Brevet FR2616931A1 — publié le 19881223

DISPOSITIF DE GESTION D'UNE COMMANDE ELECTRO-HYDRAULIQUE DE PRESSION La présente invention se rapporte à un dispositif de gestion d'une grandeur variable notamment pour une commande électro- hydraulique de pression d'une transmission automatique de véhi- cule automobile. Dans les systèmes d'asservissement classiques le non-fonction- nement de l'élément de mesure entraîne la dérive de la grandeur pilotée vers une des valeurs butées de la commande, mettant hors service le système. Le but de la présente invention est de pallier cet inconvénient en permettant un fonctionnement comparable en boucle fermée et en boucle ouverte. Dans les systèmes d'asservissement classiques (figure 1) la grandeur de consigne 1 est comparée à la grandeur de mesure 2, délivrée par un capteur 3. L'erreur 4 entre ces deux gran- deurs est ensuite traitée par un régulateur proportionnel, intégral et dérivé 5 (PID). Le signal résultant commande un élément de pilotage 6, par exemple une servovalve, lui-même pilotant un élément de commande 7, par exemple une valve de limitation de pression. La grandeur 8 pilotée par cet élément de commande est l'image de la grandeur de consigne 1. Si le capteur est en panne on n'a pas de moyen de pilotage de la grandeur 8. Pour pallier cette possibilité de défaillance, on a modifié le pilotage, comme cela est indiqué sur la figu- re 2. Le signal résultant 9 du régulateur proportionnel inté- gral et dérivé 5 est additionné à une valeur lue dans le tableau 10 fonction de la consigne 1. Le chargement de ce ta- bleau par le signal 9 se réalise à l'adresse fonction de la consigne 1 et s'effectue continûment lors des phases stabi- - 2 - lisées de fonctionnement de la grandeur pilotée 8. Cette stabilisation de la grandeur 8 peut se détecter en s'as- surant que la grandeur ú 4 est restée comprise entre deux va- leur fixées ( ), pendant au moins un temps donné (t). Les valeurs de C et t sont à définir en fonction du système. La grandeur 9 élaborée par le régulateur est égale à k + - _ +[r. Lors des phases stabilisées, il ne reste que k4)Ec cette quantité est annulée après avoir été sommée avec la quantité qui se trouvait précédemment dans le tableau pour la consigne correspondante. Le résultat 11 de la somme du signal 9 avec le contenu du tableau 10 est lui-même additionné à la consigne 1. Le résultat 12 de cette sormmiation permet, au moyen d'un convertisseur soit par le calcul d'une fonction mathématique, soit par la recherche dans un tableau, de définir la grandeur de commande de l'élément de pilotage 6. Cette confi- guration permet, en cas d'ouverture de la boucle d'asservis- sement par une rupture du capteur ou de ses éléments de liaison, en annulant l'information 5, de continuer à assurer un fonctionnement comparable à celui que l'on avait en boucle fer- mée, pour une durée limitée permettant de rejoindre un centre de réparation. Ce système permet de compenser les dérives lentes, & la fois en boucle fermée et en boucle ouverte, et d'avoir des caractéristiques de fonctionnement identiques dans les deux cas, après un certain. temps d'apprentissage. 1 - Dispositif de gestion d'une grandeur variable, notamment d'une pression relative à une commande électro-hydraulique de boite de vitesses automatique, comportant un élément de pilo- tage 6 associé à un élément de commande 7 qui génère la gran- deur variable 8, ladite grandeur variable 8 étant traitée par un capteur 3 pour donner une grandeur de mesure 2 qui est com- parée à une grandeur de consigne 1, afin que l'erreur E éven- tuelle soit traitée par un régulateur 5 du type proportionnel, intégral et dérivé qui agit sur l'élément de pilotage 6. 2 6 1 6 9 3 1 -3- Ledit dispositif de gestion est muni d'un tableau 10 dont l'adresse de la valeur choisie est donnée par la grandeur de consigne 1, ladite valeur choisie étant additionnée à la valeur donnée par le régulateur 5 et par la consigne 1 pour agir sur l'élément de pilotage 6 au moyen d'un convertisseur 13, le char- gement dudit tableau 10 s'effectuant continûment pendant les phases stabilisées de la grandeur variable 8 avec la correction qu'il a fallu effectuer pour que la grandeur variable 8 corres- ponde à la grandeur de consigne, de manière à avoir un dispo- sitif de gestion qui ait un fonctionnement comparable en boucle fermée et en boucle ouverte après un certain temps d'auto- apprentissage. 2 - Le dispositif de gestion selon la revendication 1 carac- térisé en ce qu'il comporte un élément 25 qui contrô1e le résul- tat 11 de manière à détecter les anomalies de fonctionnement et à se réfugier sur le rapport de sauvegarde de la boite de vites- ses automatique. L'erreur entre la consigne de pression de ligne et la valeur de pression effectivement lue par le capteur est traitée par un correcteur PID classique dont les coefficients de faible valeur pour la correction proportionnelle assurent une bonne précision grâce à la correction intégrale dans les plages de fonction- nement en régime stabilisé. La précision lors des changements de consigne est assurée par une correction supplémentaire géné- rée par une mémorisation, dans un tableau dit "tableau d'auto- adaptivité", des erreurs en régime stabilisé. 