Brevet FR2752031A1 — publié le 19980206

La présente invention concerne un procédé permettant la reconnaissance de vitesse dans une boîte de vitesses d'un véhicule automobile au moyen du relevé d'un signal correspondant à la vitesse de rotation d'entrée de la boîte et d'un signal correspondant à la vitesse de rotation de sortie de la boîte et au moyen de la formation du rapport de ces deux signaux, une vitesse engagée étant reconnue à l'aide de ce rapport et du rapport de démultiplication connu de la boîte dans les différentes vitesses de boîte. L'invention concerne aussi un agencement de circuit permettant la reconnaissance de vitesse dans une boîte de vitesses de véhicule automobile, qui est pourvu d'un premier capteur servant à relever un signal correspondant à la vitesse de rotation d'entrée de la boîte, d'un capteur servant à relever un signal correspondant à la vitesse de rotation de sortie de la boîte, et de moyens à l'aide desquels le quotient de la vitesse de rotation de sortie par la vitesse de rotation d'entrée est formé et, au moyen de ce quotient et du rapport de démultiplication de la boîte dans les différentes vitesses de boîte, une vitesse chaque fois engagée est reconnue. Pour améliorer le comportement de conduite des véhicules automobiles à moteur à combustion et à mécanisme de changement de vitesse, il est nécessaire de savoir si une vitesse de la boîte de vitesses vient d'être engagée et quelle est cette vitesse. Avec cette information, il est possible d'influer d'une manière favorable sur des fonctions de comportement de conduite, comme par exemple un régulateur de roue libre, une fonction antibroutement et un amortissement de saut de charge de l'entraînement du véhicule automobile. Dans un procédé connu permettant de commander un système mécanique automatisé de boite de vitesses de véhicule automobile, la vitesse de rotation d'entrée et la vitesse de rotation de sortie de la boîte sont relevées et ces deux vitesses de rotation et le rapport de démultiplication de la vitesse instantanée de boîte font d'une manière connue l'objet d'un calcul (EP O 438 917 B1). Il est ainsi reconnu si une vitesse de boîte choisie n'a pas été engagée d'une manière conforme ou si, pour des raisons quelconques, elle a sauté. Toutefois, à cet effet, la vitesse chaque fois prévue ou le rapport correspondant doit être indiqué par une commande de boîte à un calculateur de commande. Le procédé connu de commande n'offre pas une possibilité de déterminer le rapport de démultiplication. L'invention a pour but de fournir un procédé et un agencement de circuit du type mentionné ci-dessus qui soient en mesure aussi bien de constater si une vitesse est engagée que de constater quelle vitesse est engagée. Il n'est pas nécessaire de connaître à cet effet une valeur de consigne correspondant à la vitesse. Dans ce but, l'invention a pour objet un procédé, du type générique défini ci-dessus, caractérisé: - en ce que le quotient de la vitesse de rotation de sortie par la vitesse de rotation d'entrée est formé, - en ce que la variation dans le temps du quotient de la vitesse de rotation de sortie de la boîte de vitesses par sa vitesse de rotation d'entrée est déterminée et comparée à une valeur limite et - en ce que, dans le cas o cette valeur limite est franchie, il est établi qu'aucune vitesse de boite n'est engagée. Dans le même but, l'invention a pour objet un agencement de circuit, du type générique défini ci- dessus, caractérisé: - en ce que la variation dans le temps du quotient de la vitesse de rotation de sortie de la boite de vitesses par sa vitesse de rotation d'entrée est déterminée et comparée à une valeur limite et - en ce que, dans le cas o cette valeur limite est franchie, il est établi qu'aucune vitesse de boîte n'est engagée. L'invention peut comporter aussi une ou plusieurs des particularités suivantes: - concernant le procédé: - la dérivée dans le temps du rapport de la vitesse de rotation de sortie par la vitesse de rotation d'entrée est déterminée et est comparée à une valeur de seuil préfixée et, lorsque la dérivée est située au- dessus de cette valeur de seuil, il est établi qu'aucune vitesse n'est engagée, - le signal d'un capteur qui relève l'état de l'embrayage du véhicule automobile est exploité et, lorsque l'embrayage est signalé comme étant desserré, il est établi