Brevet FR2654481A1 — publié le 19910517

L'invention concerne un dispositif d'actionnement d'un embrayage à friction de véhicule, conformément au préambule de la revendication 1. On connaît grâce au brevet DE-24 56 509 un dispositif d'actionnement d'un embrayage à friction de véhicule particulier, à l'aide duquel l'embrayage est mis en prise, aussi bien au démarrage que lors des changements de rapport de la boîte de vitesses, en fonction de l'écart entre la vitesse de rotation d'entrée de l'embrayage et la vitesse de rotation de sortie de l'embrayage Un soustracteur émet, en fonction des vitesses de rotation captées par un capteur de vitesse rotation, un signal réel d'écart de vitesse de rotation, qui est comparé, dans une boucle de régulation d'écart de vitesse de rotation, à un signal de consigne d'écart de vitesse de rotation enregistré dans une mémoire de valeurs de consigne, et utilisé pour commander un servomoteur de l'embrayage La mémoire des valeurs de consigne est un condensateur, chargé, à l'émission d'un signal de commande de l'écart de vitesse de rotation, selon la valeur momentanée du signal réel destiné à la mise en prise de l'embrayage, puis déchargé au moyen d'un circuit électrique de déchargement pouvant être commandé suivant une constante temporelle prédéterminée. La vitesse de déchargement de la mémoire de valeurs de consigne détermine la vitesse de mise en prise de l'embrayage Cette vitesse de mise en prise doit répondre à plusieurs conditions D'une part, elle ne doit pas être trop élevée, pour éviter un à-coup lors de la mise en prise, d'autre part, une mise en prise trop lente expose l'embrayage à de fortes sollicitations thermiques et mécaniques Il est, en outre, apparu que les paramètres influençant particulièrement la souplesse dépendaient, dans une large mesure, du mode de conduite momentané. L'objectif de l'invention consiste à améliorer un dispositif d'actionnement d'un embrayage à friction de véhicule, dont le dispositif de débrayage peut être mis en prise, au moyen d'un servomoteur de dispositif de débrayage entre une position de couplage, dans laquelle l'embrayage est complètement embrayé, et une position de désolidarisation dans laquelle l'embrayage est complètement débrayé, comprenant un capteur de régime du moteur, captant la vitesse de rotation d'entrée de l'embrayage, un capteur de vitesse de rotation de la boîte de vitesses, captant la vitesse de rotation de sortie de l'embrayage, un dispositif de soustraction correspondant, répondant aux capteurs de régime du moteur et au capteur de vitesse de rotation de la boite de vitesses, ce dispositif de soustraction émettant un signal réel d'écart de vitesse de rotation correspondant à l'écart entre la vitesse de rotation d'entrée et la vitesse de rotation de sortie, un dispositif de commande, émettant un signal de consigne d'écart de vitesse de rotation variable en fonction du temps et qui représente des écarts de vitesse de rotation se réduisant en fonction du temps, et comportant une boucle de régulation d'écart de vitesse de rotation, dont le régulateur émet un signal de réglage du servomoteur du dispositif de débrayage en fonction de l'écart entre le signal de consigne d'écart de vitesse de rotation et le signal réel d'écart de vitesse de rotation Cette amélioration vise à obtenir une souplesse d'embrayage élevée tout en conservant de faibles sollicitations mécaniques et thermiques. Cet objectif est atteint grâce au fait que l'appareil de commande n'émet le signal de consigne d'écart de vitesse de rotation, en fonction du signal réel d'écart de vitesse de rotation, que lorsque ce dernier est inférieur à une valeur limite d'écart de vitesse de rotation. L'invention concerne un dispositif actionnant de façon automatique l'embrayage à friction d'un véhicule, dans lequel, lors du démarrage ou d'un changement de rapport, l'embrayage est mis en prise ou désolidarisé, d'une manière définie, par exemple, dans le brevet DE-OS 30 28 250 Est considéré comme adéquat tout dispositif permettant une mise en prise et une désolidarisation adaptée à chaque mode de conduite Le dispositif selon l'invention n'entre en action que lorsque l'embrayage est suffisamment proche de sa position de couplage La diminution du signal de consigne d'écart de vitesse de rotation n'est alors engagée que lorsque le signal réel d'écart de vitesse de rotation obtenu à partir de la vitesse de rotation d'entrée de l'embrayage et de la vitesse de rotation de sortie de l'embrayage, se situe en deçà d'une valeur limite d'écart de vitesse de rotation, par exemple en-dessous de 300 t/min et plus particulièrement en-dessous de 150 t/min Il est apparu que la zone limite de mise en prise, dans laquelle s'opère le passage de l'embrayage de l'état de patinage à l'état de friction, était déterminante pour la souplesse d'embrayage Conformément à l'invention, cette zone limite est préalablement déterminée, indifféremment de la vitesse de positionnement de l'embrayage dans le reste de