FR2985708A1

FR2985708A1 - Procede de gestion d'une boite robotisee pendant un changement de rapport montant sous charge, et dispositif correspondant

Info

Publication number: FR2985708A1
Application number: FR1250300A
Authority: FR
Inventors: Kevin Robert; Bastien Borsotto
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Horse Powertrain Solutions SL
Priority date: 2012-01-12
Filing date: 2012-01-12
Publication date: 2013-07-19
Anticipated expiration: 2032-01-12
Also published as: FR2985708B1

Abstract

Un système de transmission comporte un estimateur (6) de consigne de couple apte à déterminer une consigne de couple moteur ( ) à appliquer à un arbre moteur (4), en fonction d'un régime de rotation (omega) de l'arbre moteur (4) et d'une position (alpha) de pédale d'accélération (8). Le système comprend une unité de commande électronique (5) configurée pour calculer en parallèle à des instants successifs, au moyen de l'estimateur, une première consigne de couple ( ) en fonction d'un régime moteur (omega), et une seconde consigne de couple ( ) supérieure à la première consigne de couple, calculée pour la même position (alpha) de pédale d'accélération, en substituant au régime moteur (omega), un régime cible (omega ) obtenu en divisant une vitesse (omega ) de rotation de roue(s) de véhicule par un coefficient (R R ), proportionnel au rapport de démultiplication final (Rf) de la boîte.

Description

B11-5339FR 1 Procédé de gestion d'une boîte robotisée pendant un changement de rapport montant sous charge, et dispositif correspondant L'invention concerne un procédé de commande d'une boîte de vitesses robotisée à simple embrayage. Une telle boîte de vitesses comprend typiquement un embrayage permettant de coupler ou de découpler en rotation un arbre d'entrée de la boîte avec un arbre primaire, et une série de réducteurs qui peuvent être engagés ou désengagés, et permettant d'imposer différents rapports de démultiplication entre la vitesse de rotation d'un arbre secondaire entraînant les roues du véhicule, et la vitesse de rotation de l'arbre primaire. Un actionneur robotisé permet d'engager ou de désengager les actionneurs à des moments précis. Le couple transmissible de l'embrayage est géré par une unité de commande électronique de la boîte robotisée. Les variations du couple transmissible de l'embrayage peuvent donc être adaptées à la fois par rapport aux variations de couple du moteur et par rapport à l'instant de désengagement d'un réducteur et du réengagement d'un réducteur de rapport différent. Les variations du couple transmissible par l'embrayage, et les positionnements de la courbe correspondante par rapport à la courbe de couple développée par le moteur, vont déterminer l'évolution de la courbe de régime du moteur, ainsi que la courbe de couple transmis aux roues motrices du véhicule. Cette courbe de couple présente un creux avec un passage par zéro, du fait de l'ouverture de l'embrayage au moment où l'on désengage un réducteur pour engager un réducteur différent. La manière dont le couple aux roues ré-augmente ensuite pour rejoindre une valeur "de croisière" correspondant à une configuration à embrayage fermé après la fin de la synchronisation du régime du moteur, influe fortement sur le ressenti des passagers du véhicule, et plus encore sur le ressenti du conducteur, qui peut être tenté de forcer inutilement l'appui exercé sur la pédale d'accélération. L'invention a pour but de limiter l'amplitude du creux de couple persistant temporairement après l'engagement du nouveau rapport. Des solutions sont proposées pour réduire le creux de couple, qui nécessitent cependant la présence d'un deuxième moteur apte à entraîner l'arbre primaire ou l'arbre secondaire, comme par exemple dans la demande de brevet FR 288 7496 qui utilise un moteur électrique dans une configuration de motorisation "hybride parallèle", ou dans la demande de brevet FR 2784058 où la boîte de vitesse comprend un moteur électrique dédié. L'invention a pour but de permettre de réduire l'amplitude du creux de couple sans faire appel à une motorisation supplémentaire, qui viendrait se substituer temporairement au moteur entraînant l'arbre d'entrée de la boîte.

