FR2828445A1

FR2828445A1 - Embrayage pour vehicules automobiles et procede pour regler la vitesse de rotation du moteur a l'aide d'un regulateur de la vitesse de rotation

Info

Publication number: FR2828445A1
Application number: FR0209264A
Authority: FR
Inventors: Andreas Pfeiffer
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Buehl Verwaltungs GmbH; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Priority date: 2001-07-23
Filing date: 2002-07-22
Publication date: 2003-02-14
Also published as: WO2003011629A2; WO2003011629A3; DE10230651A1; AU2002325150A1; DE10293332D2; ITMI20021610A1

Abstract

Cet embrayage est relié électriquement à un élément servant à détecter les états de l'embrayage " ouvert ", " patinant ", " fermé ", qui est relié électriquement au régulateur de la vitesse rotation du moteur.Application notamment aux voitures de tourisme.

Description

L'invention concerne un embrayage pour véhicule automobile, qui est relié électriquement à un régulateur de la vitesse de rotation pour régler la vitesse de rotation du moteur, ainsi qu'un procédé pour régler la vitesse de rotation du moteur à l'aide d'un régulateur de la vitesse de la vitesse de rotation, en fonction du glissement d'un embrayage.

Des embrayages du type indiqué plus haut sont connus, notamment ceux qui sont actionnés par l'intermédiaire d'une pédale d'embrayage. Dans le cas de véhicules automobiles comportant de tels embrayages, le régulateur de la vitesse de rotation est accordé conformément à l'état de la technique de telle sorte qu'aussi bien dans l'état d'arrêt que lors du ralenti ou même dans le cas du démarrage à la vitesse de rotation de ralenti, c'est-à-dire alors que la pédale de démarrage n'est pas actionnée, ni même dans le cas du déplacement par exemple à la première vitesse ou à la seconde vitesse, le régulateur est actionné avec le même ensemble de paramètres. Cela signifie que la composante à action proportionnelle P et la composante à action intégrale I du régulateur de la vitesse de rotation pour des situations indiquées sont les mêmes. Des limites strictes sont imposées à la composante P et à la composante I pour des questions de stabilité. Ceci est proposé surtout par ce qu'on appelle la fréquence de saccades, qui se situe à environ 3 Hz dans la première vitesse. Si la composante P est pondérée trop fortement, de ce fait la fréquence de saccades peut être activée lors du déplacement à la vitesse de rotation de ralenti. Si la composante I est trop fortement pondérée, il se produit très facilement un effet de scie sur la vitesse de rotation de ralenti. Lors du démarrage avec la vitesse de rotation de ralenti, il peut se poser le problème consistant en ce que la pédale d'embrayage ne peut être actionnée que très lentement sans que le moteur ne cale. Ceci est évalué subjectivement par

le conducteur comme"mauvaise aptitude au démarrage". A partir de cet état de la technique, l'invention a pour but de fournir un embrayage ayant un comportement amélioré au démarrage pour la vitesse de rotation de ralenti, c'est-àdire lorsque la pédale d'accélérateur n'est pas actionnée.

Ce problème est résolu conformément à l'invention à l'aide d'un embrayage du type indiqué plus haut grâce au fait que l'embrayage comporte un élément servant à détecter les états de l'embrayage"ouvert","patinant","fermé", qui est relié électriquement au régulateur de la vitesse rotation du moteur.

Dans une forme de réalisation de l'invention, l'embrayage est monté un moyen d'actionnement, dont l'actionnement peut être identifié par l'élément pour détecter les états de l'embrayage. De préférence, le moyen d'actionnement est une pédale d'embrayage et l'élément servant à détecter des états de l'embrayage est un palpeur qui est situé sur la pédale d'embrayage dans une position, dans laquelle le palpeur déclenche un signal uniquement lorsqu'il est certain que l'embrayage patine, auquel cas il faut comprendre par là qu'il n'existe aucune adhérence.

Grâce au montage d'un palpeur sur la pédale d'embrayage, on peut identifier à tout moment si la pédale d'embrayage est actionnée ou non. La position du palpeur est choisie de telle sorte que ce dernier se déclenche dès que l'embrayage patine dans une large mesure, ce qui est le cas lorsque le frottement, l'hystérésis et les jeux dans la transmission allant de la pédale d'embrayage à la butée de débrayage n'agissent plus. Tant que le palpeur ne se déclenche pas, ceci signifie que l'embrayage adhère ou est fermé. De façon inverse, l'embrayage patine lorsque le palpeur est actionné.

