Brevet FR2699128A1 — publié le 19940617

La présente invention concerne un système de régulation du patinage d'un embrayage à friction, disposé dans la ligne de transmission de forces après un moteur d'entraînement d'un véhicule, système dans lequel une donnée de commande d'un organe de régulation d'embrayage, déterminant son patinage, est établie aussi bien avec prédétermination de valeurs de consigne du patinage d'embrayage, qui sont fonction du couple et de la vitesse de rotation du moteur d'entraînement et qui sont enregistrés dans un champ caractéristique, qu'également avec captage et traitements de valeurs réelles des paramètres du champ caractéristique. Sous l'effet du degré de non-uniformité de marche du moteur d'entraînement, il se produit, dans la ligne de transmission disposée à la suite, notamment aux basses vitesses de rotation du moteur, des fréquences de ronflement à effet perturbateur La transmission des oscillations ainsi engendrées par le moteur d'entraînement peut être évitée à l'aide de systèmes du20 type défini ci- dessus car, dans le cas d'un embrayage qui patine, le couple à la sortie de l'embrayage est déterminé par le couple d'embrayage et non par le couple appliqué à l'entrée de l'embrayage. Dans un système connu de régulation du patinage d'embrayage qui a été défini dans le premier paragraphe (DE 31 30 871 C 2), la donnée de commande est soumise, en même temps qu'une valeur réelle déterminée pour le patinage d'embrayage, à une comparaison entre valeur de consigne et valeur réelle et une donnée de régulation, établie en fonction des écarts enregistrés dans la comparaison, est appliquée à l'organe de régulation d'embrayage pour agir sur celui-ci c'est-à-dire que la régulation du patinage d'embrayage s'effectue dans un circuit de régulation fermé Pour obtenir une vitesse de régulation suffisante, il faut cependant que la fréquence propre du circuit de régulation ne soit pas très élevée. D'après le document DE 39 18 254 AI, il est connu un procédé d'un autre type pour empêcher des variations brutales de charge par suite de brusques modifications de la position de la pédale d'accélérateur dans des véhicules automobiles, qui sont équipés d'un moteur à combustion interne, d'une transmission, ainsi que d'un embrayage disposé entre le moteur et la transmission et pouvant être commandés en ce qui concerne le couple transmissible Dans ce procédé connu, il est prévu que, lors d'un déplacement de la pédale d'accélérateur depuis une position de marche en poussée jusque dans une position de marche en charge, l'embrayage, situé dans une position d'enclenchement associé à la position de marche en poussée de la pédale d'accélérateur, soit automatiquement sollicité dans le sens d'embrayage, avec un patinage prédéterminable entre les vitesses de rotation du moteur et à l'entrée de la transmission, en vue de la transmission d'un couple augmentant d'une façon continue. D'après Fàrster, "Automatische Fahrzeuggetriebe", Springer Verlag, 1991, ISBN 3-540-52228-x, on connaît l'influence de la température sur le coefficient de frottement d'un embrayage (page 236, figure 7 3) ainsi que la relation entre les grandeurs caractéristiques d'un convertisseur hydrodynamique de couple (page 74, figure 3.24 a b). D'après le document DE 41 00 372 Ai, il est connu un système de régulation du patinage d'un embrayage à friction automatisé, disposé entre un moteur et une transmission, commandée manuellement, d'un véhicule automobile et qui comprend un entraînement de positionnement réglant l'embrayage, en fonction d'un signal de consigne de position, dans une position définie par ce signal de consigne de position, un capteur de vitesse de rotation captant la vitesse de rotation à l'entrée de l'embrayage, un capteur de vitesse de rotation captant la vitesse de rotation à la sortie de l'embrayage, un dispositif de régulation de patinage, qui 5 produit le signal de consigne de position en fonction de la différence instantanée entre la vitesse de rotation et la vitesse de rotation à la sortie de l'embrayage qui sont captées par les capteurs précités, de telle sorte que la différence instantanée entre les vitesses de rotation soit égale à une