3 - Tableau auto-adaptatif 10 Dans le programme de régulation, on a créé un tableau particu- lier, adressable par la consigne de pression: son chargement s'effectue continûment pendant les phases stabilisées de la pression de ligne avec la correction qu'il a fallu effectuer 2 6 1 6 931 -4- pour que la pression de ligne corresponde à la pression de consigne. Ainsi, lors des phases transitoires, la pression de modulation qui pilote l'élément de commande 7 est déjà corrigée de la va- leur qui a été précédemment chargée dans le tableau 10 pour cette valeur de consigne lors des phases antérieures enrégime stabilisé. L'élément de pilotage 6 est une valve battante rapide, norma- lement ouverte, pilotée en courant par des signaux électriques issus de calculateurs. Cette commande se fait à fréquence fixe (100 Hz) par des si- gnaux de type appel/maintien (3,3 A, 1,7 A) hachés à une fré- quence de 7 kHz pour diminuer la puissance dissipée par les transistors de pilotage. Le débit pulsé par cette électro-vanne ou élément de pilotage 6 et intégré par l'élément de commande 7 génère une pression PM évoluant entre 0,5 b et 3 b en fonction du rapport cyclique L'élément de commande 7 est une vanne de limitation de pression qui permet de dériver à la bâche le débit excédentaire fourni par la pompe, pour assurer la pression de ligne désirée. Pour diminuer les oscillations de pression provoquées par l'électro- vanne de modulation fonctionnant à 100 Hz la vanne est amortie par un gicleur. Tableau auto-adaptatif 10 Si l'erreur E reste comprise entre 2 valeurs "Alpha" pendant un temps de "n" tours de boucle du programme général, on charge cette valeur dans le tableau 10 à l'adresse de la consigne 1 de 2 6 1 6 9 3 1 pression. "ALPHA" et "n" doivent être choisis pour que le tableau se rem- plisse rapidement mais uniquement avec des valeurs stables. L'élément 26: Les valeurs de correction susceptibles d'être chargées dans le tableau sont limitées à - "LIMADP". Les va- leurs chargées dans le tableau sont utilisées pour la correc- tion aussi bien en boucle ouverte qu'en boucle fermée. L'élément 25: La valeur de la correction totale est limitée à + - "LIMADP". SURVEILLANCE DE LA BOUCLE DE PRESSION Surveillance statique du capteur de pression 3 On vérifie que la tension délivrée par le capteur de pression est supérieure à 2,5 % de sa tension d'alimentaion. Surveillance de l'ensemble électro-hydraulique 6 et 7 hors régulation Pour un rapport cyclique de 100 %, on vérifie que la pression de ligne lue par le capteur de pression est inférieure à 6 bars. (Elle doit normalement se trouver à une valeur inférieure). Pour un rapport cyclique de O %, on vérifie que la pression de ligne est supérieure à 7 bars. (Elle doit normalement se trou- ver à une valeur supérieure). SURVEILLANCE DYNAMIQUE DE LA REGULATION Surveillance des transitoires - 6 - Elle se fait au niveau de l'élaboration de l'erreur E. Si cette erreur y, au moment du test, est supérieure à une valeur "ERRDEF", on enregistre une erreur. Surveillance des dérives lentes Si le cumul de la correction donnée par le tableau et de l'er- reur après traitement par le PID est supérieur à une valeur limite "LIMADP", on enregistre une erreur. Remarques: 1 ) Le cumul du nombre des erreurs, sans interruption jusqu'à une valeur donnée comme limite "CDFPL", provoque un défaut. 2 ) Tout test n'enregistrant pas une erreur réinitialise le compteur. SURVEILLANCE DE L'EVM 6 Lorsque l'on a comptabilisé un nombre d'erreurs correspondant à "CDFPL", un test permet de contrôler le circuit électrique de l'EVM. Si l'on est hors changement de rapport, on lance trois commandes successives d'EVM à 40 % pendant lesquelles on véri- fie que le temps de montée du courant d'appel se situe entre 2 valeurs. Si l'on détecte alors un défaut, on mémorise, défaut "EVM" et l'on passe en rapport de sauvegarde de boîte de vitesses, sinon on mémorise un défaut "PL" et on passe également en rapport de sauvegarde 2 6 1 6 9 3 1 -7- REVENDICATIONS 1 - Dispositif de gestion d'une grandeur variable, notamment d'une pression relative à une commande électro-hydraulique de boite de vitesses automatique, comportant un élément de pilo- tage (6) associé à un élément de commande (7) qui génère la grandeur variable (8), ladite grandeur variable (8) étant trai- tée par un capteur (3) pour donner une grandeur de mesure (2) qui est comparée à une grandeur de consigne (1) afin que l'er- reur E éventuelle soit traitée par un régulateur (5) du type proportionnel, intégral et dérivé qui agit sur l'élément de pilotage (6), caractérisé en ce que ledit dispositif de gestion est muni d'un tableau (10) dont l'adresse de la valeur choisie est donnée par la grandeur de consigne (1), ladite valeur choisie étant additionnée à la valeur donnée par le régulateur (5) et par la consigne (1) pour agir. sur l'élément de pilotage (6) au moyen d'un convertisseur (13); le chargement dudit tableau (10) s'effectuant continûment pendant les phases stabilisées de la grandeur variable (8) avec la correction qu'il a fallu effectuer pour que la grandeur variable (8) corresponde à la grandeur de consigne, de manière à avoir un dispositif de gestion qui ait un fonctionnement comparable en boucle fermée et en boucle ouverte après un certain temps d'auto-apprentissage. 2 - Dispositif de gestion selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte un élément (25) qui contrôle le résul- tat (11) de manière à détecter les anomalies de fonctionnement et à se réfugier sur le rapport de sauvegarde de la botte de vitesses automatique.