VEHICULE A QUATRE ROUES MOTRICES

La présente invention se rapporte au pilotage des transmissions hydrostatiques, en particulier des transmissions hydrostatiques à machine hydraulique de type volumétrique fonctionnant en circuit fermé, sur des véhicules à quatre roues motrices .

Elle concerne les véhicules automobiles à quatre roues motrices à. propulsion mixte, mécanique et hydraulique, dans lesquels un essieu est entraîné par une machine hydraulique à l'aide d'énergie hydraulique prélevée sur le différentiel de l'autre essieu, qui est entraîné mécaniquement par un moteur thermique ou électrique.

La transmission mécanique peut être implantée sur l'essieu avant et la transmission hydrostatique sur l'essieu arrière, mais l'invention s'applique dans les mêmes conditions sur la disposition inverse, pourvu que la cylindrée de la pompe et celle du moteur soient identiques.

La figure 1 est un schéma, de principe de chaîne cinématique concernée. Sur ce schéma, on a fait apparaître le moteur d/ entraînement thermique, électrique, ou hybride 2 du véhicule, la pompe hydraulique 3 et un moteur hydraulique 4. Le moteur d' entraînement 2 entraîne la pompe 3 par un arbre de transmission commun 5. L'axe 6, entraîné par le moteur d/ entraînement 2 , est relié à un premier essieu, par exemple l'essieu avant. Le moteur hydraulique 4 entraîne un deuxième axe 7, relié à un deuxième essieu, par exemple l'essieu arrière. Les deux conduits hydrauliques 8, 9 relient le moteur 4 et la pompe 3. Les caractéristiques du circuit hydraulique (cylindrée pompe, cylindrée moteur, fuite interne, fuite régulée, perte de charge,...) déterminent l' efficacité de ce type de transmission sur faible adhérence, et sa compatibilité avec les manœuvres sur haute adhérence.

Une transmission hydrostatique a la propriété de coupler cinématiquement l'essieu arrière avec l'essieu avant. : la vitesse moyenne de l'essieu arrière est cinématiquement égale à celle de l'essieu avant. En ligne droite, les roues arrière tournent à la même; vitesse que les roues avant, et suivent la même trajectoire rectiligne. En virage, les roues arrière font moins de chemin que les roues avant.

La transmission est normalement réglée pour offrir une; efficacité maximale sur faible adhérence;. Sur un sol fortement adhérent, la condition de virage entraîne un effet particulier qui est lié au couplage de vitesses des deux essieux, et au comportement de la transmission hydrostatique : cet effet particulier en virage (surtout en virage serré) , est que la transmission monte en pression pour forcer l'essieu le moins adhérent à adopter la vitesse de l'autre essieu à l'aide d'un glissement des roues de l'essieu le moins adhérent. Dans cette; situation, la transmission hydrostatique monte en pression inutilement, et crée du bruit et des frottements des pneus et des éléments mécaniques en rotation. Par ailleurs, en virage sur route à faible adhérence, il s'ajoute; un problème de perte de guidage latéral de l'essieu le moins adhérent, à cause du glissement de ses roues.

Par la publication W02010/ 1112684, on connaît un dispositif de commande d' un système de répartition de couple; moteur entre; deux essieux, comportant un sélecteur a trois positions qui permet au conducteur de sélectionner un premier mode de transmission partiel de la capacité maximum au train arrière, un deuxième mode de transmission totale de la capacité de puissance au train arrière, et un troisième mode d'absence de transmission de couple moteur au train arrière. Ce dispositif associe un type de fonctionnement hydraulique distinct à chaque mode de transmission sélectionné .

La présente invention vise à simplifier la commande d'une transmission hydrostatique .

Elle prévoit de piloter une transmission hydrostatique entre un état activé, où un couple hydraulique est transmis a.u deuxième essieu et un état inactivé où. il est interrompu, tout en assurant une réponse satisfaisante aux attentes de l'utilisateur sur chacun des modes qu'il peut sélectionner.

Elle propose en particulier que la mise en action, ou à l'arrêt, de la transmission hydrostatique,, repose sur la surveillance des conditions d'adhérence des roues du véhicule et de son angle volant.

Dans un mode de mise en œuvre préféré de l'invention, le pilotage est déterminé par le choix du conducteur entre un mode à deux roues motrices stable, un mode automatique stable, où la transmission hydrostatique peut être arrêtée ou mise en action en fonction des conditions de roulage du véhicule, et un mode instable où la transmission hydrostatique est activée.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressort iront clairement d.e la description suivante d'un mode de réalisation non limitatif de celle-ci, en se reportant aux dessins annexés, sur lesquels :

- la figure; 1 est un schéma simplifié de transmission hydrosta t.ique,

la figure 2 illustre le fonctionnement du sélect eur de mode

la figure 3 illustre la logique de pilotage de la transmission, et

la figure 4 propose un schéma de gestion des modes de fonctionnement et du bouton de sélection.

Dans une transmission hydrostatique de véhicule à quatre roues motrices à propulsion mixte mécanique et hydraulique concernée par l' invention, telle que celle de la figure 1, le véhicule est entraîné mécaniquement par un moteur d'entraînement 2 du véhicule. Un deuxième essieu est entraîné par une transmission hydrostatique 1 comprenant une machine hydraulique 4 qui utilise l'énergie prélevée par une pompe hydraulique 3 sur le différentiel du premier essieu .

