Brevet FR2827340A1 — publié le 20030117

L'invention concerne un dispositif de génération de demande de couple dans le cadre d'une commande de moteur, comprenant des moyens servant à traiter des grandeur d'entrée, les grandeurs d'entrée comprenant une vitesse de rotation de moteur et une grandeur représentant une demande de conducteur, et des moyens servant à délivrer la demande de couple en fonction des grandeurs d'entrée. L'invention concerne en outre un procédé de génération d'une demande de couple dans le cadre d'une commande de moteur, selon lequel des grandeurs d'entrée sont traitées, les grandeurs d'entrée comprenant une vitesse de rotation de moteur et une grandeur représentant une demande de conducteur, et la demande de conducteur est délivrée en fonction des grandeurs d'entrée. Des dispositifs et procédés conformes aux types génériques sont utilisés dans le cas de l'interprétation de demande de conducteur dans le cadre de la régulation de charge électronique d'un moteur à combustion interne. Une grandeur représentant la demande de conducteur, qui dépend par exemple d'une position de pédale d'accélérateur, et la de vitesse de rotation de moteur actuelle sont envoyées à au moins une table caractéristique à plusieurs dimensions, de sorte que, finalement, à l'aide d'une formation de moyenne de la table caractéristique, une demande de couple peut être délivrée en fonction des grandeurs d'entrée indiquées et éventuellement d'autres paramètres. Au cours d'un perfectionnement progressif du comportement de conduite des véhicules automobiles, des conditions imposées de plus en plus strictes sont également appliquées à la détermination indiquée de la demande de couple. Il peut être tenu compte de cette demande en agrandissant de plus en plus la table caractéristique à plusieurs dimensions indiquée. De ce fait, il est finalement possible d'exécuter des transpositions de plus en plus précises de la demande de conducteur, même en tenant compte d'autres variables et paramètres, pour obtenir le couple désiré. Toutefois, la mise à disposition de tables caractéristiques de plus en plus grande taijte s'accompagne également de nombreux problèmes. Tout d'abord, plus il est besoin d'emplacements de mémoire pour les données rangées dans une table caractéristique, plus les tables caractéristiques sont conçues avec une taille importante. En outre, pour exploiter les données d'entrée au moyen des tables caractéristiques de plus grande taille, des moyens de calcul accrus sont nécessaires. Ces deux problèmes indiqués sont en général encore supportables dans le cadre d'un développement de la technique, étant donné, d'une part, que la capacité des composants de mémoire croît de plus en plus et peut être rendue disponible d'une manière économique et étant donné, d'autre part, que la puissance de calcul des unités de commande modernes peut venir à bout même des tâches de calcul complexe grâce à des tables caractéristiques à plusieurs dimensions de grande taille. Toutefois, un autre problème dans la détermination d'une demande de couple sur la base de tables caractéristiques à plusieurs dimensions réside dans le fait qu'il est de plus en plus difficile d'adapter d'une manière appropriée les tables caractéristiques aux propriétés de conduite désirées d'un véhicule. Cela doit surtout être attribué aux dépendances entre les différentes grandeurs dont il convient de tenir compte dans la table caractéristique, de sorte qu'en raison de l'influence mutuelle des grandeurs, le réglage, rapporté à une application, d'une table caractéristique entraîne souvent à la place un décalage des propriétés de conduite souhaitées d'un véhicule. L'invention a pour but de fournir un dispositif et un procédé de génération d'une demande de couple qui supprime les inconvénients et problèmes indiqués de l'état de la technique. Notamment, on souhaite réduire les moyens d'adaptation d'un dispositif de commande à régulation de charge électronique. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif, du type générique considéré, caractérisé en ce que les moyens servant à traiter la grandeur représentant la demande de conducteur comprennent au moins une ligne caractéristique, la ligne caractéristique transformant la grandeur représentant la demande de conducteur en un paramètre servant à régler la puissance de moteur. L'invention repose donc sur le fait qu'on se détourne d'une table caractéristique à plusieurs dimensions en faveur d'une ligne caractéristique à une dimension. En raison de ce détournement, le comportement de conduite du véhicule peut être constaté et adapté d'une manière simple. Les tâches multiples qui sont prises en charge par les tables caractéristiques à plusieurs dimensions de l'état de la technique sont remplacées, conformément à l'invention, par des algorithmes de calcul qui utilisent de toute façon des grandeurs disponibles dans une commande de moteur. Etant donné que la grandeur représentant la demande de conducteur est transformée en un paramètre