Brevet FR2845323A1 — publié le 20040409

Etat de la technique La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour réguler une grandeur de sortie d'une unité d'entraînement d'un véhicule pour au moins un premier état de fonctionnement du véhicule, com5 prenant des moyens pour régler une valeur de consigne de la grandeur de sortie en fonction d'au moins une demande d'un composant spécifique au moteur ou au véhicule sur une valeur cible, et ces moyens réglant en outre cette valeur cible suivant qu'une demande du conducteur donnée par un élément de commande dans le premier état de fonctionnement ou dans 10 un second état de fonctionnement différent du premier état de fonctionnement atteint cette valeur cible. Dans les commandes actuelles de moteurs de véhicule, les exigences concernant la sécurité et le confort de fonctionnement sont élevées. Il s'agit en particulier de la disponibilité des systèmes d'assistance et 15 de confort comme par exemple le chauffage des vitres et l'installation de climatisation qui doivent répondre de manière aussi poussée que possible. Si la commande du moteur en mode de fonctionnement, constate un manque de puissance pour alimenter des équipements comme par exemple l'installation de climatisation ou un générateur, il y 20 aura une demande d'augmenter la vitesse de ralenti du moteur du véhicule qui augmente directement la vitesse de rotation dans l'état de fonctionnement actuel du véhicule et ainsi la puissance permettant d'alimenter ces équipements. Une augmentation brusque du ralenti du moteur du véhicule pourrait toutefois surprendre le conducteur si par 25 exemple le véhicule se trouve dans un état de fonctionnement avec une vitesse engagée et l'embrayage fermé et que l'on augmente alors la vitesse de rotation du régulateur de ralenti. Cela augmenterait directement la vitesse du véhicule. C'est pourquoi l'augmentation de la vitesse de rotation de ralenti demandée par les équipements ne doit être prise comme valeur 30 de consigne du régulateur de ralenti seulement lorsque le régime du moteur du véhicule est augmenté par le conducteur lui-même au-delà de la vitesse de rotation de ralenti, augmentée, requise, par exemple lorsque le conducteur actionne la pédale d'accélérateur. Si le conducteur augmente le régime du moteur par exem35 ple en actionnant la pédale d'accélérateur, mais si l'on n'atteint pas le régime de ralenti, augmenté, souhaité, alors la commande du moteur ne doit pas reprendre le régime moteur réglé par le conducteur par l'intermédiaire de la pédale d'accélérateur comme valeur de consigne pour le régulateur de ralenti et la vitesse de rotation du moteur du véhicule se stabilisera sur la valeur de consigne plus faible en vigueur à ce moment, si le conducteur a de nouveau relâché la pédale d'accélérateur. Les équipements ne pourront alors être alimentés avec la puissance mécanique qu'ils demandent. Exposé et avantages de l'invention Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce qu'on augmente la valeur de consigne de la grandeur de sortie jusqu'à atteindre la valeur cible avec une augmentation de la demande du conducteur définie au niveau de l'élément de commande. Le dispositif selon l'invention pour remédier aux inconvénients indiqués est caractérisé en ce que les moyens augmentent la valeur de consigne de la grandeur de sortie jusqu'à atteindre la valeur cible avec une augmentation de la demande du conducteur prédéfinie au niveau de l'élément de commande. De cette manière et sans détérioration du confort de circulation, le déficit de puissance vis à vis d'un composant spécifique au moteur ou au véhicule et qui demande de la puissance sera diminué. Ainsi tout en conservant le confort de circulation, le composant spécifique au moteur ou au véhicule et qui demande de la puissance sera alimenté de 20 façon optimale en puissance mécanique. Il est particulièrement avantageux que si la demande du conducteur définie par l'élément de commande diminue, on conserve la valeur de consigne. On crée ainsi la condition d'une diminution successive du déficit de puissance jusqu'à atteindre la valeur cible qui garantit à tout 25 instant et sans que cela ne soit au détriment du confort, l'alimentation optimale en puissance mécanique du ou des composants spécifiques au moteur ou au véhicule et qui demande de la puissance. On peut ainsi conserver un niveau de puissance atteint sans détérioration du confort par l'information appliquée par le conducteur à l'élément de commande 30 demandant un niveau de puissance plus élevé, demande qui sera alors transmise. De façon avantageuse, la grandeur de sortie est le régime moteur ou le couple moteur ou la puissance, et le premier état de fonctionnement est le ralenti. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation représenté dans les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est un schéma par blocs d'un dispositif selon l'invention pour réguler une grandeur de sortie d'une unité d'entraînement d'un véhicule; - la figure 2 est un diagramme fonctionnel explicitant le procédé de l'invention; - la figure 3 montre à titre d'exemple la courbe d'une valeur de consigne du ralenti en fonction du temps et selon l'état de la technique; - la figure 4 montre à titre d'exemple la courbe de la valeur de consigne du ralenti en fonction du temps selon l'invention. Description de l'exemple de réalisation Selon la figure 1, la référence 15 désigne un dispositif de régulation d'une grandeur de sortie d'une unité d'entraînement d'un véhicule pour au moins un premier état de fonctionnement du véhicule. L'unité d'entraînement ou unité motrice du véhicule comprend par exem15 ple un moteur à combustion interne, un moteur électrique ou un moteur reposant sur un concept d'entraînement alternatif. Dans le cas d'un moteur à combustion interne, il peut s'agir par exemple d'un moteur diesel ou d'un moteur à essence. Le premier état de fonctionnement du véhicule peut être par exemple le mode de ralenti. Le dispositif 15 peut être réalisé 20 sous la forme d'un circuit et/ou d'un programme pour une commande de moteur de véhicule. La grandeur de sortie de l'unité d'entraînement peut être le couple moteur du véhicule, le couple d'entrée de la boite de vitesses, le couple de sortie de roue, la puissance de sortie, le régime moteur ou une grandeur de sortie déduite des grandeurs évoquées ci-dessus. On 25 supposera ci-après à titre d'exemple que la grandeur de sortie de l'unité d'entraînement est la vitesse de rotation du moteur (régime du moteur). La description ci-après peut toutefois être appliquée de façon correspondante à n'importe quelle autre grandeur de sortie de l'unité d'entraînement du véhicule. Le dispositif 15 comprend des moyens 20 pour régler une valeur de consigne ncons du régime moteur. Le dispositif 15 comprend en outre un régulateur de ralenti 25 recevant d'une part la valeur de consigne neons du régime moteur et d'autre part la valeur réelle nré,i du régime moteur comme grandeurs d'entrée. La valeur réelle nréel du régime moteur 35 peut être déterminée d'une manière connue du spécialiste par exemple à l'aide d'un capteur d'angle de vilebrequin. Le régulateur de ralenti 25 fournit au moins une grandeur de réglage en fonction de la différence entre la valeur de consigne ncons et la valeur réelle nrée, du régime moteur pour asservir la valeur réelle nléel sur la valeur de consigne flcons dans le sens d'une déviation minimale de régulation. Grâce à au moins une grandeur de régulation, on règle ainsi le moteur du véhicule d'une façon connue du spécialiste. S'il s'agit d'un moteur à combustion interne, au moins 5 la grandeur de régulation permet de régler l'alimentation en air, l'injection de carburant et/ou l'instant de l'allumage dans le cas d'un moteur à essence. Les moyens 20 seront désignés ci-après comme unité de détermination de la valeur de consigne. L'unité de détermination de la va10 leur de consigne 20 selon la figure i est reliée à des composants i 5 spécifiques au moteur ou au véhicule ainsi qu'à un élément de commande 1 0. Le nombre de composants spécifiques au moteur ou au véhicule reliés à l'unité déterminant la valeur de consigne 20 n'est pas limité et ce nombre est au moins égal à 1. Dans la suite de la description, à titre d'exemple on 15 supposera un premier composant i spécifique au moteur ou au véhicule et un second composant 5 spécifique au moteur ou au véhicule; ces deux composants sont reliés à l'unité de détermination de la valeur de consigne 20. Les composants 1, 5 peuvent être