FR3057838A1

FR3057838A1 - Procede et systeme de controle d'un embrayage mecanique a actionnement motorise

Info

Publication number: FR3057838A1
Application number: FR1660189A
Authority: FR
Inventors: Nicolas Horter; Fabrice RIESENMEY
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: NEW H POWERTRAIN HOLDING, S.L.U., ES
Priority date: 2016-10-20
Filing date: 2016-10-20
Publication date: 2018-04-27
Anticipated expiration: 2036-10-20
Also published as: FR3057838B1

Abstract

Dans ce dessein, l'invention concerne un procédé de contrôle d'un embrayage (4) mécanique à actionnement motorisé d'un véhicule en situation de franchissement tout-terrain comprenant une étape d'activation (14) d'un mode de conduite de franchissement tout-terrain et une étape de génération (29) d'une consigne corrective (Cc) de pilotage de l'embrayage (4) comportant une sous-étape d'identification (30) d'une génération anormale de consignes maîtres (Cm) résultant de mesures de positions absolues d'un premier élément de commande (6) notamment d'une pédale d'embrayage, et une sous-étape d'application (32) aux consignes maîtres (Cm) générées de critères de correction (12) des amplitudes de telles consignes maîtres (Cm) si une génération anormale de consignes maîtres (Cm) est détectée, le procédé comprenant une étape d'application (33) des consignes correctives (Cc) à l'embrayage (4).

Description

® RÉPUBLIQUE FRANÇAISE

INSTITUT NATIONAL DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE © N° de publication : 3 057 838 (à n’utiliser que pour les commandes de reproduction)

©) N° d’enregistrement national : 16 60189

COURBEVOIE © Int Cl⁸ : B 60 W10/02 (2017.01), B 60 W40/06, F 16 D 25/00, 28/00

DEMANDE DE BREVET D'INVENTION A1

©) Date de dépôt : 20.10.16.	(© Demandeur(s) : RENAULT S.A.S Société par actions
(© Priorité :	simplifiée — FR.
	@ Inventeur(s) : HORTER NICOLAS et RIESENMEY
	FABRICE.
(43) Date de mise à la disposition du public de la
demande : 27.04.18 Bulletin 18/17.
©) Liste des documents cités dans le rapport de
recherche préliminaire : Se reporter à la fin du
présent fascicule
(© Références à d’autres documents nationaux	(73) Titulaire(s) : RENAULT S.A.S Société par actions sim-
apparentés :	plifiée.
©) Demande(s) d’extension :	(© Mandataire(s) : NOVAIMO.

PROCEDE ET SYSTEME DE CONTROLE D'UN EMBRAYAGE MECANIQUE A ACTIONNEMENT MOTORISE.

FR 3 057 838 - A1 (tv) Dans ce dessein, l'invention concerne un procédé de contrôle d'un embrayage (4) mécanique à actionnement motorisé d'un véhicule en situation de franchissement toutterrain comprenant une étape d'activation (14) d'un mode de conduite de franchissement tout-terrain et une étape de génération (29) d'une consigne corrective (Ce) de pilotage de l'embrayage (4) comportant une sous-étape d'identification (30) d'une génération anormale de consignes maîtres (Cm) résultant de mesures de positions absolues d'un premier élément de commande (6) notamment d'une pédale d'embrayage, et une sous-étape d'application (32) aux consignes maîtres (Cm) générées de critères de correction (12) des amplitudes de telles consignes maîtres (Cm) si une génération anormale de consignes maîtres (Cm) est détectée, le procédé comprenant une étape d'application (33) des consignes correctives (Ce) à l'embrayage (4).

PROCEDE ET SYSTEME DE CONTROLE D’UN EMBRAYAGE MECANIQUE A ACTIONNEMENT MOTORISE

La présente invention concerne un procédé de contrôle d’un embrayage mécanique à actionnement motorisé et un système de contrôle d’un tel embrayage pour la mise en œuvre de ce procédé.

L’invention concerne aussi un programme d’ordinateur et un véhicule comprenant un tel système.

Dans la suite de ce document on mentionne un conducteur d’un véhicule automobile dans l’exemple décrit dans le but de simplifier la description de l’invention. II convient de comprendre que ledit conducteur est un opérateur d’une commande d’embrayage.

Traditionnellement, les systèmes de contrôle d’un embrayage mécanique à actionnement motorisé de l’état de l’art encore appelé embrayage piloté, sont généralement destinés à commander la transmission d'un couple issu d’un arbre de sortie du moteur thermique tel qu’un vilebrequin, vers un arbre de transmission de puissance. Dans un tel système, l’embrayage peut alterner entre deux positions :

-une position débrayée dans laquelle aucun couple n’est transmis aux roues du véhicule, et

-une position embrayée dans laquelle tout le couple fourni par le moteur est transmis aux roues via la boîte de vitesse.

De tels systèmes sont fortement sollicités dans des situations de franchissement tout-terrain notamment lorsque le véhicule évolue sur des terrains meubles ou accidentés et ce, d’autant que le conducteur a une maîtrise plus ou moins précise du pilotage du véhicule dans de telles situations.

