FR2571669A1 - Dispositif de commande de la transmission de la force motrice dans un vehicule a quatre roues motrices - Google Patents

Abstract

ON ENTRAINE UN ESSIEU PRINCIPAL DIRECTEMENT ET UN ESSIEU SECONDAIRE PAR L'INTERMEDIAIRE D'UN ACCOUPLEMENT LONGITUDINAL REGLABLE EN CONTINU. A PARTIR DE LA DIFFERENCE ENTRE UNE FORCE DE TRACTION PRESCRITE (FZS), OBTENUE A PARTIR D'UNE PUISSANCE PRESENTE (PS) ET UNE VITESSE (VF) DU VEHICULE, ET UNE RESISTANCE AU ROULEMENT (FV), AYANT DETERMINEE UNE COURBE CARACTERISTIQUE A PARTIR DE LA VITESSE DU VEHICULE, ON DETERMINE UN EXCES DE FORCE DE TRACTION (DF) DONT ON DEDUIT, AU MOYEN D'UN ENSEMBLE DE CARACTERISTIQUES, UNE GRANDEUR DE COMMANDE POUR L'ACCOUPLEMENT LONGITUDINAL.

Description

Dispositif de commande de la transmission de la force mo-

trice dans un véhicule à quatre roues motrices La présente invention concerne un dispositif de commande de la transmission de la force motrice aux essieux d'un véhicule automobile ayant toutes ses roues motrices, comportant un essieu moteur principal pourvu d'un différentiel transversal et un essieu moteur supplé- mentaire entraîné par l'intermédiaire d'un accouplement longitudinal pouvant être commandé en continu au moyen

d'un organe de réglage.

Dans les véhicules automobiles, un système d'entraînement à deux roues motrices seulement s'avère souvent présenter une puissance de traction insuffisante lorsque le véhicule accélère, en présence de mauvaises conditions de terrain de roulement. De ce fait, on prévoit

souvent pour des véhicules automobiles, ainsi que des véhi-

cules de grande puissance et des véhicules tous terrains, un entraînement permanent des quatre roues. Le comportement routier de tels véhicules nécessite en 9enéral d'être amélioré, en particulier en ce qui concerne le braquage et la négociation de virages serrés. En outre, les bonnes caractéristiques de puissance motrice entraînent, entre autres, une surestimation de l'ensemble du comportement routier du véhicule, ce qui peut aboutir à des situations de conduite critiques, en particulier lorsque le véhicule ne peut plus, malgré la puissance motrice, être guidé suivant un profil de virage donné. Le "redressement" du véhicule, qui, pour des véhicules à entraînement classique des roues, peut être effectué en provoquant un changement de charge voulu ou encore en serrant un frein de blocage de l'essieu arrière, même par des conducteurs moins expérimentés, n'est,

par suite, pas possible.

Pour améliorer la traction, on propose, dans le brevet US N 3.411.601, de répartir le couple moteur

enge,ndré par un moteur à combustion interne sur deux es-

sieux entraînés, pour tenir compte des charges des essieux moteurs produites par des conditions de conduites variables et, par suite, des forces de traction maximales pouvant être appliquées. En fait, cela n'y est effectué qu'en fonction

de l'accélération du véhicule (ou en fonction de la vites-

se ou du rapport), ce qui n'améliore pas la négociation des virages. En outre, cela entraîne des complications mécaniques considérables, car il faut deux convertisseurs

de couple hydrodynamiques et deux transmissions pour chacun.

Il est déjà connu, par le brevet allemand N

459.638, d'interrompre un dispositif de blocage d'engrena-

ges différentiels de véhicules automobiles, en fonction

de l'angle de braquage.

Cela améliore certes considérablement la diri-

geabilité du véhicule, mais une interruption brusque du blocage peut entraîner, en présence de mauvaises conditions du terrain, un comportement instable inattendu du véhicule, provoqué par l'à-coup produit par l'inertie du système

de transmission.

En conséquence, l'invention a pour objet un dispositif de commande de la transmission de la force motrice

aux essieux d'un véhicule aux quatre roues motrices, per-

mettant (en conservant une structure mécanique simple),

avec un nombre relativement réduit de paramètres de fonc-

tionnement et de conduite captés par des capteurs et une complication relativement réduite de la technique de commande, de combiner les avantages de quatre roues motrices dus à la traction avec les avantages du comportement routier

de deux roues motrices, sans avoir à subir leurs inconvé-

nients respectifs.

Pour atteindre cet objectif, selon l'invention,

un appareil de commande pourvu, de préférence, d'un micro-

calculateur, reçoit des signaux d'entrée d'un compte-tours, d'un transmetteur de position de la pédale d'accélérateur ou d'un transmetteur de l'angle du papillon des gaz et/ou

d'un transmetteur de pression d'admission et/ou d'un trans-

metteur de température d'air de charge et/ou d'un trans-

metteur d'angle de braquage, et d'une unité de réglage,

ainsi que de transmetteurs qui délivrent des signaux d'en-

trée selon les vitesses des roues situées sur l'essieu moteur principal et l'essieu moteur supplémentaire, et engendre une grandeur de commande devant attaquer l'organe de réglage de l'accouplement longitudinal, de façon qu'elle dépende selon une première fonction d'au moins une seconde valeur de commande déterminée au moyen d'un premier ensemble de caractéristiques à partir de la valeur absolue (ou module) d'un excès de force de traction, la valeur absolue de l'excès

de force de traction étant calculée à partir de la diffé-

rence entre la résistance au roulement déterminée à partir

de la vitesse de marche instantanée au moyen d'une carac-

téristique de résistance au roulement et la valeur absolue de la force de traction prescrite / tt ieéed'une seconde

fonction à partir de la puissance prescrite et de la vites-

se de marche instantanée.

