FR3096312A1 - Procédé de pilotage d’une chaîne de transmission - Google Patents

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Abstract

L’invention concerne un procédé de pilotage d’une chaîne de transmission comportant : : - déterminer une première consigne de couple moteur en fonction d’une consigne d’accélération du véhicule et du premier rapport de transmission ; - déterminer une deuxième consigne de couple moteur en fonction de la première consigne de couple moteur, du premier rapport de transmission et du deuxième rapport de transmission; - une phase de croisement des premier et deuxième embrayages lors de laquelle simultanément : le premier embrayage est déplacé vers sa position débrayée ; et le deuxième embrayage est déplacé vers une position embrayée de consigne ; et le couple de la machine électrique est progressivement asservi, en mode moteur, pour le faire évoluer de la première consigne de couple à la deuxième consigne de couple ; - mesurer une grandeur représentative du régime de la machine électrique et placer la machine électrique, dans un mode générateur, jusqu’à ce que le régime de la machine électrique soit inférieur ou égal à la vitesse du deuxième arbre d’entrée ; et - asservir le couple de la machine électrique, en mode moteur, à la deuxième consigne de couple. Figure pour l’abrégé : Fig. 6

Description

Description Titre de l'invention : Procédé de pilotage d'une chaîne de transmission Domaine technique
[0001] L'invention se rapporte au domaine des chaînes de transmission de couple pour un véhicule électrique.
L'invention se rapporte plus particulièrement au domaine du pilotage de telles chaînes de transmission.
Arrière-plan technologique
[0002] Il est connu de l'art antérieur d'équiper les véhicules électriques avec une chaîne de transmission comprenant une machine électrique reliée à un double embrayage et à une boite de vitesse à trains épicycloïdaux définissant deux rapports de vitesses.
[0003] Les vitesses d'un moteur électrique peuvent être élevées, notamment de l'ordre de 15 000 tours par minute Pour adapter la vitesse et le couple, l'utilisation de machine électrique nécessite généralement une boite de vitesse comportant des mécanismes de réduction de vitesse permettant d'atteindre les niveaux de vitesse et de couple de sortie souhaités à chaque roue, et un différentiel pour faire varier la vitesse entre deux roues latéralement opposées.
De plus, en comparaison d'une boite de vitesse mono-rapport, la boite de vitesse double rapport semble être un bon compromis entre augmentation de complexité et gain de perfonmuice dynamique et réduction de la taille de la machine électrique.
[0004] Toutefois, les chaînes de transmission de l'art antérieur ne permettent pas de répondre aux exigences de confort les plus élevées spécifiant des changements de rapport de vitesse sans rupture de couple et sans variation d'accélération longitudinale du véhicule perceptibles par l'utilisateur.
Résumé
[0005] Une idée à la base de l'invention est de proposer un pilotage de la chaîne de transmission permettant une stratégie de changement de rapport de vitesse assurant l'absence de perte d'accélération longitudinale du véhicule ou une faible variation de l'accélération longitudinale du véhicule perceptible par l'utilisateur.
[0006] Selon un mode de réalisation, l'invention fournit un procédé de pilotage d'une chaîne de transmission pour véhicule comportant : - une machine électrique configurée pour fonctionner dans un mode moteur et dans un mode générateur et comprenant un arbre menant ; - une boîte de vitesses comprenant un premier arbre d'entrée, un deuxième arbre d'entrée et un arbre de sortie, le premier arbre d'entrée étant accouplé en rotation à l'arbre de sortie par un premier mécanisme de réduction présentant. un premier rapport 2 de transmission, le deuxième arbre d'entrée étant accouplé en rotation à l'arbre de sortie par un deuxième mécanisme de réduction présentant un deuxième rapport de transmission, le deuxième rapport de transmission étant supérieur au premier rapport de transmission ; - un double embrayage comportant un premier embrayage et un deuxième embrayage qui sont respectivement associés au premier arbre d'entrée et au deuxième arbre d'entrée, le premier embrayage étant mobile entre une position débrayée et des positions embrayées, ledit premier embrayage étant pour chacune desdites positions embrayées apte à transmettre un couple déterminé respectif de l'arbre menant au premier arbre d'entrée ; le deuxième embrayage étant mobile entre une position débrayée et des positions embrayées, ledit deuxième embrayage étant pour chacune desdites positions embrayées apte à transmettre un couple déterminé respectif de l'arbre menant au deuxième arbre d'entrée ; le procédé de pilotage comportant : - déterminer une première consigne de couple moteur en fonction d'une consigne d'accélération du véhicule et du premier rapport de transmission ; - déterminer une deuxième consigne de couple moteur en fonction de la première consigne de couple moteur, du premier rapport de transmission et du deuxième rapport de transmission ; - une phase de croisement des premier et deuxième embrayages lors de laquelle simultanément : le premier embrayage est déplacé de l'une de ses positions embrayées dans laquelle le premier embrayage est apte à transmettre un couple déterminé égal à la première consigne de couple moteur vers sa position débrayée ; et le deuxième embrayage est déplacé de sa position débrayée vers une position embrayée de consigne dans laquelle le deuxième embrayage est apte à transmettre un couple déterminé égal à la deuxième consigne de couple moteur ; et le couple de la machine électrique est progressivement asservi, en mode moteur, pour le faire évoluer de la première consigne de couple à la deuxième consigne de couple ; - en réponse au positionnement du deuxième embrayage dans ladite position embrayée de consigne, mesurer une grandeur représentative du régime de la machine électrique et placer la machine électrique, dans un mode générateur, jusqu'à ce que le régime de la machine électrique soit inférieur ou sensiblement égal , de préférence inférieur ou égal, à la vitesse du deuxième arbre d'entrée ; et - en réponse à une détection d'un régime de la machine électrique inférieur ou égal à la vitesse du deuxième arbre d'entrée, asservir le couple de la machine électrique, en mode moteur, à la deuxième consigne de couple moteur.