servant à régler la puissance de moteur, on peut disposer d'une commande à puissance constante souhaitée qui fournit également une vitesse de véhicule constante dans la plupart des situations de conduite dans le cas d'une demande de conducteur constante. D'une manière particulièrement avantageuse, suivant un développement du dispositif conforme à l'invention, la grandeur représentant la demande de conducteur est la position relative d'une pédale d'accélérateur. Il est possible d'imaginer de nombreuses grandeurs de sortie de capteurs qui peuvent être utilisés en tant que grandeurs d'entrée pour la ligne caractéristique, cela dépendant essentiellement du type de véhicule. Le fait d'utiliser la position relative d'une pédale d'accélérateur en tant que grandeur qui représente la demande de conducteur est par exemple utile dans le cas de véhicules de tourisme. Dans ce cas, la position relative à l'état non enfoncé de la pédale d'accélérateur est désignée par 0 % et dans l'état totalement enfoncé de la pédale d'accélérateur, par 100 %. En outre, d'une manière particulièrement préférée, le paramètre servant à régler la puissance de moteur indique le rapport de la puissance de moteur souhaitée au domaine de puissance de moteur pouvant être réglé. La valeur de sortie de la ligne caractéristique est donc là également une valeur relative qui est rapportée à l'ensemble du domaine de puissance. Si le paramètre est à 100 %, il convient de travailler avec une puissance de moteur maximale. Si la valeur est à 0 %, c'est une puissance de moteur minimale qui doit alors se présenter. De ce point de vue, le dispositif est particulièrement utile lorsque le domaine de puissance de moteur pouvant être réglé peut être limité vers le haut par la puissance de moteur maximale et vers le bas par une puissance déterminée à partir d'un couple minimal dépendant de la vitesse de rotation de moteur réelle. Le couple minimal est alors en général choisi d'une manière telle que, pour une pédale d'accélérateur non actionnée, il se présente encore toujours un certain couple. Au moyen de celui-ci, d'une part, une certaine action de freinage doit être exercée par le moteur. D'autre part, lorsque des utilisateurs sont connectés, un calage du moteur doit être empêché. Suivant une forme de réalisation particulièrement préférée du dispositif conforme à l'invention, il est prévu que le réglage de la puissance de moteur peut faire l'objet d'une variation en fonction de la vitesse de rotation au moyen d'un facteur de stabilité. Le facteur de stabilité est alors préfixé d'une manière utile sous forme d'une constante. La dépendance par rapport à la vitesse de rotation est réalisée en modifiant plus fortement la puissance de moteur pour de faibles vitesses de rotation que pour de grandes vitesses de rotation. Cela sert à corriger la commande à puissance constante au moyen du facteur de stabilité, notamment pour de faibles vitesses de rotation. De ce fait, il est par exemple tenu compte de la situation de conduite suivante. Si on conduit à une faible vitesse de rotation sur un plan et à vitesse constante, la commande à puissance constante est alors souhaitée. Si on arrive alors en tout état de cause à l'endroit d'une côte, la vitesse de rotation diminuerait alors et passerait parfois au dessous d'une valeur de régime minimal, ce qui pourrait finalement entraîner un calage du moteur. On s'oppose à cette situation par le fait que la puissance est augmentée pour de faibles vitesses de rotation sur la base du facteur de stabilité. Une telle augmentation vaut général quelques pour cent, par exemple 2 % à 4 %. Suivant une autre forme préférée de réalisation du dispositif, il est prévu plusieurs lignes caractéristiques en attente de différents comportements de conduite. Ainsi, le conducteur peut par exemple choisir entre un comportement de conduite tranquille et un comportement de conduite sportif, la ligne caractéristique chaque fois correspondante étant en effet activée dans la commande de moteur. Dans le même but indiqué plus haut, l'invention a également pour objet un procédé, du type générique défini en introduction, caractérisé en ce que la grandeur représentant la demande de conducteur est traitée au moyen d'une ligne caractéristique, la ligne caractéristique transformant la grandeur représentant la demande de conducteur en un paramètre servant à régler la puissance de moteur. De cette manière, les avantages et particularités du dispositif conforme à l'invention sont réalisés également dans le cadre d'un procédé. Cela est également valable pour les formes préférées de réalisation du procédé qui sont indiquées ci-après. D'une manière particulièrement avantageuse, suivant un développement du procédé conforme à l'invention, la position relative d'une pédale d'accélérateur est utilisée en tant que grandeur représentant la demande de conducteur. La position de pédale d'accélérateur est, par exemple dans le cas de véhicules de tourisme et de véhicules utilitaires, une