Brevet FR2611847A1 — publié le 19880909

PROCEDE DE COMMANDE DE PASSAGE DE RAPPORT D'UNE BOITE DE VITESSES La présente invention se rapporte à un procédé de commande de passage de rapport d'une botte de vitesses qui s'applique notamment sur une botte de vitesses manuelle automatisée. Le système de la botte de vitesses manuelle automatisée consiste en l'adaptation d'un automate sur la chatne ciné- matique classique d'un véhicule qui, grâce à des actionneurs disposés sur la boite de vitesse, l'embrayage et le carbu- rateur, assure le choix permanent du rapport, le passage d'un rapport à l'autre et le patinage en première au démarrage. Le passage d'un rapport à l'autre est décidé: - ou bien indépendamment du conducteur selon des lois conser- vées dans la mémoire du calculateur comme dans le cas d'une botte automatique classique, ceci présente des difficultés du fait de la rupture de couple (due à l'ouverture de l'embrayage) qui est directement ressentie par le conducteur à travers l'accélération longitudinale du véhicule (phénomène qui n'existe pas sur les BVA) et qui peut avoir sur lui, dans certaines situations, un effet psychologique assez négatif du fait de son effet de surprise, - ou bien par le conducteur lui-même, à travers un levier de position à contacteurs, un double contact sur le volant, une botte à boutons, etc. Ceci présente l'inconvénient de disposer des contacteurs supplémentaires par rapport au système initial (en plus du potentiomètre de recopie qui existe sur la pédale d'accélérateur) et une connectique appropriée avec d'éventuels réglages, etc. Le but de la présente invention est de proposer un procédé -2- permettant au conducteur, grâce à la seule consigne de la pé- dale d'accélérateur, de manifester sans ambiguïté et de façon quasi instantanée sa décision de changer de rapport, au moyen de deux séquences caractéristiques. A cet effet, le procédé de commande de passage de rapport d'une botte de vitesses, selon l'invention, est caractérisé en ce qu'il lit de façon permanente la position angulaire de l'accé- lérateur (mesurée en partant de la position pied levé), cette position angulaire étant dérivée en permanence par rapport au temps afin de servir de base au calcul d'une valeur moyenne de la vitesse de déplacement de la pédale d'accélérateur et d'un écart type par rapport à cette valeur moyenne, ces deux valeurs étant réactualisées en permanence de manière à servir au calcul de valeurs de seuil qui seront comparées à la valeur instantanée de façon à déclencher le passage du rapport voisin. Selon un mode de réalisation de l'invention, le procédé de commande est caractérisé en ce que le passage à un rapport immé- diatement supérieur s'effectue par: - le franchissement par la valeur instantanée de la dérivée d'un seuil de valeur négative, - le retour à la valeur 0 de la valeur instantanée de la dérivée, - le franchissement par la valeur instantanée de la dérivée d'un nouveau seuil de valeur négative ou positive. Selon un mode de réalisation de l'invention, le procédé de commande est caractérisé en ce que le passage à un rapport immédiatement inférieur s'effectue par: - le franchissement par la valeur instantanée de la dérivée - 3- d'un seuil de valeur positive, - le retour à la valeur 0 de la valeur instantanée de la dérivée, - le franchissement par la valeur instantanée de la dérivée d'un nouveau seuil de valeur négative ou positive. Le procédé de commande selon l'invention présente ainsi l'avan- tage d'éviter tout effet psychologique néfaste sur le conduc- teur, en lui laissant l'initiative du passage d'un rapport voisin qui sera effectué automatiquement par la boite de vitesses manuelle automatisée, tout en utilisant une seule mesure qui est celle de la pédale d'accélérateur. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description qui suit le mode de réalisation désiré à titre d'exemples en référence aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est une représentation de l'évolution de la pé- dale d'accélérateur en fonction du temps lors de la rétrograda- tion, - la figure 2 est une représentation de l'évolution de la pédale d'accélérateur en fonction du temps lors de la montée de rapport. Le conducteur signifie sa décision par une impulsion donnée à la pédale d'accélérateur, positive dans le cas d'une rétrogra- dation, négative dans le cas d'une montée de rapport. Le déclenchement du passage s'effectue lorsque le conducteur relâche ou accentue de nouveau de façon sensible sa poussée sur la pédale. 261 1847 -4- L'effet de l'impulsion préalable est de limiter les risques de confusion de commande de la part du calculateur sans allonger de façon sensible le délai de déclenchement du passage, les mouvements du pied étant plus rapides qu'au cours de l'uti- lisation naturelle de l'accélérateur lorsqu'un rapport est engagé. Le système doit être auto-adaptatif pour assurer une bonne adéquation avec le tempérament du conducteur. Par ailleurs, une fois cette impulsion détectée, le rapport étant présélectionné, le conducteur est libre de rejoindre la consigne de charge qu'il souhaite sur le nouveau rapport. De plus, il convient de prévoir un système de sécurité permet- tant d'éviter de dépasser les régimes minimal et maximal d'uti- lisation normale du moteur. Le procédé de commande selon l'invention va assurer l'auto- adaptation, afin d'accroître l'efficacité de la commande des rapports en mesurant la nervosité du conducteur par son action sur la pédale d'accélérateur, c'est-à-dire la