En effet, certaines manœuvres de pilotage peuvent être délicates et mettre alors en jeu la sécurité de ce conducteur et des passagers du véhicule ainsi que la tenue mécanique de ces systèmes. Effectivement, les terrains sur lesquels évolue le véhicule dans une situation de franchissement offrent parfois une très faible adhérence et requièrent un pilotage de l’embrayage axé sur le dosage fin du couple moteur vers les roues motrices.

Dès lors, une conduite saccadée et caractérisée par des ouvertures et fermetures brutales de l’embrayage du véhicule engendre des à-coups autrement appelés « over shoots de couple » qui sont répercutés au niveau des roues du véhicule et en particulier des pneumatiques. De tels à-coups ont pour effet d’engendrer une perte d’adhérence des roues motrices du véhicule. De plus, une incohérence de dosage entre une commande d’accélérateur et une commande d’embrayage, peut entraîner sur certaines phases de pilotage des à-coups mais aussi de forts glissements d’une garniture de l’embrayage engendrant ainsi de fortes sollicitations thermiques à l’origine d’une destruction prématurée de cette garniture et donc de l’embrayage.

La présente invention vise à pallier ces inconvénients liés aux systèmes et procédés de contrôle d’un embrayage mécanique à actionnement motorisé d’un véhicule de l’état de l’art.

Dans ce dessein, l’invention concerne un procédé de contrôle d’un embrayage mécanique à actionnement motorisé d’un véhicule en situation de franchissement tout-terrain comprenant une étape d’activation d’un mode de conduite de franchissement tout-terrain et une étape de génération d’une consigne corrective de pilotage de l’embrayage comportant une sous-étape d’identification d’une génération anormale de consignes maîtres résultant de mesures de positions absolues d’un premier élément de commande notamment d’une pédale d’embrayage, et une sous-étape d’application aux consignes maîtres générées de critères de correction des amplitudes de telles consignes maîtres si une génération anormale de consignes maîtres est détectée, le procédé comprenant une étape d’application des consignes correctives à l’embrayage.

Avantageusement, l’étape d’activation comprend une sous-étape d’activation automatique du mode de conduite de franchissement toutterrain, ou une sous-étape d’activation manuelle du mode de conduite de franchissement tout-terrain.

En particulier, la sous-étape d’activation automatique du mode de conduite de franchissement tout-terrain comprend les phases de détection d’une génération anormale de consignes maîtres, et de détection d’un glissement d’une roue d’un train de roues motrices du véhicule.

Avantageusement, la sous-étape d’activation automatique du mode de conduite de franchissement tout-terrain comprend les phases de détection d’un glissement d’un train de roues motrices du véhicule, et/ou de vérification que le véhicule est en déplacement.

En outre, l’étape d’application des consignes correctives à l’embrayage comprend une sous étape de mise en œuvre d’un mécanisme de contrôle de l’application des consignes correctives à l’embrayage.

Enfin, le procédé comprend une étape de configuration de l’embrayage dans un mode sécurisé comportant une sous-étape de génération de consignes correctives de sécurité à partir de données de cartographie si une génération anormale de consignes maîtres est détectée.

L’invention concerne également un système de contrôle d’un embrayage mécanique à actionnement motorisé d’un véhicule en situation de franchissement tout-terrain mettant en œuvre un tel procédé, comprenant une unité de traitement comportant des ressources matérielles et logicielles ainsi qu’une unité d’embrayage comprenant ledit embrayage, un premier élément de commande dudit embrayage notamment une pédale d’embrayage, et un module d’actionnement d’embrayage, l’unité de traitement étant reliée à l’unité d’embrayage par un réseau de liaison.

Dans d’autres modes de réalisation :

- le système comprend un deuxième élément de commande, notamment une butée d’embrayage et au moins un capteur d’information, et/ou

- le système comprend un élément d’activation d’un mode de conduite de franchissement tout-terrain et/ou

- les ressources matérielles de l’unité de traitement comprennent des éléments de mémoire archivant des données de cartographie et des critères de correction des amplitudes de consignes maîtres.

L’invention concerne aussi un programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l'exécution des étapes de ce procédé lorsque ledit programme est exécuté par une unité de traitement.

L’invention concerne aussi un véhicule notamment un véhicule automobile comprenant un tel système de contrôle d’un embrayage mécanique à actionnement motorisé.

D’autres avantages et caractéristiques de l’invention apparaîtront mieux à la lecture de la description d’un mode de réalisation préféré qui va suivre, en référence aux figures, réalisé à titre d’exemple indicatif et non limitatif :

la figure 1 est une représentation schématique du système de contrôle d’un embrayage mécanique à actionnement motorisé selon le mode de réalisation de l’invention ;

la figure 2 est un logigramme relatif au procédé de contrôle d’un embrayage mécanique à actionnement motorisé selon le mode de réalisation de l’invention ;

la figure 3 représente une courbe relative à une course d’embrayage maître, selon le mode de réalisation de l’invention ;

la figure 4 représente une courbe relative à une course d’embrayage esclave, selon le mode de réalisation de l’invention, et les figures 5 et 6 sont des courbes de transmissibilité en couple relative à un embrayage, selon le mode de réalisation de l’invention.

