FR3094052A1 - Procédé et dispositif de contrôle du placement dans l’état de glissement d’un embrayage d’un véhicule à boîte de vitesses robotisée - Google Patents
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Abstract
Un procédé de contrôle est mis en œuvre dans un véhicule comprenant un moteur thermique fournissant du couple sur un vilebrequin auquel est solidarisé un volant moteur, une boîte de vitesses robotisée et comprenant un arbre primaire et un arbre secondaire offrant N rapports de marche avant, avec N ≥ 2, un embrayage couplant l’arbre primaire au volant moteur et plaçable dans un état de glissement, et une première cartographie définissant N premières zones primaires associées respectivement aux N rapports, chaque première zone primaire étant délimitée par des délimitations primaires définies par des points de fonctionnement. Ce procédé comprend une étape (10-20) dans laquelle on impose le placement de l’embrayage dans un état de glissement lorsque le point de fonctionnement en cours est compris dans au moins une première zone secondaire contigüe d’une première zone primaire prédéfinie. Figure 2
Description
Domaine technique de l’invention
L’invention concerne le contrôle des embrayages de véhicule qui sont couplés à des boîtes de vitesses robotisées.
On entend ici par « boîte de vitesses robotisée » aussi bien une boîte de vitesses manuelle pilotée (ou BVMP) qu’une boîte de vitesses à double embrayage (ou DCT) ou qu’une boîte de vitesses automatique (ou BVA).
Etat de la technique
Certains véhicules, éventuellement de type automobile, comprennent :
- un moteur thermique chargé de fournir du couple sur un vilebrequin auquel est solidarisé un volant moteur (qui peut être un double volant amortisseur ou un volant simple d’inertie),
- une boîte de vitesses robotisée et comprenant au moins un arbre primaire et au moins un arbre secondaire chargés d’instaurer ensemble N rapports de marche avant, avec N ≥ 2, et
- un embrayage (simple ou double) chargé de coupler sur ordre d’un calculateur un arbre primaire au volant moteur et pouvant être placé dans un état de glissement.
On entend ici par « état de glissement » un état dans lequel l’embrayage n’est pas complètement fermé (ou embrayé à 100%), mais cependant plus fermé (en pourcentage) que lorsqu’il est dans son état (ou point) de léchage à partir duquel l’embrayage permet au vilebrequin de commencer à transmettre du couple à l’arbre primaire de la boîte de vitesses pour que le véhicule puisse commencer à rouler (ou décoller. Cet état de glissement correspond à une vitesse différentielle de rotation moyenne de part et d’autre de l’embrayage typiquement comprise entre 5 tr/min et 100 tr/min. On notera que la vitesse de rotation instantanée des disques de l’embrayage dans l’état de glissement peut varier temporellement.
Le choix du rapport que doit instaurer la boîte de vitesses est effectué par le calculateur associé à cette dernière en fonction du point de fonctionnement en cours dans le véhicule. On entend ici par « point de fonctionnement » le couple régime/couple en cours dans le véhicule qui dépend du pourcentage d’enfoncement en cours de la pédale d’accélérateur du véhicule. Ce choix se fait en fonction d’au moins une cartographie définissant N zones primaires associées respectivement aux N rapports de marche avant, chaque zone primaire étant délimitée par des délimitations primaires définies par des points de fonctionnement. On comprendra que chaque fois que le point de fonctionnement en cours est contenu dans une zone primaire associée à un rapport de marche avant, c’est ce dernier qui est instauré par la boîte de vitesses.
Dans certains véhicules, et en particulier dans ceux qui comprennent une boîte de vitesses à double embrayage (ou DCT), lorsqu’un rapport de marche avant est instauré dans la boîte de vitesses, l’embrayage est en permanence placé dans un état de glissement. Cela permet d’améliorer la réactivité lors des changements de rapport, car lorsque le calculateur de la boîte de vitesses décide de changer le rapport, l’embrayage étant déjà placé à la limite du point de patinage il n’y a plus qu’à réduire la pression dans l’embrayage pour ouvrir ce dernier.
Cependant, cette baisse de la pression dans l’embrayage prend un certain temps. Typiquement pour passer d’un couple de 200 Nm à 0 Nm il faut environ 500 millisecondes pour un embrayage DCT classique, alors qu’un changement de rapport prend environ 790 millisecondes, et si l’on doit passer de 250 Nm à 0 Nm pour un changement de rapport il faut environ 625 millisecondes, soit 125 millisecondes de plus, et donc en l’absence de placement dans l’état de glissement ce changement de rapport prendrait plus de 900 millisecondes ce qui nuirait à l’agrément de conduite du véhicule.
L’inconvénient principal de ce placement permanent de l’embrayage dans un état de glissement rapport engagé réside dans le fait qu’il induit une importante consommation d’énergie (et donc de carburant) en pure perte, sous forme de calories (ou chaleur) dans l’embrayage. Typiquement, pour un glissement d’embrayage moyen à 20 tr/min et un couple moyen de 100 Nm que doit transmettre l’embrayage, la puissance mécanique dissipée dans l’embrayage est égale à 210 Watts (100*20*2*pi/60), ce qui correspond sur une heure à une perte inutile de 756 KJoules (210*3600).
