FR2803351A1 - Procede d'actionnement d'un embrayage automatise et de controle d'un capteur de temperature - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif de commande du couple de rotation pouvant être transmis par un embrayage automatisé se trouvant dans le train moteur d'un véhicule automobile comprenant un moteur et une boîte à vitesses, le moteur délivrant à la sortie un couple disponible commandé, ledit dispositif comprenant un module de manoeuvre tel qu'un organe d'actionnement pouvant être attaqué par un module de commande du couple de rotation pouvant être transmis par l'embrayage, ainsi qu'un dispositif de détermination de la température, caractérisé en ce que le module de commande assure la commande du couple de rotation transmissible par l'embrayage en fonction du couple disponible du moteur, le couple de l'embrayage étant commandé à l'intérieur d'une bande prescrite de tolérance située de part et d'autre du couple disponible du moteur et la bande de tolérance étant fonction de la température.

Description

i L'invention se rapporte à un procédé d'actionnement d'un embrayage

automatisé, situé dans le train de traction d'un véhicule automobile, un organe d'actionnement agissant sur un piston d'un maître-cylindre et en transmettant le mouvement hydrauliquement par un conduit à un piston d'un cylindre récepteur, qui de son côté déplace un organe de manoeuvre de l'embrayage dans le sens de l'ouverture de celui-ci contre la force d'un ressort de rappel, ledit piston du maître-cylindre logeant une soupape de retenue qui permet un passage de fluide hydraulique d'une chambre d'équilibrage dans la chambre de travail de ce maître-cylindre. L'invention se rapporte par ailleurs à un procédé de contrôle d'un capteur de température situé à l'intérieur d'un organe d'actionnement,

en particulier d'un embrayage automatisé.

L'automatisation d'embrayages de véhicules automobiles, qui sont actionnés au pied, se répand de plus en plus. De tels embrayages d'une part améliorent considérablement le confort. D'autre- part, ils sont indispensables en particulier avec les boîtes à vitesses qui étaient manoeuvrées jusqu'à présent à la main et qui sont automatisées et apportent un confort à un véhicule équipé d'une boîte à vitesses automatique de l'art antérieur, toutefois sans en augmenter la consommation de

carburant.

Il y a en général, dans la transmission de la manoeuvre d'un organe d'actionnement, par exemple d'un

moteur électrique, à l'embrayage lui-même, un maître-

cylindre dont le piston est manoeuvré par l'organe d'actionnement, ainsi qu'un cylindre récepteur qui est relié au maître-cylindre par un conduit hydraulique et dont le piston manoeuvre directement l'embrayage. Aux basses températures, la viscosité cinématique du fluide hydraulique augmente fortement. Lors de l'ouverture de l'embrayage, ceci provoquait des élévations de pression dans les conduits, ce qui apportait le risque, lorsque l'organe d'actionnement est très puissant, que les composants hydrauliques soient détruits par des pression anormalement élevées dans les conduits. La puissance de rendement de l'organe d'actionnement étant toutefois limitée, la vitesse de déplacement chute avec la diminution de température et donc les élévations possibles de pression

ne provoquent pas de surcharge de composants.

Il faut que, lors de la fermeture de l'embrayage, la force de son ressort de rappel compense les pertes de pression dans le conduit situé entre le maitre-cylindre et le cylindre récepteur. Il y a un risque aux basses températures que les pertes de pression ne soient plus compensées par la force de rappel et qu'il se produise en conséquence une dépression dans la chambre de travail du maitre-cylindre avec pour conséquence que le système hydraulique se composant des deux chambres de travail et du conduit crée une aspiration qui peut perturber fortement le fonctionnement. L'invention a pour objet un procédé de manoeuvre d'un embrayage automatisé qui permet d'éviter fiablement

les problèmes mentionnés aux basses températures.

L'invention a par ailleurs pour objet un procédé de contrôle d'un capteur de température situé à l'intérieur d'un organe d'actionnement, en particulier d'un embrayage automatisé, qui permet d'observer de manière simple si ce

capteur est à un état correct de fonctionnement.

Selon une particularité essentielle du procédé de manoeuvre d'un embrayage automatisé selon l'invention tel que spécifié en préambule, l'organe d'actionnement est commandé de manière qu'une surpression générée dans ladite chambre de travail par le ressort de rappel de l'embrayage demeure conservée même aux basses températures lors d'un mouvement du piston du maître-cylindre dans le sens d'un agrandissement de la chambre de travail de ce dernier, de sorte qu'aucun fluide hydraulique ne peut passer de cette chambre de travail dans la chambre d'équilibrage au cours

de ce mouvement.

Une commande de l'organe d'actionnement de manière que la surpression demeure conservée dans la chambre de travail du maître-cylindre dans toutes les circonstances est garantie, de sorte qu'il ne se produit5 aucune aspiration dans le système. Ceci peut s'effectuer par augmentation de la force du ressort de rappel de

l'embrayage par des mesures accessoires.

Il est avantageux que la température du fluide hydraulique soit mesurée. Il peut aussi être judicieux que la température du fluide hydraulique soit calculée par exemple d'après la température de l'air ambiant ou soit

admise comme étant la même que celle-ci.

