Brevet FR2892081A1 — publié le 20070420

L'invention concerne un dispositif permettant de maintenir un véhicule automobile en place dans une pente, un procédé d'exploitation d'un tel dispositif pour maintenir un véhicule automobile en place dans une pente, ainsi qu'un véhicule automobile comprenant un tel dispositif. Lors de manoeuvres ou de décollages d'un véhicule automobile, et plus particulièrement lors de telles manœuvres sur une surface de circulation en pente, le véhicule peut avancer ou reculer, suivant la sens de la pente, entre le moment où le conducteur a enlevé son pied du frein et le moment où il pose son pied sur la pédale d'accélérateur et la chaîne de traction réagisse à la consigne demandée. Dans cet intervalle de temps, le véhicule peut effectuer un déplacement qui peut atteindre des distances de l'ordre de 50 cm et qui est perçu négativement par le conducteur car ce déplacement n'est pas contrôlé par le conducteur ni en ce qui concerne la vitesse de déplacement ni en ce qui concerne la distance de déplacement. Ce phénomène est plus particulièrement sensible avec des véhicules automobiles équipés d'une boîte de vitesses pilotée ou robotisée ou équipés d'un moyen commandé de transmission de couple que l'on trouve habituellement dans des boîte de vitesses automatiques, puisque le conducteur n'a plus de pédale d'embrayage comme levier d'action et puisqu'il ne se sert plus, ou rarement, du frein à main comptant sur les prestations associées à sa boîte de vitesses. Pour le cas où le moyen commandé de transmission de couple est un convertisseur de couple, le document US-A-2005 0075 775 propose un dispositif agissant sur le régime de ralenti du moteur à combustion interne et sur la pression du liquide hydraulique du convertisseur de couple. Ainsi, ce dispositif permet de faire varier le couple de traînée lorsqu'un rapport de marche avant est engagé et de maintenir de cette manière le véhicule immobilisé. Pour le cas où le moyen commandé de transmission de couple est un embrayage sec, le document US-A- 2004 0266 585 propose un dispositif comportant au moins deux embrayages, un embrayage principal et au moins un embrayage auxiliaire destinés à servir au maintien du véhicule en pente pendant les changements de rapport. Ces deux ou plusieurs embrayages coopèrent pour fournir à la fois du couple et un frein de parking pendant les changements de rapports. Le but de l'invention est de proposer une solution qui permette pour le moins d'éviter le recul d'un véhicule dans le sens montant avec un rapport de vitesse (marche avant) enclenchée et éviter l'avancement d'un véhicule dans le sens descendant avec un rapport de vitesse (marche arrière) enclenchée et qui présente un avantage d'une structure simple réalisable à un faible coût. Le but de l'invention est atteint avec un dispositif permettant de maintenir un véhicule automobile en place dans une pente, le véhicule automobile comportant un moteur à combustion interne, une boîte de vitesses et un moyen commandé de transmission de couple. Selon l'invention, le dispositif comprend des moyens destinés à engendrer un signal correspondant à une vitesse de déplacement du véhicule automobile, des moyens de contrôle du moteur permettant une régulation en régime et/ou couple de celui-ci, des moyens de contrôle du moyen commandé de transmission de couple, des moyens de contrôle de l'ensemble moteur et moyen commandé de transmission de couple, conformés pour octroyer au véhicule une vitesse de compensation par rapport à la vitesse de déplacement, et des moyens permettant d'activer les moyens de contrôle de l'ensemble moteur et moyen commandé de transmission de couple. L'idée qui est à la base de l'invention est d'utiliser une information sur le véhicule, qui est soit déjà disponible sur le véhicule en raison de la présence d'autres systèmes de contrôle, soit qui est facilement à rendre disponible avec des moyens simples, notamment avec des capteurs de vitesse. La solution de l'invention permet de maintenir un véhicule dans une pente durant les manoeuvres de stationnement ou du départ de ce stationnement, en agissant uniquement sur l'organe de couplage roues/moteur. Autrement dit, la solution de l'invention ne recourt ni à des moyens de freinage ni encore à des embrayages supplémentaires ou auxiliaires. Le dispositif de