Brevet FR2856021A1 — publié le 20041217

Domaine de l'invention La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour commander l'unité motrice d'un véhicule comprenant des moyens pour signaler de manière cinétique un événement. Il est déjà connu de détecter la vitesse et la distance d'un véhicule en amont à l'aide d'un capteur radar d'une régulation adaptative de vitesse. Ces informations sont utilisées par la régulation adaptative de vitesse pour réguler la vitesse du véhicule de façon confortable selon l'état de la circulation. De plus, les données du capteur radar peuvent s'utiliser 10 pour détecter des situations de conduite critiques. C'est ainsi que par exemple un freinage de secours, automatique, permet d'éviter une collision ou d'en diminuer fortement les conséquences. On connaît en outre des systèmes qui indiquent au conducteur une situation de risque par une réaction inhabituelle du véhicule. 15 Une telle réaction du véhicule peut soit être décrite par un freinage automatique bref comme dans le document DE 198 57 992 C2 ou par une secousse dans la ligne de transmission comme cela est décrit dans le document DE 38 22 193AI. De telles réactions cinétiques du véhicule que le conducteur ne peut influencer présentent par rapport à des signaux 20 avertisseurs optiques ou acoustiques, une priorité incomparablement plus élevée pour le conducteur, comparable à la réaction d'un freinage avec un système antiblocage au niveau de la pédale de frein, contrairement à un affichage sur un instrument du tableau de bord. Exposé et avantages de l'invention L'invention concerne un procédé du type défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'à partir de la détection de l'événement on modifie par une variation brusque une grandeur de sortie de l'unité motrice suivant que le véhicule est en mode de poussée ou en mode de traction.. L'invention concerne également un dispositif du type défini 30 ci-dessus, caractérisé par des moyens pour détecter l'événement, des moyens pour détecter le mode de poussée ou le mode de traction et des moyens pour modifier une grandeur de sortie de l'unité motrice qui à partir de la détection de l'événement modifient par un saut la grandeur de sortie de l'unité motrice suivant que le véhicule est en mode de poussée ou 35 en mode de traction. Le procédé et le dispositif selon l'invention de commande de l'unité motrice d'un véhicule ont l'avantage vis-à-vis de l'état de la technique que grâce à la détection d'un événement signalé de manière cinétique, on garantit l'émission d'une secousse aussi perceptible que possible dans la ligne de transmission tant pour le mode de poussée que pour le mode de traction. Le mode de poussée se détecte d'une manière particulière5 ment simple si une valeur de la grandeur de sortie correspondant au souhait du conducteur est inférieure à la valeur de la grandeur de sortie correspondant à la somme de toutes les pertes. Le mode de traction se détecte d'une manière particulièrement simple si une valeur de la grandeur de sortie correspondant à la demande du conducteur est supérieure o0 à une valeur de la grandeur de sortie correspondant à la somme de toutes les pertes. Il est particulièrement avantageux qu'à la détection du mode de traction, la grandeur de sortie soit réduite brutalement et qu'à la détection du mode de poussée elle soit augmentée brutalement. De cette manière on a une secousse dans la ligne de transmission du fait de la détection de l'événement par opposition au fonctionnement actuel du véhicule. Ainsi, en mode de traction, on a un effet de poussée sous la forme d'une secousse et en mode de poussé on a un effet de traction brusque. Il en résulte que cet effet de la ligne de transmission 20 est particulièrement bien perçu par le conducteur. Il est également avantageux que la variation brusque de la grandeur de sortie soit effectuée pendant une durée prédéterminée. Cela garantit que le conducteur perçoit l'effet du signal de la secousse dans la ligne de transmission pour un temps prédéterminé, approprié. Suivant une autre caractéristique avantageuse, on choisit l'amplitude