Brevet FR3030005A1 — publié le 20160617

Procédé de contrôle d'une position limite de désengagement d'un crabot mobile pour transmission de véhicule automobile et transmission pour véhicule automobile correspondante L'invention concerne, de manière générale, les transmissions pour véhicule automobile et, en particulier, mais non exclusivement, les transmissions hybrides pour véhicule automobile comportant d'une part un moteur thermique d'entraînement et d'autre part une machine électrique. On notera cependant que l'invention ne se limite pas à un tel domaine d'application et se rapporte, de manière générale, aux boîtes de vitesse de véhicule automobile comprenant un système d'actionnement agissant sur un crabot mobile venant en prise avec un crabot fixe lors d'un passage de vitesses. Dans les boîtes de vitesses de ce type, le système d'actionnement fait appel à un système d'assistance comprenant un moyen de stockage d'énergie qui assure le stockage de l'énergie provenant du système d'actionnement lorsque les dents du crabot mobile viennent en butée contre les dents du crabot fixe pour la restituer lorsque le crabotage ou le décrabotage redevient possible. Le déplacement du crabot mobile par rapport au crabot fixe est piloté par un système de contrôle de la boîte de vitesses. L'une des problématiques liée à ce type de boîte de vitesses est de s'assurer, de manière la plus fiable possible, que lorsque le système de contrôle considère que le crabot mobile est en position décrabotée ou de désengagement, le crabot mobile l'est effectivement. En cas d'erreur, c'est-à-dire si le crabot mobile est en prise avec le crabot fixe alors que le système de contrôle considère que le crabot mobile est en position de désengagement, le véhicule peut subir des accélérations ou des décélérations intempestives. Pour ce faire, le système de contrôle doit disposer de la valeur réelle de la position limite de désengagement des crabots à partir de 3030005 2 laquelle un incrément de déplacement du crabot mobile provoque un désengagement des dents des crabots. On pourra se référer aux documents FR 2 977 198 et FR 2 973 299 qui décrivent une architecture de transmission hybride 5 pour véhicule automobile et un procédé de commande correspondant qui utilisent des systèmes de couplage, notamment à crabot, pour mettre en prise un arbre primaire avec un rotor d'une machine électrique ou avec des pignons fous pour transmettre l'énergie motrice aux roues par l'intermédiaire d'un différentiel. Mais, comme indiqué 10 précédemment, dans ce type de transmission, le système de contrôle de la boîte de vitesses n'est pas en mesure de s'assurer, de manière fiable, de la position de désengagement des crabots mobiles. Le but de l'invention est donc de pallier cet inconvénient et, notamment, de diagnostiquer une déviation de la position limite de 15 désengagement de crabots mobiles au cours de la vie du véhicule en vue, notamment, de permettre de corriger cette position. L'invention propose donc un procédé de contrôle de la position limite de désengagement d'un crabot mobile par rapport à un crabot fixe d'une transmission de véhicule automobile qui comporte les 20 étapes suivantes : -on acquiert des valeurs de position du crabot mobile ; -on détecte une position de butée du crabot mobile contre le crabot fixe pendant une durée prédéterminée ; et -on calcule ladite position limite à partir de la position du 25 crabot mobile en butée contre le crabot fixe. En outre, dans un mode de mise en oeuvre, on calcule la différence entre la position limite calculée et une position limite de désengagement calibrée, et l'on compare le résultat dudit calcul de différence avec une valeur de seuil de détection de déviation de la 30 position limite de désengagement. Avantageusement, les valeurs de position du crabot mobile sont traitées de manière à appliquer un retard correspondant à un retard de mise en oeuvre d'un actionneur. 3030005 3 En variante, les valeurs de position du crabot mobile sont issues d'un capteur de mesures. On peut comparer la position du crabot mobile avec un seuil de détection de position d'engagement et procéder à une étape de calcul 5 de ladite position limite si le crabot a été déplacé en position d' engagement. Selon une autre caractéristique du procédé de contrôle selon l'invention, la position de butée du crabot est détectée à partir d'un calcul de la dérivée filtrée de la position du crabot mobile et d'une 10 comparaison de ladite dérivée filtrée avec une valeur de seuil de détection de butée. On peut notamment détecter une position de butée si la dérivée filtrée est inférieure à ladite valeur de seuil pendant ladite durée déterminée. 