Brevet FR2910419A1 — publié le 20080627

Procédé de contrôle du couple moteur d'un véhicule automobile lors des passages de vitesses. L'invention concerne un procédé de contrôle du couple moteur d'un véhicule automobile, pendant les passages de vitesses montants et descendants, dans le cas particulier d'un véhicule équipé d'une boîte de vitesses manuelle. Le problème que vise à résoudre l'invention est celui du salut et des à-coups du véhicule lors des passages de vitesses, c'est-à-dire des oscillations de la chaîne cinématique dues à la synchronisation entre le moteur du véhicule et l'embrayage. Actuellement, une solution décrite dans la demande de brevet européen EP 1 655 520, déposée au nom de NISSAN MOTOR COMPANY, consiste à contrôler le couple moteur pour réduire le temps de passage des vitesses dans le cas d'un véhicule automobile équipé d'une boîte de vitesses automatique. L'objectif est une vitesse moteur cible et aucun observateur d'état n'est utilisé. Une autre solution est décrite dans la demande de brevet international publiée sous le No. WO 2005/108148, au nom de SOUTHWEST RESEARCH INSTITUTE, et concerne les véhicules équipés d'une boîte de vitesses robotisée. Elle concerne le contrôle, pendant toute la phase du passage des vitesses, du couple moteur afin de réduire l'écart de vitesse entre le moteur et la transmission et éviter les oscillations du régime moteur. Le procédé utilise un observateur pour la détermination de l'état, ouvert ou fermé, de l'embrayage, et non de la détermination du couple transmis par l'embrayage. Le but de l'invention est de pallier ces inconvénients en proposant un contrôle du couple moteur dans le cas d'un véhicule à boîte de vitesses manuelle, lors de la fermeture de l'embrayage, en fonction de l'état reconstruit de cet embrayage au moyen d'un observateur d'état à entrée inconnue. Ce contrôle du couple moteur est fait à partir d'une estimation du couple transmis par l'embrayage lors de sa phase d'engagement et présente l'avantage de réduire les à-coups de la vitesse du véhicule lors du passage des vitesses. Pour cela, l'objet de l'invention est un procédé de contrôle du couple moteur d'un véhicule automobile équipé d'une boîte de vitesses manuelle, caractérisé en ce que, lors des phases d'engagement de l'embrayage au moment des passages de 2910419 2 vitesses montants et descendants, le couple moteur est déterminé en fonction d'une estimation du couple transmis par l'embrayage. Selon une autre caractéristique du procédé, au cours des phases 5 d'engagement de l'embrayage, il fixe un seuil minimal à la dérivée temporelle du régime moteur et augmente la valeur du couple moteur pour qu'il soit supérieur ou égal à une borne inférieure, définie par la somme du couple estimé transmis par l'embrayage et du produit de l'inertie du moteur par ledit seuil minimal de la dérivée temporelle du régime du moteur. 10 Selon une autre caractéristique du procédé, l'estimation du couple transmis par l'embrayage est obtenue à partir d'un observateur d'état à entrée inconnue, avec un modèle de la chaîne cinématique en amont de l'embrayage dont les entrées sont le couple moteur et le couple estimé transmis par l'embrayage, sans tenir compte de la 15 torsion du double volant amortisseur, et un modèle de l'évolution du couple de l'embrayage. Selon une autre caractéristique du procédé, le modèle de l'évolution du couple estimé transmis par l'embrayage prévoit une évolution linéaire dans le temps, avec une 20 dérivée seconde par rapport au temps qui est nulle. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description illustrée par les figures suivantes qui sont : 25 la figure 1 : un schéma de principe de la structure d'un observateur du couple transmis par l'embrayage, la figure 2: un modèle de la chaîne cinématique en amont de l'embrayage. 30 Pour réduire le salut du véhicule et les à-coups lors des passages de vitesses, qu'ils soient montants ou descendants, l'invention consiste à remettre du couple moteur, car celui-ci chute lors de la synchronisation entre le moteur et l'embrayage, de telle sorte qu'il ne devienne pas inférieur à une borne déterminée. Pour cela, il est nécessaire de connaître le couple P, transmis par l'embrayage mais sur une boîte de 35 vitesses manuelle, il ne peut être mesuré. C'est pourquoi le procédé selon l'invention le détermine par un observateur à entrée inconnue, formé par le modèle Mcc de chaîne cinématique en amont de l'embrayage qui ne prend pas en compte la torsion du double 2910419 3 volant amortisseur, et par un modèle ME de l'évolution de ce couple r~ estimé comme le montre la figure 1. La figure 2 est un schéma du modèle de la chaîne cinématique, dans lequel est 5 représentée l'inertie Je du moteur, la vitesse We de rotation, ou régime, du moteur, le couple moteur re et le couple rctransmis par l'embrayage. Concernant l'évolution du couple Tic, le procédé considère qu'elle est linéaire, c'est-à-dire avec une dérivée seconde par rapport au temps qui est nulle. 