Brevet FR3063473A1 — publié le 20180907

"PROCEDE DE PROTECTION THERMIQUE D'UN DISPOSITIF D'EMBRAYAGE D'UN VEHICULE, NOTAMMENT AUTOMOBILE" [001] L'invention concerne un procédé de protection thermique d'un dispositif d'embrayage d'un véhicule, notamment automobile. [002] Le véhicule automobile comprend une boite de vitesses, de type automatique ou pilotée. La boite de vitesses comporte un moyen de commande apte à piloter le dispositif d'embrayage, ce dernier comprenant un volant solidaire d'un arbre de sortie du moteur thermique et apte à s'accoupler avec un ou des disques d'embrayage solidaire d'un arbre d'entrée de la boite de vitesses. En outre, le véhicule comprend un capteur de mesure de la température régnant à l'intérieur du carter du dispositif d'embrayage et qui est électriquement relié au moyen de commande contrôlant en continu la température mesurée par le capteur. [3] De manière connue en soi, lorsque la température à l'intérieur du dispositif d'embrayage dépasse une valeur déterminée, dépendant de la position du capteur et des caractéristiques techniques du dispositif d'embrayage, l'adhérence du disque d'embrayage avec le volant diminue, ce qui provoque non seulement une chute du couple transmis par le dispositif d'embrayage à la boite de vitesses, mais également une usure prématurée et irréversible du disque d'embrayage. [4] Le document DE 102014019491 décrit que, lorsque la température du dispositif 20 d'embrayage mesurée par le capteur de mesure de température et contrôlée par le moyen de commande dépasse une valeur seuil, le moyen de commande envoie au conducteur un signal visuel ou sonore le prévenant que le dispositif d'embrayage est en surchauffe. [5] Cependant, pour appliquer une telle solution, il est nécessaire soit de prévoir un voyant spécifique supplémentaire sur le tableau de bord, soit de prévoir un dispositif audio 25 pour transmettre le signal sonore. Cette solution engendre donc des difficultés techniques entrainant des coûts supplémentaires. [6] La présente invention a pour but de pallier les inconvénients ci-dessus de l'art antérieur. [7] Pour atteindre ce but, l'invention concerne un procédé de protection thermique 30 d'un dispositif d'embrayage d'un véhicule à moteur thermique, notamment automobile, le 3063473 2 véhicule comprenant une boite de vitesses comportant un moyen de commande apte à piloter le dispositif d'embrayage et configuré pour estimer en continu la température à l'intérieur du carter du dispositif d'embrayage, ce dernier comprenant un volant d'embrayage solidaire d'un arbre de sortie du moteur thermique et apte à s'accoupler avec 5 un ou des disques d'embrayage solidaire d'un arbre d'entrée de la boite de vitesses, le procédé comprenant successivement : a) Lorsque le moyen de commande détecte à un instant to une donnée de température estimée dépassant une température critique déterminée enregistrée dans un espace mémoire du moyen de commande et susceptible de détériorer le 10 disque d'embrayage, une étape de mesure par le moyen de commande du couple transmis par le dispositif d'embrayage à l'arbre d'entrée de la boite de vitesses à cet instant to ; b) Une étape de déclenchement par le moyen de commande d'une fonction d'oscillation du couple transmis par le dispositif d'embrayage à la boite de vitesses, 15 dont l'amplitude et la fréquence sont déterminées et enregistrées dans l'espace mémoire du moyen de commande, de manière à avertir le conducteur du véhicule que la température du dispositif d'embrayage a dépassé la température critique ; c) Lorsque la température estimée repasse sous la température critique, une étape d'arrêt de la fonction d'oscillation du couple transmis par le dispositif d'embrayage à la boite de vitesses. [008] Selon une autre particularité, la fonction d'oscillation est adaptée pour faire osciller le couple transmis par le dispositif d'embrayage à la boite de vitesses autour du couple mesuré à l'instant to, et en ce que l'amplitude de la fonction d'oscillation est comprise entre cinq et vingt pour cents de la valeur du couple mesuré à l'instant to. [009] Selon une autre particularité, la fonction d'oscillation est adaptée pour faire osciller le couple transmis par le dispositif d'embrayage à la boite de vitesses entre le couple mesuré à l'instant to et un deuxième couple inférieur au couple mesuré à l'instant to, et en ce que la valeur du deuxième couple est comprise entre cinquante et quatre-vingt pour cents du couple mesuré à l'instant to. [0010] Selon une autre particularité, la fréquence d'oscillation de la fonction d'oscillation est comprise entre 0,5 et dix Hertz. 