Brevet FR3147216A1 — publié le 20241004

Procédé de contrôle (100) des trains de roues avant et arrière d’un véhicule (V) à quatre roues motrices, le procédé de contrôle (100) devant répartir le couple moteur entre les trains de roues, couple transmis par une chaîne de transmission entre la motorisation et les trains de roues, le procédé de contrôle (100) comprenant un sous-procédé de précontrôle (130) déterminant un couple minimum devant être transmis et permettant de toujours rattraper dans le même sens les jeux mécaniques de fonctionnement de la chaîne de transmission. Figure 2 procédé de contrôle de couples transmis aux trains avant et arrière d’un véhicule à quatre roues motrices. L’invention est relative à un véhicule à quatre roues motrices comprenant un contrôleur électronique qui gère les trains de roues avant et arrière, le contrôleur électronique pouvant exécuter un procédé de contrôle des couples transmis aux trains de roues. Art antérieur Un véhicule a une motorisation et quatre roues motrices constituant un train avant de deux roues et un train arrière de deux roues. Une chaîne de transmission mécanique relie la motorisation aux trains avant et arrière pour transmettre un couple moteur, cette chaîne étant composée de plusieurs éléments mécaniques coopérant ensemble et ayant entre eux des jeux mécaniques de fonctionnement. Lorsqu’un conducteur appuie sur la pédale d’accélérateur ou la relâche, il demande qu’un couple, dont il ignore la valeur, soit transmis depuis la motorisation jusqu’aux roues. Un contrôleur électronique exécute alors un arbitrage et détermine les couples à transmettre au train avant et au train arrière, l’arbitrage étant fait en fonction de nombreux paramètres reçus par le contrôleur électronique, tels que le profil de la route, la conduite choisi par le conducteur, le niveau de charge d’une batterie d’un éventuel moteur électrique, la vitesse du véhicule, la vitesse de rotation d’un éventuel moteur thermique etc. Les trains de roues avant et arrière sont gérés par le contrôleur électronique de manière synchronisée afin que les jeux mécaniques du train avant et du train arrière soient rattrapés en même temps. La représente sur un graphe en deux dimensions, le temps T en abscisse et le couple C en ordonnée, cette gestion des couples et des jeux mécaniques. Un couple demandé Cdem par le conducteur est interprété par le contrôleur électronique en un couple moteur C1. L’arbitrage réalisé par le contrôleur électronique répartit le couple moteur C1 entre un couple transmis au train avant CAV et un couple transmis au train arrière CAR. Sur la , ces couples sont négatifs au début de l’action et positifs en fin d’action, passant en même temps par une valeur nulle de sorte que les jeux mécaniques du train avant et les jeux mécaniques du train arrière soient rattrapés en même temps. Cet instant de synchronisation des couples transmis et du rattrapage des jeux est entouré par une ligne en pointillé. L’arbitrage réalisé en exemple sur la répartit le couple moteur C1 sur les deux trains de roues mais il se peut que l’arbitrage choisisse un cas extrême et que tout le couple moteur C1 soit transmis à un train, et aucun couple à l’autre, soit 100% du couple moteur C1 sur un des deux trains et 0% sur l’autre train. Dans ce cas extrême les jeux mécaniques du train auquel aucun couple n’est transmis ne sont pas rattrapés alors qu’ils le sont sur l’autre train de roues qui reçoit tout le couple moteur C1. Il se peut alors que les jeux mécaniques du train avant et les jeux mécaniques du train arrière soient en sens inverse. Par exemple, si le véhicule est entraîné dans une descente et que le conducteur n’appuie pas sur l’accélérateur, des couples négatifs sont transmis par les roues à la motorisation et, les jeux mécaniques des trains avant et arrière sont tous rattrapés dans le sens négatif. Dans l’ensemble de cette demande les couples seront notés « positifs » s’ils sont moteurs et tendent à accélérer le véhicule et, seront notés « négatifs » s’ils tendent à ralentir le véhicule. Arrivé en bas de la descente, le conducteur appuie sur l’accélérateur et, si la répartition de couple est extrême, par exemple 100% du