Brevet FR2922616A1 — publié le 20090424

PROCEDE DE MESURE DE POSITION D'UN EMBRAYAGE La présente invention concerne le domaine des embrayages pour véhicule automobile, et plus particulièrement la mesure de position d'un embrayage. Cette invention trouve une application particulièrement avantageuse dans les véhicules munis d'une boîte de vitesses mécanique pilotée. Un embrayage de véhicule automobile est utilisé pour accoupler et désaccoupler temporairement l'arbre moteur d'un véhicule avec un arbre récepteur, appelé également arbre primaire, lié à la boîte de vitesses, afin de permettre une transmission de puissance (ou couple) entre le moteur et les roues motrices du véhicule via la boîte de vitesses. Dans le cas des boîtes de vitesses mécaniques pilotées, dites BVMP, il est nécessaire de connaître la position de l'embrayage, à savoir embrayé (fermé), débrayé (ouvert), ou en glissement (course intermédiaire) pour pouvoir en assurer le pilotage. A cet effet, les systèmes BVMP connus utilisent généralement un capteur de position d'embrayage. Selon les systèmes, ce capteur mesure la position de la butée d'embrayage ou de l'actionneur d'embrayage. La mesure est ensuite transformée, par un calculateur présent dans le véhicule, en une valeur de couple transmise par l'embrayage. Cette transmission de couple a pour conséquence un déplacement du véhicule. Ainsi, une mesure erronée de la position d'embrayage peut avoir des conséquences négatives en termes de sécurité du conducteur et des occupants du véhicule, ou encore de l'environnement du véhicule, puisqu'elle peut entraîner une transmission de couple intempestive et par là même un déplacement involontaire du véhicule. A titre d'exemple permettant d'illustrer cet inconvénient, on peut citer le cas dans lequel le conducteur d'un véhicule freine, provoquant ainsi l'arrêt du véhicule, alors que le moteur tourne et qu'un rapport de vitesse est engagé. Dans une telle situation, le système de pilotage d'embrayage détecte la position embrayée de l'embrayage, et commande donc une ouverture de l'embrayage, pour qu'il n'y ait plus de transmission de couple. Si, suite à une défaillance, le capteur de position mesure une position faussement débrayée, le système BVMP interrompt le pilotage de l'ouverture de l'embrayage alors que la position réelle de débrayage n'est pas encore atteinte. Dans une telle situation, si le conducteur freine, le moteur va caler avec un rapport engagé. Si, en revanche, le conducteur ne fait rien, le véhicule va avancer, ce qui peut s'avérer relativement dangereux L'invention part donc de la constatation qu'il est nécessaire de remédier à cet inconvénient et qu'il n'existe pas, à l'heure actuelle, de système permettant de détecter cette erreur de mesure, et donc d'éviter les désagréments précédemment mentionnés. La détection est réalisée de façon tardive, notamment après la survenance des effets intempestifs consécutifs à l'erreur de mesure, tels qu'un calage du moteur ou un déplacement du véhicule. L'invention vise ainsi à combler cette lacune en proposant un procédé de mesure de position d'embrayage, permettant de détecter une mesure erronée et ainsi d'éviter la transmission d'une mauvaise information au système de pilotage de l'embrayage. De façon plus précise, l'invention concerne un procédé de mesure de la position d'un embrayage installé sur un véhicule automobile, comprenant les étapes suivantes : - l'étape d'effectuer une première et une seconde mesures de position, quasi simultanées, représentatives de la position de l'embrayage, - l'étape de transmettre la première mesure à un système de pilotage d'embrayage, - l'étape de déterminer un écart de mesure entre la première et la seconde mesures, - l'étape de comparer cet écart de mesure avec une valeur maximale d'écart, et -dans le cas où l'écart de mesure est supérieur à cette valeur maximale, l'étape de transmettre au système de pilotage une information signalant une incohérence de la mesure. La première mesure est une mesure fonctionnelle, utilisée par le système de pilotage d'embrayage pour déterminer les différents actionneurs à commander, par exemple pour embrayer ou débrayer. Dans une réalisation particulièrement avantageuse, les première et seconde mesures sont effectuées simultanément. Selon