3063473 3 [0011] Selon une autre particularité, la température est estimée par l'intermédiaire d'un capteur de température compris dans le véhicule et électriquement relié au moyen de commande contrôlant en continu la température mesurée par le capteur. [0012] Selon une autre particularité, lorsque le dispositif d'embrayage est de type 5 humide et comprend un fluide hydraulique adapté pour exercer une pression sur le ou les disques d'embrayage de sorte que ce(s) dernier(s) soi(en)t pressé(s), le capteur de température mesure la température du fluide hydraulique. [0013] Selon une autre particularité, pour déclencher la fonction d'oscillation du couple transmis par le dispositif d'embrayage à l'arbre d'entrée de la boite de vitesses, le moyen 10 de commande fait osciller la pression exercée par le fluide hydraulique sur le ou les disque(s) d'embrayage autour d'une valeur de pression de fluide mesurée à l'instant tc, par le moyen de commande et permettant la transmission par le dispositif d'embrayage du couple mesuré à cet instant to. [0014] Selon une autre particularité, lorsque le dispositif d'embrayage est de type sec et 15 comprend un actionneur électrique ou hydraulique adapté pour exercer une pression sur le disque d'embrayage de sorte que ce dernier soit pressé contre le volant, le capteur de température mesurant la température à l'intérieur du carter du dispositif d'embrayage au voisinage du disque d'embrayage. [0015] Selon une autre particularité, pour déclencher la fonction d'oscillation du couple 20 transmis par le dispositif d'embrayage à l'arbre d'entrée de la boite de vitesses, le moyen de commande fait osciller la position de l'actionneur électrique ou hydraulique autour d'une position mesurée à l'instant tc, par le moyen de commande et permettant la transmission par le dispositif d'embrayage du couple mesuré à cet instant to. [0016] L'invention concerne également un véhicule automobile comprenant un moteur 25 thermique, une boite de vitesses comportant un moyen de commande apte à piloter un dispositif d'embrayage du véhicule et configuré pour estimer en continu la température à l'intérieur du carter du dispositif d'embrayage, le dispositif d'embrayage comprenant un volant d'embrayage solidaire d'un arbre de sortie du moteur thermique et apte à s'accoupler avec un ou des disques d'embrayage solidaire(s) d'un arbre d'entrée de la 30 boite de vitesses, le moyen de commande étant apte à mettre en oeuvre un procédé de protection thermique du dispositif d'embrayage tel que décrit précédemment. 3063473 4 [0017] L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lequel : 5 - La figure 1 représente une vue schématique d'un embrayage muni d'un capteur de mesure de température et interposé entre le moteur thermique et la boite de vitesse d'un véhicule ; - La figure 2 représente un diagramme des étapes successives du procédé de protection thermique du dispositif d'embrayage de la figure 1, selon l'invention. 10 [0018] En référence aux figures, le procédé de protection thermique d'un dispositif d'embrayage 1 d'un véhicule notamment automobile selon l'invention va maintenant être décrit. [0019] Le véhicule comprend un moteur thermique 3 et une boite de vitesses 2 comportant un moyen de commande, par exemple un calculateur comprenant un espace 15 mémoire, apte à piloter le dispositif d'embrayage 1 interposé entre la boite de vitesses 2 et le moteur thermique 3. Le dispositif d'embrayage 1 n'est donc pas piloté par le conducteur du véhicule. [0020] Le dispositif d'embrayage 1 comprend au moins un disque d'embrayage 4 solidaire d'un arbre de sortie 5 de la boite de vitesses 2. Préférentiellement, le dispositif 20 d'embrayage 1 comprend une pluralité de disques d'embrayage 4 coaxiaux, tous solidaires de l'arbre de sortie 5 de la boite de vitesses 2. Néanmoins, pour plus de clarté dans la suite de la description, on ne mentionnera qu'un seul disque d'embrayage 4 bien que la description technique qui va suivre puisse s'appliquer à un dispositif d'embrayage 1 comprenant une pluralité de disques d'embrayage 4. 