la zone de positionnement de l'embrayage, et peut donc être adaptée à des exigences de souplesse plus élevées Le facteur de décroissance du signal de consigne d'écart de vitesse de rotation, en-dessous de la valeur limite d'écart de vitesse de rotation prédéterminée, peut particulièrement être augmenté, sans provoquer d'élévation considérable des sollicitations mécaniques ou thermiques subies par l'embrayage, dans la mesure o l'écart de vitesse de rotation est déjà comparativement inférieur. Dans un mode de réalisation préféré, le servomoteur de l'embrayage est conçu comme un vérin de positionnement et permet d'amener le dispositif de débrayage de l'embrayage à une position déterminée par un signal de réglage de position située entre la position de couplage et la position de désolidarisation Dans la mesure o la boucle de régulation d'écart de vitesse de rotation comprend un régulateur intégré et particulièrement un régulateur proportionnel et par intégration, émettant le signal de réglage de position, il est possible d'obtenir un réglage de l'embrayage à friction exact, asymptotique et ne prenant pas en compte le facteur balistique et, de ce fait, un réégalage exact de l'écart de vitesse de rotation sur la valeur du signal de consigne. Il n'est pas souhaitable d'obtenir de la boucle de régulation des réponses temporisées, dans la mesure o elles n'empêchent pas les variations assez importantes du régime moteur, se traduisant par une perte de souplesse, ainsi qu'une augmentation des sollicitations subies par l'embrayage Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, un appareil de mesure de perturbation émet, en fonction d'au moins un paramètre d'influence de la boucle de régulation d'écart de vitesse de rotation, capté par un capteur, au moins un signal de perturbation, qui est superposé au signal de positionnement émis par le régulateur, au moyen d'un totalisateur, de telle sorte que le signal de perturbation peut compenser une variation du signal réel de l'écart de vitesse de rotation La compensation de la perturbation exercée sur le signal de réglage commandant le servomoteur de l'embrayage, permet de compenser une variation de l'écart de vitesse de rotation avant que l'erreur de régulation ainsi provoquée n'agisse sur le régulateur On peut ainsi empêcher plus rapidement les variations inopportunes du régime du moteur La vitesse de rotation d'entrée de l'embrayage, c'est-à-dire le régime du moteur, en fonction duquel est émis un signal de perturbation, se révèle être un paramètre d'influence particulièrement utile La position d'un organe de réglage de la puissance du moteur, comme celle de la pédale d'accélérateur, constitue une autre grandeur d'influence utile Un signal de perturbation, obtenu à partir de la position d'un organe de réglage de la puissance du moteur permet, dans les cas de modification des sollicitations de puissance, par exemple par modification de la position de la pédale d'accélérateur, principalement sans point mort, d'ajuster l'embrayage de façon à compenser l'erreur d'écart de vitesse de rotation prévisible, avant que la modification des sollicitations de puissance du moteur n'agisse sur le régime de ce dernier. Un convertisseur de diagramme est monté en aval du capteur répondant au paramètre d'influence de l'appareil de mesure de perturbation, afin d'optimiser l'influence de la grandeur de perturbation en fonction d'un daigramme préétabli La saisie du réglage de la puissance est représentée, de préférence, par un diagramme non linéaire et, plus particulièrement, par un tracé polygonal. Des objectifs, des caractéristiques et d'autres aspects supplémentaires de cette invention apparaîtront plus clairement dans la description détaillée ci-dessous d'un mode de réalisation préféré de l'invention en se référant au dessin joint Le dessin montre, sous forme de schéma synoptique, un dispositif d'actionnement d'un embrayage à friction de véhicule conforme à l'invention. Le dessin montre un embrayage à friction 5, monté entre un moteur à combustion interne 1 et une boîte de vitesses 3 d'un véhicule, pouvant être mis en prise ou découplé grâce à un servomoteur qui, dans cet exemple, est constitué par un vérin de positionnement 7 Le vérin de positionnement 7 amène, selon un programme préétabli, le dispositif de débrayage non représenté de l'embrayage 5, à une position déterminée par la commande de l'embrayage 9, en fonction du mode de conduite du véhicule On peut utiliser, pour commande d'embrayage 9, un dispositif de commande tel qu'il est décrit dans le brevet DE-OS 30 28 250 permettant, aussi bien au démarrage du véhicule que lors des changements de rapport de la boîte de vitesses 3, de mettre en prise l'embrayage au moyen d'un levier de vitesses Il pouvant être actionné manuellement Il s'entend qu'une boîte de vitesses automatique peut être utilisée au lieu de la boîte de vitesses à commande manuelle 3. La puissance du moteur à combustion interne 1 est commandée à l'aide d'un organe de