A cette fin, un système de transmission pour véhicule automobile comprend une boîte de vitesses robotisée, comprenant un arbre moteur d'entrée. Le système est apte à être relié à un compteur du régime de rotation de l'arbre moteur, à un capteur de vitesse de rotation d'une roue de véhicule et à une pédale d'accélération. Le système comportant un estimateur de consigne de couple apte à déterminer une consigne de couple moteur à appliquer à l'arbre moteur, en fonction d'un régime de rotation de l'arbre moteur et d'une position de pédale d'accélération. Le système comprend une unité de commande électronique reliée à l'estimateur, qui est configurée pour, lors d'un changement de rapport de la boîte de vitesses, calculer en parallèle à des instants successifs, au moyen de l'estimateur, une première consigne de couple en fonction du régime moteur estimé par le compteur, et une seconde consigne de couple supérieure à la première consigne de couple, calculée pour la même position de la pédale d'accélération, en substituant au régime moteur, un régime cible obtenu en divisant une vitesse de rotation de roue(s) du véhicule par un coefficient, proportionnel au rapport de démultiplication final de la boîte suite au changement de rapport. Par rapport de démultiplication d'un réducteur de la boîte de vitesses, on entend le quotient de la vitesse de rotation de l'arbre secondaire par la vitesse de l'arbre de rotation primaire associé au réducteur. En pratique, l'estimateur est relié à un compteur apte à évaluer le régime de rotation d'un volant d'un moteur relié à l'arbre d'entrée de la boîte, et est relié à un capteur de position d'une pédale d'accélération. La pédale d'accélération pourrait également être une manette ou une autre commande manuelle. Selon un mode de réalisation préféré, l'unité de commande électronique est en outre configurée pour : -faire décroître simultanément une consigne de couple transmissible envoyée à un embrayage de la boîte de vitesses, et une consigne de couple moteur envoyée à un moteur relié à l'arbre moteur, jusqu'à annuler la consigne de couple transmissible de l'embrayage, en maintenant la consigne de couple moteur inférieure ou égale à la consigne de couple transmissible par l'embrayage, -puis désengager un premier réducteur correspondant au rapport initialement engagé, et engager un second réducteur correspondant au rapport final, -puis faire croître simultanément la consigne de couple transmissible envoyée à l'embrayage, et la consigne de couple moteur, en maintenant la consigne de couple moteur inférieure ou égale à la consigne de couple transmissible de l'embrayage, jusqu'à ce que la consigne de couple transmissible de l'embrayage devienne strictement supérieure à la première consigne de couple, -puis faire décroître la consigne de couple transmissible de l'embrayage en suivant la seconde consigne de couple, jusqu'à que la consigne de couple transmissible de l'embrayage rejoigne à nouveau la première consigne de couple. Par approcher la seconde consigne de couple, on entend devenir supérieure à la seconde consigne de couple, diminuée d'un premier seuil préenregistré dans l'unité de commande électronique. Par suivre la seconde consigne de couple, on entend que la valeur absolue de la différence de la valeur qui "suit", et de la seconde consigne de couple, reste inférieure ou égale à un second seuil préenregistré dans l'unité de commande électronique. De manière préférentielle, l'unité de contrôle électronique est configurée pour imposer une consigne de couple transmissible à l'embrayage suivant le schéma ci-dessus lors d'un changement de rapport montant sous charge, i.e. lors d'un changement de rapport d'un premier rapport de démultiplication à un rapport de démultiplication plus élevé ("changement de rapport montant") le couple transmis aux roues à partir du moteur étant positif, c'est-à-dire que c'est le moteur qui fait avancer le véhicule ("changement de rapport sous charge"). D'autres stratégies de pilotage des deux embrayages peuvent être prévues pour d'autres types de changements de rapport, par exemple pour des changements de rapport "en rétro" ou "sur erre". Avantageusement, l'unité de commande électronique est en outre configurée pour maintenir la consigne de couple transmissible de l'embrayage sensiblement égale à la consigne de couple moteur, pendant la première phase de décroissance, et pour maintenir la consigne de couple moteur strictement inférieure à la consigne de couple transmissible de l'embrayage pendant que cette consigne de couple transmissible croît de zéro à la première consigne de couple. Selon un mode de mise en oeuvre avantageux, l'estimateur de consigne de couple est configuré pour lire une cartographie en fonction de la position de la pédale d'accélération et en fonction du régime moteur, respectivement en fonction du régime cible, pour en déduire une consigne brute de couple, et est configuré pour soustraire à la consigne brute de couple, un terme inertiel qui est proportionnel à la dérivée du régime moteur, respectivement qui converge vers un terme proportionnel à la dérivée du régime moteur, et pour délivrer la différence obtenue comme valeur de première consigne de couple, respectivement comme valeur de seconde consigne de couple. De manière préférentielle, l'unité de commande électronique est en outre configurée pour faire converger la consigne de couple moteur, vers la consigne brute de couple moteur calculée par l'estimateur de consigne de couple, et pour faire converger le régime de rotation de l'arbre moteur vers le régime cible sensiblement au même moment. Selon un autre aspect, il est proposé un véhicule équipé d'un système de transmission selon l'une des revendications précédentes, comprenant un moteur relié à l'arbre moteur de la boîte, un compteur du régime de rotation du moteur, un capteur de vitesse de rotation d'au moins une roue du véhicule et une pédale d'accélération. Un procédé de gestion d'un système de transmission avec une boîte de vitesse robotisée avec un embrayage est également proposé. Pendant un changement de rapport, après avoir désengagé un premier rapport de transmission et avoir engagé un second rapport de transmission, on calcule en parallèle au cours du temps, à l'aide d'une même cartographie, une première consigne de couple à partir d'un régime de rotation du moteur et d'une position de pédale d'accélération, et une seconde consigne de couple supérieure à la première consigne de couple, calculée à l'aide de la même cartographie, à partir d'une vitesse de rotation d'au moins une roue du véhicule, de la même position de pédale d'accélération, et du rapport de démultiplication, après changement de rapport, entre la vitesse de rotation des roues du véhicule et la vitesse de rotation de l'arbre primaire, et en ce que l'on amène une consigne de couple transmissible de l'embrayage au dessus de la première consigne de couple, puis on la fait redescendre en suivant la seconde consigne de couple jusqu'à ce qu'elle rejoigne la première consigne de couple. Selon un mode de mise en oeuvre préféré, on fait croître de manière linéaire la consigne de couple transmissible du second embrayage à partir du moment où elle dépasse la première consigne de couple, jusqu'à ce quelle atteigne la seconde consigne de couple, puis on la fait décroître en suivant la seconde consigne de couple. Avantageusement, on fait croître de manière linéaire la consigne de couple transmissible du second embrayage après qu'elle ait dépassé la première consigne de couple, jusqu'à ce qu'elle atteigne un seuil ou la seconde consigne de couple, puis on lui impose dans le premier cas une valeur constante égale au seuil jusqu'à ce quelle atteigne la seconde consigne de couple, puis on la fait décroître en suivant la seconde consigne de couple. Le seuil peut être fonction des valeurs de rapport initial et final, et d'au moins un paramètre parmi une température extérieure au véhicule, une pression atmosphérique à l'extérieur du véhicule, une température d'eau de refroidissement du moteur, une température d'huile de la boîte de vitesses. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation pris à titre d'exemple nullement limitatif, et illustrée par les dessins annexée sur lesquels : la figure 1 est une représentation schématique d'un système motopropulseur équipé d'une boîte de vitesses selon l' invention, la figure 2 illustre différents modes d'utilisation d'un estimateur de consigne de couple dans la boîte de vitesses selon l'invention, et la figure 3 illustre la chronologie de différentes consignes de couple délivrées par une unité de commande électronique de la boîte de vitesses du système motopropulseur de la figure 1. Tel qu'illustré sur la figure 1, un système motopropulseur 1 comprend un moteur 2 dont le couple de consigne est calculé à partir d'une pédale d'accélération 8 et qui permet d'entraîner au moyen d'un différentiel 14 deux roues motrices 16 d'un véhicule.

