WO2011128567A1 - Procede de diagnostic d'un moyen de couplage mecanique des premier et deuxieme essieux d'un vehicule automobile - Google Patents

Procede de diagnostic d'un moyen de couplage mecanique des premier et deuxieme essieux d'un vehicule automobile Download PDF

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WO2011128567A1
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motor vehicle
transmission system
temperature
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Stéphane Guegan
Nicolas Romani
Philippe Saint Loup
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Renault SA
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/34—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles
    • B60K17/348—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having differential means for driving one set of wheels, e.g. the front, at one speed and the other set, e.g. the rear, at a different speed
    • B60K17/35—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having differential means for driving one set of wheels, e.g. the front, at one speed and the other set, e.g. the rear, at a different speed including arrangements for suppressing or influencing the power transfer, e.g. viscous clutches
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2556/00—Input parameters relating to data
    • B60W2556/10—Historical data

Definitions

  • the present invention relates to a method for diagnosing and controlling a transmission system of the four-wheel-drive type of a motor vehicle, including the control of a means for mechanically coupling a first axle to a second axle a transmission system of the four-wheel drive type of a motor vehicle.
  • the invention also relates to a control system of the mechanical coupling means. It also relates to a transmission system comprising such a control system. It still relates to a vehicle comprising such a control system.
  • the invention applies to a vehicle equipped with a piloted four-wheel drive system.
  • the objective of this type of vehicle is to improve performance such as performance and safety.
  • the invention aims to make the operation of a mechanical coupling device reliable by preventing its deterioration under extreme conditions of use.
  • Document US 2003/098193 describes a method of distributing torque between the front and rear axles of a vehicle as a function of the difference between the speeds of rotation of the front and rear trains. This method improves the performance of the vehicle by optimizing the slip without defining a compromise between reliability and performance.
  • Patent US5247443 describes a method of distributing torque between the front and rear trains of a vehicle as a function of the difference between the speeds of rotation of the front and rear trains, and which modifies the detection threshold on the sliding if the brake of parking is activated. This method improves the performance of the vehicle by optimizing the slip without defining a compromise between reliability and performance.
  • the object of the invention is to provide a control solution of a mechanical coupling means of axles to overcome the problems mentioned above and to improve the control methods known from the prior art.
  • the method makes it possible to establish a diagnosis of a transmission system of a four-wheel drive motor vehicle.
  • the method comprises a step of estimating the state of wear of the transmission system from extreme events that it has undergone during its operation.
  • the method may comprise a step of measuring or estimating the temperature of the coupler of its transmission system and may consider the extreme events undergone during its operation overheating, that is to say beyond a temperature predefined threshold.
  • the step of estimating the state of wear of the transmission system whose coupler is an electromechanical clutch may comprise the following two substeps:
  • the method may comprise a step of displaying the result of the diagnostic process by a human-machine interface of the motor vehicle.
  • the method of controlling the coupler of the first and second axles of a transmission system of a motor vehicle comprises the implementation of a diagnostic method defined above and the definition of a control of the coupler function of this diagnostic method.
  • the definition of a command of the coupler according to the diagnostic method can comprise the definition of the mode of operation of the coupler among the three following states:
  • a third mode of transmission where no torque (or a negligible torque) from the torque source is transmitted to the rear axle.
  • the control method may comprise the definition of three different states of the coupler according to three temperature thresholds.
  • the control method may comprise a step of defining the mode of operation of the coupler according to its state.
  • the invention also relates to a data storage medium readable by a computer on which is recorded a computer program comprising computer program code means for implementing the steps of the method defined above.
  • a system controls a coupler of the first and second axles of a transmission system of a motor vehicle.
  • the first axle is driven by default and the second axle is driven optionally according to the state of the coupling means.
  • the system of control comprises hardware and / or software means for implementing a previously defined method.
  • the control system may comprise a computer, one or more memories of the eeprom type, a means for estimating the temperature of the coupler or a communication means for receiving the measurement of the temperature of the coupler from a measurement sensor.
  • the crying neck may be of friction type as an electromechanical clutch.
  • the motor vehicle comprises a control system defined above.
  • the invention also relates to a computer program comprising computer program code means adapted to carry out the steps of the method defined above.
  • Fig ure 1 schematically shows a motor vehicle comprising a four-wheel drive system according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 2 represents the coupler temperature variation of the motor vehicle transmission system according to the execution mode as a function of time according to a predefined scenario.
  • FIG. 3 represents the variation of the state of the temperature thresholds of the coupler as a function of time according to the preceding scenario.
  • FIG. 4 represents a first variation of the mode of operation of the coupler as a function of time according to the preceding scenario.
  • FIG. 5 represents a second variation of the mode of operation of the coupler as a function of time according to the preceding scenario.
  • Figures 6 to 8 show a block diagram of the transmission system of the motor vehicle according to the embodiment of the invention.
