Brevet FR2797481A1 — publié le 20010216

L'invention concerne un procédé pour piloter un système de transmission de couple dans un véhicule automobile, ce système comprenant un embrayage qui est intercalé entre un moteur d'entraînement du véhicule et une boîte de vitesses pour faire varier le couple fourni par le moteur d'entraînement à la transmission du véhicule. D'une manière générale, le conducteur d'un véhicule automobile peut être amené à agir d'une façon conséquente sur la pédale d'accélérateur de son véhicule par un enfoncement ou un relâchement brusque de la pédale. Il peut alors en résulter la naissance de surcouples qui vont être directement transmis par l'embrayage au système de transmission, ce qui se traduit par des à-coups qui vont être ressentis par le conducteur du véhicule. De tels à-coups peuvent également survenir lors d'une ré- accélération brusque des roues du véhicule suite à une reprise de contact de ces roues après un écollage ou dans le cas d'une chaussée glissante, ou lors de la mise en résonance de la transmission, par exemple par excitation de celle-ci en roulage à des régimes moteur faibles lorsque le moteur est prêt à caler. On connaît trois types de procédés qui permettent d'éliminer ou à tout le moins de réduire l'effet de ces surcouples pour améliorer ainsi le confort de la conduite du véhicule, procédés qui sont notamment divulgués dans les documents FR-A-2 726 232 et FR-A-2 721 987. Selon un premier procédé, il est connu de faire patiner légèrement l'embrayage soit à tout régime moteur, soit limité à une certaine plage, ce qui permet d'absorber au moins en partie un surcouple. Cependant, un tel procédé présente des inconvénients, notamment une usure accélérée des garnitures d'embrayage, un échauffement de l'embrayage et éventuellement du moteur électrique qui commande l'embrayage, et une diminution du rendement de la transmission qui s'accompagne d'une augmentation de consommation du carburant. En outre, la mise en ceuvre de ce procédé nécessite un système qui doit fonctionner en continu, ce qui entraîne un coût élevé et une consommation augmentée. Selon un second type de procédé, on détecte les surcouples ou les risques d'apparition d'un surcouple, de manière à limiter le couple transmis par l'embrayage par un débrayage partiel ou complet. Cependant, un tel procédé pose un problème au niveau de la détection tardive d'un surcouple et du faible temps de réaction pour commander l'embrayage, ce qui nécessite un dispositif surdimensionné et peu économique pour la mise en oeuvre de ce procédé. Selon un troisième type de procédé, on pilote le couple transmis par l'embrayage de manière à ce qu'il soit à tout moment légèrement supérieur au couple fourni par le moteur et avec un temps de réaction suffisamment grand pour écrêter ou absorber les surcouples par glissement de l'embrayage. Cependant, un tel procédé présente notamment les inconvénients d'une consommation électrique élevée pour piloter en continu l'embrayage, ce qui nécessite un dispositif performant et peu économique pour sa mise en oeuvre. En outre, l'embrayage risque de glisser en dessous du couple moteur maximum que peut fournir le moteur. Le but de l'invention est de proposer un nouveau procédé pour piloter un système de transmission de couple dans un véhicule qui soit en mesure de pallier les inconvénients des procédés selon l'art antérieur tout en présentant d'autres avantages. A cet effet, l'invention propose un procédé pour piloter un système de transmission de couple dans un véhicule automobile, ce système comprenant un embrayage qui est intercalé entre un moteur d'entraînement du véhicule et une boîte de vitesses pour faire varier le couple fourni par le moteur d'entraînement à la transmission du véhicule, procédé qui est caractérisé en ce qu'il consiste, en dehors des phases de démarrage du véhicule et de changement de rapport de boîte de vitesses, à régler le couple transmissible par l'embrayage à une valeur de seuil qui est légèrement supérieure à celle du couple maximum que peut fournir le moteur d'entraînement, et à effectuer après un temps prédéterminé ou prédéterminable un nouveau réglage pour maintenir ou ramener la valeur du couple transmissible par