Brevet FR2631901A1 — publié le 19891201

Dispositif de commande électronique pour installation d'entrainement La présente invention se rapporte à un dispositif de commande électronique pour une installation d'entraine- ment comprenant un moteur et un groupe de transmission qui peut être entrainé par ce dernier, et se compose d'une boite de vitesses automatique et d'un convertisseur hydrodynamique de couples de rotation associé à un accouplement de neutra- lisation, ce dispositif présentant un groupe électronique de commande de la boite de vitesses,qui englobe un micro-ordi- nateur, un programme principal pour commander le groupe de transmission en mode fonctionnement normal, et un programme d'urgence pour commander ce groupe de transmission en mode fonctionnement en urgence. Un dispositif de commande de ce genre est connu d'après la demande de brevet DE-A-33 13 688. Ce dispositif connu surveille des parties rotatives de l'installation d'entraînement, non seulement lorsque ces parties tournent, mais également lorsqu'elles sont immobilisées. De la sorte, des anomalies ou défaillances peuvent être signalées bien avant que l'installation d'entraînement soit miseen service. Lorsque le dispositif de commande constate une défaillance dans l'installation, il provoque une commutation d'un pro- gramme principal à un programme d'urgence, de sorte que l'installation peut ensuite, selon le type de défaillance, être actionnée avec le programme d'urgence au lieu de l'être avec le programme principal. L'objectif recherché par la présente invention est totalement autre. Dans des installa- tions d'entraînement de véhicules de combat, la commande du moteur Diesel de l'installation est assurée par l'intermé- diaire d'un régulateur principal, en fonction de la pédale d'accélération et, simultanément, en fonction d'autres para- mètres du moteur comme, par exemple, la vitesse angulaire, le couple de rotation, l'air de suralimentation et la tempé- rature. Il est prévu, par ailleurs, un régulateur auxiliaire (d'urgence) qui prend automatiquement en charge la commande du moteur lorsque le régulateur principal accuse une défail- lance. Le régulateur auxiliaire renferme seulement les élé- ments nécessaires à un fonctionnement d'urgence, à fonction restreinte. Avec ce régulateur auxiliaire, un déplacement à l'aide du véhicule peut avoir lieu seulement dans les limi- tes d'une plage de vitesses déterminée et, dans ledit régu- lateur auxiliaire, les signaux de réglage accusent de grands écarts par rapport à une valeur de consigne. Il en résulte par conséquent des différences dans la vitesse de déplace- ment, même lorsque le conducteur maintient la pédale d'ac- célération dans une position constante. De ce fait, le con- ducteur se heurte à des difficultés à piloter le véhicule à une vitesse constante. De surcroît, en mode fonctionnement en urgence avec le régulateur auxiliaire, il n'est plus pos- sible d'utiliser tous les rapports de la boite'de vitesses de l'installation d'entraînement, mais seulement un rapport ou un nombre restreint de rapports inférieurs. Le confort de conduite pour le conducteur du véhicule s'en trouve ainsi, en mode fonctionnement en urgence, fortement diminué par rapport au mode fonctionnement normal avec un régulateur prin- cipal. De plus, le régulateur auxiliaire n'autorise pas une consommation de carburant aussi faible que le régulateur principal. - L'invention a pour objet d'obtenir approximative- ment le même confort de conduite, en mode fonctionnement en urgence avec le régulateur auxiliaire, qu'en mode fonction- nement normal avec le régulateur principal. En outre, grâce à l'invention, la consommation de carburant doit être ré- duite en mode fonctionnement en urgence, et la plage de vi- tesses de déplacement autorisée par ce mode de fonctionne- ment doit être étendue. Conformément à l'invention, cet objet est atteint par le fait qu'il est prévu un groupe électronique de com- mande du moteur qui comprend, en vue de l'ajustement et du réglage de ce moteur en fonction de l'ajustement considéré d'un régulateur de vitesses et en fonction d'autres données de