Brevet FR3020325A1 — publié le 20151030

PROCEDE DE PROTECTION D'UNE TRANSMISSION SECONDAIRE D'UN GROUPE MOTOPROPULSEUR. [0001] L'invention porte sur un procédé de protection d'au moins une transmission secondaire d'un groupe motopropulseur équipant un véhicule automobile, le procédé de protection étant du type comprenant les étapes suivantes : une étape de vérification qu'une vitesse du véhicule automobile est inférieure à une vitesse-seuil, une étape d'acquisition de données relatives à un angle de braquage d'une roue du véhicule automobile, une étape de comparaison de l'angle de braquage avec un angle de braquage-seuil, et une première étape de pilotage du groupe motopropulseur en mode bridé à une première consigne de régime limite tant que l'angle de braquage est supérieur à l'angle de braquage-seuil. [0002] Un groupe motopropulseur d'un véhicule automobile comprend des moyens de motorisation pour entrainer des roues du véhicule automobile et des moyens de transmission pour transmettre un couple d'entrainement généré par les moyens de motorisation aux roues du véhicule automobile. Les moyens de transmission comprennent une transmission principale entre les moyens de motorisation et une boite de vitesse équipant le véhicule automobile, et des transmissions secondaires entre la boite de vitesse et les roues du véhicule automobile. [0003] Lors d'une manoeuvre sur un parking, ou bien lors d'un démarrage au feu rouge, à un stop ou bien lors d'un démarrage en côte, il est courant que se produise un démarrage brutal. Un tel démarrage brutal survient par exemple lorsqu'un utilisateur du véhicule automobile lâche son pied non intentionnellement tout en accélérant. Dans une telle situation, un couple important peut apparaître au niveau des transmissions secondaires du groupe motopropulseur du fait d'un régime moteur élevé, ceci induisant également une inertie importante du groupe motopropulseur. Or, une forte inertie du groupe motopropulseur peut provoquer des dommages sur les transmissions secondaires lors de l'accouplement des moyens de motorisation avec les moyens de transmission si les roues du véhicule automobile sont positionnées selon un angle de braquage élevé. Dans cette situation, les transmissions secondaires sont particulièrement exposées à une rupture. Cette rupture intervient généralement au niveau d'une cage interne d'un joint côté roue de la transmission secondaire. [0004] On connaît dans l'état de la technique plusieurs techniques permettant de limiter les efforts affectant les transmissions secondaires. Une première solution consiste à introduire une limitation d'une vitesse d'ouverture et d'une vitesse de fermeture d'un embrayage qui équipe le véhicule automobile, en agissant sur la commande de l'embrayage. Le couple à la roue est ainsi limité lors d'un démarrage brutal du véhicule automobile. L'inconvénient de cette solution est l'introduction d'une dégradation d'une prestation de remontée d'une pédale d'embrayage. Une telle dégradation génère un désagrément pour l'utilisateur du véhicule automobile qui voit la pédale d'embrayage remonter en retardement de sa commande de pied. De plus, ce phénomène est amplifié par grand froid. [0005] Une deuxième solution peut être une limitation des performances des moyens de motorisation. Le couple à la roue est ainsi limité dans certaines situations de vie de roulage pour améliorer une tenue en fatigue des transmissions secondaires. On connaît notamment le document de brevet US20110066338 qui limite le couple moteur par rapport à l'angle de braquage des roues. Cette solution dégrade les performances du groupe motopropulseur alors que dans une situation de vie de démarrage brutal, la limitation du couple moteur n'a pas d'impact sur les transmissions secondaires. En effet, la limitation du couple moteur n'influe pas sur le couple exceptionnel à la transmission puisque ce sont les phénomènes d'inertie et les démultiplications de boite de vitesse qui sont d'ordre 1. Le document de brevet US2012/0143455 décrit un procédé de protection des moyens de transmission, qui comprend une première étape de détermination si une vitesse actuellement sélectionnée du véhicule automobile est une vitesse de marche arrière. Si la réponse est positive, le procédé de protection comprend une deuxième étape de détermination si l'angle de braquage en cours est un angle maximum. Si la réponse est positive, le procédé de protection comprend une étape de vérification si une condition de calage est remplie. Si la réponse est positive, le procédé de protection commande un couple à appliquer à un arbre d'entraînement du groupe motopropulseur qui est inférieur à une limite de couple, en réduisant le couple de sortie des moyens de motorisation. Cette solution est une solution tout-ou-rien qui ne donne pas satisfaction. [0006] Une troisième solution est une limitation du régime moteur afin de limiter les influences de l'inertie moteur à la roue. Cette troisième solution dégrade les