[0007] On entend par rapport de vitesse, le ratio entre la vitesse à la sortie du mécanisme de 3 réduction et la vitesse à l'entrée du mécanisme de réduction.
[0008] Grâce à ces caractéristiques, le procédé de pilotage de la chaîne de transmission permet d'assurer l'absence de perte d'accélération longitudinale du véhicule lors d'un changement montant de rapport de vitesse.
En effet, la phase de croisement des premier et deuxième embrayages permettant d'adapter le couple progressivement à la deuxième consigne de couple correspondant au deuxième rapport de transmission, suivie de la phase de passage en mode générateur de la machine électrique permettant de faire diminuer rapidement le régime de la machine électrique à une vitesse correspondant à la vitesse du deuxième arbre d'entrée, sont à même d'assurer un passage du premier rapport de transmission au deuxième rapport de transmission, sans modification sensible de l'accélération.
[0009] Selon des modes de réalisation, un tel procédé peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes.
[0010] Selon un mode de réalisation, la première et la deuxième consigne de couple moteur sont liées par l'équation suivante : R 2 , avec RI le premier rapport de 2 - D X L. 1 transmission, CI la première consigne de couple moteur, R2 le deuxième rapport de transmission, et C, la deuxième consigne de couple moteur.
[0011] Selon un mode de réalisation, la machine électrique comporte un seul moteur électrique.
[0012] Selon un mode de réalisation, le procédé de pilotage comporte l'étape consistant à : - détecter une incapacité du moteur électrique, lorsque le moteur électrique présente une cartographie ne comportant pas un point de fonctionnement correspondant au régime moteur et à la deuxième consigne de couple moteur ; et dans lequel le procédé de pilotage comporte pendant la phase de croisement l'étape consistant à, en réponse à une incapacité du moteur électrique, suralimenter le moteur électrique via une stratégie de défluxage afin d'asservir le couple de la machine électrique à la deuxième consigne de couple moteur.
10013] En effet, lors d'un changement de rapport de vitesse avec un moteur électrique ne permettant pas au vu de sa cartographie d'atteindre la deuxième consigne de couple correspondant au deuxième rapport de transmission, l'écart entre le couple maximum délivré par le moteur électrique et la deuxième consigne de couple résulterait en une perte d'accélération.
C'est pourquoi, il est prévu dans cette situation de suralimenter le moteur électrique via une stratégie de défluxage afin d'asservir le couple de la machine électrique à la deuxième consigne de couple moteur pour éviter toute perte d'accélération.
La stratégie de défluxage consiste à utiliser la relation entre la force électromotrice E, cp le flux magnétique créé par l'inducteur du moteur et o) la vitesse angulaire du rotor du moteur à savoir : E = K X CP X (..0 avec K un coefficient dépendant de la structure du moteur.
Ainsi, en maintenant la force électromotrice constante et en faisant varier le flux magnétique, il est possible de faire varier la vitesse angulaire de la machine électrique et donc le couple maximum délivré par la machine électrique.
[0014] Le régime moteur peut correspondre à la valeur du régime du moteur électrique avant ou pendant la phase de croisement ou à une valeur du régime du moteur électrique calculée en fonction de la consigne d'accélération, du régime du moteur électrique avant la phase de croisement et d'une durée de croisement des embrayages correspondant à la durée de la phase de croisement.
[0015] Selon un mode de réalisation, la machine électrique comporte un moteur principal électrique et un moteur secondaire.
Le moteur secondaire peut être un moteur électrique, un moteur thermique, un moteur hybride ou tout autre type de moteur.
Le moteur secondaire peut être implanté sur un même essieu du véhicule que le moteur principal ou sur un autre essieu du véhicule.
[0016] Selon un mode de réalisation, le procédé de pilotage comporte l'étape consistant à: - détecter une incapacité du moteur principal, lorsque le moteur principal présente une cartographie ne comportant pas un point de fonctionnement correspondant au régime moteur et à la deuxième consigne de couple moteur ; et dans lequel le procédé de pilotage comporte pendant la phase de croisement l'étape consistant à, en réponse à une incapacité du moteur principal, utiliser le moteur secondaire en complément du moteur principal afin d'asservir a somme du couple de la machine électrique et du couple du moteur secondaire à la deuxième consigne de couple moteur.
[0017] Ainsi, lors d'un changement de rapport de vitesse avec un moteur principal électrique ne permettant pas au vu de sa cartographie d'atteindre la deuxième consigne de couple correspondant au deuxième rapport de transmission, l'écart entre le couple maximum délivré par le moteur principal électrique et la deuxième consigne de couple résulterait en une perte d'accélération.
C'est pourquoi, il est prévu dans cette situation d'utiliser un moteur secondaire en complément du moteur principal afin d'asservir la somme du couple de la machine électrique et du couple du moteur secondaire à la deuxième consigne de couple moteur pour éviter toute perte d'accélération.
[0018] Selon un mode de réalisation, le premier mécanisme de réduction comprend une première roue dentée d'entrée montée solidaire en rotation du premier arbre d'entrée, et une première roue dentée de sortie montée solidaire en rotation de l'arbre de sortie, la première roue dentée d'entrée engrenant directement ou indirectement la première roue dentée de sortie.
[0019] Selon un mode de réalisation, le deuxième mécanisme de réduction comprend une deuxième roue dentée d'entrée montée solidaire en rotation du deuxième arbre d'entrée, et une deuxième roue dentée de sortie montée solidaire en rotation de l'arbre de sortie, la deuxième roue dentée d'entrée engrenant directement ou indirectement la deuxième roue dentée de sortie.
[0020] Selon un mode de réalisation, le premier arbre d'entrée peut être formé d'une seule pièce avec la première roue dentée d'entrée et le deuxième arbre d'entrée peut être formé d'une seule pièce avec la deuxième roue dentée d'entrée.