des accessoires tels que l'installation de climatisation, le chauffage des vitres ou le générateur utilisé pour les 20 systèmes d'assistance au conducteur ou de confort du véhicule. Les composants spécifiques au moteur peuvent être par exemple la régulation de ralenti 25 ou une fonction anti secousse. Les composants spécifiques au véhicule ne sont pas spécifiques au moteur et peuvent être par exemple la dynamique de roulement, la régulation de vitesse de déplacement la régu25 lation anti patinage ou le système anti blocage. Selon l'exemple de la figure 1, le premier composant spécifique au moteur ou au véhicule i reçoit une première valeur cible ncibiei du régime moteur et le second composant 5 spécifique au moteur ou au véhicule reçoit une seconde valeur cible ncjible2 du régime moteur. La première 30 valeur cible neiblel est appliquée à l'unité de détermination de la valeur de consigne 20 par le premier composant 1. La seconde valeur cible nible2 est appliquée à l'unité 20 par le second composant 5. L'élément de commande 10 peut être constitué par exemple par la pédale d'accélérateur. Suivant le souhait du conducteur, la pédale 35 d'accélérateur 10 sera actionnée différemment. A partir du degré d'actionnement de la pédale d'accélérateur 10, on forme une troisième valeur cible ncible3 pour le régime moteur et cette valeur est transmise à l'unité de détermination de la valeur de consigne 20. A partir des trois va- leurs cible, l'unité de détermination de la valeur de consigne 20 forme la valeur de consigne ncons du régime moteur et transmet cette valeur au régulateur de ralenti 25. Selon la figure 2, on décrira ci-après à titre d'exemple la s réalisation de l'unité de détermination de la valeur de consigne 20 sous la forme d'un diagramme fonctionnel qui explicite en même temps le procédé de l'invention. Selon la figure 2, les mêmes références que celles utilisées à la figure 1 désignent les mêmes éléments. La première valeur cible et la seconde valeur cible sont appliquées à un additionneur 30 pour donner 10 une valeur cible résultante noible du régime moteur, obtenue par addition. S'il y a plus de deux composants ou équipements 1, 5 spécifiques au moteur ou au véhicule, qui demandent chacun une participation propre au régime moteur, l'additionneur 30 additionne toutes les requêtes de consigne de ces composants spécifiques au moteur ou au véhicule pour les ad15 ditionner et obtenir une valeur cible résultante noible. Si seulement l'un des composants spécifiques au moteur ou au véhicule demande une valeur cible, celle-ci sera fournie à l'élément additionneur 30 comme unique valeur et correspond ainsi à la valeur cible résultante ndible. La valeur de consigne résultante nresult est appliquée à un sélecteur de minimum 35 20 comme première grandeur d'entrée. Le sélecteur de minimum 35 reçoit comme seconde grandeur d'entrée, le signal de sortie d'un sélecteur de maximum 40. A partir des deux grandeurs d'entrée, le sélecteur de minimum 35 détermine la grandeur d'entrée minimale et la transmet comme valeur de consigne nons du régime moteur au régulateur de ralenti 25. La 25 valeur de consigne ncons du régime moteur est en outre appliquée au sélecteur de maximum 40 comme seconde grandeur d'entrée; le sélecteur de maximum 40 est également prévu dans l'unité de détermination de la valeur de consigne 20. Comme première grandeur d'entrée, le sélecteur de maximum 40 reçoit la troisième valeur cible ncible3 provenant de la pédale 30 d'accélérateur 10. Le sélecteur de maximum 40 détermine le maximum de la troisième valeur cible ncible3 et de la valeur de consigne ncons du régime moteur pour transmettre ce maximum comme seconde grandeur d'entrée au sélecteur de minimum 35. L'effet de ce procédé sera décrit ci-après à l'aide d'un exem35 ple d'évolution du régime moteur n en fonction du temps t. La courbe représentée à la figure 3 correspond à la procédure connue selon l'état de la technique. Tout d'abord la valeur cible résultante ncibIe est égale à une première vitesse de rotation ni. A un premier instant to on a une requête de vitesse de rotation supplémentaire venant d'au moins un composant spécifique au moteur ou au véhicule et qui conduit à un relèvement de la valeur cible résultante nrible à une