  • the motor vehicle 10 shown in Figure 1 comprises a transmission system 18 of the four-wheel drive type, and in particular of the driven four-wheel drive type.
  • the transmission system 18 is in mechanical connection with a motor 13 (or stroke) for driving the vehicle.
  • the transmission system 18 mainly comprises a first axle 17 of wheels 21, 22 connected by a differential 15 itself connected to the engine 13 via a gearbox 14 and a second axle 19 of wheels 23, 24 connected by a rear differential 16 , the rear differential 16 being connected to the differential 15 via a transfer box 25 and a mechanical coupling means (coupler) 1 1.
  • the transmission system also comprises a control system 1 2 of the state of the mechanical coupling means.
  • the control system comprises a means for selecting the operating mode of the transmission system and a computer.
  • the transmission system comprises means for determining vehicle state variables, such as by example means for obtaining the rotational speed of each wheel, means for obtaining the information relating to braking (action detector on a brake pedal, action detector on a parking brake control member, detectors activation of a stability control system and / or motor and / or adhesion of the vehicle), and electronic means or automatic cal cal l.
  • the transmission system comprises means for selection by the user (for example on the dashboard) of an operating mode of the system, in particular a first "AWD Auto" mode, a second "4WD Lock” mode or a third mode.
  • the transmission system in particular the control system of the coupling means, also comprises all the hardware and / or software means making it possible to implement the methods that are the subject of the invention.
  • the systems, in particular the computer may comprise a computer program comprising computer program code means adapted to performing the steps of the methods that are the subject of the invention.
  • the first axle for example the front axle or the rear axle
  • the second axle for example the rear axle or the front axle
  • the mechanical coupling means of the front axle to the rear axle (coupler) according to the embodiment of the invention can operate in three modes of operation of the transmission system.
  • ATD Auto a first mode of transmission where only a portion (variable) of the maximum torque capacity from a torque source (the engine of the motor vehicle) and intended for the rear axle is effectively transmitted to the rear axle;
  • ATD Auto a first mode of transmission where only a portion (variable) of the maximum torque capacity from a torque source (the engine of the motor vehicle) and intended for the rear axle is effectively transmitted to the rear axle;
  • ATD Auto a first mode of transmission where only a portion (variable) of the maximum torque capacity from a torque source (the engine of the motor vehicle) and intended for the rear axle is effectively transmitted to the rear axle;
  • mode "2WD” a third mode of transmission where no torque (or negligible torque) from the torque source is transmitted to the rear axle; this third mode called mode "2WD” corresponding to a so-called coupler "open", that is to say that the coupler is disabled or transmits only a negligible amount of torque.
  • the coupler may be of the friction type, that is to say it has friction discs intended to come into contact with each other to transmit the torque and an actuator means to discard or bring his records into contact with each other.
  • the actuator means is controlled by the control system 12.
  • the coupler is for example of electromagnetic clutch type driven by current.
  • Friction is created by the difference in speed between the input and the output of the coupler, corresponding to the transmissions going to the front and rear trains.
  • the transmission system implements a method of diagnosis of the mechanical coupling or coupling means which is based on its temperature, and more precisely the operating temperature of its actuator.
  • This temperature can be estimated from the torque information (ETC) (measured or estimated) and wheel speed information.
  • ETC torque information
  • wheel speed information wheel speed information
  • the temperature of the coupler could also be measured using a temperature sensor.
  • the method of controlling the coupler is based on the definition of three temperature thresholds T0, T1 and T2. From the values of these three temperature thresholds, the coupler management method defines three different states. The first state, called “NormalTemperature”, corresponds to a normal operating temperature. The second state, called “WarningLeveM”, corresponds to a first alert level in which the temperature of the coupler is high but still allows its operation. Finally, the third state, called “WarningLevel2”, corresponds to a second level of alert for which the coupler is overheating.
  • the management of the three different states of the coupler mentioned above, illustrated in FIGS. 2 and 3, is based on the three temperature thresholds T0, T1 and T2.
  • the temperature T0 represents a first threshold below which the coupler operates normally and is located in the "NormalTemperature” state.
  • T1 T1> TO
  • T2 T1> T1
  • T2 T2> T1
  • T2 T2> T1
  • T2 T2
  • the coupler is in the state "WarningLevel2”.
  • the temperature of the coupler increases, it goes into the "WarningLeveM” state between the temperatures T1 and T2, then in the "WarningLevel2" state beyond the temperature T2. Then, when its temperature decreases, it returns from the "WarningLevel2" state to the "NormalTemperature” state when the temperature falls below the threshold TO, at time t3.
  • the method of controlling the motor vehicle coupler uses the states defined above to define the operating mode among the three modes explained above. This management of the mode of operation of the coupler is shown in FIGS. 4 and 5.
  • the control means modifies its mode of operation in "4WD Lock” mode, then when it enters the "WarningLevel2” state, the control means modifies its mode of operation in "2WD” mode, in which no torque is no longer transmitted to the rear axle to allow the cooling of its actuator.
