Brevet FR2792982A1 — publié le 20001103

La présente invention concerne un procédé pour obtenir une information caractérisant un état de fonctionne- ment d'un embrayage à friction. Selon le document DE 198 15 259 A1, on connaît un dispositif pour prendre des mesures lorsque l'embrayage à friction d'un véhicule est en surcharge pour indiquer au con- ducteur que l'embrayage est passé dans un état de surcharge. Cela est notamment nécessaire dans le cas d'embrayages à friction automatiques, car la charge appliquée à de tels em- brayages est en général significativement plus importante que celle des embrayages commandés par le conducteur, si bien que des surcharges qui durent trop longtemps risquent d'endom- mager l'embrayage. La décision concernant le moment de la prise de mesure de sécurité est faite en général à partir de la puissance de friction créée dans l'embrayage. Pour cela, on combine la différence de régime à l'entrée et à la sortie de l'embrayage à un couple à transmettre. Cela signifie tou- tefois que pendant une durée définie, il faut faire une inté- gration, si bien que de manière permanente cela se traduit par un traitement relativement important et crée le risque d'une temporisation à la saisie d'un état de surcharge. La présente invention a pour but de développer un procédé pour obtenir une information caractérisant un état de fonctionnement d'un embrayage à friction, permettant d'obtenir de manière simple et sûre une information détermi- nante. A cet effet l'invention concerne un procédé du type défini cidessus, caractérisé en ce que a) on détermine une grandeur représentant une position d'actionnement de référence dans au moins un état de fonc- tionnement connu et dans une position d'actionnement de référence prédéterminée de l'embrayage à friction, b) on détermine la grandeur d'un état de fonctionnement à ca- ractériser dans la position d'actionnement de référence, c) on compare la grandeur obtenue dans l'étape b) à au moins l'une des grandeurs obtenues dans l'étape a), d) on forme une information caractérisant l'état de fonction- nement caractéristique à partir de la comparaison exécutée dans l'étape c). Le procédé selon l'invention utilise le fait qu'en relation avec l'état de fonctionnement d'un embrayage à friction, la grandeur représentative associée à la position d'actionnement de référence prédéterminée change. Si pendant le fonctionnement, on observe de nouveau cette grandeur, à partir de sa variation par rapport à une grandeur qui lui est attribuée pour un état de fonctionnement connu, on peut en déduire l'état de fonctionnement effectif. Ainsi de manière simple et sans avoir à saisir effectivement l'état de fonc- tionnement, il est possible de recueillir des informations et ainsi de prendre le cas échéant des mesures rendues nécessai- res lorsque se présentent certains états de fonctionnement. On peut par exemple prévoir de définir l'état de fonctionnement par au moins un paramètre et que l'étape a) consiste à déterminer la grandeur pour au moins une valeur connue d'au moins un paramètre. Pour augmenter la précision de la manière de ca- ractériser un état de fonctionnement, il est proposé de dé- terminer dans l'étape a) la grandeur pour plusieurs valeurs d'au moins un paramètre. Il est en outre prévu que dans l'étape d), on ob- tient une information relative à la valeur d'au moins un pa- ramètre pour l'état de fonctionnement à caractériser. Au cas o on définit une caractéristique d'état de fonctionnement à l'aide de plusieurs valeurs de paramètre, il est proposé d'associer à l'état de fonctionnement caractéristique, la va- leur d'au moins un paramètre pour laquelle la grandeur obte- nue dans l'étape a) correspond principalement à la grandeur obtenue dans l'étape b) pour l'état de fonctionnement à ca- ractériser. La position respective utilisée comme position d'actionnement de référence de l'embrayage est de préférence la position embrayée ou une position voisine de la position embrayée. L'utilisation de cette position a l'avantage d'être une position utilisée dans la plupart des états de fonction- nement d'un système et de permettre ainsi une observation pratiquement continue de la grandeur représentant cette posi- tion embrayée. L'état de fonctionnement peut être par exemple un état de charge de l'embrayage à friction et dans ce cas il est avantageux qu'au moins un paramètre englobe la puissance de friction induite dans l'embrayage à friction. En variante ou en plus, l'état de fonctionnement peut comprendre un état d'usure de l'embrayage à friction. Dans ce cas, il est avantageux qu'au moins un paramètre soit lié à l'épaisseur des garnitures de l'embrayage à friction. Il est en outre possible qu'au moins un paramètre représente une température au niveau des garnitures de fric- tion de l'embrayage à friction. Le procédé selon l'invention est de préférence caractérisé en ce que la grandeur qui représente une position d'embrayage est prévue comme signal de sortie d'un capteur détectant la position de l'embrayage. Selon une autre caractéristique du procédé de l'invention, on détermine une information caractérisant un état de fonctionnement d'un embrayage à friction en ce qu'il comprend les étapes