Brevet FR2645084A1 — publié le 19901005

La présente invention concerne un procédé de régulation du glissement de traction des roues motrices d'un véhicule automobile et un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. On connait déjà' dans l'état de la technique des systèmes d'anti-patinage de roues et des différentiels pilotés agissant sur les roues d'un véhicule automobile. Cependant. les systémes d'anti-patinage ou les différentiels pi'lotés présentent un certain nombre d'inconvénients lorsqu'ils sont utilisés seuls. En effet, dans les systèmes d'anti-patinage par action sur les freins d'un véhicule à deux roues motrices. des qu'une roue patine. elle est freinée et une partie du couple moteur est renvoyée sur l'autre roue. Cependant. cette partie du couple moteur renvoyée est relativement faible et de plus cette action n'est pas facile à doser. Dans le système d'anti-patinage par action sur la charge moteur. des qu'une roue patine. on réduit la charge du moteur. I1 y a peu de transfert de couple d une roue sur l'autre et la motricité a tendance à être limitée par la roue la moins adhérente. I1 existe également des dispositifs d'antipatinage par action sur les freins et sur la charge du moteur. Ces dispositifs sont plus performants que les deux systèmes mentionnés précédemment mais en cas d'adhérence dissymétrique. la motricité n'est pas très élevée. En cas de patinage. avec un différentiel piloté, le'système de commande du différentiel piloté verrouille le différentiel et solidarise les roues motrices, donnant ainsi le maximum de motricité au véhicule. Néanmoins en cas de faible adhérence. les roues patinent ensemble. ce qui a un effet très néfaste sur le comportement du véhicule â savoir une dérive de celui-ci. un tressautement du ou des trains moteurs, etc. Le but de l'invention est donc de résoudre ces problèmes en proposant un procédé et un dispositif de régulation du glissement de traction des roues motrices d'un véhicule automobile qui intègrent une fonction de différentiel piloté et une fonction d'anti-patinage par action sur la charge du moteur et sur le taux de verrouillage du différentiel. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de régulation du glissement de traction des roues motrices d'un véhicule automobile. dont au moins deux roues motrices sont reliées au moteur du vehicule par l'intermédiaire d'un différentiel ê verrouillage commandé en fonction de signaux représentatifs du comportement en rotation des roues du véhicule, carac térisé en ce qu'on régule le glissement en agissant sur la charge du moteur en fonction des signaux repre- sentatifs du comportement en rotation des roues du véhicule et du taux de verrouillage du différentiel et/ou sur le taux de verrouillage du différentiel en fonction du comportement en rotation des roues du véhicule et de la charge du moteur. Selon un autre aspect. l'invention a égale- ment pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre du procedé écrit précédemment. L'invention sera mieux comprise å l'aide de la description qui va suivre. donnée uniquement.à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels - la Fig.l représente un schéma synoptique d'un dispositif pour la mise en oeuvre d'un procédé selon l'invention; et - la Fig.2 représente un organigramme illustrant le procédé de régulation selon l'invention. Ainsi qu'on peut le voir sur la Fiv.1, un dispositif pour la mise en oeuvre d'un procédé selon l'invention comporte un premier calculateur 1 de commande du taux de verrouillage d'un différentiel d'un véhicule automobile. Ce calculateur reçoit en .entrée, de manière connue en soi, un certain nombre de paramètres émanant du véhicule et relatif au comportement de celui-ci et plus particulièrement au comportement en rotation des roues, au régime du moteur. etc. La sortie de ce calculateur est reliée à des moyens 2 d'action sur le taux de verrouillage du dif férentiel, ces moyens 2 étant constitués par exemple par une électrovanne, une servovalve, un moteur électrique à courant continu, un moteur pas à pas, etc. Ces moyens d'action étant de tyPe connu, on ne les décrira pas plus en détail. Le dispositif comporte également un second calculateur 3 de commande de 1 anti-patinage des roues motrices du véhicule, ce calculateur recevant en antre des informations relatives au régime du moteur du véhicule, aux vitesses de rotation de la roue avant droite, de la roue avant gauche et par exemple de la roue arrière gauche dans le cas où le véhicule comporte deux roues avant motrices. Ces différentes informations sont traitées d'une manière qui sera décrite plus en détail'par la suite. La sortie de ce second calculateur est reliée à des moyens 4 d'action sur la charge du'moteur. Ces moyens d'action peuvent etre constitués par des moyens agissant sur le papillon des gaz d'admission, sur le débit de carburant. sur l'allumage, sur la pression du turbo-compresseur. sur les calculateurs de contrôle du moteur, etc. Ce second calculateur 3 est également relié au premier calculateur 1 par l'intermédiaire d'une li gne 5 de demande de verrouillage, par laquelle un ordre de commande de verrouillage du différentiel est transmis du second calculateur vers le premier Calcu- lateur. Une information concernant le taux