l'embrayage à une valeur proche de ladite valeur de seuil, de manière à provoquer un glissement de l'embrayage lors de l'apparition d'un surcouple ayant une valeur supérieure à celle du couple maximum que peut fournir le moteur. D'une manière générale, le procédé de pilotage peut consister, au cours d'un nouveau réglage, à mesurer tout d'abord les vitesses de rotation de l'arbre de sortie du moteur d'entraînement et d'un arbre de la boîte de vitesses, ou d'une valeur représentant la vitesse du véhicule, et à déterminer s'il existe un écart relatif entre ces deux vitesses pendant une durée prédéterminée ou prédéterminable, pour détecter un état de glissement éventuel de l'embrayage. Ainsi, si un état de glissement de l'embrayage est détecté, le procédé va consister à augmenter pas à pas la valeur du couple transmissible par l'embrayage jusqu'à supprimer cet état de glissement. Par contre, en détectant l'absence d'un état de glissement de l'embrayage, le procédé va consister à déterminer si la valeur du couple fourni par le moteur d'entraînement est voisine de celle du couple maximum que peut fournir le moteur, avant de modifier la valeur du couple transmissible par l'embrayage. Avantageusement, la valeur du couple fourni par le moteur d'entraînement est mesurée à partir du degré d'enfoncement de la pédale d'accélérateur et/ou la quantité de carburant injecté. En présence d'un couple moteur suffisant, le procédé va consister à diminuer pas à pas la valeur du couple transmissible par l'embrayage jusqu'à ce qu'il glisse, puis à augmenter pas à pas la valeur du couple transmissible par l'embrayage jusqu'à une valeur proche de seuil précitée. Avantageusement, la valeur du couple transmissible par l'embrayage est diminuée après une temporisation. En variante, le procédé peut consister à contrôler tout d'abord si la valeur du couple fourni par le moteur est voisine de celle du couple maximum que peut fournir l'embrayage avant de modifier la valeur du couple transmissible par l'embrayage. Si cette condition est satisfaite, le procédé va consister à détecter un état de glissement éventuel de l'embrayage en mesurant les vitesses de rotation de l'arbre de sortie du moteur d'entraînement et d'un arbre de la boîte de vitesses et à déterminer s'il existe un écart relatif entre ces deux vitesses pendant une durée prédéterminée ou prédéterminable. Si l'embrayage glisse, le procédé va consister à augmenter pas à pas la valeur du couple transmissible par l'embrayage jusqu'à une valeur voisine de celle du seuil précité. Si l'embrayage ne glisse pas, le procédé va consister à diminuer pas à pas la valeur du couple transmissible par l'embrayage jusqu'à ce qu'il glisse, puis à augmenter à nouveau pas à pas la valeur du couple transmissible par l'embrayage jusqu'à la valeur de seuil précitée. Cette variante peut être avantageusement utilisée pour faire un réglage initial lors de la première mise en route du moteur ou après une réparation. D'une manière générale, le procédé va consister à utiliser un système de pilotage qui commande pas à pas un moteur d'un actionneur pour déplacer une butée de débrayage qui règle la valeur du couple transmissible par l'embrayage à la valeur du seuil précité. Un nouveau réglage n'étant effectué qu'épisodiquement, cela n'entraîne pas une usure de l'embrayage ni une consommation électrique importante au niveau du dispositif de commande de l'embrayage, ce réglage étant initialisé de manière périodique, après un nombre de changements de rapport prédéterminé ou prédéterminable par exemple. D'une manière générale, le procédé est applicable à des systèmes automatisés de pilotage de l'embrayage ou à des systèmes automatisés d'embrayage et de changement de rapport de boîte de vitesses. D'autres avantages, caractéristiques et détails de l'invention ressortiront du complément de description qui va suivre en référence aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple et dans lesquels - la figure l illustre schématiquement un dispositif de transmission de couple pour un moteur de véhicule automobile auquel peut s'appliquer le procédé de pilotage selon l'invention, - les figures 2 et 3 illustrent schématiquement les deux positions dans lesquelles le dispositif