différence de consigne prédéterminée entre les vitesses de rotation. Pour qu'aussi bien en cas de marche stationnaire qu'également en cas de changement de charge, un patinage prédéterminé puisse être maintenu avec une haute qualité de régulation, ce procédé connu opère de telle sorte que le dispositif de régulation du patinage soit associé à une mémoire de courbes caractéristiques d'embrayage qui mémorise le signal de consigne de position sous la forme d'une courbe caractéristique en fonction de données qui représentent le couple transmis par l'embrayage dans la position de consigne, que la mémoire de courbes caractéristiques d'embrayage produise le signal de consigne de position en correspondance à la valeur du couple instantané du moteur obtenu par un dispositif de25 détermination de couple et que le dispositif de régulation de patinage combine le signal de consigne de position de la mémoire de courbes caractéristiques d'embrayage avec un signal de régulation produit par son régulateur. Le problème qui est à la base de l'invention consiste dans l'essentiel à obtenir une variation rapide du patinage de l'embrayage quand le couple du moteur est modifié, par exemple par un actionnement du papillon d'étranglement. Le problème posé est résolu d'une manière avantageuse conformément à l'invention par le fait que la donnée de commande est introduite, indépendamment de valeurs réelles du patinage d'embrayage, dans un circuit de régulation ouvert pour agir sur l'organe de régulation d'embrayage. Dans le système de régulation de patinage d'embrayage conforme à l'invention, lorsque le couple du moteur varie, aussitôt une variation du couple d'embrayage est commandée et elle n'attend pas la variation du patinage d'embrayage pour l'exécution d'une comparaison entre valeur de consigne et valeur réelle, la vitesse de rotation commandée pour le patinage étant indépendante de la fréquence. Selon une autre caractéristique du système de commande du patinage d'embrayage conforme à l'invention, on utilise un second champ caractéristique dans lequel sont enregistrées des valeurs d'un coefficient de frottement, influençant le patinage d'embrayage et dépendant de la température de fonctionnement de l'embrayage à friction, en fonction des valeurs de consigne du patinage d'embrayage et en fonction de la température de fonctionnement et, avec captage et traitement de valeurs réelles de la température de fonctionnement de l'embrayage à friction, la donnée de commande est établie en fonction du coefficient de frottement Le couple d'embrayage commandé fera intervenir dans l'embrayage un patinage qui est déterminé à partir de la force d'application et de la courbe caractéristique de coefficient de frottement de la garniture d'embrayage utilisée. Selon une autre caractéristique du système de régulation du patinage d'embrayage conforme à l'invention, on utilise un troisième champ caractéristique dans lequel sont enregistrées les valeurs d'un coefficient caractéristiques pour le rapport de conversion d'un convertisseur hydrodynamique de couple en fonction du rapport de vitesses de rotation du convertisseur de couple, avec captage et traitement de valeurs réelles de la vitesse de rotation de la roue de turbine du convertisseur de couple, la donnée de commande est établie en fonction du coefficient caractéristique pour le rapport de conversion Ainsi l'embrayage à friction ne fonctionne pas comme un embrayage de pontage d'un convertisseur hydrodynamique de couple mais l'embrayage à friction est disposé, dans la ligne de transmission de forces, après un convertisseur hydrodynamique de couple, la commande du couple d'embrayage tenant compte du fait que le couple de l'embrayage à friction est augmenté par rapport au couple du moteur d'entraînement en correspondance au rapport de15 conversion du convertisseur de couple. Selon une autre caractéristique du système de régulation de patinage d'embrayage conforme à l'invention, des moyens de captage de traitement de valeurs réelles du patinage d'embrayage, des moyens pour une comparaison valeur de consigne-valeur réelle du patinage d'embrayage ainsi que des moyens d'adaptation du premier champ caractéristique pour les