de verrouillage du différentiel est émise par le premier calculateur 1 vers le second calculateur 3 par une ligne de transmission d'informations 6 reliant ces deux calculateurs. Le fonctionnement de ce dispositif est illustré sur la Piu.2 qui représente un organigramme du procédé selon- l'invention. Cet organigramme débute par une phase 10 d'initialisation et de lancement du procédé. suivie d'une phase de test Il dans laquelle on détermine si le taux de verrouillage du différentiel est supérieur à un seuil ou niveau de verrouillage détermine ou non. Ce seuil peut dépendre de la vitesse du véhicule ou de la charge du moteur de celui-ci. Dans un mode de réalisation préféré, ce seuil est de 1004. c'est à dire que le verrouillage du différentiel est maximal. Ce seuil est déterminé par le second calculateur de commande 3 au moyen de l'information concernant 'le taux de verrouillage du différentiel transmis par le premier c-alcult,euY 1 vers ce second calculateur. par la ligne de transmission d'informations 6. Si la réponse à ce test est positive, il est prévu un autre test à l'étape 12, dans laquelle on détermine si les roues motrices du véhicule patinent. Cette détection du patinage des roues motrices, dans le cas où celles-ci sont constituées par les deux roues avant du véhicule. peut être réalisée en comparant les vitesses de rotation des roues avant et d'une roue arrière, par exemple la roue gauche. Ainsi par exemple, il est possible de déterminer Si la vitesse maximale des roues avant est supérieure à la vitesse de la roue arrière gauche multipliée par ( 1 + est par exemple égal à 0,2, cette valeur étant ajustée en fonction du véhicule,. par exemple de sa motorisation. des pneus. du train avant ou des performances souhaitées. Si les réponses aux tests en 11 et en 12 sont négatives1 on est ramené à l'étape 10. Si la réponse au test en 12 est positive, on réduit, en 13, la charge du moteur avec une pente proportionnelle à l'écart entre la vitesse moyenne des roues avant et la vitesse de la roue arrière gauche, c'est à dire qu'on réduit cette charge du moteur avec une pente proportionnelle à un paramètre représentatif du patinage des roues, jusqu'à une première valeur déterminée de régime du moteur. Bien entendu, la réduction de la charge du moteur ne doit pas faire chuter le régime de celui-ci au-dessous d'un seuil déterminé, comme par exemple de 1200 tours/mn et lorsque l'on approche de ce seuil, c'est à dire à partir de la première valeur déterminée, on réduit le coefficient de cette pente pour atteinre une seconde valeur de régime du moteur au-dessous de laquelle celui-ci ne doit pas descendre, de manière à éviter le calage de ce moteur. fl y a également lieu de surveiller en 14 le taux de verrouillage du différentiel de manière que celui-ci ne descende pas au-dessous d'un premier niveau déterminé. Si le taux descend au-dessous du premier niveau déterminé. le second calculateur 3 transmet par l'intermédiaire de la ligne de transmission de demande verrouillage 5, un ordre de commande de verrouillage du différentiel au premier calculateur 1. Après ces phases de réduction de la charge du moteur et de surveillance du taux de verrouillage du differentiel, un test est prévu en 15, pour déterminer si les roues continuent à patiner ou non. Cette détermination peut entre réalisée par l'intermédiaire d'un test equivalent à celui décrit précédemment en regard de l'étape 12. Si les roues continuent à patiner, on est ramené à l'étape 13 de réduction de la charge. Si non, une étape de réduction du taux de verrouillage du différentiel est prévue en 16, dans laquelle le diffé- rentiel est d'abord déverrouillé afin d'éviter un retour trop brutal du patinage qui se produirait si on augmentait d'abord la charge du moteur, dans le cas d'un véhicule à forte motorisation sur sol très glissant. En 17, est prévu un test pour déterminer si les roues continuent à patiner ou non. Si la réponse au test en 17 est positive. on augmente le taux de verrouillage du différentiel en 18, et ceci jusqu'à Ce que la réponse à un test en 19 pour déterminer Si le taux de verrouillage est supérieur à un second niveau déterminé, soit positive. Si la réponse au test en 19 est négative, on est ramené à l'étape 18, tandis que si la réponse au test en 19 est positive. on est ramené â l'étape 12. Si la réponse au test en 17 est négative. on détermine, en 20. si le taux de verrouillage du différentiel est au-dessous du second niveau de verrouillage déterminé. Si non, on est ramené à l'étape 16, tandis qu'en cas de réponse positive au test en 20, une étape d'augmentation de la charge du moteur est prévue en 21. En 22, est prévu un test pour déterminer si les roues patinent. En cas de réponse positive à ce test, on est ramené à l'étape 13, tandis qu'en cas de réponse négative, on est amené à une étape 23 dans laquelle on détermine si la charge réelle du moteur est au niveau de la charge demandée par le conducteur. En cas de réponse négative à ce test. on est ramené à l'étape 21 d'augmentation de la charge du moteur, tandis qu'en cas de réponse positive. on est ramené au début de l'organigramme représenté sur cette figure. Ainsi, lorsque le taux de verrouillage du différentiel est au-dessous d un second niveau, fonction de la