qu'aucune vitesse n'est engagée, - une fois qu'une vitesse non engagée a été reconnue, une vitesse engagée n'est alors établie ensuite que lorsqu'au préalable un passage de l'embrayage de l'état desserré à l'état serré a été signalé, - en ce qui concerne l'agencement de circuit: il est relié à un capteur qui relève l'état de l'embrayage du véhicule automobile, le signal de ce capteur est exploité et, lorsque l'embrayage est signalé comme étant desserré, il est établi qu'aucune vitesse n'est engagée. Les avantages de l'invention résident en premier lieu dans le fait qu'elle permet d'éviter des reconnaissances de défaillance très différentes concernant une vitesse non engagée, par exemple lors de changements de vitesse, lorsque le véhicule roule sur son erre, lors d'une conduite en descente sans vitesse engagée, etc.. Par ailleurs, la reconnaissance de vitesse de boîte peut être intégrée dans la commande de moteur du véhicule sans qu'une liaison supplémentaire de données avec la boîte de vitesses soit nécessaire. Un exemple de mise en oeuvre de l'invention est exposée ci-après en regard des dessins. On voit: à la figure 1, en représentation schématique, les constituants essentiels de l'entraînement d'un véhicule automobile, à la figure 2, un diagramme de vitesses d'une boite à cinq vitesses, sur lequel est représentée la variation de la vitesse de rotation dans le cas d'un véhicule roulant sur son erre et, à la figure 3, sous forme d'un ordinogramme, un programme mis en oeuvre dans la reconnaissance de vitesse de boîte conforme à l'invention. Un entraînement de véhicule automobile 1 représenté schématiquement comporte un moteur 2 et un mécanisme de changement de vitesse ou boîte de vitesses 3 qui est relié par un arbre à cardans ou arbre articulé 4 à un train d'engrenages d'essieu arrière 6. Ce train d'engrenages d'essieu ou différentiel est lui-même relié par des arbres d'essieu 7 et 8 à des roues arrière motrices 9 et 10. Les roues avant 11 et 12 ne sont pas motrices. Un premier capteur de vitesse de rotation 14 sert à déterminer la vitesse de rotation de moteur N et produit un signal correspondant qui, lorsque l'embrayage est engagé ou serré, coïncide avec la vitesse de rotation de l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses 3. Un second capteur de vitesse de rotation 15 sert à déterminer la vitesse de rotation des roues arrière et produit un signal correspondant qui coïncide avec la vitesse de véhicule V et qui, en tenant compte du rapport de démultiplication dans le train d'engrenages d'essieu 6, est équivalente à la vitesse de rotation de l'arbre de sortie du mécanisme de changement de vitesse 3. Les signaux des capteurs de vitesse de rotation 14 et 15 parviennent par des lignes 16 et 17 à un appareil de commande de moteur 18 et sont exploités dans ce dernier. Dans le cas o un interrupteur d'embrayage , raccordé à un embrayage 19, est prévu, il signale l'état de l'embrayage à l'appareil de commande de moteur 18 par une ligne 21, à savoir si cet embrayage est "desserré" ou "serré". D'autres lignes de commande et de signaux 22 ne sont ici qu'indiquées schématiquement, étant donné qu'elles sont sans importance pour l'invention. Elles relient l'appareil de commande de moteur à différents autres capteurs et actionneurs situés dans le véhicule, par exemple à une commande d'allumage et commande d'injection. Un diagramme de vitesses de boîte (figure 2) - dans lequel la vitesse de rotation de moteur N est représentée en fonction de la vitesse de véhicule V avec les différentes vitesses de la boîte 3 en tant que paramètre - montre que chaque étage de vitesse possède un rapport vitesse de véhicule - vitesse de rotation V/N fixe. Inversement, ce rapport V/N peut être calculé et l'étage de vitesse chaque fois engagé lui être associé. D'une manière classique, on ne prend alors pas en considération l'existence effective d'une transmission de forces, de sorte que, lors d'un changement de vitesse ou lorsque le véhicule roule sur son erre, des étages de vitesse erronés peuvent être indiqués. Un tel déplacement d'un véhicule sur son erre est représenté en lignes en trait interrompu à la figure 2: après le débrayage, il se présente une vitesse de véhicule V qui diminue lentement et, à cette occasion, une vitesse de rotation N qui d'abord diminue rapidement, puis est maintenue en