15 L'invention a également pour objet, selon un deuxième aspect, une transmission pour véhicule automobile, comprenant un ensemble d'au moins un crabot mobile par rapport à un ensemble correspondant de crabots fixes sous l'action d'un actionneur. Cette transmission comporte des moyens pour contrôler une 20 position limite de désengagement du crabot mobile par rapport au crabot fixe, comprenant des moyens pour acquérir des valeurs de position du crabot mobile, des moyens de détection d'une position de butée du crabot mobile contre le crabot fixe pendant une durée prédéterminée, et des moyens de calcul pour calculer ladite position 25 limite de désengagement à partir de la valeur de position du crabot mobile en butée contre le crabot fixe. Ainsi, en calculant la valeur limite de position de désengagement du crabot mobile à partir de la valeur de position du crabot mobile en butée contre le crabot fixe, lorsqu'un ensemble de 30 critères sont satisfaits, portant notamment sur la détection de la position en butée du crabot mobile contre le crabot fixe, on s'assure que la position limite calculée correspond bien à une position limite de désengagement à partir de laquelle un déplacement du crabot mobile, 3030005 4 dans le sens du désengagement, provoqué par le mécanisme d'actionnement, entraîne bien un désengagement du crabot mobile. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement 5 à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : -la figure 1 est un schéma d'architecture d'une transmission de véhicule automobile ; -la figure 2 illustre de manière schématique le principe de la 10 chaîne d'actionnement d'un passage de vitesses ; -la figure 3 est un schéma de principe montrant les différentes positions du crabot mobile par rapport au crabot fixe ; -la figure 4 illustre de manière schématique l'élaboration de la position limite de désengagement du crabot mobile ; et 15 -la figure 5 illustre les principales phases d'un procédé de contrôle conforme à l'invention. On se référera tout d'abord à la figure 1 qui illustre l'architecture générale d'une transmission de véhicule automobile, constituée ici par une transmission hybride pour un véhicule 20 automobile comprenant d'une part un moteur thermique d'entraînement et d'autre part une machine électrique. La transmission illustrée sur la figure 1 comporte un arbre primaire plein 1 connecté directement par l'intermédiaire d'un système de filtration (moyeu amortisseur, « damper », double volant ou autre) 25 2, au volant d'inertie 3 d'un moteur thermique (non représenté). L'arbre plein 1 porte un pignon fou 4 pouvant être connecté avec l'arbre 1 par un premier système de couplage 5 à crabot. Un arbre primaire creux 6 est relié au rotor d'une machine électrique 7. L'arbre creux 6 porte deux pignons fixes 8 et 9 et peut être relié à l'arbre 30 primaire plein par l'intermédiaire du système de couplage 5. Un arbre secondaire 10 porte deux pignons fous 11 et 12 qui peuvent être reliés à l'arbre primaire par l'intermédiaire d'un deuxième système de couplage 13 à crabot. L'arbre secondaire 10 porte également un pignon 3030005 5 fixe 14 et un pignon de descente 15 vers un différentiel 16 relié aux roues (non représentées) du véhicule. Le premier moyen de couplage 5 occupe au moins trois positions dans lesquelles : 5 -le moteur thermique est découplé de la chaîne cinématique reliant la machine électrique 7 aux roues (position 1), -le moteur thermique entraîne les roues avec ou sans l'appoint de la machine électrique (position 2), et -le moteur thermique et la machine électrique 7 sont couplés de 10 manière à additionner en direction des roues leurs couples respectifs (position 3). En référence à la figure 2, qui illustre le principe de la chaîne d'actionnement d'un passage de vitesses, les systèmes de couplage tels que 5 et 13 d'une transmission pour véhicule automobile utilisent 15 classiquement un crabot mobile 17 dont le déplacement est piloté par un système d'actionnement 18 comprenant un moteur électrique 19 qui provoque le déplacement en translation du crabot mobile 18 par rapport à un crabot fixe par l'intermédiaire d'un réducteur 20, d'un dispositif 21 de transformation de mouvement et d'un mécanisme 20 d'assistance 22 comprenant un moyen de stockage d'énergie, ici un ressort. On se référera maintenant à la figure 3 qui montre diverses positions respectives du crabot mobile 7 par rapport à un crabot fixe 23. 25 Comme indiqué précédemment, le crabot mobile 17, qui est par exemple ici constitué par un clabot ayant des dents de forme rectangulaire qui coopèrent avec des dents de forme correspondante pratiquées sur le crabot fixe 23, est déplacé en translation sous l'action du mécanisme d'actionnement 18 selon la flèche F entre une 30 position de neutre I dans laquelle le crabot mobile est totalement désengagé du crabot fixe et une position engagée II dans laquelle les dents du crabot mobile engrènent avec les dents du crabot fixe, en passant par une position intermédiaire III correspondant à une position limite de désengagement dans laquelle le crabot mobile est en prise 3030005 6 avec le crabot fixe et dans laquelle la phase suivante de déplacement du crabot mobile est une position de désengagement ou de décrabotage du crabot mobile. On notera que, à partir d'une position désengagée, lorsque le 5 crabot mobile est déplacé dans le sens du crabotage, c'est-à-dire de la droite vers la gauche de la figure 3, et lorsque les crabots fixe et mobile sont mutuellement décalés de sorte que les dents ne viennent pas en butée, le crabot mobile se déplace linéairement jusqu'à la position II. 10 Au contraire, lorsque les dents du crabot mobile viennent buter contre les dents du crabot fixe, le crabot mobile reste fixe et le ressort 22 du dispositif de stockage d'énergie se comprime en emmagasinant l'énergie mécanique produite par le système d'actionnement pour la restituer ensuite lorsque le crabotage devient possible. 