Brevet FR2801968A1 — publié le 20010608

La présente invention concerne un procédé d'identification d'oscillations d'une grandeur variable, en par-ticLIlier d'oscillations de la vitesse de rotation d'entrée d'une boîte de vitesses dans le cas d'une boîte de vitesses à poulies coniques et enroulement contenue dans le train d'entraînement d'un véhicule à moteur, appelé simplemenit véhicule dans ce qui suit. La Figure 2 représente schématiquement un train d'entraînement 2, 4 8, 12, 14 d'un véhicule qui comporte une boîte de vitesses à poulies coniques et à enroulement. Un moteur à combustion 2, appelé simplement moteur dans ce qui suit, est connecté par l'intermédiaire d'un accouplement 4 à l'arbre d'entrée ou, en d'autres termes, d'entraînement 6 d'une boîte de vitesses à poulies coniques et à enroulement désignée dans son ensemble par 8, dont l'arbre de sortie 10 est connecté par l'intermédiaire d'un différentiel 12 aux roues motrices 14 du véhicule. La boîte 8 à poulies coniques et à enroulement comporte deux paires de poulies coniques autoL1r desquelles ULn moyen d'enroulement 16 est enroulé. La démultiplication de la boîte à poulies coniques et à enroulement peut être modifiée en modifiant en sens contraires les distances entre les deux poulies de chacune des deux paires de poulies coniques. La commande du train d'entraînement est effectuée par l'intermédiaire d'un dispositif de commande 18 dont les entrées 20 sont connectées à une pédale 22 de conducteur et à des capteurs non représenté, par exemple - un capteur de détection de la vitesse de rotation du moteur 2, - un capteur de détection de la charge que le moteur 2 doit entraîner, - un capteur de détection de la vitesse de rotation de l'arbre d'entraî- nement 6, - L un capteur de la vitesse de rotation de l'arbre de sortie 10, - etc. Des sorties du dispositif de commande sont connectées à un organe de réglage 24 de charge, à l'accouplement 4 et à des dispositifs de réglage de la démultiplication de la boîte 8 à poulies coniques et enroulement. La structure et le fonctionnement des divers modules ainsi que leur coopération sont connus en eux-mêmes et ne sont pas expliqués de façon plus détaillée. Un problème que les trains d'entraînement de véhicules posent fréquemment est celui des oscillations de rotation, par exemple des oscillations de rotation de l'arbre d'entraînement 6 de la boîte 8 à poulies coniques et enroulement, dont les origines dynamiques peuvent être les plus diverses. Ces oscillations de rotation peuvent influencer de façon défavorable le confort du véhicule et leur fréquence est soLuvent dans une plage comprise entre 0,5 et 5 Hz. L'un des problèmes consiste à identifier à coup sûr s'il s'agit de telles oscillations de rotation, car il est souvent difficile d'identifier si une variation de la vitesse de rotation résulte d'une modification de charge, d'une modifi- cation pilotée et/ou régulée de la démultiplication de boîte, du glissement de l'accouplement, et ainsi de suite. Lorsque des oscillations de rotation sont identifiées comme des oscillations involontaires, des algorithmes mémorisés dans le dispositif de commande 1 8 peuvent être activés pour amortir les oscillations. C'est le but de la présente invention que de fournir un procédé qui per- mette d'identifier, à coup sûr, de telles oscillations de la vitesse de rotation. Ce but est atteint selon l'invention par un procédé du type décrit dans l'introduction qui est caractérisé par les étapes consistant, au cours d'un intervalle de temps prédéterminé, à: - détecter une valeur qui contient le gradient de la grandeur variable - déterminer le maximum et le minimuml de la valeur détectée - former la différence entre ce maximum et ce minimum; et - évaluer qu'il s'agit d'une oscillation lorsque la différence dépasse une valeur de seuil prédéterminée. La base du procédé de l'invention consiste en effet à identifier une oscil- lation en détectant un gradient, soit de la grandeur qui peut se trouver en oscillation, soit au moins d'une grandeur qui dépend de cette grandeur, et en décidant s'il s'agit ou