prestations du groupe motopropulseur du véhicule pour un démarrage en pente ou pour une prestation de type 400 mètres en départ arrêté. [0007] Il existe donc un besoin d'améliorer la protection des transmissions secondaires du groupe motopropulseur lors d'un démarrage brutal et lorsque le véhicule est configuré avec un angle de braquage important des roues tout en conservant les performances du groupe motopropulseur dans la majorité des situations de vie de roulage. [0008] Un but de la présente invention est de proposer un procédé de protection d'au moins une transmission secondaire d'un groupe motopropulseur équipant un véhicule automobile, le procédé de protection étant simple à mettre à oeuvre dans des cas de vie variés du véhicule automobile, et notamment en cas d'une erreur affectant une information relative à un angle de braquage d'une roue du véhicule automobile, qui est susceptible de créer une variation de régime-limite qui est excessive et qui peut générer un inconfort pour un utilisateur du véhicule automobile, voire une rupture de transmission ou un risque sécuritaire d'accélération intempestive ou non attendue du véhicule. [0009] Un procédé de la présente invention est un procédé de protection d'au moins une transmission secondaire d'un groupe motopropulseur équipant un véhicule automobile. Le procédé de protection comprend les étapes suivantes : une étape de vérification qu'une vitesse du véhicule automobile est inférieure à une vitesse-seuil, une étape d'acquisition de données relatives à un angle de braquage d'une roue du véhicule automobile, une étape de comparaison de l'angle de braquage avec un angle de braquage-seuil et une première étape de pilotage du groupe motopropulseur en mode bridé à une première consigne de régime limite tant que l'angle de braquage est supérieur à l'angle de braquage-seuil. [0010] Selon la présente invention, le procédé de protection comprend une étape de transition consécutive à la première étape de pilotage quand l'angle de braquage est inférieur à l'angle de braquage-seuil à un premier instant et pour un laps de temps, au cours de laquelle une consigne de régime limite suit une fonction croissante du temps. [0011] De préférence, la fonction est une fonction linéaire depuis la première consigne de régime limite jusqu'à une deuxième consigne de régime limite qui suit la relation au cours du laps de temps compris entre le premier instant et un deuxième instant : C=A*t+B [1] Avec A = (02 - Cl) / (T2- Ti) et B = (01*12 - 02*11) (12- 11) [0012] A l'issue du laps de temps, la consigne de régime limite suit préférentiellement une deuxième étape de pilotage au cours de laquelle la consigne de régime limite est constante et égale à la deuxième consigne de régime limite. [0013] Des moyens de commande de la présente invention sont principalement reconnaissables en ce que les moyens de commande sont aptes à mettre en oeuvre un tel procédé de protection. [0014] Un groupe motopropulseur de la présente invention est principalement reconnaissable en ce que le groupe motopropulseur est équipé de tels moyens de commande. [0015] Un véhicule automobile de la présente invention est principalement reconnaissable en ce que le véhicule automobile est équipé d'un tel groupe motopropulseur. [0016] D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description qui va en être faite d'exemples de réalisation, en relation avec les figures de la planche annexée, dans laquelle : [0017] La figure 1 est une vue schématique de trois courbes illustrant respectivement en fonction du temps, une vitesse du véhicule automobile de la présente invention, un angle de braquage de roue dudit véhicule automobile et une consigne de régime-limite dudit véhicule. [0018] La figure 2 est une vue schématique d'un procédé de protection mis en oeuvre par le véhicule automobile de la présente invention. [0019] Un véhicule automobile est équipé d'un groupe motopropulseur pour pourvoir à un déplacement du véhicule automobile. Le groupe motopropulseur comprend des moyens de motorisation pour entrainer des roues du véhicule automobile. Les moyens de motorisation sont indifféremment des moyens de motorisation thermique, électrique et/ou à air comprimé ou analogue. Le groupe motopropulseur comprend des moyens de transmission pour transmettre un couple d'entrainement généré par les moyens de motorisation aux roues du véhicule automobile. Plus particulièrement, le groupe motopropulseur comprend une boîte de vitesse, une transmission et un embrayage permettant de coupler la boite de vitesse aux moyens de motorisation, afin notamment de transmettre le couple d'entrainement généré par les moyens de motorisation aux roues du véhicule automobile. [0020] La transmission comprend une transmission principale entre la boîte de vitesse et les moyens de motorisation, ainsi qu'une transmission secondaire entre la boîte de vitesse et les roues. Selon un mode de réalisation, une transmission secondaire est constituée par les