  • the control means restores it to its original "AWD Auto" operating mode.
  • a diagnostic method that takes into account these particular events of overheating of the transmission system of the motor vehicle is implemented.
  • the diagnostic method uses a first counter for storing occurrences of overheating of the coupler actuator.
  • This counter called “OverHeatFrequencyCounter”
  • T2 threshold temperature
  • ThermalStressMaxTemp a predefined value, for example 10 ° C (reached T2 + 10 ° C).
  • T2 here represented by the variable ThermalStressMaxTemp.
  • the value of the counter can range, for example, over a range from 0 to 255. Finally, when the counter reaches its maximum value, the latter is saturated at the latter. value.
  • Block 60 of FIG. 7 is a functional representation of this first counter.
  • the diagnostic method according to the embodiment of the invention uses a second counter which stores the revolutions of revolution made by the electromechanical clutch in sliding and overheating conditions. For this, revolutions are counted as long as the current is in the "WarningLevel2" state.
  • Block 40 of FIG. 6 functionally represents this evaluation of overheating, relayed by the variable "OverheatStatus".
  • the first sub-counter 70 called “OverheatClutchRev”
  • the second sub-counter 80 counts the number of occurrences of 50 turns in a range, for example from 0 to 255 towers. Once the counter has reached its maximum value, the one is saturated with this last value. It is incremented as soon as the first sub-counter reaches the value of 50, the latter then going back to zero.
  • the preceding counters have been described by way of non-limiting example.
  • the concept of the invention could be implemented with any other means taking into account the particular events premature aging of the transmission system of the motor vehicle.
  • the counting of the number of overheating states is advantageous in that it represents the thermal shock experienced by the transmission system
  • the counting of the number of superheated turns of the coupler is advantageous in that it represents a wear by thermal stress of the mechanical organs involved.
  • All of these counters make it possible, on the one hand, to identify, for example, a possible dispersion of the coupler but above all to represent the use and the solicitations encountered, in a way the history experienced by the vehicle through its transmission system. type four-wheel drive.
  • the control system can adapt its operating strategies according to the levels of these counters (described p10).
  • these meters can constitute a statistical database to improve future vehicle developments.
  • the invention relates to a method for diagnosing a transmission system of a four-wheel drive motor vehicle comprising a step of estimating the state of wear of the transmission system from extreme events that he suffered during his operation.
  • the method further comprises a step of informing the result of the diagnostic process to the driver of the motor vehicle by a human machine interface of the motor vehicle.
  • this diagnostic method is exploited in different ways.
  • any maintenance operation of a motor vehicle it is possible to deduce an accurate estimate of the state of the transmission system, specifically the actuator of its coupler.
  • the control system 12 may, depending on the state of the diagnostic process, modify its operation to adapt to its state of wear and or stress.
  • the control system can go as far as proposing to go into degraded mode.
  • the changes can then be all or part of the following alterations:
  • the diagnostic and control methods of the transmission system of the motor vehicle described above are implemented by hardware (hardware) and software (software) of the control system 12, mainly with the aid of its computer and a or several associated memories.

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Abstract

Procédé de diagnostic d'un système de transmission (18) d'un véhicule automobile à quatre roues motrices, estimant l'état d'usure du système de transmission (18) à partir d'événements extrêmes qu'il a subis lors de son fonctionnement les événements extrêmes peuvent être une surchauffe de la transmission ou du coupleur.

Description

PROCEDE DE DIAGNOSTIC D'UN MOYEN DE COUPLAGE MECANIQUE DES PREMIER ET DEUXIEME ESSIEUX D'UN VEHICULE AUTOMOBILE
La présente invention concerne un procédé de diagnostic et de commande d'un système de transmission du type à quatre roues motrices d'un véhicule automobile, portant notamment sur la commande d'un moyen de couplage mécanique d'un premier essieu à un deuxième essieu d'un système de transmission du type quatre roues motrices d'un véhicule automobile. L'invention porte également sur un système de commande du moyen de couplage mécanique. Elle porte aussi sur un système de transmission comportant un tel système de commande. Elle porte encore sur un véhicule comprenant un tel système de commande.
L'invention s'applique à un véhicule équipé d'un système quatre roues motrices pilotées. L'objectif de ce type de véhicule est d'amél iorer les prestations telles que la performance et la sécurité. En particulier, l'invention vise à fiabiliser le fonctionnement d'un moyen mécanique de couplage en évitant sa détérioration dans des conditions extrêmes d'utilisation. Le document US 2003/098193 décrit un procédé de répartition de couple entre les trains avant et arrière d'un véhicule en fonction de la différence entre les vitesses de rotation des trains avant et arrière. Ce procédé permet d'améliorer les performances du véhicule en optimisant le glissement sans définir de compromis entre fiabilité et performances.