non d'une oscillation sur la base de la différence entre le maximum et le minimum du gradient à l'intérieur d'un intervalle de temps prédéterminé. De façon étonnante, ceci permet d'identifier à coup sûr une oscillation, et ensuite de mettre en oeuvre un algorithme de régulation. La valeur détectée peut être le gradient de la grandeur variable luimiême ou, en variante, la valeur détectée peut être [a différence entre le gradient réel et un gradient de consigne de la grandeur variable. On peut prévoir de supprimer l'identification d'une oscillation en présence de conditions prédéterminées qui influencent une modification de [a grandeur variable sont présentes. Lorsque le procédé est appliqué pour identifier des oscillations de la vitesse de rotation d'entrée d'une boîte de vitesses à poulies coniques et enroulement contenue dans le train d'entraînement d'un véhicule, on peut prévoir de détecter le gradient de la vitesse de rotation d'entrée de la boîte de vitesses, et/ou le gradient de l'une des grandeurs suivantes _vitesse de rotation du moteLur, - démultiplication de la boite, _- vitesse de rotation de sortie de la boite, - vitesse du véhicule. L'identification d'oscillations peut alors être supprimée en présence d'un ou plusieurs des conditions suivantes: - gradient de consigne de [a vitesse de rotation de boîte inférieur à une valeur de seuil prédéterminée; - gradient du couple moteur supérieur à une valeur de seuil prédéterminée; - gradient de la position de la pédale du conducteur supérieur à une valeur de seuil prédéterminée. Le procédé de l'invention est particulièrement adapté à identifier des oscillations concernant dans une large mesure chaque grandeur susceptible d'osciller, qu'il s'agisse d'oscillations mécaniques, linéaires ou de rotation, d'os- cillations de paramètres électriques et ainsi de suite. L'invention est adaptée de façon particulièrement avantageuse à identifier les oscillations de la vitesse de rotation dans le train d'entraînement d'un véhicule, en particulier de la vitesse de rotation d'entrée d'une boîte de vitesses à poulies coniques et à enroule- ment, contenue dans le train d'entraînement. Les buts, particularités et avantages de la présente invention exposés ci- dessus ainsi que d'autres ressortiront davantage de la description qui suit de modes de réalisation préférés en conjonction avec les dessins dans lesquels: la Figure 1 représente des courbes de mesures destinées à expliquer un exemple de réalisation de l'invention, et la Figure 2 représente un train d'entraînement, déjà décrit, de véhicule. À la Figure 1, la vitesse de rotation, exprimée en 103 tours par minute est portée sur l'axe des ordonnées le pLIs à gauche et le couple moteur sur le deuxième axe d'ordonnées de gauchle, tandis que [e gradient de vitesse de rotation en tours/mlinute/seconde et le gradient de ni sont portés sur les axes des ordonnées de droite; I'abscisse indique le temps en secondes. La courbe désignée par ns, constitue par exemple une courbe de valeurs de consigne de la vitesse de rotation ns de l'arbre d'entraînement de la boîte lors d'un processus de démarrage du véhicule. La courbe ni donne le tracé réel, qui s'établit en fait, de la vitesse de rotation ni de l'arbre d'entraînement. Les indices "s" et "i" de la variable "n" sont les initiales de "soll" et "ist" qui désignent respectivement une valeur de consigne et une valeur réelle. La manière dont cette vitesse de rotation oscille ressort clairement. La courbe gradnj indique en fonction du temps le gradient de la vitesse de rotation réelle ni de l'arbre d'entraînement. Selon l'invention, le maxinmumn MAX et le minimum MIN de la courbe gradni sont formés à l'intérieur d'une fenêtre de temps de 2 secondes, entre les instants désignés par 3 et 5, dans l'exemple représenté. Lorsque la différence entre le maximum et le minimum dépasse une valeur prédétermi- née, il s'agit d'une indication sûre de la présence d'une oscillation. Dans l'exemple représenté, il est estimé qu'il s'agit d'une oscillation lorsque la différence entre MAX et MIN est supérieure à 1 500 