Le moteur 2 entraîne un volant d'inertie 3 d'inertie J qui est solidaire d'un arbre moteur d'entrée 4. Un compteur 9 de régime de rotation w est placé de manière à voir défiler des marques ménagées sur la circonférence du volant moteur 3. Le compteur 9 peut comprendre un capteur, par exemple de type magnétique ou un capteur de type optique. Un capteur 26 de vitesse de rotation cordes roues du véhicule est placé au niveau d'une des roues du véhicule. Le capteur de vitesse de rotation a pour but d'estimer la vitesse linéaire d'avancement du véhicule. Il peut être placé sur une roue motrice ou sur une roue non motrice, ou regrouper plusieurs capteurs et un calculateur apte à recalculer la vitesse d'avancement du véhicule à partir de différentes mesures effectuées sur plusieurs roues du véhicule, et donc une vitesse de roues "moyenne" cor. Entre l'arbre moteur 4 et le différentiel 14 est interposée une boîte de vitesses automatique comprenant notamment un embrayage 10 permettant de solidariser ou de désolidariser l'arbre moteur 4 d'avec un arbre primaire 13, plusieurs réducteurs dont un premier réducteur 11 permettant d'appliquer un premier rapport de transmission R, entre un arbre secondaire 12 et l'arbre primaire 13, et un ou plusieurs seconds réducteurs 21 permettant d'imposer d'autres rapports de transmission Rf entre l'arbre secondaire 12 et l' arbre primaire 13. Par rapport de transmission, on entend ici le rapport des vitesses de rotation entre l'arbre secondaire 12 et l'arbre primaire 13. La boîte de vitesses comprend une unité de commande électronique 5 apte à envoyer de consignes de couple transmissible à l'embrayage 10. L'unité de commande électronique 5 comprend un estimateur de consigne de couple 6 qui est relié à la pédale d'accélération 8 et au compteur de régime de rotation 9, et qui est apte, à l'aide d'une cartographie 7, à déterminer différents couples de consigne, notamment un couple de consigne C qui est utilisée pour être envoyé comme consigne de couple au moteur 2. La figure 2 illustre schématiquement le fonctionnement de l'estimateur de consigne de couple 6 lors de deux utilisations distinctes de cet estimateur de consigne de couple. En partie haute de la figure 2, l'estimateur de consigne de couple 6 est représenté comme une unité de calcul recevant en entrée un régime de rotation w lui arrivant du compteur de régime de rotation 9 et un angle de pédale a lui arrivant d'un capteur de la pédale d'accélération 8. Dans cette configuration, l'estimateur de consigne de couple 6 délivre une première valeur brute de consigne de couple C correspondant à la consigne de couple qui est envoyée au moteur 2 pendant les phases de roulage où l'embrayage 10 est fermé à sa valeur de verrouillage. Par valeur de verrouillage de l'embrayage, on entend une valeur de force de fermeture permettant d'obtenir une transmission de couple sans glissement de l'embrayage. Dans cette configuration, l'estimateur de consigne de couple 6 délivre également une consigne corrigée COrn e , - de couple, qui est la valeur de couple que l'on souhaite avoir à l'entrée de la boîte de vitesses, par exemple au niveau de l'arbre d'entrée 4. ou première consigne Cette valeur corrigée P _corri de consigne tient compte de l'inertie des éléments disposés entre le moteur et l'arbre d'entrée 4. Cette inertie est notée J dans l'exemple illustré et correspond sensiblement à l'inertie du volant moteur 3.

On a donc la relation : C corrl = C Jw' Où C est la valeur brute de consigne de couple, w' est la dérivée du régime de rotation w par rapport au temps et J correspond à l'inertie des éléments compris entre le moteur et l'arbre d'entrée 4.

Typiquement, l'estimateur de consigne de couple 6 reçoit les valeurs a d'angle pédale et w de régime de rotation respectivement sur une première entrée 27 et sur une seconde entrée 28. Les valeurs a d'angle pédale et w de régime de rotation sont utilisées pour lire dans une cartographie 7 de l'estimateur de consigne de couple 6.