valeurs de consigne du patinage d'embrayage sont utilisés en fonction des moyens de comparaison entre valeur de25 consigne-valeurs réelles Ainsi il est possible de déterminer des erreurs dans l'obtention des valeurs caractéristiques ou bien la conversion du résultat de calcul de la donnée de commande au moyen d'un contrôle de la vitesse de rotation dans le patinage et d'en tenir compte par une correction des valeurs du champ caractéristique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description donnée, à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: La fig 1 représente une ligne de transmission de forces reliant un moteur d'entraînement à un essieu moteur d'un véhicule et comportant un embrayage à friction situé après le moteur d'entraînement ainsi qu'un organe de régulation d'embrayage réglant le patinage dans l'embrayage à friction. La fig 2 représente un système conforme à l'invention pour la régulation du patinage dans l'embrayage à friction de la fig 1. La fig 3 donne une représentation graphique d'un champ caractéristique dans lequel sont tracées des courbes représentant des valeurs de consigne constantes du patinage, qui sont fonction du couple et de la vitesse de rotation du moteur d'entraînement de la fig 1. Initialement en référence à la fig 1, il est prévu un embrayage à friction 6, disposé dans la ligne de transmission de forces, entre un moteur d'entraînement 4 et un essieu moteur 11 d'un véhicule 5, le patinage S de cet embrayage à friction 6 étant réglable par un organe20 de régulation d'embrayage 8, qui est actionné par une pression hydraulique de travail (p K), établie au moyen du système indiqué sur les fig 2 te 3 Le couple de moteur Ml, associé au point de fonctionnement correspondant, est obtenu par lecture d'un champ caractéristique de moteur25 12 en faisant intervenir les valeurs réelles mesurées de la vitesse de rotation n M et de la pression d'admission pu du moteur d'entraînement 4 de telle sorte que, à partir du champ caractéristique 7 de la fig 3, on puisse obtenir la valeur de consigne Si associée au point de fonctionnement, pour le patinage d'embrayage S à commander; à titre d'exemple, pour une valeur de consigne Si = 10 % dans le cas d'un couple de moteur Ml = Nm et d'une vitesse de rotation de moteur ni = 1300 min-1, la vitesse de rotation en patinage à commander s'élèvera à 130 min 1 Pour cette valeur de consigne de patinage Si et pour une température de fonctionnement mesurée T 2 dans l'embrayage à friction 6, on détermine, par lecture du champ caractéristique 9, un coefficient de frottement g K 1 Il est ainsi possible de déterminer par 5 le calcul, dans un étage de calcul 13, conformément à l'algorithme ( 14) la pression de travail p K pour l'organe 8 de régulation d'embrayage; dans cet algorithme, MK représente le couple de l'embrayage à friction 6 et K est une constante correspondant à la surface totale de friction efficace de l'embrayage à friction 6; MK est égal au couple de moteur Ml lorsqu'un convertisseur de couple est utilisé et lorsque l'embrayage à friction 6 est utilisé d'une manière commune comme embrayage de pontage d'un convertisseur hydrodynamique de couple, non représenté sur la fig 1, auquel cas le vilebrequin 15 du moteur d'entraînement 4 est relié aussi bien avec la roue de pompe du convertisseur de couple qu'avec la moitié, côté primaire, de l'embrayage à friction 6 tandis qu'aussi bien la roue de turbine du convertisseur de20 couple que la moitié, côté secondaire, de l'embrayage à friction 6 sont reliées à un arbre 16 de la roue de turbine. Dans le cas o l'embrayage à friction 6 est disposé, dans la ligne de transmission de forces, après un convertisseur hydrodynamique de couple, le couple d'embrayage MK de l'embrayage à friction sera augmenté, conformément à la relation ( 17) de la fig 2, d'une valeur correspondant au rapport de conversion p Wl au point de fonctionnement Mlnl du moteur d'entraînement 4. Le rapport de conversion g W sera déterminé à partir du champ caractéristique 10 de la fig 2, auquel cas la valeur g Wl au point de fonctionnement Mlnl du moteur d'entraînement 4 sera déterminée à partir du rapport correspondant entre les vitesses de rotation