tours/minute/seconde. Ainsi qu'il ressort à l'évidence de la Figure, des différences considérables entre le maximum et le minimum de la dérivée de la vitesse de rotation par rapport au temps sont observables pour de faibles oscillations de rotation, de sorte que la détection de ce maximum et ce minimum à l'intérieur d'une fenêtre de temps qui est supérieure à la durée d'oscillations attendue conduit à identifier des oscillations à coup sûr. Le procédé décrit à l'aide de la Figure I peut être modifié de nom- breuses manières. Il est par exemple possible d'utiliser, au lieu de la vitesse de rotation d'entrée de la boîte, d'autres grandeurs conmme: - la vitesse de rotation du moteur lorsque l'accouplement est fermé, - la démultiplication de la boite, la vitesse de rotation de l'arbre de sortie ou, en tenant compte de certaines limitations, la vitesse du véhicule, c'està- dire la vitesse de rotation des roues. Ces grandeurs peuvent être différenciées en fonction du temps, et leurs gradients peuvent alors être utilisés poLIur permettre une identification d'oscilla- tions de la manière exposée en référence à la Figure 1. Au lieu d'évaluer la différence entre le maximum et le minimum des gradients de vitesse de rotation, il est possible aussi de mettre en oeuvre une évaluation relative. À cet effet, le procédé prévoit de former d'abord la diffé- rence entre le gradient réel et le gradient de consigne, puis de déterminer les valeurs maximale et minimale de cette différence et, enfin, d'utiliser comme critère de présence d'une oscillation la différence entre ces deux valeurs, maximale et minimale, de différence à l'intérieur d'une fenêtre de temps est. Lorsque certaines conditions prédéterminées sont satisfaites, le procédé prévoit de supprimer l'identification d'oscillations, de manière à n'imputer des oscillations de vitesse de rotation de boîte qu'à des oscillations provoquées par la boîte elle-même et d'exclur-e soit des influences induites par le conducteur, comme des oscillations du type à-coups sous l'effet de réactions de charges appli- quées, soit des influences de la chLaussée comme une chaussée soudain glissante. De telles conditions sont par exenlple: - le gradient de consigne de la vitesse de rotation de boîte est supérieur à une valeur de seuil, par exemple pour un circuit dit tiptronique; - le gradient du couple moteur est supérieur à un seuil, par exemple pour une variation de charge; - le gradient de la position de la pédale du conducteur est supérieur à un seuil prédéterminé, par exemple pour une variation de charge. Dès lors qu'une ou plusieurs de ces conditions disparaissent, I'identifi- cation d'oscillations est réactivée après uin certain retard, par exemple de 300 millisecondes à 1000 nmillisecondes. L'identification d'oscillations peut être exécutée d'une manière telle que les fenêtres de temps individuel.\t de la Figure 1 sont agencées en série l'une derrière l'autre; elle peut également être exécutée d'une manière telle qu'il () existe uin recouvrement mutuel des fenêtres de temps individuelles, ce qui améliore la sensibilité de ['identification. Le procédé d'identification d'oscillations de l'invention permet de modifier des paramètres de régulation du paramètre de la boîte de vitesses, de sorte que des oscillations peuvent être identifiées dès leur point de départ ou peuvent même être totalenment évitées, ce qui améliore le confort du véhicule. Le procédé de l'invention est exécuté de façon avantageuse au moyen d'éléments matériels et de logiciels intégrés de façon connue dans le dispositif de commande 18 et de mémoires correspondantes qui sont commandés par un microprocesseur contenu dans le dispositif de commande 1 8. Les revendications annexées à la présente demande sont des propositions de formulation, sans préjudice de l'obtention d'une protection par brevet qui continue. La demanderesse se réserve le droit de revendiquer encore d'autres combinaisons de particularités qui ne sont jusqu'ici exposées que dans la description et/ou les dessins. Des références employées dans les sous-revendications