L'estimateur de couple 6 obtient ainsi, après un seuillage par un dispositif d'écrêtage 22, le couple de consigne C destiné au moteur 2. Parallèlement à la lecture de la cartographie 7, l'estimateur de consigne de couple 6 effectue une dérivation par rapport au temps de du régime (0(t) qu'il reçoit sur une troisième entrée 29, pour obtenir une dérivé w' qui est multipliée au niveau d'un multiplicateur 18 par la constante J. La valeur obtenue est soustraite au niveau d'un soustracteur 19 du couple C pour obtenir la consigne de couple corrigée Ccorri. En partie inférieure de la figure 2, le même estimateur de consigne de couple 6 est représenté lors de son utilisation pour calculer une seconde consigne corrigée de couple ecorrz, ou seconde consigne de couple. Cette seconde utilisation est mise en oeuvre lorsque la boîte de vitesse est en cours de changement de rapport, d'un rapport initial R, avant le changement de rapport, à un rapport de transmission final Rf après le changement de rapport. La même valeur d'angle pédale a que précédemment est envoyée sur la première entrée 27 de l'estimateur de consigne de couple. La même valeur de régime de rotation est envoyée dur la troisième entrée 29. Sur la second entrée 28, l'estimateur reçoit cette fois un régime cible correspondant au régime de rotation du moteur que l'on souhaiterait avoir pour la même commande de pédale, si le changement de rapport était déjà effectué. Le régime cible est égal à CO fin = R1 .R pont où cor est la vitesse de rotation des roues du véhicule, Rf est le rapport de transmission d'un second réducteur, qui devient actif après le changement de rapport, et Rpont est un rapport de pont, correspondant au quotient de la vitesse de rotation des roues motrices 16 par la vitesse de rotation de l'arbre secondaire 12. Le produit Rf.Rpon, correspond donc au quotient de le vitesse de rotation des roues du véhicule par la vitesse de rotation de l'arbre primaire 13, qui est alors aussi la vitesse de rotation de l'arbre moteur 4, quand le rapport final est engagé et l'embrayage 10 est complètement fermé. Comme précédemment, la cartographie 7 et le dispositif d'écrêtage 22 sont utilisés pour calculer une consigne de couple C à laquelle est soustrait un terme d'inertie calculé à l'aide du dérivateur 17 et du multiplicateur 18. La valeur de couple ecorr2 ainsi obtenue correspond sensiblement à la consigne de couple que l'on demanderait à l'entrée de la boîte -c'est-à-dire au niveau de l'arbre moteur 4-, pour la même position a de la pédale et en fonction de la vitesse actuelle de rotation cor des roues du véhicule, si le changement de rapport était déjà terminé. On se s'éloigne pas du cadre de l'invention si le calcul de Ccorr2 est effectué en entrant sur la troisième entrée 29 la valeur cofin, ou une combinaison de cofin et de w, par exemple une combinaison linéaire de cofin et de w. Il faut cependant que le terme inertiel délivré à la sortie du multiplicateur 18 converge vers le terme inertiel calculé à partir de w. cofin converge lui-même vers w, grâce à l'étape de synchronisation du régime moteur qui est décrite plus bas, lors de l'explication de la figure 3. La deuxième consigne corrigée de couple Ccorr2 converge par valeur supérieure vers la première consigne corrigée de couple Ccorri, dans le cas d'un changement de rapport montant sous charge. cor La figure 3 illustre, sur trois graphes 23, 24, 25 ayant pour abscisse une même échelle de temps, les évolutions de différentes grandeurs caractéristiques pendant un changement de rapport effectué conformément à l'invention. Les changements de rapport concernés sont ici des changements de rapport montants sous charge, c'est-à-dire des changements de rapport où le rapport de transmission final est supérieur au rapport initial, et pour lesquels le changement de rapport se déroule dans une configuration où le couple appliqué aux roues à partir du moteur est positif, c'est-à-dire dans une configuration où le moteur entraîne les roues du véhicule. Le premier graphe 23 est un graphe représentant les évolutions du régime de rotation du moteur. Le graphe du milieu 24 est un graphe représentant les évolutions de différents couples de consigne, notamment de la consigne de couple transmissible de l'embrayage 10 et du couple de consigne transmis au moteur 2. Le graphe du bas 25 représente les évolutions du couple transmis aux roues motrices 16 du véhicule. Le premier graphe 23 illustre l'évolution du régime de rotation w du moteur 2. Des intervalles de temps successifs A, B, C, D1, D2, E, F sont indiqués sur l'échelle des temps. Chacun de ces intervalles correspond à une étape particulière au cours du changement de rapport. Pour un appui constant de la pédale, le rapport initial RI étant engagé sur un premier réducteur 11, la vitesse de rotation w du moteur suit une courbe croissante sensiblement linéaire coin .