L’invention a donc notamment pour but d’améliorer la situation.
Présentation de l’invention
Elle propose notamment à cet effet un procédé de contrôle destiné à être mis en œuvre dans un véhicule comprenant :
- un moteur thermique propre à fournir du couple sur un vilebrequin auquel est solidarisé un volant moteur,
- une boîte de vitesses robotisée et comprenant au moins un arbre primaire et au moins un arbre secondaire propres à instaurer N rapports de marche avant, avec N ≥ 2,
- un embrayage propre à coupler un arbre primaire au volant moteur et pouvant être placé dans un état de glissement, et
- au moins une première cartographie définissant N premières zones primaires associées respectivement aux N rapports, chaque première zone primaire étant délimitée par des délimitations primaires définies par des points de fonctionnement. Ces zones primaires sont par exemple définies lors d’une phase de développement par calibration de la fonction « passage de rapport ».
Ce procédé de contrôle se caractérise par le fait qu’il comprend une étape dans laquelle on impose le placement de l’embrayage dans un état de glissement lorsque le point de fonctionnement en cours est compris dans au moins une première zone secondaire qui est contigüe d’une première zone primaire prédéfinie. Ces zones secondaires sont par exemple définies lors de la phase de développement par calibration de la fonction « passage de rapport ».
Grâce à ce placement dans un état de glissement uniquement lorsque le point de fonctionnement en cours est compris dans une première zone secondaire contigüe de ce que l’on pense être la prochaine première zone primaire dans laquelle on suppose que va très prochainement se retrouver un prochain point de fonctionnement du véhicule, on peut réduire notablement la durée du placement dans l’état de glissement et donc la consommation d’énergie (ou carburant).
Le procédé de contrôle selon l’invention peut comporter d’autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment :
- dans son étape on peut utiliser la première cartographie lorsque le point de fonctionnement en cours est contenu dans une première zone primaire associée à un rapport n et se rapproche d’une autre première zone primaire associée à un rapport n+1 ;
+ dans son étape on peut utiliser au moins deux premières zones secondaires contigües respectivement de deux premières zones primaires différentes ;
+ en variante, dans son étape on peut utiliser N-1 premières zones secondaires contigües respectivement de N-1 premières zones primaires ;
+ dans son étape on peut utiliser une seconde cartographie définissant N secondes zones primaires associées respectivement aux N rapports et délimitées chacune par des délimitations primaires définies par des points de fonctionnement, lorsque le point de fonctionnement en cours est contenu dans une seconde zone primaire associée à un rapport n et se rapproche d’une autre seconde zone primaire associée à un rapport n-1, et on peut imposer le placement de l’embrayage dans un état de glissement lorsque le point de fonctionnement en cours est compris dans au moins une seconde zone secondaire contigüe d’une seconde zone primaire prédéfinie ;
* dans son étape on peut utiliser au moins deux secondes zones secondaires contigües respectivement de deux secondes zones primaires différentes ;
* en variante, dans son étape on peut utiliser N-1 secondes zones secondaires contigües respectivement de N-1 secondes zones primaires.
L’invention propose également un produit programme d’ordinateur comprenant un jeu d’instructions qui, lorsqu’il est exécuté par des moyens de traitement, est propre à mettre en œuvre un procédé de contrôle du type de celui présenté ci-avant pour contrôler le placement dans un état de glissement d’un embrayage d’un véhicule à boîte de vitesses robotisée, en fonction d’un point de fonctionnement en cours.
L’invention propose également un dispositif de contrôle destiné à équiper un véhicule comprenant :
- un moteur thermique propre à fournir du couple sur un vilebrequin auquel est solidarisé un volant moteur,
- une boîte de vitesses robotisée et comprenant au moins un arbre primaire propres à instaurer N rapports de marche avant, avec N ≥ 2,
- un embrayage propre à coupler un arbre primaire au volant moteur et pouvant être placé dans un état de glissement, et
- au moins une première cartographie définissant N premières zones primaires associées respectivement aux N rapports, chaque première zone primaire étant délimitée par des délimitations primaires définies par des points de fonctionnement.
Ce dispositif de contrôle se caractérise par le fait qu’il comprend au moins un processeur et au moins une mémoire qui sont agencés pour effectuer l’opération consistant à imposer le placement de l’embrayage dans un état de glissement lorsque le point de fonctionnement en cours est compris dans au moins une première zone secondaire contigüe d’une première zone primaire prédéfinie.
L’invention propose également un véhicule, éventuellement de type automobile, et comprenant :
- un moteur thermique propre à fournir du couple sur un vilebrequin auquel est solidarisé un volant moteur,
- une boîte de vitesses robotisée et comprenant au moins un arbre primaire et au moins un arbre secondaire propres à instaurer N rapports de marche avant, avec N ≥ 2,
- un embrayage propre à coupler un arbre primaire au volant moteur et pouvant être placé dans un état de glissement, et
- au moins une première cartographie définissant N premières zones primaires associées respectivement aux N rapports, chaque première zone primaire étant délimitée par des délimitations primaires définies par des points de fonctionnement.