suivantes: a) on détermine une grandeur représentant la position d'actionnement de référence lorsque l'embrayage à fric- tion occupe une position d'actionnement de référence pré- déterminée, b) on exécute de nouveau l'étape a), c) on obtient une information caractérisant l'état de fonc- tionnement à caractériser à partir des grandeurs obtenues par l'exécution répétée de l'étape a). Selon cette caractéristique de l'invention, on suit le développement chronologique de la grandeur qui repré- sente un état déterminé d'actionnement de l'embrayage. Par exemple, en fonction de la valeur instantanée de la grandeur rapportée à une valeur initiale ou à une valeur ancienne ou encore par rapport à une valeur obtenue par intégration dans le temps, on peut déduire que l'état existant instantanément est un état de fonctionnement nécessitant la prise de telle ou telle mesure. La présente invention sera décrite ci-après à l'aide de modes de réalisation préférentiels représentés dans les dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique d'un système d'embrayage, - la figure 2 montre la relation entre la position d'embrayage et les différents états de fonctionnement, - la figure 3 montre l'association d'un signal de position et différentes valeurs de paramètres caractéristiques de l'état de fonctionnement. La figure 1 montre un système d'embrayage portant globalement la référence 10. Le système d'embrayage 10 com- prend un embrayage à friction 12 avec un accumulateur de force 14 tel qu'un diaphragme qui presse un plateau de pres- sion contre la garniture de friction d'un disque d'embrayage non représenté. L'embrayage à friction 12 est actionné par un système de débrayage 16. Celui-ci comprend un cylindre cap- teur 18 logeant un piston 20. Le piston 20 est couplé à une tige de piston 22 agissant sur le diaphragme 14 lors du dé- placement du piston. Le système de débrayage 16 comprend en outre une vanne 24, par exemple une vanne à course propor- tionnelle 24, qui permet sélectivement de relier la conduite de fluide 26 allant au cylindre capteur 18 soit avec une source de fluide sous pression 28, par exemple une pompe à fluide le cas échéant avec un accumulateur de pression, soit avec un réservoir à fluide 30; cette vanne permet également de couper la conduite. La vanne 24 est commandée par une ins- tallation de commande 32 et l'application de signaux de com- mande appropriés se traduit de façon correspondante par l'envoi de fluide vers le cylindre capteur 18 ou l'évacuation de fluide à partir de ce cylindre et ainsi à la mise dans la position souhaitée de la tige de piston 22 et de l'embrayage 12. On est par exemple en position embrayée lorsque la liai- son est établie avec le réservoir 30. Il est en outre prévu un capteur 34 par exemple un potentiomètre linéaire comprenant un organe 36 mobile avec la tige de piston 22 et un dispositif fixe 38. La position relative de l'organe 36 par rapport au dispositif 38 permet de détecter finalement la position d'actionnement de l'embrayage 12; le capteur 30 fournit un signal de position correspondant à l'installation de commande 32. Cela permet d'exécuter un procédé de régulation pour régler l'embrayage5 12 sur la position d'actionnement souhaitée. Il a été reconnu que la position d'actionnement de l'embrayage ou d'un composant mobile de celui-ci par exem- ple du diaphragme n'est pas indépendante de l'état de fonc- tionnement. Ainsi, la figure 2 montre à l'aide de la courbe A le déplacement d'une grandeur du signal de position désignant la position embrayée EK de l'embrayage 12 en fonction du ré- gime du moteur, L'axe Y représente le déplacement du signal de position par rapport à une position de base pour un régime de 1200 tours par minute. Ce décalage affecte non seulement la position embrayée mais également la position débrayée AK lorsque l'embrayage 12 ne transmet plus aucun couple ou en- core le point de patinage SP auquel l'embrayage commence à transmettre un couple. Comme le montre la figure 1 aux lignes I et II, une variation de l'état de fonctionnement par exem- ple une variation du régime conduit à un décalage des trois positions EK, SP, AK ou de la valeur des signaux de position correspondants EK', SP', AK'; ces signaux conservent toute- fois leur même écartement que pour l'état I. En plus du régime, d'autres grandeurs de fonc- tionnement influencent l'amplitude des signaux de position créés pour chaque position. C'est ainsi que la courbe B de la figure 2 montre que l'état de charge de l'embrayage influence également le signal de position, c'est-à-dire la position de l'embrayage. La courbe A montre l'état non chargé de l'embrayage alors que la courbe B correspond à un état char- gé. La charge appliquée à l'embrayage peut par exemple se dé- finir par la puissance de friction induite que l'on définit à l'aide de la vitesse de rotation respective à l'entrée et à la sortie de l'embrayage, c'est-à-dire la différence de vi- tesse de rotation et le couple transmis par l'embrayage. La puissance de friction dégage de la chaleur provoquant la di- latation thermique des composants de l'embrayage. Cette dila- tation conduit par exemple à une modification de la position du diaphragme et à une modification