Brevet FR2863331A1 — publié le 20050610

PROCEDE DE COMMANDE DES CHANGEMENTS DE RAPPORTS D'UNE TRANSMISSION AVEC ANTICIPATION DES PASSAGES DE VITESSES La présente invention concerne les transmissions automatiques ou automatisées à rapports étagés ou non, à passages de vitesses sous couple ou avec rupture de couple. Cette invention se rapporte à la commande des changements de rapports d'une transmission automatique ou automatisée, à rapports discrets ou à variation continue, en respectant des lois de passage sur des rapports discrets ou un variogramme préétablis notamment en fonction de la vitesse de déplacement du véhicule et de la charge du moteur. Elle a pour objet un procédé de commande des changements de rapports d'une transmission selon une cartographie préétablie en fonction de la vitesse de déplacement du véhicule et de la charge du moteur. L'invention a également pour objet les calculateurs ainsi que les transmissions et les véhicules dans lesquels un tel procédé est mis en oeuvre. Dans les transmissions automatiques conventionnelles, les changements de rapport sont déclenchés en fonction de la vitesse du véhicule et de la charge du moteur. Ces critères de vitesse et de charge sont pris en compte dans des lois de changement de rapport, matérialisées par des courbes dans un plan de coordonnées Vitesse véhicule / Variable de charge du moteur (papillon, position pédale d'accélérateur, puissance...), et les changements de vitesse sont déclenchés lorsque le point de fonctionnement de la transmission traverse l'une de ces courbes. Selon l'état de la technique connue, les courbes de passage montant et de passage descendant sont décalées, de façon à éviter le phénomène de pompage , c'est à dire l'instabilité du rapport à proximité des courbes de passage. D'autres mesures ont également été proposées pour empêcher des changements de rapports intempestifs, notamment dans la publication WO 99/01685, relative à l'adaptation des lois de passage au style de conduite du conducteur. Cependant, aucune des dispositions connues dans ce domaine ne parvient à empêcher que la diminution effective du rapport de transmission (par passage sur un rapport de rang inférieur dans le cas d'un transmission à rapports discrets, ou par diminution progressive du rapport dans le cas d'une transmission à variation continue), intervienne souvent trop tard, par exemple après le moment où un frein moteur plus puissant ou une reprise de vitesse plus rapide aurait été souhaitable. La présente invention vise à améliorer la prestation des diminutions de rapport ou passages descendants, et à optimiser l'application des lois de passage descendant regroupés ou non dans un variogramme dans une transmission automatique ou automatisée, selon des principes applicables aussi bien dans le cas d'une transmission à rapports discrets que dans celui d'une transmission à variation continue ou continûment variable. Dans ce but, elle propose que la valeur de vitesse de déplacement du véhicule prise en compte pour imposer à la transmission une éventuelle diminution de rapport en fonction du déplacement du point de fonctionnement sur la cartographie, soit une valeur de vitesse prévisionnelle Vpr fonction de la vitesse réelle du véhicule V(t), de l'accélération du véhicule F(t), et d'une période d'anticipation Tpr calculée à partir de plusieurs paramètres liés au véhicule et à son environnement. La période d'anticipation dépend par exemple de la pente de la route, de la charge moteur et de l'actionnement des freins, ou encore d'une estimation du style de conduite du conducteur. D'autres caractéristiques ou avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation particulier, en liaison avec les dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est un synoptique de calcul d'une vitesse prévisionnelle pour la gestion des diminution de rapport, et - la figure 2 est un exemple de diagramme de lois de passage dans un plan Vitesse prévisionnelle / Charge moteur Le premier bloc fonctionnel 1 de la figure 1 est celui du calcul de l'accélération du véhicule I'(t), à partir d'une dérivation de la vitesse du véhicule V(t) par rapport au temps t: F(t) _ [(V(t) - V (t - Te)] / Te, où Te est une période d'échantillonnage des calculs. Le second bloc 