Ce véhicule se caractérise par le fait qu’il comprend aussi un dispositif de contrôle du type de celui présenté ci-avant.
Brève description des figures
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à l’examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels :
Description détaillée de l’invention
L’invention a notamment pour but de proposer un procédé de contrôle, et un dispositif de contrôle DC associé, destinés à permettre le contrôle du placement dans un état de glissement d’un embrayage EMj d’un véhicule à boîte de vitesses BV robotisée.
Il est rappelé que l’on entend ici par « boîte de vitesses robotisée » aussi bien une boîte de vitesses manuelle pilotée (ou BVMP) qu’une boîte de vitesses à double embrayage (ou DCT) ou qu’une boîte de vitesses automatique (ou BVA).
On considère dans ce qui suit, à titre d’exemple non limitatif, que le véhicule est de type automobile. Il s’agit par exemple d’une voiture. Mais l’invention n’est pas limitée à ce type de véhicule. Elle concerne en effet tout véhicule comprenant une boîte de vitesses robotisée couplée à un moteur thermique via un embrayage (simple ou double). Par conséquent, l’invention concerne au moins les véhicules terrestres (et notamment les voitures, les motocyclettes, les véhicules utilitaires, les cars (ou bus), les camions, les engins de voirie, les engins de chantier, les engins agricoles et les engins de manutention), et les véhicules maritimes (ou fluviaux).
Par ailleurs, on considère dans ce qui suit, à titre d’exemple non limitatif, que la boîte de vitesses robotisée BV est une boîte de vitesses à double embrayage (ou DCT). Mais il pourrait également s’agir d’une boîte de vitesses manuelle pilotée (ou BVMP) ou d’une boîte de vitesses automatique (ou BVA).
On a schématiquement illustré sur la figure 1 un exemple non limitatif de boîte de vitesses BV robotisée (ici de type DCT) et couplée à un moteur thermique MT via un double embrayage EMj (j = 1 ou 2), et à un dispositif de contrôle DC selon l’invention, au sein d’un véhicule (non représenté).
Le moteur thermique MT est chargé de fournir sur un vilebrequin VQ un couple moteur variable pour déplacer le véhicule. Un volant moteur VM est solidarisé au vilebrequin VQ. Ce volant moteur VM peut être un double volant amortisseur ou un volant simple d’inertie.
La boîte de vitesses BV est ici subdivisée en deux parties (ou demies-boîtes) PBj (j = 1 ou 2) comprenant chacune un arbre primaire APj couplé à son propre embrayage EMj, au moins un arbre secondaire ASm couplé à des roues motrices (non représentées), de préférence via un différentiel, et au moins un synchroniseur Sjn chargé de coupler les arbre secondaire ASm et arbre primaire APj associés via au moins un rapport n (n = 1 à N, N ≥ 2) de marche avant lors d’une phase de synchronisation suivie d’une phase de crabotage.
Chaque arbre primaire APj peut être couplé au volant moteur VM par l’embrayage EMj.
Chaque synchroniseur Sjn peut être actionné par un actionneur ACjn associé afin de synchroniser la vitesse d’un pignon fou PF avec celle de son arbre récepteur dans une phase de synchronisation, et pour coupler ce pignon fou PF à son arbre récepteur dans une phase de crabotage.
On notera que dans l’exemple illustré non limitativement sur la figure 1, la boîte de vitesses BV comprend deux arbres secondaires ASm (m = 1 ou 2) qui font chacun partie des deux parties PBj et donc qui portent chacun au moins un synchroniseur S1a de la première partie PB1 et au moins un synchroniseur S2b de la seconde partie PB2. Mais d’autres agencements sont possibles dans le cas d’une boîte de vitesses DCT, dès lors que chaque partie (ou demie-boîte de vitesses) PBj comprend un arbre primaire et un ou plusieurs arbres secondaires, avec des synchroniseurs placés soit sur l’arbre primaire, soit sur un arbre secondaire.
Par ailleurs, dans l’exemple illustré non limitativement sur la figure 1, la boîte de vitesses BV offre sept rapports n de marche avant et un rapport de marche arrière. Plus précisément, la première partie PB1 (j = 1) offre les rapports R5, R6 et R7, tandis que la seconde partie PB2 (j = 2) offre les rapports R1, R2, R3 et R4.
De plus, dans l’exemple illustré non limitativement sur la figure 1, d’une part, le premier arbre secondaire AS1 (m = 1) porte un premier synchroniseur S11 (j = 1, a = 1) agissant sur les pignons fous des rapports impairs R1 et R3 et un deuxième synchroniseur S21 (j = 2, b = 1) agissant sur les pignons fous des rapports pairs R2 et R4, et, d’autre part, le second arbre secondaire AS2 (m = 2) porte un troisième synchroniseur S12 (j = 1, a = 2) agissant sur les pignons fous des rapports impairs R5 et R7 et un quatrième synchroniseur S22 (j = 2, b = 2) agissant sur le pignon fou du rapport pair R6. Mais, il ne s’agit que d’un exemple de réalisation. D’autres agencements sont en effet possibles, notamment selon le nombre de rapports offerts par chaque partie PBj.
