FR3014990A1

FR3014990A1 - Procede et dispositif de controle de la recharge d'un accumulateur hydraulique d'une boite de vitesses pilotee, en fonction de la pression

Info

Publication number: FR3014990A1
Application number: FR1362673A
Authority: FR
Inventors: Olivier Balenghien; Christine Hascoet
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2013-12-16
Filing date: 2013-12-16
Publication date: 2015-06-19
Anticipated expiration: 2033-12-16
Also published as: FR3014990B1; WO2015092177A1; EP3084274A1

Abstract

Un procédé contrôle le fonctionnement de moyens de recharge d'un accumulateur hydraulique d'un actionneur hydraulique d'une boîte de vitesses pilotée d'un véhicule comprenant un moteur thermique et propre à fonctionner dans des premier et second modes dans lesquels ledit moteur thermique est respectivement en fonctionnement et arrêté. Ce procédé comprend une étape (20-50) dans laquelle, en présence d'un besoin de recharge de l'accumulateur hydraulique résultant d'une détection dans ce dernier d'une pression inférieure à un premier seuil prédéfini, on attend que la pression devienne inférieure à un deuxième seuil prédéfini, strictement inférieur au premier seuil, lorsque le véhicule est dans le second mode, puis on actionne les moyens de recharge pour que la pression de l'accumulateur hydraulique devienne supérieure à un troisième seuil prédéfini, strictement supérieur au premier seuil.

Description

PROCÉDÉ ET DISPOSITIF DE CONTRÔLE DE LA RECHARGE D'UN ACCUMULATEUR HYDRAULIQUE D'UNE BOÎTE DE VITESSES PILOTÉE, EN FONCTION DE LA PRESSION L'invention concerne les véhicules comprenant un moteur thermique couplé à une boîte de vitesses pilotée, et plus précisément le contrôle du fonctionnement de moyens de recharge d'un accumulateur hydraulique d'un moteur hydraulique d'une telle boîte de vitesses pilotée. la On entend ici par « boîte de vitesses pilotée » toute boîte de vitesses dont le fonctionnement est contrôlé par un calculateur ou superviseur et dont le passage de vitesse (ou rapport) est assuré par un actionneur électrohydraulique. Par conséquent, il pourra s'agir, par exemple, d'une boîte de vitesses automatique, d'une boîte de vitesses manuelle pilotée ou d'une boîte 15 de vitesses à double embrayage (ou DCT). Comme le sait l'homme de l'art, les boîtes de vitesses pilotées comprennent généralement un actionneur hydraulique chargé de déplacer sur requête leurs fourchettes de passage de vitesses. Pour que cet actionneur électro-hydraulique puisse fonctionner, il faut qu'il soit alimenté par un 20 accumulateur hydraulique dont la pression est contrôlée par des moyens de recharge comprenant une pompe hydraulique actionnée par un moteur électrique. Lorsque la pression dans l'accumulateur hydraulique est en dessous d'une pression minimale prédéfinie, on fait fonctionner la pompe hydraulique 25 au moyen d'un moteur électrique pour la faire remonter, et lorsque la pression dans l'accumulateur hydraulique dépasse une pression maximale prédéfinie, on interrompt le fonctionnement de la pompe hydraulique. Cette procédure de recharge de l'accumulateur hydraulique est toujours opérationnelle lorsque la fonction de démarrage du véhicule 30 (permettant au moteur thermique de fonctionner) est activée, par exemple au moyen d'une « clef de démarrage (ou de contact) ». Dès que cette fonction de démarrage est désactivée, la procédure de recharge est arrêtée. Ce mode de fonctionnement résulte du fait que dans un véhicule à boîte de vitesses pilotée cette dernière est toujours active, car dès que le conducteur le veut l'embrayage et le passage de vitesse doivent être immédiatement opérationnels.