de transmission de couple de la figure 1 est embrayé ou débrayé, et - la figure 4 représente graphiquement un exemple de couple transmis par le dispositif de transmission selon l'invention par rapport au couple transmis sans l'utilisation du procédé lors d'un à-coup de couple dans la transmission dépassant le couple moteur maximum. Le dispositif de transmission de couple E illustré à la figure 1 est intercalé entre un moteur d'entraînement M et une boîte de vitesses BV d'un véhicule automobile. Ce dispositif E appelé embrayage a pour fonction de faire varier le couple transmis par le moteur M à une valeur réglable. L'embrayage E comprend, d'une façon connue en soi - un plateau de réaction 1 monté en bout de l'arbre de sortie rotatif A1 du moteur M et solidaire en rotation du couvercle 3 de l'embrayage E, - un plateau de pression 5 attelé en rotation au plateau de réaction 1 par le couvercle 3 et adapté à s'écarter ou se rapprocher du plateau de réaction 1, - un disque de friction 7 interposé entre les deux plateaux 1 et 5, qui est fixé à l'arbre d'entrée A2 de la boîte de vitesses BV d'où sort un arbre de sortie A3, et - un élément débrayeur 9, tel un diaphragme élastique, qui a pour fonction de presser le plateau de pression 5 en direction du plateau de réaction 1 en sorte de pincer le disque 7 et de l'entraîner en rotation par friction. L'équipage mobile de l'embrayage E qui comprend le plateau de pression 5 et l'élément débrayeur 9, est commandé en déplacement par une butée de débrayage 10 qui se déplace le long de l'arbre A2 de la boîte de vitesses BV sur une course déterminée. La position de la butée de débrayage 10 est commandée par un élément de manoeuvre 12 tel un levier monté pivotant autour d'un pivot fixe 12a. Une extrémité de cet élément de manoeuvre 12 est articulée en P sur la butée de débrayage 10, alors que son autre extrémité est articulée à l'extrémité d'une tige coulissante 15a qui sort du corps d'un actionneur 15. L'élément de manoeuvre 12 peut être pressé ou tiré par l'actionneur 15, et la butée 10 peut être du type "CSC". Cet actionneur 15 commande la course de déplacement de la tige 15a sous le contrôle d'un signal S émis par un système de traitement et de pilotage T. Ce signal peut être un signal électrique pour commander un moteur électrique ou une électrovalve par exemple, ou un signal représentatif d'une variation de pression hydraulique ou pneumatique pilotant un actionneur hydraulique ou pneumatique. Des signaux représentatifs des vitesses de rotation de l'arbre de sortie A1 du moteur M et de l'arbre d'entrée A2 de la boîte de vitesses, sont transmis par des liaisons L1 et L2 au système de pilotage T à partir de deux détecteurs de vitesse V1 et V2. Le système de pilotage T peut être séparé de l'actionneur ou intégré dans celui-ci. D'une manière générale, la butée de débrayage 10 se déplace entre une position d'embrayage dans laquelle les arbres A1 et A2 sont attelés en rotation (le disque de friction 7 est pincé entre les plateaux 1 et 5), et une position de débrayage, dans laquelle aucun couple n'est transmis de l'un à l'autre des arbres A1 et A2 (les plateaux 1 et 5 sont écartés l'un de l'autre). Les positions d'embrayage et de débrayage, schématiquement illustrées aux figures 2 et 3, correspondent à deux positions limite P11 et P12 de déplacement du point d'articulation P situé à l'extrémité libre de la tige 15a de l'actionneur 15. D'une manière générale, la valeur du couple CE transmissible par l'embrayage E est fonction de la position de la butée de débrayage 10, c'est-à-dire de la position du point d'articulation P entre les deux positions limite P11 et P12. Le procédé de pilotage selon l'invention permet de régler la capacité de transmission de couple par l'embrayage E ou couple transmissible CE à une valeur de seuil déterminée qui va être choisie en fonction de la valeur du couple maximum CMmax que peut fournir le moteur d'entraînement M. Plus précisément, cette valeur de seuil est choisie de manière à être située légèrement au-dessus de la valeur du couple CMmax, et le procédé de pilotage va consister à effectuer épisodiquement un nouveau réglage de la position de la butée de débrayage 10 pour conserver cette valeur de