Les embrayages EM1 et EM2 sont contrôlés respectivement par des actionneurs d’embrayage AE1 et AE2. Chacun d’entre eux (EMj) peut être placés par un calculateur CA (qui supervise le fonctionnement de la boîte de vitesses BV) dans un état de glissement. En fait, le calculateur CA transmet des instructions ou commandes aux actionneurs d’embrayage AEj pour faire varier leur pression en fonction des besoins, et notamment pour que l’un d’entre eux puisse être placé dans un état de glissement.
On comprendra que d’une manière générale la boîte de vitesses BV robotisée doit comprendre au moins un arbre primaire APj et au moins un arbre secondaire ASm propres à instaurer ensemble N rapports de marche avant n, avec N ≥ 2, et l’embrayage EMj est propre à coupler un arbre primaire APj au volant moteur VM et à être placé dans un état de glissement.
Comme indiqué précédemment, l’invention propose notamment de mettre en œuvre un procédé destiné à permettre le contrôle du placement dans un état de glissement de l’embrayage EMj.
Ce procédé peut être mis en œuvre au moyen du dispositif de contrôle DC selon l’invention, qui comprend au moins un processeur PR, par exemple de signal numérique (ou DSP (« Digital Signal Processor »)), et au moins une mémoire MD.
Dans l’exemple illustré non limitativement sur la figure 1, le dispositif d’assistance (à la conduite) DA fait partie du calculateur CA qui supervise le fonctionnement de la boîte de vitesses BV. Mais cela n’est pas obligatoire. En effet, le dispositif de contrôle DC pourrait comprendre son propre calculateur et être couplé, directement ou indirectement, au calculateur CA. Par conséquent, le dispositif de contrôle DC peut être réalisé sous la forme d’une combinaison de circuits ou composants électriques ou électroniques (ou « hardware ») et de modules logiciels (ou « software »). La mémoire MD est vive afin de stocker des instructions pour la mise en œuvre par le processeur PR du procédé de contrôle DC.
Il est important de noter que pour que l’invention puisse être mise en œuvre, il faut que le véhicule comporte au moins une première cartographie définissant N premières zones primaires ZP1n(n = 1 à N) associées respectivement aux N rapports de marche avant pouvant être instaurés par la boîte de vitesses BV. Chaque première zone primaire ZP1nest délimitée par des délimitations primaires (« droite » et « gauche ») qui sont chacune définies par des points de fonctionnement. On entend ici par « point de fonctionnement » un couple régime (v) / couple en cours dans le véhicule qui dépend du pourcentage d’enfoncement (%) en cours de la pédale d’accélérateur du véhicule. On comprendra que tous les points de fonctionnement qui sont compris dans une première zone primaire ZP1nsont associés à un même rapport (de marche avant) n.
Cette première cartographie est utilisée par le calculateur CA pour choisir le rapport n que doit instaurer la boîte de vitesses BV, en fonction du point de fonctionnement en cours dans le véhicule. On comprendra que chaque fois que le point de fonctionnement en cours est contenu dans une première zone primaire ZP1nassociée à un rapport (de marche avant) n, c’est ce dernier (n) qui est instauré par la boîte de vitesses BV sur ordre du calculateur CA.
Par exemple, les données numériques définissant la première cartographie peuvent être stockées dans le dispositif de contrôle DC (éventuellement dans la mémoire vive MD ou dans une autre mémoire de masse MM décrite plus loin).
Le procédé de contrôle, selon l’invention, comprend une étape 10-20 dans laquelle on (le processeur PR et la mémoire MD) impose(nt) le placement de l’embrayage EMj (ici de l’un des deux, et plus précisément de celui qui est couplé à la demie-boîte de vitesses PBj qui définit le rapport n en cours d’utilisation) dans un état de glissement, lorsque le point de fonctionnement en cours est compris dans au moins une première zone secondaire ZS1h(h = 1 à H) qui est contigüe d’une première zone primaire ZP1nprédéfinie. A cet effet, on (le processeur PR et la mémoire MD) observe(nt) l’évolution du point de fonctionnement en cours dans une sous-étape 10. Chaque prise de décision de placement dans un état de glissement est effectuée dans une sous-étape 20 et destinée à préparer un changement de rapport (montant ou descendant selon la configuration choisie).
On comprendra qu’il y a au moins une première zone primaire ZP1nde la première cartographie qui a une première zone secondaire ZS1hcontigüe (et donc avec laquelle elle a une délimitation (droite ou gauche) commune). Le nombre H de premières zones secondaires ZS1hpeut prendre n’importe quelle valeur supérieure ou égale à un et inférieure ou égale à N-1.