Il est toutefois particulièrement avantageux de

diminuer la vitesse de mouvement du piston du maître-

cylindre aux basses températures. Il est de plus particulièrement judicieux que la vitesse du mouvement de ce piston soit diminuée dans un sens lorsqu'un seuil de la température est atteint ou dépassé vers le bas. Il est particulièrement judicieux dans ce cas qu'aux basses températures, le piston du maître-cylindre soit déplacé plus rapidement dans le sens d'une réduction de la grandeur de la chambre de travail de ce dernier que dans le sens inverse. Selon une autre particularité avantageuse de ce procédé de l'invention, suivant lequel une position en butée du piston du cylindre récepteur, qui correspond à un volume minimal de la chambre de travail de ce dernier, correspond à la position de fermeture totale de l'embrayage, le piston du maître-cylindre étant déplaçable au-delà d'un trou renifleur raccordé à une réserve de

fluide hydraulique et réalisé dans une paroi de ce maître-

cylindre de manière à en agrandir la chambre de travail, de sorte que les chambres de travail cessent d'être sous pression et que l'embrayage est totalement fermé, le piston du maître-cylindre n'étant normalement pas déplacé au-delà du trou renifleur pour la fermeture de l'embrayage pour la commande du couple maximal transmissible par ce denier, le piston du maître-cylindre étant déplacé au-delà du trou renifleur au cours d'un nombre de processus de fermeture de l'embrayage qui croît avec la diminution de la température du fluide hydraulique. Ce procédé représente une deuxième solution apportée à l'objet de l'invention. A chaque fois que le piston du maître-cylindre est déplacé au-delà du trou renifleur, le système cesse d'être sous pression, de

sorte, que lors du mouvement suivant du piston du maître-

cylindre dans le sens de l'ouverture de l'embrayage au-delà

du trou renifleur, des états initiaux définis sont établis.

Une fiabilité particulièrement élevée du fonctionnement de l'embrayage s'obtient par une autre particularité avantageuse du procédé de l'invention suivant laquelle le piston du maître-cylindre est déplacé audelà du trou renifleur aux basses températures à la fin de chaque cycle

de manoeuvre de l'embrayage.

Suivant un procédé avantageux selon l'invention de détermination de la température du fluide hydraulique, qui n'exige aucun capteur supplémentaire, cette température étant utilisée pour la commande de l'embrayage, la température du moteur Tmot et la température de l'air ambiant Tair sont mesurées et la température du fluide hydraulique TF1 est calculée d'après l'algorithme suivant: TFl,i+1 = kmot x Dt x Tmot- moyen + kair X Dt X Tair-moyen + (1-kmot x Dt + kair x Dt) Tfl,i dans lequel: Dt est un intervalle de temps i, kmot et kair étant des constantes déterminées empiriquement, Tair-moyen et Tmot-moyen désignant les valeurs moyennes pendant l'intervalle de temps i, TFl,i+l désignant la température du fluide à la fin de l'intervalle de temps i, Tfl,i désignant la température du fluide au début de l'intervalle de temps i et le fonctionnement de l'embrayage étant commandé en fonction

de la température calculée Tfli+1.

L'invention se rapporte également à un procédé de contrôle d'un capteur de température situé à l'intérieur d'un organe d'actionnement, en particulier d'un embrayage automatisé, procédé suivant lequel l'organe d'actionnement déplace un organe de transmission sur une course prédéterminée au cours d'un cycle de contrôle en une séquence prédéterminée dans le temps par alimentation en un courant réglé et la courbe de contrôle de température mesurée par le capteur au cours dudit cycle est comparée à une courbe de consigne de température qui a été mesurée au cours d'un même cycle de contrôle avec un capteur de température en bon état, une différence dépassant une valeur déterminée entre la courbe de contrôle de température et la courbe de consigne de cette dernière signifiant un état défectueux du capteur de température. Ce procédé permet d'observer l'aptitude fonctionnelle d'un capteur de température se trouvant à l'intérieur d'un organe d'actionnement, par exemple de l'embrayage, ce qui est important pour la fiabilité de fonctionnement de ce dernier, car des températures trop élevées à l'intérieur de cet organe d'actionnement signifient des dérangements à l'intérieur de l'embrayage et peuvent provoquer une

détérioration dudit organe d'actionnement.

L'invention se rapporte également à un dispositif de commande du couple de rotation transmissible par un embrayage automatisé se trouvant dans le train de traction d'un véhicule automobile comprenant un moteur et une boîte à vitesses, le moteur générant à la sortie un couple pouvant être commandé, ledit dispositif comprenant un module de manoeuvre, tel qu'un organe d'actionnement, pouvant être attaqué par un module de commande du couple de rotation pouvant être transmis par l'embrayage, ainsi qu'un dispositif de détermination de la température; selon une particularité essentielle de l'invention, le module de commande assure la commande du couple de rotation transmissible par l'embrayage en fonction du couple disponible du moteur, le couple de l'embrayage étant

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commandé à l'intérieur d'une bande de tolérance prescrite de part et d'autre du couple disponible du moteur et la bande de tolérance étant fonction de la température. Le couple subit donc un assujettissement en fonction de la température, c'est à dire que le couple de rotation pouvant être transmis par l'embrayage est déterminé par rapport au couple momentané produit par le moteur en fonction de la température. Ainsi, par exemple, aux températures élevées, le couple de rotation transmissible par l'embrayage correspond à 1,05 fois le couple du moteur et aux basses

températures, au double du couple du moteur.

L'invention va être décrite plus en détail à titre d'exemple en regard des dessins schématiques annexés sur lesquels: la figure 1 représente un train de traction d'un véhicule automobile avec un schéma synoptique du dispositif de commande de l'embrayage; la figure 2 est une vue de détail de la disposition de la figure 1, et les figures 3 à 5 sont des courbes d'explication

du mode de fonctionnement du procédé selon l'invention.

Comme le montre la figure 1, un véhicule automobile comprend un moteur tel qu'un moteur à combustion interne 2 qui est relié par un embrayage 4 à une boite à vitesses 6 qui entraîne les roues arrière 12 par l'intermédiaire d'un arbre de cardan 8 et d'un différentiel 10. Une installation de freinage 14 est équipée d'un appareil 16 de freinage du véhicule qui est actionné par une pédale 18. Seule la liaison de l'appareil 16 à la roue avant gauche est représentée. Il est bien entendu que l'appareil de freinage 16 coopère avec toutes les roues du véhicule. Une pédale 19 qui commande un papillon 21 commande la charge du moteur à combustion interne 2. La

boîte à vitesses 6 est commandée par un levier 23.

