Brevet FR2783616A1 — publié le 20000324

L'invention se rapporte à un procédé d'adaptation d'un courant de commande d'une vanne de commande de pression, en particulier d'une vanne de commande d'une pression d'embrayage, à des changements de paramètres, procédé suivant lequel le courant de commande est extrait d'un diagramme caractéristique en fonction des conditions particulières de service pour servir de courant de commande de consigne et il subit un réglage pour servir de courant réel de commande. L'invention se rapporte par ailleurs à un dispositif d'adaptation d'un courant de commande d'une vanne de commande de pression, en particulier de commande d'une pression d'embrayage, à des changements de paramètres, comprenant un dispositif d'actionnement commandé par une pression et dont la pression est commandée par une vanne, un dispositif de calcul équipé d'une mémoire dans laquelle est enregistrée un diagramme caractéristique du courant de commande d'une vanne de commande de pression, diagramme qui est fonction de paramètres de service d'un dispositif manoeuvré par le dispositif d'actionnement, ledit dispositif de calcul étant connecté à des capteurs de détection de paramètres de service du dispositif d'actionnement. L'automatisation de boîtes à vitesses de véhicules s'impose de plus en plus non seulement pour des raisons de confort, mais aussi pour des raisons de consommation. Les avantages de la consommation résident dans le fait que les boîtes à vitesses automatisées ou automatiques permettent de rouler à une vitesse passée ayant le plus faible rapport possible de transmission, de sorte que la pression moyenne régnant dans un moteur à combustion interne monte et que sa consommation spécifique diminue. Suivant un mode simplifié d'automatisation, seul l'embrayage d'une boîte à vitesses se manipulant à la main est automatisé. L'amélioration du confort du passage de vitesse permet au conducteur de passer fréquemment aux vitesses à faible rapport de transmission qui sont favorables à la consommation. En présence de boîtes à vitesses totalement automatisées, il est avantageux pour des raisons de consommation d'utiliser un embrayage de démarrage au lieu d'un embrayage convertisseur. De tels embrayages opérant en embrayages de démarrage doivent être attaqués avec la plus grande précision possible afin d'éviter d'une part un glissement inutile et d'autre part des pressions inutilement élevées, de sorte que dans les systèmes hydrauliques utilisés pour l'attaque de ces embrayages, la pression hydraulique d'actionnement de ces derniers doit être observée exactement en fonction de paramètres de service du train de commande, tels que le couple de rotation, la vitesse de rotation, etc. Il est usuel de commander la pression d'actionnement dans de tels systèmes hydrauliques au moyen d'une vanne de commande de pression, par exemple d'une vanne pilote à action proportionnelle, dont le courant de commande est extrait d'un diagramme caractéristique, pour servir de courant de commande de consigne, en fonction des conditions particulières de service et ensuite d'effectuer un réglage du courant réel de commande de manière qu'il corresponde au courant de consigne. Suivant un mode simple, le diagramme caractéristique du courant de commande peut être enregistré de manière qu'un changement prescrit du courant de commande corresponde à un changement prescrit de pression, la variation du courant de commande étant fonction du courant particulier de commande de consigne ou de la pression particulière de consigne et de la température particulière. Il résulte aussi bien des tolérances de fabrication que de modifications se produisant en cours de service, par exemple d'ajustements, de la formation de dépôts, de changements intervenant dans le liquide hydraulique, etc., que des erreurs apparaissent avec le mode d'attaque de la vanne de commande de pression qui a été décrit ci-dessus et en conséquence il se produit des écarts entre la pression réelle et la pression de consigne et l'embrayage cesse de fonctionner correctement. L'invention a pour objet de créer un procédé et un dispositif avec lesquels l'influence de tolérances et/ou les changements de la tenue en service, dus à la durée de fonctionnement, de systèmes hydrauliques mettant en oeuvre des vannes de commande de pression, peuvent être réduits. Selon une particularité essentielle du procédé conforme à l'invention, un