Brevet FR2748585A1 — publié le 19971114

La présente invention concerne un procédé et un dispositif de pilotage d'une boîte de vitesses automatique, notamment de véhicule automobile. Plus particulièrement, la présente invention concerne un procédé et un dispositif de pilotage d'une boite de vitesses à l'aide d'un calculateur de boîte de vitesses à logique floue. On connaît déjà dans l'état de la technique, un certain nombre de dispositifs de ce type, dans lesquels le calculateur à logique floue détermine une commande de pilotage correspondante de la boîte de vitesses par comparaison de données à des seuils ou à des courbes de passage de rapport. On conçoit cependant que cette structure déterministe présente un certain nombre d'inconvénients, notamment au niveau de ses capacités d'adaptation au type de conduite souhaitée par l'utilisateur. Le but de l'invention est donc de résoudre ces problèmes. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de pilotage d'une boîte de vitesses automatique, notamment de véhicule automobile, à l'aide d'un calculateur de boîte de vitesses à logique floue, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes a) on relève un certain nombre de paramètres relatifs au comportement dynamique du véhicule, b) on applique une opération de fuzzification aux paramètres pour obtenir des degrés d'appartenance de ceux-ci à des ensembles flous d'influence, c) on traite ces degrés d'appartenance à l'aide de règles floues de raisonnement pour déterminer des ordres de montée, descente ou stabilisation du rapport de la boite de vitesses, pour un ou plusieurs paramètres associés, d) on combine les ordres relatifs aux paramètres, et e) on analyse le résultat des combinaisons d'ordres pour en tirer une commande de pilotage correspondante de la boîte de vitesses automatique. Selon un autre aspect, l'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre d'un tel procédé. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels - la Fig.l représente un schéma synoptique illustrant la structure d'un exemple de réalisation d'un dispositif de pilotage selon l'invention; - la Fig.2 représente un organigramme illustrant les différentes étapes d'un procédé de pilotage selon l'invention; et - la Fig.3 représente un schéma synoptique illustrant différents noyaux d'influence pris en compte dans un procédé de pilotage selon l'invention. On reconnaît en effet sur la figure 1, la structure générale d'un dispositif de pilotage d'une boîte de vitesses automatique notamment de véhicule automobile. Ce dispositif comporte un faisceau électrique de véhicule désigné par la référence générale 1, sur lequel est connectée une carte de dérivation et d'adaptation désignée par la référence générale 2, raccordée à un calculateur classique de gestion du fonctionnement de la boite de vitesses, désigné par la référence générale 3. Ce calculateur de gestion 3 est adapté pour piloter de façon classique les passages de rapport de la boîte en gérant par exemple les électrovannes de cette boite de vitesses, etc... Par ailleurs, un calculateur de boîte de vitesses å logique floue, désigné par la référence générale 4 sur cette figure, est également relié à cette carte de dérivation et d'adaptation 2 et donc au faisceau 1 à travers celle-ci. Ce calculateur obtient alors les différentes informations relatives notamment au fonctionnement du véhicule à partir du faisceau 1 à travers cette carte de dérivation et d'adaptation, ce faisceau lui permettant également d'envoyer une information relative au rapport de boîte à engager au calculateur de gestion du fonctionnement de la boîte de vitesses, désigné par la référence générale 3. Ce calculateur à logique floue 4 est également relié à des moyens de visualisation 5 qui indiquent au conducteur du véhicule, le rapport engagé. Dans le calculateur à logique floue de pilotage de la boite de vitesses, sont chargés différents programmes permettant de réaliser un certain nombre de fonctions qui sont illustrées sur la figure 2. Ces différentes fonctions concernent dans un premier temps, une étape de relevé d'un certain nombre de paramètres relatifs au comportement dynamique du véhicule et disponibles sur le faisceau 1. Cette étape est désignée par la référence générale 10 sur la figure 2. Ces paramètres relatifs au comportement dynamique du véhicule seront décrits plus en détail par la suite. Après cette étape de relevé d'un certain nombre de paramètres relatifs au comportement dynamique du véhicule, on applique à ceux-ci une opération de fuzzification de type classique pour obtenir des degrés d'appartenance de ceux-ci à des ensembles flous d'influence. Cette étape est désignée par la référence générale 11 sur la figure 2. Cette étape de fuzzification est bien connue dans l'état de la technique, de sorte que l'on ne la