Brevet FR2865686A1 — publié le 20050805

PROCEDE DE COMMANDE ANTICIPEE DES bECISIONS DE CHANGEMENT DE MODE D'UNE TRANSMISSION INFINIMENT VARIABLE La présente invention concerne le pilotage des transmissions automatiques à variation continue ou infiniment variables. Plus précisément, elle se rapporte à la commande des changements de mode d'une transmission infiniment variable à plusieurs modes de fonctionnement comprenant au moins deux voies parallèles de couplage contenant chacune un coupleur fermé sur un premier mode de fonctionnement et ouvert dans un second, les deux coupleurs étant fermés simultanément pendant une période de temporisation au cours des changements de mode. Cette invention trouve une application privilégiée, mais non limitative, sur un dispositif de transmission du type comprenant au moins deux voies parallèles de transmission de puissance, une voie contenant une chaîne cinématique à démultiplication fixe, et une autre voie contenant un variateur de vitesse continu, composé de deux machines électriques. Par la publication FR 2 823 281, on connaît un dispositif du type indiqué ci-dessus, selon lequel les différentes voies sont connectées d'une part à un répartiteur mécanique d'entrée relié à une source d'énergie mécanique tel qu'un moteur thermique, et d'autre part à un répartiteur mécanique de sortie relié aux roues du véhicule. Les répartiteurs mécaniques d'entrée et de sortie sont de préférence, mais non obligatoirement, des trains épicycoïdaux. Une telle transmission comporte deux modes principaux de fonctionnement, utilisant l'une ou l'autre des deux voies de couplage. Sur chaque mode, les moyens de couplage, ou coupleurs, de la voie de couplage non utilisée, sont ouverts, tandis que ceux de la voie de couplage utilisée sont fermés. Selon la publication FR2 823 281, les changements de mode interviennent à certains points de fonctionnement particuliers de la transmission, correspondant au franchissement de seuils de rapports déterminés. Les changements de mode de la transmission sont déterminés en fonction de la cinématique d'ensemble de celle-ci en attribuant notamment à chaque mode de fonctionnement, une plage de rapport déterminée. Ainsi, à chaque point de fonctionnement de la transmission, celle-ci se trouve sur un mode de fonctionnement approprié. Les changements de mode d'une telle transmission, sont donc déclenchés de manière à ce que le mode de transmission soit toujours compatible avec la cinématique de celle-ci au point de fonctionnement visé par le calculateur. L'adoption, à chaque instant, du mode de fonctionnement le plus approprié, permet d'optimiser le fonctionnement de la transmission, Toutefois, ces dispositions ne sont pas suffisantes pour optimiser le déroulement des opérations de changement de mode elles-mêmes. Pour atteindre ce dernier objectif, et réduire en particulier la durée des changements de mode, l'invention propose d'exploiter la connaissance de la dynamique des coupleurs. Plus précisément, elle prévoit de commander de façon anticipée les décisions de changement de mode d'une transmission infiniment variable à dérivation de puissance, de manière à réduire la durée des opérations de changement de mode. Conformément à l'invention, un changement de mode est décidé par anticipation à un instant donné, si la variation de régime différentiel aux bornes de ce coupleur à l'issue d'une période déterminée, quitte le domaine du mode courant, par exemple en changeant de signe pendant cette période. De préférence, le changement de mode est décidé seulement si la variation de régime différentiel entre les bornes de ce coupleur est inférieure à un premier seuil de variation préétabli, et que la valeur prévisionnelle du régime différentiel est inférieure à un premier seuil préétabli de différentiel prévisionnel. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation non limitatif de celle-ci, en se reportant aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 illustre la détermination d'une consigne de mode de fonctionnement ou mode cible , et - la figure 2 résume les conditions de passage du mode cible à la prise de décision effective de changement de mode Comme indiqué plus haut, l'invention s'applique à une transmission infiniment variable à dérivation de puissance à deux modes de fonctionnement comportant deux coupleurs, fermés respectivement sur un premier et sur un second mode de fonctionnement, en respectant des contraintes de changement de mode déterminées par la cinématique de la transmission. Le passage d'un mode de transmission