Pour le même appui à pédale, c'est-à-dire le même angle de pédale a, pour rouler à la même vitesse d'avancement linéaire, le régime de rotation du moteur devrait suivre une courbe linéaire ascendante cofin qui peut se déduire de la vitesse de rotation des roues du véhicule d'après la formule : CO fin - R1 .R pont où cor est la vitesse de rotation des roues du véhicule, Rf est le rapport de transmission du second réducteur 21, qui devient actif après cor le changement de rapport, et Rpont est le rapport de pont, comme expliqué plus haut. Un des buts du pilotage de la boîte de vitesse et du moteur pendant le changement de rapport est d'amener la courbe de régime w à coïncider avec la courbe wfin à la fin du changement de rapport. Il faut donc provoquer une décroissance temporaire du régime w tel qu'indiqué pendant les phases B, C, D1 et D2, puis un "accostage" progressif sur la courbe wfin. Un autre but du pilotage est que le couple transmis aux roues pendant le changement de rapport soit soumis à des variations qui génèrent le moins d'inconfort possible pour le conducteur et pour les passagers du véhicule. Le second graphe 24 illustre les variations de différents couples de consigne, qui sont calculés par l'unité de commande électronique 5 pendant le changement de rapport. Pendant deux premiers intervalles de temps A et B, si l'appui pédale reste constant, la consigne de couple C envoyée au moteur 2 reste sensiblement constante et le régime w du moteur suit la courbe ascendante wini. La consigne de couple C est la consigne de couple élaborée par l'estimateur de consigne de couple 6, suivant le schéma indiqué en partie supérieure de la figure 2. Pendant ces phases A et B, on ouvre progressivement l'embrayage 10 et on réduit en parallèle la consigne de couple C envoyée au moteur 2. Sur le graphe 24, on a représenté à la fois la courbe C représentant la consigne de couple envoyée au moteur, et une courbe C4 représentant la consigne de couple calculée par l'estimateur de consigne de couple 6. La consigne de couple envoyée au moteur coïncide avec la courbe C4 pendant l'intervalle de temps A, puis à nouveau à partir des intervalles de temps E et F. En revanche, la consigne de couple envoyée au moteur suit une courbe C3 inférieure à la courbe C4 pendant des phases B et C d'ouverture de l'embrayage ainsi que pendant des phases D1 et D2 de synchronisation du régime du moteur.

De manière préférentielle, pendant la phase B d'ouverture de l'embrayage, la différence entre la consigne de couple transmissible de l'embrayage Cembr et la consigne de couple C envoyée au moteur, est maintenue proche de zéro. De cette manière, le régime de rotation du moteur reste sensiblement constant. On amène ainsi la consigne de couple transmissible de l'embrayage à zéro, et on amène la consigne de couple du moteur à son couple de friction (négatif). Quand la consigne de couple du moteur correspond au couple de friction du moteur, les phases de combustion du moteur sont interrompues et le moteur freine l'arbre d'entrée avec un couple correspondant au couple résistif des forces de friction du moteur (typiquement comprises entre 10Nm et 3 ONm). Quand l'embrayage est ouvert à la fin de la phase B, le couple aux roues Cr est nul, comme indiqué sur le troisième graphe 25. Le désengagement du premier réducteur, la sélection et l'engagement du second réducteur sont effectués pendant la phase C, pendant laquelle la consigne de couple transmissible de l'embrayage reste nulle. Un des buts de l'invention est d'améliorer la reprise de couple aux roues après l'annulation de ce couple durant la phase C. L'unité de commande électronique 5 pilote pour cela de manière particulière le couple de consigne C transmis au moteur 2 et le couple de consigne Cembr transmis à l'embrayage, pendant une phase de synchronisation du moteur qui s'étend sur le graphe sur deux intervalles de temps D1 et D2.

Le but de cette phase de synchronisation, est de terminer d'amener le régime de rotation du moteur w sur la courbe de régime cible wfin à la fin du changement de rapport. Pendant les étapes B, C et D1 d'ouverture de l'embrayage, les phases durant lesquelles le couple du moteur est inférieur au couple transmissible par l'embrayage, contribuent déjà à une décroissance du régime w du moteur, selon l'équation : dco C - Cembr dt J Où C est la consigne de couple du moteur, et Cembr est la consigne de couple transmissible de l'embrayage. Le mode de pilotage sur les intervalles de temps D1 et D2 est choisi de manière à remonter, pendant cet intervalle de temps, la courbe Cr de couple aux roues au dessus d'une courbe eroid obtenue en utilisant des stratégies de pilotages effectués suivant les méthodes connues dans l'art antérieur. La phase D1, se déroule de manière connue dans l'art antérieur, c'est-à-dire que la consigne Cembr de couple transmissible de l'embrayage croît de manière linéaire de zéro à la première consigne de couple CCOrri qu'elle atteint en un point P. La consigne de couple C du moteur augmente elle aussi de manière linéaire, de manière à maintenir une distance sensiblement constante entre les deux courbes, et donc une pente négative w' sensiblement constante de la courbe de régime du moteur. Une fois que la consigne de couple transmissible de - COrn, l'embrayage a atteint le première consigne de couple e , elle continue à croître pendant au moins une partie de l'intervalle de temps D2, jusqu'à rejoindre la seconde consigne de couple ecorr2, par exemple en un point R ou en un point R'. La manière dont l'unité de commande électronique impose cette transition entre P _corri et ecorr2 peut varier suivant le mode de réalisation choisi. La première consigne de couple ecorrl est calculée à l'aide de l'estimateur de consigne de couple tel que décrit en première partie de la figure 2. Cette valeur ecorri correspond à une consigne de couple fictive à l'entrée de la boîte de vitesses, calculée comme si le couple de consigne envoyé au moteur était le couple C de l'estimateur de couple 6, en prenant en compte un terme inertiel correspondant aux variations effectives de la courbe de régime moteur w. La seconde consigne de couple ecorr2 est également une consigne fictive de couple à l'entrée de la boîte qui présuppose que le couple de consigne du moteur est calculé à partir du régime cible du moteur comme si celui-ci était déjà atteint. Cette seconde consigne de couple est calculée pour la même position de pédale d'accélération.