régime de roue libre. Comme autre source d'erreurs, il peut se faire que, lorsque le véhicule est conduit en descente sans vitesse engagée, il s'établisse une vitesse de régime constante pour laquelle un étage de vitesse est associé d'une manière erronée au rapport V/N. Du fait de telles indications erronées, ainsi que d'autres, il en résulte dans de nombreux cas des réactions non souhaitées dans le comportement de conduite et de régulation de l'entraînement de véhicule 1. Conformément à l'invention, pour déterminer d'une manière fiable les vitesses instantanées engagées, on adopte les dispositions suivantes: 1. Pour déterminer la vitesse, il est d'abord prévu un calcul du rapport V/N à l'aide des signaux des capteurs 14 et 15 et une association de ce rapport à une vitesse à l'aide du diagramme de vitesses de boîte, c'està-dire à l'aide des rapports de démultiplication connus des différentes vitesses de la boîte 3. Il peut alors être prescrit que, pour reconnaître une vitesse comme étant engagée, le rapport V/N mesuré doit se trouver dans une bande étroite de tolérance autour du rapport mathématique exact V/N d'une vitesse. La bande de tolérance sert alors à compenser des erreurs qui sont provoquées par un écart de diamètre de roue, une cadence non uniforme de détection des capteurs de vitesse de rotation 14 et 15, des phénomènes de vieillissement ou d'autres causes inévitables. La vitesse de rotation de moteur N et la vitesse de véhicule doivent être mesurées au même instant et sur l'étendue de la même période pour fournir un rapport V/N correct, ce qui donne l'assurance que l'étage de vitesse O est reconnu dès que le rapport V/N est quitté, par exemple lors de changements de vitesse. 2. Pour empêcher que, par exemple lorsque le véhicule roule à l'état débrayé, c'est-à-dire en position de roue libre ou de point mort de la boîte de vitesses 3, une vitesse ne soit indiquée de manière erronée dès que le V/N mesuré est conforme à la courbe caractéristique d'une vitesse, la variation du rapport V/N, à savoir A(V/N) = V/N - V/N, est calculée ou bien aussi la nouveau ancien dérivée dans le temps (appelée aussi gradient) du rapport de la vitesse de rotation de sortie par la vitesse de rotation d'entrée V/N est déterminée et exploitée. Si V/N varie plus rapidement que ne l'autorise une valeur de seuil préfixée (par exemple 0,6), il est établi qu'aucune vitesse n'est engagée, même si en fait un domaine correspondant de courbe caractéristique est parcouru. Il est immédiatement indiqué "vitesse de boîte = 0". Il importe alors peu qu'à l'instant du premier franchissement de la valeur de seuil, le faisceau de courbes caractéristiques indique "vitesse de boîte = O" ou une vitesse engagée. 3. S'il est prévu dans le véhicule un capteur 20 qui indique l'état de l'embrayage 19 (serré ou desserré), il est alors indiqué "roue libre" ou "vitesse de boîte = 0" immédiatement après le desserrage de l'embrayage. Il est ainsi possible d'accélérer la reconnaissance de vitesse de boîte = 0 lors de changements de vitesse, en comparaison de la reconnaissance à l'aide du faisceau de courbes caractéristiques. 4. Une fois que le procédé a reconnu "vitesse de boîte = 0", il n'est alors indiqué une nouvelle vitesse, indépendamment du faisceau de caractéristiques (voir figure 2), que lorsqu'un passage du signal d'embrayage de desserré à serré a eu lieu. Cela permet d'éviter qu'une vitesse engagée ne soit indiquée lors d'une conduite à vitesse constante et à vitesse de rotation constante sans transmission de forces, par exemple lors d'une conduite en descente. Un programme qui est mis en oeuvre dans le procédé de reconnaissance de vitesse de boîte conforme à l'invention est représenté à la figure 3 sous forme d'un ordinogramme. Le programme est par exemple mis en oeuvre par l'appareil de commande de moteur 18 - c'est-à-dire par un calculateur contenu dans ce dernier, connu en soi et par conséquent non décrit ici et il comporte les pas Si à S9 exposés ci-après. S1: début du calcul de la vitesse de boîte à déterminer. S2: la question est posée de savoir si l'embrayage est serré. Si la réponse est oui, c'est-à- dire si l'embrayage est serré, le programme se poursuit à un pas S3. Si la réponse est non, c'est-à-dire si l'embrayage est desserré, on passe à un pas S8. S3: le rapport V/N de la vitesse de véhicule à la vitesse