Brevet FR2838389A1 — publié le 20031017

B 14067 AP La présente invention concerne un dispositif de commande et un procédé destinés à la commande d'un moment de moteur et d'un moment d'embrayage sur un arbre d'entraînement d'un véhicule avec une boîte de vitesses et un moteur après un passage de vitesse. Sur une boîte de vitesses automatisce, une constitution de moment, lors de laquelle un moment de moteur est porté linéairement d'une valeur de départ au moment souhaité par le conducteur, peut être réalisée après un passage de vitesse. La valeur de départ dépend dans ce cas de la vitesse enclenchée et de la position de l'accélérateur. Parallèlement à cela, le moment d'embrayage peut être augmenté, de manière a être situé au-dessus du moment de moteur, moyennant quoi il diminue avec la réduction du patinage. A cette occasion il peut arriver que le moment d'embrayage transmissible de 1'embrayage encore en patinage dépasse le moment que l'embrayage transmet peu après lorsque l'embrayage se trouve en position d'adhérence. Cela signifie que l'accélération du véhicule durant le réembrayage peut devenir plus grande que tout de suite après. Cette augmentation de l'accélération peut être ressentie par les passagers du véhicule comme étant désagréable et réductrice de confort. Au début de la constitution du moment, le patinage de l'embrayage peut être très important. Il en résulte que le moment d'embrayage ne progresse pas de manière constante mais est augment é abruptement. Ceci peut d'autre part provoquer des vibrations sur l'arbre d'entraînement, qui peuvent également être perques comme réductrices de confort. Il peut en outre arriver que le moment d'embrayage dépasse, encore durant la phase de patinage, la valeur qui sera transmise plus tard par l'embrayage en adhérence. Dans un tel cas, peu avant le passage du patinage à l'adhérence, un moment plus important qu'après ce passage est transmis aux roues. Ceci signifie qu'une augmentation excessive de l'accélération du véhicule intervient, laquelle peut également réduire le confort de voyage. L' invention a pour tâche de proposer un dispositif de commande et un procédé pour la commande d'un moment de moteur et d'un moment d'embrayage sur un arbre d'entraînement d'un véhicule, destinés à permettre une amélioration de la constitution d'un moment, en particulier après un passage de vitesse. Ce but est. en matière de procédé, atteint au moyen d'un procédé destiné à la commande d'un moment de moteur et d'un moment d'embrayage sur un arbre d'entraînement d'un véhicule avec une boîte de vitesses et un moteur après un passage de vitesse, lors duquel un moment d'embrayage est porté à une valeur prédéterminée et o en même temps le moment de moteur est commandé de telle sorte que le patinage de l'embrayage soit supprimé. En conséquence, avec le procédé selon l' invention, une constitution du moment aussi constante que possible, particulièrement après un passage de vitesse, est réalisée, de sorte qu'une progression de l'accélération du véhicule de zéro à l'accélération requise soit rendue possible sans extrêmes locaux. Avec la stratégie selon l' invention, le moment d'embrayage peut par exemple être porté d'une valeur 0, de préférence d'une manière linéaire, à une valeur qui correspond au moment d'embrayage immédiatement après le passage à 1'adhérence de 1'embrayage. I1 est également possible d'utiliser d'autres valeurs. La valeur du moment d'embrayage TC12 peut de préférence être calculée au moyen de l'équation suivante: Jv Ted-i-Je T. T. = cl2 i Je + Jv Te étant le moment de moteur requis par le conducteur, et/ou le moment souhaité par le conducteur, Jv le moment dinertie du véhicule, i la démultiplication, Je le moment d'inertie du moteur et Tr la somme de tous les moments influant sur le véhicule. Conformément à une extension de l' invention, le moment de moteur peut de préférence être commandé en même temps, de telle sorte que le patinage soit réduit exactement à l' instant o le moment d'embrayage atteint la valeur précitée lors du passage à l'adhérence de l'embrayage. I1 est également imaginable qu'à