25 [0021] Le dispositif d'embrayage 1 comprend également un volant 6 solidaire d'un arbre d'entrée 7 du moteur 3, le disque d'embrayage 4 étant apte à s'accoupler avec le volant 6 pour permettre la transmission du couple moteur à la boite de vitesses 2 par l'intermédiaire du dispositif d'embrayage 1. Le disque d'embrayage 4 et le volant 6 sont disposés à l'intérieur d'un carter 9 du dispositif d'embrayage 1. 30 [0022] En outre, le véhicule comprend un capteur 8 de mesure de la température régnant à l'intérieur du carter 9 du dispositif d'embrayage 1, ce capteur 8 étant 3063473 5 électriquement relié au moyen de commande de la boite de vitesses. Dans une première alternative, le moyen de commande de la boite de vitesses estime la température régnant à l'intérieur du carter 9 du dispositif d'embrayage 1 en utilisant directement les données de température mesurées par le capteur de température 8. Dans une deuxième alternative, le 5 moyen de commande estime la température à l'intérieur du carter 9 du dispositif d'embrayage 1 en multipliant les données de température mesurées par le capteur 8 de température par un coefficient dépendant des caractéristiques techniques du dispositif d'embrayage 1 et/ou de la boite de vitesses. [0023] Ainsi, le moyen de commande contrôle en continu la température mesurée par le 10 capteur 8. Ce contrôle continu est représenté par la boite E0 dans la figure 2. Cette surveillance de la température régnant à l'intérieur du dispositif d'embrayage 1 a pour but de permettre au moyen de commande de détecter tout dépassement de la température au-delà d'une température critique Tc. En effet, si la température à l'intérieur du carter 9 du dispositif d'embrayage 1 dépasse cette température critique Tc, l'adhérence du disque 15 d'embrayage 4 avec le volant 6 diminue, ce qui provoque non seulement une chute du couple transmis par le dispositif d'embrayage 1 à la boite de vitesses 2, mais également une usure prématurée et irréversible du ou des disque(s) d'embrayage(s) 4. Cette température critique Tc est inférieure à la température de dégradation du ou des disque(s) d'embrayage(s). Préférentiellement, la température critique Tc est choisie inférieure de 20 cinq à quinze pour cents de la température de dégradation du ou des disque(s) d'embrayage(s). [0024] La valeur de cette température critique Tc est enregistrée dans l'espace mémoire du moyen de commande, et sa détermination dépend des caractéristiques techniques du dispositif d'embrayage 1, en particulier le diamètre, l'épaisseur et le type de matériau du 25 ou des disque(s) d'embrayage 4, mais également la température de l'huile du moteur et du fluide dans lequel baigne la boite de vitesses. En outre, la position du capteur 8 de mesure de température et la détermination de la température critique Tc dépendent également du type de dispositif d'embrayage 1, selon que ce dernier soit du type humide ou du type sec. [0025] Dans un premier mode de réalisation, lorsque le dispositif d'embrayage 1 est du 30 type sec, il comprend un actionneur électrique ou hydraulique qui est adapté pour exercer une pression sur le disque d'embrayage 4, de sorte que ce dernier soit pressé contre le volant 6. Le capteur 8 de température est disposé dans le carter 9 du dispositif 3063473 6 d'embrayage 1, au plus près du disque d'embrayage 4 pour détecter au mieux le flux de chaleur provenant de la friction du disque d'embrayage 4 avec le volant 6. [0026] Dans un mode de réalisation préféré, le dispositif d'embrayage 1 est du type humide, et ce dernier baigne dans un fluide hydraulique adapté pour exercer une pression 5 sur le ou