Cette procédure de recharge peut s'avérer gênante sur le plan auditif lorsque le véhicule peut fonctionner dans un premier mode dans lequel son moteur thermique est respectivement en fonctionnement ou dans un second mode dans lequel son moteur thermique est arrêté. C'est notamment le cas des véhicules comportant un système de contrôle d'arrêt et de redémarrage 1 o automatique (ou « stop and start » (ou encore STT)), et des véhicules comprenant un groupe motopropulseur de type hybride (c'est-à-dire comportant au moins un moteur thermique et un moteur (ou machine) auxiliaire (éventuellement de type électrique ou hydraulique)). On comprendra en effet que lorsqu'un véhicule du type précité est dans son second mode 15 (moteur thermique arrêté), il est (très) silencieux et donc le bruit qui est induit par la recharge de l'accumulateur hydraulique de l'actionneur hydraulique de boîte de vitesses devient audible dans l'habitacle, alors qu'il ne l'est pas lorsque le véhicule est dans son premier mode (moteur thermique en fonctionnement) du fait de la présence d'un bruit masquant généré par le 20 moteur thermique. En présence d'un tel bruit de recharge, le conducteur peut craindre qu'il y ait un dysfonctionnement dans son véhicule, en particulier pendant les phases « d'inaction » dans lesquelles il est sensiblement à l'arrêt avec son moteur thermique arrêté par le système STT (comme par exemple lors d'un 25 arrêt à un feu rouge ou dans un embouteillage). Cette crainte est d'autant plus compréhensible que le bruit de la recharge est assez aigu, et similaire à celui d'une sirène, ce qui est très éloigné d'un bruit de moteur thermique en fonctionnement, et qu'il survient de façon apparemment aléatoire (mais en réalité en fonction de la pression dans l'accumulateur hydraulique). 30 Dans ce cas, le conducteur peut être tenté de rapporter son véhicule chez son concessionnaire afin qu'il soit examiné, ce qui lui fait perdre inutilement du temps et éventuellement de l'argent. Pour éviter que de tels bruits perturbent le conducteur, il est possible d'ajouter une couche de matériau insonorisant sous le capot du véhicule, mais cela augmente non seulement le coût de fabrication de ce véhicule mais également le poids de ce dernier, et donc sa consommation d'énergie. L'invention a donc pour but d'améliorer la situation.

Elle propose notamment à cet effet un procédé destiné à permettre le contrôle du fonctionnement de moyens de recharge d'un accumulateur hydraulique d'un actionneur hydraulique d'une boîte de vitesses pilotée d'un véhicule comprenant un moteur thermique et propre à fonctionner dans des premier et second modes dans lesquels le moteur thermique est 1 o respectivement en fonctionnement et arrêté. Ce procédé comprend une étape dans laquelle, en présence d'un besoin de recharge de l'accumulateur hydraulique résultant d'une détection dans ce dernier d'une pression inférieure à un premier seuil prédéfini, on attend que la pression devienne inférieure à un deuxième seuil prédéfini, 15 strictement inférieur au premier seuil, lorsque le véhicule est dans le second mode, puis on actionne les moyens de recharge pour que la pression de l'accumulateur hydraulique devienne supérieure à un troisième seuil prédéfini, strictement supérieur au premier seuil. Ainsi, on augmente le temps qui s'écoule entre deux recharges et 20 donc on diminue la probabilité que la recharge de l'accumulateur hydraulique se déclenche lorsque le véhicule est dans son second mode (moteur thermique arrêté). Le procédé selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : 25 - dans l'étape, lorsque le véhicule est dans le premier mode, on peut actionner immédiatement les moyens de recharge pour que la pression de l'accumulateur hydraulique devienne supérieure à un quatrième seuil prédéfini, strictement supérieur au premier seuil ; - les troisième et quatrième seuils peuvent être identiques ; 30 - en variante, le quatrième seuil peut être strictement inférieur au troisième seuil. L'invention propose également un dispositif de contrôle du fonctionnement de moyens de recharge d'un accumulateur hydraulique d'un actionneur hydraulique d'une boîte de vitesses pilotée d'un véhicule comprenant un moteur thermique et propre à fonctionner dans des premier et second modes dans lesquels le moteur thermique est respectivement en fonctionnement et arrêté. Ce dispositif est agencé, en présence d'un besoin de recharge de l'accumulateur hydraulique résultant d'une détection dans ce dernier d'une pression inférieure à un premier seuil prédéfini, pour attendre que la pression devienne inférieure à un deuxième seuil prédéfini, strictement inférieur au premier seuil, lorsque le véhicule est dans le second mode, puis pour déclencher un actionnement des moyens de recharge pour que la pression de l'accumulateur hydraulique devienne supérieure à un troisième seuil prédéfini, strictement supérieur au premier seuil. Ce dispositif peut être également agencé, en présence d'un besoin de recharge de l'accumulateur hydraulique résultant d'une détection dans ce dernier d'une pression inférieure à un premier seuil prédéfini, avec le véhicule dans le premier mode, pour déclencher un actionnement immédiat des moyens de recharge afin que la pression de l'accumulateur hydraulique devienne supérieure à un quatrième seuil prédéfini, strictement supérieur au premier seuil. L'invention propose également un calculateur comprenant un dispositif de contrôle du type de celui présenté ci-avant. L'invention propose également un véhicule, éventuellement de type automobile, comprenant un calculateur du type de celui présenté ci-avant, et un moteur thermique couplé à une boîte de vitesses pilotée et comprenant un moteur hydraulique couplé à un accumulateur hydraulique, lui-même couplé à des moyens de recharge, et propre à fonctionner dans des premier et second modes dans lesquels le moteur thermique est respectivement en fonctionnement et arrêté.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et du dessin annexé, sur lequel l'unique figure illustre schématiquement un exemple d'algorithme mettant en oeuvre un procédé de contrôle selon l'invention.