grandeur appropriée qui représente la demande de conducteur. En outre, d'une manière particulièrement préférée, le paramètre servant à régler la puissance de moteur indique le rapport de la puissance de moteur souhaitée au domaine de puissance de moteur pouvant être réglé. La valeur initiale de la ligne caractéristique est donc une valeur relative qui est rapportée à l'ensemble du domaine de puissance. De ce point de vue, le procédé est particulièrement utile lorsque le domaine de puissance de moteur pouvant être réglé est limité vers le haut par la puissance de moteur maximale et vers le bas par une puissance déterminée à partir d'un couple minimal dépendant de la vitesse de rotation de moteur réelle. Le couple minimal est alors en général adapté d'une manière telle que, lorsque la pédale d'accélérateur n'est pas actionnée, il se présente encore toujours un certain couple minimal. Grâce à cela, d'une part, une certaine action de freinage doit être exercée par le moteur. D'autre part, lorsque des utilisateurs sont connectés, un calage du moteur doit être empêché. Suivant une forme de réalisation particulièrement préférée du procédé conforme à l'invention, il est prévu que le réglage de la puissance de moteur est modifié en fonction de la vitesse de rotation au moyen d'un facteur de stabilité. D'une manière utile, le facteur de stabilité est préfixé sous forme d'une constante. La dépendance vis-à-vis de la vitesse de rotation est réalisée par le fait que la puissance de moteur est modifiée plus fortement pour de faibles vitesses de rotation que pour des vitesses de rotation élevées. Cela permet, notamment dans le cas de faibles vitesses de rotation, de corriger la commande à puissance constante au moyen du facteur de stabilité. De ce fait, il est par exemple tenu compte d'une situation de conduite dans laquelle une résistance accrue à la conduite se présente soudainement. Si cette résistance accrue à la conduite apparaît pour de faibles vitesses de rotation, il est alors judicieux d'augmenter la puissance de moteur, afin d'éviter ainsi une diminution excessive, non souhaitée, de la vitesse de rotation de moteur. Suivant une autre forme préférée de réalisation du procédé, il est prévu que plusieurs lignes caractéristiques sont utilisées en attente de différents comportements de conduite. Ainsi, le conducteur peut par exemple choisir entre un comportement de conduite tranquille et un comportement de conduite sportif, la ligne caractéristique chaque fois correspondante étant en effet activée dans la commande de moteur. A la base de l'invention est la constatation du fait que l'adaptation d'une commande de moteur basée sur le couple peut être fortement simplifiée en remplaçant une table caractéristique à plusieurs dimensions par une ligne caractéristique, tandis qu'il est possible de venir à bout des autres tâches des tables caractéristiques à plusieurs dimensions de l'état de la technique au moyen d'algorithmes de calcul situés dans le dispositif de commande. L'invention permet une commande à puissance constante, des corrections de stabilité, notamment en ce qui concerne le comportement de conduite pour de faibles vitesses de rotation, pouvant être appliquées dans le cadre de formes de réalisation préférées. L'invention est exposée ci-après à titre d'exemple à l'aide de formes préférées de réalisation et en regard des dessins annexés. On voit : à la figure 1, une représentation schématique d'un dispositif servant à produire une demande de couple qui est conforme à l'état de la technique et, à la figure 2, une représentation schématique d'un dispositif servant à produire une demande de couple qui est conforme à la présente invention. La figure 1 est une représentation schématique d'un dispositif servant à produire une demande de couple qui est conforme à l'état de la technique. Dans cet exemple, la vitesse de rotation de moteur actuelle 112, qui est en général indiquée en tours par minute, et la position de pédale d'accélérateur relative 114, qui a une valeur comprise entre 0 et 100 % de la pédale d'accélérateur complètement enfoncée, sont introduites dans le bloc de fonction 200. Dans ce bloc de fonction 200, les grandeurs d'entrée 112,114 sont traitées essentiellement au moyen d'une table caractéristique à plusieurs dimensions. Le bloc de fonction 200 délivre, en tant que valeur de sortie, un signal qui représente une demande de couple 110, par exemple un couple d'embrayage exigé. Etant donné que la transformation des grandeurs d'entrée 112, 114 dans le bloc de fonction 200 a lieu essentiellement au moyen d'une table caractéristique à plusieurs dimensions, celle-ci doit être adaptée d'une manière appropriée afin de délivrer, pour différentes applications, la demande de couple 110 appropriée. Non seulement cela est complexe, mais cela entraîne également des réglages problématiques ou critiques, étant donné que les paramètres participants influent l'un sur l'autre. La figure 2 est une représentation schématique d'un dispositif