vitesse du véhicule, on augmente la charge du moteur jusqu'à revenir à la charge demandée par le conducteur. Ce seuil ou niveau de verrouillage du différentiel .peut être par exemple de 30X lorsque la vitesse du véhicule est nulle, et de 50X lorsque celui-ci roule à une vitesse de 100 km/h par exemple. L'avantage de ce procédé de régulation est de privilegier la motricité du véhicule en verrouillant le différentiel et de ne réduire la charge du moteur qu'à partir du moment où la capacité maximale de traction du train considéré est dépassée. Lorsque le patinage persiste quand le différentiel est verrouillé. on réduit la charge du moteur afin de réduire le patinage. ce qui a pour effet d'augmenter la stabilité latérale du véhicule et de supprimer les tressautements. Lorsque le patinage disparaît, on privilégie alors la stabilité du véhicule en réduisant d'abord le taux de verrouillage du différentiel puis en remontant la charge. Du fait que le procédé et le dispositif de régulation de traction selon l'invention prennent en compte une information de verrouillage du différen- tiel, ils permettent de résoudre les problèmes évoqués précédemment à propos de l'utilisation de différen- tiels et de dispositifs d'anti-patinage indépendamment les uns des autres. Dans la description qui précède, les calculateurs 1 et 3 sont indépendants, mais on pourrait bien sur les intégrer dans un meme boitier et leur faire partager la même unité de calcul, celle-ci étant par exemple constituée par un microprocesseur. REVENDICATIONS 1. Procédé de régulation du glissement de traction des roues motrices d'un véhicule automobile dont au moins deux roues motrices sont reliées au Moteur du véhicule. par l'intermédiaire d'un diffé- rentiel à verrouillage commandé en fonction de signaux représentatifs' du comportement en rotation des roues du véhicule, caraçtérisé en ce qu'on régule le glis sement en agissant sur la charge du moteur en fonction des signaux représentatifs du comportement en rotation des roues du véhicule et du taux de verrouillage du différentiel et/ou sur le taux de verrouillage du différentiel en fonction du comportement en rotation des roues du véhicule et de la charge du moteur. 2. Procédé selon la revendication 1, carac terse en ce que dans le cas où le taux de verrouillage du différentiel est supérieur ou égal à un niveau déterminé et/ou les roues motrices du véhicule continuent à patiner, on réduit la charge du moteur. 3. Procédé selon la revendication 2, carac térisé en ce qu'on réduit la charge du moteur avec une pente proportionnelle à un paramètre représentatif du patinage des roues jusqu'à une première valeur déterminée de régime du moteur, puis on réduit le coefficient de cette pente pour atteindre une seconde valeur de régime du moteur, au-dessous de laquelle celui-ci ne doit pas descendre. 4. Procédé selon la revendication 3, carac terse en ce que lors de la réduction de la charge du moteur entre les première et seconde valeurs de régime, on maintient le verrouillage du différentiel à au moins Un premier taux déterminé. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en Ce que lorsque le patinage des roues cessent. on déverrouille le dif férentiel jusqu'à un second taux déterminé. fonction de la vitesse du véhicule. puis on augmente la charge du moteur jusqu'à un niveau demandé par l'utilisateur. 6. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l une quelconque des revendications précédentes. caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (1.2.3.4) de regulation du glissement, agissant sur la charge du moteur en fonction des signaux représentatifs du comportement en rotation des roues du véhicule. et du taux de verrouillage du différen- tiel etlou sur le taux de verrouillage du différentiel en fonction du comportement en rotation des roues du véhicule et de la charge du moteur. 7. Dispositif selon la revendication 6. caractérisé en ce que les moyens de régulation comportent un premier calculateur fl) de commande du verrouillage du différentiel. relié à des moyens d'action (2) sur le différentiel. un second calculateur (3] de commande de l'anti-patinage recevant en entrée des informations relatives au régime du moteur et des paramètres représentatifs du comportement en rotation des roues du véhicule et dont la sortie est reliee à des moyens d'action 141 sur la charge du moteur. les premier et second calculateurs étant relies par deux lignes de transmission d'informations dont l'une (5) concerne une demande de verrouillage du différentiel émanant du calculateur de commande-de l'onti-patinage et l'autre (6) concerne une ligne de transmission d'informations sur le taux de verrouillage du différentiel. de manière que le second calculateur (3) régule le glissement de traction- des roues du véhicule -en agissant sur la charge du moteur en fonction des signaux représentatifs du comportement en rotation des roues du véhicule et du taux de verrouillage du différentiel et que le premier calculateur agisse sur le taux de verrouillage du différentiel en fonction du comportement en rotation des roues du véhicule et de la charge du moteur. 8. Dispositif selon la revendication 7 ca ractérisé en ce que les premier (1) et second (3) calculateurs partagent la même unité de calcul.