courant de modulation d'amplitude prédéterminée est superposé au courant de commande, une amplitude de pression provoquée par le courant de modulation est détectée et comparée à une amplitude de la pression de consigne correspondant à l'amplitude prédéterminée et le diagramme caractéristique du courant de commande est corrigé en présence d'une différence entre l'amplitude réelle de la pression et l'amplitude de consigne de la pression dans le sens d'une diminution de la différence. Donc, conformément à l'invention, la détermination de la valeur de consigne du courant de commande subit une extension par le fait qu'il est tenu compte, en plus des paramètres d'influence tels que le courant moyen de consigne ou la pression moyenne de commande de consigne et/ou de la température, également d'une amplitude de pression qui est produite par la modulation du courant de commande. L'avantage de l'invention réside dans le réglage d'une pression réelle ou d'une amplitude réelle de pression qui est tel qu'elle se rapproche de ou correspond à l'amplitude prescrite, exigée, de la pression de consigne. En conséquence, des hystérésis du diagramme caractéristique hydraulique d'une vanne ou d'un circuit utilisateur comprenant un organe réglant hydraulique tel qu'un embrayage subissent au moins une diminution sous l'effet de l'amplitude de la modulation. La minimisation de l'hystéréris permet de réduire une différence entre valeur de consigne et valeur réelle de la pression. L'invention est utilisable à chaque fois qu'une pression d'actionnement d'un dispositif est réglée au moyen d'une vanne de commande qui elle-même est commandée par un courant. L'invention va être décrite à titre d'exemple en regard d'un système hydraulique dans lequel des embrayages agissant aussi en embrayages de démarrage d'une boîte à vitesses CVT, c'est à dire d'une boîte à vitesses à rapport de transmission variable en continu, sont commandés. Sur les dessins annexés la Figure 1 est un schéma hydraulique d'un système d'attaque d'un embrayage, la Figure 2 est un schéma synoptique d'un dispositif d'adaptation d'un courant de commande, la Figure 3 est un organigramme de la circulation des signaux destiné à expliquer le mode de fonctionnement du dispositif, la Figure 4 représente des esquisses d'explication de la détermination de paramètres d'adaptation, la Figure 5 est un graphique et la Figure 6 est un graphique. Sur la Figure 1, une boîte à vitesses CVT non représentée comprend un cylindre 2 d'exercice d'une pression d'actionnement d'un embrayage de marche arrière, un cylindre 4 d'exercice d'une pression d'actionnement d'un embrayage de marche avant et un distributeur 6 destiné à mettre la boîte à vitesses à ses positions P (à rapport de transmission en marche avant), R (marche arrière), N (neutre) et D (prise directe). Les cylindres 2 et 4 d'exercice d'une pression sur les embrayages sont alimentés en pression, selon la position du distributeur 6 de passage de vitesse, au moyen d'un distributeur 8 de commande de la pression d'embrayage. Ce distributeur de commande 8 est alimenté en pression par une pompe 10 en aval de laquelle un filtre 12 est monté. Cette pression est commandée dans le distributeur 8 en fonction d'une pression pilote délivrée par une vanne 12 de commande de pression agissant en vanne pilote. La structure et le mode de fonctionnement des dispositifs et distributeurs décrits jusqu'ici sont bien connus et ne seront donc pas décrits plus en détail. La vanne 12 de commande de pression agissant en vanne pilote est d'un mode d'exécution à action proportionnelle, qui commande la pression pilote agissant dans le conduit 14 en fonction d'un courant I envoyé à une bobine 16 d'un électro-aimant que comporte la vanne 12 de commande de pression. La pression initiale du distributeur de commande 8 de la pression d'embrayage, qui est réglée par la vanne 12, est dirigée par les conduits 18 et 20 sur le distributeur 6 de passage de vitesse et, de ce dernier, sélectivement par l'un des conduits 22 ou 24 à l'un des cylindres 2 ou 4 d'exercice d'une pression. L'adaptation de l'amplitude de la pression est exécutée par un module de commande 100 équipé d'un microprocesseur 102 et d'une mémoire 104. La différence entre la valeur de consigne et la valeur réelle des amplitudes de pression est enregistrée dans une mémoire dont elle peut être extraite à tout moment. La Figure 2 est un schéma