2, effectue par exemple un filtrage numérique de la donnée I'(t), pour réduire les dispersions ou bruits de la fonction dérivation. Le bloc 2 délivre une valeur d'accélération filtrée I'f(t) : I'f(t) (1 - K) . F(t) + K. Ff(t - Te), où K est le gain du filtrage numérique. Le bloc 3 prévoit par calcul une durée ou période d'anticipation Tpr, en fonction de plusieurs paramètres, parmi lesquels: - l'accélération du véhicule, - le style de conduite, - une information freinage, liée notamment à l'état des freins et/ou à leur actionnement, - la pente de la route, - la charge du moteur (position de la pédale d'accélérateur, couple du moteur, puissance du moteur, ou autre) - la masse du véhicule, etc. Enfin, le bloc 4 calcule la vitesse prévisionnelle Vpr de la façon suivante: Vpr V(t) + Tf(t). Tpr. Ainsi, la vitesse prévisionnelle Vpr est égale à la somme algébrique de la vitesse réelle V(t) et d'un élément de correction (Ff(t). Tpr) fonction de la période d'anticipation Tpr, Dans le cadre de l'invention, le calcul de Tpr peut s'effectuer de différentes façons. On peut par exemple, mais sans caractère d'obligation, utiliser les principes du calcul en logique floue, en appliquant des règles de calcul, dites règles floues , telles que: lorsque l'accélération du véhicule est négative et relativement élevée en valeur absolue (cas de freinage), alors Tpr prend une valeur non nulle, de même, lorsque le véhicule se déplace sur une côte (roulage en montée) , Tpr prend une valeur non nulle, - sinon,Tpr=O La première de ces trois règles permet notamment d'anticiper les diminutions de rapport en phase de freinage soutenu. La seconde vise les situations de diminution de rapport en cas de perte de vitesse en montée. Enfin, la troisième permet d'éviter une diminution de rapport en cas de prise de vitesse importante avec un fort enfoncement pédale. La figure 2 illustre de manière non limitative l'application de l'invention au cas d'une transmission à rapports discrets ou étagés, dans deux situations particulières: l'anticipation de la diminution de rapport en situation de freinage (séquence Al, 81, Cl), et sur une perte de vitesse en montée (séquence A2, 82). Au point A1, la transmission est sur le rapport N. Le conducteur relève le pied de la pédale d'accélérateur jusqu'au point a1 (relevé total et véhicule chute: la vitess charge nulle). Il freine, et la vitesse du e réelle du véhicule parcourt le segment [B1, CI], tandis que la vitesse prévisionnelle parcourt le segment [B1, D1]. Conformément à l'invention, l'instant de la date de prise de décision de diminution de rapport est celui où la vitesse prévisionnelle rejoint le pied de la courbe de passage N/N-i, et non l'instant postérieur, où la vitesse réelle du véhicule rejoint le pied de la courbe. Il y a donc anticipation de la prise de décision de diminution de rapport. De façon analogue, l'invention permet d'anticiper la diminution de rapport dans le second exemple: en A2, la transmission est sur le rapport N. En situation de montée, la vitesse du véhicule chute sans que le conducteur diminue la charge moteur (pas de relevé de pied) : la vitesse réelle parcourt le segment [A2, B2], alors que dans le même temps, la vitesse prévisionnelle atteint le point C2. Comme dans l'exemple précédent, l'information prise en compte pour la décision de changement de rapport est la vitesse prévisionnelle, et non la vitesse réelle, de sorte que la décision de diminution de rapport, prise à l'instant où la vitesse prévisionnelle traverse la courbe de passage N/N-1, est anticipée. L'invention permet donc d'anticiper une diminution de rapport sur perte de vitesse en montée. Cette anticipation est mise en oeuvre notamment: - par la prise en compte d'une période d'anticipation pouvant dépendre de plusieurs paramètres (accélération du véhicule, vitesse du véhicule, style de conduite, état des freins, action de freinage, pente de la route, charge moteur, masse du véhicule, etc.) - par la substitution à la vitesse réelle d'une vitesse prévisionnelle tenant compte de la période d'anticipation et de l'accélération, - par le calcul du rapport de transmission en fonction de cette vitesse prévisionnelle et de l'information charge moteur. Parmi les avantages du procédé de l'invention, il faut