[0021] Selon un mode de réalisation, l'un au moins parmi le premier arbre d'entrée et le deuxième arbre d'entrée, de préférence le deuxième arbre d'entrée, est un arbre creux et l'autre parmi le premier arbre d'entrée et le deuxième arbre d'entrée, de préférence le premier arbre d'entrée, s'étend à l'intérieur de l'arbre creux.
[0022] Selon un mode de réalisation, le premier arbre d'entrée et le deuxième arbre d'entrée sont coaxiaux.
[0023] Selon un mode de réalisation, la première roue dentée de sortie et/ou la deuxième roue dentée de sortie sont montées solidaires en rotation de l'arbre de sortie via des cannelures.
Dans un autre mode de réalisation non représenté, la première roue dentée de sortie peut être montée rotative sur une portion de l'arbre de sortie par exemple via un palier à roulement et peut être rendue solidaire en rotation de l'arbre de sortie par l'intermédiaire d'un élément de connexion lorsque l'élément de connexion passe dans un état connecté.
[0024] Selon un mode de réalisation, le premier mécanisme de réduction présente un rapport de transmission compris entre 0,2 et 1 et le deuxième mécanisme de réduction présente un rapport de vitesse compris entre 0,25 et 1,5.
[0025] Selon un mode de réalisation, le premier embrayage et/ou le deuxième embrayage sont des embrayages progressifs par friction.
[0026] On entend par embrayage progressif, un embrayage dont le couple transmissible est pilotable de façon progressive.
[0027] Selon un mode de réalisation, le premier élément d'entrée et le deuxième élément d'entrée peuvent être formés dans une même pièce.
[0028] Selon un mode de réalisation, le premier élément d'entrée est couplé à au moins un disque de friction d'entrée.
Le deuxième élément d'entrée est couplé à au moins un disque de friction d'entrée.
[0029] Selon un mode de réalisation, le premier embrayage comprend un premier élément de sortie monté solidaire en rotation au premier arbre d'entrée via des cannelures.
Le deuxième embrayage comprend un deuxième élément de sortie monté solidaire en rotation au deuxième arbre d'entrée via des cannelures.
[0030] Selon un mode de réalisation, le premier embrayage et le deuxième embrayage com- prennent au moins un disque de friction de sortie couplé en rotation respectivement au premier élément de sortie ou au deuxième élément de sortie, le dit au moins disque de 6 friction d'entrée et ledit au moins disque de friction de sortie étant aptes à être pressés l'un contre l'autre pour transmettre un couple entre le premier élément d'entrée et le premier élément de sortie.
[0031] Selon un mode de réalisation, le premier embrayage comprend un ensemble mufti- disques composé d'une pluralité de disques d'entrée et d'une pluralité de disques de sortie se succédant de façon alternée.
Le deuxième embrayage comprend un ensemble multi-disques composé d'une pluralité de disques d'entrée et d'une pluralité de disques de sortie se succédant de façon alternée.
[0032] Selon un mode de réalisation, l'ensemble tnultidisque de l'un parmi le premier embrayage et le deuxième embrayage se situe radialement à l'intérieur de l'ensemble multidisque de l'autre parmi le premier embrayage et le deuxième embrayage, de préférence avec recouvrement radial.
[0033] Selon un mode de réalisation, le premier embrayage est un embrayage humide.
Le deuxième embrayage est un embrayage humide.
[0034] Selon un mode de réalisation, le premier embrayage est commandé de façon pneumatique ou hydraulique.
Le deuxième embrayage est commandé de façon pneumatique ou hydraulique.
[0035] Selon un mode de réalisation, le premier embrayage est du type normalement ouvert.
Le deuxième embrayage est du type normalement ouvert.
[0036] Selon un mode de réalisation, le premier embrayage et le deuxième embrayage sont coaxiaux.
Brève description des figures
[0037] .
L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description suivante de plusieurs modes de réalisation particuliers de l'invention, donnés uniquement à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés.
[0038] [fig.1] La figure 1 représente un schéma de principe d'une chaîne de transmission d'un véhicule automobile selon un mode de réalisation.
[0039] W8.21 La figure 2 est un schéma de principe du fonctionnement des requêtes d'accélération.
[0040] [fig.3] La figure 3 est une vue de détail Tilde la figure 2, représentant l'unité de contrôle de transmission.
[0041] [fig.4] La figure 4 est un graphique représentant le couple à la roue en fonction de la vitesse du véhicule.
[0042] [fig.5] La figure 5 est un graphique représentant la vitesse de rotation en fonction du temps lors d'un changement de rapport de vitesse pour le premier arbre d'entrée, le deuxième arbre d'entrée et la machine électrique.
7 100431 Ifie.61 La figure 6 est un graphique représentant le couple en fonction du temps lors d'un changement de rapport de vitesse pour la machine électrique, le premier embrayage et le deuxième embrayage, ainsi que l'accélération longitudinale en fonction du temps pour le véhicule.
[0044] [fig.7] La figure 7 est un graphique représentant le couple moteur en fonction de la vitesse du moteur lors d'un changement de rapport de vitesse dans un premier mode de réalisation.
[0045] [fig.8] La figure 8 est un graphique représentant le couple moteur en fonction de la vitesse du moteur lors d'un changement de rapport de vitesse dans un deuxième mode de réalisation.
Description des modes de réalisation
[0046] Dans la description et les revendications, on utilisera les termes "externe" et "interne" ainsi que les orientations "axiale" et "radiale" pour désigner, selon les définitions données dans la description, des éléments du dispositif de transmission.
Par convention, l'orientation "radiale" est dirigée orthogonalement à l'orientation axiale.
L'orientation axiale se rapporte, suivant le contexte, à Faxe de rotation de l'un des arbres, par exemple l'arbre de sortie du moteur ou l'arbre de transmission 5.