L'invention a notamment pour but de proposer un procédé, et un dispositif associé, destinés à permettre le contrôle du fonctionnement de moyens de recharge d'un accumulateur hydraulique d'un actionneur hydraulique d'une boîte de vitesses pilotée d'un véhicule.

On considère dans ce qui suit, à titre d'exemple non limitatif, que la boîte de vitesses pilotée fait partie d'un véhicule de type automobile, comme par exemple une voiture. Mais l'invention n'est pas limitée à ce type de véhicule. Elle concerne en effet tout véhicule pouvant être conduit par un conducteur, comprenant un moteur thermique couplé à une boîte de vitesses pilotée et propre à fonctionner dans des premier et second modes dans lesquels le moteur thermique est respectivement en fonctionnement et arrêté. Par conséquent, l'invention concerne notamment les véhicules terrestres (voitures, motocyclettes, véhicules utilitaires, cars (ou bus), camions, engins de voirie, engins de chantier, engins de manutention, et trains), et les véhicules maritimes (ou fluviaux). Par ailleurs, on considère dans ce qui suit, à titre d'exemple non limitatif, que le véhicule comprend une chaîne de transmission classique (c'est-à-dire comportant un moteur thermique, un arbre moteur, un embrayage, une boîte de vitesses (ici pilotée), un arbre de transmission, et un superviseur (ou calculateur) propre à superviser (ou gérer) son fonctionnement), couplée à un système de contrôle d'arrêt et de redémarrage automatique (ou « stop and start » (ou encore STT)). Mais le véhicule pourrait comprendre une chaîne de transmission de type hybride (c'est-à-dire comportant au moins un moteur thermique et un moteur (ou machine) auxiliaire (éventuellement de type électrique ou hydraulique)). Enfin, on considère dans ce qui suit, à titre d'exemple non limitatif, que la boîte de vitesses est une boîte de vitesses manuelle pilotée. Mais l'invention n'est pas limitée à ce type de boîte de vitesses pilotée. Elle concerne en effet toute boîte de vitesses dont le fonctionnement est contrôlé par un calculateur ou superviseur et dont le passage de vitesse (ou rapport) est assuré par un actionneur électro-hydraulique. Par conséquent, il pourra également s'agir, par exemple, d'une boîte de vitesses automatique ou d'une boîte de vitesses à double embrayage (ou DCT).