souligner que sa mise en oeuvre permet d'anticiper les rétrogradages des transmissions à rapports discrets ou l'augmentation du régime primaire de boîte (c'est à dire la diminution du rapport de transmission des transmissions infiniment variables, notamment dans les cas suivants: - lorsque le conducteur freine, de manière à apporter une assistance au freinage, - lorsque le véhicule décélère naturellement au lever de pied de la pédale d'accélérateur, de manière à procurer 5 davantage de frein moteur, ou lorsque la véhicule perd de la vitesse en montée, de manière à faciliter sa reprise de vitesse. Enfin, ce procédé est applicable si la cartographie de la transmission présente un ensemble de courbes d'une transmission à rapports étagés, ou si elle est un variogramme de transmission infiniment variable. -8-REVENDICATIONS, 1. Procédé de commande des changements de rapports d'une transmission selon une cartographie préétablie en fonction de la vitesse de déplacement du véhicule et de la charge du moteur, caractérisé en ce que la valeur de vitesse de déplacement du véhicule prise en compte pour imposer à la transmission une éventuelle diminution de rapport en fonction du déplacement du point de fonctionnement sur la cartographie, est une valeur de vitesse prévisionnelle Vpr fonction de la vitesse réelle du véhicule V(t), de l'accélération du véhicule F(t), et d'une période d'anticipation Tpr calculée à partir de plusieurs paramètres liés au véhicule et à son environnement. 2. Procédé de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que la période d'anticipation Tpr, dépend de la pente de la route, de la masse du véhicule, de la charge moteur et de l'actionnement des freins. 3. Procédé de commande selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la période d'anticipation Tpr dépend d'une estimation du style de conduite du conducteur. 4. Procédé de commande selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que la période d'anticipation Tpr est calculée 20 en appliquant des règles de logique floue 5. Procédé de commande selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ia période d'anticipation Ti), prend une valeur non nulle lorsque l'accélération du véhicule est négative et relativement élevée en valeur absolue. b. Procédé de commande selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la période d'anticipation Tpr 2863331 -9- prend une valeur non nulle, lorsque le véhicule se déplace sur une côte. 7. Procédé de commande selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la période d'anticipation Tpr prend une valeur non nulle en situation de forte accélération positive, si la charge moteur est élevée. 8. Procédé de commande selon.l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la vitesse prévisionnelle Vpr est égale à la somme algébrique de la vitesse réelle V(t) et d'un élément de correction fonction de la période d'anticipation Tpr. 9. Procédé de commande selon la revendication 5, caractérisé en ce que la vitesse prévisionnelle Vpr est calculée de la façon suivante Vpr = V(t) + Ff(t). Tpr, où Ff(t) est une valeur d'accélération filtrée. 10. Procédé de commande selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'accélération F (t) est calculée de la effectué de la façon suivante: F(t)=F(t)= [(V(t) - V (t - Te)] / Te, où Te est une période d'échantillonnage des calculs. 11. Procédé de commande selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cartographie présente un ensemble de courbes de passages d'une transmission à rapports étagés. 12. Procédé de commande selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la cartographie de la transmission est un variogramme de transmission infiniment variable. -IO- 13. Calculateur de transmission caractérisé en ce qu'il déclenche les diminutions du rapport de transmission conformément à l'une des revendications précédentes. 14. Transmission automatique à passages sous couple, caractérisée 5 en ce qu'elle comporte un calculateur conforme à la revendication 13. 15. Transmission automatisée à rupture de couple, caractérisée en ce qu'elle comporte un calculateur conforme à la revendication 13. 16. Véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte une transmission conforme à la revendication 14 ou 15.