Dans une variante de l'objet de l'invention, on réalise une détermination approximative du patinage de l'embrayage lorsque des moyens sont prévus, qui détectent

la vitesse de rotation du moteur et la vitesse réelle vist du véhicule, comparent une vitesse théorique du véhicule

Vtheor, calculé sur la base de la vitesse de rotation du moteur et de la transmission totale du différentiel et de la boîte de vitesses, à la vitesse réelle du véhicule vist et déterminent qu'il existe un patinage de l'embrayage pour toutes les vitesses pour lesquelles on a visit < k * Vtheor, et, dans ce cas, règlent le régulateur de la vitesse de rotation avec un ensemble de paramètres qui diffèrent de l'ensemble de paramètres présents dans le cas où l'embrayage ne patine pas.

Dans une variante de réalisation de l'invention, la vitesse détectée du véhicule vist doit être inférieure, d'au moins 5 % et jusqu 1 à au moins 10 %, à la vitesse théorique du véhicule Vtheor pour la détermination d'un embrayage patinant.

Pour l'estimation, l'embrayage glisse, lorsque pour toutes les vitesses on a vist < k * Vtheor, avec k < 1, c'est-à-dire entre 0,95 et 0, 90. Cette valeur k détermine par conséquent une réserve de sécurité de 5 à 10 %.

Dans une forme de réalisation de l'invention, lorsque l'embrayage patine, un ensemble de paramètres, qui est réglé sur une chaîne motrice ouverte qui comprend uniquement le moteur et le disque d'embrayage, règle le régulateur de la vitesse de rotation.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le régulateur de la vitesse de rotation comporte une composante réglable P à action proportionnelle et une composante réglable I à action intégrale et est réglable de telle sorte que lorsque l'état"patinant"ou"ouvert"de l'embrayage est détecté, le régulateur peut être activé avec des premières composantes P et I réglable et que, dans le cas où l'état fermé de l'embrayage est détecté, le régulateur peut être activé avec des secondes composantes P et I réglables.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le régulateur de la vitesse de rotation est réglable de telle sorte que la vitesse théorique Vtheor calculée à partir de la vitesse de rotation du moteur et de la démultiplication de la boîte de vitesses, est comparée à la vitesse réelle détectée du véhicule Vist et peut être l'état "patinant"ou"ouvert"de l'embrayage détecté comme valable à partir de la comparaison, lorsque la vitesse réelle détectée du véhicule vist est inférieure à la vitesse théorique du véhicule vtheor.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le régulateur de la vitesse de rotation est réglé de telle sorte qu'il peut être activé avec la seconde composante P et avec la seconde composante I lorsque la détection indique que la vitesse réelle du véhicule est v > 4,5 km/h ou que l'élément de détection des états de l'embrayage n'est pas actif.

Un procédé pour régler la vitesse de rotation du moteur à l'aide d'un régulateur de la vitesse de rotation en fonction du glissement d'un embrayage pour véhicules automobiles est caractérisé par le fait que l'état de l'embrayage, qu'il soit ouvert, patinant ou fermé, est déterminé et, lorsque l'embrayage est ouvert ou patinant, le régulateur de la vitesse de rotation est activé avec une première composante P et une première composante I et, lorsque l'embrayage est fermé, le régulateur est activé avec une seconde composante P et/ou une seconde composante I.

Selon un autre mode de mise en oeuvre du procédé, la seconde composante I et/ou la seconde composante I est supérieure respectivement à la première composante P et/ou à la seconde composante I et est accordée sur la chaîne motrice fermée, qui comprend tous les éléments d'entraînement du moteur jusqu'au pneumatique du véhicule.

Selon une autre caractéristique de l'invention,

le régulateur de la vitesse de rotation est entraîné avec la première composante P et/ou avec la première composante I lorsque l'élément de détection des états de l'embrayage est actif.

Selon une autre caractéristique de l'invention, les états de l'embrayage sont détectés par détermination d'un actionnement de la pédale d'embrayage.

Selon une autre caractéristique de l'invention, les états de l'embrayage sont détectés par détermination d'un patinage à glissement de l'embrayage.

Grâce à l'invention on obtient l'avantage consistant en ce que le démarrage au ralenti, c'est-à-dire sans actionnement de la pédale d'accélérateur est amélioré à partir de l'instant où l'embrayage est commuté du glissement ou du patinage à l'état d'adhérence, il se produit une commutation sur un autre ensemble de paramètres de régulation.