Le brevet US5247443 décrit un procédé de répartition de couple entre les trains avant et arrière d'un véhicule en fonction de la différence entre les vitesses de rotation des trains avant et arrière, et qui modifie le seuil de détection sur le glissement si le frein de parking est activé. Ce procédé permet d'améliorer les performances du véhicule en optimisant le glissement sans définir de compromis entre fiabilité et performances. Le but de l'invention est de fournir une solution de commande d'un moyen de couplage mécanique d'essieux permettant de remédier aux problèmes évoqués précédemment et d'améliorer les procédés de commande connus de l'art antérieur.
Selon l'invention, le procédé permet d'établir un diagnostic d'un système de transmission d'un véhicule automobile à quatre roues motrices. Le procédé comprend une étape d'estimation de l'état d'usure du système de transmission à partir d'événements extrêmes qu'il a subis lors de son fonctionnement.
Le procédé peut comprendre une étape de mesure ou d'estimation de la température du coupleur de son système de transmission et peut considérer les événements extrêmes subis lors de son fonctionnement en surchauffe, c'est-à-dire au-delà d'une température seuil prédéfinie.
L'étape d'estimation de l'état d'usure du système de transmission dont le coupleur est un embrayage électromécanique peut comprendre les deux sous-étapes suivantes :
- mémorisation des occurrences de surchauffe de l'actionneur du coupleur du système de transmission par incrémentation d'un premier compteur chaque fois que la température du coupleur dépasse une température seuil prédéfinie ; et/ou
- mémorisation des tours de révolution effectués par l'embrayage électromécanique du coupleur en situation de surchauffe.
Le procédé peut comprendre une étape d'affichage du résultat du procédé de diagnostic par une interface homme-machine du véhicule automobile. Selon l'invention, le procédé de commande du coupleur des premier et deuxième essieux d'un système de transmission d'un véhicule automobile comprend la mise en œuvre d'un procédé de diagnostic défini précédemment et la définition d'une commande du coupleur fonction de ce procédé de diagnostic. La définition d'une commande du coupleur fonction du procédé de diagnostic peut comprendre la définition du mode de fonctionnement du coupleur parmi les trois états suivants :
- un premier mode de transmission où une partie (variable) seulement de la capacité maximale de couple issu d'une source de couple est effectivement transmise au train arrière ;
- un deuxième mode de transmission où la totalité de la capacité maximale de couple issue de la source de couple et destinée au train arrière est effectivement transmise au train arrière ;
- un troisième mode de transmission où aucun couple (ou un couple négligeable) issu de la source de couple n'est transmis au train arrière.
Le procédé de commande peut comprendre la définition de trois états différents du coupleur en fonction de trois seuils de température. Le procédé de commande peut comprendre une étape de définition du mode de fonctionnement du coupleur en fonction de son état.
L'invention porte aussi sur un support d'enregistrement de données lisible par un calculateur sur lequel est enregistré un programme informatique comprenant des moyens de codes de programme informatique de mise en œuvre des étapes du procédé défini précédemment.
Selon l'invention, un système commande un coupleur des premier et deuxième essieux d'un système de transmission d'un véhicule automobile. Le premier essieu est entraîné par défaut et le deuxième essieu est entraîné optionnellement selon l 'état du moyen de couplage. Le système de commande comprend des moyens matériels et/ou logiciels de mise en œuvre d'un procédé défini précédemment.
Le système de commande peut comprendre un calculateur, une ou plusieurs mémoires de type eeprom, un moyen d'estimation de la température du coupleur ou un moyen de communication pour recevoir la mesure de la température du coupleur depuis un capteur de mesure.
Le cou pleur peut être de type à friction comme un embrayage électromécanique.
Selon l'invention, le véhicule automobile comprend un système de commande défini précédemment. L'invention porte aussi sur un programme informatique comprenant un moyen de code de programme informatique adapté à la réalisation des étapes du procédé défini précédemment.
Ces objets, caractéristiques et avantages de la présente invention seront exposés en détail dans la description su ivante d'un mode d'exécution particulier fait à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles :
La fig u re 1 représente schématiquement un véhicule automobile comprenant un système de transmission à quatre roues motrices selon un mode d'exécution de l'invention.
La figure 2 représente la variation de température coupleur du système de transmission du véhicule automobile selon le mode d'exécution en fonction du temps selon un scénario prédéfini. La figure 3 représente la variation de l'état des seuils de température du coupleur en fonction du temps selon le scénario précédent.
La figure 4 représente une première variation du mode de fonctionnement du coupleur en fonction du temps selon le scénario précédent.
La figure 5 représente une seconde variation du mode de fonctionnement du coupleur en fonction du temps selon le scénario précédent. Les figures 6 à 8 représentent un schéma fonctionnel du système de transmission du véhicule automobile selon le mode d'exécution de l'invention.