L'embrayage 4 est automatisé et il est manoeuvré par un module tel qu'un organe d'actionnement 25 par l'entremise

d'un maître-cylindre 27 et d'un cylindre récepteur 29.

L'organe d'actionnement 25 est attaqué par un module de commande tel qu'un appareil électronique de commande 31 qui comprend un microprocesseur équipé de mémoires5 correspondantes et dont les entrées sont raccordées à différents capteurs du train de traction, par exemple à un capteur 32 de la vitesse de rotation du moteur à combustion interne, un capteur 34 de détection de la vitesse de rotation des roues du véhicule, un capteur 36 de détection d'un désir de changer de vitesse par actionnement du levier 23 de passage d'une vitesse, un capteur 38 de détection de la position de l'embrayage 4, un capteur 40 de la position de l'organe d'actionnement 25, un capteur 42 de détection de la température de l'eau de refroidissement, un capteur 44 de détection de la température de l'air d'aspiration ainsi qu'éventuellement d'autres capteurs. Le dispositif

comprend un module de détermination d'une température.

Celle-ci peut être la température de l'air ambiant, la température de l'eau de refroidissement, la température de l'air d'aspiration ou une autre température. De plus, une température peut aussi être calculée d'après des données d'une autre température à l'aide d'un modèle mathématique du véhicule ou d'un trajet thermique entre des zones entre

les températures desquelles il existe un lien.

Le cylindre récepteur 29 coopère directement avec le levier 48 de l'embrayage qu'un ressort de rappel non représenté tend à mettre à une position de repos à laquelle l'embrayage 4 est totalement fermé, c'est à dire capable de

transmettre son couple maximal.

La figure 2 est une représentation détaillée des composants du système de manoeuvre de l'embrayage. Un piston 50 qui travaille dans le cylindre récepteur 29 délimite à l'intérieur de ce dernier une chambre de travail 52. Ce piston 50 actionne par sa tige 54 directement le

levier 48 de l'embrayage (figure 1).

Un conduit 56 raccorde la chambre de travail 52 à la chambre de travail 58 du maître-cylindre 27 dans lequel travaille un piston 60 qui subdivise ce cylindre 27 en une chambre de travail 58 et une chambre d'équilibrage 62. Un dénommé trou renifleur 64 qui est réalisé dans la paroi du maîtrecylindre 27 est raccordé par un conduit 66 à un réservoir 68 de fluide hydraulique qui est ventilé

vers l'extérieur.

Le piston 60 du maître-cylindre comprend un organe de soupape qui forme avec lui une soupape de retenue qui s'ouvre lorsque la pression régnant dans la chambre

d'équilibrage 62 dépasse celle de la chambre de travail 58.

Un mécanisme à manivelle 74 d'actionnement de la tige 72 du piston 60 du maître-cylindre est entraîné par un organe

d'actionnement 25 conformé en moteur électrique.

Le positionnement de la disposition s'effectue comme suit: le piston 50 du cylindre récepteur se trouve contre une butée gauche lorsque l'embrayage est totalement fermé et alors la chambre de travail 52 est minimale et le piston 60 du maître-cylindre se trouve directement devant le trou renifleur 64. Lorsque ce piston 60 est alors déplacé davantage vers la gauche par l'organe d'actionnement 25, la soupape de retenue 70 s'ouvre, de sorte que du fluide hydraulique peut s'écouler de la

chambre d'équilibrage 62 dans la chambre de travail 58.

Lorsque le piston 60 du maître-cylindre est déplacé davantage vers la gauche au-delà du trou renifleur 64, la chambre de travail 58 est raccordée directement au réservoir 68 de fluide hydraulique et le système cesse fiablement d'être sous pression. Lorsque le piston 60 du maîtrecylindre est alors déplacé vers la droite pour l'ouverture de l'embrayage, la montée en pression débute exactement à la position à laquelle ce piston 60 passe devant le trou renifleur 64, de sorte qu'une position initiale définie est établie, c'est à dire qu'il existe une correspondance entre le piston 60 du maître-cylindre et donc la position de l'organe d'actionnement 25 et la position de fermeture totale de l'embrayage 4. Le piston 60 est ensuite déplacé par l'organe d'actionnement 25 suffisamment vers la droite pour que l'embrayage soit totalement ouvert. Il n'est pas nécessaire pour la

fermeture de l'embrayage que le piston 60 du maître-

cylindre soit à nouveau déplacé vers l'intérieur jusqu'au-

dessus du trou renifleur 64 lorsque par exemple l'embrayage ne doit pas transmettre de manière spécifique son couple total, ce qui est avantageux pour de nombreux états de service. Le piston 50 du cylindre récepteur ne se déplace alors pas jusqu'à sa position en butée, bien au contraire, les chambres de travail 58 et 52 demeurent sous pression

même lorsque l'embrayage est à la position de fermeture.

Lorsque le fluide hydraulique est très froid, il est possible qu'apparaisse un état auquel, lors de la fermeture de l'embrayage (déplacement du piston 60 du maitre-cylindre vers la gauche par l'organe d'actionnement ), le fluide hydraulique alors visqueux ne circule pas assez vite dans le conduit 56, de sorte qu'il se crée dans la chambre de travail 58 une dépression qui provoque une ouverture de la soupape de retenue 70. Le volume du système (volumes des chambres de travail 52 et 58 plus le volume du conduit 56) subit alors une augmentation, de sorte que la

correspondance dans l'espace entre le piston 60 du maître-

cylindre et le piston 50 du cylindre récepteur change, ce qui est indésirable pour la précision de la manoeuvre. Pour que cette aspiration ne se produise pas, la vitesse du mouvement du piston 60 du maîtrecylindre dans le sens de la fermeture de l'embrayage est modifiée aux basses températures, comme représenté sur la figure 3. Dans ce graphique, S désigne le trajet sur lequel le piston 60 du maitre-cylindre est déplacé. t désigne le temps. Ce qui est représenté est un cycle de manoeuvre au cours duquel l'embrayage commence de s'ouvrir (position zéro) à partir de la position de fermeture. Aux températures élevées, le mouvement de fermeture qui suit (droite 1 en trait mixte)

s'effectue à la même vitesse que le mouvement d'ouverture.