l'invention est destiné en première ligne à des véhicules équipés d'une boîte de vitesses mécanique pilotée. Toutefois, le dispositif de l'invention peut également s'appliquer à une boîte de vitesses automatique, celle-ci bénéficiant déjà d'une partie de la commande du moyen commandé de transmission de couple. Selon le mode de réalisation ou une variante choisie, le dispositif de l'invention peut également avoir l'une ou l'autre des caractéristiques ci-après considérées isolément ou selon toute combinaison techniquement possible : - les moyens destinés à engendrer un signal correspondant à une vitesse de déplacement du véhicule automobile, sont conformés pour engendrer des tops correspondant à une rotation d'au moins une roue du véhicule ; - les moyens destinés à engendrer un signal correspondant à une vitesse de déplacement du véhicule automobile, sont conformés pour engendrer des tops correspondant à une rotation de toutes les roues du véhicule ; - les moyens destinés à engendrer un signal correspondant à une vitesse de déplacement du véhicule automobile sont complétés par un capteur de l'angle du volant. - les moyens destinés à engendrer un signal correspondant à une vitesse de déplacement du véhicule automobile sont formés par des capteurs d'un système antiblocage des roues ; - le dispositif comprend un système de contrôle d'une boîte de vitesse pilotée et d'un embrayage, le système permettant de contrôler le couple transmis par l'embrayage, de prendre en compte des demandes d'un conducteur du véhicule et de contrôler le rapport de transmission de la boîte de vitesses à partir des pignons de celle-ci. Le but de l'invention est également atteint avec un procédé d'exploitation d'un dispositif décrit ci-avant. Selon l'invention un tel procédé comprend des étapes de vérification d'un arrêt initial du véhicule automobile, de vérification de l'engagement d'un rapport avant ou arrière de la boîte de vitesses, de vérification de la présence d'une vitesse de déplacement du véhicule après l'arrêt initial, et de l'émission de signaux de contrôle aux moyens de contrôle de l'ensemble moteur et moyen commandé de transmission de couple, pour octroyer au véhicule une vitesse de compensation par rapport à la vitesse de déplacement. Un tel procédé d'exploitation peut comprendre, en plus, au moins l'une ou l'autre des étapes suivantes : - la vérification de l'arrêt initial du véhicule est mise en oeuvre par la vérification de la présence simultanée d'un appui sur la pédale de frein du véhicule et d'une vitesse de déplacement zéro du véhicule ; - l'émission de signaux de contrôle aux moyens de contrôle de l'ensemble moteur et moyen commandé de transmission de couple pour octroyer au véhicule une vitesse de compensation par rapport à la vitesse de déplacement ne commence qu'à partir du relâchement de la pédale de frein. Le but de l'invention est enfin atteint avec un véhicule automobile comprenant un dispositif permettant de maintenir le véhicule automobile en place dans une pente, le dispositif étant celui décrit plus haut. D'autres caractéristiques et avantages de la présente ressortiront de la description ci-après d'un mode de réalisation du dispositif de l'invention et de la description du procédé d'exploitation d'un tel dispositif. La description est faite en référence aux dessins dans lesquels : - la figure 1 montre schématiquement un dispositif de l'invention et - la figure 2 montre le schéma d'un procédé de l'invention. Selon la présentation de la figure 1, un dispositif de l'invention peut être conçu à partir d'un système délivrant une vitesse de véhicule ou bien des tops correspondants à la rotation d'au moins une roue. Dans le cas des tops, la vitesse doit être reconstruite par mesure des intervalles de temps entre deux tops. Le système peut prendre en compte plusieurs roues pour avoir plusieurs informations permettant de minimiser l'intervalle de détection des tops et de traiter des situations de roues braquées. Le même système ou un système supplémentaire peut délivrer un signal correspondant à un angle de braquage du volant, représentatif de l'angle de braquage des roues du véhicule, afin d'en tenir compte pour le calcul de la vitesse du véhicule et/ou de la détection des tops des roues. Le dispositif de l'invention peut également être basé sur un système anti-blocage des