Selon un second aspect de l'invention un appareil de commande pourvu, de préférence, d'un microcalculateur,

reçoit des signaux d'entrée d'un compte-tours, d'un transmet-

teur de position de la pédale d'accélérateur ou d'un trans-

metteur de l'angle du papillon des gaz et/ou d'un trans-

metteur de pression d'admission et/ou d'un transmetteur de température d'air d'admission et/ou d'un transmetteur d'angle de braquage, et d'une unité de réglage, ainsi que de transmetteurs qui délivrent des signaux d'entrée selon

les vitesses des roues situées sur l'essieu moteur princi-

pal et l'essieu moteur supplémentaire et engendre une gran-

deur de commande devant attaquer l'organe de réglage de l'accouplement longitudinal, de façon qu'elle dépende, selon une première fonction d'au moins une première valeur de commande qui correspond à une puissance affectée d'un premier facteur d'une différence de vitesses de rotation

sur un arbre d'entrée et un arbre de sortie de l'accou-

plement longitudinal.

Les avantages de l'invention consistent essen-

tiellement en le faible nombre et la bonne mesurabilité des signaux captés, en -la faible complication du point de vue de la technique de commande, en la simplicité de la structure mécanique, ainsi qu'en l'amélioration de la traction et du comportement routier qui en résultent. La commande automatique de la transmission de la force motrice permet au conducteur de se concentrer le plus largement

sur la conduite et en outre éventuellement, dans des cir-

constances spéciales, d'intervenir dans la commande. En

outre, ce dispositif permet de réduire l'usure des pneuma-

tiques dans le cas o les quatre roues sont motrices et de maintenir la charge mécanique des transmissions dans

des limites, par exemple au moyen de tirants, et -de garan-

tir de bonnes performances de tous les composants du dispo-

sitif. On va décrire à présent avec davantage de détails des exemples de réalisation de l'invention représentés sur le dessin annexé dont La figure 1 représente schématiquement un groupe moteur de véhicule automobile; la figure 2 est un schéma de principe d'un appareil de commande avec des grandeurs d'entrée et de sortie; la figure 3 est un schéma blocs d'un procédé de commande mis en oeuvre sur un appareil de commande

destiné à commander un accouplement longitu-

dinal; la figure 4 est un schéma blocs d'un autre procédé de commande mis en oeuvre sur un appareil de commande destiné à commander un accouplement longitudinal;

la figure 5 est un schéma synoptique par blocs d'une com-

binaison des procédés de commande des figures

3 et 4, avec extension à une commande supplé-

mentaire de différentiels placés sur un essieu moteur principal et un essieu moteur supplémentaire;

la figure 6 est un diagramme force de traction-vitesse.

Sur la figure 1, la référence 1 désigne un véhicule automobile aux quatre roues motrices, comportant un essieu moteur principal 2 (essieu arrière) et un essieu moteur supplémentaire (essieu avant); par exemple, on trouve dans la zone de l'essieu moteur principal 2, ici à l'arrière du véhicule 1, un moteur à combustion interne

4 qui entraîne, par l'intermédiaire d'un groupe embrayage-

boîte de vitesses 5, un différentiel transversal 6 de l'es-

sieu moteur principal 2, dont l'effet de blocage peut être commandé en continu, et en plus, par l'intermédiaire d'un

accouplement longitudinal 7 réglable en continu, un diffé-

rentiel 8 de l'essieu moteur supplémentaire 3. Celui-ci est réalisé, simplement, sous la forme d'un engrenage différentiel usuel, mais il peut aussi s'agir d'un engrenage différentiel à autoblocage ou d'un engrenage différentiel à couple de blocage réglable. Des roues 9, 10 placées sur l'essieu moteur supplémentaire 3 sont orientables, tandis que des roues 11, 12 placées sur l'essieu moteur principal 2 ne sont pas orientables. Des organes de réglage 13, 14

destinés à actionner un dispositif de blocage du diffé-

rentiel transversal 6 et de l'accouplement longitudinal 7 ne sont indiqués, que symboliquement, ainsi qu'un organe de réglage 15, dessiné en tirets, d'un dispositif de blocage du différentiel de l'essieu moteur supplémentaire 3, qui n'est nécessaire que dans le cas d'un différentiel dont le couple de blocage est réglable en continu; les organes de réglage peuvent être fixés par bride sur les groupes, y être intégrés partiellement ou totalement ou être disposés au moins partiellement à leur extérieur et leur être reliés

mécaniquement, hydrauliquement, pneumatiquement ou élec-

triquement. L'appareil de commande 16 représenté sur la figure 2 constitue, avec ses grandeurs d'entrée et de sortie, une configuration maximale pour laquelle, en plus de l'organe de réglage 14 de l'accouplement longitudinal 7, l'organe de réglage 13 du différentiel transversal 6 et l'organe de réglage 15 du différentiel 8 sont commandés parmi les capteurs connectés, un certain nombre est déjà suffisant

pour assurer un bon fonctionnement du dispositif.

On suppose ici que les organes de réglage ont un fonctionnement linéaire et comportent éventuellement des circuits de réglage en cascade. Bien entendu, les organes de réglage peuvent aussi être réalisés dans l'appare, 1 de commande 16. On n'a pas représenté ici des réinjections éventuelles des valeurs mesurées. De toutes façons, il

faut plutôt considérer les liaisons entre blocs fonction-

nels représentées sur les figures comme des lignes

d'action.

L'appareil de commande 16 y est réalisé, de

préférence, sur la base d'un système de microcalculateur.

