Brevet FR3004686A1 — publié le 20141024

-1- PROCEDE DE CONTROLE DES PASSAGES DE VITESSE SOUS COUPLE D'UNE TRANSMISSION AUTOMATIQUE La présente invention se rapporte au contrôle des transmissions automatiques ou automatisées. Elle a pour objet un procédé de contrôle des passages de vitesse sous couple d'une transmission automatique, obtenus par bascule progressive de couple entre deux embrayages recevant chacun une consigne de couple à transmettre aux roues pendant le passage. Cette invention trouve son application sur toute transmission automatique, ou automatisée, où les changements de rapport sont réalisés par l'ouverture d'un premier moyen de couplage, et la fermeture d'un second moyen de couplage. C'est le cas des transmissions automatiques à train épicycloïdal, dans lesquelles deux coupleurs (embrayage ou frein) sont fermés sur chaque rapport, et les changements de rapports sont opérés en ouvrant l'un des deux coupleurs pour le remplacer progressivement par un troisième. C'est également le cas des boîtes de vitesses robotisées, à double embrayage d'entrée (DCT pour « Dual Clutch Transmission »), dans lesquelles chaque changement de rapport est le résultat d'une bascule du couple entre les deux embrayages. Dans ces deux applications, les passages de vitesse sans rupture de couple, nécessitent un pilotage simultané de l'ouverture de l'un des embrayages et la fermeture de l'autre embrayage. La qualité des passages dépend de la précision du pilotage des embrayages et de la bonne réalisation de leur consigne de couple. Elle est caractérisée par le temps de changement de rapport et par les à-coups ressentis par le conducteur. La mesure directe du couple transmis par chaque embrayage à chaque instant, est difficile à réaliser en raison de l'encombrement des capteurs à implanter. La solution habituellement utilisée pour contrôler l'effort -2- appliqué sur les disques d'embrayages, est de positionner un capteur sur le système d'actionnement de l'embrayage, par exemple un capteur de pression pour les systèmes d'actionnement hydrauliques. Le problème est alors que la somme des temps de traitement de l'information délivrée par le capteur (par exemple filtrage, conversion analogique / numérique, ...), du temps de calcul de nouvelles consignes, et du temps de réaction du système d'actionnement d'embrayage, est très importante par rapport au temps de passage de vitesses. Il est donc nécessaire d'utiliser des capteurs et un calculateur très rapides, pour ajuster correctement l'effort appliqué. Un deuxième aspect de la qualité perçue des passages de vitesse est leur répétabilité, car le conducteur est 15 d'autant plus satisfait, que tous les passages se déroulent dans les mêmes conditions de confort. Pour cela, il est les consignes envoyées aux systèmes soient respectées le plus fidèlement important que d'actionnement possible. 20 Par la publication EP 0 414 547, on connaît une méthode d'apprentissage de la durée des changements de rapport d'une transmission automatique. Cette méthode ne concerne que l'apprentissage de la durée du passage, sur les transmissions à commande hydraulique. 25 La présente invention vise à effectuer, de manière répétable, des passages de vitesse de qualité, par apprentissage des consignes de couple transmis pendant la durée du passage sur la plupart des transmissions automatiques ou automatisées à bascule de couple. 30 Dans ce but, elle propose que la réalisation des consignes soit comparée au cours de chaque passage avec des trajectoires de cible prédéfinies, et que ces trajectoires soient éventuellement modifiées en prévision de passages de vitesses ultérieurs en fonction des écarts constatés, de 35 manière à rapprocher dans le temps, la réalisation des consignes de couple de leurs cibles, lors de passages ultérieurs réalisés dans des conditions similaires. De préférence, les trajectoires ne sont pas -3- modifiées en fonction des mesures de couple effectuées en cours de passage. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation 5 non limitatif de celle-ci, en se reportant aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 illustre la réalisation de la bascule de couple lors d'un passage, - la figure 2 montre l'effet d'un écart de couple 10 avec la consigne, - la figure 3 illustre le résultat de la méthode, et - la figure 4 en regroupe les principales étapes. Les boites de vitesses automatiques ou à double embrayage réalisent les passages de vitesses par bascule de 15 couple, c'est-à-dire en transférant progressivement le couple délivré par le moteur, d'un premier embrayage sur un deuxième embrayage. La figure 1, illustre le contrôle des passages de vitesse sous couple d'une transmission automatique obtenus 20 par bascule progressive de couple entre deux embrayages recevant chacun une consigne de couple Cl, C2 à transmettre aux roues pendant le passage. Le couple est transféré d'un premier embrayage, vers un deuxième embrayage. Chaque embrayage transmet couple Cl et C2 vers les roues, au 25 travers d'une démultiplication R1 et R2 (ratio de vitesses obtenu par un arrangement des pignons situés dans la partie aval de la transmission). Le couple fourni aux roues est la somme des couples transmis par les deux embrayages divisés respectivement par les ratios de transmission de chaque 30 partie aval de la transmission. Des consignes de couple « consignel » et « consigne2 » [en pointillés sur le schéma], sont envoyées aux systèmes d'actionnement, aux dates tn et tn. Chaque système d'actionnement a son propre temps de réponse, -blet 35 t2 : retard entre la consigne (courbes consignel et consigne2) sa réalisation (courbes Cl, C2). Un capteur placé sur chaque système d'actionnement, envoie au calculateur de la transmission une information, qui est une -4- image du couple transmis par l'embrayage actionné. Les durées de traitement de ces informations par le capteur et le calculateur sont t'l et t'2 : retard entre la réalisation de la consigne et sa mesure (courbes Cmesl et Cmes2). Un passage de vitesse est « de bonne qualité », si le couple aux roues ne subit pas de variation brutale pendant la transition. Or, le calculateur n'est informé de la réalisation effective des consignes de couple sur les embrayages, qu'aux dates tol+ti+t'l et t02+t2+t'2. Par suite, toute correction apportée en temps réel à l'une ou l'autre des consignes, nécessite un double temps de traitement.0 + Elle n'est effective qu'aux dates t01+ 2x(t1+t'1) e 2x(t2+t'2). Pendant ce temps, le couple aux roues n'a pas la valeur souhaitée, et la qualité de passage est dégradée. Pour ne pas être pénalisé par le retard de traitement de l'information, la méthode prévoit que les corrections ne soient pas apportées aux consignes de couple pendant le passage de vitesses. Mais les informations issues des capteurs sont enregistrées et comparées en fin de passage avec les signaux envoyés par les capteurs. Les calibrations peuvent alors être mises à jour, pour que, lors des passages suivants réalisés dans des conditions similaires, les trajectoires des couples Cl et C2 convergent progressivement vers les trajectoires souhaitées. La figure 2 montre l'incidence d'un écart de couple avec la consigne, sur le couple aux roues. Sur le graphique, le couple Cl chute plus rapidement que la cible (courbe Cl en dessous de la courbe « cible 1 »). Le couple C2 augmente moins vite que la cible (courbe C2 en dessous de la courbe « cible 2 »). On observe également que le couple aux roues est perturbé en début et fin de passage. Le calculateur analyse ces décalages, et modifie les calibrations. Lors du passage suivant dans des conditions similaires, les couples Cl et C2 se sont rapprochés des cibles 1 et 2, comme sur la figure 3. On retrouve alors une courbe de couple aux roues d'allure plus progressive, et une meilleure qualité de passage. -5- Le même principe peut être appliqué à des variations plus complexes entre la courbe cible et le couple effectivement transmis. Sans sortir du cadre de l'invention, il est possible d'appliquer à la consigne, d'autres évolutions qu'un simple décalage temporel, dans la limite de la dynamique du système d'actionnement et de l'embrayage. La méthode générale, telle qu'illustrée par la figure 4 peut se résumer de la façon suivante. A chaque début (ou ordre) de changement de rapport [initialisation], l'unité de calcul du groupe motopropulseur concernée (calculateur du moteur et/ou de la transmission), analyse ses conditions de fonctionnement (régime moteur, couple, rapport engagé, etc.) [Etape 1]. L'ensemble des trajectoires prédéfinies pour couvrir toutes les conditions de fonctionnement possibles peut être regroupé au sein d'une matrice multi-dimensions appelée calibration. A l'étape 2, le calculateur cherche dans des tables de calibration, les consignes et les cibles correspondant aux conditions de fonctionnement identifiées. Ces consignes sont envoyées aux systèmes d'actionnement (embrayages 1 et 2) [Etape 3A]. En parallèle [Etape 3B], les informations provenant des capteurs situés sur les