de rotation de moteur est formé et une vitesse de boîte est associée à ce rapport. S4: la question est posée de savoir si la vitesse de boîte calculée est = 0. Si la réponse est non, le programme se poursuit à un pas S5; si la réponse est oui, le programme passe à un pas S8. S5: la variation du rapport V/N, à savoir A(V/N) = V/Nnouveau - V/Nancien, est calculée. S6: la question est posée de savoir si A(V/N) est supérieur à une valeur limite préfixée (par exemple 0,6). Si la réponse est non, on passe à un pas S7, si elle est oui, à un pas S8. S7: il se produit une sortie "vitesse de boîte = N" (n = 1, 2,..., 5). S8: il se produit une sortie "vitesse de boîte = 0". S9: fin du calcul. Après un intervalle de temps préfixé, il se produit de nouveau un calcul de vitesse de boîte commençant au pas S1. S10: la question est posée de savoir si le capteur 20 a signalé un passage de l'embrayage de l'état "desserré" à l'état "serré". Si la réponse est oui, il se produit - comme indiqué par la lettre A - un retour au début du calcul. Ainsi, la reconnaissance de vitesse de boîte conforme à l'invention est exécutée d'une manière peu complexe et des reconnaissances erronées d'une vitesse sont évitées d'une manière sûre à cette occasion. REVENDICATIONS 1. Procédé permettant la reconnaissance de vitesse dans une boîte de vitesses d'un véhicule automobile au moyen du relevé d'un signal correspondant à la vitesse de rotation d'entrée de la boîte et d'un signal correspondant à la vitesse de rotation de sortie de la boîte et au moyen de la formation du rapport de ces deux signaux, une vitesse engagée étant reconnue à l'aide de ce rapport et du rapport de démultiplication connu de la boîte dans les différentes vitesses de boîte, caractérisé: - en ce que le quotient de la vitesse de rotation de sortie par la vitesse de rotation d'entrée est formé, - en ce que la variation dans le temps du quotient de la vitesse de rotation de sortie de la boîte de vitesses par sa vitesse de rotation d'entrée est déterminée et comparée à une valeur limite et - en ce que, dans le cas o cette valeur limite est franchie, il est établi qu'aucune vitesse de boîte n'est engagée. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la dérivée dans le temps du rapport de la vitesse de rotation de sortie par la vitesse de rotation d'entrée est déterminée et est comparée à une valeur de seuil préfixée et, lorsque la dérivée est située au-dessus de cette valeur de seuil, il est établi qu'aucune vitesse n'est engagée. 3. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le signal d'un capteur qui relève l'état de l'embrayage du véhicule automobile est exploité et, lorsque l'embrayage est signalé comme étant desserré, il est établi qu'aucune vitesse n'est engagée. 4. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'une fois qu'une vitesse non engagée a été reconnue, une vitesse engagée n'est alors établie ensuite que lorsqu'au préalable un passage de l'embrayage de l'état desserré à l'état serré a été signalé. 5. Agencement de circuit permettant la reconnaissance de vitesse dans une boîte de vitesses de véhicule automobile (3), qui est pourvu d'un premier capteur (14) servant à relever un signal (N) correspondant à la vitesse de rotation d'entrée de la boîte, d'un capteur (15) servant à relever un signal (V) correspondant à la vitesse de rotation de sortie de la boîte, et de moyens (18) à l'aide desquels le quotient de la vitesse de rotation de sortie par la vitesse de rotation d'entrée (V/N) est formé et, au moyen de ce quotient et du rapport de démultiplication de la boîte (3) dans les différentes vitesses de boîte, une vitesse chaque fois engagée est reconnue, caractérisé: - en ce que la variation dans le temps du quotient (V/N) de la vitesse de rotation de sortie de la boîte de vitesses par sa vitesse de rotation d'entrée est déterminée et comparée à une valeur limite et - en ce que, dans le cas o cette valeur limite est franchie, il est établi qu'aucune vitesse de boîte (vitesse de boîte = 0) n'est engagée. 6. Agencement de circuit suivant la revendication 5, caractérisé en ce qu'il est relié à un capteur (20) qui relève l'état de l'embrayage (19) du véhicule automobile, le signal de ce capteur (20) est exploité et, lorsque l'embrayage (19) est signalé comme étant desserré, il est établi qu'aucune vitesse n'est engagée.