roues (ABS) qui délivre en partie ou en totalité les informations nécessaires sur les réseaux multiplexés des véhicules équipés d'un tel système. Le dispositif de l'invention peut aussi être conçu à partir d'un système de contrôle de moteur qui permet une régulation en régime et en couple de celui-ci. Enfin, le dispositif de l'invention peut être conçu à partir d'un système de contrôle de boîte de vitesses robotisée, permettant de contrôler le couple transmis par l'embrayage lorsque le moyen commandé de transmission de couple est un embrayage sec, et permettant également d'interpréter des demandes du conducteur et de contrôler le rapport de transmission à partir des pignons. La figure 1 représente un dispositif de l'invention selon une configuration de base avec indication de la direction de transmission des différents signaux. Ainsi, le dispositif de l'invention comprend des moyens 1 destinés à engendrer un signal correspondant à une vitesse de déplacement du véhicule automobile. En alternative, les moyens 1 sont conformés pour engendrer des tops correspondants à une rotation d'une ou de plusieurs roues du véhicule. Les moyens 1 engendrant donc des signaux indicateurs d'un déplacement du véhicule, peuvent être complétés par un capteur 2 destiné à engendrer un signal correspondant à l'angle de braquage du volant. Les moyens 1 et le capteur 2 sont reliés à un système de contrôle 3 permettant de contrôler le couple transmis par l'embrayage et le rapport de transmission de la boîte de vitesses. Le dispositif comprend par ailleurs des moyens de contrôle 4 du moteur permettant une régulation en régime et/ou en couple de celui-ci, des moyens de contrôle 5 du moyen commandé de transmission de couple, des moyens de commande 6 de la boîte de transmission et des moyens de contrôle 7 de l'ensemble moteur et moyen commandé de transmission de couple, conformés pour octroyer au véhicule une vitesse de compensation par rapport à la vitesse de déplacement. Avantageusement, mais non nécessairement, le système de contrôle 3 est intégré dans les moyens de contrôle 7 qui, eux-mêmes, peuvent faire partie intégrante un ordinateur de bord du véhicule destiné à contrôler et à gérer un ensemble de fonctions réalisées dans le véhicule. Le dispositif comprend enfin des moyens 8 permettant d'activer les moyens de contrôle 7 de l'ensemble moteur et moyen commandé de transmission de couple, et de démarrer et d'interrompre le déroulement du procédé d'exploitation du dispositif, c'est-à-dire du maintien en place d'un véhicule. Les moyens 8 comprennent au moins un détecteur de relâchement de la pédale de frein. Le couple de transmission est mesuré par un capteur 9 et le rapport de transmission engagé est détecté par un capteur 10. Dans sa forme la plus simple, le dispositif de l'invention est équipé d'un capteur unique 1 engendrant un signal dès que le véhicule commence à se déplacer, le signal étant alors proportionnel à la vitesse de déplacement du véhicule. Toutefois, lors de manoeuvres de stationnement, les roues du véhicule automobile n'ont pas forcément toutes la même vitesse et, de plus, il est impossible de savoir d'avance quelle sera la roue qui tourne le plus rapidement et qui permet donc plus facilement de détecter la différence par rapport à un mouvement zéro ou une vitesse de rotation zéro. En conséquence, il est plus judicieux de mesurer la vitesse de rotation de chacune des roues du véhicule automobile et, le cas échéant, de compléter ces mesures par un signal correspondant à l'angle du volant, notamment lorsque les capteurs 1 ne mesurent pas la vitesse de déplacement du véhicule ou la vitesse de rotation des roues, mais engendrent des tops à partir desquels le véhicule sera reconstitué. La prise en compte de l'angle du volant pendant des manoeuvres de stationnement permet plus particulièrement de minimiser l'intervalle de détection des tops. Le fonctionnement du dispositif de l'invention qui correspondant au procédé d'exploitation de ce dispositif selon l'invention est le suivant : - le dispositif vérifie si le véhicule automobile est arrêté entièrement ; pour cela il vérifie si le conducteur appuie sur la pédale de frein et si la vitesse de déplacement du véhicule est zéro ; - le dispositif vérifie si un rapport de vitesse avant ou un rapport de vitesse arrière de la boîte de