à l'autre doit notamment être déclenché au moment opportun pour que le mode courant de la transmission soit toujours dans domaine acceptable pour la cinématique d'ensemble de la transmission, et pour que à chaque instant, le point de fonctionnement de la transmission soit proche du point de fonctionnement respectant des contraintes de changement de mode définies, par exemple comme dans la publication FR 2 823 281. Pour chacune des variables suivantes, - Win: régime d'entrée de la transmission - Wout: régime de sortie de la transmission - DWa et DWb: régimes de rotation différentiels aux bornes des coupleurs A et B, le calculateur de la transmission est capable d'élaborer par calcul matriciel une valeur de consigne ou valeur prévisionnelle, correspondant à leur valeur au point de fonctionnement visé : - CWin: consigne ou valeur prévisionnelle de régime d'entrée de la transmission - CDWa et CbWb: consignes ou valeurs prévisionnelles de régime différentiel aux bornes des coupleurs A et B. Il est ainsi possible d'écrire: -bWa=Fa(Win,Wout) -bWbFb(Win,Wout) -CDWa=Fa(CWin,Wout) - CDWb = Fb (CWin, Wout) Fa et Fb étant des fonctions définies par les coefficients d'une matrice. Conformément à l'invention, la commande des décisions de changement de mode exploite aussi les variables suivantes: - gradCbWa et gradCDWb: variations des valeurs de régime différentiel prévisionnel aux bornes des coupleurs A et B (dérivée, gradient, gradient glissant, ...) - gradbWa et gradbWb. variations des régimes différentiels aux bornes des coupleurs A et B. (dérivée, gradient, gradient glissant, ...) - xa et xb: durée de fermeture des coupleurs A et B - bWa(t+xa) et bWb(t+xb) : régimes de rotation différentiels anticipés aux bornes des coupleurs A et B qui seront atteints xa et xb secondes après l'instant courant t: DWa(t+xa) = bwa(t)+ grad(bWa)*xa Sachant que le point optimal de changement de mode est tel que bWa et DWb sont nuls, les domaines autorisés sur chaque mode de fonctionnement par la cinématique de la transmission sont par construction: DWa = 0 avec bWb > 0 sur le mode A, et DWa 0 en mode B. La figure 1, indique également les différents seuils de valeurs pris en considération dans le procédé de commande proposé : - 5G1CDWa et SG1CDWb: premiers seuils de variation de valeur prévisionnelle de régime différentiel aux bornes ces coupleurs A et B S62CDWa et SG2CDWb: deuxièmes seuils de variation de valeur prévisionnelle de régime différentiel aux bornes des coupleurs A et B, - SICDWa et S1CDWb: premier seuil de régime différentiel prévisionnel aux bornes des coupleurs A et B - S2CDWa et S2CDWb: deuxième seuil de différentiel de régime prévisionnel aux bornes des coupleurs A et B La figure 1 distingue deux situations appelées respectivement Mode cible = MODE A, et Mode cible = MODE B, selon que le mode établi ou en cours d'établissement (changement AB ou BA en cours), est le mode A ou le mode B. Si à un instant t, le mode cible est le mode A, on voit que la première vérification de la boucle de commande est de savoir si ce mode est effectivement établi (mode courant), ou non (changement de mode BA en cours). Dans le premier cas, le mode cible, ou consigne de mode passe par anticipation de A à B à cet instant, pour autant que trois conditions soient remplies: - si le régime différentiel bWb(t+xb) à l'instant t+xb aux bornes du coupleur B ouvert sur le mode courant a quitté le domaine du mode A, en étant de signe opposé au différentiel de régime aux bornes du même coupleur à l'instant t, - si la variation de régime différentiel prévisionnelle gradCbWb à l'instant t aux bornes du coupleur B est inférieure à un premier seuil de gradient prévisionnel préétabli 5G1CDWb, et - si la valeur prévisionnelle CDWb du régime différentiel aux bornes du coupleur B est inférieure à un premier seuil de régime différentiel prévisionnel SlCDWb préétabli. Dans l'autre cas, c'est à dire si un changement de mode 10 BA est en cours, le mode cible passe de A à B lorsque les deux conditions suivantes sont remplies: - la variation de régime différentiel prévisionnel gradCbWb aux bornes du coupleur à fermer pour réintroduire le mode B est inférieure à un second seuil de gradient de régime SG2CbWb préétabli, et - le différentiel de régime prévisionnel CbWb aux bornes du coupleur B est inférieur à un second seuil de différentiel régime prévisionnel S2CbWb préétabli. Enfin, lorsque un changement de mode BA est en cours et que ces deux dernières conditions ne sont pas remplies simultanément, la consigne n'est pas inversée et