n* =35 n Ml/n Turbl, o n Turbl correspond à la valeur, mesurée au point de fonctionnement, de la vitesse de rotation de l'arbre portant la roue de turbine dans le convertisseur de couple. De cette manière, la pression de travail p K de l'organe 8 de régulation d'embrayage sera établie directement à partir des valeurs de paramètres mesurées et à partir des données du champ caractéristique et le patinage S sera commandé, c'est-à-dire que la pression de serrage dans l'embrayage réagira directement à des variations du couple de moteur ou du couple de turbine. Dans le système de régulation de patinage d'embrayage S des fig 2 et 3, la particularité essentielle concerne la mesure précise des paramètres n M, pu et n Turb, qui sont nécessaires pour la commande du patinage S Ainsi, à partir de la mesure du couple de turbine (ou bien de son calcul effectué à partir des paramètres du moteur et du convertisseur), et en fonction de la prédétermination de la variation du coefficient de frottement en fonction du patinage et en fonction de la température de fonctionnement, la pression de travail p K nécessaire à l'organe 8 de régulation d'embrayage sera commandée de telle sorte que la valeur de consigne du patinage d'embrayage S sort obligatoirement atteinte. Pour la correction ou l'adaptation de l'un ou bien des deux champs caractéristiques 7 et 9, il est possible d'utiliser des procédés connus dans lesquels, en fonction d'écarts déterminés après une comparaison entre des valeurs de consigne et des valeurs réelles concernant le patinage d'embrayage S, on établie des facteurs ou des30 incréments de correction et on les utilise pour une adaptation des champs caractéristiques. REVENDICATIONS 1 Système de régulation du patinage d'un embrayage à friction, disposé dans la ligne de transmission de forces après un moteur d'entraînement d'un véhicule, système dans lequel une donnée de commande d'un organe de régulation d'embrayage, déterminant son patinage, est établie aussi bien avec prédétermination de valeurs de consigne du patinage d'embrayage, qui sont fonction du couple et de la vitesse de rotation du moteur d'entraînement et qui sont enregistrés dans un champ caractéristique qu'également avec captage et traitements de valeurs réels des paramètres du champ caractéristique, caractérisé en ce que la donnée de commande (p K) est introduite, indépendamment de valeurs réelles du patinage d'embrayage (S), dans un circuit de régulation ouvert pour agir sur l'organe ( 8) de régulation d'embrayage. 2 Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise un second champ caractéristique ( 9) dans lequel sont enregistrées des valeurs d'un coefficient de frottement (YK), influençant le patinage d'embrayage et dépendant de la température de fonctionnement (TK) de l'embrayage à friction ( 6), en fonction des valeurs de consigne du patinage d'embrayage et en fonction de la température de fonctionnement et, avec captage et traitement de valeurs réelles de la température de fonctionnement de l'embrayage à friction ( 6), la donnée de commande (p K) est établie en fonction du coefficient de frottement (OK). 3 Système selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on utilise un troisième champ caractéristique ( 10) dans lequel sont enregistrées les valeurs d'un coefficient caractéristiques (NEW) pour le rapport de conversion d'un convertisseur hydrodynamique de couple en fonction du rapport de vitesses de rotation (n*) du convertisseur de couple, avec captage et traitement de valeurs réelles de la vitesse de rotation (n Turb) de la roue de turbine du convertisseur de couple, la donnée de commande (p K) est établie en fonction du coefficient caractéristique (g W) pour le rapport de conversion. 4 Système selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que des moyens de captage de traitement de valeurs réelles du patinage d'embrayage (S), des moyens pour une comparaison valeur de consigne-valeur réelle du patinage d'embrayage (S) ainsi que les moyens d'adaptation du premier champ caractéristique ( 7) pour les valeurs de consigne du patinage d'embrayage (S) sont utilisés en fonction des moyens de comparaison entre valeur de consigne-valeurs réelles.