une caractéristique, les mesures de position sont soit une mesure de position d'une butée d'embrayage, soit une mesure de position d'un actionneur d'embrayage déporté. Toutefois, il est nécessaire que les deux mesures soient de même type, puisqu'elles doivent être comparables pour la mise en oeuvre du procédé de mesure. Dans une réalisation, les mesures de position sont effectuées à l'aide d'une paire de capteurs, ou d'un système de capteur double. Les caractéristiques de ces capteurs seront ultérieurement détaillées à l'aide de graphes et de figures. Selon une caractéristique, les capteurs sont de type linéaire, et leurs caractéristiques présentent des pentes différentes de même signe. Selon une caractéristique, les capteurs sont de type linéaire, et leurs caractéristiques présentent des pentes opposées. Selon une caractéristique, la valeur maximale d'écart est déterminée en 25 fonction des caractéristiques de l'embrayage. Par exemple, dans une réalisation avantageuse, cette valeur maximale sera déterminée en fonction de la course de la butée d'embrayage et/ou de l'actionneur d'embrayage. En effet, ainsi que décrit précédemment, l'un des objectifs de l'invention 30 est d'éviter qu'une mesure incohérente de la position de l'embrayage ne conduise à une conclusion erronée quant à l'état embrayé ou débrayé. En conséquence, il est utile que la valeur maximale d'écart soit choisie de façon à ce que, lorsque les deux mesures effectuées amènent à des conclusions différentes sur l'état de l'embrayage, une incohérence soit signalée.20 Ainsi, il est utile que cette valeur maximale d'écart soit suffisamment faible pour être surpassée par la valeur de l'erreur de position, ou dérive, lorsqu'il y a un risque d'erreur sur l'état de l'embrayage. Dans toute la suite de la description, les expressions � valeur maximale � et � seuil maximal � seront utilisés indifféremment pour désigner cette grandeur. Selon une caractéristique, le procédé comprend en outre l'étape, dans le cas où une incohérence de la mesure est signalée, de piloter le véhicule selon un 10 mode de secours prédéterminé. Selon une caractéristique, les mesures de position de la butée d'embrayage et/ou d'un actionneur d'embrayage déporté sont transformées, par un calculateur compris dans le système de pilotage, en un couple de puissance transmis 15 par l'embrayage. L'invention concerne également un embrayage pour véhicule automobile, comportant un dispositif apte à mettre en oeuvre un procédé de mesure de position d'embrayage comportant une ou plusieurs des caractéristiques 20 précédemment décrites. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront avec la description de certains modes de réalisation, description effectuée à titre non limitatif à l'aide des figures sur lesquelles : 25 les figures la et lb représentent des caractéristiques de capteur utilisées dans le cadre d'une mesure de type � pente différente �, et les figures la et lb représentent des caractéristiques de capteur utilisées dans le cadre d'une mesure de type � pente opposée�. 30 Dans le cadre de la mise en oeuvre d'un procédé de mesure tel que celui décrit dans la présente demande, deux capteurs, ou un système de capteur double sont, par exemple, disposés au même endroit que le capteur de position connu de l'état de l'art. Un procédé de mesure trouve une application avantageuse sur des 35 commandes concentriques hydrauliques, dite CSC, mais il peut également être mis en oeuvre, par exemple, sur une fourchette d'embrayage piloté par un actionneur à câble. Dans les exemples décrits ci-dessous, les capteurs de position utilisés sont de type linéaire. Ces capteurs mesurent, dans le dispositif d'embrayage, une tension correspondant à une position de la commande d'embrayage. Cette configuration n'est toutefois pas limitative, puisque tout type de capteur peut être utilisé dans le cadre d'un procédé de mesure selon l'invention. La première configuration décrite met en oeuvre deux capteurs linéaires dont les caractéristiques respectives sont de pente différente, mais de même signe. Ainsi, le capteur Cl est tel que sa caractéristique s'exprime sous la forme U = kl *X +bl, tandis que la caractéristique du capteur C2 s'exprime sous la forme U = k2*X + b2, avec kl et k2 distincts de même signe. Les