service comme, par exemple, la vitesse angulaire, le cou- ple de rotation, l'air de suralimentation et/ou la tempéra- ture de l'installation d'entraînement, un régulateur prin- cipal et un régulateur auxiliaire parmi lesquels le régula- teur auxiliaire est enclenché, automatiquement, seulement lors d'une défaillance dans le fonctionnement du régulateur principal et prend ainsi en charge, à la place de ce régula- teur principal, l'ajustement et le réglage du moteur; par le fait que le régulateur auxiliaire est affecté, par compa- raison avec le régulateur principal, d'un déficit fonction- nel (moindre nombre de fonctions et/ou de fonctions optima- lisées) se traduisant par un handicap fonctionnel de l'ins- tallation d'entraînement comparativement à l'actionnement à l'aide du régulateur principal; par le fait que le groupe de commande de la boite de vitesses et son programme d'ur- gence sont adaptés au déficit fonctionnel du régulateur auxiliaire, de telle sorte que le handicap fonctionnel de l'installation d'entraînement, conditionné par ce déficit fontionnel, soit au moins partiellement de nouveau supprimé; et par le fait que le groupe de commande du moteur et le groupe de commande de la boite de vitesses sont raccordés électriquement l'un à l'autre de façon que, lors de l'en- clenchement du régulateur auxiliaire, le programme d'urgence du groupe de commande de la boite de vitesses soit, lui aussi, enclenché automatiquement. L'invention va à présent être décrite plus en dé- tail à titre d'exemple nullement limitatif, en regard du dessin annexé. Ce dessin illustre, schématiquement, une for- me de réalisation préférentielle d'un dispositif électroni- que conforme à l'invention, pour commander une installation d'entraînement. L'installation d'entraînement 2 illustrée sur le dessin comprend un moteur 4 à combustion interne, de préfé- rence un moteur Diesel; un mécanisme 6 de changement de vi- tesses (boite de vitesses), commutable sous charge; et un convertisseur hydrodynamique 8 de couples de rotation qui relie ces deux éléments l'un à l'autre, et est équipé d'un accouplement de neutralisation 10 à l'aide duquel ce conver- tisseur 8 peut être neutralisé. La boite de vitesses 6 pré- sente un arbre d'entrée 12 qui la relie au convertisseur 8, ainsi qu'un arbre mené 14 destiné à entraîner un élément constitutif non représenté d'un véhicule, par exemple des barbotins pour entrainer les chenilles d'un véhicule chenil- lé (notamment un char), ou bien les roues d'un véhicule à roues, voire les hélices d'un navire. Un dispositif électronique 20 pour commander l'installation d'entrainement 2 se compose d'un groupe 22 de commande du moteur, comprenant un régulateur principal 24 et un régulateur auxiliaire (d'urgence) 26; d'un groupe 28 de commande de la boite de vitesses; d'un régulateur de vitesses 30 revêtant la forme d'une pédale d'accélération; d'un réseau électrique principal 32 ainsi que d'un réseau électrique auxiliaire (d'urgence) 34. Le réseau principal 32 comprend un générateur principal 38 entrainé ou pouvant être entrainé par un arbre moteur 36, et au moins une batterie ou accumulateur principal(e) 40. Le réseau auxiliaire 34 com- prend un générateur auxiliaire (d'urgence) 42, lui aussi en- traîné ou pouvant être entraîné par l'arbre moteur 36, et au moins une batterie ou accumulateur auxiliaire (d'urgence) 44. Tant le réseau principal 32 que le réseau auxiliaire 34 sont raccordés en parallèle, par l'intermédiaire de conduc- teurs électriques 46 et 48, au groupe 28 de commande de la boite de vitesses et aux régulateurs principal 24 et auxi- liaire 26 du groupe 22 de commande du moteur. Les deux ré- seaux 32 et 34 ne sont pas utilisés simultanément, mais seul le réseau principal 32 est utilisé en mode fonctionne- ment normal tandis que, en cas de défaillance dans le fonc- tionnement, ce réseau principal 32 est automatiquement com- muté au réseau auxiliaire 34. Cette commutation a lieu indé- pendamment, dans le groupe 28 de commande de la boite de vi- tesses et dans le groupe 22 de commande du moteur, selon que le réseau principal 32 accuse une défaillance