de la variation brusque de la grandeur de sortie pour qu'à la détection du mode de traction on saute au mode de poussée, et qu'à la détection du mode de poussée on saute au mode de traction. Ainsi, on perçoit encore mieux la secousse dans la ligne de transmission liée au 30 changement de mode de fonctionnement. Il est également avantageux que l'amplitude de la variation brusque soit supérieure à la différence entre une valeur de la grandeur de sortie correspondant au souhait du conducteur et une valeur de la grandeur de sortie correspondant à la somme de toutes les pertes. Cela garan35 tit que la variation brusque de la grandeur de sortie se traduit par un changement de mode de fonctionnement passant du mode de poussée au mode de traction ou du mode de traction au mode de poussée. Il est particulièrement avantageux que l'amplitude de la variation brusque de la grandeur de sortie soit choisie en fonction du rapport actuel de la boite de vitesses. Cela garantit que la secousse perceptible par le conducteur dans la ligne de transmission soit aussi in5 dépendante que possible du rapport de vitesses choisi. Cela peut se réaliser de manière simple si l'amplitude de la variation brusque de la grandeur de sortie pour un rapport plus important de la boîte de vitesses est inférieure à celle d'un rapport plus faible de la boîte de vitesses. o10 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 véhicule, - la figure 2 montre un diagramme fonctionnel servant à décrire le procédé et le dispositif de l'invention, - la figure 3 montre un premier diagramme couple/temps, - la figure 4 montre un second diagramme couple/temps chaque fois pour décrire un exemple d'évolution du couple en fonction du temps 20 selon l'invention. Description de modes de réalisation Selon la figure 1, la référence 90 décrit un véhicule avec une unité d'entraînement 1 et une commande 5 représentées sous la forme de blocs. L'unité d'entraînement 1 peut être par exemple un moteur 25 à combustion interne, un moteur électrique ou un moteur reposant sur un concept d'entramnement alternatif. Dans le cas d'un moteur à combustion interne il peut s'agir par exemple d'un moteur à essence ou d'un moteur Diesel. L'unité d'entraînement ou unité motrice 1 fournit une grandeur de sortie par exemple sous la forme d'un couple, d'une puis30 sance ou d'une charge de cylindre ou encore d'une grandeur déduite de l'une de ces grandeurs. Dans la suite on suppose à titre d'exemple que la grandeur de sortie est un couple à savoir le couple moteur MM fourni par le moteur de l'unité motrice. Ce couple est alors transmis aux roues par un convertisseur et une boite de vitesses non représentés à la figure 1 35 pour des raisons de simplification du dessin; le couple transmis correspond au couple d'entraînement des roues. La commande 5 commande l'unité motrice 1 pour convertir une valeur de consigne prédéterminée pour le couple moteur MM. Il peut s'agir dans le cas du moteur à com- bustion interne, constitué par exemple par un moteur à essence pour l'unité motrice 1, du réglage correspondant de l'alimentation en air, par exemple à l'aide d'un volet d'étranglement ou encore du réglage correspondant de l'alimentation en carburant par un injecteur et/ou par un ré5 glage correspondant de l'instant d'allumage d'au moins une bougie. Dans le cas d'un moteur Diesel la valeur de consigne du couple moteur MM est transformée par un réglage approprié de l'alimentation en carburant par un injecteur. Il y a en outre des moyens 15 pour détecter un événement transmettant un signal de détection cor10 respondant D à la commande 5. Un tel événement peut être produit par exemple par au moins un état de fonctionnement de l'unité motrice 1 ou au moins une situation de conduite. Une telle situation de conduite peut être par exemple une régulation adaptative de vitesse non représentée à la figure 1 qui se détecte en ce que la vitesse et la distance par rapport au 15 véhicule qui précède (véhicule en amont) diminuent brusquement avec un risque de collision. Si on détecte un tel événement, par exemple un risque de collision par le