éléments successifs suivants, énumérés dans l'ordre d'arrangement de la transmission principale vers le côté roue : un arbre de liaison à la transmission principale, un soufflet fixé par des colliers de serrage, une noix, une cage contenant des billes et une fusée de roue. Lorsque de fortes contraintes sont exercées sur la transmission secondaire, dues à un angle de braquage des roues élevé, un régime moteur élevé et un couplage brutal, la cage est l'élément fusible qui est susceptible de rompre. [0021] Le groupe motopropulseur est piloté par des moyens de commande. Ces moyens de commande comprennent des calculateurs, des capteurs de données et des moyens de transmission de données (type bus de données numériques). Les moyens de commande réalisent des fonctions d'acquisition de données entre les calculateurs et les éléments de la motorisation (par exemple vitesse courante du moteur, angle de braquage des roues, rapport de vitesse engagé) et entre les calculateurs et un utilisateur du véhicule automobile via un système de bord (par exemple consigne de d'accélération et de freinage, consigne de rapport de vitesse, consigne de direction, commande d'embrayage). [0022] Les moyens de commande réalisent également des fonctions de transmission de données calculées à partir des données acquises et de fonctions de calcul. Ces données sont ensuite transmises aux éléments du groupe motopropulseur et du système de bord. Ces données calculées peuvent être notamment des consignes de couple moteur, des consignes de régime moteur, des consignes d'actionneurs ou des informations de navigation à l'utilisateur du véhicule automobile via le système de bord. [0023] En se reportant sur les figures, la présente invention vise à protéger les transmissions secondaires du véhicule automobile qui sont susceptibles d'être endommagées lorsqu'un démarrage brutal se produit et lorsque les roues présentent un angle de braquage A élevé. [0024] La présente invention propose un procédé de protection 100 d'au moins une transmission secondaire du groupe motopropulseur qui permet de pérenniser de manière idoine ces dernières. Les moyens de commande comprennent des moyens d'acquisition de l'angle de braquage A des roues du véhicule automobile, allant d'un angle de braquage minimal de 0 degré lorsque les roues sont en configuration de trajectoire droite à un angle de braquage maximal, dit de butée. Cet angle de braquage maximal des roues, dit de butée, est typiquement de 45 degrés pour les véhicules les plus courants. Différents moyens permettent de relever l'information d'angle de braquage A. Parmi ces moyens, on peut citer le capteur d'angle volant physique, une donnée reconstruite à partir de la direction ou une information obtenue à partir d'un dispositif d'assistance à la direction. Les moyens de commande comprennent également des moyens d'acquisition d'une vitesse V du véhicule automobile et du rapport de vitesse engagé. [0025] En outre, les moyens de commande comprennent des moyens de détection d'une situation à risque pour les transmissions secondaires. On entend par situation à risque une configuration dans laquelle de fortes contraintes peuvent être produites sur les composants des transmissions secondaires pouvant provoquer une usure anticipée voire la rupture. [0026] Lorsqu'une configuration à risque du véhicule est détectée les moyens de commande du groupe motopropulseur pilotent le groupe motopropulseur de sorte à limiter le régime du moteur ou des moteurs pour un véhicule automobile hybride. Le groupe motopropulseur est alors piloté dans un état de fonctionnement en bridage de régime durant le déroulement de la situation à risque pour limiter l'inertie et le couple sur les transmissions secondaires. [0027] Sur la figure 2 plus particulièrement, le procédé de protection 100 comprend les étapes suivantes : - une étape de vérification 101 que la vitesse V du véhicule automobile est inférieure à une vitesse-seuil V1, - une étape d'acquisition 102 de données relatives à l'angle de braquage A d'une roue du véhicule automobile, - une étape de comparaison 103 de l'angle de braquage A avec un angle de braquage-seuil Al, - une première étape de pilotage 104 du groupe motopropulseur en mode bridé à une première consigne de régime limite C1 tant que l'angle de braquage A est supérieur à l'angle de braquage-seuil Al, - une étape de transition 105 consécutive à la première étape de pilotage 104 quand l'angle de braquage A est inférieur à l'angle de braquage-seuil Al à un premier instant 11 et pour un laps de temps 0, au cours de laquelle une consigne de régime limite C suit une fonction F croissante du temps t. [0028] Autrement dit, le procédé de protection 100 comprend la première étape de pilotage 104 du régime moteur au démarrage du véhicule automobile au cours de laquelle la consigne de régime-limite C est égale à la première consigne de régime limite Cl si l'angle de braquage A est supérieur à l'angle de braquage-seuil Al. [0029] Puis, le