La structure de l'appareil de commande correspond à une configuration de processeur courant avec une unité centrale des mémoires volatiles et nonvolatiles (mémoires à accès aléatoires ou RAM et mémoires mortes ou ROM), des composants d'entrée et de sortie, des compteurs de temps, etc.; par suite, on n'entrera pas davantage dans les détails de la structure. -En outre, un dispositif d'affichage 17 est relié à l'appareil de commande 16; il est placé dans la zone du tableau de bord du véhicule et donne à un conducteur des informations sur un état instantané du dispositif,

par exemple quel différentiel est bloqué dans quel pourcen-

tage, et selon quel pourcentage l'accouplement longitu-

dinal transmet le couplé moteur à l'essieu avant; des

pannes éventuelles du dispositif peuvent aussi être affichées.

Une unité de réglage 18 délivrant une grandeur

de commande r permet une action intentionnelle sur le proces-

sus de commande, de la part du conducteur et, e+artie de la part du personnel d'entretien. Le conducteur doit pouvoir, par exemple, choisir certains processus de commande en fonction d'un certain état de la route; lorsque le véhicule est bloqué dans la neige ou sur un sol meuble,

il peut être judicieux, par exemple, d'établir une trans-

mission rigide à l'essieu moteur supplémentaire et éventuel- lement un blocage complet des différentiels. Une détection par capteurs éventuelle d'un coéfficient d'adhérence entre les roues et une chaussée peut aussi être rattachée à l'unité

de réglage 18.

L'expression "par capteurs" et les expressions analogues ne se rapportent pas forcément seulement à la détection exclusive éventuelle d'une grandeur mesurée ou à la conversion de la grandeur mesurée en une autre grandeur physique, mais elles peuvent aussi englober un traitement

ou un prétraitement d'une ou plusieurs grandeurs captées.

Pour calculer la puissance prescrite Ps (demandée de façon interne), l'appareil de commande 16 reçoit d'un compte-tours 19 un signal de vitesse de rotation du moteur nm et un signal de position pédale d'accélérateurCP d'un transducteur de position de pédale d'accélérateur 20 ou un signal d'angle de papillon des gaz 0 d'un transmetteur d'angle de papillon des gaz 21 et, dans le cas d'un moteur à suralimentation un signal de preqi'on d'admis1lon pm d'un transmetteur de pression d'admission 22 et un signal de température d'air alimentation T1 d'un transmetteur

de. 'aeraU.r. air de charge 23.

On ne prévoit pas, dans les versions de base, de capter un angle de braquage au moyen d'un transmetteur d'angles de braquage 24, car l'appareil de commande garantit un comportement routier remarquable, même sans signal d'angle de braquage t; il n'est nécessaire que pour obtenir un raffinement final et il n'y a lieu de le mentionner que

pour être complet.

Des transmetteurs 25 et 26 correspondant aux roues 9 et 10 et des transmetteurs 27 et 28 correspondant aux roues 11 et 12, l'unité de commande 16 reçoit des signaux vfl, vfr, vrl et vrr qui correspondent aux vitesses de ces roues situées sur l'essieu moteur auxiliaire 3 et l'essieu

moteur principal 2.

Ces signaux sont également nécessaires pour un appareil de commande d'un système de freinage du blocage (ABS), de sorte qu'ils peuvent aussi être captés en commun

dans le cas de véhicules équipés d'un tel système, c'est-

à-dire qu'ils sont captés par l'un des deux systèmes et

mis à la disposition de l'autre.

On prévoit, sur l'appareil de commande 16, un sytème de bus externe 29 par l'intermédiaire duquel

l'appareil de commande peut communiquer avec d'autres systè-

mes de calculateurs numériques utilisés dans le véhicule à des fins de commande, de mesure et d'information, par exemple un appareil de commande d'ABS ou un calculateur de gestion du fonctionnement du moteur (système électronique

numérique pour moteurs).

Le système peut, en outre, recevoir un signal

de retard -b de l'appareil de comande d'ABS ou d'un contac-

teur de feux de frein 3 sur quoi l'appareil de commande 16 réduit, dans un véhicule pourvu d'un ABS, au moins le

réglage de l'organe de réglage 14 de l'accouplement longi-

tudinal 7 suffisamment pour que l'ABS puisse détecter à

coup sûr la survenance d'un glissement de freinage et puis-

se exercer une intervention de réglage dosant la puissance

de freinage.

Dans le cas des véhicules sans ABS, il peut être également judicieux de pousser à fond le réglage des organes de réglage 13 à 15 lors du freinage, pour éviter

le blocage individuel de roues ou des essieux.

On peut, en outre, relier à l'appareil de com-

mande 16 des transmetteurs de pression 31, 32 et 33 qui délivrent des signaux selon les pressions de commande p_, pt, pd présentes à la sortie des organes de réglage 13

à 15, à des fins de régulation, de contrôle ou d'affichage.

Le schéma blocs de la figure 3 illustre un

procédé de commande destiné à attaquer l'accouplement lon-

gitudinal 7 conformément au premier aspect de l'invention.

Dans ce cadre, on détermine, moyen d'un ensemble de caracté-

ristiques, angle de papillon des gaz-vitesse de rotation (bloc 34), à partir du signal de nombre de tours nm et du signal d'angle de papillon des gaz ou du signal de position de pédale d'accélérateur 9, une puissance prescrite Ps déterminée par le conducteur, pour un régime de rotation du moteur instantané. Dans le cas de moteurs pourvus, par exemple de turbocompresseurs à suralimentation, on fournit en plus à l'ensemble de caractéristiques 34 un signal de pression d'alimentation pm et un signal de

température d'air d'alimentation T1. Dans le cas d'un véhi-

cule pourvu d'un système électronique pour moteurs destiné à commander l'allumage et l'injection, il peut déjà en général en être prélevé un signal selon la valeur absolue

de la puissance prescrite [Psi.