Sur la figure 1, est représenté un système 1 de contrôle d’un embrayage 4 mécanique à actionnement motorisé qui est susceptible d’être mis en œuvre dans un véhicule maritime, aérien ou terrestre, ou encore dans une machine outils ou industrielle. Le véhicule est de préférence un véhicule automobile par exemple un véhicule automobile agricole, de chantier ou militaire.

Ce système 1 comprend de manière non exhaustive et non limitative l’ensemble des éléments suivants :

- une unité de traitement 2 ;

- une unité d’embrayage 3 ;

- un élément d’activation 8 d’un mode de conduite de franchissement tout-terrain, et

- au moins un capteur d’information 9.

Dans ce système 1, l’unité de traitement 2 est reliée à chaque élément de cet ensemble. En particulier, on notera que dans la mesure où chaque élément de cet ensemble et l’unité de traitement 2 sont agencés de manière séparée du point de vue construction et/ou du point de vue fonctionnel, chacun de ces éléments et l’unité de traitement 2 peuvent être reliés entre eux par un réseau de liaison 14 par exemple au moyen d'un bus CAN ou d’une autre liaison électrique pour des échanges de données.

Dans ce système 1, l’unité d’embrayage 3 comprend au moins un embrayage 4, un module d’actionnement d’embrayage 5 et des premier et deuxième éléments de commande 6, 7 dudit embrayage 4 pouvant correspondre respectivement à une pédale d’embrayage et une butée d’embrayage. Cette unité d’embrayage 3 comprend une mécanique traditionnelle commandée de préférence par l’unité de traitement 2 et non par un conducteur du véhicule. Cette unité d’embrayage 3 est comprise dans une unité d'entraînement du véhicule comportant un groupe motopropulseur pourvu notamment d’un moteur et d’une boîte de vitesse.

On notera que cette boîte de vitesse n’est toutefois pas indispensable dans ce mode de réalisation de l’invention notamment lorsque le moteur est électrique. L’embrayage 4 est nécessaire pour ouvrir ou fermer une chaîne cinématique définie dans l’unité d'entraînement alors que la boîte de vitesse autorise des modifications de couple et de régime.

Dans cette configuration, un couple moteur est transmis aux roues par un arbre de transmission. L'embrayage 4 est représenté par un plateau de pression coopérant avec un volant moteur qui est susceptible de recevoir le couple moteur, un disque d'embrayage, muni d'une timonerie, le disque mené étant rendu solidaire de la boîte de vitesse par l'arbre d'entrée de la boîte de vitesse, autrement appelé arbre primaire d’entrée. Le volant moteur est monté sur un vilebrequin du moteur.

Dans ce système 1, l’embrayage 4 est piloté électroniquement par l’unité de traitement 2 qui est reliée au module d’actionnement d’embrayage 5.

Cette unité de traitement 2 comprend au moins une unité de calcul comportant des ressources matérielles et logicielles plus précisément au moins un processeur 10 coopérant avec des éléments de mémoire 11. Cette unité de calcul est apte à exécuter des instructions pour la mise en œuvre d’un programme d’ordinateur. L’unité de traitement 2 comprend notamment archivés dans les éléments de mémoire 11 des fichiers de données comprenant des critères de correction 12 des amplitudes de consignes maîtres Cm ainsi que des données de cartographie 13 décrites par la suite et illustrées sur les figures 5 et 6.

Le module d’actionnement d’embrayage 5 peut être par exemple de type :

- électro-hydraulique avec une fourchette, c'est-à-dire comportant une électrovanne proportionnelle en débit, un vérin d'embrayage et une liaison au deuxième élément de commande 7 d’embrayage, ici la butée d'embrayage, par un câble mécanique actionnant un bras de levier mécanique ;

- électro-hydraulique avec un vérin esclave, c'est-à-dire comportant une électrovanne proportionnelle en débit, avec ou sans vérin émetteur, une liaison hydraulique et un vérin esclave ;

- électro-mécanico-hydraulique, comportant un moteur électrique, un transformateur de mouvement, un vérin émetteur, une liaison hydraulique et un vérin esclave ;

- électrique, c'est-à-dire un moteur électrique qui agit sur le deuxième élément de commande 7 d’embrayage, ici la butée d'embrayage, au moyen d'un système de démultiplication approprié.

Ainsi que nous l’avons vu, le système 1 comprend au moins un capteur d’information 9, par exemple il peut s’agir de manière non exhaustive et non limitative des capteurs suivants :

- un capteur de vitesse du véhicule permettant de mesurer la vitesse Vh de ce dernier ;

- un capteur de position du premier élément de commande 6 ici la pédale d’embrayage du véhicule, et

- un capteur de position du module d’actionnement 5.

Dans ce système 1, l’élément d’activation 8 du mode de conduite de franchissement tout-terrain peut être un bouton disposé dans l’habitacle du véhicule et qui est prévu pour être manipulé par le conducteur.

Le système 1 est apte à mettre en œuvre un procédé de contrôle d’un embrayage 4 mécanique à actionnement motorisé d’un véhicule en situation de franchissement tout-terrain visible sur la figure 2.

Un tel procédé comprend une étape d’activation 14 d’un mode de conduite de franchissement tout-terrain. Dans une première variante, cette étape 14 comprend une sous-étape d’activation automatique 15a du mode de conduite de franchissement tout-terrain. Cette sous-étape 15a est mise en œuvre dès lors qu’une situation de franchissement toutterrain du véhicule est détectée.