concernent la poursuite du développement de l'objet de la revendication principale grâce aux particularités des sous-revendications respectives; il ne faut pas les considérer commne un renoncement à l'obtention d'une protection autonome des objets des combinaisons de particularités des sous-revendications concernées. Puisque les objets des sous-revendications peuvent constituer des inventions autonomes et indépendantes conmpte tenu de l'état de la technique à la date de priorité, la demanderesse se réserve le droit d'en faire l'objet de revendications indépendantes ou de demandes divisionnaires. Les objets des sousrevendications peuvent contenir aussi des inventions autonomes, qui présentent une configu- ration indépendante des objets des sous-revendications précédentes. Les exemples de réalisation ne doivent pas être compris commne une limitation de l'invention. Bien plutôt, de nombreuses altérations et modifica- tions sont possibles dans le cadre de la présente publication, en particulier des variantes, éléments et combinaisons et/ou matières que l'homme de l'art peut par exemple, en vue d'atteindre le but, déduire par combinaison ou trans- formation de particularités ou éléments ou étapes de procédé décrits dans la description générale et les modes de réalisation ainsi que les revendications et contenus dans les dessins, et qui conduisent par des particularités combinables à uin nouvel objet ou à de nouvelles étapes de procédé ou séquences d'étapes de procédé, dans la mesure aussi oL ils concernent des procédés de fabri- cation, de vérification et d'usinage. REVENDICATIONS R E V E N D I C A T I O N S 1. Procédé d'identification d'oscillations d'une grandeur variable, en particulier d'oscillations de la vitesse de rotation d'entrée d'une boite de vitesses dans le cas d'une boite de vitesses (8) à poulies coniques et enroulement contenue dans [e train d'entraînement (2, 4, 8, 12, 14) d'un véhicule, caractérisé par les étapes consistant, au COLIS d'iun intervalle de temps prédéterminé, à - détecter une valeur qui contient le gradient de la grandeur variable - déterminer le mlaxiIluIl et le minimum de la valeur détectée - fornier la différence entre ce maximum et ce minimum; et évaluer qu'il s'agit d'une oscillation lorsque la différence dépasse une valeur de seuil prédéternlinée. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la valeur détectée est le gradient de la grandeur variable lui-même. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la valeur détectée est la différence entre le gradient réel et un gradient de consigne de la grandeur variable. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, carac- térisé en ce que l'identification d'uine oscillation est supprimée en présence de conditions prédéterminées qui influencent iune modification de la grandeur variable. 5. Procédé d'identification d'oscillations de la vitesse de rotation d'entrée d'une boîte de vitesses à poulies coniques et enroulement contenue dans le train d'entraînement (2, 4, 8, 12, 14) d'un véhicule, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le gradient de la vitesse de rotation d'entrée (6) de la boîte de vitesses est détecté. 6. Procédé d'identification d'oscillations de la vitesse de rotation d'entrée d'une boite de vitesses à poulies coniques et enroulement contenue dans le train d'entrainemlent (2, 4, 8, 12, 14) d'un véhicule, selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le gradient de l'une des gran- deurs suivantes est détecté vitesse de rotation du moteur (2), C) démultiplication de la boîte, vitesse de rotation de sortie de boîte, vitesse du véhicule. 7. Procédé selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que l'identi- fication d'oscillations est supprimée en présence d'un ou plusieurs des conditions suivantes - gradient de consigne de la vitesse de rotation de boîte inférieur à une valeur de seuil prédéterminée; - gradient du couple moteur (2) supérieur à une valeur de seuil prédéterminée; - gradient de la position de la pédale (22) du conducteur supérieur à une valeur de seuil prédétermin(ée.