Sur l'intervalle de temps D2, la portion de courbe e, est déterminée suivant des stratégies connues, à partir des valeurs de régime w du moteur et des valeurs de consigne de couple transmissible Cembr de l'embrayage, de manière à assurer à la fois un "accostage" de la courbe w sur la courbe de régime cible cofin, ainsi qu'un « accostage » de la courbe C sur la courbe de consigne « usuelle » de couple moteur e4 à la fin de l'intervalle de temps D2. Typiquement, la courbe C3 peut comprendre une portion de courbe convexe tangente à la courbe C4 sur l'intervalle de temps D2.

Des durées en millisecondes sont données à titre indicatif pour donner un ordre de durée possible pour chacune des phases A, B, C, D1, D2, E, F. Typiquement, l'intervalle de temps A a une durée de l'ordre de 200 millisecondes, l'intervalle de temps B une durée de l'ordre de 100 millisecondes, l'intervalle C, l'intervalle D1 une durée de 100 millisecondes, l'intervalle D2 une durée de 200 à 400 millisecondes, et l'intervalle de temps E a également une durée de l'ordre de 100 millisecondes. Sur le graphe 24, sont représentées en pointillés deux courbes de consigne de couple Ceerri et Ccorr2. Toutes deux sont calculées à l'aide de l'estimateur 6 de consigne de couple en modifiant les entrées de l'estimateur tel qu'indiqué à la figure 2. La seconde consigne de couple Ccorr2 calculée en substituant au régime effectif w du moteur, un régime cible de valeur inférieure, est supérieure à la première consigne de couple Ceerri tant que le régime du moteur n'a pas atteint la courbe de régime cible Wfin. Les deux courbes eeorrl et Ccorr2 se rejoignent en un point Q à la frontière entre les intervalles de temps D2 et E, correspondant au moment où le régime w effectif du moteur a rejoint la courbe de régime cible Wfin.

L'invention propose, une fois que la consigne de couple Cembr de l'embrayage est arrivée au point P, ayant pour ordonnée la première - COrn, consigne de couple e , de continuer à faire croître la consigne de couple du second embrayage Cembr2 plus rapidement que ne croît la première consigne de couple COrn e , - , afin d'accélérer la reprise de couple aux roues. En quelque sorte, la seconde consigne de couple P -corr2 correspond au couple que l'on demanderait à l'entrée de la boîte de vitesses si l'on avait déjà effectué le changement de rapport. Afin d'éviter une reprise de couple Cr aux roues qui serait trop rapide, au point de générer des instabilités de couple ou des sensations d'inconfort, on maintient cependant la consigne de couple transmissible de l'embrayage en dessous de la seconde consigne de couple Ccorr2. On pourrait, selon certaines variantes de réalisation, amener temporairement la consigne de couple transmissible au dessus de Ccon-2, mais on choisit ensuite Ccou2 comme courbe directrice pour converger à nouveau vers Ccorrl On peut ainsi faire croître la consigne de couple transmissible Cembr entre le point P et un point R' se trouvant se trouvant sur la courbe de la seconde consigne de couple P -corr2, dans le prolongement de la courbe linéaire de croissance de Cembr avant P. Selon une autre variante de réalisation, R' pourrait se trouver à une distance prédéfinie par valeur inférieure de cette seconde consigne de couple.

On peut également faire croître la consigne de couple transmissible de l'embrayage entre le point P et un point R, également situé sur la courbe de seconde consigne de couple P -corr2, entre P et R s'effectuant suivant une pente inférieure à celle de la courbe Cembr avant P.