Pour ce faire, cette sous-étape 15a peut comprendre une phase de vérification 16 que le véhicule est en déplacement. Cette phase 16 comprend une sous-phase de détermination 17 d’une vitesse Vh du véhicule ainsi qu’une sous-phase de comparaison 18 de cette vitesse Vh avec une première vitesse seuil Vh1 et une deuxième vitesse Vh2, la première vitesse seuil Vh1 étant inférieure à la deuxième vitesse seuil Vh2. Si cette vitesse Vh déterminée est supérieure à la première vitesse seuil Vh1 et inférieure à la deuxième vitesse seuil Vh2, soit Vh1 < Vh <

Vh2, alors le véhicule est détecté comme étant en déplacement.

La sous-étape d’activation automatique 15a comprend une phase de détection 19 d’une génération anormale de consignes maîtres Cm. Une telle phase de détection 19 permet d’identifier un pilotage saccadée du îo véhicule par le conducteur qui se caractérise par des ouvertures et fermetures brutales de l’unité d’embrayage 3 et qui engendre des à-coups répercutés au niveau des pneumatiques. Ces à-coups sont autrement appelés des « over shoots >> de couples qui ont pour effet de faire perdre de l’adhérence aux roues motrices du véhicule.

Cette phase 19 comprend une sous-phase de détermination 20 par l’unité de traitement 2 de consignes maîtres Cm de pilotage de l’embrayage 4 qui sont associées à la volonté du conducteur du véhicule. Cette unité de traitement 2 génère alors ces consignes maîtres Cm dès lors qu’il reçoit en étant reliée au capteur de position 9, des mesures de positions absolues de la pédale d’embrayage 6. Ce capteur de position 9 mesure par exemple la position angulaire de la pédale d’embrayage 6 permettant ainsi de détecter plusieurs degrés d’enfoncement de cette pédale d’embrayage 6. On notera que l'information délivrée par le capteur de position 9 est transmise soit directement, soit par le réseau 14 à l’unité de traitement 2. Dans ce contexte, l’unité de traitement 2 effectue le calcul de ces consignes maîtres Cm à partir de données de cartographie 13 (tableaux pré-remplis ou courbes), en fonction du couple demandé par le conducteur (position angulaire de la pédale accélérateur), du régime moteur, du régime arbre primaire d’une boîte de vitesse (ou autre vitesse coté transmission) et d'autres paramètres, tels que le rapport de boîte (dans le cas de passage de vitesses).

Chaque consigne maître Cm générée est appliquée à l’embrayage 4 de sorte que ce dernier réalise une consigne esclave Ce qui vise à être conforme à la consigne maître Cm. Ainsi l’unité de traitement 2 transmet la consigne maître Cm au module d’actionnement d’embrayage 5 afin de réaliser l’ouverture/fermeture progressive de l’embrayage 4 tout en respectant la volonté du conducteur.

Dans ce contexte, la phase de détection 19 comprend une sous-phase de détermination 21 d’une fréquence F des consignes maîtres Cm générées par l’unité de traitement 2. Durant la réalisation de cette sous-phase 21, l’unité de traitement 2 calcule alors la fréquence F qu’il y a entre deux consignes maîtres consécutives.

Dès lors que cette fréquence F est calculée, la phase de détection 19 comprend alors une sous-phase de comparaison 22 de cette fréquence F avec une fréquence seuil calibrée Fc. Cette fréquence seuil Fc est configurable en fonction des caractéristiques de fonctionnement du véhicule et en particulier du moteur, de la boîte de vitesse et/ou de l’embrayage 4. Lors de cette sous-phase de comparaison 22, si la fréquence F calculée est supérieure à la fréquence seuil Fc, soit F > Fc, alors une valeur Vi d’un compteur représentatif d'un nombre de fois où la fréquence F calculée est supérieure à la fréquence seuil Fc, est alors incrémentée. À la suite de chaque incrémentation, cette valeur Vi est comparée à une valeur de référence Vr. Si cette valeur Vi est supérieure à la valeur de référence, soit Vi > Vr, alors une génération anormale de consignes maîtres Cm est détectée.

Par la suite, cette sous-étape 15a comprend une phase de détection 23 d’un glissement d’une roue d’un train de roues motrices du véhicule. Cette phase de détection 23 comprend alors une sous-phase de calcul 24 d’une valeur de glissement Vg1 relative à une différence entre des régimes de roue R1 et R2 respectifs des deux roues de ce train de roues motrices du véhicule, soit :

Vg1 = R1-R2

Ces régimes de roue R1 et R2 sont déterminés par l’unité de traitement 2 qui est relié à des capteurs idoines ou à un système ASR (acronyme de « Anti Slip Régulation ») qui est destiné notamment à améliorer la prestation de motricité en roulage du véhicule automobile sur tout type de terrain.