les disque(s) d'embrayage(s) 4, de sorte que ce ou ces dernier(s) soi(en)t pressé(s) contre le volant 6 ou entre eux pour les systèmes hydrauliques multi disques. Préférentiellement, ce fluide hydraulique est le fluide provenant de la boite de vitesses 2, et est de manière avantageuse de l'huile. Le capteur 8 de mesure de température est donc adapté pour mesurer la température de l'huile, et peut être disposé par exemple dans le 10 carter 9 du dispositif d'embrayage 1, comme représenté sur la figure 1, mais également ailleurs dans le circuit assurant la circulation de l'huile entre le dispositif d'embrayage 1 et la boite de vitesses 2. [0027] En outre, pour un dispositif d'embrayage 1 de type humide, la détermination de la température critique Tc dépend d'autres paramètres, en particulier de la capacité de la 15 boite de vitesses 2 à refroidir l'huile circulant entre le dispositif d'embrayage 1 et la boite de vitesses 2, et des caractéristiques de cette huile. [0028] Selon l'invention, le moyen de commande est adapté pour mettre en oeuvre un procédé de protection thermique du dispositif d'embrayage 1 du véhicule, dont les étapes successives vont être décrites. 20 [0029] Lorsque le moyen de commande détecte à un instant tc, une donnée de température mesurée dépassant la température critique déterminée Tc, le moyen de commande mesure, au cours d'une première étape E1, le couple transmis par le dispositif d'embrayage 1 à l'arbre d'entrée 5 de la boite de vitesses 2 à cet instant to. Ce couple transmis à tc, est enregistré dans l'espace mémoire du moyen de commande. 25 [0030] Au cours d'une deuxième étape E2, le moyen de commande déclenche une fonction d'oscillation du couple transmis par le dispositif d'embrayage 1 à la boite de vitesses 2. L'amplitude et la fréquence de cette fonction d'oscillation sont déterminées et enregistrées dans l'espace mémoire du moyen de commande. La fréquence de la fonction d'oscillation est comprise entre 0,5 et dix Hertz. De la sorte, le conducteur se rend compte 30 de cette oscillation de couple transmis par le dispositif d'embrayage 1 à la boite de vitesses 2, sans que cette oscillation ne soit trop brutale en termes d'amplitude et de fréquence de variation d'amplitude. Le conducteur est donc encouragé à adapter sa 3063473 7 conduite de manière à ne pas trop solliciter le dispositif d'embrayage 1, pour permettre un refroidissement de ce dernier. Une telle oscillation du couple transmis est possible, car si le dispositif d'embrayage 1 est dans une position totalement fermée, c'est-à-dire qu'il n'y a pas de mouvement du disque d'embrayage 4 relativement au volant 6 ou relativement à 5 un autre disque d'embrayage 4, le moyen de commande pilote le passage du dispositif d'embrayage 1 d'une position totalement fermée à une position dite glissante, c'est-à-dire qui autorise une certaine friction entre le ou les disque(s) d'embrayage(s) 4 et éventuellement le volant 6. [0031] Dans une première alternative, la fonction d'oscillation est adaptée pour faire 10 osciller le couple transmis par le dispositif d'embrayage (1) à la boite de vitesses (2) autour du couple mesuré à l'instant to, l'amplitude de la fonction d'oscillation étant comprise entre cinq et vingt pour cents de la valeur du couple mesuré à l'instant to. [0032] Dans une deuxième alternative préférée, la fonction d'oscillation est adaptée pour faire osciller le couple transmis par le dispositif d'embrayage (1) à la boite de vitesses (2) 15 entre le couple mesuré à l'instant tc, et un deuxième couple inférieur au couple mesuré à l'instant to, la valeur de ce deuxième couple étant comprise entre cinquante et quatre-vingt pour cents du couple mesuré à to. Ainsi, le couple transmis par le dispositif d'embrayage 1 oscille entre des valeurs de couple plus faibles que le couple à l'instant to, favorisant le passage de la température régnant au sein du dispositif d'embrayage 1 en dessous de la 20 température critique Tc. [0033] Afin de déclencher la fonction d'oscillation du couple transmis par le dispositif d'embrayage 1 à l'arbre d'entrée 5 de la boite de vitesses 