moyen 15 encore appelé unité de détection, un signal de détection D correspondant est transmis à la commande 5 par l'unité de détection 15. Dans cet exemple, la commande 5 est ainsi informée du ris20 que de collision. En outre, la commande 5 est reliée à un module de pédale d'accélérateur 30 qui prédéfinit un couple demandé par le conducteur MF suivant l'actionnement de la pédale d'accélérateur par le conducteur. Le couple demandé par le conducteur MF est transmis par le module de la pédale d'accélérateur 30 à la commande 5. Il y a en outre 25 n accessoires et fonctions de moteur qui sont désignés globalement à la figure 1 par les références 40, 45 et transmettent à la commande 5 des requêtes de couple perdus MV1, ..., MVn. Les accessoires peuvent être par exemple une installation de climatisation, une direction assistée, un toit ouvrant électrique, etc... Dans le cas des fonctions du moteur il peut s'agir 30 par exemple de la régulation du ralenti, de la fonction anti-secousse, etc... Globalement, les accessoires et les fonctions du moteur portant les références 40, 45, créent des pertes de couple. La somme de toutes les requêtes de perte de couple est appelée ci-après MV. En outre, selon la figure 1, il est prévu une commande de 35 boite de vitesses 35 qui transmet le rapport de vitesses actuel (u) à la commande 5. Selon l'invention, l'événement détecté par l'unité de détection 15 est signalé d'une manière cinétique par l'unité d'entraînement 1, par exemple par une secousse dans la ligne de transmission. Pour cela, à la détection de l'événement par le signal de détection D, la commande 5 génère, au moins en fonction du couple demandé par le conducteur MF et de la somme de toutes les demandes de perte de couple MV, une consigne pour une variation brusque de couple MS; cette consigne est convertie s par l'unité motrice 1, par un réglage approprié de l'alimentation en air, de l'alimentation en carburant et/ou de l'instant d'allumage, suivant qu'il s'agit d'un moteur à essence ou d'un moteur Diesel. La figure 2 montre l'exécution du procédé selon l'invention à l'aide d'un diagramme fonctionnel décrivant le moyen 10 de signalisation 10 cinétique d'un événement comme celui décrit ci-dessus. Les moyens 10 peuvent être implémentés par programme et/ou sous la forme de circuit dans la commande 5. Ces moyens comprennent des moyens 20 pour détecter un mode de fonctionnement en poussée ou en traction. Pour réaliser une secousse aussi perceptible que possible dans la ligne de 15 transmission, l'invention distingue les cas suivant lesquels l'unité motrice 1 fournit un couple de roues positif ou un couple de roues négatif. Dans le cas de couple de roues positif, l'unité motrice 1 travaille en mode de traction; dans le cas de couple de roues négatif, l'unité travaille en mode de poussée. Le moyen 20 permet de détecter s'il s'agit du mode de traction ou 20 du mode de poussée. Ainsi, toutes les requêtes de couple perdu MV1, .... MVn sont appliquées à un additionneur 50 qui les additionne et donne en sortie la somme MV de toutes les requêtes. Ce signal est transmis à un soustracteur 55. Le soustracteur 55 reçoit en outre le couple demandé par le conducteur MF et le retranche de la somme MV de toutes les requêtes 25 de couple perdu. La différence que l'on a à la sortie du soustracteur 55 est appliquée à un générateur de signes algébriques 60. Le générateur de signe algébrique 60 détermine le signe algébrique de la différence à la sortie du soustracteur 55. Si cette différence est négative, alors l'amplitude du couple demandé par le conducteur MF est supérieure à l'amplitude de la 30 somme MV de toutes les requêtes de couple perdu et on se trouve en mode de traction. Si cette différence est positive, l'amplitude du couple demandé par le conducteur MF est inférieure à l'amplitude de la somme MV de toutes les requêtes de couple perdu et on se trouve en mode de poussée. La sortie du générateur de signe algébrique 60 commande un premier 35 commutateur commandé 75 qui constitue en même temps la sortie du moyen 20. On peut en outre prévoir que dans le procédé de