On comprendra également qu’une première zone secondaire ZS1hest forcément contenue dans une première zone primaire ZP1net que sa surface (et en particulier sa largeur (droite-gauche)) est beaucoup plus petite que celle de cette première zone primaire ZP1n.
La définition de chaque première zone secondaire ZS1hpeut, par exemple, faire partie de la première cartographie. La largeur de chaque première zone secondaire ZS1hpour chaque pourcentage d’enfoncement de la pédale d’accélérateur du véhicule dépend principalement de l’architecture de la boîte de vitesses BV et du temps qu’il faut à cette dernière (BV) pour se mettre en état de glissement. Typiquement, on peut considérer qu’il est suffisant d’imposer le placement dans un état de glissement 2 à 3 Km/h avant un changement de rapport et pour un pourcentage d’enfoncement de la pédale d’accélérateur compris entre environ 3% et environ 5%. Mais les délimitations (droite et gauche) de chaque première zone secondaire ZS1hpeuvent être calibrées (lors de la phase de développement du modèle) en fonction de la réactivité de la boîte de vitesses BV à passer dans l’état de glissement et en fonction de la situation de vie.
Grâce à l’invention, le placement dans un état de glissement ne se fait donc plus systématiquement sur la totalité du champ régime/charge, mais uniquement dans une première zone secondaire ZS1hcontigüe de ce que l’on pense être la prochaine première zone primaire ZP1ndans laquelle on suppose que va très prochainement se retrouver un prochain point de fonctionnement du véhicule. Cela permet de réduire notablement la durée du placement dans l’état de glissement et donc la consommation d’énergie (ou carburant).
Par exemple, dans l’étape 10-20 du procédé on (le processeur PR et la mémoire MD) peu(ven)t utiliser la première cartographie lorsque le point de fonctionnement en cours est contenu dans une première zone primaire ZP1nassociée à un rapport n et se rapproche d’une autre première zone primaire ZP1n+1associée à un rapport n+1. A cet effet, on (le processeur PR et la mémoire MD) analyse(nt) l’évolution du point de fonctionnement en cours, afin de déterminer si l’on va prochainement avoir un changement de rapport montant (n vers n+1).
En présence de cette dernière option, dans l’étape 10-20 du procédé on (le processeur PR et la mémoire MD) peu(ven)t utiliser N-1 premières zones secondaires ZS1h(H = N-1) contigües respectivement de N-1 premières zones primaires ZP1n. En d’autres termes, pour chaque changement de rapport montant depuis le premier rapport (n = 1), on prévoit une première zone secondaire ZS1hcontigüe (à gauche) de chacune des premières zones primaires ZP12à ZP1N.
On a schématiquement illustré dans le diagramme de la figure 3 un premier exemple d’une première cartographie définissant six (N = 6) premières zones primaires ZP1nassociées respectivement à six rapports de marche avant (n = 1 à 6), et cinq premières zones secondaires ZS1h(h = 1 à 5), pour des rapports montants d’une boîte de vitesses BV de type DCT. Dans ce premier exemple, la première première zone primaire ZP11contient une première première zone secondaire ZS11contigüe de la deuxième première zone primaire ZP12(pour le changement du premier rapport vers le deuxième rapport), la deuxième première zone primaire ZP12contient une deuxième première zone secondaire ZS12contigüe de la troisième première zone primaire ZP13(pour le changement du deuxième rapport vers le troisième rapport), la troisième première zone primaire ZP13contient une troisième première zone secondaire ZS13contigüe de la quatrième première zone primaire ZP14(pour le changement du troisième rapport vers le quatrième rapport), la quatrième première zone primaire ZP14contient une quatrième première zone secondaire ZS14contigüe de la cinquième première zone primaire ZP15(pour le changement du quatrième rapport vers le cinquième rapport), et la cinquième première zone primaire ZP15contient une cinquième première zone secondaire ZS15contigüe de la sixième première zone primaire ZP16(pour le changement du cinquième rapport vers le sixième rapport).
Mais dans une variante, dans l’étape 10-20 du procédé on (le processeur PR et la mémoire MD) peu(ven)t utiliser au moins deux premières zones secondaires ZS1hcontigües respectivement de deux premières zones primaires ZP1ndifférentes. En d’autres termes, pour au moins deux changements de rapport montants prédéfinis, on prévoit une première zone secondaire ZS1hcontigüe (à gauche) d’une première zone primaire ZP1n.
On a schématiquement illustré dans le diagramme de la figure 5 un premier exemple d’une première cartographie définissant six (N = 6) premières zones primaires ZP1nassociées respectivement à six rapports de marche avant (n = 1 à 6), et deux premières zones secondaires ZS1h(h = 1 ou 2), pour deux rapports montants d’une boîte de vitesses BV manuelle pilotée. Dans ce premier exemple, la quatrième première zone primaire ZP14contient une première première zone secondaire ZS11contigüe de la cinquième première zone primaire ZP15(pour le changement du quatrième rapport vers le cinquième rapport), et la cinquième première zone primaire ZP15contient une seconde première zone secondaire ZS12contigüe de la sixième première zone primaire ZP16(pour le changement du cinquième rapport vers le sixième rapport).