Avec la diminution de la température, le mouvement de fermeture (droites 2 et 3) s'effectue à une vitesse qui

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diminue progressivement. Cette diminution de vitesse a pour effet que le fluide hydraulique peut s'écouler suffisamment vite dans le conduit 56 pour qu'aucune dépression

n'apparaisse dans la chambre de travail 58.

La figure 4 représente une autre solution au problème apparaissant aux basses températures. T désigne la température; h désigne la course sur laquelle le piston 60 du maître-cylindre est déplacé à partir de la position correspondant à celle d'ouverture totale de l'embrayage. SB indique la position du trou renifleur 64. Comme montré, aux basses températures, la course est toujours telle que le piston passe sur le trou renifleur, de sorte qu'au cours du cycle suivant de manoeuvre, des conditions initiales définies règnent à nouveau. Aux températures élevées, le déplacement peut s'effectuer sur une faible course, de sorte qu'il est possible de commander le couple que l'embrayage fermé transmet en fonction des conditions de service. Selon les températures qui règnent ou selon le dépouillement des signaux des capteurs 38 et 40 (figure 1), l'embrayage peut exécuter entre les cycles de fonctionnement un dénommé cycle renifleur au cours duquel le piston 60 du maître-cylindre peut être déplacé spécifiquement au-delà du trou renifleur 64 de manière que les conditions initiales définies de l'embrayage soient rétablies. La diminution de la température et l'agrandissement de la course (faible adaptation du couple) augmentent la nécessité d'inclure des cycles renifleurs spécifiques, c'est à dire de déplacer le piston 60 du maîtrecylindre au-delà du trou renifleur lors de la fermeture de l'embrayage. Ceci est particulièrement avantageux avec l'utilisation d'un dispositif de commande du couple de rotation pouvant être transmis par un embrayage automatisé situé dans le train de traction d'un véhicule automobile comprenant un moteur et une boîte à vitesses équipée d'un élément de sélection du rapport de transmission et d'un capteur de détection du rapport de transmission de la boîte, le moteur générant à la sortie un couple momentané commandé, ledit dispositif comprenant un module de manoeuvre, tel qu'un organe d'actionnement pouvant être attaqué par un module de commande du couple de rotation pouvant être transmis par l'embrayage, ledit module commandant le couple de rotation pouvant être transmis par l'embrayage en fonction du couple momentané du moteur, ledit dispositif étant équipé d'un dispositif de détermination d'une température, le couple de l'embrayage étant commandé à l'intérieur d'une bande de tolérance pouvant être prescrite de part et d'autre du couple momentané disponible du moteur et la bande de tolérance

étant fonction d'une température.

Il est donc possible d'augmenter le serrage à fond de l'embrayage aux basses températures par rapport à celui qui est produit aux températures élevées. Un assujettissement du couple en fonction de la température, c'est à dire du couple de rotation transmissible par l'embrayage par rapport au couple momentané disponible du moteur en fonction de la température, est particulièrement avantageux. Il est par exemple judicieux qu'aux hautes températures, le couple de rotation transmissible par l'embrayage corresponde par exemple à 1,05 fois le couple du moteur et qu'aux basses températures, il corresponde au double du couple du moteur. Ces valeurs numériques sont des exemples, une plage de 1,02 à 1,5 étant avantageuse aux températures élevées et une plage de 1,5 à 2,5 étant judicieuse aux basses températures. La valeur du serrage à fond k, avec Membrayage = k * Mmoteur, peut croître en fonction de la température. Membrayage et Mmoteur sont le couple de rotation pouvant être transmis par l'embrayage et

le couple disponible du moteur.

Il peut être avantageux, en variante de réalisation, que l'assujettissement du couple soit interrompu au-dessous d'une température limite et que le couple de rotation transmissible par l'embrayage soit réglé à la valeur maximale, donc que l'embrayage soit totalement serre.

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Les températures à partir desquelles les cycles de manoeuvre de l'embrayage selon les figures 3 et/ou 4 sont nécessaires dépendent du fluide hydraulique et des conditions géométriques existant dans les cylindres et le conduit de raccord ainsi que de la force de rappel de l'embrayage et ils peuvent être déterminés expérimentalement. Aucun capteur particulier n'est nécessaire pour la détermination de la température du fluide hydraulique lorsque la température est déterminée d'après l'algorithme suivant: TFpi+i = kmot x Dt x Tmot + kair Dt Tair + (1-kmot x Dt + kair x Dt) TFî,i, relation dans laquelle Di est un intervalle de temps i, kmot et kair sont des constantes déterminées empiriquement et Tair ainsi que Tmot sont des valeurs moyennes de la température de l'air d'aspiration et de la température du moteur (représentée par approximation par la température de l'eau de refroidissement) pendant l'intervalle de temps correspondant de temps i, TFî,i+1 étant la température du fluide à la fin de l'intervalle de temps i et TF1,i désignant la température du fluide au début de l'intervalle

de temps i.

Il est avantageux, pour la fiabilité du fonctionnement du système d'actionnement automatisé de l'embrayage, de connaître la température de l'organe

d'actionnement 25 conformé en général en moteur électrique.