totale, ou af- fectant seulement l'un ou l'autre desdits groupes 28 et/ou 22. Le groupe 28 commande non seulement les processus de changement de rapports de la boite de vitesses 6, mais pro- voque également l'embrayage et le débrayage de l'accouplement de neutralisation 10. Le groupe électronique 28 commande à cette fin, par l'intermédiaire d'un conducteur électrique , un organe de manoeuvre 52 qui, en fonction d'un signal de commande électrique du groupe 28, appliqué audit conduc- teur électrique 50, commande la délivrance d'huile audit accouplement 10 à partir d'une source d'huile 54, par l'in- termédiaire d'un conduit 56, en assurant ainsi soit l'ouver- ture, soit la fermeture de cet accouplement 10. Le groupe électronique 28 de commande de la boite de vitesses est raccordé, par l'entremise de lignes élec- triques 60, 62 et 64 (selon cette succession), à la boite de vitesses 6, au régulateur principal 24 et au régulateur auxiliaire 26 du groupe électronique 22 de commande du moteur. Les flèches de ces conducteurs indiquent que des signaux y sont transmis dans les deux sens de conduction. Les régula- teurs principal 24 et auxiliaire 26 sont par ailleurs connec- tés au moyen de lignes électriques 68 et 70, en vue de l'échange bidirectionnel de signaux,.à des éléments 72 du moteur 4 qui doivent être commandés et/ou délivrent des in- formations. La pédale d'accélération 30 est équipée d'un in- dicateur de positions 74 appliquant aux régulateurs princi- pal 24 et auxiliaire 26, par l'intermédiaire de conducteurs électriques respectifs 76 et 78, des signaux dépendant de la position considérée de ladite pédale 30. Le groupe 28 de commande de la boite de vitesses renferme un microprocesseur 80 évoqué schématiquement sur le dessin, un programme principal pour commander la boite de vitesses 6 et l'accouplement de neutralisation 10 en mode fonctionnement normal, ainsi qu'un programme d'urgence pour commander ladite boite 6 et ledit accouplement 10 en mode fonctionnement en urgence. Les régulateurs principal 24 et auxiliaire 26 du groupe 22 de commande du moteur servent à l'ajustement et au réglage de ce moteur 4 en fonction de l'ajustement considéré du régulateur de vitesses ou pédale d'accélération 30 et en fonction d'autres données de service comme, par exemple, la vitesse angulaire, le couple de rotation,l'air de suralimen- tation et la température du moteur 4, ainsi qu'en fonction de données de service de la boite de vitesses 6, du conver- tisseur hydrodynamique 8 de couples de rotation et de l'ac- couplement de neutralisation 10, comme par exemple leurs vitesses angulaires d'entrée et de sortie, leurs couples de rotation et leurs températures. Le régulateur auxiliaire 26 n'est pas en service en même temps que le régulateur prin- cipal 24, mais il est enclenché, automatiquement, seulement lors d'une défaillance dans le fonctionnement de ce régula- teur principal 24 et remplit, de la sorte, les missions de réglage de celui-ci. Comparativement au régulateur princi- pal 24, le régulateur auxiliaire 26 est d'une réalisation "moins onéreuse", c'est-à-dire plus simple et comprenant moins d'éléments constitutifs, de sorte qu'il est affecté d'un déficit fonctionnel par comparaison avec ledit régula- teur principal 24. Ce déficit fonctionnel peut consister en ce que, lors d'un actionnement à l'aide du régulateur auxi- liaire 26, la vitesse de déplacement réglée accuse des écarts accentués et changeants, également lorsque la pédale d'accé- lération 30 est maintenue dans une position constante. Il est par conséquent difficile, pour le conducteur du véhicule équipé d'une telle installation, d'entretenir une vitesse de déplacement constante. Un autre déficit fonctionnel peut consister en ce que le moteur.et la boite de vitesses 6 ne peuvent, respectivement, plus être utilisés que dans une plage de vitesses réduite et en un nombre réduit de rapports. Un autre déficit fonctionnel peut consister en ce que le régulateur auxiliaire 26 n'est pas optimalisé quant à une consommation minimale de carburant par le moteur 4. Cela re- présente, pour l'installation d'entrainement 2, un