Une fois atteint le point R ou le point R', on fait décroître la consigne de couple transmissible de l'embrayage Cembr vers le point Q -où se rejoignent les courbes P -corrl et ecorr2-, par exemple en suivant la courbe corr2 ou e en convergeant par valeur inférieure vers cette courbe. - On peut aussi envisager de faire redescendre la consigne de couple transmissible de l'embrayage en suivant une courbe qui est un barycentre, de coefficients préenregistrés, des courbes Ccorrl et Ccorr2 Par distance à la courbe ecorr2, on entend la distance suivant la verticale, c'est-à-dire suivant l'axe des couples. la croissance La consigne de couple du second embrayage décroît donc entre le point R -ou le point R'- et le point Q, et rejoint la première consigne de couple COrn e , - , sensiblement au même moment où le régime w du moteur rejoint la courbe cofin, qui est aussi le moment où le couple de consigne du moteur "accoste" la courbe de couple e4 calculée par l'estimateur de consigne de couple 6. Après le point Q, on augmente progressivement la consigne de couple transmissible de l'embrayage de manière à la faire passer au dessus de la première consigne de couple COrn e , - , et faire ainsi passer l'embrayage dans un premier état verrouillé où l'embrayage ne glisse plus, eu égard au couple qui lui est appliqué. On effectue ensuite, à partir de l'intervalle de temps F, un verrouillage complet de l'embrayage en amenant la consigne de couple transmissible à une valeur nettement supérieure au couple qui est susceptible de lui être appliqué. On notera que dans l'art antérieur, le pilotage de l'embrayage sur l'intervalle de temps D2 est souvent fait en joignant directement le point P et le point Q suivant une courbe linéaire. Le graphe 25 de la figure 3 illustre le gain obtenu sur la courbe Cr de couple aux roues, en appliquant la stratégie de pilotage d'embrayage selon l'invention, par rapport à la courbe Croid obtenue suivant la stratégie de l'art antérieur. En suivant la stratégie de l'art antérieur, la courbe de couple Croid de couple aux roues croit très progressivement sur les intervalles de temps D1 et D2, avec une pente plus faible sur D2 que sur D1. En utilisant le pilotage de l'embrayages selon l'invention, le couple aux roues Cr continue à croître avec une pente identique à celle de l'intervalle de temps D1 pendant une partie de l'intervalle de temps D2, avant de se stabiliser à la nouvelle valeur "de croisière" correspondant au nouveau rapport engagé. Le défaut de couple aux roues n'est donc pratiquement plus perceptible que sur l'intervalle de temps D1. Le "supplément de couple" gagné sur l'intervalle de temps D2 peut présenter une amplitude maximale A pouvant aller jusqu'à 15% du couple aux roues final. En pratique, on limite la pente de l'intervalle PR de la courbe de consigne transmissible sur la graphe 24, de manière à ce que l'amplitude A reste de l'ordre de 5% du couple aux roues final. Cette limitation peut se faire par exemple en réduisant la pente de la courbe Cembr tel qu'indiqué sur la portion PR, par rapport à la pente de la courbe sur la remontée entre zéro et P -corri L'invention ne se résume pas aux exemples de réalisation décrits, et peut se décliner en de nombreuses variantes. La forme de la portion de courbe e, correspondant à la phase de synchronisation du moteur peut être différente de celle illustrée. La courbe Cembr sur les intervalles de temps D et D2 peut être définie autrement que par des portions de droites, tout en restant de préférence comprise entre les courbes P _corri et ecorr2- On peut par exemple imposer à Cembr de ne pas dépasser un maximum déterminé par rapport à des conditions environnementales, et lui imposer de suivre un plateau une fois cette valeur maximale atteinte, avant de rejoindre à nouveau la courbe P -corri- Les conditions prises en compte dans le calcul du maximum de Cembr2 peuvent par exemple comprendre tout ou partie des paramètres suivants: les valeurs de rapport initial et final, la température et la pression atmosphérique extérieure, la température d'eau de refroidissement du moteur, la température d'huile de la boîte de vitesses, le paramétrage du mode de conduite (sportive ou de confort). On peut utiliser un même estimateur de consigne de couple 6 pour calculer la première consigne de couple COrn e , - , la seconde consigne de couple P -corr2, et la consigne de couple moteur C. On peut également utiliser un estimateur de consigne de couple 6 dédié à chacune des trois valeurs mentionnées C, P -corrl et ecorr2, et de structure similaire ou identique. L'estimateur de consigne de couple 6 peut être un sous ensemble de l'unité de commande électronique, ou être un sous ensemble déporté par rapport à cette unité de commande et relié à celle-ci. Le mode de pilotage de boîte de vitesses selon l'invention permet de réduire le défaut de couple qui subsiste encore au moment où la consigne de couple de l'embrayage, lors de sa remontée, rejoint la première consigne de couple. A cet instant, la synchronisation du régime moteur est en partie effectuée, et la réserve d'énergie cinétique du volant moteur liée à cette synchronisation est donc limitée. Cependant, la réserve d'énergie cinétique disponible (+15% de couple aux roues possible avec l'invention) est largement suffisante par rapport au surcroît de couple que l'on souhaite apporter au moyen de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS1. Système de transmission pour véhicule automobile comprenant une boîte de vitesses robotisée, comprenant un arbre moteur d'entrée (4), apte à être relié à un compteur (9) du régime de rotation (w) de l'arbre moteur (4), à un capteur (26) de vitesse de rotation (o),) d'une roue (16) de véhicule et à une pédale (8) d'accélération, le système comportant un estimateur (6) de consigne de couple apte à déterminer une consigne de couple moteur (C) à appliquer à l'arbre moteur (4), en fonction d'un régime de rotation (w) de l'arbre moteur (4) et d'une position (a) de pédale d'accélération (8), caractérisé en ce que le système comprend une unité de commande électronique (5) reliée à l'estimateur (6), qui est configurée pour, lors d'un changement de rapport de la boîte de vitesses, calculer en parallèle à des instants successifs, au moyen de l'estimateur, une première consigne de couple (C corri) en fonction du régime moteur (w) estimé par le compteur, et une seconde consigne de couple (C corr2) supérieure à la première consigne de couple, calculée pour la même position (a) de la pédale d'accélération, en substituant au régime moteur (w), un régime cible (cofin) obtenu en divisant une vitesse (cor) de rotation de roue(s) du véhicule par un coefficient (Rpont Rf), proportionnel au rapport de démultiplication final (Rf) de la boîte suite au changement de rapport.