En prenant la moyenne pondérée par une constante cl (bloc 35), on détermine, à partir des signaux de vitesse des roues vfl et vfr, une vitesse vf des roues sur l'essieu moteur supplémentaire correspondant à la vitesse de marche; A partir de celle-ci et de la puissance prescrite Ps ou de sa valeur absoluelPslon détermine, au moyen d'une seconde fonction f2 (Ps, vf) (bloc 36), que l'on expliquera avec davantage de détails plus bas à l'aide d'un diagramme,

la valeur absolue d'une force de traction prescrite IFzsI.

A partir de celle-ci et une résistance au roulement Fvxx sur l'essieu moteur supplémentaire, on détermine, au moyen d'une différence (bloc 37) avec formation de la valeur absolue, la valeur absolue d'un excès de force de traction I FI et, à partir de celle-ci, au moyen d'un premier ensemble de caractéristiques (bloc 38), une seconde valeur de commande pl" qui est convertie, au moyen d'une première fonction fi (pi", r, pl'), (bloc 39), en une grandeur de

commande pl devant attaquer l'organe de réglage 14 de l'accou-

plementhongitudinal; la résistance au roulement Fv sur l'essieu moteur supplémentaire est, ici, déterminée à partir

de la vitesse vf au moyen d'une caractéristique de résis-

tance au roulement (bloc 40). La première fonction peut encore être attaquée par d'autres grandeurs par exemple par la grandeur de commande r de l'unité de réglage 18 et/ou une première valeur de commande pl', mais qui peut

ici être annulée et que l'on décrira davantage plus loin.

Dans le cas le plus simple, la première fonction fl (pl, r, pl') consiste en une conversion constance de l'une de ses grandeurs d'entrée en la grandeur de sortie (grandeur

de commande) pl, mais ce peut être aussi une addition pon-

dérée des grandeurs d'entrée ou une sélection de valeur

maximale pondérée parmi elles.

Il va s'en dire que l'expression d'ensemble "réseau de caractéristiques" doit être considérée comme un terme générique pour une liaison fonctionnelle numérisée (c'est-à-dire saisie en des points fixes) mémorisée dans une zone de mémoire, qui peut être, dans le cas le plus simple, une constante, ainsi qu'une caractéristique ou une caractéristique variable dépendant d'un ou plusieurs

paramètres, ou même un ensemble de caractéristiques multi-

dimensionnel dépendant de plusieurs grandeurs caractéris-

tiques, en quantifiant ou en interpolant chaque fois que

des valeurs sont comprises entre les points fixes.

Si l'on détermine la seconde valeur de commande pl" au moyen du premier ensemble de caractéristiques 38 exclusivement à partir d'une variable indépendante (la valeur absolue de la force de traction prescrite IFzsI), une caractéristique qui est constance ou (linéairement)

croissante, ou qui présente une valeur des variables dépen-

dantes constante, correspondant à une valeur de base pl"min pour de petites valeurs des variables indépendantes, une valeur croissante pour des valeurs supérieures des variables indépendantes et, pour des valeurs encore supérieures des variables indépendantes, de nouveau une valeur constante, correspondant à une valeur maximale pl"max, des variables

dépendantes, s'avère favorable.

Dans le cas o l'on traite en plus, en même temps, la grandeur de commande r, une caractéristique (ou un ensemble de caractéristiques) du premier ensemble de caractéristiques 38 peut varier en fonction de r, en ce

qui concerne sa forme, sa valeur de base df min, sa croissan-

ce ou sa valeur df max. La figure 4 représente un autre procédé de commande autonome permettant de commander l'accouplement longitudinal 7 selon le second aspect de l'invention, mais qui peut judicieusement être combiné avec le procédé de commande conforme à la figure 3, comme on l'expliquera avec davantage de détails en regard de la figure 5. Le bloc 35 correspondant à la formation de la valeur moyenne pour obtenir vf et le bloc 39 correspondant à la première fonction correspondent aux fonctions décrites en regard de la figure 3, avec pour limitation que ce sont maintenant les grandeurs d'entrée pl" du bloc 39 correspondant à la première fonction qui sont annulées et que celui-ci reçoit

la première valeur de commande pl'.

Au moyen d'un bloc 41 de formation de valeur moyenne pondérée par une constante c2, on détermine, à partir des signaux de vitesse de roues vrl et vrr, une vitesse vr des roues situées sur l'essieu moteur principal 2. A partir d'un bloc 42 de différence pondérée par une constante c3 entre les vitesses vf et vr de l'essieu moteur supplémentaire et de l'essieu moteur principal, on obtient une différence de vitesses de rotation A nl sur un arbre d'entrée et un arbre de sortie de l'accouplement longitudinal,

qui est combinée par élévateur à une puissance, de préfé-

rence par élévation au carré (bloc 43) et multiplication

(bloc 44) par un facteur kl, en la première valeur de com-

mande pl".

Le facteur kl peut être choisi constant ou

bien calculé au moyen d'un second ensemble de caractéristi-

ques (bloc 45) à partir de vf et/ou le signal d'angle de

braquage.

Dans le cas d'un facteur kl constant, l'attaque l'accouplement longitudinal correspond à une régulation centrifuge de la différence de vitesses de rotation i

ni sur l'accouplement longitudinal (patinage).

Si l'on détermine kl exclusivement à partir de la vitesse vf, le second ensemble de caractéristiques comprend une caractéristique qui croît avec l'augmentation de la vitesse vf. Si l'on contrôle aussi, en- même temps, le signal (d'angle de) braquage, la grandeur de sortie

kl du second ensemble de caractéristiques diminue relative-

ment fortement pour une valeur absolue croissante de l'angle de braquage, pour permettre une bonne dirigeabilité du véhicule. La figure 5 représente une combinaison des

procédés de commande des figures 3 et 4, ou de leurs gran-

deurs de sortie pl" et pl' et de leur traitement commun, éventuellement encore avec la grandeur de commande r, au

moyen de la première fonction f1 (pl", r. pl') 39.