synoptique d'un dispositif de commande de la vanne 12 de commande de pression. Des capteurs 30 à 38 sont connectés aux entrées d'un appareil de commande 26 qui comprend de manière connue un micro-ordinateur équipé de mémoires correspondantes. Le capteur 30 détecte la pression d'embrayage envoyée aux cylindres 2 et 4 d'exercice d'une pression et il est placé sur le conduit 20 (Figure 1. Les capteurs 32, 34, 36 et 38 détectent la vitesse de rotation du moteur, la vitesse de rotation d'une roue du véhicule, la température du moteur et/ou la température de l'huile/du carter ainsi que la position d'une pédale des gaz ou d'un papillon. Un diagramme caractéristique qui est enregistré dans l'appareil de commande 26 indique le courant de consigne IS qui doit être envoyé par l'appareil de commande 26 à la vanne 12 de commande de pression en admettant qu'apparaît dans cette dernière la pression voulue d'embrayage qui est détectée par le capteur de pression 30. Le courant envoyé à la vanne de commande 12 est réglé par la mesure de son intensité par un ampèremètre 40 et par renvoi de cette dernière à l'appareil de commande 26 afin que le courant envoyé à la vanne de commande 12 subisse une correction correspondante de façon qu'il soit garanti que le courant de consigne soit réellement celui qui est dirigé sur cette vanne 12. Le diagramme caractéristique mémorisé dans l'appareil de commande 26 et indiquant le courant de commande de consigne IS peut être enregistré de manières les plus différentes. Il peut s'agit d'un diagramme caractéristique qui indique IS en fonction du couple de rotation du moteur qui est calculé par exemple à partir de la vitesse de rotation nM du moteur et de la position a de la pédale des gaz. Le courant de commande de consigne ainsi calculé peut être corrigé en fonction de la pression instantanée d'embrayage PK, qui est déterminée par le capteur 30, de la température T et/ou de la vitesse de rotation d'une roue nR. Le diagramme caractéristique du courant de consigne peut aussi être étendu à toutes les grandeurs de sortie des capteurs 30, 32, 34, 36 et 38. Le problème qui se pose en pratique est que la pression d'embrayage qui est réglée en fonction du courant envoyé à la vanne 12 de commande ne subit pas un réglage en fonction de la pression de consigne voulue du fait des tolérances des vannes et distributeurs, de modifications apparaissant dans le liquide hydraulique ou d'autres influences. Pour exclure de telles influences, un courant de modulation IM d'amplitude et de fréquence prédéterminées est superposé au courant de commande I envoyé à la vanne 12 de commande de pression et un contrôle est fait pour savoir si la pression d'embrayage détectée par le capteur correspondant 30 suit la modulation du courant de commande ayant une amplitude prédéterminée. Si ceci n'est pas le cas, le diagramme caractéristique du courant de commande qui est enregistré dans l'appareil de commande 26 est modifié. Ce procédé va être décrit en regard de la Figure 3: À l'étape 50, un courant de modulation IM, qui est déterminé d'après un diagramme caractéristique enregistré dans l'appareil de commande 26, peut être fonction du courant de commande de consigne IS envoyé momentanément à la vanne 12 de commande de pression et de la température T de l'embrayage par exemple par suite d'absences de linéarité de la tenue en fonctionnement de cette vanne 12 et/ou du distributeur 8 de commande de la pression d'embrayage. La fréquence de ce courant de modulation IM est supérieure aux vitesses de variations qui sont normalement présentes à l'intérieur d'un système de commande de pression d'embrayage et elle est par exemple de 600 Hz. La fréquence de modulation est de préférence comprise à peu près dans une plage de 30 Hz à 1000 Hz, de préférence dans une plage de 50 Hz à 100 Hz et elle est en particulier de 75 Hz. L'amplitude est fonction du courant momentané de commande de consigne TS et de la température. À l'étape 52, le courant de modulation IM est superposé au courant de consigne IS. À l'étape 54, la différence entre le courant de consigne modulé ISM et le courant momentané de commande II est déterminée de manière qu'un régulateur de courant 56 règle le courant momentané, envoyé à la vanne 12 de commande de pression, à la valeur du courant de commande de consigne modulé ISM. Le capteur de pression 30 délivre un signal de sortie qui fluctue en fonction du