10 Etant donné qu'au premier ordre, le couple de l'embrayage est indépendant de la vitesse de glissement, donc que l'embrayage est modélisé à partir seulement de la chaîne cinématique en amont, et que la raideur du double volant amortisseur est négligée, la différence entre le couple moteur re et le couple r~ estimé transmis par 15 l'embrayage est égale au produit de l'inertie du moteur Je par la dérivée temporelle de rotation we : r ùr 'ù T e * e e We 20 Puisque l'entrée relative au couple rc transmis par l'embrayage n'est pas mesurée mais estimée, l'observateur comprend un modèle ME de l'évolution de cette entrée et le feedback sur l'erreur d,e prédiction de l'évolution du régime moteur we permet de corriger l'état interne du modèle du couple r~ et de faire converger sa sortie avec la vraie valeur du couple embrayage. 25 La principale contrainte à l'exploitation de l'observateur, de type Luenberger, pour l'estimation du couple r, transmis par l'embrayage, pendant les passages de vitesses, est la vitesse de convergence, autrement dit la capacité de l'observateur à suivre les changements rapides de couple. Cette vitesse de convergence de 30 l'observateur est limitée par la mesure du régime moteur wei qui a lieu à chaque passage de cinq dents d'une roue dentée à 60 dents solidaire du vilebrequin devant un capteur inductif dit de point mort haut. Selon l'invention, le procédé introduit une remise de couple moteur pendant les 35 phases de patinage de l'embrayage, aux passages des vitesses, dans le but de réduire la chute du régime moteur et donc le salut et les à-coups. Réduire la chute du régime moteur revient à fixer un seuil minimal chemin à sa dérivée temporelle, représentative de 5 10 2910419 4 sa variation dans le temps qui est négative. De plus, il fixe une borne inférieure au couple moteur Te en fonction de l'estimation du couple T, transmis par l'embrayage ; effectuée à chaque PMH : Fe F + Te * (Oe min = Fe min Grâce à cette borne inférieure Temin imposée au couple moteur, en phase de patinage de l'embrayage, le salut à la synchronisation entre le moteur et l'embrayage est réduit considérablement et les à-coups sont évités. Selon une autre caractéristique de l'invention, on peut prévoir que le couple moteur soit contrôlé en imposant à celui-ci un seuil maximal, de façon à limiter, dans certaines situations, le couple transmis aux roues, par rapport à la demande de couple moteur du conducteur. REVENDICATIONS 1. Procédé de contrôle du couple moteur d'un véhicule automobile équipé d'une boîte de vitesses manuelle, caractérisé en ce que, lors des phases d'engagement de l'embrayage au moment des passages de vitesses montants et descendants, le couple moteur (Te) est déterminé en fonction d'une estimation du couple (Te) transmis par l'embrayage. 2. Procédé de contrôle selon la revendication 1, caractérisé en ce que, au cours des phases d'engagement de l'embrayage, il fixe un seuil minimal froemin) à la dérivée temporelle du régime moteur et augmente la valeur du couple moteur (re) pour qu'il soit supérieur ou égal à une borne inférieure, définie par la somme du couple (rc) estimé transmis par l'embrayage et du produit de l'inertie du moteur (Je) par un seuil minimal de la dérivée temporelle (wemin)du régime du moteur : Fe - c +Je*C)eminùlemin 3. Procédé de contrôle selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'estimation du couple (Te) transmis par l'embrayage est obtenue à partir d'un observateur d'état à entrée inconnue, avec un modèle de la chaîne cinématique en amont de l'embrayage dont les entrées sont le couple moteur (re) et le couple (rc) estimé transmis par l'embrayage, sans tenir compte de la torsion du double volant amortisseur, et un modèle de l'évolution du couple (rc) de l'embrayage. 4. Procédé de contrôle selon la revendication 2, caractérisé en ce que le modèle de l'évolution du couple (rc) estimé transmis par l'embrayage prévoit une évolution linéaire dans le temps, avec une dérivée seconde par rapport au temps qui est nulle. 5. Procédé de contrôle selon la revendication 2, caractérisé en ce que le couple moteur est contrôlé en imposant à celui-ci un seuil maximal, de façon à limiter, dans certaines situations, le couple transmis aux roues, par rapport à la demande de couple moteur du conducteur.