réglage de puissance 13, par exemple d'un papillon des gaz ou d'une pompe à injection, au moyen d'une pédale d'accélérateur 15, dont l'angle de déplacement o C est capté par un capteur de pédale d'accélérateur 17 Le capteur de pédale d'accélérateur 17 commande un servomoteur 19 d'un organe de réglage de puissance 13. Pour une conduite souple, l'embrayage 5 doit être mis en prise en évitant le maximum d'à-coups, aussi bien au démarrage que lors des changements de rapports de la boîte de vitesses 3 De plus, la mise en prise de l'embrayage ne doit pas durer trop longtemps, dans la mesure o le patinage expose l'embrayage 5 à des sollicitations mécaniques et thermiques. Le programme d'embrayage déterminé par la commande d'embrayage 9 ne peut convenir que dans une certaine mesure aux différents modes de conduite, de sorte qu'il s'ensuit, pour certains modes de conduite, ou bien une perte de souplesse, ou bien l'accroissement des sollicitations subies par l'embrayage 5. Afin de pallier à ces inconvénients, le guidage du servomoteur 7 de la commande d'embrayage 9 passe par une boucle de régulation d'écart de vitesse de rotation 21, dès que la vitesse de rotation d'entrée et la vitesse de rotation de sortie sont sensiblement égalisées La boucle de régulation d'écart de vitesse de rotation 21 émet alors, à la place de la commande d'embrayage 9, un signal réel de position S qui détermine la position du dispositif de débrayage de l'embrayage 5 Le vérin de positionnement 7 comprend, à cet effet, un boucle de régulation de positionnement, non représentée La boucle de régulation d'écart de vitesse de rotation assure, sans tenir compte du programme de couplage de la commande d'embrayage 9, un embrayage doux et sans à-coups de l'embrayage 5, dans la zone de passage du patinage à la friction. La boucle de régulation d'écart de vitesse de rotation comprend un capteur de régime du moteur 23 captant le régime du moteur n"" ainsi qu'un capteur de vitesse de rotation d'entrée de la boîte de vitesses 25, captant la vitesse de rotation de la boîte de vitesses ni Un soustracteur 27 établit un signal réel d'écart de vitesse de rotation An = N N qui est comparé, dans un appareil de comparaison 29, à un signal de consigne d'écart de vitesse de rotation An*, c'est-à-dire soustrait de ce dernier pour obtenir un signal d'erreur Un régulateur de positionnement et par intégration 31 transmet le signal de réglage de position S destiné au guidage du servomoteur 7 Le signal de consigne d'écart de vitesse de rotation A n* est émis par un générateur de signaux de consigne 33, dès qu'un comparateur 35 constate que le signal réel d'écart de vitesse de rotation in a chuté en-deçà d'une valeur limite d'écart de vitesse de rotation Le générateur 33 diminue alors le signal de cvonsigne d'écart de vitesse de rotation An* par rapport au temps t, en fonction d'un diagramme 37 représenté, par exemple, par une courbe descendante linéaire La pente du diagramme 37 est choisie de manière à obtenir une souplesse d'embrayage suffisante La valeur limite d'écart de vitesse de rotation &n, est, pour sa part, déterminée à un niveau assez bas pour limiter les sollicitations mécaniques et thermiques subies par l'embrayage 5 La valeur limite d'écart de vitesse de rotation est par exemple une grandeur inférieure au régime du moteur N, de préférence inférieure à 300 t/min et, plus particulièrement, inférieure à 150 t/min. Le régulateur proportionnel et par intégration 31 présente des caractéristiques proportionnelles et intégrales et assure la régulation d'un signal réel d'écart de vitesse de rotation An sensiblement asymptotique et ne tenant pas compte du facteur balistique, sur le signal de consigne A n*. Pour une mise en prise souple de l'embrayage, la boucle de régulation d'écart de vitesse de rotation 21 doit présenter un faible temps de réponse. Les paramètres d'influence les plus divers peuvent conduire à une variation de l'écart de vitesse de rotation Les variations du régime du moteur nuv constituent l'une des principales sources d'influence La temporisation, résultant d'une compensation des variations de l'écart de vitesse de rotation, par un signal d'erreur émis par le comparateur 29 et le régulateur proportionnel et par intégration 31, peut avoir des effets négatifs sur le comportement de mise en prise de l'embrayage 5, pour certains modes de conduite La réponse temporisée du servomoteur 7 à une variation du régime du moteur na, peut être évitée en multipliant le signal de régime du moteur par un facteur adéquat K, dans un multiplicateur 39 et en le superposant comme signal de perturbation au signal de réglage de position si proportionnel et par intégration 31, pour compenser l'erreur. Le signal de perturbation swe est émis par un convertisseur de diagramme 41 selon un certain diagramme de tracé polygonal 43 en fonction de la position " de la pédale d'accélérateur Dans le mode de réalisation représenté, le diagramme 43 présente un point de brisure et produit