décrira pas plus en détail par la suite. Après cette opération de fuzzification des paramètres, on traite de façon classique les degrés d'appartenance correspondants à l'aide de règles floues de raisonnement pour déterminer des ordres de montée, descente ou stabilisation du rapport de la boîte de vitesses, pour un ou plusieurs paramètres associés. Cette étape de traitement est désignée par la référence générale 12 sur la figure 2. Après cette étape de traitement, il est prévu une étape de combinaison des ordres relatifs aux paramètres, cette étape de combinaison étant désignée par la référence générale 13 sur la figure 2. Enfin, une étape d'analyse 14 du résultat de ces combinaisons d'ordres est également prévue pour en tirer une commande de pilotage correspondante de la boîte de vitesses automatique, cette commande étant ensuite transmise au calculateur de gestion 3 comme cela a été indiqué précédemment. On notera également que l'opération de fuzzification à l'étape 11, des paramètres relevés, peut être associée à une première opération d'interprétation de données, permettant de prendre en compte une volonté quelconque du conducteur du véhicule, et/ou l'environnement du véhicule et/ou l'état instantané du véhicule, comme cela est illustré sur la figure 3 et décrit plus en détail par la suite. De plus, il est également possible d'affecter de façon classique des poids aux ordres déterminés à l'étape 12 décrite précédemment, d'application des règles floues de raisonnement, pour affiner l'analyse de la situation. L'étape 13 de combinaison peut être une étape classique d'aggrégation de ceux-ci ou une étape classique d'addition de ceux-ci. Par ailleurs, l'étape 14 d'analyse du résultat des combinaisons peut être une étape classique de détermination du centre de gravité des combinaisons pour en tirer un ordre de montée/descente ou stabilisation du rapport de la boite de vitesses ou une étape classique de détermination du maximum des combinaisons pour en tirer cet ordre de montée/descente ou stabilisation du rapport de la boîte de vitesses. Cette étape d'analyse 14 peut également comporter en outre, une étape de comparaison de l'ordre représentatif à des valeurs de seuil pour en tirer la commande de la boîte de vitesses. Bien entendu, ces valeurs de seuil peuvent être fixes ou variables. Ces différentes étapes sont mises en oeuvre de façon classique par le calculateur à logique floue 4 selon des procédures d'analyse floues classiques pour en tirer une commande de pilotage correspondante de la boîte de vitesses automatique. Le fonctionnement de ce type de calculateur étant bien connu dans l'état de la technique, on ne le décrira pas dans le détail par la suite. On notera simplement que les paramètres relevés comprennent au moins le régime et la charge du moteur et le rapport de boîte engagé. Ces différentes informations sont déjà relevées dans les systèmes classiques de gestion des boîtes de vitesses de véhicules automobiles et sont donc disponibles sur le faisceau 1 du véhicule. On conçoit alors que le système renvoie après calcul, un ordre par exemple -1, O ou +1, respectivement représentant un ordre de descente, stabilisation ou montée du rapport, qui va déterminer le rapport visé, celui-ci étant transmis au calculateur 3 de gestion de la boîte de vitesses automatique pour amener celle-ci sur le rapport souhaité. Pour chaque paramètre, il est possible de définir des sous-ensembles flous, qui concernant par exemple le régime du moteur, peuvent être des sous-ensembles dits de régime "faible", "moyen", "fort" ou "très fort" en fonction de celui-ci. Une telle analyse peut également être conduite pour le couple qui peut etre défini en sous-ensembles de couple "faible" ou "fort". D'autres analyses similaires peuvent être conduites pour d'autres paramètres éventuellement pris en compte. En fonction de l'analyse de ces sous-ensembles, il est possible d'en tirer une commande de pilotage correspondante de la boîte. Ceci est réalisé à l'aide d'un programme approprié du type par exemple "FUZZYTECH" qui détermine une commande de pilotage correspondante de la boîte de vitesses avec un certain degré de vérité. Ceci tient bien entendu compte du rapport engagé de la boite. On conçoit alors que l'état instantané du véhicule pris en compte, peut être matérialisé par le régime de fonctionnement de celui-ci, le couple fourni et le rapport de la boîte de vitesses engagé. La volonté du conducteur peut quant à elle être déterminée à partir d'une volonté d'accélération ou d'une volonté de décélération de celui-ci. Ces volontés sont en fait les voeux de sensation que désire le conducteur. De telles volontés peuvent etre déterminées à partir d'un capteur d'accélération du véhicule et d'un capteur de vitesse de déplacement et/ou de position du papillon des