On notera que dans cette variante on pourrait avoir trois ou quatre premières zones secondaires ZS1hcontigües respectivement de trois ou quatre premières zones primaires ZP1ndifférentes.
On notera également que dans l’étape 10-20 du procédé on (le processeur PR et la mémoire MD) peu(ven)t aussi utiliser une seconde cartographie définissant N secondes zones primaires ZP2nassociées respectivement aux N rapports et délimitées chacune par des délimitations primaires définies par des points de fonctionnement, lorsque le point de fonctionnement en cours est contenu dans une seconde zone primaire ZP2nassociée à un rapport n et se rapproche d’une autre seconde zone primaire ZP2n-1associée à un rapport n-1. A cet effet, on (le processeur PR et la mémoire MD) analyse(nt) l’évolution du point de fonctionnement en cours, afin de déterminer si l’on va prochainement avoir un changement de rapport descendant (n vers n-1).
Dans ce cas, on (le processeur PR et la mémoire MD) impose(nt) le placement de l’embrayage EMj dans un état de glissement lorsque le point de fonctionnement en cours est compris dans au moins une seconde zone secondaire ZS2hqui est contigüe (à droite) d’une seconde zone primaire ZP2nprédéfinie.
On comprendra qu’il y a au moins une seconde zone primaire ZP2nde la seconde cartographie qui a une seconde zone secondaire ZS2hcontigüe (et donc avec laquelle elle a sa délimitation (droite) commune). Le nombre H de secondes zones secondaires ZS2hpeut prendre n’importe quelle valeur supérieure ou égale à un et inférieure ou égale à N-1.
On comprendra également qu’une seconde zone secondaire ZS2hest forcément contenue dans une seconde zone primaire ZP2net que sa surface (et en particulier sa largeur (droite-gauche)) est beaucoup plus petite que celle de cette seconde zone primaire ZP2n.
Par ailleurs, on notera que les formes et positions respectives des secondes zones primaires ZP2nsont a priori différentes des formes et positions respectives des premières zones primaires ZP1n. Par ailleurs, on notera que les formes respectives des secondes zones secondaires ZS2hsont a priori différentes des formes respectives des secondes zones secondaires ZS2h.
La définition de chaque seconde zone secondaire ZS2hpeut, par exemple, faire partie de la seconde cartographie. La largeur de chaque seconde zone secondaire ZS2hpour chaque pourcentage d’enfoncement de la pédale d’accélérateur du véhicule dépend principalement de l’architecture de la boîte de vitesses BV et du temps qu’il faut à cette dernière (BV) pour se mettre en état de glissement. Typiquement, on peut considérer, à titre d’exemple, qu’il est suffisant d’imposer le placement dans un état de glissement 2 à 3 km/h avant un changement de rapport n et pour un pourcentage d’enfoncement de la pédale d’accélérateur inférieur à environ 25%. Mais les délimitations (droite et gauche) de chaque seconde zone secondaire ZS2hpeuvent être calibrées (lors de la phase de développement) en fonction de la réactivité de la boîte de vitesses BV à passer dans l’état de glissement, en fonction de la situation de vie, en fonction de la pente de la route et en fonction de la masse du véhicule.
Par exemple, les données numériques définissant la seconde cartographie peuvent être stockées dans le dispositif de contrôle DC (éventuellement dans la mémoire vive MD ou dans une autre mémoire de masse MM décrite plus loin).
En présence de cette dernière option, dans l’étape 10-20 du procédé on (le processeur PR et la mémoire MD) peu(ven)t utiliser N-1 secondes zones secondaires ZS2h(h = 1 à H) contigües respectivement de N-1 secondes zones primaires ZP2n. En d’autres termes, pour chaque changement de rapport descendant depuis le N-ième rapport (par exemple n = 6), on prévoit une seconde zone secondaire ZS2hcontigüe (à droite) de chacune des secondes zones primaires ZP2N-1à ZP21.
On a schématiquement illustré dans le diagramme de la figure 4 un second exemple d’une seconde cartographie définissant six (N = 6) secondes zones primaires ZP2nassociées respectivement à six rapports de marche avant (n = 1 à 6), et cinq secondes zones secondaires ZS2h(h = 1 à 5), pour des rapports descendants d’une boîte de vitesses BV de type DCT. Dans ce second exemple, la sixième seconde zone primaire ZP26contient une première seconde zone secondaire ZS21contigüe de la cinquième seconde zone primaire ZP25(pour le changement du sixième rapport vers le cinquième rapport), la cinquième seconde zone primaire ZP25contient une deuxième seconde zone secondaire ZS22contigüe de la quatrième seconde zone primaire ZP24(pour le changement du cinquième rapport vers le quatrième rapport), la quatrième seconde zone primaire ZP24contient une troisième seconde zone secondaire ZS23contigüe de la troisième seconde zone primaire ZP23(pour le changement du quatrième rapport vers le troisième rapport), la troisième seconde zone primaire ZP23contient une quatrième seconde zone secondaire ZS24contigüe de la deuxième seconde zone primaire ZP22(pour le changement du troisième rapport vers le deuxième rapport), et la deuxième seconde zone primaire ZP22contient une cinquième seconde zone secondaire ZS25contigüe de la première seconde zone primaire ZP21(pour le changement du deuxième rapport vers le premier rapport).