Lors de l'étude du comportement du circuit de régulation pour la vitesse de rotation du moteur dans le cas où l'embrayage est ouvert, on a trouvé de façon étonnante que dans ce cas la réserve de stabilité est plus grande ; probablement parce que dans ce cas la fréquence de saccades mentionné plus haut ne joue aucun rôle. Par conséquent, dans ce cas, la composante P et la composante I peuvent être pondérées plus fortement. Cependant pour qu'un comportement stable du circuit de régulation soit garanti lors du déplacement avec un régulateur de la vitesse de rotation réglé sur le ralenti alors que l'embrayage est complètement fermé, il est avantageux qu'à partir de l'instant où l'embrayage passe de l'état de glissement ou de patinage à l'état d'adhérence, il se produit une commutation sur un autre ensemble de paramètres de régulation. C'est-à-dire qu'à partir de cet instant il se produit une commutation faisant passer d'une chaîne motrice ouverte", qui comprend uniquement le moteur et le

disque d'embrayage, à une chaîne motrice fermée", qui comprend tous les éléments d'entraînement du moteur jusqu'aux pneumatiques. Tant que l'embrayage patine, c'est- à-dire lors du démarrage, le régulateur de la vitesse de rotation fonctionne au ralenti avec l'ensemble de paramètres pour la chaîne motrice ouverte. Pour la commutation faisant passer du glissement à l'adhérence, la détection de l'état d'embrayage est nécessaire pour que scie réalisé en temps opportun une commutation sur l'ensemble de paramètres du régulateur pour la chaîne "ctrie fermée.

Un agencement de l'embrayage selon l'invention se caractérise par le fait que l'embrayage comporte un moyen d'actionnement, de préférence une pédale d'accélérateur, et que le moyen de détection des états de l'embrayage est relié à ce moyen d'actionnement.

Ce moyen est par exemple un palpeur, qui peut être

e par l'intermédiaire de la pédale d'accélérateur.

Dans une autre forme de réalisation préférée, les moyens pour détecter les états de l'embrayage sont des pour détecter la vitesse de rotation du moteur et la vitesse du véhicule automobile. Ces moyens sont reliés électriquement au régulateur de la vitesse de rotation. Le régulateur de la vitesse de rotation fonctionne avec

.. s-mble : ê3emble de paramètres pour un embrayage ouvert ou patinant. A cet effet, une vitesse théorique du véhicule est calculée à partir de la vitesse de rotation du moteur ue la démultiplication actuelle de la boîte de vitesses

est comparée à la vitesse effective détectée du véhicule. L'état"patinant"ou"ouvert"est détecté pour l'embrayage tant que la vitesse effective du véhicule est inférieure à la vitesse théorique du véhicule.

Une représentation à titre d'exemple de tels moyens pour actionner l'embrayage et d'autres éléments ou capteurs dans un véhicule automobile ainsi que pour sa coopération

avec une unité de commande électronique ou un régulateur est indiquée dans les documents DE 4 011 450 Al et DE 44 26 260 Al. Dans ce contexte, on se référera expressément à ces documents ainsi qu'au document EP 10 18 606 A2.

Pour détecter l'état de l'embrayage patinant avec certitude, cet état est fixé comme étant donné lorsque la vitesse effective est inférieure, d'au moins 5 % et de préférence d'au moins 10 %, à la vitesse théorique du véhicule-
Dans une autre forme de réalisation préférée, des moyens =cnt prévus pour détecter l'actionnement de l'organe de mesure de l'alimentation en carburant et peuvent être reliés au régulateur de la vitesse de rotation. Le régulateur de la vitesse de rotation est commuté ou programmé de telle sorte que la première composante P et la première composante I sont réglables uniquement lorsque la détection montre que l'organe de mesure de l'alimentation en car ;-'est pas actionné.

Ci-après on va expliquer de façon plus détaillée l'invention en référence à une forme de réalisation prise à titre d'exemple. Celle-ci n'est censée inclure aucune limitation en aucune manière.

L'actionnement de la pédale d'embrayage et le patinage de l'embrayage sont détectés au moyen d'un palpeur, est monté sur la pédale d'embrayage. La position du palpeur est choisi de telle sorte que ce dernier se déclenche uniquement lorsque l'embrayage patine de façon 6ure, c'est-à-dire que le frottement, l'hystérésis et des, eux dans la transmission allant de la pédale d'embrayage à la butée de débrayage n'agissent plus. Cela signifie à nouveau que l'embrayage est considéré comme patinanc ou glissant tant que le palpeur déclenche un signal, au moyen duquel l'ensemble de paramètres du régulateur active le régulateur de la vitesse de rotation pour la chaîne motrice ouverte.

Une autre possibilité de détermination approximative de patinage de l'embrayage consiste à exécuter, à partir de la vitesse de rotation du moteur présente pour l'unité de commande du moteur et à partir de la vitesse du véhicule, qui est ainsi prédéterminée, une estimation dans le pire des cas", comme cela va être décrit dans l'exemple donné ci-après.