La phase de détection 23 comprend ensuite une sous-phase 25 de comparaison de la valeur absolue de la valeur de glissement Vg1 obtenue avec une valeur seuil de glissement calibré Vsg1. Lors de cette sousphase 25, si la valeur absolue de cette valeur de glissement Vg1 est supérieure à cette valeur seuil Vsg1, soit |Vg1| > Vsg1, alors une valeur Vig1 d’un compteur représentatif d'un nombre de fois où la valeur absolue de la valeur de glissement Vg1 est supérieure à la valeur seuil Vsg1, est alors incrémentée.

Par la suite, après chaque incrémentation, cette valeur Vig1 est comparée à une valeur de référence Vrg1. Si cette valeur Vig1 est supérieure à la valeur de référence, soit Vig 1 > Vrg1, alors un glissement d’une des roues du train de roues motrices du véhicule est alors détectée.

Cette sous-étape 15a peut comprendre une phase de détection 26 d’un glissement d’un train de roues motrices du véhicule. Dans ce cas, le véhicule peut comporter deux trains de roues dont un ou chaque train comprenant des roues motrices.

Cette phase de détection 26 comprend alors une sous-phase calcul 27 d’une valeur de glissement Vg2 relative à une différence entre des régimes de train de roues T1 et T2 respectifs des deux trains de roues du véhicule, soit :

Vg2 = T1-T2 îo Ces régimes de roue T1 et T2 sont déterminés par l’unité de traitement 2 qui est reliée aux capteurs idoines ou au système ASR évoqué précédemment

La phase de détection 26 comprend ensuite une sous-phase de comparaison 28 de la valeur absolue de la valeur de glissement Vg2 obtenue avec une valeur seuil de glissement calibré Vsg2. Lors de cette sous-phase 28, si la valeur absolue de cette valeur de glissement Vg2 est supérieure à cette valeur seuil Vsg2, soit |Vg2| > Vsg2, alors une valeur Vig2 d’un compteur représentatif d'un nombre de fois où la valeur absolue de la valeur de glissement Vg2 est supérieure à la valeur seuil Vsg2, est alors incrémentée.

Par la suite, après chaque incrémentation, cette valeur Vig2 est comparée à une valeur de référence Vrg2. Si cette valeur Vig2 est supérieure à la valeur de référence Vrg2, soit Vig2 > Vrg2 alors un glissement d’une des roues du train de roues motrices du véhicule est alors détectée

Dans le cadre de la réalisation de cette sous-étape d’activation automatique 15a, une situation de franchissement tout-terrain est alors identifiée si au moins une génération anormale de consignes maîtres Cm et un glissement d’une des roues du train de roues motrices du véhicule sont détectés lors des phases de détection 19, 23.

Dans d’autres alternatives de cette sous-étape d’activation automatique 15a, une situation de franchissement tout-terrain est identifiée si :

- une génération anormale de consignes maîtres Cm et un glissement d’un train de roues du véhicule sont détectés, lors des phases de détection 19, 26, ou

- le véhicule est détecté comme étant en déplacement lors de la phase de vérification 16 et une génération anormale de consignes maîtres Cm et un glissement d’une des roues du train de roues motrices du véhicule sont détectés lors des phases de détection 19, 23, ou

- le véhicule est détecté comme étant en déplacement lors de la phase de vérification 16 et une génération anormale de consignes maîtres Cm et un glissement d’un train de roues du véhicule sont détectés, lors des phases de détection 19, 26, ou

- le véhicule est détecté comme étant en déplacement lors de la phase de vérification 16 et une génération anormale de consignes maîtres Cm, un glissement d’une des roues du train de roues motrices du véhicule et un glissement d’une des roues du train de roues motrices du véhicule sont détectés, lors des phases de détection 19, 23, 26.

On notera que les différentes phases 16, 19, 23, 26 de la sous-étape d’activation automatique 15a peuvent être mises en œuvre de manière simultanée.

Dans une deuxième variante, cette étape 14 comprend une sous-étape d’activation manuelle 15b du mode de conduite de franchissement tout3057838 terrain. Cette sous-étape 15b est mise en œuvre dès lors que le bouton disposé dans l’habitacle du véhicule est manipulé par le conducteur.

Le procédé comprend ensuite une étape de génération 29 d’une consigne corrective Ce de pilotage de l’embrayage 4. Cette étape 29 comprend une sous-étape d’identification 30 d’une génération anormale de consignes maîtres Cm. Cette sous-étape 30 est similaire à la phase de détection 19 d’une génération anormale de consignes maîtres Cm de la sous-étape d’activation automatique 15a du mode de conduite de franchissement îo tout-terrain. De manière analogue à cette phase de détection 19, la sousétape d’identification 30 permet de détecter un pilotage saccadé du véhicule par le conducteur engendrant des à-coups ou « over shoots ».

Lors de cette sous-étape 30, l’unité de traitement 2 détermine des consignes maîtres Cm de pilotage de l’embrayage 4 qui correspondent à la volonté du conducteur du véhicule en générant ces consignes maîtres Cm dès lors qu’il reçoit des mesures de positions absolues de la pédale d’embrayage 6. L’unité de traitement 2 détermine ensuite une fréquence Fr des consignes maîtres Cm générées. Plus précisément, cette unité de traitement 2 calcule alors la fréquence Fr qu’il y a entre deux consignes maîtres Cm consécutives.