tensions U sont, par exemple, exprimées en volts, et les positions en millimètres. Les caractéristiques théoriques de ces deux capteurs sont montrées respectivement par les courbes 20 et 21 sur la figure la. Le capteur Cl est utilisé pour effectuer une première mesure, dite fonctionnelle, transmise au système de pilotage d'embrayage. Le capteur C2, quant à lui, effectue une seconde mesure, dite de redondance, destinée uniquement à vérifier la cohérence de la première mesure. Ainsi, au cours d'une étape de mesure, le capteur Cl mesure une première tension U. D'après la caractéristique montrée en figure la, cette mesure signifie que la position de l'embrayage est Xc, selon la relation Ucapt1 = ki*Xc+bl. Le capteur C2 effectue simultanément une mesure de tension Ucapt2. Si la première mesure est correcte, c'est à dire si la position X, est la position réelle de l'embrayage, alors la mesure UGapt2 devrait être égale à k2*Xc + b2. Cette situation cohérente est illustrée par la figure la, où il apparaît que les points 22 et 23, correspondants respectivement aux première et seconde mesures, sont alignés verticalement, puisqu'ils représentent la même position X. Toutefois, dans certains cas, les positions obtenues par les mesures issues des deux capteurs sont différentes. Dès lors, d'après les caractéristiques respectives des capteurs, on obtient une première mesure Ucapt1 = = ki*Xc+bl, illustrée par le point 24 sur la figure lb, et une seconde mesure Ucapt2 = k2*Xc + b2 , illustrée par le point 25 sur la figure. Le système de pilotage de l'embrayage est, par exemple, muni d'un calculateur électronique ayant accès à des données représentant les caractéristiques des capteurs mis en oeuvre dans le procédé de mesure. Ainsi, à partir des mesures Ucaptl et Ucapt2, ce calculateur électronique calcule les positions correspondantes Xcl et Xc2r et calcule également l'écart Ec entre ces deux valeurs. Cet écart, montré sur la figure lb, représente la dérive entre les deux mesures. Le calculateur dispose également d'une valeur Emax représentant un seuil maximal d'incohérence à ne pas dépasser. Ainsi, le calculateur effectue une comparaison afin de déterminer si la valeur Ec excède le seuil maximal Emax. Le cas échéant, le calculateur transmet alors au système de pilotage d'embrayage une information signalant l'incohérence de la mesure. A réception de cette information, le système de pilotage commande, dans une réalisation, un passage à un mode de fonctionnement de secours. Un tel mode correspond, par exemple, à la commande d'une ou plusieurs actions destinées à placer le véhicule dans un état arrêté et sécurisé. Parmi ces actions on peut mentionner l'arrêt du moteur, la réouverture de l'embrayage, ou encore la commande du frein. En effet, ainsi que mentionné dans le préambule de la description, si une mesure d'embrayage est incohérente, elle peut conduire à un passage en position embrayée, partielle ou totale, non voulu par le conducteur, et ainsi à un déplacement intempestif du véhicule. Les figures 2a et 2b montrent une autre configuration envisageable pour la mise en oeuvre d'un procédé de mesure selon l'invention. Dans cette deuxième configuration, les deux capteurs utilisés sont toujours linéaires, mais leurs caractéristiques présentent des pentes inversées. Ainsi, la caractéristique du capteur Cl s'exprime sous la forme Ucapt1 = k*Xc, alors que la caractéristique du capteur C2 s'exprime sous la forme Ucapt2 = -k*Xc + M, où M est une constante. Ces deux caractéristiques sont illustrées, respectivement, par les droites 30 et 31 sur la figure 2a. Comme dans la configuration précédemment décrite, si les mesures sont cohérentes, les positions obtenues à l'issue des deux mesures doivent être identiques. Ce cas de figure est illustré sur la figure 2a, sur laquelle il apparaît que les points 32 et 33, représentant respectivement les première et seconde mesures, sont alignés verticalement. En revanche, si une des mesures est incohérente, il apparaîtra une dérive de position, puisque la position )(cl obtenue par la première mesure (point 34) est différente de la position Xc2 obtenue par la seconde mesure (point 35). Le calculateur électronique est alors en capacité de calculer l'erreur de position, ou dérive sc, qui apparaît entre ces