seuil. En effet, ce réglage peut varier dans le temps par suite notamment de l'usure des garnitures du disque d'embrayage, des conditions de fonctionnement, en particulier de la température,... Supposons la butée de débrayage 10 dans une position correspondant à un réglage initial de la valeur du couple transmissible CE à une valeur située légèrement au-dessus de celle du couple CMmax que peut fournir le moteur M. A partir du temps to où ce réglage initial a été effectué, un logiciel préenregistré dans le système de pilotage T est exécuté afin de déterminer le temps t1 au bout duquel un nouveau réglage sera initialisé. Cet instant t1 est prédéterminé ou prédéterminable, et n'est pas nécessairement périodique. A titre d'exemple, cet instant t1 peut être initialisé après chaque plein du réservoir, après une remise du contact ou après un nombre de changements de rapport. D'une manière générale, tout réglage de la position de la butée de débrayage 10 n'est effectué qu'en dehors d'une phase de démarrage du moteur M ou de changement d'un rapport de la boîte de vitesses BV. Concrètement, lorsque le système de pilotage T initialise un nouveau réglage à l'instant t1, cela ne signifie pas que l'opération de réglage va être effectuée à cet instant t1, car le système de pilotage T est peut être déjà sollicité si cet instant t1 tombe dans une phase de démarrage du moteur M ou de changement d'un rapport de la boîte de vitesses BV. Si cela est le cas, l'opération de réglage est mise en veille ou ajournée jusqu'à ce que la phase précitée soit terminée. Cette condition étant satisfaite, le système de pilotage T va déterminer si la valeur du couple CM qui est alors fourni par le moteur M est supérieure à une valeur prédéterminée ou prédéterminable pendant une durée supérieure à une valeur prédéterminée ou prédeterminable. Avantageusement, le système de pilotage T mesure la valeur du couple CM fourni par le moteur M à partir du degré d'enfoncement de la pédale d'accélérateur et/ou la quantité de carburant injecté. Des signaux délivrés par des capteurs appropriés (non représentés) sont acheminés au système de pilotage T. Concrètement, si la valeur du couple CM fourni par le moteur M n'est pas au moins égal à une valeur CM1 proche de celle du couple maximum CMmax, le système de pilotage T se met en veille jusqu'à ce que cette condition soit satisfaite. Cette condition étant satisfaite et toujours en dehors d'une phase de démarrage ou de changement de rapport de vitesses, le système de pilotage T va déterminer si l'embrayage E glisse ou non pour cette valeur de couple CM1. Pour cela, il prend en compte les vitesses de rotation de l'arbre de sortie Al du moteur d'entraînement M1 et d'un arbre de la boîte de vitesses BV, par exemple l'arbre d'entrée A2, et détermine s'il existe un écart relatif entre ces deux vitesses pendant une durée prédéterminée ou prédéterminable, pour détecter un état de glissement éventuel de l'embrayage E. Les calculs de cet écart et de cette durée sont effectués par une unité de traitement du système de pilotage T à partir des signaux délivrés par les deux détecteurs de vitesse V1 et V2 pour déterminer si l'embrayage E glisse ou ne glisse pas. A/ L'embrayage glisse. Cela signifie que le réglage initial effectué à l'instant to a bougé dans le sens d'une diminution du couple transmissible CE par l'embrayage E. Concrètement, la position de la butée de débrayage 10 a bougé, c'est-à-dire que le point P de la tige 15a de l'actionneur 15 s'est déplacé vers la position limite P12 correspondant à un embrayage ouvert sans transmission de couple. Pour revenir au réglage initial de l'instant to, le système de pilotage T va commander le déplacement du point P de la butée de débrayage 10 dans la direction de la position limite P11 correspondant à une augmentation du couple transmissible CE jusqu'à ce que l'embrayage E ne glisse plus. Concrètement, le système de pilotage T commande progressivement ou petit à petit la rotation du moteur M1 de l'actionneur 15, et vérifie si l'embrayage E glisse toujours. Dès que l'embrayage E ne glisse plus, le système de pilotage T commande un peu plus la rotation du moteur Ml pour que la valeur du couple transmissible CE soit légèrement