L'arbre de transmission est chargé d'entraîner en rotation certaines au moins des roues du véhicule, par exemple celles situées à l'avant ou à l'arrière. Le moteur thermique comprend un vilebrequin définissant l'arbre moteur.

La boîte de vitesses comprend (ici) au moins un arbre primaire et au moins un arbre secondaire. L'arbre primaire est destiné à recevoir, via l'embrayage, le couple qui est produit (ici) par le moteur thermique et délivré sur l'arbre moteur. L'arbre secondaire est couplé à chaque arbre de transmission, généralement via un différentiel.

Par ailleurs, la boîte de vitesses (pilotée) comprend un actionneur électro-hydraulique chargé de déplacer sur requête ses fourchettes de passage de vitesse. Cet actionneur électro-hydraulique est alimenté par un accumulateur hydraulique dont la pression est contrôlée par des moyens de recharge comprenant une pompe hydraulique actionnée par un moteur électrique. Comme indiqué précédemment, l'invention a notamment pour but de proposer un procédé destiné à permettre le contrôle du fonctionnement des moyens de recharge précités. Un tel procédé de contrôle comprend une étape qui peut être mise en oeuvre par un dispositif de contrôle. Ce dernier peut, par exemple, faire partie du superviseur ou calculateur qui contrôle la chaîne de transmission ou bien seulement la boîte de vitesses. Mais dans une variante de réalisation, il pourrait se présenter sous la forme d'un équipement éventuellement couplé au superviseur ou calculateur précité. Par conséquent, ce dispositif de contrôle peut être réalisé sous la forme de modules logiciels (ou informatiques ou encore « software »), ou bien d'une combinaison de circuits électroniques (ou « hardware ») et de modules logiciels. L'étape du procédé selon l'invention est réalisée chaque fois que le calculateur (ou superviseur), qui pilote la boîte de vitesses, décide qu'il y a besoin de recharger l'accumulateur hydraulique du fait qu'il a été détecté dans ce dernier une pression Pac inférieure à un premier seuil Si prédéfini (soit Pac < S1). L'étape du procédé consiste alors, lorsque cette détection survient (Pac < Si) et que dans le même temps le véhicule est dans son second mode (moteur thermique arrêté - ici à la demande du système STT), à attendre que la pression Pac devienne inférieure à un deuxième seuil S2 prédéfini, strictement inférieur au premier seuil (soit S2 < S1), puis à actionner les moyens de recharge pour que cette pression Pac de l'accumulateur hydraulique devienne supérieure à un troisième seuil S3 prédéfini, strictement supérieur au premier seuil S1 (soit S3 > S1). On comprendra que c'est le dispositif de contrôle qui décide d'attendre que la pression Pac devienne tout juste inférieure au deuxième seuil S2 (soit Pac < S2), puis de déclencher l'actionnement des moyens de recharge jusqu'à ce que la pression Pac devienne tout juste supérieure au troisième seuil S3 (soit Pac > S3). Une fois que la dernière condition (Pac > S3) est satisfaite, le dispositif de contrôle déclenche l'arrêt des moyens de recharge. Le premier seuil S1 est une pression minimale qui est habituellement utilisée dans un mode de fonctionnement classique (de l'art antérieur) pour déterminer quand il faut faire fonctionner la pompe hydraulique avec son moteur électrique (des moyens de recharge) pour faire remonter la pression Pac dans l'accumulateur hydraulique au-dessus d'une pression maximale prédéfinie (ci-après appelée quatrième seuil S4). Le troisième seuil S3 est ici au moins égal au quatrième seuil S4 (cas S3 = S4), et de préférence légèrement supérieur au quatrième seuil S4 (cas S3 > S4). En utilisant au moins un deuxième seuil S2 de déclenchement de recharge inférieur au premier seuil (classique) S1 de déclenchement de recharge, on augmente la durée entre deux recharges de l'accumulateur hydraulique, et donc on diminue la probabilité que la recharge se déclenche lorsque le véhicule est dans son second mode (moteur thermique arrêté). Si en complément on utilise également un troisième seuil S3 d'interruption de recharge