procédé de protection 100 comprend, pendant un laps de temps 0, qui s'écoule entre un premier instant 11 et un deuxième instant 12, l'étape de transition 105 au cours de laquelle la consigne de régime limite C est une fonction linéaire croissante du temps t entre la première consigne de régime limite Cl et une deuxième consigne de régime limite C2, si l'angle de braquage A demeure inférieur à l'angle de braquage seuil Al. [0030] Autrement dit, durant ledit laps de temps 0, la consigne de régime limite C suit en fonction du temps t la relation suivante [1] : [0031] C = A*t + B [1] [0032] Avec A = (C2 - Cl) / (12- 11) et B = (01*12 - 0211)! (12 - 11) [0033] Selon une variante préférée de réalisation, la première consigne de régime limite Cl vaut 2300 tour/min à 10% près et la deuxième consigne de régime limite 02 vaut 5000 tour/min à 10% près. Le laps de temps 0 est préférentiellement calculé de manière à respecter des critères d'une accélération intempestive et d'un bond du véhicule automobile. [0034] De préférence, une telle relation [1] de détermination de la consigne de régime limite C est prévue en fonctionnement nominal du véhicule automobile pour augmenter une couverture et une gestion du risque de passage intempestif de la première consigne de régime limite cl à la deuxième consigne de régime limite 02. Selon une variante de réalisation non préférée, la relation [1] est prévue en cas de défaillance détectée du véhicule automobile, telle qu'un gradient important d'évolution de l'angle de braquage A ou bien une perte d'information relative à l'angle de braquage A. [0035] La relation [1] est avantageusement intégrée au calculateur moteur (CMM) ou bien au boîtier de servitude (BSI) qui disposent l'un et l'autre des informations relatives à la position des roues du véhicule automobile et la vitesse V du véhicule automobile au moins par l'intermédiaire du réseau de bord. [0036] Puis, après le laps de temps passé 0, la consigne de régime limite C suit la deuxième étape de pilotage 106 au cours de laquelle la consigne de régime limite C est constante et égale à la deuxième consigne de régime limite 02, qui est supérieure à la première consigne de régime limite Cl. [0037] L'ensemble de ces dispositions est tel qu'en cas d'un changement brutal d'une position des roues du véhicule automobile ou bien en cas de passage sous une valeur critique permettant de changer de seuil de régime-limite ou bien encore si l'information portant la position des roues du véhicule automobile est défaillante, un changement de consigne de régime-limite C est réalisé selon une rampe définie par la relation [1] ce qui évite une évolution brutale du régime moteur à partir d'un lissage de la consigne de régime-limite C. REVENDICATIONS1. Procédé de protection (100) d'au moins une transmission secondaire d'un groupe motopropulseur équipant un véhicule automobile comprenant les étapes suivantes : - une étape de vérification (101) qu'une vitesse (V) du véhicule automobile est inférieure à une vitesse-seuil (V1), - une étape d'acquisition (102) de données relatives à un angle de braquage (A) d'une roue du véhicule automobile, - une étape de comparaison (103) de l'angle de braquage (A) avec un angle de braquage-seuil (A1), - une première étape de pilotage (104) du groupe motopropulseur en mode bridé à une première consigne de régime limite (C1) tant que l'angle de braquage (A) est supérieur à l'angle de braquage-seuil (A1), caractérisé en ce que le procédé de protection (100) comprend une étape de transition (105) consécutive à la première étape de pilotage (104) quand l'angle de braquage (A) est inférieur à l'angle de braquage-seuil (A1) à un premier instant (T1) et pour un laps de temps (0), au cours de laquelle une consigne de régime limite (C) suit une fonction (F) croissante du temps (t). 2. Procédé de protection (100) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la fonction (F) est une fonction linéaire depuis la première consigne de régime limite (C1) jusqu'à une deuxième consigne de régime limite (C2) qui suit la relation [1] au cours du laps de temps (6) compris entre le premier instant (T1) et un deuxième instant (T2) . C = A*t B [1] Avec A = (C2 - C1) / (T2- T1) et B = (C1*T2 - C2*1-1) / (T2 - T1) 3. Procédé de protection (100) selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'à l'issue du laps de temps (8) la consigne de régime limite (C) suit une deuxième étape de pilotage (106) au cours de laquelle la consigne de régime limite (C) est constante et égale à la deuxième consigne de régime limite (C2). 4. Moyens de commande caractérisés en ce qu'ils comprennent des calculateurs, des capteurs de données et des moyens de transmission de données aptes à mettre en oeuvre un procédé de protection selon l'une quelconque des revendications précédentes. 5. Groupe motopropulseur équipé de moyens de commande selon la revendication 4. 6. Véhicule automobile équipé d'un groupe motopropulseur selon la revendication 5.