L'orientation "circonférentielle" est dirigée orthogonalement à faxe X de rotation du double volant amortisseur et orthogonalement à la direction radiale.
Les termes "externe" et "interne" sont utilisés pour définir la position relative d'un élément par rapport à un autre, par rapport à l'axe de référence, un élément proche de l'axe est ainsi qualifié d'interne par opposition à un élément externe situé radialement en périphérie.
Les différents organes du dispositif de transmission disposent chacun d'une entrée de couple appelé aussi élément d'entrée ainsi que d'une sortie de couple appelé aussi élément de sortie.
L'entrée est située, d'un point de vue cinématique, du côté du moteur et la sortie est située du côté des roues du véhicule.
[0047] La figure 1 est un schéma de principe illustrant une chaîne de transmission de couple comprenant une machine électrique 3 comportant un moteur électrique 4 apte à faire avancer le véhicule, et un ensemble de transmission de couple.
[0048] Dans un mode non représenté, la machine électrique 3 peut comporter un moteur principal élecnique et peut comporter un moteur secondaire différent du moteur principal, le moteur électrique pouvant être un moteur élecnique, thermique, hybride, etc.
[0049] L'ensemble de transmission de couple comporte un dispositif de transmission 10 et un différentiel 7 apte à entrainer deux roues latéralement opposées d'un véhicule.
Le dispositif de transmission de couple 10 comprend un organe de sortie 9 couplé au différentiel 7. 8
[0050] Le dispositif de transmission de couple 10 comporte : - un premier embrayage 1 comprenant un premier élément d'entrée apte à être entrainé par le moteur 4 et un premier élément de sortie, un couple étant transmis entre le premier élément d'entrée et le premier élément de sortie lorsque le premier embrayage 1 est fermé, - un deuxième embrayage 2 comprenant un deuxième élément d'entrée apte à être entrainé par le moteur 4 et un deuxième élément de sortie, un couple étant transmis entre le deuxième élément d'entrée et le deuxième élément de sortie lorsque le deuxième embrayage 2 est fermé, - une boîte de vitesse 6 comprenant un premier arbre d'entrée 13 associé au premier élément de sortie du premier embrayage 1, un deuxième arbre d'entrée 14 associé au deuxième élément de sortie du deuxième embrayage 2, et un arbre de sortie 5.
[0051] La boîte de vitesse 6 comporte également : - un premier mécanisme de réduction 11 agencé pour transmettre un couple entre le premier arbre d'entrée 13 et l'arbre de sortie 5, selon un premier rapport de transmission, - un deuxième mécanisme de réduction 12 agencé pour transmettre un couple entre le deuxième arbre d'entrée 14 et l'arbre de sortie 5 selon un deuxième rapport de transmission différent du premier rapport de transmission.
[0052] On entend par rapport de transmission, le ratio entre la vitesse à la sortie du mécanisme de réduction et la vitesse à l'entrée du mécanisme de réduction.
[0053] Le premier élément d'entrée du premier embrayage 1 et le deuxième élément d'entrée du deuxième embrayage 2 sont agencés pour être entrainés par un arbre d'entrée de couple commun qui est ici l'arbre menant 8 du moteur 4.
Ainsi, les embrayages 1 et 2 sont placés cinématiquement au plus près du moteur 4, en amont des mécanismes de réduction 11, 12, ce qui signifie que les deux embrayages 1, 2 sont placés dans une portion de la chaine de transmission 100 où le couple est le plus faible Dans le cas d'embrayages progressifs par friction notamment, cela permet d'avoir une meilleure compacité des embrayages.
[0054] Pour augmenter le couple et baisser la vitesse de rotation à la sortie du dispositif de transmission de couple 10, un mécanisme de réduction de vitesse est ici formé par l'organe de sortie 9 et le différentiel? au moyen d'un pignon 9 formant l'organe de sortie 9 et d'une roue dentée agencée à l'entrée du différentiel 7, la roue dentée engrenant avec le pignon 9.
Le pignon 9 est monté solidaire en rotation de l'arbre de sortie 5.
[0055] Le premier mécanisme de réduction 11 est un train d'engrenages réducteur de vitesse (du moteur vers le différentiel).
Le deuxième mécanisme de réduction 12 est aussi un train d'engrenages réducteur de vitesse.
Ces trains d'engrenage peuvent être montés de 9 façon à barboter dans l'huile.
Le premier mécanisme de réduction 11 a un rapport de vitesse plus faible que le deuxième mécanisme de réduction 12.
Le premier mécanisme de réduction 11 est utilisé pour propulser le véhicule à des vitesses relativement basses, et le deuxième mécanisme de réduction est utilisé pour propulser le véhicule à des vitesses relativement élevées.
[0056] Le premier mécanisme de réduction 11 comprend une première roue dentée d'entrée 15 montée solidaire en rotation du premier arbre d'entrée 13, et une première roue dentée de sortie 16 montée solidaire en rotation de l'arbre de sortie 5.
La première roue dentée d'entrée 15 est configure° pour engrener directement la première roue dentée de sortie 16 afin de transmettre le couple du premier arbre d'entrée 13 vers l'arbre de sortie 5.
[0057] Le deuxième mécanisme de réduction 12 comprend une deuxième roue dentée d'entrée 17 montée solidaire en rotation du deuxième arbre d'entrée 14, et une deuxième roue dentée de sortie 18 montée solidaire en rotation de l'arbre de sortie 5.
La deuxième roue dentée d'entrée 17 est configurée pour engrener directement la deuxième roue dentée de sortie 18 afin de transmettre le couple du deuxième arbre d'entrée 14 vers l'arbre de sortie 5.
[0058] Le deuxième arbre d'entrée 14 est un arbre creux 14 et le premier arbre d'entrée 13 s'étend à l'intérieur de cet arbre creux 14.
Le deuxième arbre d'entrée 14 et le premier arbre d'entrée 13 sont coaxiaux.