2 lorsque le dispositif d'embrayage est de type humide, le moyen de commande fait osciller la pression exercée par l'huile sur le disque d'embrayage 4. Dans le cas de la première alternative, l'oscillation 25 de pression est réalisée autour d'une valeur de pression de fluide mesurée à l'instant tc, par le moyen de commande et permettant la transmission par le dispositif d'embrayage 1 à la boite de vitesses 2 du couple mesuré à cet instant to. Dans le cas de la seconde alternative, l'oscillation de pression est réalisée entre la valeur de pression de fluide mesurée à l'instant tc, et une deuxième valeur de pression de fluide inférieure à la valeur 30 de pression de fluide mesurée à l'instant to. [0034] Alternativement, afin de déclencher la fonction d'oscillation du couple transmis par le dispositif d'embrayage 1 à l'arbre d'entrée 5 de la boite de vitesses 2 lorsque le dispositif d'embrayage 1 est de type sec, le moyen de commande fait osciller la position de 3063473 8 l'actionneur électrique ou hydraulique. Dans le cas de la première alternative, l'oscillation de position est réalisée autour d'une position mesurée à l'instant tc, par le moyen de commande et permettant la transmission par le dispositif d'embrayage 1 à la boite de vitesses 2 du couple mesuré à cet instant to. Dans le cas de la seconde alternative, 5 l'oscillation de position est réalisée entre la position mesurée à l'instant tc, et une deuxième position permettant la transmission par le dispositif d'embrayage 1 à la boite de vitesses 2 du deuxième couple inférieur au couple à l'instant to. [0035] De cette manière, la pression exercée par le disque d'embrayage 4 contre le volant 6 varie selon les caractéristiques d'amplitude et de fréquence de la fonction 10 d'oscillation, assurant l'oscillation du couple transmis par le dispositif d'embrayage 1 à la boite de vitesses 2 autour du couple transmis à to. [0036] Au cours d'une troisième et dernière étape E3, lorsque la température mesurée par le capteur 8 repasse sous la température critique Tc, le moyen de commande pilote l'arrêt de la fonction d'oscillation du couple transmis par le dispositif d'embrayage 1 à la 15 boite de vitesses 2. Bien entendu, si la température mesurée dépasse à nouveau la température critique Tc, alors le moyen de commande relance le procédé de protection thermique du dispositif d'embrayage 1 de manière à alerter le conducteur du véhicule de la surchauffe du dispositif d'embrayage 1. [0037] Ainsi, la présente invention permet de prévenir le conducteur du véhicule que le 20 dispositif d'embrayage 1 est en surchauffe et risque de fait de se détériorer, sans nécessiter l'implantation de moyens techniques supplémentaires, tel qu'un voyant ou tel qu'un dispositif sonore. REVENDICATIONS1) Procédé de protection thermique d'un dispositif d'embrayage (1) d'un véhicule à moteur thermique (3), notamment automobile, le véhicule comprenant une boite de vitesses (2) comportant un moyen de commande apte à piloter le dispositif d'embrayage (1) et configuré pour estimer en continu (EO) la température à l'intérieur du carter (9) du dispositif d'embrayage (1), ce dernier comprenant un disque d'embrayage (4) solidaire d'un arbre de sortie (7) du moteur thermique (3) et apte à s'accoupler avec un volant (6) du dispositif d'embrayage (1) solidaire d'un arbre d'entrée (5) de la boite de vitesses (2), le procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend successivement : a) Lorsque le moyen de commande détecte à un instant to une donnée de température estimée dépassant une température critique déterminée (Tc) enregistrée dans un espace mémoire du moyen de commande et susceptible de détériorer le disque d'embrayage (4), une étape (El ) de mesure par le moyen de commande du couple transmis par le dispositif d'embrayage (1) à l'arbre d'entrée (5) de la boite de vitesses (2) à cet instant to ; b) Une étape (E2) de déclenchement par le moyen de commande d'une fonction d'oscillation du couple transmis par le dispositif d'embrayage (1) à la boite de vitesses (2), dont l'amplitude et la fréquence sont déterminées et enregistrées dans l'espace mémoire du moyen de commande, de manière à avertir le conducteur du véhicule que la température du dispositif d'embrayage (1) a dépassé la température critique (Tc) ; c) Lorsque la température estimée repasse sous la température critique (Tc), une étape (E3) d'arrêt de la fonction d'oscillation du couple transmis par le dispositif d'embrayage (1) à la boite de vitesses (2). 