Dès lors que cette fréquence Fr est alors calculée, la sous-étape 30, comprend alors une phase de comparaison 31 de cette fréquence Fr avec une fréquence seuil calibrée Fs. Cette fréquence seuil Fs est de préférence similaire à la fréquence seuil Fc utilisée lors de la phase de détection 19 d’une génération anormale de consignes maîtres Cm de ia sous-étape d’activation automatique 15a du mode de conduite de franchissement tout-terrain. Cette fréquence seuil calibrée Fs peut être configurée en fonction des caractéristiques de fonctionnement du véhicule et en particulier du moteur, de la boîte de vitesse et/ou de l’embrayage 4. Dans ce contexte, si la fréquence Fr calculée est supérieure à la fréquence seuil Fs, soit Fr > Fs, alors une valeur Vj d’un compteur représentatif d'un nombre de fois où la fréquence Fr calculée est supérieure à la fréquence seuil Fs, est alors incrémentée. Par la suite après cette incrémentation, cette valeur Vj est comparée à une valeur de référence Vs. Si cette valeur Vj est supérieure à la valeur de référence Vs, soit Vj > Vs, alors une génération anormale de consignes maîtres Cm est détectée.

L’étape de génération 29 comprend ensuite une sous-étape d’application 32 aux consignes maîtres Cm générées de critères de correction 12 des amplitudes de ces consignes maîtres Cm.

De tels critères de correction 12 des amplitudes de ces consignes maîtres Cm comprennent un algorithme de correction archivé dans les éléments de mémoire 11 de l’unité de traitement 2. Cet algorithme permet de filtrer les consignes maîtres Cm générées par l’unité de traitement 2 de manière à réduire les à-coups voire à les supprimer en lissant le signal illustré sur la figure 3 correspondant à la course d’embrayage 4 maître par rapport au temps qui comprend ces consignes maîtres Cm.

La fonction de filtrage résultant de la mise en œuvre de cet algorithme par l’unité de traitement, est cadencée à une période d’échantillonnage de cette unité de traitement, par exemple 10 ms.

Un signal brute, image de la volonté du conducteur à commander l’embrayage constituant la consigne maître Cm, est transformé d’une grandeur analogique vers une grandeur numérique à la même période d’échantillonnage. Cette valeur physique ou variable de mesure C_mes évoluant donc en temps réel, est échantillonnée selon une période d’échantillonnage qui peut être de 10ms.

Cette variable C_mes est en rapport avec un comportement instable du conducteur impactant alors l’aptitude du véhicule à réaliser un franchissement. Un telle variable C_mes est donc lissée ou moyennée de façon à ce que le produit du traitement du signal se rapproche au plus proche de la tendance moyenne du conducteur. La mise en œuvre de cet algorithme permet de calculer une moyenne glissante. Ce calcul donne lieu à l’obtention d’une variable filtrée Cfüt pouvant être appelée « consigne embrayage filtrée » et étant susceptible de constituer une consigne esclave Ce décrit par la suite. Cette variable filtrée Cnit évolue selon la îo période d’échantillonnage ici 10 ms.

Dans un exemple, la mise en œuvre cet algorithme par l’unité de traitement permettant de filtrer des consignes maîtres Cm pour obtenir des consignes esclaves Ce, consiste alors en l’exécution d’une moyenne des périodes précédant par exemple des instants T_o et T| relatives à la réalisation de consignes maîtres Cm, avecT-i>To.

A l’instant T_o, l’unité de traitement met en œuvre donc cet algorithme en exécutant l’équation suivante :

CfütTO ⁼ (CmesT + CmesT”) + CmesT”’) / 3, OVOC :

- CfütTo : la variable filtrée à l’instant T_o ;

- CmesT : la variable de mesure relative à la consigne maître Cm à l’instant T_o déterminée lors d’une première période T’ précédent l’instant T_o ;

- CmesT” : la variable de mesure relative à la consigne maître Cm à l’instant T_o déterminée lors d’une deuxième période T” précédent l’instant T_o ;

- CmesT” : la variable de mesure relative à la consigne maître Cm à l’instant T_o déterminée lors d’une troisième période T’” précédent l’instant T_o.

A l’instant Τί l’unité de traitement met en œuvre l’algorithme en exécutant l’équation suivante :

CfütTI — (C_mesT’ + C_mesT”) + CmesT’”) / 3j aVOC .

- CfütTo : la variable filtrée à l’instant T1 ;

- CmesT : la variable de mesure relative à la consigne maître Cm à l’instant Τ_Ί déterminée lors d’une première période T’ précédent l’instant Ti ;

- CmesT” : la variable de mesure relative à la consigne maître Cm à l’instant T, déterminée lors d’une deuxième période T” précédent l’instant T-ι ;

- CmesT” : la variable de mesure relative à la consigne maître Cm à l’instant Τί déterminée lors d’une troisième période T’” précédent l’instant T-i.