supérieur au quatrième seuil (classique) S4 d'interruption de recharge, on augmente encore plus la durée entre deux recharges de l'accumulateur hydraulique, et donc on diminue encore plus la probabilité que la recharge se déclenche lorsque le véhicule est dans son second mode (moteur thermique arrêté). Il est en effet rappelé que la recharge dépend de la pression Pac détectée dans l'accumulateur hydraulique, et donc que le besoin d'effectuer une recharge peut survenir n'importe quand, y compris pendant une phase d'arrêt du moteur thermique. Le deuxième seuil S2 (de déclenchement de recharge) correspond à la pression qui est tout juste supérieure à la plus petite pression que peut supporter l'accumulateur hydraulique pour fonctionner correctement et normalement. La valeur de ce deuxième seuil S2 peut être déterminée au moyen de tests (ou essais) effectués dans un laboratoire de test ou en usine pour la boîte de vitesses considérée. Le troisième seuil S3 (d'interruption de recharge) correspond à la pression qui est tout juste inférieure à la plus grande pression que peut supporter l'accumulateur hydraulique pour fonctionner correctement et normalement. La valeur de ce troisième seuil S3 peut être également déterminée au moyen de tests (ou essais) effectués dans un laboratoire de test ou en usine pour la boîte de vitesses considérée. De préférence, dans l'étape du procédé, lorsque le calculateur (ou superviseur) a décidé qu'il y avait besoin de recharger l'accumulateur hydraulique, mais que le véhicule est dans le premier mode (moteur thermique en fonctionnement), on (le dispositif de contrôle) actionne immédiatement les moyens de recharge pour que la pression Pac de l'accumulateur hydraulique devienne supérieure au quatrième seuil (classique) S4 prédéfini, lequel est strictement supérieur au premier seuil S1 (soit S4 > S1). On comprendra en effet que lorsque le véhicule est dans le premier mode, le bruit que fait le moteur thermique peut masquer le bruit que fait la pompe hydraulique avec son moteur électrique, et par conséquent on peut revenir à une plus petite durée (classique) entre deux recharges, laquelle est alors fonction des premier S1 et quatrième S4 seuils. On a schématiquement illustré sur l'unique figure un exemple non limitatif d'algorithme mettant en oeuvre un procédé de contrôle selon l'invention. Dans une étape 10, on (le calculateur ou superviseur) détermine un besoin de recharger l'accumulateur hydraulique du fait que sa pression Pac est inférieure au premier seuil S1 (soit Pac < S1). Dans une étape 20, on (le dispositif de contrôle) détermine si le moteur thermique est arrêté ou non (ou en d'autres termes si le véhicule est dans son second mode ou son premier mode). Pour ce faire, le dispositif de contrôle peut analyser la valeur d'un paramètre qui définit l'état de fonctionnement du moteur thermique. Si le dispositif de contrôle détecte que le véhicule est dans son second mode, il effectue une étape 30 dans laquelle il attend que le deuxième seuil S2 soit franchi par valeur légèrement inférieure. Puis, lorsque la pression Pac de l'accumulateur hydraulique devient inférieure à S2 (soit Pac < S2), le dispositif de contrôle effectue une étape 40 dans laquelle il déclenche l'actionnement des moyens de recharge. Une fois que la pression Pac est devenue tout juste supérieure au troisième seuil S3 (soit Pac > S3), le dispositif de contrôle déclenche l'arrêt des moyens de recharge. En revanche, si dans l'étape 20 le dispositif de contrôle détecte que le véhicule est dans son premier mode (moteur thermique en fonctionnement), alors il effectue une étape 50 dans laquelle il déclenche immédiatement une recharge classique de l'accumulateur hydraulique. Pour ce faire, il déclenche l'actionnement immédiat des moyens de recharge pour faire croître la pression Pac de l'accumulateur hydraulique. Puis, une fois que la pression Pac est devenue tout juste supérieure au quatrième seuil S4 (soit S3 > Pac > S4, par exemple), le dispositif de contrôle déclenche l'arrêt des moyens de recharge.