supérieure à celle du couple CMmax que peut fournir le moteur M pour conserver ou revenir ainsi au réglage initial ; l'opération de réglage est terminée. B/ L'embrayage ne glisse pas. Cela signifie seulement que la capacité de transmission du couple par l'embrayage E n'a pas diminuée, mais par contre cette capacité a peut être augmentée par rapport à celle du réglage initial. Après une temporisation, le système de pilotage T va donc commander une diminution de la valeur du couple transmissible CE par l'embrayage E jusqu'à ce qu'il glisse. Concrètement, le système de pilotage T va commander la rotation du moteur Ml de l'actionneur 15 dans le sens qui tend à déplacer le point P de la butée de débrayage 10 dans la direction de la position limite P12. La rotation du moteur M1 est commandée progressivement ou petit à petit, et le système de pilotage T vérifie si l'embrayage E glisse. Dès que l'embrayage E glisse, le système de pilotage T commande l'actionneur 15 en sens inverse pour augmenter maintenant la valeur du couple transmissible CE par l'embrayage E. La rotation du moteur Ml est commandée progressivement ou petit à petit, et le système de pilotage T vérifie à chaque pas si l'embrayage E glisse toujours. Lorsque l'embrayage ne glisse plus, le système de pilotage T commande un peu plus la rotation du moteur Ml de l'actionneur 15 pour que la valeur du couple transmissible CE par l'embrayage E soit légèrement supérieure à celle du couple CMmax que peut fournir le moteur M et conserver ainsi le réglage initial , l'opération de réglage est terminée. Ainsi, en conservant ou en revenant au réglage initial où la valeur du couple transmissible CE par l'embrayage E est légèrement supérieure à celle du couple maximum CMmax que peut fournir le moteur M, tout surcouple dont la valeur est supérieure à CMmax provoquera le glissement de l'embrayage E, c'est-à-dire que le surcouple sera absorbé et non transmis par l'embrayage E. Ce résultat est illustré sur la figure 4 qui représente graphiquement deux courbes C1 et C2 de variation du couple transmis par l'embrayage en fonction du temps. La courbe C1 montre qu'un surcouple est nécessairement transmis sans glissement de l'embrayage E, alors que la courbe C2 montre que ce surcouple est absorbé si l'embrayage E glisse, ce qui améliore le confort de la conduite du véhicule et protège la transmission du véhicule. On a considéré jusqu'à maintenant que la butée de débrayage 10 était à l'instant to dans une position correspondant au réglage initial souhaité, et le premier test effectué par le système de pilotage T consistait à s'assurer que le couple fourni par le moteur M1 se situait au voisinage du couple maximum CMmax. En variante du procédé, le premier test peut être effectué sur l'état de glissement ou non de l'embrayage E avant de procéder au test sur le couple fourni par le moteur M. Si l'embrayage E glisse, le système de pilotage T commande l'actionneur 15 pour supprimer le glissement, puis contrôle le couple fourni par le moteur M. Si le couple fourni est inférieur à CMmax, le système de pilotage T se met en veille jusqu'à ce que cette condition soit satisfaite. Si elle l'est, le système de pilotage T vérifie à nouveau l'état de l'embrayage E. Si le couple fourni est supérieur à CMmax, le système de pilotage T diminue la capacité de transmission de couple de l'embrayage E jusqu'à détecter un état de glissement de l'embrayage E, puis supprime le glissement pour que le couple transmissible CE soit légèrement supérieur au couple CMmax que peut fournir le moteur M. Cette variante du procédé peut être avantageusement utilisée pour faire le réglage initial de la butée de débrayage 10 à la première mise en route du moteur M ou après une réparation, c'est- à-dire quand la position de la butée de débrayage peut être quelconque. REVENDICATIONS 1. Procédé pour piloter un système de transmission de couple dans un véhicule automobile, ce système comprenant un embrayage qui est intercalé entre un moteur d'entraînement du véhicule et une boîte de vitesses pour faire varier le couple fourni par le moteur d'entraînement à une valeur réglable, caractérisé en ce qu'il consiste, en dehors des phases de démarrage du véhicule et de changement de rapport de boîte de vitesses, à régler le couple transmissible par l'embrayage à une valeur de seuil qui est légèrement supérieure à celle du couple maximum que peut fournir le moteur d'entraînement, et à effectuer après un temps prédéterminé ou prédéterminable un nouveau réglage pour maintenir ou ramener la valeur du couple transmissible par l'embrayage à une valeur proche de ladite valeur de seuil, de manière à provoquer un glissement de l'embrayage lors de l'apparition d'un surcouple ayant une valeur supérieure à celle du couple maximum que peut fournir le moteur. 