vitesses est engagé et vérifie ensuite s'il y a présence d'une vitesse de déplacement différente de zéro du véhicule après l'arrêt initial ; - lorsque le système a détecté la levée de pied de la pédale de frein, il fait passer un peu de couple par le moyen commandé de transmission de couple par exemple par l'embrayage, en envoyant une consigne aux moyens de contrôle de l'ensemble moteur et moyen commandé de transmission de couple afin que celui-ci se prépare à fournir le couple qui va être prélevé par la chaîne de traction. Par la suite, le dispositif acquiert la vitesse du véhicule, quelques soient les moyens d'acquisition ou les capteurs par lesquels un tel signal correspondant soit engendré, et observe si le faible couple passant à travers le moyens commandé de transmission de couple provoque une augmentation en valeur absolue de la vitesse du véhicule ou une diminution. En cas d'augmentation de la valeur absolue de la vitesse, c'est-à-dire lorsque le véhicule se déplace en sens descendant avec une vitesse "marche avant" ou lorsque, en sens montant, le véhicule se déplace avec une vitesse "marche arrière" engagée, le moyen commandé de transmission du couple est entièrement ouvert. Cette situation correspond alors à celle à laquelle tout conducteur de véhicule devrait être habitué, à savoir : lorsqu'il relâche le pied du frein et le véhicule est en marche avant et sur une descente, le véhicule avance, et lorsqu'il relâche le pied du frein et le véhicule est en marche arrière et en côte, le véhicule recule. Dans le cas où la valeur absolue de la vitesse diminue, le dispositif de l'invention commande le moyen commandé de transmission de couple et le moteur pour immobiliser le véhicule en faisant en sorte que cette vitesse du véhicule diminue. Une telle situation correspond d'ailleurs, par exemple, à un redémarrage après immobilisation en côte en marche avant ou à une manoeuvre de créneau lors d'un stationnement dans une descente. Dans ces deux cas, le mouvement du véhicule, contraire au sens du mouvement attendu, est perçu négativement par le conducteur du véhicule. La mise en œuvre du procédé de l'invention est avantageusement soumise à la condition qu'il y a préalablement un arrêt initial du véhicule occasionné par la présence simultanée de l'appui du conducteur sur la pédale de frein du véhicule et par une vitesse de déplacement zéro du véhicule. Selon un critère supplémentaire que l'on peut mettre en oeuvre avec le procédé de l'invention, l'émission de signaux de contrôle aux moyens de contrôle 7 de l'ensemble moteur et moyen commandé de transmission de couple, pour octroyer au véhicule une vitesse de compensation par rapport à la vitesse de déplacement, ne commence qu'à partir du moment où le conducteur du véhicule a entièrement relâché la pédale de frein. Etant donné que le dispositif de l'invention et le procédé d'exploitation de ce dispositif ont pour fonction principale de stabiliser les véhicules pendant la durée nécessaire au conducteur entre le relâchement de la pédale de frein et la demande d'une consigne à travers la pédale d'accélérateur, il peut s'avérer utile de mettre en oeuvre une sécurité supplémentaire dans le sens que cette période nécessaire au conducteur ne doit pas être trop longue. Le procédé peut alors être complété par une étape de vérification de la durée entre le relâchement de la pédale de frein et l'appui sur l'accélérateur afin de générer une consigne de mise en mouvement du véhicule lorsqu'une durée limite prédéterminée est dépassée. Une telle étape supplémentaire par laquelle, par exemple sous forme d'un coup généré à partir de l'embrayage, le conducteur est rappelé qu'une consigne est attendue de sa part, contribue à ne pas user inutilement le moyen de transmission de couple. Il va sans dire que le déroulement du procédé d'exploitation de l'invention peut être interrompu à tout moment par le conducteur par le fait qu'il appuie à nouveau sur le frein. Cette mesure est particulièrement intéressante dans le cas où le moyen commandé de transmission de couple est formé par un embrayage sec qui serait alors usé inutilement par glissement si la durée de cette période entre le relâchement de la pédale de frein et l'appui sur l'accélérateur serait trop longue. Le déroulement du procédé d'exploitation peut par ailleurs être interrompu par un