le mode cible reste le mode A, ce qui signifie que le changement de mode BA se poursuit. Conformément à l'invention, les conditions de changement de mode cible à partir de la consigne de mode 8 indiquées sur la partie droite de la figure 1 sont analogues par symétrie à celles qui viennent d'être décrites. La figure 2, est simplement destinée à mettre en évidence la distinction entre le changement de mode cible et la prise de décision effective de changement de mode, en fonction du mode cible déterminé par le calculateur. L'information d'entrée est le mode ciblé par le calculateur conformément à la figure 1. Si à un instant donné la cible est A, alors qu'elle était précédemment 8, la décision de changement BA (passage de B à A) est prise. A l'inverse, la décision de changement AB (passage de A à B) est prise si le mode cible vient de passer de A à B. Enfin, si on n'est pas dans une des situations précédentes, le mode courant est conservé. Comme la figure 1, la figure 2 peut se lire de la même façon en inversant la désignation des modes A et 8. En conclusion, on voit que conformément à l'invention, l'élaboration la génération de la consigne de changement de mode 15 s'appuie sur l'élaboration des régimes différentiels aux bornes des systèmes de découplage, l'élaboration de consignes de ces mêmes régimes différentiels, et - une estimation de la durée de fermeture du coupleur concerné. Ainsi, le procédé de commande proposé par l'invention exploite la connaissance de la dynamique des coupleurs, de manière à réduire la durée de changement de mode effectif et à éviter les oscillations de la consigne de changement de mode lorsque le point de fonctionnement de la transmission est proche du point de fonctionnement optimal de changement de mode. En effet, l'invention permet de déclencher prématurément la décision de changement de mode, par prévision de l'évolution du coupleur ouvert sur le mode courant, et de l'instant d'annulation du différentiel de vitesse aux bornes de ce coupleur. &race à l'invention, la durée d'annulation du différentiel de vitesse aux bornes du coupleur concerné, coïncide avec sa durée de fermeture, de sorte que la durée totale de l'opération de changement de mode est réduite du temps normalement nécessaire pour égaliser les vitesses aux bornes du coupleur ouvert sur le mode courant avant de commencer à fermer ce dernier. -10-REVENDICATIONS 1. Procédé de commande anticipée des décisions de changement de mode d'une transmission infiniment variable à plusieurs modes de fonctionnement (A, 8) comprenant au moins deux voies parallèles de couplage contenant chacune un coupleur fermé sur un premier mode de fonctionnement (A) et ouvert dans un second (8), les deux coupleurs étant fermés simultanément pendant une période de temporisation au cours des changements de modes, caractérisé en ce qu'un changement de mode est décidé par anticipation à un instant t si le différentiel de régime [DWa(t+xa), DWb(t+xb)] aux bornes du coupleur ouvert sur le mode courant à l'issue d'une période prédéterminée xa, xb, quitte le domaine du mode courant. 2. Procédé de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un changement de mode est décidé si le différentiel de régime [DWa(t+xa), DWb(t+xb)] à l'issue de la période xa, xb, est de signe opposé à celui de l'instant t. 3. Procédé de commande selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'un changement de mode est décidé si la variation de différentiel de régime prévisionnel (gradCbWa, gradCDWb) entre l'instant t et l'instant t+ a, t+b, est inférieure ou égale à un premier seuil de variation préétabli (SGlCDWa, SG1CDWb). 4. Procédé de commande selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'un changement de mode est décidé lorsque la valeur prévisionnelle (CDWa, CDWb) de régime différentiel aux bornes du différentiel à fermer sur le nouveau mode ciblé est inférieure à un premier seuil de régime prévisionnel préétabli (SlCDWa, 51CDWb). 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la décision de changement de mode est inversée si la variation de différentiel de régime prévisionnel (gradCDWa), gradCbWb) aux bornes du coupleur à fermer pour réintroduire ce mode est inférieure à un second seuil de variation préétabli (SG2Cb, 5G2CDWb). 6. Procédé de commande selon la revendication 5, caractérisé en ce que la décision de changement de mode est inversée si le différentiel de régime prévisionnel (CDWa, CbWb) aux bornes de ce récepteur est inférieur à un second seuil de régime prévisionnel préétabli (52CbWa, 52CDWb).