handicap fonctionnel au cas o ces déficits fonctionnels ne sont pas compensés d'une autre manière. Conformément à l'invention, cette compensation est obtenue par le fait que le groupe 28 de commande de la boite de vitesses et son programme d'ur- gence sont adaptés au déficit fonctionnel du régulateur auxi- liaire 26, de telle sorte que le handicap fonctionnel de l'installation 2, conditionné par ce déficit fonctionnel, soit au moins partiellement de nouveau supprimé. A cette fin, les groupes respectifs 22 et 28 de commande du moteur et de la boite de vitesses sont raccordés électriquement l'un à l'autre de façon que, lors de l'enclenchement du régulateur auxiliaire 26, le programme d'urgence du groupe de commande 28 soit, lui aussi, enclenché automatiquement. De ce fait, le déficit fonctionnel du régulateur 26 peut être compensé au moins en partie. Cette compensation, par l'intermédiaire du programme d'urgence du groupe de commande électronique 28, est notablement moins onéreuse que l'utilisation de deux régulateurs principaux 24 à la place d'un régulateur princi- pal 24 et d'un régulateur auxiliaire 26. Le groupe électronique 28 de commande de la boite de vitesses et son programme d'urgence sont conçus de façon telle que, par l'intermédiaire de l'organe de manoeuvre 52, ledit groupe 28 ouvre automatiquement l'accouplement de neutralisation 10, et le maintienne en condition ouverte lorsque le régulateur auxiliaire 26 et le programme d'urgence sont enclenchés. De préférence, ce programme d'urgence est conçu de manière que l'accouplement de neutralisation 10 soit fermé également en mode fonctionnement en urgence, toutefois seulement lorsque et tant que la vitesse angulaire du moteur 4 et celle de la boite de vitesses 6 présentent ou excèdent respectivement une valeur minimale. Lorsque de la sorte, en mode fonctionnement en urgence, le déplacement a lieu à une vitesse accrue, l'accouplement 10 peut être fermé pour atteindre un rendement plus élevé et pour économiser du carburant. A une grande vitesse de déplacement, des à-coups de réglage du régulateur auxiliaire 26 ne se répercutent plus aussi fortement, sur le confort de conduite, qu'à de faibles vitesses du véhicule. La fonction prépondérante du programme d'urgence est l'ouverture susmentionnée de l'accouplement de neutrali- sation. Lors d'un fonctionnement en urgence, ce programme d'urgence peut, de préférence, commander la boite de vites- ses 6 de la façon suivante: - Lorsque l'accouplement de neutralisation est ouvert, tous les rapports sont enclenchés auto- matiquement en fonction de la vitesse du véhi- cule, de l'accélération de ce véhicule et de la position de la pédale d'accélération. - Une forme de réalisation préférentielle consiste en ce que le groupe de transmission 6, 8, 10 est une transmission de déplacement et de braquage d'un véhicule chenillé, notamment d'un char; et en ce que le programme d'urgence est conçu de telle sorte qu'une défaillance affectant ce grou- pe de transmission ait la priorité par rapport à la suppression du déficit fonctionnel et que,de ce fait, en mode fonctionnement en urgence, le programme d'urgence ferme respectivement l'accou- plement de neutralisation et le maintienne en condition fermée, c'est-à-dire embrayée, lors- qu'une défaillance affecte la partie braquage du groupe de transmission. Une transmission de dé- placement et de braquage pour véhicules chenil- lés est connue, par exemple, d'après le brevet DE-C-36 36 153. Il va de soi que de nombreuses modifications peu- vent être apportées au dispositif décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. -R E V E N D I C A T I ONS- 1. Dispositif de commande électronique pour une installation d'entraînement (2) comprenant un moteur (4) et un groupe de transmission (6, 8, 10) qui peut être entrainé par ce dernier, et se compose d'une boite de vitesses auto- matique (6) et d'un convertisseur hydrodynamique (8) de couples de rotation associé à un accouplement de neutrali- sation, ce dispositif présentant un groupe électronique (28) de commande de la boite de vitesses,qui englobe un micro- ordinateur (80), un