Ainsi, les variables de mesures C_mes déterminées aux instants T_n suivants ces instants T_o et T-ι sont filtrées de manière similaire pour l’obtention de variables filtrées Cfiit- On comprend donc que les variables de mesure C_mes sont filtrées selon les évolutions des variables filtrées CfiitOn notera qu’un tel algorithme peut donc présenter les mêmes caractérisques qu’un filtre passe bas

Ce signal présente une partie Z1 comprenant de forts gradients ou de fortes amplitudes, qui correspondent aux à-coups ou « over shoots >> de couples qui ont pour effet de faire perdre de l’adhérence aux roues motrices du véhicule. On notera qu’une telle partie Z1 du signal est caractéristique d’un phénomène dit de « pompage >> et présente des variations d’amplitudes ayant une fréquence élevée qui alterne entre des états d’ouverture et de fermeture de l’embrayage 4, la frontière entre ces deux états étant représentée par une droite en pointillées référencée S.

Ainsi, lors de cette étape de génération 29, l’unité de traitement 2 génère alors des consignes correctives Ce résultant de l’application aux consignes maîtres Cm générées des critères de correction 12 des amplitudes de ces consignes maîtres Cm.

Le procédé comprend ensuite une étape d’application 33 des consignes correctives Ce à l’embrayage 4 de sorte que l’embrayage 4 réalise des consignes esclaves Ce. Lors de cette étape d’application 33, l’unité de traitement 2 transmet les consignes correctives Ce au module d’actionnement 5 afin de réaliser l’ouverture/fermeture progressive de l’embrayage 4. Le module d’actionnement 5 commande le changement de position du deuxième élément de commande 7 d'embrayage qui est dans ce mode de réalisation la butée d'embrayage.

Cette étape d’application 33 comprend une sous étape de mise en œuvre 34 d’un mécanisme de contrôle de l’application des consignes correctives Ce à l’embrayage 4. Pour ce faire, l’unité de traitement 2 met en œuvre un processus d’embrayage régulé avec un régulateur de type PID (acronyme de « Proportionnelle Intégrale et Dérivée »). Plus précisément, l’unité de traitement 2 réalise une phase de détermination 35 d’une valeur de mesure Vm d’une position du module d’actionnement 5 de l’embrayage 4 à partir de l’unité de traitement 2 connectée au capteur de position 9 de ce module, et une phase de comparaison 36 de cette valeur de mesure Vm à une valeur Ve relative à une position de ce module d’actionnement 5 résultant de la consigne corrective Ce appliquée à l’embrayage 4. Cette phase de comparaison 36 est réalisée selon un nombre de cycle prédéfini et configurable selon la durée de surveillance désirée de cette application des consignes correctives Ce à l’embrayage

4. Lorsque la valeur de mesure Vm est différente de la valeur Ve, la sous5 étape de mise en œuvre 34 comprend alors une phase de génération 37 d’une consigne corrective Ce de pilotage qui est calibrée pour pallier la différence identifiée entre les valeurs Vm et Ve lors de la phase de comparaison.

îo On notera que dès le début de la réalisation de cette étape d’application 33, un compteur de temps est mis en œuvre.

Sur la figure 4, est illustré une courbe relative à un signal correspondant à une course d’embrayage 4 esclave par rapport au temps comprenant les consignes esclaves Ce réalisées par l’embrayage et résultant de l’application des consignes correctives Ce à cet embrayage 4. Le signal représenté sur cette figure est un signal lissé par l’application des critères de correction 12 au signal illustré sur la figure 3 comprenant les consignes maîtres Cm. Ce signal lissé présente une partie Z2 comprenant des variations d’amplitudes de faibles fréquences et ne fluctue pas entre des états d’ouverture et de fermeture de l’embrayage 4. Autrement dit, cette partie Z2 résulte du traitement de la partie Z1 du signal représenté sur la figure 3 et dont les amplitudes représentant les àcoups ou « over shoots » de commande d’embrayage 4 ont été écrêtées.

Le procédé comprend ensuite une étape de configuration de l’embrayage 38 dans un mode sécurisé. Cette étape 38 comporte une sous-étape de contrôle 39 d’une génération anormale de consignes maîtres Cm lorsqu’une valeur Vt du compteur de temps est supérieure à une valeur de référence Vtr. La valeur Vt correspond au temps écoulé depuis le début de la réalisation de l’étape d’application 33 des consignes correctives Ce à l’embrayage 4.

L’unité de traitement 2 met alors en œuvre cette sous-étape 39 qui est similaire à la sous-étape d’identification 30 d’une génération anormale de consignes maîtres Cm de l’étape de génération 29 d’une consigne corrective Ce de pilotage de l’embrayage 4. A la suite de cette sous-étape 39, si des à-coups ou « over shoots » résultant d’un pilotage saccadé du véhicule sont détectés alors cette étape de configuration 38 comprend îo une sous-étape de génération 40 de consignes correctives de sécurité Cs à partir de données de cartographie 13 (tableaux pré-remplis ou courbes) relatives au fonctionnement de l’embrayage 4 du véhicule. Ainsi que l’illustre les figures 5 et 6, ces données cartographiques peuvent être des courbes de transmissibilité en couple relatives à un embrayage en particulier des courbes définissant la course de butée en fonction du couple transmissible ou en fonction de la charge de la bague de l’embrayage 4. L’étape de configuration 38 comprend ensuite une sousétape d’application 41 des consignes correctives de sécurité Cs générées à l’embrayage 4 de sorte que ce dernier réalise des consignes esclaves

Ce afin de configurer cet embrayage 4 dans un mode sécurisé de fonctionnement. Ainsi, dans le cas d’un véhicule automobile de manière générale l’embrayage 4 est configuré dans un mode sécurisé prévoyant une fermeture de cet embrayage 4 en fonction donc de ces données de cartographie 13.