Le procédé de commande de la figure 4 constitue, dans ce cas, une "protection contre les dépassements de régime (limitation du patinage à ni) et il est, par suite,

extrêment judicieux et, en combinaison, encore plus effi-

cace pour obtenir un bon comportent routier que l'un des

procédés isolément.

On a représenté également des blocs fonction-

nels 46 et 47 permettant d'attaquer un différentiel trans-

versal 6 à blocage réglable en continu de l'essieu moteur principal 2 et un différentiel 8 à blocage réglable en

continu de l'essieu moteur supplémentaire 3.

Le déroulement du processus de détermination d'une grandeur de commande du couble de blocage mg pour attaquer le différentiel 8 est largement identique à celui permettant de déterminer la première valeur de commande pl'; bien entendu, les ensembles de caractéristiques

correspondants et les grandeurs caractéristiques correspon-

dantes doivent être adaptées autrement, notamment également

à des caractéristiques spécifiques du véhicule.

D'une différence (blocs 48 et 49) des signaux de vitesse de roues vrl et vrr sur l'essieu moteur principal, respectivement vfl et vfr sur l'essieu moteur supplémentaire, il résulte une différence de vitesses de rotation A nq sur les arbres de sortie du différentiel transversal 6, respectivement A nqf sur les arbres de sortie du diffé-

rentiel 8 qui peut être combinée par élévation à une puis-

sance, de préférence par élévation au carré (blocs 50 et respectivement 51) et multiplication (blocs 52 et 53) par

un facteur k2, respectivement k3, en les grandeurs de com-

mande de couple de blocage mq, respectivement mqf.

Les facteurs k2 et respectivement k3 peuvent, dans ce cas, être de nouveau choisis constants, ou bien

être déterminés au moyen d'un troisième ensemble de carac-

téristiques (bloc 54), ou d'un quatrième ensemble de carac-

téristiques (bloc 55) à partir de la différence de vitesses de rotation A nl sur l'arbre d'entrée et respectivement l'arbre de sortie de l'accouplement longitudinal, et/ou de la puissance prescrite Ps et/ou de la vitesse vf des roues sur l'essieu moteur supplémentaire et/ou du signal

d'angle de braquage t. Dans ce cas, le facteur k2, respec-

tivement k3, augmente avec les valeurs absolues de la dif-

férence de vitesses de rotation A nl sur l'accouplement longitudinal, de la puissance prescrite ps et de la vitesse vf et diminue relativement fortement avec l'augmentation de la valeur absolue de l'angle de braquage, notamment sur l'essieu comportant les roues directrices. Le troisième ensemble de caractéristiques et le quatrième ensemble de

caractéristiques, ainsi que le nombre et le choix des gran-

deurs d'entrée, peuvent, dans ce cas, être différents.

Les constantes cl à c5 de la première fonction (bloc 39) et de la seconde fonction (bloc 36) et les ensembles de caractéristiques 38, 45, 54 et 55 du premier au quatrième,

sont indiqués uniquement de façon générale, car ils néces-

sitent une adaptation -variable à chaque type de véhicule envisagé. Dans ce cadre, les constantes cl à c5 sont fixées dans chaque cas par les diamètres des roues et les rapports de transmission. Il est, par contre, peu judicieux d'indiquer un exemple d'établissement des fonctions et des ensembles de caractéristiques; c'est pourquoi on s'est contenté de donner des lignes directrices permettant de les adapter sans problèmes aux différents véhicules. On se contentera d'examiner avec davantage

de détails la seconde fonction f2 (ps, vf) (bloc 36) per-

mettant de déterminer la valeur absolue de la force de traction prescrite JFzsI à partir de la puissance prescrite

Ps et de la vitesse vf des roues sur l'essieu moteur sup-

plémentaire, et de l'expliquer sur un diagramme vitesse-

force de traction selon la figure 6.

D'un point de vue purement schématique, on calcule la force de traction prescrite Fzs par division de la puissance prescrite Ps par la vitesse vf. Lorsque

la vitesse vrf tend vers zéro, la force de traction pres-

crite Fzs tend cependant vers l'infini, ce qui n'est pas plausible, pour une attribution de valeur prescrite, pour des raisons physiques (la force de traction maximale est limitée par la limite de frottement statique entre la roue et la route). En outre, la division par zéro résultant de vf = O n'est pas permise par le calcul et entraîne,

en général, une interruption des programmes.

Dans le diagramme vitesse-force de traction, on a représenté les caractéristiques vitesse-force de trac-

tion pour les rapports 1 à 5 (56 à 60) d'un essieu moteur supplémentaire de véhicule automobile, qui représentent les forces de traction maximales possibles des roues situées sur l'essieu moteur supplémentaire d'un véhicule pour les

différents rapports, pour des vitesses vf correspondantes.

La valeur maximale globalement possible de la force de

traction Fzfmax des roues situées sur l'essieu moteur sup-

plémentaire est obtenue pour une vitesse vifmin sur la caractéristique 56 du rapport 1. Une jonction verticale en tirets d'une caractéristique à la suivante symbolise un changement de vitesse nécessaire lorsqu'on atteint un

résume de rotation maximum de moteur.

Les caractéristiques 61 à 67 indiquent une force de traction correspondant à une certaine puissance Ps = constante, pour une vitesse vf déterminée. Elles sont hyperboliques, du fait que la force de traction est obtenue par division de la puissance prescrite Ps par la vitesse vf; la caractéristique 61 peut, par exemple, correspondre à une force de traction pour la puissance maximale possible

du moteur.