Le conducteur a le choix entre trois modes de fonctionnement, intitulés « 4X2 » (d.eux roues motrices} , « AUTO » (automatique) et « 4X4 » ou « LOCK » (verrouillé), à l'aide d'un bouton de sélection rotatif à trois positions (cf. figure 2) . Pour des raisons de sécurité, les deux premières positions du bouton sont stables, alors que la commande du mode LOCK est impulsionnelle. L'automate de commande de la transmission hydrostatique 1 suit les instructions du conducteur qui peut sélectionner 1/ une de ces trois positions. Enfin, le retour du mode LOCK sur le mode AUTO peut s' effectuer automatiquement ou manuellement .

La présente invention propose un schéma logique de gestion particulière des modes AUTO et LOCK du bouton de sélection. Ce schéma est illustré par la figure 3. Il indique les conditions de mise en route et d/ arrêt de la transmission 1 sur ces deux positions particulières, en fonction de différents paramètres . Toutefois, le troisième mode 4x2 est toujours rejoint automatiquement, comme mode refuge, en cas de défaut du système hydraulique. Par ailleurs, le mode LOCK ne peut être établi qu'à la demande du conducteur sur son bouton, alors que le mode AUTO peut- être établi, soit par le conducteur, soit par défaut, car le mode LOCK ne reste pas actif en perma nence.

Les paramètres pris en compte par l'automate, sont les suivants :

- Vmax : vitesse d'annulation du mode LOCK (par exemple 50 km/h) ,

Th : température d'huile en °C,

Thmax : température d'huile maximum autorisée (par exemple 105 °C) ,

- Vf : vitesse moyenne de l' essieu avant,

Vr : vitesse moyenne de l'essieu arrière,

Vrc : vitesse moyenne de l'essieu arrière avec effet de courbe corrigé,

Vs = Vf - Vr : patinage moyen de l'essieu arrière,

Vson : seuil de patinage (par exemple 8 rpm) imposant la mise en action du système en mode AUTO,

Av : angle de volant de direction (°) , Von : seuil de vitesse réactivant le système en décélération, en km/h (fonction de Th et de Av) ,

Voff : seuil de vitesse désactivant le système en accélération, en km/h (fonction de Th et de Av) , - Vonk seuil de vitesse réactivant le système en décélération, en km/h (par exemple 20km/h},

Voffk ; seuil de désactivation du système, en accélération, en km/h (par exemple 30km/h) ,

Doff : délai avant désactivation du système en mode auto, sans patinage détecté,

Vst : seuil de vitesse de l'essieu arrière en dessous duquel le véhicule est considéré comme arrêté.

Cette dernière mesure est optionnelle. Elle permet de palier un éventuel défaut de rêactivité du système sur un patinage au décollage à partir de l'arrêt.

La logique d.e pilotage de la mise en route et de l'arrêt de la transmission hydrostatique en mode AUTO et en mode LOCK est exposée sur la figure 3. Dans tous les cas, la transmission hydrostatique n' est activée que si les systèmes de correction de trajectoire (ESP) et d'assistance au freinage (AB5) sont inactifs.

Dans le mode LOCK, le système est activé tant que les roues arrière tournent à une vitesse inférieure à un seuil Voffk (Vr< Voffk) , par exemple de 30km/h. Au-delà, le système est désactivé. Il ne se réactive en mode LOCK que si la vitesse des roues arrières :

a) ne dépasse pas le seuil de sortie du mode LOCK Vraaz, et

b) chute en deçà du seuil de ré-enclenchement Vonk, de 20 km/ h pa r exemple.

Dans le mode AUTO, le système est activé si :

a) l'écart de vitesse moyen entre les essieux avant et arrière Vs corrigé de la valeur théorique du différentiel lié aux conditions d' angle volant, dépasse un seuil Vson, et

b) la vitesse sur les roues arrières Vr est inférieure à une valeur donnée Voff, qui dépend de l'angle volant et de la. température de l'huile. Dans le mode AUTO, la transmission hydrostatique est désactivée

a) à la mise sous contact, ou

b) en l'absence de détection d'écart de vitesse Vs supérieur au seuil Vson, entre les deux essieux durant une teraporisation Doff , ou

c) sur dépassement d'une vitesse seuil Voff sur les roues arrière qui dépend de l'angle volant Av et de la température de l'huile Th.

La figure 4 propose un schéma de gestion pour

1 ' activa.tion et la désactivât ion de la transmission hydrostatique selon le maniement du bouton de sélection par le conducteur entre ses trois positions 4X2, AUTO et LOCK, La transmission bascule sur le mode AUTO sur :

a) la coupure du contact véhicule, ou

b} une action du conducteur, ou

c) le dépassement d'une vitesse seuil sur les roues arrières, Vr>Vmax (50km/h par exemple), ou

d} le dépassement d'une consigne de température d'huile Th>Thmax (105°C par exemple) .

Le mod.e AUTO est stable, ou rémanent à. la coupure et remise de contact véhicule. Il n'est pas désactivé en fonction d.es conditions de roulage, mais seulement sur demande du conducteur,

Le mode LOCK est établi à la demande du conducteur à partir du mode 4X2 ou du mode AUTO. En mode LOCK établi, le couple hydraulique délivré par la transmission hydrostatique aux. roues du véhicule peut être ajusté par le flux d'huile dépendant de la différence de vitesse entre le moteur et la pompe hydrauliques, dans le but de réduire le patinage .