quatrième vitesse de rotation n4 supérieure à ni. L'évolution de la valeur cible résultante ncible est représentée en trait interrompu à la figure 3. La valeur de consigne néons de la vitesse de rotation (régime du moteur) est tout d'abord également fixée à la première vitesse de rotation ni. Cette vitesse est représentée à la figure 3 par un trait continu. La vitesse réelle nréei du régime moteur est tout d'abord 10 au niveau de la première vitesse de rotation ni; cette vitesse est représentée en trait interrompu à la figure 3. Ce n'est qu'à un second instant ti après le premier instant to que la valeur réelle nréel augmente du fait de l'actionnement de la pédale d'accélérateur 10 par le conducteur jusqu'à une seconde vitesse de rotation n2 à un troisième instant t2; la vitesse n2 15 est supérieure à la vitesse ni et inférieure à la vitesse n4. A partir du troisième instant t2, la valeur réelle nréel redescend de nouveau à la première vitesse de rotation ni pour remonter de nouveau et un quatrième instant t3 après le troisième instant t2 elle revient de nouveau à la vitesse de rotation n2. A un cinquième instant t4 après le quatrième instant t3, la valeur 20 réelle nréel de la vitesse de rotation du moteur continue d'augmenter jusqu'à une troisième vitesse de rotation n3 supérieure à n2 et inférieure à n4. Ensuite la valeur réelle nréei revient à la première vitesse de rotation nl pour qu'à un sixième instant t5 après le cinquième instant t4 remonte à nouveau à la troisième vitesse de rotation n3. Un septième instant t6 après 25 le sixième instant t5, la valeur réelle nrêel continue d'augmenter jusqu'à la quatrième vitesse de rotation n4 et atteint ainsi la valeur cible nrible. Aussi longtemps que la valeur réelle nréel de la vitesse de rotation après le premier instant to n'a pas atteint la valeur cible résultante ncible et ainsi la quatrième vitesse de rotation n4, la valeur de consigne ncons reste inchan30 gée, égale à la première vitesse de rotation ni. Ce n'est qu'au septième instant t6 que la valeur cible résultante ncible est atteinte par la valeur réelle nréei selon la demande du conducteur appliquée à la pédale d'accélérateur 10 du véhicule; ainsi au septième instant t6, la valeur de consigne néons est fixée à la quatrième vitesse de rotation n4 et augmente 35 ainsi à la valeur cible résultante ncible. Ensuite on asservit la valeur réelle nréei du régime moteur sur la valeur de consigne ncons pour que seulement à partir du septième instant t6 on puisse tenir compte de la requête de vitesse de rotation supplémentaire d'au moins un composant spécifique au moteur ou au véhicule. Avant cela, la requête d'augmentation de la vitesse de rotation cible résultante ncible à la quatrième vitesse de rotation n4 n'est en aucune manière prise en compte. La figure 4 montre l'évolution de la vitesse de rotation n en 5 fonction du temps t selon le dispositif et le procédé de l'invention. On suppose la même évolution de la valeur réelle nrêel du régime moteur et de la valeur cible résultante ncible comme à la figure 3. La valeur réelle nréel de la vitesse de rotation du moteur correspond ainsi à la troisième valeur cible 3 prédéfinie par la pédale d'accélérateur 10 pour le régime moteur. La valeur 10 de consigne ncons du régime moteur commence tout d'abord à la première vitesse de rotation ni. Ainsi à la fois la valeur de consigne neons et la troisième valeur cible neible3 jusqu'au premier instant to correspondent à la première vitesse de rotation ni; celle-ci apparaît ainsi à la sortie du sélecteur de maximum 40. Avec l'augmentation de la valeur cible résultante 15 ncibie au premier instant to jusqu'à la quatrième vitesse de rotation n4, à la sortie du sélecteur de minimum 35, il n'y a tout d'abord aucune modification c'est-à-dire que la valeur de consigne ncons du régime moteur reste fixée au premier régime ni. Avec l'augmentation de la valeur réelle nréei ou de la troisième valeur cible nible3 au second instant ti, la sortie du sélec20 teur de maximum 40 augmente et il en est de même du sélecteur de minimum 35 et par suite de la valeur de consigne neons. Après le troisième instant t2, la troisième valeur cible nible3 diminue et toutefois la sortie du sélecteur de minimum 40 reste la valeur de