[0059] Le premier embrayage 1 et le deuxième embrayage 2 sont des embrayages pro- gressifs par friction.
On entend par embrayage progressif, un embrayage dont le couple transmissible est contrôlable de façon progressive.
[0060] La figure 2 représente un schéma de principe de fonctionnement d'un véhicule électrique lorsqu'une requête en accélération est donnée par un utilisateur.
[0061] Sur ce schéma sont représentés les différentes unités d'un véhicule électrique qui in- teragissent les unes avec les autres lorsque l'utilisateur appuie sur la pédale d'accélération 19.
[0062] En effet, comme on peut le voir sur la figure 2, lors de l'appui sur la pédale d'accélération 19, un capteur de position 20 permet de mesurer la demande d'accélération de l'utilisateur.
Cette demande d'accélération est transmise à une unité de contrôle de véhicule 21 et à une unité de contrôle de dispositif de transmission 22.
L'unité de contrôle de véhicule 21 permet de calculer la consigne de couple à la roue nécessaire pour répondre à cette demande d'accélération et comprend notamment pour cela la cartographie représentant le couple à la roue en fonction de la position de la pédale d'accélération.
L'unité de contrôle de véhicule 21 transmet ainsi la consigne de couple à la roue nécessaire à l'unité de contrôle de dispositif de transmission 22.
[0063] L'unité de contrôle de dispositif de transmission 22 reçoit ainsi la consigne de couple à la roue, la vitesse du véhicule actuelle et le rapport de vitesse engagé.
De ces données, l'unité de contrôle de dispositif de transmission 22 en déduit la requête de changement de rapport de vitesse à effectuer.
Pour cela, l'unité de contrôle de dispositif de transmission 22 effectue une pluralité d'actions, explicitées par la suite, à l'aide de différents modules, et transmet notamment lors d'un changement de rapport de vitesse des premières et deuxièmes consignes de couple moteur à une unité de contrôle de machine électrique 23 via l'unité de contrôle de véhicule 21 ou de manière alternative directement à l'unité de contrôle de machine électrique 23.
L'unité de contrôle de machine électrique 23 permet d'ajuster le couple de la machine électrique à la consigne de couple moteur et transmet également aux autres unités de contrôle 21, 22 le couple actuel de la machine électrique ainsi que la cartographie de la machine électrique 3.
[0064] La figure 3 représente plus en détail l'unité de contrôle de dispositif de transmission 22 et ses interactions avec les autres unités 21, 23.
L'unité de contrôle de dispositif de transmission 22 comprend un module de contrôle de transmission 24, un module de contrôle stratégique 25 et un module de contrôle de double embrayage 26.
Le module de contrôle stratégique 25 permet de déterminer la stratégie de changement de rapport, le module de contrôle de transmission 24 permet de déterminer le couple moteur actuel ainsi que les consignes de couple moteur à transmettre après la consigne d'accélération et lors du changement de rapport et enfin le module de contrôle du double embrayage permet de piloter le double embrayage en fonction des consignes de couple moteur.
[0065] Pour cela, le module de contrôle stratégique 25 reçoit la consigne de couple à la roue fournie par l'unité de contrôle de véhicule 21, la vitesse actuelle du véhicule et le rapport de vitesse engagé et en déduit la stratégie de changement de rapport de vitesse qu'il transmet au module de contrôle de transmission 24.
[0066] Le module de contrôle de transmission 24 convertit la stratégie de changement de rapport de vitesse en une première consigne de couple moteur CI fonction de la consigne d'accélération et correspondant au premier rapport de vitesse ainsi qu'en une deuxième consigne de couple moteur C, correspondant au deuxième rapport de vitesse.
Ces consignes de couple moteur Clet C2 sont transmises au module de contrôle de double embrayage 26 lors des différentes phases du changement de rapport afin de piloter le couple transmis par le premier embrayage 1 et/ou le deuxième embrayage 2 en fonction desdites consignes de couple moteur.
Le module de contrôle de transmission 24 transmet également les première et deuxième consignes de couple moteur à l'unité de contrôle de machine électrique 23 lors des différentes phases du changement de rapport.
[0067] Lorsque le module de contrôle de double embrayage 26 reçoit la première consigne de couple moteur et la deuxième consigne de couple moteur, celui-ci détermine la 11 durée de croisement entre les deux embrayages et pilote des actionneurs de double embrayage 27 afin de faire varier progressivement lors du changement de rapport le couple transmis par le double embrayage jusqu'à la deuxième consigne de couple moteur.
[0068] La figure 4 représente un graphique illustrant le couple à la roue en fonction de la vitesse du véhicule.
Sur ce graphique, la courbe 28 illustre le couple à la roue maximum en fonction de la vitesse du véhicule pour le premier rapport de vitesse tandis que la courbe 29 illustre le couple à la roue maximum transmissible en fonction de la vitesse du véhicule pour le deuxième rapport de vitesse.
[0069] Comme on peut le voir sur la courbe 28 de la figure 4, jusqu'à la vitesse V1, la machine électrique 3 peut transmettre un couple à la roue Tl qui est à son maximum.
Après la vitesse VI, le couple à la roue pour le premier rapport de vitesse diminue dû à la cartographie de la machine électrique 3 jusqu'à la vitesse V3.
La vitesse V3 représente la vitesse limite pour le premier rapport de vitesse délivrant un couple à la roue T3.
[0070] Comme on peut le voir sur la courbe 29 de la figure 4, jusqu'à la vitesse V2, la machine électrique 3 peut transmettre un couple à la roue T2 qui est à son maximum.
Après la vitesse V2, le couple à la roue pour le deuxième rapport de vitesse diminue dû à la cartographie de la machine électrique 3 jusqu'à la vitesse V4.
La vitesse V4 représente la vitesse limite pour le deuxième rapport de vitesse délivrant un couple à la roue T4.