La caractéristique 63 constitue une enveloppe des caractéristiques vitesse force de traction 54 à 60 et peut, par suite, être considérée comme représentant la force de traction maximale possible Fzf max des roues

situées sur l'essieu moteur supplémentaire.

Le calcul de la force de traction prescrite Fzs par la division de la puissance prescrite Ps par la vitesse de rotation vf n'est cependant plus judicieux pour des valeurs de vitesses inférieures à vfmin, pour les raisons précitées, de sorte qu'il vaut mieux délivrer une valeur constante, dépendant seulement de la puissance prescrite, comme valeur de sortie de la seconde fonction (bloc 36), en particulier lorsque le facteur de répartition df n'est calculé qu'à partir de la valeur absolue de la force de traction prescrite | FzsJ, exclusivement. Il convient de limiter la valeur de sortie de la seconde fonction f2 (Ps, vf) à une valeur Fzsmax, qui correspond à la valeur maximale possible de la force de traction Fzfmax des roues sur l'essieu moteur supplémentaire, pour une valeur maximale de la seconde vitesse de commande Pl"max. Ces deux faits se traduisent

par les parties infléchies (d'allure horizontale) des carac-

téristiques 64 à 67 pour la force de traction Fzf des roues

situées sur l'essieu moteur supplémentaire, pour Ps = cons-

tante. Dans d'autres cas, il apparaîtrait à la sortie de la soustraction (bloc 37) une valeur maximale de la valeur absolue de l'excès de force de traction A F I qui produirait une transmission rigide à l'essieu avant, de sorte qu'en fin de compte, on ne pourrait pratiquement plus braquer

au démarrage ou au cours de manoeuvres.

Bien entendu, l'agencement selon l'invention

convient aussi pour attaquer une boite de vitesses intermé-

diaire (boite transfert) ou un différentiel intermédiaire entre essieux à blocage réglable en continu par la valeur de commande pl, en particulier au moyen de l'agencement

conforme au second aspect de l'invention.

On calcule, en général, la valeur absolue de la valeur de la force de traction prescrite FzsI, la résistance au roulement Fv, ainsi que le premier facteur

kl, le second facteur k2 et le troisième facteur k3, à par-

tir de la vitesse de marche. Du fait qu'assurément il doit survenir plus rarement du patinage sur l'essieu moteur supplémentaire que sur l'essieu moteur principal, on peut égaler la vitesse de marche à la vitesse des roues situées sur l'essieu moteur supplémentaire. Cela n'exclut cependant pas qu'on puisse aussi déterminer la vitesse de marche par d'autres moyens, par exemple au moyen de capteurs de mesure sans contact direct, ou par calcul de la moyenne

des vitesses de toutes les roues. On peut également contrô-

ler la plausabilité de la valeur au cours du processus de calcul et également l'estimer ou la corriger, dans le

cas o l'on trouve des valeurs non-plausibles.

tEBVIEND I C:ArT IONS 1. Dispositif de commande de la transmission de la force motrice aux essieux d'un véhicule automobile aux quatre roues motrices, comportant un essieu moteur principal pourvu d'un différentiel transversal et un essieu moteur supplémentaire entraîné par l'intermédiaire d'un accouplement longitudinal pouvant être commandé en continu au moyen d'un organe de réglage, caractérisé en ce qu'un

appareil de commande (16) pourvu, de préférence, d'un micro-

calculateur, reçoit des signaux d'entrée d'un compte-tours

(19), d'un transmetteur de position de la pédale d'accélé-

rateur (20) ou d'un transmetteur de l'angle du papillon

des gaz (21) et/ou d'un transmetteur de pression d'admis-

* sion (22) et/ou d'un transmetteur de température d'air de charge (23) et/ou d'un transmetteur d'angle de braquage

(24), et d'une unité de réglage (18), ainsi que de transmet-

teurs (25 à 28) qui délivrent des signaux d'entrée selon les vitesses des roues (9 à 12) situées sur l'essieu moteur principal (2) et l'essieu moteur supplémentaire (3) et engendre une grandeur de commande (pl) devant attaquer l'organe de réglage (14) de l'accouplement longitudinal (7), de façon qu'elle dépende, selon une première fonction (fl (pl", r, pl')) (39), d'au moins une seconde valeur de commande (pl") déterminée au moyen d'un premier ensemble de caractéristiques (38) à partir de la valeur absolue d'un excès de force de traction ( itFI), la valeur absolue de l'excès de force de traction ( |A Fj) étant calculée

à partir de la différence (37) entre la résistance au rou-

lement (Fv) déterminée à partir de la vitesse de marche

instantanée (vf) au moyen d'une caractéristique de résis-

tance au roulement (40) et la valeur absolue de la force de traction prescrite (/Fzs/) déterminée au moyen d'une seconde fonction (f2(Ps, vf)) (36) à partir de la puissance

prescrite et de la vitesse de marche instantanée (vf).

2. Dispositif de commande de la transmission de la force motrice aux essieux d'un véhicule automobile aux quatre roues motrices, comportant un essieu moteur principal pourvu d'un différentiel transversal et un essieu moteur supplémentaire entrainé par l'intermédiaire d'un accouplement longitudinal pouvant être commandé en continu au moyen d'un organe de réglage, selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un appareil de commande (16) pourvu, de préférence, d'un microcalculateur, reçoit des signaux

d'entrée d'un compte-tours (19), d'un transmetteur de posi-

tion de la pédale d'accélérateur (20) ou d'un transmetteur de l'angle du papillon des gaz (21) et/ou d'un transmetteur de pression d'admission (22) et/ou d'un transmetteur de température d'air d'admission (23) et/ou d'un transmetteur d'angle de braquage (24), et d'une unité de réglage (18), ainsi que de transmetteurs (25 à 28) qui délivrent des signaux d'entrée selon les vitesses des roues (9 à 12) situées sur l'essieu moteur principal (2) et l'essieu moteur supplémentaire (3) et engendre une grandeur de commande

(pl) devant attaquer l'organe de réglage (14) de l'accou-

plement longitudinal, de façon qu'elle dépende, selon une première fonction (fl(pl", r, pl ' (39) d'au moins une première valeur de commande (pl') qui correspond à une puissance (44, 43) affectée d'un premier facteur (kl) d'une différence de vitesses de rotation ( à ni) sur un arbre d'entrée et un arbre de sortie de l'accouplement longitudinal (7).