Le véhicule automobile 10 représenté à la figure 1 comprend un système de transmission 18 du type à quatre roues motrices, et en particulier du type à quatre roues motrices pilotées.
Le système de transmission 18 est en liaison mécanique avec un moteur 13 (ou sou rce d e cou pl e) d'entraînement du véhicule. Le systèm e d e transmission 18 comprend principalement un premier essieu 17 de roues 21 , 22 reliées par un différentiel 15 lui-même relié au moteur 13 via une boîte de vitesses 14 et u n deuxième essieu 19 de roues 23, 24 reliées par un différentiel arrière 16, le différentiel arrière 16 étant relié au différentiel 15 via une boîte de transfert 25 et un moyen mécanique de couplage (coupleur) 1 1 . Le système de transm ission comprend également un système de commande 1 2 de l'état du moyen mécanique de couplage. Le système de commande comprend un moyen de sélection du mode de fonctionnement du système de transmission et un calculateur. Bien que non représentés, le système de transmission comprend des moyens de détermination de variables d'état du véhicule, tels que par exemple des moyens d'obtenir la vitesse de rotation de chaque roue, des moyens d'obtenir les informations relatives au freinage (détecteur d'action sur une pédale de frein, détecteur d'action sur un organe de commande de frein de parking, détecteurs d'activation d'un système de contrôle de la stabilité et/ou de la motricité et/ou de l'adhérence du véhicule), et des moyen s él ectron iq ues ou automatiq u es de cal cu l . Le système de transmission comporte un moyen de sélection par l'utilisateur (par exemple au tableau de bord) d'un mode de fonctionnement du système, notamment un premier mode « AWD Auto », un deuxième mode « 4WD Lock » ou un troisième mode « 2WD », un moyen de détection, à partir des variables d'état du véhicule et/ou du système, de la volonté du conducteur et des conditions de roulage (accélération, freinage, glissement...) et un moyen de commande pour commuter le système dans un mode déterminé en fonction du mode sélectionné par le conducteur, de la volonté conducteur et des cond itions de rou lage d u véh icu le . Le système de transmission, en particulier le système de commande du moyen de couplage comprend également tous les moyens matériels et/ou logiciels permettant de mettre en œuvre les procédés objets de l'invention. Notamment, les systèmes, en particulier le calculateur, peut comprendre un programme informatique comprenant un moyen de code de programme informatique adapté à la réalisation des étapes des procédés objets de l'invention.
Dans le système de transmission, le premier essieu (par exemple l'essieu avant, respectivement l'essieu arrière) est entraîné par défaut par la source de couple. Par contre, le deuxième essieu (par exemple l'essieu arrière, respectivement l'essieu avant) n'est entraîné qu'optionnellement selon l'état du coupleur. Pour cela, le moyen de couplage mécanique de l'essieu avant à l'essieu arrière (coupleur) selon le mode d'exécution de l'invention peut fonctionner selon trois modes de fonctionnement du système de transmission. un premier mode de transmission où une partie (variable) seulement de la capacité maximale de couple issu d'une source de couple (le moteur du véhicule automobile) et destinée au train arrière est effectivement transmise au train arrière ; ce premier mode dénommé mode « AWD Auto » correspondant à un coupleur dit « piloté », c'est-à- dire qu'un système de commande du coupleur gère automatiquement son fonctionnement, en particulier la quantité de couple transmise ou transmissible,
un deuxième mode de transmission où la totalité de la capacité maximale de couple issue de la source de couple et destinée au train arrière est effectivement transmise au train arrière ; ce deuxième mode dénommé mode « 4WD Lock » correspondant à un coupleur dit « fermé », c'est-à-dire qu'il est verrouillé dans un état définissant une valeur fixe de couple maximal transmissible,
un troisième mode de transmission où aucun couple (ou un couple négligeable) issu de la source de couple n'est transmis au train arrière ; ce troisième mode dénommé mode « 2WD » correspondant à un coupleur dit « ouvert », c'est-à-dire que le coupleur est désactivé ou qu'il ne transmet qu'une quantité négligeable de couple.
Sur le plan technologique, le coupleur peut être du type à friction, c'est-à- dire qu'il comporte des disques de friction destinés à venir en contact les uns avec les autres pour transmettre le couple et un moyen actionneur pour écarter ou amener ses disques en contact les uns avec les autres. Le moyen actionneur est piloté par le système de commande 12. Le coupleur est par exemple de type embrayage électromagnétique piloté par courant.
Le pilotage du couple transféré par le coupleur doit éviter de trop solliciter les éléments mécaniques de la chaîne cinématique, sous peine de risquer une rupture mécanique. Il faut donc gérer un compromis entre efficacité de franchissement (nécessitant ponctuellement de forts transferts de couple) et fiabilité des éléments mécaniques (mise en danger par des couples importants utilisés fréquemment).