A cette fin, l'organe d'actionnement 25 est équipé d'un capteur de température 76 (figure 2) dont le signal de sortie est dépouillé par l'appareil de commande 31. Il est avantageux, pour le contrôle de l'aptitude fonctionnelle du capteur de température 76, que l'appareil de commande 31 envoie à l'organe d'actionnement, au cours d'étapes de service le permettant, par exemple au passage par zéro, une succession de signaux selon la figure 5a au cours de laquelle la tige de piston 72 doit être déplacée sur une course de 15 mm pendant une durée déterminée, par exemple dans chaque cas de 1 s, cette course étant détectée par le

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capteur 40. L'appareil de commande règle le courant envoyé à l'organe d'actionnement 25 de manière à obtenir la course de consigne représentée, la durée du déplacement étant dans chaque cas d'environ 150 ms. La manoeuvre de l'organe d'actionnement 25 selon la figure 5a en provoque une élévation de la température selon la figure 5b. L'élévation de la température pendant le cycle selon la figure 5a est détectée et dépouillée dans l'appareil de commande 31. Si elle est à l'extérieur des limites de plausibilité o reportées en pointillés sur la figure 5b, il en résulte une signalisation de défaut. Il faut comprendre que la variation de la température de consigne (représentée par une droite en trait plein sur la figure 5b) est déterminée empiriquement lorsqu'il est certain que l'embrayage se

trouve dans l'ensemble à un état correct de fonctionnement.

Il est possible de détecter accessoirement le courant envoyé à l'organe d'actionnement 25 pour que s'établisse le cycle de la figure 5a afin d'élever la fiabilité du renseignement. Si la consommation du courant diffère de celle déterminée alors que l'embrayage est en bon état, ceci signifie un défaut dans le système d'embrayage ou dans

l'organe d'actionnement.

L'invention se rapporte à un procédé d'actionnement d'un embrayage automatisé se trouvant dans le train de traction d'un véhicule automobile et elle est caractérisée par exemple par le fait que l'organe d'actionnement est commandé de manière qu'une surpression produite par le ressort de rappel de l'embrayage demeure conservée même aux basses températures dans la chambre de travail du maître-cylindre lors d'un mouvement du piston de ce dernier dans le sens d'un agrandissement de cette chambre, de manière qu'au cours de ce mouvement, aucun fluide hydraulique ne passe de la chambre de travail dans la chambre d'équilibrage. Suivant un autre procédé, le piston du maître-cylindre est déplacé aux basses températures à la fin de chaque cycle d'actionnement de

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l'embrayage au-delà d'un trou renifleur qui raccorde la

chambre de travail de ce cylindre à une réserve de liquide.

L'invention se rapporte par ailleurs à un

dispositif pour la mise en oeuvre du procédé spécifié ci-

dessus. Aux basses températures, la viscosité cinématique et donc le frottement du fluide tel qu'un fluide de freinage qui est utilisé en fluide hydraulique augmente fortement. Ceci provoque une augmentation des pertes de pression avec la diminution de la température en fonction

de la vitesse du maître-cylindre.

Ouverture de l'embrayage: Lors de l'ouverture de l'embrayage, les pertes de pression provoquent une élévation des pressions dans le conduit. Si la puissance de l'organe d'actionnement était grande, des pressions dans le conduit qui seraient supérieures à 100 bars détruiraient cet organe d'actionnement et les composants hydrauliques. Mais la puissance de l'organe d'actionnement ayant de faibles valeurs, la vitesse de ce dernier et donc la perte de pression diminuent. Ainsi, les pressions maximales apparaissant dans le conduit sont limitées à par exemple 40 bars. Les pressions régnant dans le conduit et augmentant aux basses températures ne provoquent donc pas une

surcharge de l'organe d'actionnement.

Fermeture de l'embrayage: Il faut que lors de la fermeture de l'embrayage la force de rappel de ce dernier compense la chute de pression dans le conduit. Il existe le risque, au-dessous d'une température du fluide de par exemple -15 C, qu'à la vitesse maximale de l'organe d'actionnement,les pertes de

pression ne soient plus compensées par la force de rappel.

Il se produit une dépression dans le maître-cylindre et la soupape de retenue s'ouvre. S'il n'existe aucun renifleur,

il se produit une aspiration dans le système.

Il est judicieux que la température du fluide soit connue pour que l'embrayage soit commandé avec

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précision en fonction de la température. Un simple modèle permet un calcul de la température du fluide sur la base de signaux présents de température. Aux basses températures du fluide, la viscosité cinématique du liquide de freinage et donc le frottement du fluide augmentent fortement. Ceci provoque en fonction de la vitesse du maître-cylindre un accroissement de la perte de pression. Une commande de l'embrayage en fonction de la température est judicieuse dans certains exemples de réalisation, car une absorption d'eau par le liquide de freinage peut provoquer des problèmes d'apparition d'une dépression dès que la

température du fluide descend à -15 C.

Les questions suivantes sont traitées: quelle importance ont les chutes de pression dans le conduit et le dispositif central de débrayage en fonction de la température, de la vitesse de l'organe d'actionnement et de l'absorption d'eau ? Y a-t-il le risque qu'à l'ouverture de l'embrayage, l'organe d'actionnement et les composants hydrauliques subissent une surcharge ? A partir de quelle température apparaît une aspiration lors de la fermeture de l'embrayage ? Quelles mesures faut-il prendre pour empêcher l'apparition d'une aspiration dans le trajet hydraulique ? Comment la température du fluide peut-elle être déterminée en fonction de signaux connus de mesure ? 1. Chute de pression dans le trajet hydraulique Le nombre de Reynolds étant faible dans le trajet hydraulique, la circulation est purement laminaire. Lorsque la circulation est laminaire, la chute de pression Ap est une fonction linéaire de la vitesse moyenne de circulation v: Ap = c v (1) La résistance à la circulation est donnée par: 32 g p C= v d2 relation dans laquelle

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v désigne la viscosité cinématique du liquide de freinage, p désigne la densité du liquide de freinage, î est la longueur du conduit, d désigne le diamètre du conduit. Le trajet hydraulique est par exemple subdivisé en deux zones: Le trajet situé à l'extérieur de la lanterne de l'embrayage et se composant de deux flexibles en caoutchouc et d'un conduit. La résistance à la circulation

apparaissant en cet emplacement est désignée Ccond.