correspondante du signal de position représentant cette position pour la même position d'actionnement de l'embrayage. Ce décalage des positions d'embrayage respectives ou des signaux de position qui leur correspondent doit être pris en compte pour l'exécution d'opérations d'embrayage. Si par exemple l'embrayage est en position débrayée AK et que l'état de fonctionnement change dans cette position débrayée, par exemple la vitesse de rotation est relativement impor- tante, de sorte qu'il est avantageux d'exécuter la procédure de réembrayage en utilisant les valeurs de la position em- brayée ou du point de patinage qui correspondent au nouvel état de fonctionnement par exemple à la vitesse de rotation (régime) modifiée. On peut augmenter de cette manière la pré- cision du positionnement de l'embrayage dans l'exécution d'une opération d'embrayage. Pour cela, on peut enregistrer préalablement dans l'installation de commande 32 une courbe caractéristique ou un champ de caractéristiques représentant une certaine position d'actionnement de l'embrayage par exem- ple la position embrayée EK selon les différentes valeurs d'un état de fonctionnement; puis lorsque l'état de fonc- tionnement pour l'embrayage change, à l'aide de l'état de fonctionnement existant à tout instant, on peut obtenir pour chaque position par exemple la position embrayée ou le signal de position existant pour cette position embrayée. Comme il y a un décalage parallèle (translation) de l'ensemble de la plage des positions selon l'état de fonctionnement, comme le montre la figure 1, si l'on connaît une position ou la gran- deur associée du signal de position, on peut également obte- nir toutes les autres positions pour un certain état de fonctionnement. Cela permet d'éliminer une influence négative de cette variation des positions de l'embrayage selon l'état de fonctionnement lors de l'exécution d'une manoeuvre de l'embrayage. De plus, la présente invention utilise le fait que la relation entre la grandeur du signal de position pour une certaine position d'actionnement par exemple la position embrayée et l'état de fonctionnement est une relation connue. En effet si par un fonctionnement de l'embrayage, on sur- veille de manière répétée la valeur du signal de position pour la position embrayée, on peut en déduire l'état de fonc- tionnement dans lequel se trouve l'embrayage. Cela est expli- cité ci-après à l'aide de la figure 3. Selon la figure 3, l'axe X représente la grandeur du signal de position S (en unité quelconque) pour la posi- tion embrayée EK et l'axe Y représente différentes valeurs a, b, c, d d'un paramètre P définissant l'état de fonctionne- ment. On suppose par exemple qu'il y a une relation linéaire représentée par la droite C entre le signal de position S pour la position embrayée EK et la valeur du paramètre P. Ainsi la valeur du paramètre (a) est associée à la valeur Sa du signal de position S; La valeur de paramètre (b) est as- sociée à la valeur Sb du signal de position S etc. On peut ainsi déterminer la relation entre la valeur du signal de po- sition S et la valeur du paramètre P par exemple sur un sys- tème de référence ou avant la mise en oeuvre d'un système réel et enregistrer cette relation dans l'installation de commande 32. Ensuite lors de la mise en oeuvre, à chaque ins- tant lorsque l'embrayage est en position embrayée EK, on peut utiliser le signal de position correspondant par exemple à la valeur Sm en liaison avec les valeurs mémorisées ou la courbe C pour déterminer la valeur associée Pm du paramètre P. Pour cela, si la valeur Sm se situe entre deux valeurs mémorisées Sc, Sb, à partir de la position de la valeur Sm entre les valeurs Sc et Sb, on peut déterminer la valeur Pm entre les valeurs c et b. Comme la valeur Pm est une valeur du paramè- tre caractérisant un état de fonctionnement, on peut ainsi déterminer à partir de la position d'actionnement de l'embrayage, le signal de position S représentant l'état de fonctionnement. Il est évident que l'association de la valeur Sm du signal de position S pour la position embrayée à une va- leur respective du paramètre, peut être faite d'autre ma- nière. Ainsi, on peut associer à la valeur de mesure Sm celle des valeurs du paramètre qui correspond à la valeur du signal de position S la plus proche de la valeur mesurée Sm; dans le cas présent, il s'agirait de la valeur (c) du paramètre. On peut également utiliser n'importe quelle procédure d'interpolation ou d'extrapolation pour associer les valeurs.5 Comme cela apparait à la figure 2, l'état de fonctionnement que l'on veut caractériser à l'aide de la va- leur du signal de position S pour la position embrayée EK peut être la charge appliquée à l'embrayage. Pour cela, au cours d'un essai, on déterminera préalablement chacune des différentes charges appliquées à l'embrayage, c'est-à-dire pour différentes puissances de friction induites dans l'embrayage, la valeur chaque fois associée du signal de po- sition S et comme décrit précédemment on mémorise ces valeurs dans l'installation de commande 32. Déterminer une valeur P du paramètre selon la figure 3 permet ainsi de déduire l'état de charge sans avoir à exécuter des calculs relativement