couple moteur C1 transmis au train avant et 0% du couple moteur C1 transmis au train arrière, alors les jeux mécaniques de la chaîne de transmission avant s’inversent et sont rattrapés dans le sens positif, alors que les jeux mécaniques du train arrière restent en sens négatif. Cette situation est gênante et désagréable pour les utilisateurs car elle impose un temps de réponse allongé, notamment lorsqu’une seconde demande de couple impose de rattraper tous les jeux mécaniques. Par exemple, si au milieu de la côte que vient d’aborder le véhicule le conducteur accélère à nouveau pour doubler un autre véhicule plus lent, si la nouvelle répartition choisi de transmettre cette fois du couple aux deux trains de roues, par exemple 80% au train avant et 20% au train arrière, alors les jeux mécaniques du train avant déjà rattrapés ne changeront pas et resteront « positifs », alors que les jeux mécaniques du trains arrière qui étaient dans le sens négatif vont seuls être rattrapés pour se mettre dans le sens positif. La gestion des trains n’est plus synchronisée comme cela est souhaitable et, des à-coups désagréables peuvent être ressentis dans le véhicule. L’invention ici présentée résout ce problème en décrivant un procédé de contrôle des trains de roues avant et arrière d’un véhicule comprenant une motorisation reliée à quatre roues motrices par une chaîne de transmission, le procédé de contrôle répartissant un couple moteur entre les trains de roues. Avantageusement, le procédé de contrôle comprend un sous-procédé de précontrôle qui détermine un couple minimum transmissible aux trains avant et arrière et permettant de toujours rattraper dans le même sens les jeux mécaniques de fonctionnement des trains avant et arrière. Le procédé de contrôle comprend une étape de vérification de fermeture au cours de laquelle est vérifié que la chaîne de transmission est fermée de manière à pouvoir transmettre un couple entre la motorisation et les roues. Le procédé de contrôle comprend, suite à l’étape de vérification de fermeture, une étape de répartition du couple moteur, au cours de laquelle à partir d’une demande de couple inhérente aux conditions de conduite sont calculées la portion du couple moteur transmis au train avant et la portion du couple moteur transmis au train arrière. Le procédé de contrôle comprend, suite à l’étape de répartition, le sous-procédé de précontrôle comprenant une étape de vérification de cas extrême au cours de laquelle est vérifié qu’aucun des couples transmis au train de roues avant ou arrière n’est nul. Le sous-procédé de précontrôle comprend une étape de calcul du couple minimum, étape qui n’est exécutée que s’il est déterminé précédemment qu’un des trains de roues ne doit pas recevoir de couple. L’étape de calcul du couple minimum calculant alors un couple minimum à transmettre. Le sous-procédé de précontrôle comprend une étape de détermination au cours de laquelle sont déterminés, en fonction du couple minimum, le couple devant être transmis au train avant et le couple devant être transmis au train arrière. Avantageusement, il est déterminé que le train de roues ne devant recevoir aucun couple recevra le couple minimum et, que le train de roues devant recevoir l’intégralité du couple moteur recevra le couple moteur auquel est ôté le couple minimum. Suite au sous-procédé de précontrôle, le procédé de contrôle comprend une étape de transmission au cours de laquelle les couples déterminés sont transmis aux trains avant et arrière. L’invention est également relative à un contrôleur électronique de couples transmis aux trains avant et arrière d’un véhicule à quatre roues motrices, le contrôleur étant apte à exécuter le procédé de contrôle précédemment décrit. L’invention est également relative à un véhicule à quatre roues motrices comprenant ce contrôleur électronique. Brève description des figures L’invention sera davantage détaillée par la description de modes de réalisation non limitatifs et, sur la base des figures annexées. illustre schématiquement un contrôle des couples selon l’art antérieur. illustre schématiquement un procédé de contrôle selon l’invention. illustre schématiquement un exemple du