consigne ncons atteinte au troisième instant t2 à savoir la seconde vitesse de rotation n2. Ainsi la seconde 25 entrée du sélecteur de minimum 35 reste également sur la seconde vitesse de rotation n2 et la valeur de consigne neons de la vitesse de rotation est inchangée. La diminution de la troisième valeur cible ncibie3 prédéfinie par la demande du conducteur appliquée à la pédale d'accélérateur 10 ne conduit pas à une diminution de la valeur de consigne ncons. Bien plus, la 30 valeur de consigne est conservée. Ce n'est qu'à partir du quatrième instant t3 que la troisième valeur cible ncibie3 dépasse la seconde vitesse de rotation n2, que la sortie du sélecteur de maximum 40 augmente de nouveau de manière correspondante pour atteindre au cinquième instant t1, la troisième vitesse de rotation n:3. La valeur de consigne neons augmente égale35 ment à la sortie du sélecteur de minimum 35 jusqu'au cinquième instant t4 en passant de la seconde vitesse de rotation n2 à la troisième vitesse de rotation n,3. La diminution de la troisième valeur cible nibile3 après le cinquième instant t4 n'aboutit pas à un abaissement de la valeur de consigne nlcons pour les raisons déjà. données. Au contraire, malgré la diminution de la troisième valeur cible ncible3 après le cinquième instant t4, la valeur de consigne neons reste conservée. A partir du sixième instant t5, la troisième valeur cible nçible3 augmente de nouveau et dépasse la troisième vitesse de 5 rotation n3 si bien que la sortie du sélecteur de maximum 40 augmente de façon correspondante. Au cinquième instant t6, la troisième valeur cible nlble3 atteint la quatrième vitesse de rotation n4 et ainsi la valeur cible résultante neible de sorte qu'une poursuite de l'augmentation de la troisième valeur cible ncible3 après le sixième instant t6 ne se traduit pas par une 10 nouvelle augmentation de la sortie du sélecteur de minimum 35 et ainsi de la valeur de consigne neons. L'abaissement de la valeur de consigne ncons du régime moteur après le septième instant t6 n'est seulement possible de nouveau avec l'abaissement de la valeur cible résultante ncibl,. Ainsi pour la courbe de la figure 4, la valeur cible résultante 15 noible est atteinte par la valeur de consigne ncons du régime moteur qu'au septième instant te mais néanmoins la valeur neons se rapproche dès le second instant ti, successivement de la valeur cible résultante neibie si bien que le déficit de puissance pour un composant du moteur ou du véhicule, qui demande de la puissance sera réduite successivement sans diminuer 20 ainsi le confort de roulement. Le procédé et le dispositif selon l'invention permettent lors d'une demande d'au moins un composant du moteur ou du véhicule d'une augmentation de la valeur de consigne de la grandeur de sortie de l'unité d'entraînement (dans cet exemple il s'agit du régime moteur) jusqu'à une 25 valeur cible, de ne pas prendre cette valeur cible directement comme valeur de consigne de la régulation c'est-à-dire avec des secousses pour le conducteur. Le confort de roulement n'est pas diminué dans ces conditions. Grâce à l'augmentation successive de la valeur de consigne suivant la demande du conducteur, on réduit en même temps toutefois le déficit 30 de puissance vis à vis d'au moins un composant du moteur ou du véhicule qui demande de la puissance. On garantit ainsi une alimentation optimale d'au moins un composant du moteur ou du véhicule qui demande de la puissance avec la puissance mécanique sans détériorer en même temps le confort de conduite. Dans cet exemple, la valeur de consigne neons est la valeur de consigne du régulateur de ralenti 25 et ainsi du régime moteur à régler pour le ralenti. Le régulateur de ralenti 25 règle la vitesse de rotation de ralenti du moteur mais également dans au moins un second état de fonc- tionnement différent du premier état de fonctionnement ou du ralenti, la valeur de consigne néons permettant de répondre aux demandes ou requêtes des composants du moteur ou du véhicule c'est-à-dire par exemple les accessoires déjà évoqués. Cela permet de caractériser le second état de 5 fonctionnement par exemple comme correspondant au passage d'un rapport de vitesse et fermeture de l'embrayage. L'augmentation de la valeur de consigne telle