Brevet FR2805874A1 — publié le 20010907

Etat de la technique La présente invention concerne un système pour régler un rapport de vitesses dans une boite de vitesses in- tégrée dans un véhicule automobile. Les commandes adaptatives de boîtes de vitesses sont par exemple connues selon les documents DE 39 22 051 A et DE 41 36 613 C ainsi que selon les articles ATZ, Automo- biltechnische Zeitschrift 94 (1992) 9, pages 428 et suivan- tes, ATZ, Automobiltechnische Zeitschrift 95 (1993) 9, pages 420 et suivantes. Dans les boîtes automatiques, on définit en général les changements de rapport suivant la vitesse longi- tudinale du véhicule et la charge du moteur (angle du volet d'étranglement). Cela se fait à l'aide d'un champ de caracté- ristiques. Dans les systèmes de commande de boîte de vitesses adaptatifs, le champ de caractéristiques à l'aide duquel on détermine les variations du rapport de vitesses peut être adapté au comportement du conducteur (type de conducteur) à la situation de circulation et/ou à la situation de conduite auxquelles est exposé le véhicule. Dans l'appréciation du comportement du conducteur on détermine en général si le con- ducteur a une conduite plus ou moins sportive ou plus ou moins économique. En évaluant la situation de circulation ou de conduite, on peut par exemple distinguer entre le fait que le véhicule se trouve en circulation urbaine, en amont d'une courbe ou dans celle-ci, en montée ou en poussée inertielle. Suivant l'évaluation des points ci-dessus, on choisit la ca- ractéristique la plus adaptée parmi un certain nombre de ca- ractéristiques (courbe caractéristique). De plus, on peut prévoir un décalage du champ de commutation de base comme ce- la est par exemple décrit dans le document DE 195 24 914 A. Les situations de conduite comme par exemple les montées, les déplacements sur une chaussée glissante (hiver) le déplacement avec un moteur froid (phase de chauffage) ou le déplacement dans une courbe (courbe) ont une influence dé- cisive sur le choix du rapport de vitesses à établir car dans chacune de ces situations il faut tenir compte de particula- rités pour la sélection du rapport de vitesses, garantissant la sécurité de conduite et le confort. Pour reconnaître les situations de circulation ou de conduite auxquelles est soumis instantanément le véhicule, un certain état de la technique, connu, propose d'utiliser différents algorithmes (par exemple la circulation en montée,5 en courbe, la circulation d'hiver, la circulation urbaine et/ou la phase de chauffage) pour évaluer la situation de circulation ou de conduite existant instantanément. En outre, il est par exemple connu selon le docu- ment DE 41 11 023 A, une commande à structure hiérarchique des éléments de la ligne de transmission d'un véhicule comme (par exemple le moteur, l'embrayage/convertisseur de couple, la boite de vitesses). Le document DE 198 14 483 décrit une structure de programme pour définir le rapport de boîte de vitesses. La présente invention a pour but de concevoir la détermination des différentes situations de conduite ou de circulation pour que le système puisse s'adapter d'une ma- nière aussi simple que possible aux exigences les plus diffé- rentes. Avantages de l'invention La présente invention concerne un système du type défini ci-dessus, caractérisé par au moins deux éléments de détermination à l'aide desquels on détermine sur la base de modes de détermination différents des valeurs qui représen- tent des situations de conduite distinctes du véhicule, des moyens de gestion à l'aide desquels on interroge les valeurs déterminées par les éléments de détermination et on les mémo- rise, les moyens de gestion émettant les différentes valeurs mémorisées en réponse à un ordre, et le rapport de vitesses étant réglé au moins en fonction des valeurs fournies. L'invention offre ainsi les avantages suivants concernant les possibilités d'extension des fonctionnalités et de réutilisation: Possibilités d'extension: Le nombre des différents éléments de détermina- tion qui reconnaissent les différentes situations de conduite est pratiquement illimité. On peut étendre un système avec d'autres éléments de détermination, de manière simple car l'invention fournit par les moyens de