gaz. L'environnement du véhicule peut quant à lui prendre compte des conditions de déplacement en pente, en côte ou en virage du véhicule. C'est ainsi par exemple qu'en cas de détection d'une pente significative, il peut être intéressant de forcer la boîte de vitesses à rétrograder. En cas de détection d'une côte significative, il peut être intéressant d'empêcher le passage sur un rapport supérieur de la boîte de vitesses. Enfin, dans le cas d'un virage, il peut être intéressant de chercher à limiter les passages montants et à rétrograder un peu plus tôt sur le rapport inférieur de la boite. On conçoit alors qu'un tel procédé et un tel dispositif permettent de prendre en compte un certain nombre de paramètres qu'il n'était pas possible de prendre en compte dans l'état de la technique, afin d'améliorer la qualité des changements de rapport de la boîte de vitesses et d'adapter ceux-ci au mieux aux souhaits de l'utilisateur, aux conditionnements de fonctionnement du véhicule et à l'environnement rencontré par celui-ci. REVENDICATIONS 1. Procédé de pilotage d'une boîte de vitesses automatique, notamment de véhicule automobile, à l'aide d'un calculateur de boîte de vitesses à logique floue (4), caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes a) on relève (en 10) un certain nombre de paramètres relatifs au comportement dynamique du véhicule, b) on applique (en 11) une opération de fuzzification aux paramètres pour obtenir des degrés d'appartenance de ceux-ci à des ensembles flous d'influence, c) on traite (en 12) ces degrés d'appartenance à l'aide de règles floues de raisonnement pour déterminer des ordres de montée, descente ou stabilisation du rapport de la boite de vitesses, pour un ou plusieurs paramètres associés, d) on combine (en 13) les ordres relatifs aux paramètres, et e) on analyse (en 14) le résultat de ces combinaisons d'ordres pour en tirer une commande de pilotage correspondante de la boîte de vitesses automatique. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on associe à l'opération de fuzzification de l'tape b), une première opération d'interprétation des données, permettant de prendre en compte une volonté quelconque du conducteur du véhicule et/ou l'environnement du véhicule et/ou l'état instantané du véhicule. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on affecte des poids aux ordres déterminés à l'étape c) d'application des règles floues de raisonnement. 4. Procédé selon la revendication 1,2 ou 3, caractérisé en ce que l'étape d) de combinaison des ordres est une étape d'agrégation de ceux-ci. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1,2 ou 3, caractérisé en ce que l'étape d) de combinaison des ordres est une étape d'addition de ceuxci. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'étape e) d'analyse comporte une étape de détermination du centre de gravité des combinaisons pour en tirer un ordre de montée, descente ou stabilisation du rapport de la boîte de vitesses. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'étape e) d'analyse comporte une étape de détermination du maximum des combinaisons pour en tirer un ordre de montée, descente ou stabilisation du rapport de la boîte de vitesses. 8. Procédé selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que l'étape e) d'analyse comporte en outre une étape de comparaison de l'ordre représentatif à des valeurs de seuil pour en tirer la commande de la boîte de vitesses. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que les valeurs de seuil sont fixes. 10. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que les valeurs de seuil sont variables. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les paramètres relevés comprennent au moins le régime et la charge du moteur et le rapport de boîte engagé. 12. Dispositif de pilotage d'une boîte de vitesses automatique, notamment de véhicule automobile, pour la mise en oeuvre d'un procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, à l'aide d'un calculateur de boîte de vitesses à logique floue (4), caractérisé en ce qu'il comporte 1) des moyens (1) de relevé d'un certain nombre de paramètres relatifs au comportement dynamique du véhicule, 2) des moyens (4) d'application d'une opération de fuzzification aux paramètres pour obtenir des degrés d'appartenance de ceux-ci à des ensembles flous d'influence, 3) des moyens (4) de traitement de ces degrés d'appartenance à l'aide de règles floues de raisonnement pour déterminer des ordres de montée, descente ou stabilisation du rapport de la boîte de vitesses, pour un ou plusieurs paramètres associés, 4) des moyens (4) de combinaison des ordres relatifs aux paramètres, et 5) des moyens (4) d'analyse du résultat de ces combinaisons d'ordres pour en tirer une commande de pilotage correspondante de la boîte de vitesses automatique.