systèmes d'actionnement sont enregistrées. Les consignes et les informations reçues sont comparées [Etape 3B]. S'il n'y a pas de différences [Etape 4], les consignes sont maintenues pour les passages similaires suivants. Sinon [Etape 5], les consignes des actionneurs sont modifiées dans la calibration. Comme indiqué plus haut, les trajectoires ne sont pas modifiées en fonction des mesures de couple effectuées en cours de passage. Le début (tn, tn) de l'ouverture ou de la fermeture des embrayages peut être retardé ou anticipé, pour se rapprocher de la trajectoire prédéfinie. Les couples transmis par les embrayages pendant les passages de vitesse sont mesurés par des capteurs associés à leurs systèmes d'actionnement. L'implantation d'un capteur de couple sur les embrayages peut présenter des -6- difficultés particulières. On utilise donc de préférence des capteurs associés à leurs systèmes d'actionnement. De tels capteurs donnent une image du couple réellement appliqué, par la mesure d'une autre grandeur représentant l'état du système d'actionnement pendant le changement de vitesse, déplacement de l'actionneur, effort d'actionnement, etc. En résumé, la réalisation des consignes de couple est comparée au cours de chaque passage, avec des trajectoires de cible prédéfinies stockées dans le calculateur. Ces trajectoires sont éventuellement modifiées en prévision de passages de vitesses ultérieurs, en fonction des écarts constatés. Avec cet apprentissage, la qualité de passage converge vers une situation stable, car le couple dans chaque embrayage se rapproche des courbes cibles à chaque passage. En effet, l'apprentissage prend avantageusement en compte, non seulement le dernier passage effectué, mais aussi une succession de passages de vitesses réalisés dans les mêmes conditions, pour ajuster la consigne et faire progresser à chaque fois la qualité de ceux-ci. Le comportement du système d'actionnement devient prévisible, car sa réponse aux consignes se stabilise. La qualité de passage atteint la répétabilité attendue. Par ailleurs, toute évolution lente du système d'actionnement (augmentation de l'usure, variation des frottements, etc.) est automatiquement prise en compte par l'apprentissage, pour être compensée. REVENDICATIONS1. Procédé de contrôle des passages de vitesse sous couple d'une transmission automatique obtenus par bascule progressive de couple entre deux embrayages recevant chacun une consigne de couple à transmettre aux roues pendant le passage, caractérisé en ce que la réalisation de ces consignes est comparée au cours de chaque passage avec des trajectoires de cible prédéfinies, et en ce que ces trajectoires sont éventuellement modifiées en prévision de passages de vitesses ultérieurs en fonction des écarts constatés, de manière à rapprocher dans le temps la réalisation des consignes de couple de leurs cibles, lors de passages ultérieurs réalisés dans des conditions similaires. 2. Procédé de contrôle selon la revendication 1, caractérisé en ce que les couples transmis par les embrayages pendant les passages de vitesse sont mesurées par des capteurs associés à leurs systèmes d'actionnement. 3. Procédé de contrôle selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le début (tn, -Ln) de l'ouverture ou de la fermeture des embrayages peut être retardé ou anticipé pour se rapprocher de la trajectoire prédéfinie. 4. Procédé de contrôle selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, à chaque début de passage, l'unité de calcul concernée du groupe motopropulseur analyse les conditions de fonctionnement du passage pour chercher dans des tables de calibration, les trajectoires correspondant aux conditions de fonctionnement identifiées, et envoyer les consignes correspondantes aux systèmes d'actionnement des deux embrayages. 5. Procédé de contrôle selon la revendication 4, caractérisé en ce que les informations provenant des capteurs associés à ces systèmes d'actionnement, sont enregistrées à chaque passage pour être comparées aux consignes. 6. Procédé de contrôle selon la revendication 5,-8- caractérisé en ce que les consignes sont maintenues pour les passages similaires suivants s'il n'y a pas de différences entre les informations reçues et celle-ci, alors que dans le cas contraire, elles sont modifiées dans la calibration. 7. Procédé de contrôle selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'apprentissage prend en compte une succession de passages de vitesses réalisés dans les mêmes conditions, pour ajuster la consigne.