procédé de contrôle selon l’invention. Description détaillée Un véhicule V à quatre roues motrices a une motorisation pour créer une puissance et un couple moteur C1 nécessaire au déplacement du véhicule V et quatre roues motrices constituant un train avant de deux roues et un train arrière de deux roues. Pour transmettre le couple moteur C1 et faire avancer le véhicule V, une chaîne de transmission, composée d’éléments mécaniques coopérant ensemble, relie la motorisation aux trains de roues avant et arrière. La chaîne de transmission comporte une section commune près de la motorisation puis elle se divise en une section avant et une section arrière. La chaîne de transmission comprend des arbres, des engrenages et au moins un embrayage, ces éléments ayant entre eux des jeux mécaniques prévus pour le bon fonctionnement et la bonne transmission de la puissance. L’embrayage peut être débrayé interrompant la chaîne qui est alors dite « ouverte » et ainsi empêcher toute transmission de couple entre la motorisation et les roues, ou bien, il peut être embrayé pour solidariser les éléments de la chaîne qui est dite « fermée » et peut transmettre du couple entre la motorisation et les roues. Le couple transmis est dit « positif » lorsqu’il est moteur et que le véhicule V accélère et, le couple transmis est dit « négatif » lorsque le véhicule V décélère. Typiquement, lorsque le conducteur appuie sur la pédale d’accélérateur, il demande qu’un couple positif soit transmis aux roues et, lorsqu’il relâche la pédale d’accélérateur, un couple négatif est transmis des roues vers la motorisation. En descente, si le conducteur n’appuie pas sur l’accélérateur, le véhicule V peut être entraîné dans la descente et, ce sont les roues qui transmettent du couple à la motorisation. Dans ce cas le couple moteur est négatif et les jeux mécaniques sont tous rattrapés dans le sens négatif. Arrivé en bas de la descente, lorsque la route remonte, le conducteur appuie sur l’accélérateur de sorte qu’un couple moteur positif soit transmis aux roues. Les jeux mécaniques s’inversent et sont alors rattrapés dans le sens positif et le véhicule V peut monter la côte. Le couple demandé Cdem par le conducteur en fonction de ses besoins de conduite est traduit en un couple moteur C1 délivré par la motorisation, quelle qu’en soit le type (essence, diesel, électrique, hybride) et ce couple moteur C1 est réparti entre un couple CAV transmis au train avant de roues et un couple CAR transmis au train arrière de roues. La somme des couples avant CAV et arrière CAR étant égale au couple moteur C1. C1 = CAV + CAR Une autre façon d’exprimer cette équation est de choisir un coefficient R de répartition, R étant compris entre 0 et 1 : CAV = R.C1 CAR = (1-R).C1 et, 0 R 1 Cette répartition fait suite à un arbitrage réalisé par un contrôleur électronique 90 qui gère les trains de roues en fonction de nombreux paramètres tels que le profil de la route, la conduite imposée par le conducteur, le niveau de charge de la batterie qui alimente un éventuel moteur électrique, la vitesse du véhicule V, la vitesse de rotation d’un éventuel moteur thermique, l’état ouvert ou fermé de la chaîne de transmission, etc. L’arbitrage entre les paramètres instantanés peut résulter en une répartition du couple moteur C1 de type intermédiaire entre les trains avant et arrière, par exemple moitié-moitié 50-50 ou 80-20. La répartition de couple peut également être de type extrême 100-0. Dans un cas où le couple moteur C1 passe de négatif à positif et de répartition intermédiaire du couple moteur (50-50, 80-20) une partie du couple moteur est transmise à chaque trains de roues. Le contrôleur électronique 90 assure alors une gestion synchronisée des transmissions de sorte que les jeux mécaniques sont tous rattrapés en même temps et dans le même sens de sorte qu’ils passent ensemble de négatifs à positifs ou inversement. Dans le cas de répartition extrême du couple moteur (100-0), tout le couple moteur est transmis à un des trains de roues et aucun couple n’est transmis à l’autre train de roues. Dans ce cas extrême, les jeux mécaniques de la chaîne de transmission du train de roues auquel est transmis tout