Dans le cas d'un coupleur de type embrayage où ce dernier patine (glisse), il y a friction et, par conséquent, chauffe de l'embrayage. La friction est créée par la différence de vitesse entre l'entrée et la sortie du coupleur, correspondant aux transmissions allant aux trains avant et arrière.
Le système de transmission met en œuvre un procédé de diagnostic du moyen mécanique de couplage ou coupleur qui repose sur sa température, et plus précisément la température de fonctionnement de son actionneur. Cette température peut être estimée à partir des informations de couple (ETC) (mesuré ou estimé) et des informations de vitesse des roues. En variante, la température du coupleur pourrait tout aussi être mesurée à l'aide d'un capteur de température.
Selon le mode d'exécution de l'invention, le procédé de commande du coupleur repose sur la définition de trois seuils de température T0, T1 et T2. À partir des valeurs de ces trois seuils de température, le procédé de gestion du coupleur définit trois états différents. Le premier état, appelé « NormalTemperature », correspond à une température normale de fonctionnement. Le second état, appelé « WarningLeveM », correspond à un premier niveau d'alerte dans lequel la température du coupleur est élevée mais permet toujours son fonctionnement. Enfin, le troisième état, appelé « WarningLevel2 », correspond à un second niveau d'alerte pour lequel le coupleur est en surchauffe.
La gestion des trois états différents du coupleur mentionnés ci-dessus, illustrée sur les figures 2 et 3, se fait en fonction des trois seuils de température T0, T1 et T2. La température T0 représente un premier seuil au-dessous duquel le coupleur fonctionne normalement et se trouve dans l'état « NormalTemperature ». Lorsque la température dépasse la température T1 (T1 > TO), à l'instant t1 , le coupleur se trouve dans l'état « WarningLeveM ». Lorsque la température dépasse la température T2 (T2 > T1 ), à l'instant t2, le coupleur se trouve dans l'état « WarningLevel2 ». Ainsi lorsque la température du coupleur augmente, il passe dans l'état « WarningLeveM » entre les températures T1 et T2, puis dans l'état « WarningLevel2 » a u-delà de la température T2. Ensuite, lorsque sa température diminue, il repasse de l'état « WarningLevel2 » à l'état « NormalTemperature » lorsque la température repasse sous le seuil TO, à l'instant t3.
Le procédé de commande du coupleur véhicule automobile utilise les états définis précédemment pour définir le mode de fonctionnement parmi les trois modes explicités précédemment. Cette gestion du mode de fonctionnement du coupleur est représentée sur les figures 4 et 5.
En supposant que le coupleur se trouve initialement dans le mode de fonctionnement « AWD Auto » alors qu'il est dans l'état « NormalTemperature », comme cela est représenté sur la figure 4, lorsqu'il passe dans l'état « WarningLeveM », le moyen de commande modifie son mode de fonctionnement en mode « 4WD Lock », puis lorsqu'il passe dans l'état « WarningLevel2 », le moyen de commande modifie son mode de fonctionnement en mode « 2WD », dans lequel aucun couple n'est plus transmis à l'essieu arrière pour permette le refroidissement de son actionneur. Lorsque sa température refroidit et passe sous le seuil TO et que le coupleur revient donc dans l'état « NormalTemperature », le moyen de commande le rétabl it dans son mode de fonctionnement in itial « AWD Auto ». En supposant maintenant que le coupleur se trouve initialement dans le mode de fonctionnement « 4W D Loc k » alors qu'il est dans l'état « NormalTemperature », comme cela est représenté sur la figure 5, lorsqu'il passe dans l'état « WarningLeveM », son mode de fonctionnement reste inchangé en mode « 4WD Lock ». Lorsqu'il passe dans l'état « Warningl_evel2 », le moyen de commande modifie son mode de fonctionnement en mode « 2WD ». Lorsque sa température refroidit et passe sous le seuil T0 et que le coupleur revient donc dans l'état « NormalTemperature », le moyen de commande permet son passage dans le mode de fonctionnement « AWD Auto ». Toutefois, malgré la gestion décrite précédemment du moyen de couplage du véhicule automobile, il reste un décalage inévitable entre la commande envoyée vers l'actionneur et l'exécution réel de cette commande, c'est-à-dire l'ouverture de l'actionneur. Dans la pratique, il s'avère qu'un certain couple est transmis à l'essieu arrière dans des situations de surchauffe. De tels événements entraînent une usure, un vieillissement prématuré du système de transmission du véhicule automobile.
Selon un élément essentiel de l'invention, un procédé de diagnostic qui tient compte de ces événements particuliers de surchauffe du système de transmission du véhicule automobile est mis en œuvre.