gestion, des interfaces définies de manière fixe. Si par exemple un système applica- ble à un certain type de véhicule automobile doit être étendu à un autre type de véhicule automobile et comporter alors d'autres éléments de détermination, cela est possible de ma- nière relativement simple dans le système de l'invention car pour un nouvel élément de détermination, il suffit d'ajouter aux moyens de gestion une nouvelle adresse ou un nouveau code d'identification. Fonctionnalités: Comme indiqué, la détermination des différentes situations de conduite (par exemple en montée, en trajectoire courbe, en circulation hivernale, en circulation urbaine et/ou en phase de chauffage) se fait dans les différents élé- ments de détermination. Alors en fonction de l'ordre donné selon l'invention, on appelle les différentes valeurs obte- nues, qui représentent les différentes situations de conduite du véhicule automobile. Par une exploitation de ces valeurs on peut alors définir la sélection du rapport de vitesses à établir. Selon l'invention, on a ainsi une séparation entre l'évaluation proprement dite de la situation de conduite pour la sélection du rapport de vitesses et la détermination des différentes situations de conduite dans les moyens de déter- mination. Cela permet une grande souplesse vis-à-vis des exi- gences différentes dans l'application à différents types de véhicules. Possibilité de réutilisation: L'" ancienne " structure de la détermination des différentes situations de conduite peut rester inchangée vis- à-vis des exigences différentes concernant la commande de la boîte de vitesses dans de nouveaux types de véhicules; il suffit le cas échéant d'ajouter de nouveaux éléments de dé- termination ou de supprimer des éléments de détermination an- ciens. Pour les mêmes exigences partielles dans un con- texte différent, grâce aux interfaces définies selon l'invention, on peut échanger de manière simple les moyens de détermination. Selon un développement avantageux de l'invention, on prévoit pour la sélection du rapport de vitesses des moyens permettant de fournir un ordre. Le sous-système compo- sé des moyens de gestion et des moyens de détermination fait ainsi partie d'un système global de commande de boite de vi- tesses et l'évaluation proprement dite des différentes situa- tions de conduite se fait en général dans la sélection de rapport de vitesses. Il est en outre prévu, à l'aide des moyens de gestion d'appeler de manière cyclique les valeurs obtenues par les éléments de détermination et de mémoriser ces va- leurs. L'appel des valeurs se fait selon un ordre prédéfini. On peut notamment prévoir que les moyens de gestion puissent appeler et mémoriser les valeurs fournies par les éléments de détermination à des intervalles de temps prédéfinis, par exemple toutes les 25 ms. On peut prévoir que les moyens de gestion appel- lent et mémorisent les valeurs fournies par les éléments de détermination à l'aide d'un autre ordre émis, par exemple par le sélecteur de rapport de vitesses évoqué ci-dessus. De plus, les moyens de gestion doivent être con- çus pour qu'au moins un élément de détermination ne soit ni appelé ni mis en mémoire. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide de modes de réalisation re- présentés schématiquement dans les dessins annexés dans les- quels: - la figure 1 montre schématiquement une ligne d'entraînement d'un véhicule automobile sous la forme d'un schéma par blocs, - la figure 2 donne une vue d'ensemble de la structure de la commande de la boîte de vitesses, - la figure 3 représente de manière détaillée sous la forme d'un bloc les situations de conduite. Exemples de réalisation La figure 1 montre schématiquement la ligne d'entraînement d'un véhicule automobile. Le moteur 51 du vé- hicule tourne au régime Nmot, relié par un embrayage ou par un convertisseur de couple 52 et par la boîte de vitesses 53 aux roues motrices 54 du véhicule. Le conducteur du véhicule actionne la pédale d'accélérateur 56 et définit un angle a5 pour la pédale d'accélérateur. La position angulaire a de la pédale d'accélérateur 56 commande la puissance et/ou le cou- ple que doit fournir le moteur 51 du véhicule. De plus, la position a de la pédale d'accélérateur 56 ainsi que d'autres