courant de commande de consigne qui est modulé. Le signal de sortie passe par un dispositif de filtrage 60, par exemple par un filtre passe-bas ou un filtre passe-bande et ensuite il subit la suite du traitement dans une mémoire MIN-MAX de la manière suivante: La mémoire MIN-MAX 62 enregistre la valeur maximale du signal oscillant de pression qui lui est envoyée par le dispositif de filtrage 60, ainsi que la valeur minimale, par exemple sur 5 périodes. Dans d'autres exemples de réalisation, il est aussi possible d'utiliser d'autres procédés de détermination de l'amplitude. Ensuite, la moyenne des valeurs maximales mémorisées et la moyenne des valeurs minimales mémorisées sont calculées dans le module 64 et les deux valeurs sont soustraites l'une de l'autre de manière qu'un signal ApI correspondant à l'amplitude détectée de pression soit disponible à la sortie du module 64. Cette amplitude réelle de pression ApI est comparée à l'étape 66 à une amplitude de pression de consigne ApS qui peut être extraite de la mémoire de l'appareil de commande 26 en fonction du courant de modulation de consigne ISM. En présence d'une différence entre ApI et ApS, une calculatrice 68 que contient l'appareil de commande 26 calcule un paramètre incrémentiel d'adaptation Y3 à l'aide duquel le courant prédéterminé de modulation IM est corrigé à l'étape 50 dans le sens d'une diminution de la différence entre ApI et ApS. Le procédé décrit d'adaptation peut encore se dérouler de manière répétée jusqu'à ce que la différence entre ApI et ApS descende sous une valeur prédéterminée. Pour élever la fiabilité de fonctionnement, le procédé peut être exécuté au moyen d'un logiciel convenable, utilisé dans l'appareil de commande 26, de manière que le paramètre d'adaptation Y3 ne soit calculé que pour le cas dans lequel le courant de consigne IS devant être dirigé sur la vanne 12 de commande de pression varie de moins d'une valeur pré- déterminée pendant le dépouillement de la pression modulée d'embrayage PK dans les modules 60, 62 et 64. Il est tenu compte du paramètre déterminé d'adaptation Y3 pour le diagramme caractéristique du courant de consigne IS qui est envoyé à la vanne de commande de pression 12 et qui est mémorisé dans l'appareil de commande 26. Ainsi, le diagramme caractéristique à l'aide duquel la vanne 12 de commande de pression est commandée subit une adaptation aux tolérances changeantes et à d'autres paramètres qui varient en service, de sorte qu'il est garanti que le courant de consigne particulier IS règle la pression voulue d'embrayage destinée aux cylindres 2 ainsi que 4 d'exercice d'une pression. L'adaptation du courant de commande a lieu de préférence pendant les phases de service de l'embrayage auxquelles le distributeur 6 de passage de vitesse est sur D et la température régnante de service se trouve dans un intervalle prédéterminé, compris par exemple entre -5C et +60 C. Il est également possible d'utiliser plusieurs fenêtres de température, dont chacune comprend un seuil supérieur et un seuil inférieur. Le calcul du paramètre d'adaptation Y3 peut s'effectuer pour différents intervalles de la pression d'embrayage PK de manière que pour des intervalles différents de pression, des paramètres différents d'adaptation Y3, entre lesquels il est possible d'effectuer une interpolation linéaire, soient disponibles. Par ailleurs, il est possible de calculer Y3 pour des températures différentes de manière que globalement un diagramme caractéristique qui soit disponible indique le paramètre d'adaptation Y3 en fonction de la pression d'embrayage PK ou du courant de consigne Is et de la température et soit actualisé en continu pendant que le système est en service. La Figure 4 représente schématiquement des facteurs de correction ou des paramètres d'adaptation à l'aide desquels une amplitude préalablement prescrite du courant de modulation IM est adaptée aux conditions particulières régnant lors de l'actualisation du paramètre d'adaptation Y3. La Figure 4a indique un premier paramètre d'adaptation Y1 en fonction du courant de consigne IS. Comme on peut le voir, Y1 a des valeurs constantes pour des courants de consigne IS inférieurs à une valeur A et supérieurs à une valeur B et il est interpolé linéairement entre celles-ci. Il peut de même être avantageux que la variation de Y1 ait un autre tracé dans un autre exemple de réalisation, par exemple qu'il varie en continu