Pour cela, le procédé de diagnostic utilise un premier compteur pour mémoriser des occurrences de surchauffe de l'actionneur du coupleur. Ce compteur, appelé « OverHeatFrequencyCounter », est agrémenté d'une valeur de un chaque fois que la température du coupleur « Température Clutch » dépasse la température seuil T2 ou ThermalStressMaxTemp d'une valeur prédéfinie, par exemple 10 °C (soit atteint T2 + 10 °C). T2 ici représenté par la variable ThermalStressMaxTemp. La valeur du compteur pouvant aller, par exemple, sur une plage de 0 à 255. Finalement lorsque le compteur atteint sa valeur maximale, celle-ci est saturée à cette dernière valeur. Le bloc 60 de la figure 7 est une représentation fonctionnelle de ce premier compteur.
De plus, le procédé de diagnostic selon le mode d'exécution de l'invention utilise un second compteur qui mémorise les tours de révolution effectués par l'embrayage électromécanique en situation de glissement et de surchauffe. Pour cela, les tours de révolution sont comptabilisés tant que l'ét a t d u co u p l e u r re s te e n s u rc h a u ffe , c ' e s t-à-dire dans l'état « WarningLevel2 ». Le bloc 40 de la figure 6 représente fonctionnellement cette évaluation de la surchauffe, relayée par la variable « OverheatStatus ».
Pour la mise en œuvre de cette seconde comptabilisation, deux sous- compteurs peuvent en fait être utilisés, représentés figure 8. Le premier sous-compteur 70, appelé « OverheatClutchRev », compte le nombre de tours de révolution effectués par l'embrayage électromécanique en situation de glissement « deltaNClutch » sur une plage, par exemple, de 0 à 50. Le second sous-compteur 80, appelé « OverheatClutchRevCounter », compte le nombre d'occurrences de 50 tours sur une plage, par exemple, de 0 à 255 tours. Une fois le compteur ayant atteint sa valeur maximale, celui est saturé à cette dernière valeur. Il est incrémenté dès que le premier sous-compteur atteint la valeur de 50, ce dernier repassant alors à zéro.
Ces différents compteurs sont sauvegardés dans une mémoire du système de commande 12, par exemple une mémoire eeprom. Ainsi, à l'extinction du calculateur, les valeurs de ces compteurs restent mémorisées et sont réutilisé e s l o rs d e so n p ro c h a i n réve i l, selon les représentations fonctionnelles des figures 7 et 8.
Naturellement, les compteurs précédents ont été décrits à titre d'exemple non limitatif. Le concept de l'invention pourrait être mis en œuvre avec tout autre moyen tenant compte des événements particuliers représentant un vieillissement prématuré du système de transmission du véhicule automobile. Toutefois, la comptabilisation du nombre d'états de surchauffe est avantageuse en ce qu'elle représente les chocs thermiques subis par le système de transmission et la comptabilisation du nombre de tours en surchauffe du coupleur est avantageuse en ce qu'elle représente une usure par stress thermique des organes mécaniques impliqués. L'ensemble de ces compteurs permettent d'une part d'identifier par exemple une dispersion possible du coupleur mais surtout de représenter l'utilisation et les sollicitations rencontrées, en quelque sorte l'historique vécu par le véhicule à travers son système de transmission du type quatre roues motrices. Individuellement le système de commande peut adapter ses stratégies de fon ction nement selon l es n iveaux de ces compteurs (décrit p10). Collectivement, par diagnostic ultérieur et éventuel du véhicule, ces compteurs peuvent constituer une base de données statistique permettant d'améliorer de futurs développements véhicules.
En résumé, l'invention concerne un procédé de diagnostic d'un système de transmission d'un véhicule automobile à quatre roues motrices comprenant une étape d'estimation de l'état d'usure du système de transmission à partir d'événements extrêmes qu'il a subis lors de son fonctionnement.
De manière avantageuse, le procédé comprend de plus une étape d'information du résultat du procédé de diagnostic au conducteur du véhicule automobile par une interface homme machine du véhicule automobile.
Selon l'invention, ce procédé de diagnostic est exploité de différentes manières. Lors de toute opération d'entretien d'un véhicule automobile, il est possible d'en déduire une estimation précise de l'état du système de transmission, plus précisément de l'actionneur de son coupleur. De plus, il permet de définir un procédé de commande optimisé du système de transmission du véhicule automobile. Il est possible de modifier le procédé de commande de l'actionneur du véhicule automobile à partir du résultat du procédé de diagnostic. Pour cela, les seuils de température peuvent être modifiés en fonction de l'usure du système de transmission, les modes de fonctionnement du coupleur peuvent être allégés si son usure est importante, etc.
Le système de commande 12 peut, selon l'état du procédé de diagnostic, modifier son fonctionnement permettant de s'adapter à son état d'usure et ou de sollicitation. Le système de commande peut aller jusqu'à proposer de se mettre en mode dégradé. Les modifications peuvent alors être toutes ou parties des altérations suivantes :
• Abaisser en toutes ou parties des seuils de température T0, T1 et T2 tel que détaillé précédemment,
· Réduire le couple maximal transmissible par le coupleur en fonction de certains modes de transmission 4x4,
• Interdiction de passage en mode 4WD Auto et ou 4WD Lock,
• Adapter les consignes de glissement inter-essieux du mode 4WD Auto.