l'invention, on tienne compte également du rapport actuel (u) de la boite de vitesses comme présenté à la figure 2. Le rapport actuel (u) de la boîte de vitesses est fourni comme grandeur d'entrée à une courbe caractéristique 80. En fonction du rapport actuel de boîte de vitesses (u), la courbe caractéristique 80 donne une variation brusque de couple (saut de couple) MS correspondante. Pour cela, la courbe caractéristique 80 contient 5 l'enregistrement d'un saut de couple MS associé aux différents rapports de boîte de vitesses (u). La courbe caractéristique 80 peut être obtenue par application (c'est-à-dire par des mesures) sur un banc d'essai et/ou des essais sur route. L'application de la courbe caractéristique 80 se fait avantageusement en sélectionnant l'amplitude ou la valeur du saut de 10 couple respectif MS pour le passage d'un rapport de vitesses élevé (u) à un rapport de vitesses plus petit que pour le passage d'un rapport de vitesses faible (u) vers un rapport de vitesses plus élevé. Ainsi, en fonction du rapport de vitesses, on assure l'application du saut de couple MS pour avoir une secousse perceptible 15 par le conducteur dans la ligne de transmission, d'une manière aussi indépendante que possible du rapport de vitesses choisi. Le saut de couple MS à la sortie de la courbe caractéristique 80 est relié directement à la première entrée 95 du premier commutateur commandé 75. En outre, le saut de couple MS à la sortie de la courbe caractéristique 80 est relié par 20 un élément inverseur de signe algébrique 85 à une seconde entrée 100 du premier commutateur commandé 75. L'inverseur de signe algébrique 85 multiplie le saut de couple MS avec le chiffre (-1). Ainsi, le premier commutateur commandé 75 peut commuter entre le saut de couple positif MS émis par la première courbe caractéristique 80 et appliqué à la première 25 entrée 95 et le saut de couple négatif -MS à la seconde entrée 100. Au cas o la sortie du générateur de signe algébrique 60 est positive, c'est-à-dire si l'on a détecté le mode de poussée, le premier commutateur commandé 75 sera commandé par les moyens 20 ou par la sortie du générateur de signe algébrique 60 pour relier la première entrée 95 à sa sortie qui cor30 respond à la première entrée 105 d'un second commutateur commandé 25. Au cas o la sortie du générateur de signe algébrique 60 est négative, c'est-à-dire si l'on a détecté le mode de traction, alors le premier commutateur commandé 75 sera commandé par les moyens 20 ou la sor35 tie du générateur de signe algébrique 60 pour relier la seconde entrée 100 à sa sortie qui correspond à la première entrée 105 du second commutateur commandé 25. La seconde entrée 110 du second commutateur commandé 25 reçoit de façon constante la valeur zéro. Le second commutateur commandé 25 est commandé par la sortie d'un élément de temporisation 70. L'entrée de l'élément de temporisation 70 est le signal de détection D. L'élément de temporisation 70 a une constante de temps prédéfinie. Le signal de détection D, qui est appliqué lors de la détection 5 d'un événement décrit ci-dessus à titre d'exemple, assure la mise à l'état de l'organe de temporisation 70 pour la durée de la constante de temps X et le second commutateur commandé 25 est commandé pour relier sa première entrée 105 à sa sortie. La sortie du second commutateur commandé 25 commande alors l'unité motrice 1 comme indiqué à la figure 1 10 pour convertir le saut de couple et réaliser la secousse souhaitée dans la ligne de transmission. Si la sortie de l'élément de temporisation 70 n'est pas mise à l'état, le second commutateur commandé 25 commande sa seconde entrée 110 et ainsi sa sortie donne la valeur zéro et la commande 5 ne demandera pas de saut de couple à convertir par l'unité motrice 1. Le 15 second commutateur commandé 25 constitue ainsi un moyen pour modifier brusquement la grandeur de sortie de l'unité motrice 1 ou du couple moteur MM. Les moyens 10 de signalisation cinétique d'un événement décrit à titre d'exemple ci-dessus permettent, grâce à une détection d'un 20 tel événement d'une grandeur de sortie qui dans