Le trajet situé à l'intérieur de la lanterne de embrayage et se composant d'un conduit et du dispositif central de débrayage. La résistance à la circulation

apparaissant en cet emplacement est désignée par Cdcd.

Les résistances à la circulation (c'est à dire Ap = c vMc) sont indiquées dans le tableau suivant:

T [ C] -40 -35 -30 -20 -15 -10

Ccnnd 0,423 0,219 0,127 0,053 0,036 0,026 Cdd 0,082 0,041 0,023 0,009 0, 007 0,005 Il existe essentiellement la relation suivante entre la viscosité cinématique du liquide de freinage et la température du fluide TF1 [ C]: A mm(

V = (2)

(TFi+B)" s

A, B et n désignant des valeurs prescrites.

Si le liquide de freinage a absorbé qW en pour

cent en poids d'eau, il s'y ajoute le facteur (1 + qw/C).

1/C est un facteur pouvant être prescrit.

Le fluide qui se trouve à l'intérieur de la partie du trajet hydraulique qui est située à l'intérieur de la lanterne de l'embrayage est plus fortement échauffé

que le fluide se trouvant à l'extérieur de ce trajet.

2. Ouverture de l'embrayage aux basses températures

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Lors de l'ouverture de l'embrayage, l'élévation de pression qui augmente la basse température en raison de l'accroissement du frottement du fluide produit une charge sur l'organe d'actionnement. La vitesse de débrayage diminue en raison de la puissance limitée de l'organe d'actionnement (Puissance exercée par l'organe d'actionnement Pression du maîtrecylindre. Vitesse de ce dernier). Le fait que la puissance de l'organe d'actionnement augmente aux basses températures agit

partiellement à l'encontre de ce qui précède.

Il a été observé au banc d'essai que l'organe d'actionnement marche certes lentement, mais qu'il ne s'arrête pas. Bien que la résistance à la circulation croisse avec la chute de température, les pertes de pression par suite de la diminution de la vitesse du

maître-cylindre sont donc limitées (Ap = c vMC).

3. Fermeture de l'embrayage aux basses températures Une aspiration se produit par exemple sous une dépression produite dans le maître-cylindre de Pasp =-0,025 bar lorsque la soupape de retenue s'ouvre. Cette pression du maître-cylindre est ensuite dépassée vers le bas lorsque la force absolue de rappel de l'embrayage n'est plus capable de surmonter les pertes de pression Ap qui

apparaissent.

Lors de la fermeture de l'embrayage, la force absolue de rappel Frap se compose de la force de desserrage de l'embrayage Femb, de la force du ressort du dispositif central de débrayage Fr.dcd et du frottement de ce dispositif Ffrot de la manière suivante:

Frap. = Femb. - Fr.dcd. - Ffrot.

La force de rappel créée dans le dispositif central de débrayage la pression suivante Frap. Pdcd. = (3) Adcd Il règne dans le maître-cylindre la pression PMC = Pdcd - AP = Pdcd - c VM.C. (4)

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L'aspiration se produit à l'emplacement de la pression minimale du maitrecylindre PM.C.min Ainsi, comme le montre la relation (4). PMC.min est fonction de la pression du dispositif central de débrayage Pdcd. et de la vitesse du maître-cylindre vM.C. Une aspiration se produit par exemple lorsque PM.C.min = Pasp On déduit de casp et de (2) la température du fluide à partir de laquelle une aspiration se produit. Le cas critique de l'aspiration est celui dans lequel le véhicule est froid (c'est à dire la température du fluide

TF1 = Tcond = Tdcd.).

1 a / qWl TF1 = 1 + - c = - X C q casp.b Le système peut être en dépression par suite de l'aspiration au-dessous d'une température de fluide de par exemple X C. Il y a en principe deux possibilités pour éviter l'aspiration: La vitesse du maitre-cylindre est abaissée en fonction de la température lors de la fermeture de l'embrayage de manière qu'aucune aspiration ne puisse se

produire.

L'assujettissement du couple est par exemple coupé à partir de X C. Ainsi l'embrayage se ferme totalement à la fin de chaque processus de passage de vitesse, de sorte que le trou renifleur est libéré et que

l'équilibrage du fluide peut avoir lieu.

Il est possible d'obtenir la température du fluide au moyen de signaux connus de température ou de la calculer. Les températures suivantes qui sont déterminantes pour l'échauffement du fluide sont par exemple disponibles sur un bus CAN de données:

* Température de l'eau de refroidissement Trefr.

* Température de l'air d'aspiration Tasp

* Température de l'air ambiant Tamb.

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Comme déjà mentionné plus haut, le trajet hydraulique peut se subdiviser en deux zones de température : la température du fluide Tcond. régnant à l'extérieur et la température du fluide Tdcd régnant à l'intérieur de la lanterne de l'embrayage, et on a en général: Tdcd. Ä Tcond En admettant que Tcond est l'unique température régnant dans le système, on se trouve du bon côté pour la détermination des températures critiques pour l'apparition d'une dépression. L'intervalle de sécurité se trouve entre des limites, car les pertes de pression dans la plage de Tdcd ne représentent que 15% de la perte totale de pression. Si le fluide et le conduit subissent un échauffement ou un refroidissement, le flux de chaleur entre fluide et environnement est proportionnel au gradient entre la température ambiante Tamb et la température du fluide TF1 (la température du fluide et celle du conduit sont à peu près égales):

Q (Tamb - TFl).