que décrite selon le procédé et le dispositif de l'invention avec augmentation de la demande du conducteur prédéfinie par la pédale d'accélérateur 10 jusqu'à 10 atteindre la valeur cible et ainsi notamment le relèvement successif de la valeur de consigne jusqu'au maximum correspondant à la valeur cible, peut ainsi se réaliser à la fois dans le premier état de fonctionnement du véhicule et dans son second état de fonctionnement comme cela a été décrit. Au cas o à la différence de l'exemple de réalisation décrit, la troi15 sième valeur cible ncible3 n'atteindrait pas la valeur cible résultante ncible, la valeur de consigne ne pourrait pas non atteindre cette valeur cible ncible Pour l'invention il n'est pas indispensable dans ces conditions que la valeur cible soit atteinte par la valeur de consigne. La valeur de consigne peut simplement être seulement augmentée en direction de la valeur cible 20 par l'augmentation de la demande du conducteur appliquée par la pédale d'accélérateur 10 si cette valeur est inférieure à la valeur cible. Dès que cette valeur atteint la valeur cible, elle ne peut plus continuer d'augmenter. L'augmentation de la valeur de consigne correspond ainsi à l'augmentation du souhait du conducteur prédéfini au niveau de la pédale 25 de l'accélérateur 10; dans l'exemple de réalisation décrit, il s'agit de l'augmentation de la troisième valeur cible ncible3 dans la mesure o cette troisième valeur cible ncible3 n'a pas dépassé la valeur de consigne atteinte jusqu'alors. L'augmentation de la valeur de consigne dans le sens de la valeur cible peut ainsi être arrêtée avant que l'on atteigne la valeur cible si 30 la demande du conducteur définie par la pédale d'accélérateur 10 diminue de nouveau. Ce cas est également explicité à titre d'exemple selon la figure 4 pour la plage comprise entre le troisième instant t2 et le quatrième instant t3 ainsi que pour la plage comprise entre le cinquième instant t4 et le sixième instant t5. REVENDICATIONS ) Procédé de régulation d'une grandeur de sortie d'une unité d'entraînement d'un véhicule pour au moins un premier état de fonctionnement du véhicule, selon lequel on règle une valeur de consigne de la 5 grandeur de sortie en fonction d'au moins une demande d'un composant spécifique au moteur ou au véhicule (1, 5) sur une valeur cible, et on règle en outre cette valeur cible suivant qu'une demande du conducteur définie par un élément de commande (10) dans le premier état de fonctionnement ou dans un second état de fonctionnement différent du premier état de 10 fonctionnement atteint cette valeur cible, caractérisé en ce qu' on augmente la valeur de consigne de la grandeur de sortie jusqu'à atteindre la valeur cible avec une augmentation de la demande du conducteur définie au niveau de l'élément de commande (10). 15 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on conserve la valeur de consigne en cas d'abaissement de la demande du conducteur définie au niveau de l'élément de commande (10). 20 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la grandeur de sortie est le régime moteur. 4 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la grandeur de sortie est le couple moteur. ) Procédé selon la revendication 1, 30 caractérisé en ce que la grandeur de sortie est la puissance. ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier état de fonctionnement est le ralenti. il ) Dispositif (15) pour réguler une grandeur de sortie d'une unité d'entraînement d'un véhicule pour au moins un premier état de fonctionnement du véhicule, comprenant des moyens (20) pour régler une valeur de consigne de la 5 grandeur de sortie en fonction d'au moins une demande d'un composant spécifique au moteur ou au véhicule sur une valeur cible, ces moyens (20) règlant en outre cette valeur cible suivant qu'une demande du conducteur donnée par un élément de commande (20) dans le premier état de fonctionnement ou dans un second état de fonctionnement 1o différent du premier état de fonctionnement atteint cette valeur cible, caractérisé en ce que les moyens (20) augmentent la valeur de consigne de la grandeur de sortie jusqu'à atteindre la valeur cible avec une augmentation de la demande du conducteur prédéfinie au niveau de l'élément de commande (10). 15