com- pliqués pendant le fonctionnement, en procédant ainsi de ma- nière indirecte à partir du signal de position S instantané. La même remarque s'applique à l'état d'usure de l'embrayage. L'usure de l'embrayage se traduit également par une variation permanente du signal de position pour une certaine position d'actionnement de l'embrayage si l'embrayage ne tient pas compte d'une compensation automatique d'usure. A partir de cette variation continue du signal de position, on peut dé- duire l'état d'usure dans lequel se trouve l'embrayage. Indépendamment de l'état de fonctionnement, on peut en déterminant une valeur respective du paramètre, dé- duire l'existence d'un certain état de fonctionnement et à partir delà on peut prendre des mesures appropriées; par exemple en cas de surcharge de l'embrayage, on peut émettre un signal avertisseur ou prendre d'autres mesures pour proté- ger l'embrayage contre des surcharges par exemple le dé- brayage complet ou l'engagement complet de l'embrayage. Il est à remarquer qu'il est également possible par exemple lors de la mise en route du système d'embrayage dans une certaine position d'actionnement par exemple la po- sition embrayée de l'embrayage, de déterminer la valeur du signal de position S, puis de renouveler toujours cette va- leur périodiquement. A partir du développement de la valeur du signal de position, on peut également conclure à l'état de fonctionnement par exemple on peut intégrer la valeur du si- gnal de position et en cas de dépassement de cette valeur, on5 peut déduire que le système est alors passé dans un état de fonctionnement nécessitant des mesures par exemple des mesu- res de sécurité contre la poursuite de la surcharge ou l'affichage indiquant que l'embrayage est pratiquement usé. R E V E N D I C A T ION S 1 ) Procédé pour obtenir une information caractérisant un état de fonctionnement d'un embrayage à friction, caractérisé en ce que a) on détermine une grandeur représentant une position d'actionnement de référence dans au moins un état de fonc- tionnement connu et dans une position d'actionnement de référence prédéterminée (EK) de l'embrayage à friction (12), b) on détermine la grandeur d'un état de fonctionnement à ca- ractériser dans la position d'actionnement de référence (EK), c) on compare la grandeur obtenue dans l'étape b) à au moins l'une des grandeurs obtenues dans l'étape a), d) on forme une information caractérisant l'état de fonction- nement caractéristique à partir de la comparaison exécutée dans l'étape c). 2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que - l'état de fonctionnement est défini par au moins un para- mètre (P) et - l'étape a) comprend la détermination de la grandeur pour au moins une valeur connue d'au moins un paramètre (P). 3 ) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que dans l'étape a), on détermine la grandeur pour plusieurs va- leurs d'au moins un paramètre (P). 4 ) Procédé selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que dans l'étape d), on obtient une information relative à la va- leur d'au moins un paramètre (P) pour l'état de fonctionne- ment à caractériser. ) Procédé selon les revendications 3 et 4, caractérisé en ce qu' Il on attribue, à l'état de fonctionnement à caractériser, la valeur d'au moins un paramètre (P) pour laquelle la grandeur correspondante obtenue dans l'étape a) correspond principale- ment à la grandeur obtenue dans l'étape b) pour l'état de fonctionnement à caractériser. 6 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la position d'actionnement de référence (EK) est la position embrayée (EK) de l'embrayage à friction (12) ou une position dans la zone de cette position embrayée (EK). 7 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'état de fonctionnement comprend un état de charge de l'embrayage à friction (12). 8o) Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu' au moins un paramètre (P) comprend la puissance de frottement induite dans l'embrayage à friction (12). 9 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'état de fonctionnement comprend un état d'usure de l'embrayage à friction (12). ) Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu' au moins un paramètre (P) est lié à l'épaisseur des garnitu- res d'embrayage à friction (12). 11 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu' au moins un paramètre (P) reproduit la température au voisi- nage des garnitures de l'embrayage à friction (12). 12 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la grandeur qui représente une position d'embrayage est pré- vue comme signal de sortie d'un capteur (34) détectant la po- sition de l'embrayage. 13 ) Procédé pour déterminer une information caractérisant un état de fonctionnement d'un embrayage à friction caractérisé en ce qu' il comprend les étapes suivantes: a) on détermine une grandeur représentant la position d'actionnement de référence (EK) lorsque l'embrayage à friction (12) occupe une position d'actionnement de réfé- rence (EK) prédéterminée, b) on exécute de nouveau l'étape a), c) on obtient une information caractérisant l'état de fonc- tionnement à caractériser à partir des grandeurs obtenues par l'exécution répétée de l'étape a).