Les étapes 20 à 50 font partie de l'étape du procédé selon l'invention. L'invention offre plusieurs avantages, parmi lesquels : - une diminution de la probabilité que la recharge de l'accumulateur hydraulique se déclenche lorsque le véhicule est dans son second mode (moteur thermique arrêté), l'utilisation du bruit du moteur thermique pour masquer le bruit induit par le fonctionnement de l'accumulateur hydraulique lorsque le véhicule est dans son premier mode (moteur thermique en fonctionnement), - un gain économique et un gain de poids du fait que l'on n'a pas besoin d'ajouter une couche de matériau d'insonorisation sous le capot du véhicule pour réduire le bruit induit par la recharge de l'accumulateur hydraulique.

Claims

REVENDICATIONS1. Procédé de contrôle du fonctionnement de moyens de recharge d'un accumulateur hydraulique d'un actionneur hydraulique d'une boîte de vitesses pilotée d'un véhicule comprenant un moteur thermique et propre à fonctionner dans des premier et second modes dans lesquels ledit moteur thermique est respectivement en fonctionnement et arrêté, caractérisé en ce qu'il comprend une étape (20-50) dans laquelle, en présence d'un besoin de recharge dudit accumulateur hydraulique résultant d'une détection dans ce dernier d'une pression inférieure à un premier seuil prédéfini, on attend que ladite pression devienne inférieure à un deuxième seuil prédéfini, strictement inférieur audit premier seuil, lorsque ledit véhicule est dans ledit second mode, puis on actionne lesdits moyens de recharge pour que ladite pression dudit accumulateur hydraulique devienne supérieure à un troisième seuil prédéfini, strictement supérieur audit premier seuil.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans ladite étape (20-50), lorsque ledit véhicule est dans ledit premier mode, on actionne immédiatement lesdits moyens de recharge pour que ladite pression dudit accumulateur hydraulique devienne supérieure à un quatrième seuil prédéfini, strictement supérieur audit premier seuil.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits troisième et quatrième seuils sont identiques.
4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit quatrième seuil est strictement inférieur audit troisième seuil.
5. Dispositif de contrôle du fonctionnement de moyens de recharge d'un accumulateur hydraulique d'un moteur hydraulique d'une boîte de vitesses pilotée d'un véhicule comprenant un moteur thermique et propre à fonctionner dans des premier et second modes dans lesquels ledit moteur thermique est respectivement en fonctionnement et arrêté, caractérisé en ce qu'il est agencé, en présence d'un besoin de recharge dudit accumulateur hydraulique résultant d'une détection dans ce dernier d'une pression inférieure à un premier seuil prédéfini, pour attendre que ladite pression devienneinférieure à un deuxième seuil prédéfini, strictement inférieur audit premier seuil, lorsque ledit véhicule est dans ledit second mode, puis pour déclencher un actionnement desdits moyens de recharge pour que ladite pression dudit accumulateur hydraulique devienne supérieure à un troisième seuil prédéfini, strictement supérieur audit premier seuil.
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il est agencé, en présence d'un besoin de recharge dudit accumulateur hydraulique résultant d'une détection dans ce dernier d'une pression inférieure à un premier seuil prédéfini, avec ledit véhicule dans ledit premier mode, pour déclencher un actionnement immédiat desdits moyens de recharge afin que ladite pression dudit accumulateur hydraulique devienne supérieure à un quatrième seuil prédéfini, strictement supérieur audit premier seuil.
7. Calculateur, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de contrôle selon la revendication 6.
8. Véhicule comprenant un moteur thermique couplé à une boîte de vitesses pilotée et comprenant un actionneur hydraulique couplé à un accumulateur hydraulique, lui-même couplé à des moyens de recharge, ledit véhicule étant propre à fonctionner dans des premier et second modes dans lesquels ledit moteur thermique est respectivement en fonctionnement et arrêté, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un calculateur selon la revendication 7.
9. Véhicule selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il est de type automobile.