programme principal pour commander le groupe de transmission en mode fonctionnement normal, et un programme d'urgence pour commander ce groupe de transmission en mode fonctionnement en urgence, dispositif caractérisé par le fait qu'il est prévu un groupe électronique (22) de commande du moteur qui comprend, en vue de l'ajustement et du réglage de ce moteur (4) en fonction de l'ajustement considéré d'un régulateur de vitesses (30) et en fonction d'autres données de service comme, par exemple, la vitesse angulaire, le couple de rotation, l'air de suralimentation et éventuellement, ou en variante, la température de l'ins- tallation d'entraînement (2), un régulateur principal (24) et un régulateur auxiliaire (26) parmi lesquels le régula- teur auxiliaire (26) est enclenché, automatiquement, seule- ment lors d'une défaillance dans le fonctionnement du régu- lateur principal (24) et prend ainsi en charge, à la place de ce régulateur principal (24), l'ajustement et le réglage du moteur (4); par le fait que le régulateur auxiliaire (26) est affecté, par comparaison avec le régulateur principal (24), d'un déficit fonctionnel (moindre nombre de fonctions et éventuellement, ou en variante, de fonctions optimali- sées) se traduisant par un handicap fonctionnel de l'instal- lation d'entraînement comparativement à l'actionnement à l'aide du régulateur principal (24); par le fait que le groupe (28) de commande de la boite de vitesses et son pro- gramme d'urgence sont adaptés au déficit fonctionnel du ré- gulateur auxiliaire (26), de telle sorte que le handicap fonctionnel de l'installation d'entrainement (2), condition- né par ce déficit fonctionnel, soit au moins partiellement de nouveau supprimé; et par le fait que le groupe (22) de commande du moteur et le groupe (28) de commande de la boite de vitesses sont raccordés électriquement l'un à l'autre de façon que, lors de l'enclenchement du régulateur auxiliaire (26), le programme d'urgence du groupe (28) de commande de la boite de vitesses soit, lui aussi, enclenché automatique- - ment. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le groupe (28) de commande de la boite de vi- tesses ouvre l'accouplement de neutralisation (10) par l'in- termédiaire d'un organe de manoeuvre (52), et le maintient en condition ouverte lorsque le programme d'urgence et le régulateur auxiliaire (26) sont enclenchés. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le programme d'urgence du groupe (28) de com- mande de la boite de vitesses ferme l'accouplement de neu- tralisation (10), en mode fonctionnement en urgence, seule- ment lorsque et tant que la vitesse angulaire du moteur (4) et celle de la boite de vitesses (6) présentent une valeur minimale. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 3, caractérisé par la présence d'un réseau élec- trique principal (32) et d'un réseau électrique auxiliaire (34) qui sont raccordés l'un à l'autre, en parallèle, tant au groupe (28) de commande de la boite de vitesses qu'aux régulateurs principal (24) et auxiliaire (26). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le réseau électrique principal (32) comprend au moins une batterie principale (40) et un générateur prin- cipal (38) pouvant être.entrainé par le moteur (4), le ré- seau électrique auxiliaire (34) comprenant au moins une bat- terie auxiliaire (44) et un générateur auxiliaire (42) pou- vant être entrainé par le moteur (4). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendi- cations 2 à 5, caractérisé par le fait que le groupe de transmission (6, 8, 10) est une transmission de déplacement et de braquage d'un véhicule chenillé, notamment d'un char; et par le fait que le programme d'urgence est conçu de telle sorte qu'une défaillance affectant ledit groupe de transmis- sion ait la priorité par rapport à la suppression du déficit fonctionnel et que, de ce fait, en mode fonctionnement en ur- gence, ce programme d'urgence ferme respectivement l'accou- plement de neutralisation et le maintienne en condition fer- mée, c'est-à-dire embrayée, lorsqu'une défaillance affecte la partie braquage du groupe de transmission.