mesures. Cette erreur de position est ensuite comparée au seuil maximal acceptable Emax afin de décider de la nécessité, ou non, de basculer le véhicule dans un mode secours. Pour une mise en oeuvre correcte de ce procédé, il est évidemment utile que les deux mesures soient simultanées ou au moins très proches dans le temps, de façon que la position réelle de l'embrayage ne varie pas, ou peu, entre les deux mesures. Toutefois, dans le cas où l'on souhaiterait mettre en place un procédé dans lequel les mesures sont effectuées successivement, il peut être envisagé de prendre en compte, lors de la détermination du seuil maximal de cohérence, le déplacement normal de l'embrayage pendant l'intervalle entre les deux mesures. 25 Selon les modes de réalisation de l'invention, plusieurs types de capteur peuvent être utilisés. Parmi les différentes solutions techniques on peut citer des capteurs analogiques, des capteurs de type à effet Hall, des capteurs de type potentiomètre, des capteurs à aimant sans contact. Cette liste n'est, bien évidemment, pas limitative puisqu'il est possible 30 de mettre en oeuvre dans un procédé de mesure selon l'invention tout capteur présentant les caractéristiques physiques permettant une installation dans un dispositif d'embrayage. De manière générale, le procédé de mesure décrit dans la présente 35 demande permet d'offrir une solution au problème, non résolu jusqu'à présent, des 15 20 dérives de mesure de position d'embrayage dans une boîte de vitesse mécanique pilotée. Un tel procédé trouve une application avantageuse aussi bien dans les boites de vitesse simple embrayage que dans les boîtes à double embrayage, par 5 exemple de type DSG (� Direct Shift Gear �), ou de type � Twin Clutch �. REVENDICATIONS 1. Procédé de mesure de la position d'un embrayage installé sur un véhicule automobile, comprenant les étapes suivantes : - l'étape d'effectuer une première (24) et une seconde (25) mesures de position, quasi simultanées, représentatives de la position de l'embrayage, - l'étape de transmettre la première mesure à un système de pilotage d'embrayage, -l'étape de déterminer un écart de mesure () entre la première et la seconde mesures, - l'étape de comparer cet écart de mesure avec une valeur maximale d'écart, et - dans le cas où l'écart de mesure est supérieur à cette valeur maximale, l'étape de transmettre au système de pilotage une information signalant une incohérence de la mesure. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel les première et seconde mesures de position sont effectuées simultanément. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2 dans lequel les mesures de position sont soit une mesure de position d'une butée d'embrayage, soit une mesure de position d'un actionneur d'embrayage déporté, les deux mesures étant de même type. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel les caractéristiques des capteurs ou du capteur double sont enregistrées dans une mémoire comprise dans le système de pilotage du véhicule. 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les mesures de position sont effectuées à l'aide d'une paire de capteurs, ou d'un système de capteur double. 6. Procédé selon la revendication 5, dans lequel les deux capteurs sont de type linéaire, et leurs caractéristiques présentent des pentes différentes de même signe.30 7. Procédé selon la revendication 5, dans lequel les capteurs sont de type linéaire, et leurs caractéristiques présentent des pentes opposées. 8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la valeur maximale d'écart est déterminée en fonction des caractéristiques de l'embrayage. 9. Procédé selon l'une des revendications précédentes, comprenant en outre l'étape, dans le cas où une incohérence de la mesure est signalée, de piloter le véhicule selon un mode de secours prédéterminé. 10. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les mesures de position de la butée d'embrayage et/ou d'un actionneur d'embrayage déporté sont transformées, par un calculateur compris dans le système de pilotage, en un couple de puissance transmis par l'embrayage. 11. Embrayage pour véhicule automobile, comportant un dispositif apte à mettre en oeuvre un procédé de mesure de position d'embrayage conforme à l'une des revendications 1 à 10.