2. Système de transmission selon la revendication 1, dans lequel l'unité de commande électronique (5) est en outre configurée pour : -faire décroître simultanément une consigne de couple transmissible (Cembr) envoyée à un embrayage (10) de la boîte de vitesses, et une consigne de couple moteur (C) envoyée à un moteur (2) relié à l'arbre moteur (4), jusqu'à annuler la consigne de couple transmissible de l'embrayage, en maintenant la consigne de couple moteur (C) inférieure ou égale à la consigne de couple transmissible par l'embrayage (Cembr),-puis désengager un premier réducteur (11) correspondant au rapport initialement engagé, et engager un second réducteur (21) correspondant au rapport final, -puis faire croître simultanément la consigne de couple transmissible (Cembr) envoyée à l'embrayage (10), et la consigne de couple moteur (C), en maintenant la consigne de couple moteur inférieure ou égale à la consigne de couple transmissible de l'embrayage, jusqu'à ce que la consigne de couple transmissible de l'embrayage (Cembr) devienne strictement supérieure à la première - COrn,, consigne de couple (e ,) -puis faire décroître la consigne de couple transmissible de l'embrayage en suivant la seconde consigne de couple (Ceerr2), jusqu'à que la consigne de couple transmissible de l'embrayage (Cembr2) rejoigne à nouveau la première consigne de couple (e,orr1)-
3. Système de transmission selon la revendication 2, dans lequel l'unité de commande électronique (10) est en outre configurée pour maintenir la consigne de couple transmissible (Cembr) de l'embrayage sensiblement égale à la consigne de couple moteur (C), pendant la première phase de décroissance, et pour maintenir la consigne de couple moteur (C) strictement inférieure à la consigne de couple transmissible (Cembr) de l'embrayage pendant que cette consigne de couple transmissible croît de zéro à la première consigne de couple (e,orr1)-
4. Système de transmission selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'estimateur (6) de consigne de couple est configuré pour lire une cartographie (7) en fonction de la position (a) de la pédale d'accélération (8) et en fonction du régime moteur (w), respectivement en fonction du régime cible (wfin), pour en déduire une consigne brute de couple (C), et est configuré pour soustraire à la consigne brute de couple (C), un terme inertiel (Jw') qui est proportionnel à la dérivée du régime moteur, respectivement qui converge vers un terme proportionnel (Jw') à la dérivée du régime moteur, et pour délivrer la différence obtenue comme valeur de- COrn,, première consigne de couple (e ) respectivement comme valeur de seconde consigne de couple (e.corr2)-
5. Système de transmission selon la revendication précédente, dans lequel l'unité de commande électronique (10) est en outre configurée pour faire converger la consigne de couple moteur (e3), vers la consigne brute de couple moteur (C) calculée par l'estimateur de consigne de couple (6), et pour faire converger le régime de rotation (w) de l'arbre moteur vers le régime cible (cofin) sensiblement au même moment.
6. Véhicule équipé d'un système de transmission selon l'une des revendications précédentes, comprenant un moteur (2) relié à l'arbre moteur (4) de la boîte, un compteur (9) du régime de rotation (w) du moteur, un capteur (26) de vitesse de rotation (c)r) d'au moins une roue (16) du véhicule et une pédale d'accélération (8).
7. Procédé de gestion, pendant un changement de rapport, d'un système de transmission avec une boîte de vitesse robotisée avec un embrayage, dans lequel, après avoir désengagé un premier rapport de transmission et avoir engagé un second rapport de transmission, on calcule en parallèle au cours du temps, à l'aide d'une même cartographie (7), une première consigne de couple (Ccorri) à partir d'un régime de rotation (w) du moteur (2) et d'une position (a) de pédale d'accélération (8), et une seconde consigne de couple (e.corr2) supérieure à la première consigne de couple (Ccorri), calculée à l'aide de la même cartographie, à partir d'une vitesse de rotation (cor) d'au moins une roue du véhicule, de la même position (a) de pédale d'accélération, et du rapport de démultiplication (RpontRf), après changement de rapport, entre la vitesse de rotation des roues du véhicule et la vitesse de rotation (w) de l'arbre primaire, et en ce que l'on amène une consigne de couple transmissible (Cembr) de l'embrayage au dessus de la première consigne de couple (ecorri), puis on la fait redescendre en suivant la seconde consigne de couple (e.corr2) jusqu'à ce qu'elle rejoigne la première consigne de couple.
8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel on fait croître de manière linéaire la consigne de couple transmissible (Cembr) dusecond embrayage (20) à partir du moment où elle dépasse la première consigne de couple (Ccorri), jusqu'à ce quelle atteigne la seconde consigne de couple (ecorr2), puis on la fait décroître en suivant la seconde consigne de couple (P_corr2)-
9. Procédé selon la revendication 7, dans lequel on fait croître de manière linéaire la consigne de couple transmissible (Cembr) du second embrayage après qu'elle ait dépassé la première consigne de couple (ecorri), jusqu'à ce qu'elle atteigne un seuil ou la seconde consigne de couple, puis on lui impose dans le premier cas une valeur constante égale au seuil jusqu'à ce quelle atteigne la seconde consigne de couple (ecorr2), puis on la fait décroître en suivant la seconde consigne de couple (P,orr2)-
10. Procédé selon la revendication 9, dans lequel le seuil est fonction des valeurs de rapport initial et final, et d'au moins un paramètre parmi une température extérieure au véhicule, une pression atmosphérique à l'extérieur du véhicule, une température d'eau de refroidissement du moteur, une température d'huile de la boîte de vitesses.