vitesse de dé- placement de l'accélérateur. Pour cela, le procédé consiste à ? calculer en permanence la dérivée e du déplacement e de la pédale d'accélération, avec un filtre éventuel pour s'affran- chir des vibrations du véhicule, et de calculer à tout instant une valeur moyenne b moy de cette dérivée au cours du temps. Si le démarrage du véhicule s'effectue à l'instant t = 0, on peut calculer par exemple: 3O af qui représente la valeur éMOY- qul6{) a moyenne moy caSculée après une durée d'utilisation du véhicule depuis la dernière mise sous contact égale à T. D'autres types de moyennes peuvent être envisagés, en particulier pour prendre davantage en compte les déplacements les plus rapides de l'accélérateur, par exemple: À b -4 JT[e moy- -o 8 T/ [ et À Le filtre numérique utilisé pour l'évolution de cette dérivée sera concu de sorte à éliminer les vibrations de fréquence supérieure à 10 Hz environ (due aux roues). Ceci peut être réalisé en effectuant la moyenne glissante des valeurs instan- tanées de 8 sur les 100 dernières millisecondes. De plus, on calculera à tout instant l'écart type de ce signal Or qui aura pour valeur, après une durée d'utilisation du véhicule depuis la dernière mise sous contact égale à T: [ ou ( F A partir de cette valeur moyenne et de cet écart type cons- tamment réactualisés, on définit à tout instant des seuils de valeur de 0 qui permettront d'identifier, sans ambigu!té, la volonté du conducteur, par le repérage de la séquence suivante dans les variations de. La séquence en montée de rapport est: 1 ) Franchissement d'un seuil négatif (point 1) préalablement défini en fonction de ô moy et de O, par exemple7( 6 moy +h,)J qui correspond à une action rapide sur l'accélérateur, n étant un nombre positif préalablement défini, ici n = 3/2. -6- - - 6 -- 2 ) Retour au zéro (point 2) 3 ) Franchissement d'un nouveau seuil (point 3) choisi légè- rement inférieur au précédent en valeur absolue, par exemple moy + n' Oavec n' nombre positif préalablement défini tel que n' doit rester assez brusque pour que la commande soit confirmée. La séquence en descente de rapport est: 1 ) Franchissement d'un seuil positif (point 1) égal en valeur absolue au seuil précédent, par exemple ( moy + 3/2À). 2 ) Retour au zéro (point 2). 3 ) Franchissement d'un nouveau seuil de façon identique à la montée de rapport (point 3). La commande de passage s'effectue donc en deux temps: - Indication par une impulsion positive pour la rétrogradation, négative pour la montée de rapport, de la décision du conduc- teur. - Validation par une nouvelle action rapide.sur l'accélérateur. Les deux intervalles de temps entre ces trois détections doivent être relativement réduits, de l'ordre de 2 à 3 dixièmes de seconde jusqu'à 0,5 seconde au maximum. Ces intervalles de temps seront également définis à partir de la nervosité du con- ducteur. Ils devront être d'autant plus courts que la valeur de moy sera importante. 2 611847 - 7 - Il est très important que cette commande soit compatible avec la rétrogradation pied à fond et que le procédé prenne en compte le réflexe du conducteur d'écraser la pédale en cas de besoin. Donc, au cas o, à la suite de la détection 1 ), on se trouve en butée à la position maximale de la pédale d'accélération (la détection 2 va alors de soi), on considérera que l'étape 3 ) est réalisée et on effectuera la rétrogradation. - 8- REVENDICATIONS 1 - Procédé de commande de passage de rapports d'une boite de vitesses caractérisé en ce qu'il lit de façon permanente la position angulaire e de l'accélérateur (mesurée en partant de la position pied levé), Cette position angulaire O étant dérivée en permanence par rapport au temps pour avoir afin de servir de base au calcul d'une valeur moyenne 8 moy de la vitesse de déplacement de la pédale d'accélérateur et d'un écart type O par rapport à cette valeur moyenne moy. Ces deux valeurs moy et (-étant réactualisées en permanence de manière à servir au calcul de valeurs de seuil qui seront comparées à la valeur instantanée e de 0 de façon à déclencher le passage du rapport voisin. 2 - Procédé de commande selon la revendication 1 caractérisé en ce que le passage à un rapport immédiatement supérieur s'effec- tue par: - le franchissement par la valeur instantanée de e d'un seuil de valeur négative, P - le retour à la valeur O de la valeur instantanée, le franchissement par la valeur instantanée de d'un nouveau seuil de valeur négative ou positive. 3 - Procédé de commande selon la revendication 1 caractérisé en ce que le passage à un rapport immédiatement inférieur s'effec- tue par: - le franchissement par la valeur instantanée de e d'un seuil de valeur positive, -9- - le retour à la valeur 0 de la valeur instantanée, le franchissement par la valeur instantanée de e d'un nouveau seuil de valeur négative ou positive. 4 - Procédé de commande selon l'une des revendications 2 et 3 caractérisé en ce que les valeurs de seuils calculées répondent à la relation: ICI. n étant un nombre positif préalablement défini pour chaque valeur de seuil. - Procédé de commande selon la revendication 1 caractérisé en ce que la valeur moyenne moy et l'écart type G, après une durée depuis la dernière mise sous contact égale à T, sont calculés suivant les relations: T M/ooy 6 - Procédé de commande selon la revendication 1 caractérisé en ce que la valeur moyenne 0 moy et l'écart type G-, après une durée depuis la dernière mise sous contact égale à T, sont calculés suivant les relations: e - l (I C \ jjT