[0071] Les couples à la roue maximaux selon le premier rapport de vitesse et selon le deuxième rapport de vitesse délimitent ainsi des zones de rapport de vitesse.
En effet, la zone 1 entre la vitesse 0 et la vitesse V2 représente une zone où les deux rapports de vitesse peuvent être engagés, toutefois avec le premier rapport de vitesse engagé, le couple à la roue maximum est supérieur.
Ainsi la zone 1 con-espond à la zone privilégiée pour le premier rapport de vitesse.
[0072] La zone 2 entre la vitesse V2 et la vitesse V3 représente une zone de transition où les deux rapports de vitesse sont envisageables, c'est ainsi dans cette zone que sont effectués principalement les changements de rapport de vitesse.
[0073] La zone 3 entre la vitesse V3 et la vitesse V4 représente une zone où seul le deuxième rapport de vitesse permet d'obtenir un couple admissible, cette zone représente ainsi la zone privilégiée pour le deuxième rapport de vitesse.
[0074] Il va être enfin décrit le procédé de pilotage d'une chaîne de transmission 100 lors d'un changement de rapport de vitesse montant à l'aide des figures 5 à 8.
Les figures 5 et 6 illustrent notamment ce changement de rapport de vitesse par des graphiques représentant la vitesse de rotation, le couple et l'accélération en fonction du temps tandis que les figures 7 et 8 illustrent notamment ce changement de rapport de vitesse par des 12 graphiques représentant le couple moteur en fonction de la vitesse moteur.
[0075] La figure 5 représente un graphique illustrant la vitesse de rotation de l'arbre menant 8 et des premier et deuxième arbre d'entrée 13, 14 et la vitesse du véhicule en fonction du temps lors d'un changement de rapport montant, c'est-à-dire du premier rapport de vitesse RI vers le deuxième rapport de vitesse Rn.
La courbe 30 représente la vitesse du véhicule en fonction du temps lors du changement de rapport.
On peut ainsi voir sur cette courbe, que la vitesse du véhicule augmente progressivement dû à la consigne d'accélération donnée par l'utilisateur.
[0076] La courbe 32 représente la vitesse de rotation du premier arbre d'entrée 13 en fonction du temps tandis que la courbe 33 représente la vitesse de rotation du deuxième arbre d'entrée 14, lors d'un changement de rapport de vitesse.
On peut voir sur ces deux courbes 32, 33 que la vitesse de rotation du premier arbre d'entrée 13 et la vitesse de rotation du deuxième arbre d'entrée 14 augmentent également progressivement de manière proportionnelle à la vitesse du véhicule.
[0077] La courbe 31 représente la vitesse de rotation de l'arbre menant 8 du moteur électrique 4 en fonction du temps lors d'un changement de rapport de vitesse.
On peut voir sur cette courbe 31 que la vitesse de rotation de l'arbre menant 8 est tout d'abord égale à la vitesse de rotation du premier arbre d'entrée 13 en début de changement de rapport puisque c'est le premier rapport de transmission qui est engagé.
Puis, lors d'une phase de régénération correspondant à l'étape C explicitée par la suite avec la description de la figure 6, la vitesse de rotation de l'arbre menant 8 passe progressivement de la vitesse du premier arbre d'entrée 13 à la vitesse du deuxième arbre d'entrée 14 lorsque le deuxième rapport de transmission est engagé.
[0078] La figure 6 représente un graphique illustrant le couple ou l'accélération en fonction du temps lors d'un changement de rapport montant, l'échelle de temps étant la même que pour la figure 5.
Sur cette figure, il est possible de distinguer différentes étapes A à E lors du pilotage de la chaîne de transmission pendant un changement de rapport de vitesse montant.
[0079] La courbe 34 représente l'accélération du véhicule en fonction du temps lors du changement de rapport.
On peut ainsi constater que l'accélération reste sensiblement constante pendant toutes les phases du changement de rapport de vitesse grâce au procédé de pilotage de la chaîne de transmission 100.
[0080] La courbe 35 représente le couple délivré par le moteur électrique 4 en fonction du temps.
La courbe 36 représente le couple transmis au niveau du premier embrayage 1 en fonction du temps.
La courbe 37 représente le couple transmis au niveau du deuxième embrayage 2 en fonction du temps.
[0081] La stratégie de changement de rapport de vitesse du procédé de pilotage débute par l'étape A conune on peut le voir sur la figure 6.
L'étape A se déroule au niveau du 13 module de contrôle stratégique 25 où il est déterminé qu'au vu de la consigne d'accélération et des différentes cartographies des éléments de la chaîne de transmission, le changement de rapport de vitesse doit être effectué.
Lors de l'étape A, il est donc déterminé les première et deuxième consignes de couple moteur afin de passer du premier rapport de transmission au deuxième rapport de transmission.
La première consigne de couple moteur est calculée notamment en fonction de la consigne d'accélération du véhicule et du premier rapport de vitesse.
La première consigne de couple moteur CI correspond au premier rapport de vitesse.
La deuxième consigne de couple moteur C2 correspond au deuxième rapport de vitesse et est égale à R , C1, avec RI le premier rapport de transmission, et le deuxième C2 = `-R 1 rapport de transmission.
[0082] Suite à l'étape A, le couple délivré par le moteur électrique 4 est piloté jusqu'à atteindre la deuxième consigne de couple correspondant au deuxième rapport de transmission à l'étape B.
Pour cela, donc entre l'étape A et l'étape B, il est effectué une phase dite de croisement du premier embrayage 1 et du deuxième embrayage 2 pilotée par le module de contrôle de transmission 24 et le module de contrôle de double embrayage 25.
[0083] Lors de cette phase de croisement, comme on peut le voir sur les courbes 35, 36, 37, le premier embrayage 1 est déplacé progressivement d'une de ses positions embrayées vers sa position débrayée tandis que le deuxième embrayage 2 est déplacé progressivement de sa position débrayée vers une de ses positions embrayées de sorte à ce qu'en fin de phase de croisement le deuxième embrayage 2 transmette un couple égal à la deuxième consigne de couple moteur.