le couple moteur sont rattrapés dans le sens du couple moteur C1 et par contre les jeux mécaniques de la chaîne de transmission de l’autre train de roues auquel aucun couple n’est transmis ne sont pas rattrapés et, ils peuvent être positifs, négatifs ou entre les deux. Le contrôleur électronique 90 qui pilote la répartition de couple entre les trains avant et arrière comprend et exécute un procédé de contrôle des trains 100 dont le synopsis est présenté en . Le procédé de contrôle des trains 100 comprend une étape de vérification de fermeture 110 au cours de laquelle il est vérifié que les chaînes de transmissions sont fermées, c’est-à-dire que l’embrayage est embrayé et que du couple peut être transmis entre la motorisation et les roues. Les chaînes de transmissions étant fermées et la vérification étant faite, le procédé de contrôle des trains 100 comprend une étape de répartition 120 au cours de laquelle le contrôleur électronique 90 réparti le couple moteur C1 entre le couple transmis au train CAV avant et le couple transmis au train arrière CAR. Pour faire cette répartition, le contrôleur électronique 90 effectue un arbitrage en fonction de nombreux paramètres tels que le profil de la route (plat, montée, descente, etc.), la conduite imposée par le conducteur (ZEV, sport, ECO, confort, pluie…), le niveau de charge de la batterie d’un éventuel moteur électrique, la vitesse du véhicule V, la vitesse de rotation d’un éventuel moteur thermique, etc. Au terme de cette étape de répartition 120, le cas extrême de répartition du couple moteur C1 (100-0) peut être déterminé. Le procédé de contrôle des trains 100 comprend alors un sous-procédé de précontrôle 130 dont le but est de s’assurer que le couple moteur est toujours réparti entre les deux trains de roues. Le sous-procédé de précontrôle 130 comprend une étape de vérification de cas extrême 140 au cours de laquelle la répartition du couple moteur entre les deux trains de roues est analysée. Si la répartition est de type « intermédiaire » et prévoit que du couple soit transmis aux deux trains de roues (50-50 ou 80-20) alors, suite à l’étape de vérification de cas extrême 140 a directement lieu une étape de transmission 170 au cours de laquelle les couples calculés durant l’étape de répartition 120 sont transmis aux trains de roues. En revanche, si l’étape de vérification de cas extrême 140 observe que l’arbitrage a conclu à une répartition du couple moteur C1 de type « extrême » (100-0) alors le sous-procédé de précontrôle 130 engage une étape de calcul du couple minimum 150, étape au cours de laquelle est déterminé un couple minimum Cmin pouvant être transmis aux trains de roues. Le contrôleur électronique 90 calcule ce couple minimum Cmin en partant d’une valeur initiale arbitraire, par exemple 10Nm, préalablement entrée en mémoire du contrôleur électronique 90 puis le contrôleur électronique 90 ajuste cette valeur initiale de sorte que le couple minimum Cmin soit réalisable et cohérant avec les nombreux paramètres partiellement énumérés précédemment. Ce couple minimum Cmin, également appelé couple de précontrôle, a pour but de rattraper tous les jeux mécaniques dans le même sens, positif ou négatif, et en même temps sur le train avant et sur le train arrière. Suite à l’étape de calcule du couple minimum 150, le sous-procédé de précontrôle 130 comprend une étape de détermination 160 au cours de laquelle les couples précédemment calculés lors de l’étape de répartition 120 sont ajustés en fonction du couple minimum Cmin. Ainsi, il est déterminé qu’au train de roues qui devait recevoir l’intégralité du couple moteur C1, ne sera transmis que le couple moteur diminué du couple minimum Cmin et, au train de roues qui ne devait rien recevoir sera transmis le couple minimum Cmin. Par exemple, si le train avant devait recevoir tout le couple moteur, le couple transmis au train avant serait le couple moteur auquel est ôté le couple minimum Cmin. CAV = C1 – Cmin Quant au train arrière, qui ne devait rien recevoir, sera transmis le couple minimum. CAR = Cmin. La somme des couples transmis aux trains avant et arrière est toujours égale au couple moteur. C1 = CAV + CAR De manière plus