La quantité de chaleur abandonnée et absorbée par le fluide dépend de la masse et de la capacité thermique spécifique du fluide et du conduit: Q TF1 - = k. (Tamb - TF1) (k = constante) m cp m. Cp Cette relation peut être simplifiée pour un intervalle de temps suffisamment petit At = ti+1 ti: TFli+1 - TFii = k (Tamb - TFl,i) At donc: TFl,i+i'= k At Tamb + (1-k. At) TF1,i (5)

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relations dans lesquelles Tamb = (Tamb,i+l + Tamb,i)/2 est la température ambiante moyenne pendant l'intervalle de temps At. Modèle de calcul: La température ambiante peut se déduire de la température de l'eau de refroidissement, de celle de l'air

d'aspiration et de la température extérieure.

La température du moteur Tmot participant à l'échauffement et la température de l'air Tair (température de l'air pénétrant de l'extérieur dans le compartiment moteur) prenant part au refroidissement ont aussi une influence sur la température du fluide Température du moteur: A la phase d'échauffement (c'est à dire lorsque la température moyenne de l'eau de refroidissement Trefr>Tmot.i), la température de refroidissement augmente relativement vite. L'échauffement du bloc moteur nécessite beaucoup plus de temps. Lors du refroidissement du moteur (c'est à dire Trefr < Tmot.i), la vitesse d'abaissement de température de l'eau de refroidissement correspond approximativement à celle du moteur. La température moyenne du moteur Tmot = (Tmoti+i = Tmot.i)/2 obéit aux relations suivantes: Trefr.>Tmot,i: Tmoti+l=krefr. At'Trefr.+ (1-krefr.At) Tmoti Trefr' < Tmoti: Tmoti+l = Tmoti Température de l'air: La température de l'air pénétrant de l'extérieur dans le compartiment moteur est désignée température de l'air. Cette température est en général la température de l'air ambiant Tamb, mais elle peut aussi être la

température de l'air d'aspiration Tasp.

La température moyenne de l'air Tair obéit aux relations suivantes:

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Tasp > Tamb: Tair = Tamb = (Tamb,i+1 + Tamb,i)/2 Tasp < Tamb: Tair = Tasp = (Tasp,i+î + Taspi)/2 La température régnant dans le conduit ne dépend pas uniquement des températures qui se présentent, mais aussi du balayage du conduit (donc de la vitesse du véhicule, du ventilateur en service/hors service): en cas de faible balayage: la température mesurée de l'air ambiant est dans ce cas facilement modifiée par la chaleur émise par le moteur (plus la température de l'air ambiant est basse, plus la modification est grande). La température de l'air d'aspiration étant dans ce cas fortement modifiée par la chaleur émise par le moteur, on a Tair = Tamb La température calculée du fluide augmente donc

réellement avec celle qui existe réellement.

En cas de fort balayage: la température mesurée de l'air ambiant correspond à celle qui est réelle. La

température de l'air d'aspiration peut même tomber au-

dessous de la température de l'air ambiant en cas de fort balayage, c'est à dire que Tair = Tasp. La température calculée du fluide chute donc avec celle qui existe réellement. La mise en équation suivante peut être faite pour obtenir un résultat suffisamment bon avec ces températures et avec des calculs aussi simples que possible: (TFli+l-TFI)=(TFl.Moti+i-TFli)+ (TFl.air.i+i-TFli,) (6) relation dans laquelle: TFl.mot.i+l est TFl.i+l (voir (5)) qu'on obtient lorsque Tamb. = Tmot k étant = kmot TFl.air.i+l est TFi+i (voir (5)) qu'on obtient lorsque Tamb = Tair, avec k = kair On obtient en réunissant (5) avec (6): TFli+l=kmot'At'Tmot+kair'At'Tair+(1kmot'At+kair'At)'TFli

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Il est possible par exemple de fixer pour les valeurs de k: kmot = 10-4 1/s kair = 30.10-4 1/s Il suffit de faire débuter le modèle de calcul

lorsque Tamb. ou Tasp. tombent au-dessous de -10 c.

Valeurs de départ:

Tasp, > Tamb.: TF,i = Tmoti = Tamb.

Tasp, < Tamb.: TFl,i = Tmot,i = Tasp, Le modèle de calcul peut être par exemple

interrompu lorsque l'allumage est coupé.

La présente invention se rapporte par ailleurs à l'ancienne demande DE 195 04 847 dont le contenu est

incorporé au mémoire de la présente invention.

Il va de soi que les procédés et dispositifs décrits et représentés peuvent subir diverses modifications

sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (20)

REVENDICATIONS

1. Dispositif de commande du couple de rotation pouvant être transmis par un embrayage automatisé se trouvant dans le train moteur d'un véhicule automobile comprenant un moteur et une boîte à vitesses, le moteur délivrant à la sortie un couple disponible commandé, ledit dispositif comprenant un module de manoeuvre tel qu'un organe d'actionnement pouvant être attaqué par un module de commande du couple de rotation pouvant être transmis par l'embrayage, ainsi qu'un dispositif de détermination de la température, caractérisé en ce que le module de commande assure la commande du couple de rotation transmissible par l'embrayage en fonction du couple disponible du moteur, le couple de l'embrayage étant commandé à l'intérieur d'une bande prescrite de tolérance située de part et d'autre du couple disponible du moteur et la bande de tolérance étant fonction de la température.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la largeur de la bande de tolérance est

fonction de la température.

3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le couple de rotation pouvant être transmis par l'embrayage est proportionnel au couple du moteur suivant un facteur de proportionnalité et/ou suivant un terme

d'une somme.

4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le couple de rotation pouvant être transmis par l'embrayage est supérieur d'une valeur prescrite au

couple disponible du moteur.

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5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bande de tolérance est plus grande ou égale à une vitesse élevée passée dans la boîte à vitesses qu'à

une basse vitesse passée dans cette dernière.

6. Dispositif selon l'une quelconque des

revendications 3 à 5, caractérisé en ce que le facteur de

proportionnalité et/ou le terme de la somme est plus grand à des températures élevées qu'à des basses

températures ou est égal.