ou qu'il varie par intermittences suivant des étages. La Figure 4b indique la valeur d'un autre paramètre d'adaptation Y2 à l'aide duquel l'amplitude du courant de modulation est adaptée à la température particulière T. Comme on peut le voir, Y2 a une valeur constante élevée au-dessous d'une température C et une valeur constante basse au-dessus d'une température D. Entre elles, Y2 est interpolé linéairement. Il peut de même être avantageux que la variation de Y2 suive une autre courbe suivant un autre exemple de réalisation, par exemple qu'il change en continu ou par intermittences suivant des étages. La Figure 4c indique la valeur de Y3. Comme on peut le voir, Y3 a une première valeur constante pour des valeurs de pression de consigne PKS qui sont inférieures à une pression prédéterminée E et une deuxième valeur constante au-dessus d'une pression F, valeurs entre lesquelles une interpolation linéaire est effectuée. Il peut de même être avantageux que la variation de Y3 suive dans un autre exemple de réalisation une autre courbe, par exemple qu'elle change en continu ou pas à pas suivant des étages. Donc, en faisant référence aux Figures 3 et 4c, Y3 est déterminé pour des pressions inférieures à E et il est admis comme étant constant et il est aussi déterminé pour des pression supérieures à F et il est admis comme étant constant. Une interpolation linéaire est effectuée entre ces valeurs. Il doit être bien compris que ceci n'est pas impératif et que Y3 peut être déterminé à l'intérieur d'un intervalle prescrit de pression réelle d'embrayage, par exemple compris entre 3 et 6 bars et entre 9 et 11 bars et qu'il peut être considéré comme étant constant pour ces intervalles de pression et qu'il peut subir une interpolation linéaire entre ces intervalles. Pour obtenir une adaptation mieux définie, il est aussi possible de déterminer Y3 pour de multiples intervalles de pression, de manière qu'il en résulte une courbe en gradins. L'amplitude AM du courant de modulation IM, qui doit permettre d'obtenir une amplitude prescrite de la fluctuation de pression ApS, se calcule globalement par multiplication des trois paramètres d'adaptation et d'une amplitude prescrite du courant de modulation A pour obtenir AM = A x Yl x Y2 x Y3 L'invention se rapporte à un procédé et à un dispositif d'adaptation d'un courant de commande d'une vanne de commande de pression, en particulier d'une vanne de commande d'une pression d'embrayage, à des changements de paramètres, procédé suivant lequel le courant de commande est extrait d'un diagramme caractéristique en fonction des conditions de service particulières pour servir de courant de commande de consigne et il subit un réglage pour servir de courant réel de commande, caractérisé en ce qu'un courant de modulation d'une amplitude prédéterminée est superposé au courant de commande, une amplitude de pression provoquée par le courant de modulation est détectée et comparée à une amplitude de pression de consigne correspondant à l'amplitude prédéterminée et le diagramme caractéristique du courant de commande subit une correction en présence d'une différence entre l'amplitude de pression réelle et l'amplitude de pression de consigne dans le sens d'une diminution de la différence. La Figure 5 représente un graphique 200 dans lequel le courant (I) 201 d'attaque de la vanne est représenté en fonction du temps t. L'attaque de la vanne par un taux d'impulsions d'une fréquence par exemple de 600 Hz fait suivre au courant la courbe 202. Il remonte ou il redescend par phases. La courbe 203 représente la moyenne du courant. Toutefois, grâce à la modulation, l'amplitude de la pression demeure fixement prescrite. Si dans une autre situation de la commande il faut que l'amplitude de la pression soit commandée de manière adaptable, ceci peut s'effectuer selon la Figure 6. Une modulation d'un multiple entier, par exemple de 75 Hz est superposée à la modulation de fréquence ayant par exemple une fréquence de 600 Hz, par exemple elle est superposée par addition. Dans ce cas, il faut additionner une valeur 221 au taux d'impulsions 210 pendant un intervalle de temps 220, de façon que la moyenne du courant monte dans cet intervalle de temps 220. Dans l'intervalle de temps 221, une valeur 212 est soustraite du taux d'impulsion 210, de sorte que la moyenne du courant chute. Cette superposition permet d'obtenir une modulation de la moyenne du