servant à produire une demande de couple qui est conforme à la présente invention. Le dispositif conforme à l'invention utilise, en tant que grandeurs d'entrée, la vitesse de rotation de moteur 12, qui est en général indiquée en tours par minute, la position relative de la pédale d'accélérateur 14, qui peut être indiqué en pour cent de la valeur maximale, et la vitesse de rotation de ralenti de consigne actuelle 28, également en tours par minute. D'autres grandeurs d'entrée sont la puissance de moteur maximale 20, qui est en général indiquée en kW, la vitesse de rotation de moteur maximale 30, indiquée en tours par minute, et un facteur de stabilité 26 sans dimension. Comme grandeur de sortie, le dispositif fournit une demande de couple 10, plus précisément le couple d'embrayage exigé. Pour parvenir des grandeurs d'entrée indiquées à la grandeur de sortie, il est utilisé d'une part des lignes caractéristiques 16,32 et il est utilisé d'autre part des algorithmes qui traitent les grandeurs primaires, les grandeurs de sortie des blocs de ligne caractéristique seize, 16,32 ou des blocs de calcul connectés en amont des grandeurs de sortie. En particulier, la vitesse de rotation de moteur 12 est introduite dans un bloc de ligne caractéristique 32 dans lequel la vitesse de rotation de moteur est transformée en un couple minimal 22 pouvant être adapté. Le couple minimal 22 est multiplié dans un premier bloc de produit 40 par la vitesse de rotation de moteur 12 et par une constante 34, afin de calculer ainsi la puissance minimale 24 en tant que valeur de sortie du premier bloc de produit 40. Dans les unités indiquées, ce qui signifie que la vitesse de rotation est indiquée en tours par minute et le couple en Nm, la constante 34 a la valeur Tr/30. 000. La puissance minimale 24 est alors soustraite de la puissance de moteur maximale 20 dans un premier bloc de différence 36. On obtient de cette manière l'intervalle de puissance disponible 38 sur la base duquel la commande de moteur à puissance constante peut travailler. La valeur de l'intervalle de puissance disponible 38 est introduite dans un deuxième bloc de produit 42. Un paramètre 18 servant à régler la puissance de moteur est introduit comme seconde grandeur dans le deuxième bloc de produit 42. Ce paramètre 18 est produit en tant que valeur de sortie de la ligne caractéristique 16 et il représente la demande de conducteur interprétée au moyen de la ligne caractéristique 16. La position relative de la pédale d'accélérateur 14 sert de valeur d'entrée de la ligne caractéristique 16. L'intervalle de puissance disponible mis à l'échelle au moyen du paramètre 18 dans le deuxième bloc de produit 42 est ajouté, en tant que puissance mise à l'échelle 44, à la puissance minimale 24 dans un premier bloc d'addition 46 afin de produire une valeur de puissance préliminaire 48. Ensuite, la valeur de puissance préliminaire 48 est multipliée dans un troisième bloc de produit 50 par un facteur de stabilité 26 qui peut par exemple être réglé à une valeur de 1,02. La valeur de puissance préliminaire 48 est soustraite de la valeur de sortie du bloc de produit 50 dans un deuxième bloc de différence 52, de sorte qu'est disponible une puissance de correction préliminaire 54. Pour transformer cette puissance de correction préliminaire en une puissance de correction dépendant de la vitesse de rotation, il est prévu un quatrième bloc de produit 56, un cinquième bloc de produit 58 et un second bloc d'addition 60. Les grandeurs d'entrée de la vitesse de rotation de ralenti de consigne actuelle 28 et de la vitesse de rotation de moteur 12 sont en outre utilisées pour calculer la puissance de correction dépendant de la vitesse de rotation. La vitesse de rotation de moteur maximale 30 est soustraite de la vitesse de rotation de ralenti de consigne actuelle 28 dans un troisième bloc de différence 62. La valeur de sortie du troisième bloc de différence 62 est introduite dans un bloc de valeur inverse 64 de sorte qu'une grandeur de référence 66 est disponible pour la multiplication avec la puissance de correction préliminaire 54 dans le bloc de produit 56. En outre, la vitesse de rotation de ralenti de consigne actuelle 28 est soustraite de la vitesse de rotation de moteur 12 dans un quatrième bloc de différence 68. Ainsi, une grandeur d'influence de vitesse de rotation 70 dépendant de la vitesse de rotation de moteur actuelle 12 est produite en tant que valeur de sortie du quatrième bloc de différence 68. La valeur de sortie du quatrième bloc de produit 56 est alors multipliée par la grandeur d'influence de vitesse de rotation 70 dans le cinquième bloc de produit 58, de sorte qu'une puissance de correction 72 est délivrée en tant que valeur de sortie du cinquième bloc de produit 58. Finalement, les blocs de produit 50,56, 58 et les autres blocs de fonction qui leur sont associés servent donc à diviser la puissance de correction préliminaire 54 par une grandeur de référence de vitesse de rotation 66 dépendant