Mais dans une variante, dans l’étape 10-20 du procédé on (le processeur PR et la mémoire MD) peu(ven)t utiliser au moins deux secondes zones secondaires ZS2hcontigües respectivement de deux secondes zones primaires ZP2ndifférentes. En d’autres termes, pour au moins deux changements de rapport descendants prédéfinis, on prévoit une seconde zone secondaire ZS2hcontigüe (à droite) d’une seconde zone primaire ZP2n.
On a schématiquement illustré dans le diagramme de la figure 6 un second exemple d’une seconde cartographie définissant six (N = 6) secondes zones primaires ZP2nassociées respectivement à six rapports de marche avant (n = 1 à 6), et deux secondes zones secondaires ZS2h(h = 1 ou 2), pour deux rapports descendants d’une boîte de vitesses BV manuelle pilotée. Dans ce second exemple, la sixième première zone primaire ZP16contient une première seconde zone secondaire ZS21contigüe de la cinquième première zone primaire ZP15(pour le changement du sixième rapport vers le cinquième rapport), et la cinquième seconde zone primaire ZP25contient une seconde seconde zone secondaire ZS22contigüe de la quatrième seconde zone primaire ZP24(pour le changement du cinquième rapport vers le quatrième rapport).
On notera que dans cette variante on pourrait avoir trois ou quatre secondes zones secondaires ZS2hcontigües respectivement de trois ou quatre secondes zones primaires ZP2ndifférentes.
On notera également qu’en moyenne l’état de glissement peut, par exemple, correspondre à une vitesse différentielle de rotation moyenne de part et d’autre de l’embrayage EMj de l’ordre de 20 tr/min. Mais il ne s’agit que d’une moyenne car la vitesse de rotation instantanée des disques de l’embrayage EMj dans l’état de glissement peut varier temporellement.
On notera également que l’invention propose aussi un produit programme d’ordinateur comprenant un jeu d’instructions qui, lorsqu’il est exécuté par des moyens de traitement de type circuits électroniques (ou hardware), comme par exemple le processeur PR, est propre à mettre en œuvre le procédé de contrôle décrit ci-avant pour contrôler le placement de l’embrayage EMj dans un état de glissement.
On notera également que sur la figure 1 le dispositif de contrôle DC est très schématiquement illustré avec seulement sa mémoire vive MD et son processeur PR qui peut comprendre des circuits intégrés (ou imprimés), ou bien plusieurs circuits intégrés (ou imprimés) reliés par des connections filaires ou non filaires. On entend par circuit intégré (ou imprimé) tout type de dispositif apte à effectuer au moins une opération électrique ou électronique. Mais, comme illustré non limitativement sur la figure 3, le dispositif de contrôle DC peut aussi comprendre une mémoire de masse MM, notamment pour le stockage des cartographies, de points de fonctionnements successifs et des données intermédiaires intervenant dans tous ses calculs et traitements. Par ailleurs, ce dispositif de contrôle DC peut aussi comprendre une interface d’entrée IE pour la réception d’au moins les points de fonctionnements pour les utiliser dans des calculs ou traitements, éventuellement après les avoir mises en forme et/ou démodulées et/ou amplifiées, de façon connue en soi, au moyen d’un processeur de signal numérique PR’. De plus, ce dispositif de contrôle DC peut aussi comprendre une interface de sortie IS, notamment pour la transmission des instructions (ou commandes) qu’il génère suite à ses prises de décision.
On notera également qu’une ou plusieurs sous-étapes de l’étape 10-20 du procédé de contrôle peuvent être effectuées par des composants différents. Ainsi, le procédé de contrôle peut-être mis en œuvre par une pluralité de processeurs de signal numérique, mémoire vive, mémoire de masse, interface d’entrée, interface de sortie.
Outre la réduction de la consommation de carburant, l’invention permet une réduction de l’usure de l’embrayage, notamment du fait d’une moindre dégradation thermique résultant d’une moindre dissipation thermique, et une amélioration de la durée de vie de l’huile de l’embrayage, notamment du fait de la réduction du nombre de montées en température de l’huile résultant de cette moindre dissipation thermique.
Claims (10)
- Procédé de contrôle pour un véhicule comprenant i) un moteur thermique (MT) propre à fournir du couple sur un vilebrequin (VQ) auquel est solidarisé un volant moteur (VM), ii) une boîte de vitesses (BV) robotisée et comprenant au moins un arbre primaire (APj) et au moins un arbre secondaire (ASm) propres à instaurer N rapports de marche avant, avec N ≥ 2, iii) un embrayage (EMj) propre à coupler un arbre primaire (APj) audit volant moteur (VM) et pouvant être placé dans un état de glissement, et iv) au moins une première cartographie définissant N premières zones primaires (ZP1n) associées respectivement auxdits N rapports, chaque première zone primaire (ZP1n) étant délimitée par des délimitations primaires définies par des points de fonctionnement, caractérisé en ce qu’il comprend une étape (10-20) dans laquelle on impose le placement dudit embrayage (EMj) dans un état de glissement lorsque ledit point de fonctionnement en cours est compris dans au moins une première zone secondaire (ZS1h) contigüe d’une première zone primaire (ZP1n) prédéfinie.
- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans ladite étape (10-20) on utilise ladite première cartographie lorsque ledit point de fonctionnement en cours est contenu dans une première zone primaire (ZP1n) associée à un rapport n et se rapproche d’une autre première zone primaire (ZP1n+1) associée à un rapport n+1.
- Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que dans ladite étape (10-20) on utilise au moins deux premières zones secondaires (ZS1h) contigües respectivement de deux premières zones primaires (ZP1n) différentes.
- Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que dans ladite étape (10-20) on utilise N-1 premières zones secondaires (ZS1h) contigües respectivement de N-1 premières zones primaires (ZP1n).
- Procédé selon l’une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que dans ladite étape (10-20) on utilise une seconde cartographie définissant N secondes zones primaires (ZP2n) associées respectivement auxdits N rapports et délimitées chacune par des délimitations primaires définies par des points de fonctionnement, lorsque ledit point de fonctionnement en cours est contenu dans une seconde zone primaire (ZP2n) associée à un rapport n et se rapproche d’une autre seconde zone primaire (ZP2n-1) associée à un rapport n-1, et on impose le placement dudit embrayage (EMj) dans un état de glissement lorsque ledit point de fonctionnement en cours est compris dans au moins une seconde zone secondaire (ZS2h) contigüe d’une seconde zone primaire (ZP2n) prédéfinie.
- Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que dans ladite étape (10-20) on utilise au moins deux secondes zones secondaires (ZS2h) contigües respectivement de deux secondes zones primaires (ZP2n) différentes.
- Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que dans ladite étape (10-20) on utilise N-1 secondes zones secondaires (ZS2h) contigües respectivement de N-1 secondes zones primaires (ZP2n).
- Produit programme d’ordinateur comprenant un jeu d’instructions qui, lorsqu’il est exécuté par des moyens de traitement, est propre à mettre en œuvre le procédé de contrôle selon l’une des revendications précédentes pour contrôler le placement dans un état de glissement d’un embrayage (EMj) d’un véhicule à boîte de vitesses (BV) robotisée, en fonction d’un point de fonctionnement en cours.
- Dispositif de contrôle (DC) pour un véhicule comprenant i) un moteur thermique (MT) propre à fournir du couple sur un vilebrequin (VQ) auquel est solidarisé un volant moteur (VM), ii) une boîte de vitesses (BV) robotisée et comprenant au moins un arbre primaire (APj) et au moins un arbre secondaire (ASm) propres à instaurer N rapports de marche avant, avec N ≥ 2, iii) un embrayage (EMj) propre à coupler un arbre primaire (APj) audit volant moteur (VM) et pouvant être placé dans un état de glissement, et iv) au moins une première cartographie définissant N premières zones primaires (ZP1n) associées respectivement auxdits N rapports, chaque première zone primaire (ZP1n) étant délimitée par des délimitations primaires définies par des points de fonctionnement, caractérisé en ce qu’il comprend au moins un processeur (PR) et au moins une mémoire (MD) agencés pour effectuer l’opération consistant à imposer le placement dudit embrayage (EMj) dans un état de glissement lorsque ledit point de fonctionnement en cours est compris dans au moins une première zone secondaire (ZS1h) contigüe d’une première zone primaire (ZP1n) prédéfinie.
- Véhicule comprenant i) un moteur thermique (MT) propre à fournir du couple sur un vilebrequin (VQ) auquel est solidarisé un volant moteur (VM), ii) une boîte de vitesses (BV) robotisée et comprenant au moins un arbre primaire (APj) et au moins un arbre secondaire (ASm) propres à instaurer N rapports de marche avant, avec N ≥ 2, iii) un embrayage (EMj) propre à coupler un arbre primaire (APj) audit volant moteur (VM) et pouvant être placé dans un état de glissement, et iv) au moins une première cartographie définissant N premières zones primaires (ZP1n) associées respectivement auxdits N rapports, chaque première zone primaire (ZP1n) étant délimitée par des délimitations primaires définies par des points de fonctionnement, caractérisé en ce qu’il comprend en outre un dispositif de contrôle (DC) selon la revendication 9.
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Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| EP0445770A1 (fr) * | 1990-03-08 | 1991-09-11 | Mazda Motor Corporation | Système de commande pour transmission automatique |
| EP2098755A1 (fr) * | 2008-02-27 | 2009-09-09 | Peugeot Citroën Automobiles S.A. | Procédé de passage descendant avec couple moteur positif, pour boîte de vitesses à crabots |
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-
2020
- 2020-02-10 WO PCT/FR2020/050230 patent/WO2020193887A1/fr active Application Filing
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