7. Dispositif selon l'une quelconque des

revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le couple de

rotation pouvant être transmis aux basses températures est compris dans une plage de 1,5 à 2,5 fois le couple

disponible du moteur.

8. Dispositif selon l'une quelconque des

revendications 1 à 7, caractérisé en ce que

l'augmentation maximale par unité de temps du couple de rotation pouvant être transmis par l'embrayage est

adoptée en fonction de la température.

9. Procédé de commande ou de réglage du couple de rotation pouvant être transmis par un embrayage automatisé, en particulier au moyen d'un dispositif selon

l'une quelconque des revendications 1 à 8.

10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il consiste en outre à actionner l'embrayage automatisé, un organe d'actionnement agissant sur un piston d'un maître-cylindre et en transmettant le mouvement par un conduit hydraulique à un piston d'un cylindre récepteur, qui déplace un organe de manoeuvre de l'embrayage dans le sens de l'ouverture de celui-ci à l'encontre la force d'un ressort de rappel, ledit piston du maître-cylindre logeant une soupape de retenue qui

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permet un passage de fluide hydraulique d'une chambre

d'équilibrage dans la chambre de travail de ce maître-

cylindre, l'organe d'actionnement étant commandé de manière qu'une surpression générée par le ressort de rappel de l'embrayage dans ladite chambre de travail demeure conservée même aux basses températures lors d'un mouvement du piston dans le sens d'un agrandissement de la chambre de travail du maître-cylindre, de sorte qu'aucun fluide hydraulique ne peut passer de cette chambre de travail dans la chambre d'équilibrage lors de

ce mouvement.

11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que la température du fluide hydraulique est mesurée.

12. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que la température du fluide hydraulique est calculée.

13. Procédé selon l'une quelconque des

revendications 10 à 12, caractérisé en ce que la vitesse

du mouvement du piston du maître-cylindre est réduite aux

basses températures.

14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que les basses températures sont des températures inférieures à -10 degrés Celsius, de préférence inférieures à -15 degrés Celsius et de manière particulièrement avantageuse inférieures à -20 degrés Celsius.

15. Procédé selon l'une quelconque des

revendications 10 à 14, caractérisé en ce qu'aux basses

températures, le piston du maître-cylindre est déplacé plus rapidement dans le sens d'une diminution de la

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grandeur de la chambre de travail du maître-cylindre que

dans le sens inverse.

16. Procédé d'actionnement d'un embrayage automatisé se trouvant dans le train moteur d'un véhicule automobile, un organe d'actionnement actionnant un piston d'un maître-cylindre et le mouvement de ce piston est transmis hydrauliquement par un conduit à un piston d'un cylindre récepteur, qui déplace un organe d'actionnement de l'embrayage, dans le sens de l'ouverture de ce dernier, à l'encontre la force d'un ressort de rappel, ledit piston du maître-cylindre logeant une soupape de retenue qui autorise un passage de fluide hydraulique d'une chambre d'équilibrage dans la chambre de travail du maître-cylindre et une position en butée du piston du cylindre récepteur qui correspond à un volume minimal de la chambre de travail de ce dernier correspondant à la position de fermeture totale de l'embrayage, le piston du maître-cylindre étant déplaçable audelà d'un trou renifleur réalisé dans la paroi du maître-cylindre et raccordé à une réserve de fluide hydraulique de manière à provoquer un agrandissement de la chambre de travail de ce cylindre, de sorte que les chambres de travail cessent d'être sous pression et que l'embrayage est totalement

fermé et ce piston n'étant pas déplacé normalement au-

delà du trou renifleur pour la commande du couple maximal pouvant être transmis par l'embrayage par la fermeture de

ce dernier, caractérisé en ce que le piston du maître-

cylindre est déplacé au-delà du trou renifleur au cours d'un nombre de processus de fermeture de l'embrayage qui croît avec la diminution de la température du fluide hydraulique.

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17. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que le piston du maître-cylindre est déplacé aux basses températures au-delà du trou renifleur à chaque

cycle d'actionnement de l'embrayage.

18. Procédé selon l'une quelconque des

revendications 10 à 17, caractérisé en ce que la

température Tmot du moteur et la température Tair de l'air ambiant sont mesurées, la température du fluide hydraulique TF1 étant calculée d'après l'algorithme suivant: TF1 i+l = kmot x Dt x Tmot-moyen + kair X Dt X Tairmoyen + (1-kmot x Dt + kair x Dt) Tfl,j relation dans laquelle: Dt désigne un intervalle de temps i, kmot et kair étant des constantes déterminées empiriquement, Tair-moyen et Tmot-moyen désignant dans chaque cas les valeurs moyennes pendant l'intervalle de temps i, TF1,j+l désignant la température du fluide à la fin de l'intervalle i et Tfl,1 désignant la température du fluide au début de l'intervalle i et l'actionnement de l'embrayage étant commandé en fonction

de la température calculée TFl,i+1.

19. Procédé de contrôle d'un capteur de température situé à l'intérieur d'un organe d'actionnement, en particulier d'un embrayage automatisé, procédé suivant lequel l'organe d'actionnement déplace un organe de transmission sur une course prédéterminée pendant un cycle de contrôle en une séquence prédéterminée dans le temps par alimentation en un courant réglé et la courbe de contrôle de la température mesurée par le capteur de

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température au cours dudit cycle étant comparée à une courbe de consigne de température qui a été mesurée au cours d'un même cycle de contrôle avec un capteur de température se trouvant en bon état, une différence entre la courbe de contrôle de température et la courbe de consigne de température qui dépasse une valeur déterminée étant considérée comme représentant un état défectueux du

capteur de température.

20. Procédé selon la revendication 19, caractérisé en ce que le courant consommé par l'organe d'actionnement est accessoirement détecté et comparé avec le courant consommé lors de l'enregistrement de la courbe de

consigne de température.

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