3. Dispositif selon l'une quelconque des reven-

dications 1 et 2, caractérisé en ce que la première fonction (fl (pl", r, pl')) (39) consiste en une somme pondérée de la première valeur de commande (pl') et/ou de la seconde valeur de commande (pl") et/ou d'une grandeur de commande

(r) de l'unité de réglage (18).

4. Dispositif selon l'une quelconque des reven-

dications 1 et 2, caractérisé en ce que la première fonction (fl (pl", r, pl')) (39) consiste en un choix de valeur maximale parmi la première valeur de commande (pl') et/ou la seconde valeur de commande (pl") et/ou une grandeur

de commande (r) de l'unité de réglage (18).

5. Dispositif selon l'une quelconque des reven-

dications 1 à 4, caractérisé en ce que la première fonction (fl (pi", r, pi')) (39) consiste en une sortie prioritaire supplémentaire d'au moins une valeur de base pouvant être déterminée par l'unité de réglage (18) ou d'une valeur

maximale (transmission complète à l'essieu moteur supplé-

mentaire (3)).

6. Dispositif selon l'une quelconque des reven-

dications 1 et 3 à 5, caractérisé en ce que la seconde fonction (f2 (Ps, vf)) (36) consiste, pour des vitesses de marche (vf) dont la valeur absolue est supérieure à

une vitesse (vfmin), en une division d'une puissance pres-

crite instantanée (Ps) par la vitesse de4arche instantanée (vf), et, pour des vitesses de marche (vf) dont la valeur absolue est inférieure à une vitesse (vfmin), en une division de la puissance prescrite instantanée (Ps par la vitesse (vfmin), la valeur de sortie de la seconde fonction (f2(Ps, vf)) (36) étant limitée, dans les deux cas, à une valeur

maximale (Fzs max).

7. Dispositif selon l'une quelconque des reven-

dications 1 et 3 à 6, caractérisé en ce que le premier

ensemble de caractéristiques (38) comprend une caractéris-

tique qui comporte, comme variable indépendante, la valeur absolue de l'excès de force de traction ( tt FI) et comme

variable dépendante, pour une variable indépendante pres-

qu'égale à zéro, une seconde valeur de commande (pl"min) correspondant à une valeur de base, lorsque la variable indépendante augmente, une seconde valeur de commande (pi") d'abord croissante et, pour une variable indépendante encore plus élevée, une seconde valeur de commande (pl")

correspondant à une valeur maximale (pl"max).

8. Dispositif selon l'une quelconque des reven-

dications 1 et 3 à 7, caractérisé en ce que le premier ensemble de caractéristiques (38) subit en plus l'influence de l'unité de réglage (18) et en ce que la valeur de base et/ou la croissance et/ou la valeur maximale varient en

fonction de celle-ci.

9. Dispositif selon l'une quelconque des reven-

dications 1 et 3 à 6, caractérisé en ce que le premier

ensemble de caractéristiques (38) se compose de caracté-

ristiques dont la variable indépendante est la valeur abso-

lue de l'excès de force de traction (]| FI), et dont la variable dépendante est la seconde valeur de commande (pl"), et qui, lorsque les variables indépendantes est constante ou augmente légèrement, ou pour de faibles valeurs de la variable indépendante, sont d'abord constantes selon une valeur de base (pl" min) de la variable dépendante et sont croissantes pour des valeurs supérieures et, pour des valeurs encore supérieures de la variable indépendante, sont de nouveau constantes selon une valeur maximale (pl"max) de la variable dépendante, et en ce que les caractéristiques peuvent être sélectionnées ou modifiées en ce qui concerne la forme, la valeur de base, la croissance, la valeur maximale et la valeur absolue, en fonction de l'unité de réglage (18).

10. Dispositif selon l'une quelconque des reven-

dications 7 à 9, caractérisé en ce que la valeur maximale (pl"max) entraîne une attaque de l'accouplement longitudinal telle que la force de traction se répartit sur les essieux selon une proportion correspondant à une répartition de

charge des essieux stationnaire.

11. Dispositif selon l'une quelconque des reven-

dications 1 à 10, caractérisé en ce que le premier facteur

kl est déterminé,.au moyen d'un second ensemble de carac-

téristiques (44), à partir de la vitesse de marche (vf) et/ou de la puissance prescrite (Ps) et/ou du signal d'angle de braquage (-), et en ce que le facteur (kl) augmente, pour des valeurs absolues croissantes de la vitesse de marche (IvfI) et de la puissance prescrite ( IPsI) et diminue pour des valeurs croissantes de la valeur absolue

du signal d'angle de braquage (tb.

12. Dispositif selon l'une quelconque des reven-

dications 1 à 11, caractérisé en ce que l'effet de blocage du différentiel transversal (6) est réglable en continu,

et en ce que l'appareil de commande (16) commande une gran-

deur de commande de couple de blocage (mq) du différentiel transversal {6) de telle façqn qu'elle correspond à une puissance (52,50) munie d'un second facteur (k2) d'une différence de vitesses de rotation ( A nq) sur les arbres

de sortie du différentiel transversal (6).

13. Dispositif selon l'une quelconque des reven-

dications 1 à 12, caractérisé en ce que l'essieu moteur

supplémentaire (3) comporte un différentiel à autoblocage.