générale en reprenant le coefficient de répartition R compris entre 0 et 1, il est obtenu : CAV = R.C1 Cmin CAR = (1-R).C1 Cmin et 0 R 1 Grâce à la transmission de ce couple minimum Cmin, les jeux mécaniques sont tous rattrapés dans le même sens et en même temps. Les couples calculés lors de l’étape de détermination 160 sont ensuite transmis aux trains avant et arrière lors de l’étape de transmission 170. La illustre à l’aide d’un graphique en deux dimensions, le temps étant en abscisse et le couple en ordonnée, un exemple dans lequel le couple moteur C1 a été préalablement arbitrairement réparti par le contrôleur électronique 90 de manière extrême en 100% transmis au train avant et 0% au train arrière. Dans ce cas, le couple transmis au train avant CAV est le couple moteur C1 auquel est ôté le couple minimum Cmin et, le couple transmis au train arrière est le couple minimum Cmin. Références utilisées V véhicule Cmin couple minimum - couple de précontrôle Cdem couple demandé par le conducteur C1 couple global CAV couple transmis au train avant CAR couple transmis au train arrière R coefficient de répartition 90 contrôleur électronique 100 procédé de contrôle des trains 110 étape de vérification de fermeture 120 étape de répartition 130 sous-procédé de précontrôle 140 étape de vérification de cas extrême 150 étape de calcule du couple minimum 160 étape de détermination 170 étape de transmission Procédé de contrôle (100) des trains de roues avant et arrière d’un véhicule (V) comprenant une motorisation reliée à quatre roues motrices par une chaîne de transmission, le procédé de contrôle (100) répartissant un couple moteur entre les trains de roues, et étant caractérisé en ce qu’il comporte : - un sous-procédé de précontrôle (130) qui détermine un couple minimum transmissible aux trains avant et arrière et permettant de toujours rattraper dans le même sens les jeux mécaniques de fonctionnement des trains avant et arrière. Procédé de contrôle (100) selon la revendication 1 comprenant une étape de vérification de fermeture (110) au cours de laquelle est vérifié que la chaîne de transmission est fermée de manière à pouvoir transmettre un couple entre la motorisation et les roues. Procédé de contrôle (100) selon la revendication 2 comprenant, suite à l’étape de vérification de fermeture (110), une étape de répartition (120) du couple moteur, au cours de laquelle à partir d’une demande de couple inhérente aux conditions de conduite sont calculées la portion du couple moteur transmis au train avant et la portion du couple moteur transmis au train arrière. Procédé de contrôle (100) selon la revendication 3 comprenant, suite à l’étape de répartition (120), le sous-procédé de précontrôle (130) comprenant une étape de vérification de cas extrême (140) au cours de laquelle est vérifié qu’aucun des couples transmis au train de roues avant ou arrière n’est nul. Procédé de contrôle (100) selon la revendication 4 dans lequel le sous-procédé de précontrôle (130) comprend une étape de calcule du couple minimum (150), étape qui n’est exécutée que s’il est déterminé précédemment qu’un des trains de roues ne doit pas recevoir de couple, l’étape de calcule du couple minimum (150) calculant alors un couple minimum (Cmin) à transmettre. Procédé de contrôle (100) selon la revendication 5 dans lequel le sous-procédé de précontrôle (130) comprend une étape de détermination (160) au cours de laquelle sont déterminés, en fonction du couple de minimum (Cmin), le couple devant être transmis au train avant et le couple devant être transmis au train arrière. Procédé de contrôle (100) selon la revendication 6 dans lequel, suite au sous-procédé de précontrôle (130), le procédé de contrôle (100) comprend une étape de transmission (170) au cours de laquelle les couples déterminés sont transmis aux trains avant et arrière. Contrôleur électronique (90) de couples transmis aux trains avant et arrière d’un véhicule (V) à quatre roues motrices, le contrôleur (90) étant apte à exécuter le procédé de contrôle (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7. Véhicule (V) à quatre roues motrices comprenant un contrôleur électronique (90) selon la revendication 8.