15 En tout état de cause, le système de pilotage de la transmission intègre un algorithme de contrôle qui prend en compte la position limite de désengagement. Il est en effet nécessaire que, lorsque le système de pilotage de la transmission pilote la position du crabot mobile de manière à ce qu'il soit en position désengagée et considère 20 dès lors que les crabots sont décrabotés, le crabot mobile soit effectivement désengagé. Le système de contrôle incorpore ainsi un étage E (figure 4) comprenant des moyens matériels et logiciels dûment programmés pour contrôler la position limite de désengagement, et diagnostiquer une 25 déviation de ce seuil de désengagement au cours de la vie de la transmission afin, notamment, de corriger ce seuil de désengagement. Cet étage E de contrôle reçoit, en entrée, une valeur consigne de position du crabot mobile Claw psn sp, un signal de demande de crabotage B crabotage prim et une valeur de position de crabot 30 consolidée Claw psn csn et fournit, en sortie, une valeur de seuil de désengagement consolidée Claw psn off et une valeur booléenne indiquant une déviation du seuil de désengagement par rapport à une valeur de seuil de référence B diag claw off. 3030005 7 En d'autres termes, l'étage E calcule, à partir des données d'entrée, la distance d (figure 3) entre la position de neutre « 0 » et le début de la position engagée et compare cette distance avec une position calibrée en usine pour détecter une déviation du seuil de 5 désengagement et ce avec une marge de sécurité. On va maintenant décrire en référence à la figure 5 les principales phases du procédé de contrôle mis en oeuvre par l'étage E du système de pilotage de la boîte pour déterminer la valeur limite de désengagement du crabot mobile. 10 On notera en premier lieu que la valeur de consigne de la position du crabot Claw psn cp peut être fournie en utilisant un capteur approprié. Elle peut également être déduite de la position du système d'actionnement 18. Toutefois, une telle valeur brute doit être corrigée 15 ou consolidée de manière à prendre en compte le retard entre l'application d'une consigne de position et le déplacement effectif du crabot mobile. Ainsi, lors de la première étape 30, on définit une valeur de consigne de position du crabot mobile retardée Claw psn sp delay 20 telle que : Claw psn sp delay(t) =1000 * Claw psn sp(t - t delay) avec 0 seuil déviation 30 où Claw psn off usine est le seuil de désengagement réglé en usine et 0 REVENDICATIONS1. Procédé de contrôle de la position limite de désengagement d'un crabot mobile (17) par rapport à un crabot fixe (23) d'une transmission de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : -on acquiert des valeurs de position du crabot mobile ; -on détecte une position de butée du crabot mobile contre le crabot fixe pendant une durée prédéterminée ; et -on calcule ladite position limite à partir de la valeur de position du crabot mobile (17) en butée contre le crabot fixe (23). 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel on calcule en outre la différence entre la position limite calculée et une position limite de désengagement calibrée et l'on compare le résultat dudit calcul de différence avec une valeur de seuil de détection de déviation de la position limite de désengagement. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel les valeurs de position du crabot mobile (17) sont traitées de manière à appliquer un retard correspondant à un retard de mise en oeuvre d'un actionneur (18). 4. Procédé selon l'un des revendications 1 et 2, dans lequel les valeurs de position du crabot mobile (17) sont issues d'un capteur de mesure. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel on compare la position du crabot mobile avec un seuil de détection de position d'engagement et l'on procède à l'étape de calcul de ladite position limite si le crabot a été déplacé en position d' engagement. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel la position de butée du crabot (17) est détectée à partir d'un calcul de la dérivée filtrée de la position du crabot mobile et dans lequel on compare ladite dérivée filtrée avec une valeur de seuil de détection de butée. 3030005 12 7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel on détecte une position de butée si la dérivée filtrée est inférieure à ladite valeur de seuil pendant ladite durée déterminée. 8. Transmission pour véhicule automobile, comprenant un 5 ensemble d'au moins un crabot (17) mobile par rapport à un ensemble correspondant de crabots fixes (23) sous l'action d'un actionneur (18), caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens (E) pour contrôler une position limite de désengagement du crabot mobile par rapport au crabot fixe, comprenant des moyens pour acquérir des valeurs de 10 position du crabot mobile (17), des moyens de détection d'une position de butée du crabot mobile (17) contre le crabot fixe (23) pendant une durée prédéterminée et des moyens de calcul pour calculer ladite position limite de désengagement à partir de la valeur de position du crabot mobile en butée contre le crabot fixe.