En d'autres termes, le module de contrôle de double embrayage 25 transmet au premier embrayage 1 une consigne de variation de couple transmissible depuis une valeur de couple transmissible supérieure ou égale à la première consigne de couple moteur vers un couple nul et transmet au deuxième embrayage 2 une consigne de variation de couple transmissible depuis un couple nul vers une valeur de couple transmissible égale à la deuxième consigne de couple moteur.
Aussi, dans l'exemple illustré, le couple transmis par le premier embrayage 1 passe ainsi progressivement de la première consigne de couple moteur à un couple nul tandis que le couple transmis par le deuxième embrayage passe progressivement d'un couple nul à la deuxième consigne de couple moteur.
100841 De plus, lors de la phase de croisement, le couple délivré par le moteur électrique 4 est progressivement asservi en mode moteur pour évoluer de la première consigne de couple moteur à la deuxième consigne de couple moteur.
L'étape B correspond ainsi à la fin de la phase de croisement lorsque la consigne de couple est atteinte.
100851 Après l'étape B et donc suite au positionnement du deuxième embrayage 2 dans sa 14 position embrayée, la machine électrique 3 est asservie par l'unité de contrôle de machine électrique 23 afin de placer la machine électrique en mode générateur ce qui correspond à l'étape C dite phase de régénération.
Lors de l'étape C. le régime de la machine électrique 3 est ainsi ralenti rapidement jusqu'à atteindre la vitesse du deuxième arbre d'entrée 14, pour correspondre au deuxième rapport de transmission sans variation sensible de l'accélération, en passant ainsi de la vitesse -Niel du premier arbre d'entrée 13 à la vitesse Ve, du deuxième arbre d'entrée 14.
En effet, le régime de la machine électrique 3 est égal à la vitesse du premier arbre d'entrée 13 avant de passer sur le deuxième rapport de transmission.
Il y a donc un besoin de ralentir le régime de la machine électrique 3 puisque le deuxième rapport de transmission est supérieur au premier rapport de transmission signifiant que le deuxième arbre d'entrée 14 va tourner moins vite que le premier arbre d'entrée 13.
[0086] On peut ainsi voir sur la courbe 35 que le couple délivré par le moteur électrique 4 passe ainsi dans des valeurs négatives pendant l'étape C, ce qui permet comme on le voit sur la figure 5 de ralentir la vitesse de rotation de l'arbre menant 8 plus rapidement.
[0087] Lorsque l'unité de contrôle de machine électrique 23 détecte que le régime de la machine électrique 3 est égal ou sensiblement égal à la vitesse du deuxième arbre d'entrée 14, le couple de la machine électrique 3 est de nouveau asservi en mode moteur jusqu'à atteindre la deuxième consigne de couple moteur ce qui correspond à l'étape D dite de restauration du couple moteur.
[0088] Dès lors que le couple moteur atteint la deuxième consigne de couple moteur, le pilotage pour le changement de rapport de vitesse est terminé et on se trouve dans l'étape E de fin de changement de rapport.
[0089] Les figures 7 et 8 représentent également le pilotage de la chaîne de transmission lors de la stratégie de changement de rapport mais cette fois en illustrant le couple moteur en fonction de la vitesse moteur en partant de l'étape A et en finissant à l'étape E.
La figure 7 représente un mode de réalisation où à l'étape B la consigne de couple moteur est située dans la zone de fonctionnement de la cartographie de la machine électrique 3 tandis que la figure 8 représente un mode de réalisation où à l'étape B la consigne de couple moteur est située dans la zone d'incapacité de la cartographie du moteur électrique 4.
[0090] La cartographie de la machine électrique 3 est représentée aux figures 7 et 8 à l'aide de la courbe 40 qui correspond au couple maximum transmissible par le moteur électrique 4 à une vitesse moteur donnée.
Ainsi, l'aire située au niveau de cette courbe et en dessous celle-ci correspond à la zone de fonctionnement du moteur électrique 4 tandis que l'aire située au-dessus de la courbe 40 correspond à la zone d'incapacité du moteur électrique 4.
[0091] Dans le mode de réalisation de la figure 7, le déroulé des étapes A à E se fait de la même manière que décrite pour la figure 6 puisqu'ici la deuxième consigne de couple moteur à l'étape B est bien dans la zone de fonctionnement.
[0092] Dans le mode de réalisation de la figure 8, le moteur électrique 4 dans son mode normal d'utilisation ne peut pas atteindre la deuxième consigne de couple moteur à l'étape B et serait ainsi limité au couple moteur maximal transmissible situé à l'étape B' ce qui résulterait en une perte d'accélération longitudinale du véhicule.
Afin d'éviter cette perte d'accélération, il est prévu dès détection d'une incapacité du moteur 4 à atteindre la deuxième consigne de couple moteur à l'étape B de fournir une énergie supplémentaire à la machine électrique 3.
Cette énergie supplémentaire peut être fournie par exemple en utilisant un deuxième moteur ou en utilisant une stratégie de défluxage sur le moteur électrique 3 afin de temporairement augmenter son couple maximum admissible.
Ainsi, il est possible d'atteindre la deuxième consigne de couple moteur du deuxième rapport de transmission à l'étape B pour éviter toute perte d'accélération lors du changement de rapport.
[0093] Tl a été décrit ci-dessus un procédé de pilotage d'une chaîne de transmission en présentant un changement de rapport montant d'un premier rapport de transmission vers un deuxième rapport de transmission.
Tl est bien évident qu'un tel procédé peut être utilisé avec une boite de vitesse à deux rapports de transmission mais également avec une boite de vitesse à N rapports de transmission, avec N un entier supérieur ou égal à 2.
Dans une telle boite de vitesse à N rapports, le procédé peut être utilisé pour effectuer un changement de rapport montant depuis l'un quelconque des rapports de transmission.