donc, dans les cas de faible déplacement de la pédale d'accélérateur o, un signal de perturbation de croissance modéré, qui subit un accroissement plus important dans les cas de déplacements importants de la pédale Le diagramme 43 de tracé polygonal permet une optimisation, destinée à conserver le signal de consigne d'écart de vitesse de rotation On*, par exemple dans les cas de cycles de charge assez importants et, de ce fait, à conserver la souplesse d'embrayage. Le vérin de positionnement 7 peut être un vérin électrique, hydraulique ou pneumatique La boîte de vitesses 3 peut être automatisée grâce à un servomoteur non représenté, de sorte que le levier de vitesses Il ne sert plus qu'à la présélection des rapports Il s'entend que d'autres paramètres d'influence de la boucle de régulation d'écart de vitesse de rotation 21 peuvent également être utilisés pour la compensation de perturbation. REVENDICATIONS 1 Dispositif d'actionnement d'un embrayage à friction ( 5) de véhicule, dont le dispositif de débrayage peut être mis en prise, au moyen d'un servomoteur de dispositif de débrayage ( 7) entre une position de couplage, dans laquelle l'embrayage est complètement embrayé, et une position de désolidarisation, dans laquelle l'embrayage est complètement débrayé, comprenant un capteur de régime du moteur ( 23), captant la vitesse de rotation d'entrée (nuô de l'embrayage ( 5), un capteur de vitesse de rotation de la boîte de vitesses ( 25), captant la vitesse de rotation de sortie (n 3) de l'embrayage ( 5), un dispositif de soustraction ( 27) correspondant, répondant aux capteurs de régime du moteur ( 23) et au capteur de vitesse de rotation de la boîte de vitesses ( 25), ce dispositif de soustraction émettant un signal réel d'écart de vitesse de rotation ( 4 n), correspondant à l'écart entre la vitesse de rotation d'entrée (ni et la vitesse de rotation de sortie (ni), un dispositif de commande ( 33, 35), émettant un signal de consigne d'écart de vitesse de rotation (An*) variable en fonction du temps et qui représente des écarts de vitesse de rotation se réduisant en fonction du temps, et comportant une boucle de régulation d'écart de vitesse de rotation ( 21), dont le régulateur ( 31) émet un signal de réglage (sic) du servomoteur ( 7) du dispositif de débrayage en fonction de l'écart entre le signal de consigne d'écart de vitesse de rotation (An*) et le signal réel d'écart de vitesse de rotation (An), caractérisé en ce que l'appareil de commande ( 33, 35) n'émet le signal de consigne (An) d'écart de vitesse de rotation, en fonction du signal réel d'écart de vitesse de rotation (in) que lorsque ce dernier (An) est inférieur à une valeur limite d'écart de vitesse de rotation (Ano). 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la valeur limite d'écart de vitesse de rotation (no) est environ inférieure à 300 t/min et de préférence inférieure à 150 t/min. 3 Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le servomoteur est conçu sous forme de vérin de positionnement ( 7), à l'aide duquel le dispositif de débrayage peut être amené, par un signal de réglage de position, à une position déterminée, située entre la position de couplage et la position de désolidarisation et en ce que la boucle de régulation d'écart de vitesse de rotation ( 21) comporte un régulateur à intégration, plus particulièrement un régulateur de position et par intégration ( 31), qui émet le signal de réglage de position (sk). 4 Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'un appareil de mesure de perturbation ( 39, 41), dépendant au moins d'un paramètre d'influence de la boucle de régulation d'écart de vitesse de rotation ( 21), capté au moyen d'un capteur ( 17, 23), émet au moins un signal de perturbation et en ce qu'un totalisateur superpose le signal de perturbation au signal de réglage (s) émis par le générateur ( 31) de telle manière que le signal de perturbation compense la variation du signal réel d'écart de vitesse de rotation (in). Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'appareil de mesure de perturbation ( 39, 41) répond au capteur de régime du moteur ( 23) et émet un signal de perturbation, dépendant, de préférence de manière linéaire, de la vitesse de rotation d'entrée (nr) de l'embrayage ( 5) et/ou au capteur de réglage de la puissance ( 17), captant la position d'un appareil de réglage de la puissance du moteur de préférence d'une pédale d'accélérateur ( 15), et génère un signal de perturbation (s 4 dépendant de la position de l'appareil de réglage de la puissance du moteur ( 15). 6 Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'appareil de mesure de perturbation ( 39, 41) présente un convertisseur de diagramme ( 41) répondant au capteur de réglage de la puissance ( 17), qui capte, en fonction de la position du dispositif de réglage de la puissance du moteur ( 15) le signal de perturbation (so selon un diagramme non linéaire prédéterminé ( 43), et plus particulièrement un diagramme de tracé polygonal.