FR3079456A1 - Procede de controle de motricite d'un vehicule - Google Patents

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Abstract

Procédé de contrôle de motricité d'un véhicule comportant au moins deux roues motrices d'un même essieu recevant le couple d'un moteur d'entraînement à travers un différentiel de répartition, comportant un mode d'assistance établi pour gérer le système de freinage en laissant au conducteur le contrôle total du couple moteur, caractérisé en ce que, dans ce mode d'assistance, un patinage asymétrique des deux roues motrices peut imposer le freinage de la roue qui patine le plus sans intervention sur le couple transmis, ou introduire de plus une limitation temporaire du couple transmis aux roues motrices, lorsque l'écart de vitesse entre celles-ci est supérieur à un premier seuil.

Description

PROCEDE DE CONTROLE DE MOTRICITE D'UN VEHICULE
La présente invention se rapporte au contrôle de motricité des véhicules routiers présentant au moins une roue motrice en situation de faible adhérence.
Plus précisément, elle a pour objet un procédé de contrôle de motricité d'un véhicule comportant au moins deux roues motrices d'un même essieu recevant le couple d'un moteur d'entraînement à travers un différentiel de répartition, dans un mode d'assistance établi pour gérer le système de freinage en laissant au conducteur le contrôle total du couple moteur.
Lors du déplacement d'un véhicule à deux roues motrices, le couple du moteur se répartit de façon égale entre les deux roues au travers d'un différentiel qui autorise une différence de vitesse de rotation entre celles-ci.
Si l'une des roues patine lors d'un démarrage, le couple disponible sur l'autre roues diminue dans la même mesure. Si l'une des roues perd complètement son adhérence et s'emballe, l'autre ne reçoit qu'un très faible couple. Cette situation de patinage asymétrique engendre dans le même temps une vitesse de rotation très importante de la roue qui patine.
Si de plus, le véhicule est en montée et/ou chargé, le couple à transmettre pour faire avancer le véhicule est important. La puissance libérée par le produit de la vitesse de rotation des pièces internes du différentiel par le couple transmis, se dissipe par échauffement à l'intérieur du différentiel. La surchauffe des pièces peut conduire au grippage du différentiel, voire à sa destruction complète, si elle se prolonge dans le temps.
Les systèmes d'antipatinage actif ou « Anti Slip Régulation » (ASR) ont pour fonction de protéger les organes de transmission d'un tel risque. L'ASR limite l'écart de vitesse entre les roues en apportant une correction sur le contrôle moteur. Il agit aussi sur l'étrier de frein de la roue qui patine, de manière à répercuter le couple moteur sur la roue qui bénéficie d'une bonne adhérence.
Les systèmes de contrôle dynamique de trajectoire, désignés généralement sous 1'acronyme « ESP » pour « Electro Stabilisateur Programmé », qui sont présents dans certains véhicules, contrôlent également la motricité du véhicule, en contribuant à sa stabilité en virage, par action sur le moteur et sur les freins du véhicule.
Enfin, on connaît des systèmes, dits de « motricité renforcée », dont le but est d'offrir au conducteur une augmentation de motricité, lui permettant de surmonter, à sa demande, des conditions d'adhérence faibles. Le système décrit dans la publication FR 2 978 704, offre au conducteur différents modes de conduite, dépendant d'un réglage de la fonction anti-patinage. Ce mode d'assistance est établi pour gérer le système de freinage, en laissant au conducteur le contrôle total du couple moteur.
L'absence de fonction d'anti-patinage présente toutefois des risques de surchauffe et de casse du différentiel, en cas d'adhérence asymétrique des roues.
La présente invention vise à protéger le différentiel de ces risques, tout en offrant au conducteur une augmentation de motricité par rapport au système classique d'anti-patinage.
Dans ce but, elle propose que, dans le mode d'assistance établi pour gérer le système de freinage en laissant au conducteur le contrôle total du couple moteur, un patinage asymétrique des deux roues motrices puisse, soit imposer le freinage de la roue qui patine le plus sans intervention sur le couple transmis, soit imposer le freinage de la roue qui patine le plus en introduisant de plus une limitation temporaire du couple transmis aux roues motrices, lorsque l'écart de vitesse entre celles-ci est supérieur à un premier seuil.
Par la suite, le freinage temporaire de la roue qui patine est interrompu, lorsque l'écart des vitesses descend sous un deuxième seuil inférieur au premier.
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation non limitatif de celleci, en se reportant aux dessins annexés sur lesquels :
la figure 1 est une molette de commande d'un système de motricité renforcée, et la figure 2 regroupe plusieurs courbes de seuil de protection du différentiel.
La figure 1 représente un exemple non limitatif de molette de commande d'un système de motricité renforcée, grâce à laquelle lequel le conducteur peut sélectionner :
un mode « expert » (e) , où le système gère le système de freinage du véhicule, en laissant au conducteur le contrôle total du couple moteur, un mode « route » (r) , correspondant à des réglages classiques d'anti-patinage, ou un mode « sol meuble » (m), qui optimise le contrôle des freins et celui du couple moteur en fonction des conditions d'adhérence.
Ce système de motricité renforcée, intitulé « Extended grip » contrôle électroniquement la traction du véhicule à basse vitesse (jusqu'à 50 km/h), en agissant sur les roues motrices. Il permet de contrôler la motricité d'un véhicule comportant au moins deux roues motrices d'un même essieu recevant le couple d'un moteur d'entraînement à travers un différentiel de répartition. Dans son mode d'assistance « expert », le système gère le freinage en laissant au conducteur le contrôle du couple moteur. Lors de la perte d'adhérence d'une roue motrice (patinage asymétrique), il ne réduit pas systématiquement le couple moteur. Au contraire, s'il détecte qu'une roue patine et que les autres sont immobiles, il détermine s'il est préférable de continuer de patiner (notamment dans la boue ou sur la neige), afin d'aller chercher l'adhérence du sol « dur », ou d'essayer de prendre de la vitesse. Il agit ainsi comme un système anti-patinage évolué, sans impacter le système de contrôle dynamique de trajectoire (ESP) du véhicule (capable de freiner la roue qui patine, lorsqu'il est actif).