On notera que lorsqu’il s’agit d’une machine outils, l’embrayage 4 est configuré dans un mode sécurisé prévoyant une ouverture maximale ou à 100% de l’embrayage 4. S’il s’agit d’un véhicule automobile de chantier, agricole ou militaire, l’embrayage 4 est configuré dans un mode sécurisé prévoyant une fermeture maximale ou à 100% de cet embrayage 4.

L’invention concerne également le programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l'exécution des étapes du procédé de contrôle de l’embrayage 4 mécanique à actionnement motorisé du véhicule. Dans ce mode de réalisation, ce programme est exécuté par l’unité de traitement 2.

Ainsi l’invention permet d’augmenter de manière significative les capacités au franchissement tout-terrain du véhicule. De plus elle peut contribuer à améliorer la durée de vie des éléments constitutifs de îo l’embrayage 4 et en particulier de la garniture de friction du disque d’embrayage 4 qui sont fortement sollicités lors de la réalisation de franchissement. De plus, elle permet de réduire les dissipations calorifiques trop fortes d’énergie et/ou de températures qui sont incidentogènes. Ainsi que nous l’avons évoqué, l’invention peut être aisément mise en œuvre dans tous types de véhicules à pilotage robotisé d’embrayage : véhicule particulier, utilitaire, engin de travaux public, véhicule militaire, véhicule maritime ou véhicule aéronautique. L’invention peut également être mise en œuvre dans une machine industrielle ou une machine outils.

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé de contrôle d’un embrayage (4) mécanique à actionnement motorisé d’un véhicule en situation de franchissement toutterrain comprenant une étape d’activation (14) d’un mode de conduite de franchissement tout-terrain et une étape de génération (29) d’une consigne corrective (Cc) de pilotage de l’embrayage (4) comportant une sous-étape d’identification (30) d’une génération anormale de consignes maîtres (Cm) résultant de mesures de positions absolues d’un premier élément de commande (6) notamment d’une pédale d’embrayage, et une sous-étape d’application (32) aux consignes maîtres (Cm) générées de critères de correction (12) des amplitudes de telles consignes maîtres (Cm) si une génération anormale de consignes maîtres (Cm) est détectée, le procédé comprenant une étape d’application (33) des consignes correctives (Cc) à l’embrayage (4).
2. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’étape d’activation (14) comprend :

- une sous-étape d’activation automatique (15a) du mode de conduite de franchissement tout-terrain, ou

- une sous-étape d’activation manuelle (15b) du mode de conduite de franchissement tout-terrain.
3. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’une sous-étape d’activation automatique (15a) du mode de conduite de franchissement tout-terrain comprend les phases suivantes :

- détection (19) d’une génération anormale de consignes maîtres (Cm), et

- détection (23) d’un glissement d’une roue d’un train de roues motrices du véhicule.
4. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la sous-étape d’activation automatique (15a) du mode de conduite de franchissement tout-terrain comprend les phases suivantes :

- détection (26) d’un glissement d’un train de roues motrices du véhicule, et/ou

- vérification (16) que le véhicule est en déplacement.
5. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’étape d’application (33) des consignes correctives (Ce) à l’embrayage (4) comprend une sous étape de mise en œuvre (34) d’un mécanisme de contrôle de l’application des consignes correctives (Ce) à l’embrayage (4).
6. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend une étape de configuration (38) de l’embrayage (4) dans un mode sécurisé comportant une sousétape de génération (40) de consignes correctives de sécurité (Cs) à partir de données de cartographie (13) si une génération anormale de consignes maîtres (Cm) est détectée.
7. Système (1) de contrôle d’un embrayage (4) mécanique à actionnement motorisé d’un véhicule en situation de franchissement toutterrain mettant en œuvre un procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant une unité de traitement (2) comportant des ressources matérielles et logicielles ainsi qu’une unité d’embrayage (3) comprenant ledit embrayage (4), un premier élément de commande (6) dudit embrayage (4) notamment une pédale d’embrayage, et un module d’actionnement d’embrayage (5), l’unité de traitement (2) étant reliée à l’unité d’embrayage (3) par un réseau de liaison (14).
8. Système (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que :

- le système (1) comprend un deuxième élément de commande (7), notamment une butée d’embrayage et au moins un capteur

5 d’information (9), et/ou

- le système (1) comprend un élément d’activation (8) d’un mode de conduite de franchissement tout-terrain et/ou

- les ressources matérielles de l’unité de traitement (2) comprennent des éléments de mémoire (11) archivant des données de îo cartographie (13) et des critères de correction (12) des amplitudes de consignes maîtres (Cm).
9. Programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l'exécution des étapes du procédé selon l’une

15 quelconque des revendications 1 à 6 lorsque ledit programme est exécuté par une unité de traitement (2).
10. Véhicule notamment un véhicule automobile comprenant un système (1) de contrôle d’un embrayage (4) mécanique à actionnement

20 motorisé selon l’une quelconque des revendications 7 et 8.

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