courant. La valeur du taux d'impulsion d'addition ou de soustraction 211, 212 permet d'obtenir la modulation de la moyenne du courant à la valeur de consigne. L'invention se rapporte par ailleurs à l'ancienne demande DE 197 27 358 dont le contenu fait partie expressément du contenu du mémoire de la présente demande. Il est bien entendu qu'il est possible d'apporter diverses modifications aux exemples de réalisation décrits et représentés sans sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S REVENDICATIONS 1. Procédé d'adaptation d'un courant de commande d'une vanne de commande de pression, en particulier d'une vanne de commande d'une pression d'embrayage, à des changements de paramètres, procédé suivant lequel le courant de commande est extrait d'un diagramme caractéristique en fonction de conditions particulières de service pour servir de courant de commande de consigne et il subit un réglage pour servir de courant réel de commande, caractérisé en ce qu'un courant de modulation ayant une amplitude prédéterminée est superposé au courant de commande, en ce qu'une amplitude de pression provoquée par le courant de modulation est détectée et comparée à une amplitude de pression de consigne correspondant à l'amplitude prédéterminée et en ce que le diagramme caractéristique du courant de commande subit une correction, en cas de différence entre l'amplitude de pression réelle et l'amplitude de pression de consigne, dans le sens d'une diminution de la différence. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le courant de modulation est superposé au courant de commande sous forme d'un courant alternatif à plusieurs périodes, en ce que l'amplitude du signal d'un capteur de pression est mis en moyenne pour la détection des amplitudes de pression sur plusieurs périodes et en ce que la moyenne de l'amplitude du signal est utilisée pour la détermination de la correction du diagramme caractéristique du courant de commande. 3. Procédé selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les valeurs de correction du diagramme caractéristique du courant de commande sont déterminées pour au moins deux valeurs différentes de la pression commandée par la vanne correspondante. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'une correction du diagramme caractéristique du courant de commande n'a lieu que lorsqu'une variation du courant de commande de consigne est inférieure à une valeur prédéterminée pendant une superposition du courant de modulation. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la modulation du courant de commande et la correction du diagramme caractéristique de ce courant qui en est dérivée ont lieu à des températures différentes. 6. Dispositif d'adaptation d'un courant de commande d'une vanne de commande de pression, en particulier pour la commande d'une pression d'embrayage, à des changements de paramètres, comprenant un dispositif d'actionnement commandé par pression et dont la pression est commandée par une vanne de commande de pression, un dispositif de calcul équipé d'une mémoire dans laquelle est enregistré un diagramme caractéristique du courant de commande de la vanne de commande de pression, diagramme qui est fonction de paramètres de service d'un dispositif manoeuvré par le dispositif d'actionnement, ledit dispositif de calcul étant connecté à des capteurs de détection de paramètres de service du dispositif d'actionnement, caractérisé en ce que le dispositif de mémorisation contient un diagramme caractéristique de variations de pression qui comprend des variations de la pression de consigne commandée par ladite vanne de commande de pression en fonction de variations du courant de commande et en ce que le dispositif de calcul exécute une routine d'adaptation, suivant laquelle le courant de commande subit une modification d'une valeur prédéterminée, routine qui est détectée au moyen d'un capteur de pression par la variation, provoquée par la variation du courant de commande, de la pression commandée par la vanne de commande de pression, cette variation étant comparée à la variation correspondante de la pression de consigne provenant du diagramme caractéristique de variation de pression et en présence d'une différence entre la variation détectée de pression et la variation de la pression de consigne, le diagramme caractéristique du courant de commande est modifié dans le sens d'une diminution de la différence.