2. Procédé de pilotage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste, au cours d'un nouveau réglage, à mesurer tout d'abord les vitesses de rotation de l'arbre de sortie du moteur d'entraînement et d'un arbre de la boîte de vitesses ou d'une valeur représentant la vitesse du véhicule, et à déterminer s'il existe un écart relatif entre ces deux vitesses pendant une durée prédéterminée ou prédéterminable, pour détecter un état de glissement éventuel de l'embrayage. 3. Procédé de pilotage selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il consiste, lorsqu'un état de glissement de l'embrayage est détecté, à augmenter progressivement ou petit à petit la valeur du couple transmissible par l'embrayage jusqu'à supprimer cet état de glissement. 4. Procédé de pilotage selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il consiste, en l'absence de détection d'un état de glissement de l'embrayage, à contrôler si la valeur du couple fourni par le moteur d'entraînement est voisine de celle du couple maximum que peut fournir le moteur avant de modifier la valeur du couple transmissible par l'embrayage. 5. Procédé de pilotage selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il consiste à mesurer la valeur du couple fourni par le moteur d'entraînement à partir du degré d'enfoncement de la pédale d'accélérateur et/ou la quantité de carburant injecté. 6. Procédé de pilotage selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce qu'il consiste, en présence d'un couple moteur suffisant, à diminuer progressivement ou petit à petit la valeur du couple transmissible par l'embrayage jusqu'à ce qu'il glisse, puis à augmenter légèrement la valeur du couple transmissible par l'embrayage jusqu'à la valeur de seuil précitée. 7. Procédé de pilotage selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il consiste à diminuer après une temporisation la valeur du couple transmissible par l'embrayage. 8. Procédé de pilotage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à contrôler si la valeur du couple fourni par le moteur est voisine de celle du couple maximum que peut fournir l'embrayage avant de modifier la valeur du couple transmissible par l'embrayage. 9. Procédé de pilotage selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il consiste, lorsque le couple fourni par le moteur satisfait la condition précitée, à détecter un état de glissement éventuel de l'embrayage en mesurant les vitesses de rotation de l'arbre de sortie du moteur d'entraînement et d'un arbre de la boîte de vitesses ou de la vitesse du véhicule, et à déterminer s'il existe un écart relatif entre ces deux vitesses pendant une durée prédéterminée ou prédéterminable. 10. Procédé de pilotage selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il consiste, lorsque l'embrayage glisse, à augmenter progressivement ou petit à petit la valeur du couple transmissible par l'embrayage jusqu'à une valeur voisine de celle du seuil précité. 11. Procédé de pilotage selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il consiste, en l'absence de glissement de l'embrayage, à diminuer progressivement ou petit à petit la valeur du couple transmissible par l'embrayage jusqu'à ce qu'il glisse, puis à augmenter à nouveau pas à pas la valeur du couple transmissible par l'embrayage jusqu'à la valeur de seuil précitée. 12. Procédé de pilotage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser un système de pilotage qui commande progressivement ou petit à petit la rotation d'un moteur d'un actionneur pour déplacer une butée de débrayage qui règle la valeur du couple transmissible par l'embrayage à la valeur du seuil précité.