Le système de motricité renforcée « Extended Grip » dispose actuellement d'un mode d'assistance établi pour gérer le système de freinage en laissant au conducteur le contrôle total du couple moteur en situation d'adhérence asymétrique des roues motrices. Dans ce cas, il ne réduit pas la puissance du moteur, et laisse patiner les roues. Si le conducteur enfonce sa pédale d'accélération, la différence de vitesses entre la roue droite et la roue gauche de l'essieu moteur (« Delta G/D ») augmente considérablement. Dans le même temps, il peut choisir aussi de freiner la roue qui patine, afin de transmettre du couple à l'autre roue.
Toutefois, La puissance libérée par le produit de la vitesse de rotation des pièces internes du différentiel par le couple transmis, se dissipe par échauffement à l'intérieur du différentiel. Elle risque alors d'être suffisamment élevée pour exposer le différentiel à un risque de grippage ou de blocage.
L'invention propose de limiter l'intervention d'un système de motricité renforcée, tout en le laissant assurer une prestation anti-patinage suffisante. Dans le cas du système « Extended Grip » décrit ci-dessus, une fois son mode expert activé, l'écart de vitesses entre les deux roues « Delta G/D » peut être géré de la façon suivante :
si « Delta G/D » est supérieur à un premier seuil déterminé, dit « seuil d'activation de la protection », la protection du différentiel est activée en réduisant l'écart de vitesses « Delta G/D » ; cette réduction est obtenue en freinant la roue qui patine pour en réduire sa vitesse de rotation et/ou en limitant temporairement le couple transmis par une réduction du régime du moteur.
si « Delta G/D » passe sous un seuil déterminé, dit « seuil de désactivation de la protection », la protection est désactivée en laissant à nouveau la possibilité à la roue qui patine de tourner librement et/ou en interrompant la limitation temporaire de couple. La gestion normale est réactivée.
En résumé, dans un mode d'assistance du système de motricité renforcée, un patinage asymétrique des deux roues motrices peut imposer le freinage de la roue qui patine le plus, sans intervention sur le couple transmis, ou introduire une limitation temporaire du couple transmis aux roues motrices, lorsque l'écart de vitesse entre celles-ci est supérieur à un premier seuil.
Le freinage de la roue qui patine le plus, ou la limitation temporaire de couple, sont interrompus lorsque l'écart des vitesses descend sous un deuxième seuil inférieur au premier.
Le couple autorisé au travers d'un différentiel sans le mettre en risque par dissipation de puissance calorifique, se calcule à partir de l'écart « Delta G/D ». La puissance dissipée est fonction du produit du couple transmis par l'écart « Delta G/D ». Plus « Delta G/D » est faible, plus le couple autorisé est important.
Les lois de commande réduisent le couple lorsque l'écart « Delta G/D » augmente. Elles, permettent de contenir la puissance dissipée, pour ne pas mettre le différentiel en risque. Le premier seuil est déterminé en fonction du couple transmis par le différentiel. Il est plus faible lorsque le couple transmis est élevé. Le produit du premier seuil par le couple transmis, reste inférieur au niveau de puissance dissipée présentant un risque pour le différentiel.
Le premier seuil peut être imposé au véhicule par une loi de variation continue en fonction du couple transmis. On peut établir plusieurs lois de variation, imposant la limitation du couple au moteur, à différents niveaux d'écart de vitesse des roues motrices.
La figure 2 montre trois courbes (A) , (B) et (C) de variation du couple pouvant transiter par le différentiel (en fonction de l'écart de vitesses « Delta G/D »), qui appliquent l'invention. Si par exemple le couple transmis est de 3500Nm, l'écart « Delta G/D » autorisé correspondant au « premier seuil » ou « seuil d'activation » est d'environ 200 tr/min sur la courbe (A) , 250 tr/min sur la deuxième courbe (B) et 350tr/min sur la troisième courbe (C). L'augmentation du seuil d'activation (de 200 à 350 Nm) induit une plus grande permissivité au patinage asymétrique sans intervention sur les freins et/ou le couple moteur.
La méthode proposée permet d'obtenir alternativement un écart de vitesses « Delta G/D » important pour chasser la neige, la boue etc., et un écart de vitesses plus faible pour passer du couple. Cette alternance permet de réduire l'écart de vitesses moyen sur une période donnée. Etant donné que la puissance dissipée dans le différentiel est le produit du couple transmis par l'écart de vitesse des roues, une réduction de l'écart moyen de vitesse entre les roues se traduit par une diminution de la puissance dissipée, et par une diminution de la thermique interne au différentiel. Le système proposé est plus performant en termes de 5 motricité qu'un antipatinage classique de type ASR, qui limite drastiquement l'écart de vitesses G/D.
La capacité de tenue au grippage d'un différentiel se teste sur banc d'essai. Sur cette base, l'invention permet d'obtenir un système de motricité renforcée performant, tout en se plaçant aux 10 limites de la capacité de tenue au grippage du différentiel.
Il est possible de définir le seuil d'activation par une valeur unique, indépendante du couple transmis. Dans ce cas, il se traduit par une courbe verticale sur la figure 2. Les paramètres de « seuil d'activation », de « seuil de désactivation », de 15 « couple limite » peuvent ainsi être adaptés à la capacité de chaque différentiel.