de la vitesse de rotation de ralenti de consigne actuelle 28 et à multiplier alors ce quotient par la grandeur d'influence de vitesse de rotation 70 dépendant de la vitesse de rotation de moteur actuelle 12. Comme résultat, on obtient une puissance de correction 72 qui forme une valeur de correction plus grande pour de faibles vitesses de rotation que pour des vitesses de rotation élevées. De cette manière, la commande de moteur à puissance constante, qui repose sur l'interprétation de valeur de pédale, est corrigée sur la base du facteur de stabilité 26. De ce fait, le comportement de conduite du véhicule est stabilisé. Dans ce sens, dans le second bloc d'addition 60, la puissance préliminaire 48 est ajoutée à la puissance de correction 72 avec pour résultat d'une valeur de puissance finale 74. Dans le sixième bloc de produit 76, moyennant une transmission du deuxième bloc de valeur inverse 78 et du troisième bloc de valeur inverse 80, la valeur de puissance finale 74 est transformée par le calcul, par division par la vitesse de rotation de moteur 12 et par la constante 34 ayant la valeur Tr/30. 000, pour donner le couple d'embrayage exigé ou la demande de couple 10. Les particularités de l'invention divulguées dans la description qui précède, sur les dessins et dans les revendications peuvent être importantes aussi bien individuellement qu'en n'importe quelle combinaison pour la mise en oeuvre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de génération de demande de couple (10) dans le cadre d'une commande de moteur, comprenant - des moyens servant à traiter des grandeur d'entrée, les grandeurs d'entrée comprenant une vitesse de rotation de moteur (12) et une grandeur représentant une demande de conducteur (14), et - des moyens servant à délivrer la demande de couple (10) en fonction des grandeurs d'entrée, caractérisé en ce que les moyens servant à traiter la grandeur représentant la demande de conducteur (14) comprennent au moins une ligne caractéristique (16), la ligne caractéristique (16) transformant la grandeur représentant la demande de conducteur (14) en un paramètre (18) servant à régler la puissance de moteur. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la grandeur représentant la demande de conducteur est la position relative d'une pédale d'accélérateur (14). 3. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le paramètre (18) servant à régler la puissance de moteur indique le rapport de la puissance de moteur souhaitée au domaine de puissance de moteur pouvant être réglé. 4. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le domaine de puissance de moteur pouvant être réglé peut être limité vers le haut par la puissance de moteur maximale (20) et vers le bas par une puissance (24) déterminée à partir d'un couple minimal (22) dépendant de la vitesse de rotation de moteur réelle. 5. Dispositif suivant l'une quelconque des revendication 1 à 4, caractérisé en ce que le réglage de la puissance de moteur peut faire l'objet d'une variation en fonction de la vitesse de rotation au moyen d'un facteur de stabilité (26). 6. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il est prévu plusieurs lignes caractéristiques en attente de différents comportements de conduite. 7. Procédé de génération d'une demande de couple (10) dans le cadre d'une commande de moteur, selon lequel - des grandeur d'entrée sont traitées, les grandeurs d'entrée comprenant une vitesse de rotation de moteur (12) et une grandeur représentant une demande de conducteur (14), et - la demande de conducteur (10) est délivrée en fonction des grandeurs d'entrée, caractérisé en ce que la grandeur représentant la demande de conducteur (14) est traitée au moyen d'une ligne caractéristique (16), la ligne caractéristique (16) transformant la grandeur représentant la demande de conducteur (14) en un paramètre (18) servant à régler la puissance de moteur. 8. Procédé suivant la revendication 7, caractérisé en ce que la position relative d'une pédale d'accélérateur (14) est utilisée en tant que grandeur représentant la demande de conducteur. 9. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que le paramètre (18) servant à régler la puissance de moteur indique le rapport de la puissance de moteur souhaitée au domaine de puissance de moteur pouvant être réglé. 10. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que le domaine de puissance de moteur pouvant être réglé est limité vers le haut par la puissance de moteur maximale (20) et vers le bas par une puissance déterminée à partir d'un couple minimal (22) dépendant de la vitesse de rotation de moteur réelle. 11. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que le réglage de la puissance de moteur est modifié en fonction de la vitesse de rotation au moyen d'un facteur de stabilité. 12. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 7 à 11, caractérisé en ce que plusieurs lignes caractéristiques sont utilisées en attente de différents comportements de conduite.