partir de cet instant le moment de moteur corresponde à nouveau au moment souhaité par le conducteur. Dans le cadre d'une extension de l' invention il peut être prévu que, si par exemple le moment de moteur ne peut pas être commandé de manière assez précise, la vitesse de rotation du moteur soit par exemple en plus encore réqulée par le biais d'une modulation du moment d'embrayage. Il faudrait toutefois à cette occasion veiller à ce que le moment d'embrayage augmente de manière uniforme pendant le rcembrayage. Ce type de stratégie de commande peut également être utilisé en tant que soi-disant pré-commande. Lorsque l'embrayage est en adhérence, l'équation de mouvement du moteur peut être définie au moyen de l'équation suivante: Je ci)e = Te-Tc; et l'équation de mouvement du véhicule au moyen de l'équation suivante: Jv gbi = Tr + i Tc' T*C1 désignant le moment d'embrayage transmis par l'embrayage en adhérence et gbi la vitesse de rotation de l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses. Par ailleurs, la somme Tr de tous les moments influant sur l'arbre d'entraînement peut être calculée au moyen de l'équation suivante: Tr = ti Je +,V À ae-i Te e désignant l'accélération de la vitesse de rotation du moteur. Le but sur lequel repose l'invention peut, en matière de dispositif, être atteint au moyen d'un dispositif de commande pour un arbre d'entraînement d'un véhicule avec un moteur et une boîte de vitesses, couplée au moyen d'au moins un embrayage, destiné en particulier à la réalisation du procédé proposé, dans lequel au moins un appareil de commande du moteur et au moins un appareil de commande de la boîte de vitesses sont prévus, lesquels commandent le moment de moteur et le moment d'embrayage de telle sorte qu'après un passage de vitesse une constitution de moment aussi constante que possible est prévue. D'autres avantages et développements avantageux résultent des sous-revendications et des dessins décrits par la suite. On peut y voir que: la figure 1 montre une vue schématique d'un arbre dentraînement avec un embrayage, et la figure 2 montre un diagramme fonctionnel relatif à un développement possible du procédé selon l' invention. Sur la figure 1, un modèle d'arbre dentraînement, à l' aide duquel le comportement physique de l'arbre d'entraînement est décrit, est schématiquement esquissé Le moteur a ici le moment d'inertie Je et peut livrer le moment de moteur réglable Te, lequel correspond au moment de rotation du moteur à combustion interne. La vitesse de rotation du moteur est désignée par e. L'embrayage peut transmettre un moment, dont la valeur est inférieure ou égale à TC1. Lorsque l'embrayage est en patinage, cette valeur est exactement égale à celle de TC13, lorsque l'embrayage est en adhérence, elle atteint au maximum TC1. Le moment de rotation transmissible de l'embrayage TCl est réglable. Une démultiplication i est prévue entre l'embrayage et le véhicule. La vitesse de rotation de la partie gauche de la démultiplication, donc de l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses, est désignce par gbi. Le véhicule a le moment d'inertie Jv. L'effort résistant, qui se compose de la résistance au roulement, de la résistance de l'air et de la force descensionnelle, influe de l'extérieur sur le véhicule. La somme de tous les moments influant sur le véhicule est désignée par Tr. La figure 2 représente un diagramme fonctionnel relatif à un développement possible du procédé selon l'invention. Les différentes étapes de procédé sont visibles sur le diagramme fonctionnel. Au début du procédé il est vérifié si 1'embrayage est en adbérence sur l'arbre d'entraînement. Lorsque la nouvelle vitesse doit être embrayée, le moment d'embrayage TC12 peut être calculé au moyen de l'équation 1 suivante: T. _ JV ÀTe'-i Je Tr Eq. 1 c12 i À Je + Jv le moment de moteur Te requis par le conducteur étant désigné par Te,d. Afin de pouvoir résoudre la partie droite de l'équation 1, il faut connaître Tr. Lorsque l'embrayage est en adhérence, les équations de mouvement pour le moteur et le véhicule sont définies au moyen des équations suivantes: Jv e = Te - Tc Eq. 2 Je g = Tr + i Tc' Eq. 3 TC1 étant le moment transmis par l'embrayage en adbérence. L'élimination de cette grandeur des équations 2 et 3 ainsi que la résolution en fonction de Tr conduisent à l'équation 4 suivante: r ( e) e Eq. 4 A partir de cette équation, Tr peut être calculée, moyennant quoi e est déterminée par la dérivée numérique de e. Lors du procédé selon l' invention, le moment d'embrayage TC1 est porté linéairement de 0 à TC12 pendant la constitution du moment: Tct=st Eq. 5 s désignant la quotité de la constitution du moment. La durée t résulte de l'équation 6: T. c12 Eq. 6 s Les autres étapes et/ou exigences de la stratégie conduisent aux formules suivantes: e(r)=gbi(r) Eq. 7 Te (r) =Ted(r) Eq. 8 Ted(t) désignant le moment souhaité par le conducteur à la fin de la constitution du moment. I1 est supposé ici, que celle-ci est pratiquement constante; il en résulte Te,d (T) = Te,d (t)= Te,d. Les vitesses de rotation des parties gauche et droite de l'équation 7 peuvent être déterminces par l'intégration des équations de mouvement 2 et 3: 6)e (O) + J. |(Te (t)-TCi (t))dt = gbi (O) + J. |(Tr + i Tc (t))dt Eq. 9 e 0 v 0 Tr n'étant pas modifié de manière significative durant la période observoe, ce qui veut dire qu'elle ne dépend pas de t. La partie droite de l'équation 9 peut être résolue par l' introduction des équations pour TCl(t). gbi (r)= J. (Tr + 2 À TCI2) + gbi (O) Eq. 10 Avec les équations 8 et 9, deux conditions sont liées au déroulement temporel du moment de moteur Te. Pour Te(t), un point de départ quelconque, dépendant exactement de deux paramètres devant encore être déterminés, peut maintenant être choisi. On peut choisir de préférence un déroulement temporel, dans lequel t apparaît jusqu'à une puissance 2. On peut de plus exiger que Te soit constant lorsque t=0: Te(t)=Te(0)+a-t+b t2 Eq. 11 La partie droite de l'équation 11 est introduite dans la partie gauche de l'équation 8 et résolue en fonction de a: a=-(Ted-Te(0)-b) Eq. 12 Les parties droites des équations 5, 10 et 11 sont introduites dans l'équation 9, intégrées et résolues en fonction de b: b = 3 ( 2 (Ted +Te(O)-Tcl2) -Je À(gbi()-e(O))) Eq. 13 En conséquence, le moment d'embrayage TC1 et le moment de moteur Te peuvent être commandés de manière appropriée à l' aide des équations 5 et 11. Les grandeurs contenues dans les équations peuvent être calculées par l'exploitation consécutive des équations 4, 1, 10, 13 et 12. On peut supposer que le moment souhaité par le conducteur Te,d et l' effort résistant restent pratiquement constants pendant le réembrayage. On ne doit toutefois pas se baser absolument sur cette supposition. Les valeurs actualisées de ces grandeurs sont en permanence accessibles au code de commande. De cette manière le moment requis Tcl2 de l'embrayage, lequel est nécessaire au calaul du moment d'embrayage actuel selon l'équation 5, peut être adapté à chaque interruption en fonction des valeurs modifiées du moment souhaité par le conducteur Ted et de la somme de tous les moments Tr influant sur l'artre d'entraînement Cela peut être également réalisé au moyen des paramètres a et b, servant au calcul du moment de moteur Te. Lors du procédé proposé, destiné à la commande d'un moment de moteur Te et d'un moment d'embrayage TC sur un arbre d'entraînement d'un véhicule, le processus décrit plus haut et représenté sur la figure 2 est appliqué de préférence une fois par cycle. Les revendications déposoes avec la demande de brevet sont des propositions de formulation sans préjudice de l'obtention de protections de brevet dépassant le cadre initial. La déposante se réserve le droit de revendiquer encore d'autres combinaisons de caractéristiques qui ne sont pour l' instant divulguces que dans la description et/ou les dessins. Des corrélations utilisces dans des sous- revendications se réfèrent à un autre développement de l'objet de la revendication principale par le biais des caractéristiques de chacune des sous-revendications; elles ne doivent pas être considérées comme étant une renonciation à obtenir une protection indépendante liée à