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La problématique

                Commande d’embrayage par actionneurs intégrés

La problématique

On constate une croissance régulière qui tend à s’accélérer pour le marché des transmissions automatisées en Europe. En dehors des convertisseurs hydrauliques de couple, ces transmissions utilisent presque toutes un embrayage à disques. Les solutions utilisées aujourd’hui par tous les fabricants pour actionner l’embrayage consistent à remplacer la pédale par un actionneur d’une puissance importante pour fournir un mouvement Suffisamment rapide. Ce principe a des limites, cette puissance nécessaire demande une énergie élevée pour être mise en oeuvre dans un espace réduit.

Résumé

La technologie E-Clutch est une approche originale de la commande d’un embrayage d’une transmission automobile. La majeure partie de la puissance nécessaire à l’actionnement de l’embrayage est prélevée directement sur le mouvement du vilbrequin du moteur thermique par l’intermédiaire d’un couplage mécanique modulable par friction. La variation du couplage est mise en oeuvre par un moteur électrique de dimension réduite. Cet ensemble réalise ainsi la commande de l’embrayage et se trouve intégré dans le carter d’embrayage. Le concept de commande d’embrayage E-Clutch s’adapte aussi bien au simple qu’au double embrayage. Il peut s’adapter à la boîte manuelle ou aux boîtes de vitesses automatisées. Pour résumer, le projet E-Clutch propose des solutions viables aux systèmes d’embrayage hydraulique ou hydrau-électrique en supprimant complètement la pompe hydraulique. En effet, cette pompe doit maintenir le circuit en pression même lorsque la fonction n’est pas utilisée.

Le sous-projet EMBRAY vise à intégrer l’actionneur électrique au sein de l’ensemble « embrayage » afin d’offrir une plus grande standardisation et un encombrement plus faible.

Le projet consiste à choisir le type de moteur, le dimensionner, le réaliser, le commander et l’implanter sur banc.

Objectifs du projet

L’objectif de ce projet est de réaliser et tester une maquette fonctionnelle d’une commande d’embrayage à actionneurs intégrés dont la consommation en énergie électrique sera réduite. Il s’agit de choisir le type de moteur le plus adapté, dimensionner ce moteur et en réaliser un prototype et définir le profil de mission permettant de répondre au cahier des charges et réaliser la commande correspondante.

Le projet comprend trois grandes étapes :

- Simulation de l’actionneur.

- Réalisation d’une maquette représentative fonctionnelle.

- Essais sur banc et véhicule

Partenaires du projet

VALEO Transmissions

Laboratoire de Concerption de d'Intégration des Systèmes (LCIS) : INPG

Laboratoire d'Électromécanique de Compiègne (LEC)

Contribution du LEC

Le LEC participe à la simulation de l’actionneur qui consiste en un cadrage permettant la détermination des meilleurs solutions à adopter tant pour le projet que pour l’actionneur. Cette étape se conclue par le choix de la machine électrique. Le laboratoire met ensuite en oeuvre son savoir faire afin de concevoir réaliser et mettre au point une maquette. Un soin sera apporté dans le choix des solutions techniques mises en oeuvre, autant d’un poit de vue concept que du montage, afin que la maquette intégre le plus possible les contraintes de l’automobile. La principale contribution du LEC dans ce projet est le développement du moteur électrique. Ce rôle consiste à déterminer la meilleure topologie de moteur sans balai (synchrone, réluctance variable ou autre...) et son dimensionnement détaillé. Une optimisation complète sera menée en fin de projet afin de déterminer les solutions les plus adaptées afin de réduire la taille et obtenir le comportement en température associé aux performances les meilleures.

Les retombées

Produit innovant autorisant une rupture technologique à un coût compatible avec le marché

Aspects environnementaux (rapports de transmission contrôlés)

Principales publications

C. Doc, V. Lanfranchi, J. P. Vilain
«Conception d’une machine synchro-reluctante de faible puissance sous fortes contrainte»
EF 2009, Compiègne, France, 24-25 Sept 2009

   
T.D. Nguyen, C. Doc, V. Lanfranchi, J. P. Vilain
«Comparison of optimization algorithms for the design of a BLDC machine with travel time minimization»
Electromotion 2009, Lille, France, 1-3 july 2009
   
C. Doc
«Contribution au dimensionnement d’un actionneur pour accessoire automobile»
JCGE’08 LYON, 16 et 17 décembre 2008