Exemple :
La vitesse de rotation du moteur au ralenti est égale à nLL = 800 1/mn. Si on déplace dans le 1-er rapport alors que est fermé et avec nLL, on obtient, pour une démultiplication globale il = 12 (différentiel et boîte de vitesses) pour un rayon de roulement r = 0,2 m, et une vitesse théorique du véhicule Vtheor 1 = (nLL/i1) r * 2 * 1t 60 = 5 km/h. Dans le 2-ème rapport, pour i2 = 8, on obtient une vitesse du véhicule Vtheor 2 = 7,5 km/h. Pour des rapports plus élevés, la vitesse du véhicule est plus élevée de façr- : rrespondante. Si la vitesse effectivement mesurée est alors inférieure par exemple à Vtheor 1, cela signifie que l'embrayage patine. S'il n'existe aucune information cencernant le rapport engagé, on peut considérer que l'estimation correspond au"pire des cas", c'est-à-dire que l'embrayage patine lorsque pour tous les rapports la vitesse effective Veff est inférieure à la vitesse théorique Vtheor 1, c'est-à-dire que l'on a Veff < k * Vtheor 1 avec k < 1 en tant que réserve de sécurité. Par exemple conformément à cette estimation l'embrayage patine tant que veff < 4,5 km/h ou k = 0,9, c'est-à-dire qu'il est prévu une réserve de sécurité de 10 %. En outre pour cette estimation à chaque instant, auquel les valeurs réelles sont explorées par le système électronique de commande, la vitesse de rocacj. on réelle de ralenti dans la formule indiquée est utilisée pour identifier l'état de l'embrayage, ce qui a pour effet que la diminution rapide la vitesse de rotation du moteur pendant le processus de

démarrage est prise en compte automatiquement.

Grâce à la détection de l'embrayage patinant, le régulateur de la vitesse de rotation fonctionne au ralenti avec un ensemble de paramètres, qui est accordé sur la chaîne motrice ouverte. La composante P et la composante I sont ici pondérées d'une manière un peu plus élevée correspondante, ce qui garantit un meilleur démarrage.

Lorsque la condition pour l'embrayage patinant n'est plus satisfaite, c'est-à-dire lorsqu'on a Veff > 4,5 km/h ou que le palpeur n'est plus actif, ce qui peut être le cas lorsque le moteur à la vitesse de rotation de ralenti, le régulateur de la vitesse de rotation fonctionne avec un ensemble de paramètres de régulation, qui est accordé sur la chaîne motrice fermée, de manière à garantir la stabilité du démarrage.

Les revendications annexées à la présente demande sont des propositions d ? formulation, sans préjudice de l'obtention d'une protection par brevet qui continue. La demanderesse se réserve le droit de revendiquer encore d'autres caractéristiques ou combinaisons de caractéristiques qui ne sont-z-exposees que dans la description et/ou les dessins.

Des références utilisées dans les sous-revendications concernent la poursuite du développement de l'objet de la revendication principale grâce aux caractéristiques des sous-revendications respectives ; il ne faut pas les considérer comme un renoncement à l'obtention d'une protection autonome de l'oojec des caractéristiques ou combinaisons de caractéristiques des sous-revendications concernées.

Etant donné que les objets de ces revendications peuvent constituer, au regard de l'état technique à la date de priorité attachée à la présente demande, des inventions propres et indépendantes, la demanderesse se réserve le droit d'en faire l'objet d'autres revendications indépen-

dantes ou de demandes divisionnaires. Ces objets peuvent également contenir des inventions indépendantes qui représentent une configuration indépendante des objets des sousrevendications précédentes.

Les exemples de réalisation ne doivent pas être considérés comme une limitation de l'invention. Au contraire de nombreux changements et modifications sont possibles dans le cadre de l'invention telle que présentement exposée, en particulier des variantes, éléments et combinaisons et/ou matières qui sont par exemple inventives par combinaison ou transfcr"aticn des caractéristiques ou éléments ou étapes de procédé décrits dans la description générale et les modes de réalisation ainsi que les revendications et contenues dans les dessins et qui conduisent par des caractéristiques combinables à un nouvel objet ou à de nouvelles étapes de procédés ou de séquences d'étapes de procédé, dans la mesure où il concerne également des procé-

dés de fabrication, de d'usinage, et où il permettrait à l'homme de métier d'apporter une solution au problème à la base de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS

1. Embrayage pour véhicules automobiles, qui est relié à un régulateur de la vitesse de rotation pour régler la vitesse de rotation du moteur, caractérisé en ce que l'embrayage comporte un élément servant à détecter les états de l'embrayage "ouvert", "patinant", "fermé", qui est relié électriquement au régulateur de la vitesse rotation du moteur.

2. Embrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce que sur l'embray=ge est monté un moyen d'actionnement, dont l'actionnement peut être identifié par l'élément servant à détecter les états de l'embrayage.

3. Embrayage selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le moyen d'actionnement est une pédale d'embrayage et l'élément pour détecter des états de l'embrayage est un palpeur qui est situé sur la pédale d'embrayage position, dans laquelle le palpeur déclenche un signal uniquement lorsqu'il est certain que l'embrayage patine.

4. Embrayage pour véhic'-L s =-cmobiles, qui est relié électriquement à un régulateur de la vitesse de rotation pour régler la vitesse de rotation du moteur, caractérisé en ce que des moyens sont prévus, qui détectent

la vitesse de rotation du moteur ~~ ~a-iitesse réelle vigt du véhicule, comparent une vitesse theorique du véhicule Vtheor, calculé sur la base de la vitesse de rotation du moteur et de la transmission totale cu différentiel et de la boîte de vitesses, à la vites~ =~~~le du véhicule Vist et déterminent qu'il existe un patinage de l'embrayage pour toutes les vitesses pour lesquelles on a vist < k * Vtheor, avec k < l et, dans ce cas, règlent le régulateur de la vitesse de rotation avec un ensemble de paramètres qui diffèrent de l'ensemble de paramètres présents dans le cas où l'embrayage ne patine pas.

5. Embrayage selon la revendication 4, caractérisé en ce que la vitesse détectée du véhicule Vist doit être inférieure, d'au moins 5 % et jusqu'à au moins 10 %, à la vitesse théorique du véhicule Vtheor pour la détermination d'un embrayage patinant.

6. Embrayage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que lorsque l'embrayage patine, un ensemble de paramètres, qui est réglé sur une chaîne motrice ouverte c :-~ :-comprend uniquement le moteur et le disque d'embrayage, règle le régulateur de la vitesse de rotation.

7. Embrayage selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le régulateur de la vitesse de rotation contient une composant réglable P à action proportionnelle et une composante réglable I à action intégrale et est réglable de telle sorte que lorsque

l'état"patinant"ou"ouvert"de l'embra =g ? est détecté, le régulateur peut être activé avec d=. s premières composantes P et I réglables et que, dans le cas où l'état "fermé" de l'embrayage est détecté, le régulateur peut être activé avec des secondes composantes P et 1 réglables.

8. Embrayage selon la revendication 7, caractérisé en ce que le régulateur de la vitesse de rotation est réglable de telle sorte que la vitesse théorique Vtheor, calculée à partir de la vitesse de rotation du moteur et de la démultiplication de la boîte de vitesses, est comparée à la vitesse réelle détectée du véhicule vingt et l'état"patinant"ou"ouvert"de

partir de la l'embrayage peut être détecté comme valable à partir de la comparaison de, lorsque la vitesse réelle détectée du véhicule visit est inférieure à la vitesse théorique du véhicule Vtheor.

9. Embrayage selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le régulateur de la vitesse de rotation est réglé de telle sorte qu'il

peut être activé avec la seconde composante P et avec la seconde composante I lorsque la détection indique que la vitesse réelle du véhicule est v > 4,5 km/h ou que l'élément de détection des états de l'embrayage n'est pas actif.

10. Procédé pour régler la vitesse de rotation d'un moteur à l'aide d'un régulateur de la vitesse de rotation en fonction du glissement d'un embrayage pour des véhicules automobiles, caractérisé en ce que l'état de l'embrayage, qu'il soit ouvert, patinant ou fermé, est déterminé et, lorsque l'embrayage est ouvert ou patinant, le régulateur de la vitesse de rotation est activé avec une première composante P et une première composante I et, lorsque l'embrayage est fermé, le régulateur est activé avec une seconde composante P et/ou une seconde composante

I.

11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que la seconde composante I et/au la seconde composante I est supérieure respectivement à la première composante P et/ou à la seconde composante I et

est accordée sur la chaîne motrice fermée, tous les éléments d'entraînement du moteur jusqu'au pneumatique du véhicule.

12. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que le régulateur de la de rotation est entraîné avec la première composante P et/ou avec la première composante I lorsque l'élément de détection des états de l'embrayage est actif.

13. Procédé selon l'une quelccn-- des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que les états de l'embrayage sont détectés par détermination d'un actionnement de la pédale d'embrayage.

14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que les états de l'embrayage sont détectés par détermination d'un patinage à

glissement de l'embrayage.