signaux sont fournis à l'unité de commande de boîte de vites-10 ses 55. Les autres signaux sont par exemple ceux fournis par un capteur d'accélération transversal, par les capteurs de vitesse de rotation de roues, par un capteur de température et/ou les signaux de la commande du moteur. L'unité de com- mande de boîte de vitesses 55 définit alors principalement en fonction des signaux d'entrée, un rapport de boîte de vites- ses qui sera réglé dans la boîte de vitesses 53 à l'aide du signal S. La figure 2 donne une vue d'ensemble de la struc- ture d'une commande de boîte de vitesses. Cela correspond à la sélection proprement dite du rapport de boîte de vitesses à régler dans le sélecteur de rapport 20. Cette information de rapport de vitesses est appliquée comme signal de réglage S à la boîte de vitesses 53 (figure 1). Les informations pour déterminer le rapport de vitesses à régler sont fournies au sélecteur de rapport de vitesses 20 par les différents composants. Il peut s'agir par exemple de requêtes concrètes émises par le sélecteur de rap- port 20. Comme composants on a par exemple les blocs suivants à la figure 2: - Dans le bloc " caractéristiques du véhicule 23 " se trou- vent les données propres à chaque véhicule. - Le bloc " pédale d'accélérateur " 24 fournit la position de la pédale d'accélérateur actionnée par le conducteur, - Le bloc " champ de caractéristiques de commande de la boîte de vitesses " 25 permet au conducteur de régler au moins une position du sélecteur (par exemple P, 1, 2, 3, N, D, circulation hivernale, conduite économique/conduite sportive) . - Le bloc " moteur " 26 fournit au sélecteur de rapport, les données du moteur telles que le régime, la charge du mo- teur et/ou sa température. - Le bloc " régulation de la dynamique de roulement " 26 contient les données concernant le comportement dynamique instantané. - La référence 28 désigne l'afficheur situé dans le champ de vue du conducteur. - Le bloc " type de conducteur " 22 détermine une grandeur caractéristique du comportement du conducteur. On y indi- que en général si le conducteur cherche une conduite plu- tôt sportive ou une conduite plutôt économique. Les flèches indiquées à la figure 2 reliant le sélecteur de rapport de vitesses 20 et les blocs 21-28 repré- sentent des requêtes concrètes émises par le sélecteur de rapport de vitesses 20. En fonction d'ordres correspondants, les blocs envoient alors les informations souhaitées en re- tour au sélecteur de rapport de vitesses 20. La communication entre le sélecteur de rapport de vitesses 20 et les diffé- rents blocs peut toutefois également consister à transmettre en permanence les signaux correspondants, c'est-à-dire sans que cela ne soit en réponse à des requêtes particulières émi- ses par le sélecteur de rapport de vitesses 20 pour que ces informations soient envoyées au sélecteur de rapport de vi- tesses. Comme la présente invention concerne le bloc " situation de conduite " 21, ce bloc sera décrit de manière plus détaillée à l'aide de la figure 3. La détection de la situation de conduite est re- groupée dans l'objet " situation de conduite " (bloc 21). Cet objet 21 contient comme objet partiel, le moyen de gestion 31 ou gestionnaire et un nombre quelconque d'objets fournisseurs ou d'éléments de détermination FSX(i) avec l'indice (i), qui dans le présent exemple de réalisation peut prendre des va- leurs de 1 à 5: [FSX(1), FSX(2), FSX(3), FSX(4), FSX(5)]. Les différents objets fournisseurs ou éléments de détermination FSX(i) déterminent l'existence de différentes situations de conduite. Comme déjà évoqué dans le préambule, on connaît des procédés permettant de déterminer l'existence de différentes situations de conduite. Dans le bloc " montée ", on détecte par exemple une trajectoire en pente; dans le bloc " courbe ", on dé- tecte l'existence d'un trajet en courbe; dans le bloc " hiver " on détermine la conduite sur une chaussée glis- sante; dans le bloc " ville ", on détermine la conduite en circulation urbaine et dans le bloc " phase de chauffage ", on détecte la phase de chauffage du moteur. Le calcul ou la détermination de toutes les dif- férentes situations de conduite se fait selon cet exemple de réalisation, de manière cyclique par