cet exemple est le couple moteur MM, à l'unité motrice, suivant que le véhicule 90 se trouve en mode de poussée ou en mode de traction, de modifier brusquement cette grandeur de sortie. Cela se traduit par exemple par une secousse dans la ligne de transmission du véhicule 90. Les moyens 20 détectent le mode de 25 poussée si une valeur de la grandeur de sortie qui correspond à la demande du conducteur, dans cet exemple il s'agit du couple MF demandé par le conducteur, est inférieure à une valeur de la grandeur de sortie représentant la somme de toutes les pertes; dans cet exemple il s'agit de la somme MV de toutes les requêtes de couple perdu. Les moyens 20 détec30 tent en outre le mode de traction si une valeur des grandeurs de sortie correspondant au souhait du conducteur (dans cet exemple il s'agit du couple MF demandé par le conducteur) est supérieure à une valeur des grandeurs de sortie correspondant à la somme de toutes les pertes (dans cet exemple il s'agit de la somme MV de toutes les requêtes de couple per35 du). La commande décrite du premier commutateur commandé 75 garantit, lorsque se présente l'événement décrit, que la grandeur de sortie de l'unité motrice 1 (dans cet exemple il s'agit du couple moteur MM) soit réduite lors de la détection du mode de traction, d'une façon brusque, de l'amplitude du saut de couple MS et qu'en cas de détection du mode de poussée, la réduction soit faite brusquement de l'amplitude du saut de couple MS. En option, et comme cela est représenté en trait interrompu 5 à la figure 2, la sortie du soustracteur 55 peut être appliquée à un générateur d'amplitude 65 qui forme l'amplitude de la différence appliquée à la sortie du soustracteur 55 et applique l'amplitude formée en plus du rapport actuel de boîte de vitesses (u), comme autre grandeur d'entrée à la courbe caractéristique 80 qui devient ainsi un champ de caractéristiques. 10 Le saut de couple MS se détermine alors à l'aide des deux grandeurs d'entrée en utilisant le champ de caractéristiques 80. L'amplitude ou la valeur du saut de couple MS peut être choisie pour que le saut ou l'amplitude du saut (valeur absolue) soit supérieur à la différence entre le couple demandé par le conducteur MF et la somme MV de toutes les re15 quêtes de couple perdu pour que la détection du mode de traction pendant le mode de poussée et la détection du mode de poussée dans le mode de traction se fassent par saut. Cela permet d'obtenir une secousse particulièrement efficace dans la ligne de transmission en ce que l'on commute brusquement du mode de poussée au mode de traction et inversement. La figure 3 montre un premier exemple de l'évolution du couple moteur MM en fonction du temps (t). La somme MV de toutes les requêtes de couple perdu se situe d'abord au-dessus du couple demandé par le conducteur MF de sorte que l'on est en mode de poussée. Le couple moteur MM est asservi aussi bien que possible sur le couple demandé par 25 le conducteur MF. A un instant tO, la commande 5 reçoit le signal de détection D de l'unité de détection 15 si bien qu'à cet instant tO une fonction d'avertissement est activée dans la commande 5. Cette fonction demande, comme cela a été décrit, un premier saut de couple positif MS1 à l'unité motrice 1 car l'unité motrice 1 est en mode de poussée. Le premier saut de 30 couple MS1 a ainsi une amplitude supérieure à la différence entre le couple demandé par le conducteur MF et la somme MV de toutes les requêtes de couple perdu. C'est pourquoi à partir de l'instant tO et pour la constante de temps X on change brusquement du mode de poussée au mode de traction et ensuite on revient au mode de poussée. Ce n'est qu'à l'instant 35 ultérieur tl que le couple moteur MM dépasse la somme MV de toutes les requêtes de couple perdu si bien qu'à l'instant tl on est en mode de traction. La figure 4 montre un second exemple de courbe du couple moteur MM en fonction du temps t. Ainsi, la somme MV de toutes les requêtes de couple perdu est inférieure au couple demandé par le conducteur MF de sorte que l'on est en mode de traction. Le couple moteur MM 5 est asservi