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fonction d'oscillation est adaptée pour faire osciller le couple transmis par le dispositif d'embrayage (1) à la boite de vitesses (2) autour du couple mesuré à l'instant to, et en ce que l'amplitude de la fonction d'oscillation est comprise entre cinq et vingt pour cents de la valeur du couple mesuré à l'instant to. 3) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fonction d'oscillation est adaptée pour faire osciller le couple transmis par le dispositif d'embrayage (1) à la boite de 3063473 10 vitesses (2) entre le couple mesuré à l'instant to et un deuxième couple inférieur au couple mesuré à l'instant to, et en ce que la valeur du deuxième couple est comprise entre cinquante et quatre-vingt pour cents du couple mesuré à l'instant to. 4) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la 5 fréquence d'oscillation de la fonction d'oscillation est comprise entre 0,5 et dix Hertz. 5) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la température est estimée par l'intermédiaire d'un capteur (8) de température compris dans le véhicule et électriquement relié au moyen de commande contrôlant (E0) en continu la température mesurée par le capteur (8). 10 6) Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que, lorsque le dispositif d'embrayage (1) est de type humide et comprend un fluide hydraulique adapté pour exercer une pression sur le disque d'embrayage (4) de sorte que ce(s) dernier(s) soi(en)t pressé(s), le capteur (8) de température mesurant la température du fluide hydraulique. 7) Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que, pour déclencher la 15 fonction d'oscillation du couple transmis par le dispositif d'embrayage (1) à l'arbre d'entrée (5) de la boite de vitesses (2), le moyen de commande fait osciller la pression exercée par le fluide hydraulique sur le disque d'embrayage (4) autour d'une valeur de pression de fluide mesurée à l'instant to par le moyen de commande et permettant la transmission par le dispositif d'embrayage (1) du couple mesuré à cet instant to. 20 8) Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que, lorsque le dispositif d'embrayage (1) est de type sec et comprend un actionneur électrique ou hydraulique adapté pour exercer une pression sur le disque d'embrayage (4) de sorte que ce dernier soit pressé contre le volant (6), le capteur (8) de température mesurant la température à l'intérieur du carter (9) du dispositif d'embrayage (1) au voisinage du disque d'embrayage 25 (4). 9) Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que, pour déclencher la fonction d'oscillation du couple transmis par le dispositif d'embrayage (1) à l'arbre d'entrée (5) de la boite de vitesses (2), le moyen de commande fait osciller la position de l'actionneur électrique ou hydraulique autour d'une position mesurée à l'instant to par le 30 moyen de commande et permettant la transmission par le dispositif d'embrayage (1) du couple mesuré à cet instant to. 3063473 11 10) Véhicule automobile comprenant un moteur thermique (2), une boite de vitesses (2) comportant un moyen de commande apte à piloter un dispositif d'embrayage (1) du véhicule et configuré pour estimer en continu la température à l'intérieur du carter (9) du dispositif d'embrayage, le dispositif d'embrayage (1) comprenant un disque d'embrayage 5 (4) solidaire d'un arbre de sortie (5) du moteur thermique (3) et apte à s'accoupler avec un volant (6) du dispositif d'embrayage (1) solidaire d'un arbre d'entrée (5) de la boite de vitesses (2), le moyen de commande étant apte à mettre en oeuvre un procédé de protection thermique du dispositif d'embrayage (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.