Les procédés de diagnostic et de commande du système de transmission du véhicule automobile décrits précédemment sont mis en œuvre par des moyens matériel (hardware) et logiciel (software) du système de commande 12, principalement à l'aide de son calculateur et d'une ou plusieurs mémoires associées.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Procédé de diagnostic d'un système de transmission (18) d'un véhicule automobile à quatre roues motrices, caractérisé en ce qu'il comprend une étape d'estimation de l'état d'usure du système de transmission (18) à partir d'événements extrêmes qu'il a subis lors de son fonctionnement.
2. Procédé de diagnostic d'un système de transmission (18) d'un véhicule automobile selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il comprend une étape de mesure ou d'estimation de la température du coupleur (1 1 ) de son système de transmission (18) et en ce qu'il considère les événements extrêmes subis lors de son fonctionnement en surchauffe, c'est-à-dire au- delà d'une température seuil (T2) prédéfinie.
3. Procédé de diagnostic d'un système de transmission (18) d'un véhicule automobile selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'étape d'estimation de l'état d'usure du système de transmission (18) dont le coupleur (1 1 ) est un embrayage électromécanique comprend les deux sous- étapes suivantes :
- mémorisation des occurrences de surchauffe de l'actionneur du coupleur (1 1 ) du système de transmission (18) par incrémentation d'un premier compteur chaque fois que la température du coupleur dépasse une température seuil (T2) prédéfinie ; et/ou
- mémorisation des tours de révolution effectués par l'embrayage électromécanique du coupleur (1 1 ) en situation de surchauffe.
4. Procédé de diagnostic d'un système de transmission (18) d'un véhicule automobile selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une étape d'affichage du résultat du procédé de diagnostic par une interface homme machine du véhicule automobile.
5. Procédé de commande du coupleur (1 1 ) des premier (17) et deuxième (19) essieux d'un système de transmission (18) d'un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend la mise en œuvre d'un procédé de diagnostic selon l'une des revendications précédentes et la définition d'une commande du coupleur fonction de ce procédé de diagnostic.
6. Procédé de commande du coupleur (1 1 ) d'un véhicule automobile selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la définition d'une commande du coupleur fonction du procédé de diagnostic comprend la définition du mode de fonctionnement du coupleur parmi les trois états suivants :
- un premier mode de transmission « AWD Auto » où une partie (variable) seulement de la capacité maximale de couple issu d'une source de couple est effectivement transmise au train arrière ;
- un deuxième mode de transmission « 4WD Lock » où la totalité de la capacité maximale de couple issue de la source de couple et destinée au train arrière est effectivement transmise au train arrière ;
- un troisième mode de transmission « 2WD » où aucun couple (ou un couple négligeable) issu de la source de couple n'est transmis au train arrière.
7. Procédé de commande du coupleur (1 1 ) d'un véhicule automobile selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce qu'il comprend la définition de trois états (« NormalTemperature », « WarningLeveM », « Warningl_evel2 ») différents du coupleur (1 1 ) en fonction de trois seuils de température (T0, T1 . T2).
8. Procédé de commande du coupleur (1 1 ) d'un véhicule automobile selon la revendication 6 et 7, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de définition du mode de fonctionnement (« AWD Auto », « 4WD Lock », « 2WD ») du coupleur (1 1 ) en fonction de son état (« NormalTemperature », « WarningLeveM », « Warningl_evel2 »).
9. Support d'enregistrement de données lisible par un calculateur sur lequel est enregistré un programme informatique comprenant des moyens de codes de programme informatique de mise en œuvre des étapes du procédé selon l'une des revendications précédentes.
10. Système (12) de commande d'un coupleur (1 1 ) des premier (17) et deuxième (19) essieux d'un système de transmission (18) d'un véhicule automobile (10), le premier essieu étant entraîné par défaut et le deuxième essieu étant entraîné optionnellement selon l'état du moyen de couplage, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens matériels et/ou logiciels de mise en œuvre d'un procédé selon l'une des revendications 1 à 8.
1 1 . Système (12) de commande d'un coupleur (1 1 ) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend un calculateur, une ou plusieurs mémoires de type eeprom, un moyen d'estimation de la température du coupleur (1 1 ) ou un moyen de communication pour recevoir la mesure de la température du coupleur (1 1 ) depuis un capteur de mesure.
12. Système (12) de commande d'un coupleur (1 1 ) selon la revendication 10 ou 1 1 , caractérisé en ce que le coupleur (1 1 ) est de type à friction comme un embrayage électromécanique.
13. Véhicule automobile (10) comprenant un système (12) de commande selon l'une des revendications 10 à 12.
14. Programme informatique comprenant un moyen de code de programme informatique adapté à la réalisation des étapes du procédé selon l'une des revendications 1 à 8.
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