aussi bien que possible sur le couple demandé par le conducteur MF. A l'instant t2, la commande 5 reçoit le signal de détection D de l'unité de détection 15 si bien qu'une fonction d'avertissement est activée à l'instant t2 dans la commande 5. Cette fonction demande, comme cela a été décrit, un second saut de couple négatif MS2 à l'unité motrice 1 car 10 cette unité motrice 1 est en mode de traction. Le second saut de couple MS2 a ainsi une amplitude inférieure à la différence entre le couple demandé par le conducteur MF et la somme MV de toutes les requêtes de couple perdu. C'est pourquoi à partir de l'instant t2 et pendant la constante de temps t, le couple moteur MM sera réduit de l'amplitude du se15 cond saut de couple MS2 sans produire une commutation du mode de traction au mode de poussée. La fonction d'avertissement décrite ci-dessus peut éviter par exemple une collision dans le cas d'une régulation adaptative de la vitesse de déplacement en réduisant la vitesse et la distance par rapport au véhi20 cule précédent (véhicule en amont) si le conducteur lance une opération de freinage correspondante à partir d'une signalisation cinétique. REVEND I CATIONS 1 ) Procédé de commande de l'unité motrice (1) d'un véhicule (90) selon lequel on signale un événement de manière cinétique, caractérisé en ce qu' à partir de la détection de l'événement on modifie par une variation brusque une grandeur de sortie de l'unité motrice (1) suivant que le véhicule (90) est en mode de poussée ou en mode de traction. 2 ) Procédé selon la revendication 1, 10 caractérisé en ce que la grandeur de sortie est un couple. 3 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on détecte le mode de poussée si une valeur de la grandeur de sortie correspondant à la demande du conducteur est inférieure à la somme de la valeur de la grandeur de sortie correspondant à toutes les pertes. 4 ) Procédé selon la revendication 1, 20 caractérisé en ce qu' on détecte le mode de traction si une valeur de la grandeur de sortie correspondant à la demande du conducteur est supérieure à une valeur de la grandeur de sortie correspondant à la somme de toutes les pertes. 5 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la grandeur de sortie est réduite sous la forme d'un saut à la détection du mode de traction et elle est augmentée sous la forme d'un saut à la détection du mode de poussee. 30 6 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la variation sous la forme d'un saut de la grandeur de sortie est exécutée pendant une durée prédéterminée. 35 7 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'amplitude de la variation brusque de la grandeur de sortie est choisie telle que lors de la détection du mode de traction on saute en mode de poussée et lors de la détection du mode de poussée on saute en mode de traction. 8 ) Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'amplitude du saut est en valeur absolue supérieure à la différence entre une valeur correspondant à la demande du conducteur pour la grandeur 10 de sortie et une valeur de la grandeur de sortie correspondant à la somme de toutes les pertes. 9 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'amplitude de la variation sous forme de saut de la grandeur de sortie est choisie en fonction du rapport actuel de la boîte de vitesses. 10 ) Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'amplitude de la variation en forme de saut de la grandeur de sortie pour un rapport élevé de la boîte de vitesses est inférieure à celle d'un rapport de vitesses faible. 11 ) Dispositif (5, 15) pour commander l'unité motrice (1) d'un véhicule 25 (90) comprenant des moyens (10) pour signaler de manière cinétique un événement, caractérisé par des moyens (15) pour détecter l'événement, des moyens (20) pour détecter le mode de poussée ou le mode de traction 30 et des moyens (25) pour modifier une grandeur de sortie de l'unité motrice (1) qui à partir de la détection de l'événement modifient par un saut la grandeur de sortie de l'unité motrice (1) suivant que le véhicule (90) est en mode de poussée ou en mode de traction. 35