14. Dispositif selon l'une quelconque des reven-

dications 1 à 12, caractérisé en ce que l'essieu moteur supplémentaire (3) comporte également un différentiel (8) à blocage réglable en continu et en ce que l'appareil de commande (16) commande une grandeur de commande de couple

de blocage (mqf) du différentiel (8) de façon qu'elle cor-

responde à une puissance (53, 51), munie d'un troisième facteur (k3), d'une différence de vitesses de rotation

( t nq) sur les arbres de sortie du différentiel (8).

15. Dispositif selon l'une quelconque des reven-

dications 1 à 14, caractérisé en ce que le second facteur

(k2) est déterminé, au moyen d'un troisième réseau de carac-

téristiques (54), à partir de la différence de vitesses de rotation ( A nl) sur l'accouplement longitudinal (7) et/ou de ta vitesse de marche (vf) et/ou de la puissance prescrite (Ps) et/ou du signal d'angle de braquage (-e) et en ce que le facteur (k2) augmente pour des valeurs

absolues croissantes de la différence de vitesses de rota-

tion ( Ia nlJ), de la vitesse de marche ( | vfl) et de

la puissance prescrite ( IPsI), et diminue pour des va-

leurs absolues croissantes du signal d'angle de braquage (1e1).

16. Dispositif selon l'une quelconque des reven-

dications 1 à 15, caractérisé en ce que le troisième facteur (k3) est déterminé, au moyen d'un quatrième ensemble de caractéristiques (55), à partir de la différence de vitesses de rotation C t nl) sur l'accouplement longitudinal et/ou de la vitesse de marche (vf) et/ou de la puissance prescrite (Ps) et/ou du signal d'angle de braquage ( 4), et en ce que le facteur (k3) augmente pour des valeurs absolues croissantes de la différence de vitesses de rotation

( lA nlj), de la vitesse de marche ( IvfI) et de la puis-

sance prescrite ( IPsI) et diminue pour des valeurs absolues

croissantes du signal d'angle de braquage (| 1).

17. Dispositif selon l'une quelconque des reven-

dications 1 et 3 à 16, caractérisé en ce que le premier ensemble de caractéristiques (38) subit l'influence d'un coefficient d'adhérence détecté par capteurs par l'unité

de réglage.

18. Dispositif selon l'une quelconque des reven-

dications 1 à 17, caractérisé en ce que l'unité de réglage (18) délivre des grandeurs de commande (r) selon des réglages qui peuvent être modifiés en partie par un conducteur et

en partie seulement par le personnel d'entretien.

19. Dispositif selon l'une quelconque des reven-

dications 1 à 18, caractérisé en ce que l'appareil de commande (16) reçoit, dans le cas d'un véhicule équipé, de façon connue en soi, d'un système de freinage antiblocage (ABS), de son unité de commande ou d'un contacteur de feux de frein (30), lors d'un freinage, un signal (-b) et réduit au moins le réglage de l'organe de réglage (14) de l'accouplement longitudinal (7) au moins dans une mesure telle que l'ABS puisse détecter à coup sûr la survenance

d'un glissement de freinage et puisse exercer une interven-

tion régulatrice sur le dosage de la puissance de freinage.

20. Dispositif selon l'une quelconque des reven-

dications 1 à 18, caractérisé en ce que lors de la survenance d'un signal (-b) d'un contacteur de feux de frein (30) ou d'un transmetteur de ralentissement, l'appareil de commande (16)règle à fond l'organe de réglage (14) de l'accouplement longitudinal (7) et/ou le couple de blocage des différentiels (6,8) de l'essieu moteur principal (2) et/ou de l'essieu

moteur supplémentaire (3).

21. Dispositif selon l'une quelconque des reven-

dications 1 à 20, caractérisé en ce qu'un dispositif d'affi-

chage (17), sur lequel est représenté l'état actuel du dispositif, est présent dans un tableau de bord du véhicule automobile.

22. Dispositif selon l'une quelconque des reven-

dications 1 à 21, caractérisé en ce que l'appareil de com-

mande (16) communique, par un système de bus (29), avec d'autres systèmes de calculateurs numériques utilisés dans

le véhicule à des fins de commande, de mesure et de trai-

tement des informations.

23. Dispositif selon l'une quelconque des reven-

dications 1 à 22, caractérisé en ce que l'appareil de com-

mande (16) est réalisé, au moins en partie, selon une techno-

logie de matériel ou "hardware".

24. Dispositif selon l'une quelconque des reven-

dications 1 à 23, caractérisé en ce que l'appareil de comman-

de (16) comprend une fonction de contrôle automatique,

et contrôle constamment l'aptitude fonctionnelle du dispo-

sitif, et fait éventuellement passer le dispositif dans un état qui garantit la possibilité de conduite du véhicule

et affiche éventuellement des défectuosités sur le dispo-

sitif d'affichage.

25. Dispositif selon l'une quelconque des reven-

dications 1 à 24, caractérisé en ce que le conducteur peut faire passer le dispositif, au moyen de l'unité de réglage

(18), dans un état défini, indépendant de l'unité de com-

mande (16).

26. Dispositif selon l'une quelconque des reven-

dications 1 à 25, caractérisé en ce que la grandeur de commande (pl) attaque une boite de vitesses intermédiaire ou boite transfert réglable ou un différentiel intermédiaire à effet de blocage réglable en continu au moyen duquel

l'essieu moteur principal (2) et l'essieu moteur supplé-

mentaire (3) sont entraînés de façon connue en soi.

27. Dispositif selon l'une quelconque des reven-

dications 1 à 26, caractérisé en ce que la vitesse de marche

(vf) est déterminée à partir d'une valeur moyenne des vites-

ses des roues situées sur l'essieu moteur supplémentaire.