[0094] Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec plusieurs modes de réalisation par- ticuliers, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention.
[0095] L'usage du verbe « comporter », « comprendre » ou « inclure » et de ses formes conjuguées n'exclut pas la présence d'autres éléments ou d'autres étapes que ceux énoncés dans une revendication.
[0096] Dans les revendications, tout signe de référence entre parenthèses ne saurait être in- terprété comme une limitation de la revendication.
16 [Revendication 1]

Claims (2)

  1. REVENDICATIONSProcédé de pilotage d'une chaîne de transmission (100) pour véhicule comportant : - une machine électrique (3) configurée pour fonctionner dans un mode moteur et dans un mode générateur et comprenant un arbre menant (8) ; - une boîte de vitesses (6) comprenant un premier arbre d'entrée (13), un deuxième arbre d'entrée (14) et un arbre de sortie (5), le premier arbre d'entrée (13) étant accouplé en rotation à l'arbre de sortie (5) par un premier mécanisme de réduction (11) présentant un premier rapport de transmission, le deuxième arbre d'entrée (14) étant accouplé en rotation à l'arbre de sortie (5) par un deuxième mécanisme de réduction (12) présentant un deuxième rapport de transmission, le deuxième rapport de transmission étant supérieur au premier rapport de transmission ; - un double embrayage (1,
  2. 2) comportant un premier embrayage (1) et un deuxième embrayage (2) qui sont respectivement associés au premier arbre d'entrée (13) et au deuxième arbre d'entrée (14), le premier embrayage (1) étant mobile entre une position débrayée et des positions embrayées, ledit premier embrayage (1) étant pour chacune desdites positions embrayées apte à transmettre un couple déterminé respectif de l'arbre menant (8) au premier arbre d'entrée (13) ; le deuxième embrayage (2) étant mobile entre une position débrayée et des positions embrayées, ledit deuxième embrayage (2) étant pour chacune desdites positions embrayées apte à transmettre un couple déterminé respectif de l'arbre menant (8) au deuxième arbre d'entrée (14) ; le procédé de pilotage comportant : - déterminer une première consigne de couple moteur en fonction d'une consigne d'accélération du véhicule et du premier rapport de transmission ; - déterminer une deuxième consigne de couple moteur en fonction de la première consigne de couple moteur, du premier rapport de transmission et du deuxième rapport. de transmission ; - une phase de croisement des premier et deuxième embrayages (1, 2) lors de laquelle simultanément : le premier embrayage (1) est déplacé de l'une de ses positions embrayées dans laquelle le premier embrayage (1) est apte à transmettre un couple déterminé égal à la première consigne de couple moteur vers sa position débrayée ; et 17 [Revendication 2] [Revendication 3] [Revendication 4] [Revendication 5] le deuxième embrayage (2) est déplacé de sa position débrayée vers une position embrayée de consigne dans laquelle le deuxième embrayage (2) est apte à transmettre un couple déterminé égal à la deuxième consigne de couple moteur ; et le couple de la machine électrique (3) est progressivement asservi, en mode moteur, pour le faire évoluer de la première consigne de couple à la deuxième consigne de couple ; - en réponse au positionnement du deuxième embrayage (2) dans ladite position embrayée de consigne, mesurer une grandeur représentative du régime de la machine électrique (3) et placer la machine électrique (3), dans un mode générateur, jusqu'à ce que le régime dc la machine électrique (3) soit inférieur ou égal à la vitesse du deuxième arbre d'entrée (14) ; et - en réponse à une détection d'un régime de la machine électrique (3) inférieur ou égal à la vitesse du deuxième arbre d'entrée (14), asservir le couple de la machine électrique (3), en mode moteur, à la deuxième consigne de couple moteur. Procédé de pilotage selon la revendication 1, dans lequel la première consigne de couple moteur et la deuxième consigne de couple moteur sont liées par l'équation suivante : R 2 avec RI le 1 premier rapport de transmission. C1 la première consigne de couple moteur. R2 le deuxième rapport de transmission, et C, la deuxième consigne de couple moteur. Procédé de pilotage selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel la machine électrique (3) comporte un seul moteur électrique (4). Procédé de pilotage selon la revendication 3, dans lequel le procédé de pilotage comporte l'étape consistant à : - détecter une incapacité du moteur électrique (4), lorsque le moteur électrique présente une cartographie ne comportant pas un point de fonctionnement correspondant au régime moteur et à la deuxième consigne de couple moteur ; et dans lequel le procédé de pilotage comporte pendant la phase de croisement l'étape consistant à, en réponse à une incapacité du moteur électrique, suralimenter le moteur électrique via une stratégie de détluxage afin d'asservir le couple de la machine électrique à la deuxième consigne de couple moteur. Procédé de pilotage selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans 18 [Revendication 6] lequel la machine électrique (3) comporte un moteur principal électrique (4) et un moteur secondaire. Procédé de pilotage selon la revendication 5, dans lequel le procédé de pilotage comporte l'étape consistant à : - détecter une incapacité du moteur principal (4), lorsque le moteur principal présente une cartographie ne comportant pas un point de fonctionnement correspondant au régime moteur et à la deuxième consigne de couple moteur ; et dans lequel le procédé de pilotage comporte pendant la phase de croisement l'étape consistant à, en réponse à une incapacité du moteur principal, utiliser le moteur secondaire en complément du moteur principal afin d'asservir a somme du couple de la machine électrique et du couple du moteur secondaire à la deuxième consigne de couple moteur.
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WO2003019029A1 (fr) * 2001-08-24 2003-03-06 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Procede et systeme de commande d'un embrayage a friction automatise dispose entre un moteur et une boite de vitesses d'un vehicule
WO2017098146A1 (fr) * 2015-12-07 2017-06-15 Valeo Embrayages Procede de suivi d'une cible
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