l' objet pour les combinaisons de caractéristiques des sous-revendications corrélatives. Etant donné que les objets des sous-revendications, eu égard à l'état de la technique au j our de la priorité, peuvent constituer des inventions propres et indépendantes, la déposante se réserve le droit d' en faire l'objet de revendications ou de déclarations de dissociation indépendantes. Elles peuvent en outre également contenir des inventions indépendantes comportant des développements indépendants des objets des sous-revendications précitées. Les exemples de réalisation ne doivent pas être compris comme restriction de l' invention. Au contraire, dans le cadre de la présente divulgation, de nombreuses adaptations et modifications sont possibles, en particulier des variantes, des éléments et des combinaisons et/ou des matériaux pouvant par exemple, par combinaison ou adaptation de différentes caractéristiques, et/ou éléments ou étapes de procédé, en liaison avec ceux décrits dans la description générale, dans les formes de réalisation ainsi que dans les revendications et contenus dans les dessins, être prélevés par le spécialiste en vue d'atteindre le but et qui aboutissent par le biais de caractéristiques combinables à un nouvel objet ou à de nouvelles étapes de procédé et/ou à une nouvelle chronologie des étapes, également dans la mesure o elles concernent des procédés de construction, de vérification ou de travail RVENCICAIIONS 1. ProcdA deLind la commande d'un moment de moteur et d'un moment d'embrayage sur un arbre d'entrainement d'un vdUicule avec une boite de vitesses et un mcteur apr@s un passage de viLesse, caracL6risA en ce que le momenL d'embrayage {T.] esL porL une valeur prdterminde eL qu'en mme temps le moment de moteur (I,) est command de telle sorte que le patinage de 1'embrayage soit supprim6. 2. ProcdA selon la revendication 1, caract@ris en ce gue le moment d'embrayage (Ic] est portd de mani@re uniforme d'un moment d'embrayage directement aprAs le passage de vitesse (valeur O) une valeur prAdAtermine, laquelle correspond au moment d'embrayage (Ic) immdiatement aprAs le passage l'adhrence. 1. [rocAd selon la revendication 2, caractdrisA en ce que la valeur du moment d'embrayage (Ic=) est calcule au moyen de 1'6quation suivante: 7, (-! 2 0 (72 =.2 ' f 7,+7, 4. ProcdA selon 1'une quelconque des revendications prAcdentes, caractrisA en ce que le patinage de 1'embrayage est supprim par commande du moment de moteur (Ie) exactement l' instant oD le moment d'embrayage atteint la valeur (Ic=) et/ou le moment de moteur (I,) correspond partir de cet instant nouveau au moment souhait par le conducteur. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la vitesse de rotation du moteur pour la commande du moment de moteur (Te) est réglée par le biais de la modification du moment d'embrayage (Tcl). 6. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le moment d'embrayage (TC1) est augment é de manière uniforme pendant le réembrayage. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lors de l' adhérence de l' embrayage, l'équation de mouvement du moteur est prédéfinie au moyen de l'équation suivante: Je (ie = Te-Tci 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lors de l' adbérence de l' embrayage, l' équation de mouvement du véhicule est définie au moyen de l'équation suivante: Jv gbi = Tr + i Tc 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la somme de tous les moments influant sur l'arbre d' entraînement (Tr) est caleulée au moyen de l' équation suivante: Tr = i Je +) À e-i À Te 10. Dispositif de commande pour un arbre d'entraînement d'un véhicule avec un moteur et une boîte de vitesses, couplée au moyen d'au moins un embrayage, destiné en particulier à la réalisation du procédé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'au moins un appareil de commande de moteur et au moins un appareil de commande de la boîte de vitesses sont prévus, lesquels commandent le moment de moteur (Te) et le moment d'embrayage (TC1) de telle sorte qu'après un passage de vitesse une constitution de moment aussi constante que possible est