exemple toutes les 25 ms, par la requête de fonction " déterminer tous les FS " sur l'objet " situation de conduite " 21. Cette requête de fonc- tion est par exemple émise par le sélecteur de rapport de vi- tesses 20. Par la requête de fonction " déterminer tous les FS ", on interroge les gestionnaires 31; les éléments de dé- termination ou les objets fournisseurs FSX(i) dans l'ordre et chaque résultat obtenu, c'est-à-dire chaque valeur qui re- présente la situation de conduite à vérifier est mémorisée dans le gestionnaire. Les flèches indiquées aux figures 2 et 3 montrent uniquement la direction de la requête. Dans la di- rection inverse, on a la transmission des réponses aux requê- tes. En plus, le gestionnaire 31 permet de régler par des valeurs d'application, les objets fournisseurs ou les éléments de détermination FSX(i) que l'on veut utiliser. Cette application peut par exemple être faite chez le cons- tructeur par exemple à la fin du processus de construction (en sortie de chaîne). Pour les objets fournisseurs ou les éléments de détermination FSX(i) que l'on ne veut pas calculer, on mémo- rise le résultat non concerné (par exemple la circulation en plaine lorsqu'une circulation en montée est détectée; l'absence de courbe lorsqu'une circulation en courbe est dé- tectée). L'interrogation d'une certaine situation de con- duite FSX(i=z) se fait par la requête EstFSX(i=z), en gé- néral par une autre partie quelconque du programme; dans le cas présent cela se fait par exemple par le sélecteur de rap-5 port de vitesses 20. La requête EstFSX(i=z) qui peut être émise en général de manière imprévisible à tout instant, reçoit direc- tement une réponse du gestionnaire 31 à l'aide des résultats mémorisés de façon intermédiaire. On évite ainsi des calculs10 compliqués en réaction à une telle requête; toutefois le ré- sultat du calcul dans le cas le plus défavorable sera déjà ancien d'un cycle ce qui en règle générale ne constitue pas un inconvénient significatif. Pour que le gestionnaire soit indépendant des ob- jets fournisseurs ou des éléments de détermination FS_X(i), il peut également interroger les objets fournisseurs ou les éléments de détermination FS X(i) par un code d'identification non équivoque (ID), qui constitue une forme particulièrement avantageuse lorsqu'il s'agit d'un pointeur de fonction. On simplifie d'autant plus la possibilité d'échange des objets fournisseurs ou des éléments de détermi- nation FSX(i). L'interrogation d'une certaine situation de conduite se fait alors de manière analogue par la requête Est FS(ID). R E V E N D I C A T ION S 1 ) Système pour régler un rapport de vitesses dans une boîte de vitesses (51) intégrée dans un véhicule automobile, caractérisé par - au moins deux éléments de détermination [FS X(i)] à l'aide desquels on détermine sur la base de modes de détermina- tion différents des valeurs qui représentent des situa- tions de conduite distinctes du véhicule, - des moyens de gestion (31) à l'aide desquels on interroge les valeurs déterminées par les éléments de détermination [FS_X(i)] et on les mémorise, - les moyens de gestion (31) émettant les différentes va- leurs mémorisées en réponse à un ordre [EstFSX(i)], et - le rapport de vitesses étant réglé au moins en fonction des valeurs fournies. 2 ) Système selon la revendication 1, caractérisé par des moyens de sélection de rapport de vitesses (20) qui four- nissent l'ordre [EstFS X(i)]. 3 ) Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' à l'aide des moyens de gestion (31) on appelle de manière cy- clique les valeurs déterminées par les éléments de détermina- tion [FSX(i)] et on les mémorise. ) Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de gestion (31) appellent à des intervalles de temps prédéterminés les valeurs déterminées par les éléments de détermination [FSX(i)] et ils les mémorisent. ) Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de gestion (31) appellent les valeurs déterminées par les éléments de détermination [FSX(i)] avec un autre or- dre (déterminer tous les FS) et mémorisent ces valeurs. O10 6 ) Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de gestion (31) sont conçus pour qu'au moins un élément de détermination [FSX(i)] ne soit pas appelé ou mé- morisé.