Claims (8)

1. Procédé de contrôle de motricité d'un véhicule comportant au moins deux roues motrices d'un même essieu recevant le couple d'un moteur d'entraînement à travers un différentiel de répartition, comportant un mode d'assistance établi pour gérer le système de freinage en laissant au conducteur le contrôle total du couple moteur, caractérisé en ce que, dans ce mode d'assistance, un patinage asymétrique des deux roues motrices peut imposer le freinage de la roue qui patine le plus sans intervention sur le couple transmis, ou introduire de plus une limitation temporaire du couple transmis aux roues motrices, lorsque l'écart de vitesse entre celles-ci est supérieur à un premier seuil.
2. Procédé de contrôle de motricité selon la revendication 1, caractérisé en ce que la limitation temporaire de couple est interrompue lorsque l'écart des vitesses descend sous un deuxième seuil, inférieur au premier.
3. Procédé de contrôle selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la limitation temporaire du couple transmis, est obtenue en réduisant le régime du moteur.
4 . Procédé de contrôle de motricité selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le freinage de la roue qui patine le plus, est appliqué par l'intermédiaire d'un système de contrôle dynamique de trajectoire du véhicule.
5. Procédé de contrôle de motricité selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier seuil, est déterminé en fonction du couple transmis par le différentiel.
6. Procédé de contrôle de motricité selon la revendication 5, caractérisé en ce que le premier seuil diminue, lorsque le couple transmis augmente.
7. Procédé de contrôle de motricité selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que le produit du premier seuil par le couple transmis reste inférieur à un niveau de puissance dissipée dans le différentiel, présentant un risque de grippage ou de casse par surchauffe dans celui-ci.
- 8 8 . Procédé de contrôle de motricité selon la revendication
5, 6 ou 7, caractérisé en ce que le premier seuil est imposé au véhicule par une loi de variation continue en fonction du couple transmis.
5 9. Procédé de contrôle de motricité selon la revendication
8, caractérisé en ce qu'on établit plusieurs lois de variation, imposant la limitation du couple au moteur, à différents niveaux d'écart de vitesse des roues motrices.
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