appui sur l'accélérateur de manière à demander la transmission d'un couple suffisamment fort pour décoller le véhicule et de provoquer ensuite le collage de l'embrayage ou le fonctionnement normal continu d'un moyen commandé de transmission de couple en cas d'une boîte de vitesses automatique. Le déroulement du procédé de l'invention est représenté sur la figure 2 où les losanges et rectangles correspondent aux interrogations et conditions de fonctionnement suivants : - "La pédale de frein est-elle appuyée et la vitesse véhicule à zéro ? " Il faut partir de la pédale de frein appuyé et le véhicule arrêté. "La pédale de frein a-t-elle été relâchée ? " Le processus commence à partir du relâchement de la pédale de frein afin de compenser un éventuel mouvement si le véhicule est en pente. - "Un rapport marche avant (MAV) ou marche arrière (MAR) est-il engagé ? " La compensation ne peut se faire qu'avec un rapport engagé puisqu'on utilise l'embrayage et le moteur pour 5 transmettre du couple aux roues. - "Le véhicule est-il en train de se déplacer ? " Le processus utilise un moyen de mesure de la vitesse du véhicule. Les principaux moyens de mesure sont les capteurs du système ABS et des capteurs sur l'arbre 10 secondaire ou le pont. Ces capteurs peuvent être du type détection de tops liés au déplacement ou du type signal analogique. Le sens de rotation peut être disponible en fonction de la réalisation des capteurs. - "Augmenter les couples embrayage et moteur 15 jusqu'à une valeur maximale. " On envoie du couple aux roues et on teste le sens de variation de la vitesse. Suivant les 4 cas de figures, MAV en côte, MAV en descente, MAR en côte de MAR en descente, le couple envoyé aux roues provoque soit une 20 accélération (2 cas sur 4) soit un frein dans les 2 autres cas (MAV en côte, MAR en descente). Les tests suivants déterminent l'effet du couple : - "La vitesse du véhicule diminue-t-elle ? " - "La vitesse du véhicule augmente-t-elle ? " 25 - "Le véhicule est-il arrêté ? " - "Ouvrir l'embrayage (montée avec MAR engagée ou descente avec MAV engagée). " "Maintenir l'embrayage dans la position obtenue (durée éventuellement programmable). " 30 - "La régulation consiste à déterminer le couple juste nécessaire pour immobiliser le véhicule pour les 2 cas qui nous intéressent. " On teste si le sens de variation est celui attendu. Dans le cas négatif on ouvre l'embrayage pour ne pas 35 accélérer le véhicule. Dans le cas positif on immobilise le véhicule puis on maintient l'embrayage dans la REVENDICATIONS 1. Dispositif permettant de maintenir un véhicule automobile en place dans une pente, le véhicule automobile comportant un moteur à combustion interne, une boîte de vitesses et un moyen commandé de transmission de couple, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (1) destinés à engendrer un signal 10 correspondant à une vitesse de déplacement du véhicule automobile, des moyens de contrôle (4) du moteur permettant une régulation en régime et/ou couple de celui-ci, des moyens de contrôle (5) du moyen commandé de 15 transmission de couple, des moyens de contrôle (7) de l'ensemble moteur et moyen commandé de transmission de couple, conformés pour octroyer au véhicule une vitesse de compensation par rapport à la vitesse de déplacement, 20 des moyens (8) permettant d'activer les moyens de contrôle (7) de l'ensemble moteur et moyen commandé de transmission de couple. 2.. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens (1) destinés à engendrer un signal 25 correspondant à une vitesse de déplacement du véhicule automobile, sont conformés pour engendrer des tops correspondant à une rotation d'au moins une roue du véhicule. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, 30 caractérisé en ce que les moyens (1) destinés à engendrer un signal correspondant à une vitesse de déplacement du véhicule automobile, sont conformés pour engendrer des tops correspondant à une rotation de toutes les roues du véhicule. 35 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens (1) destinés à engendrer un signal correspondant à unevitesse de déplacement du véhicule automobile sont complétés par un capteur (2) de l'angle du volant. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens (1) destinés à engendrer un signal correspondant à une vitesse de déplacement du véhicule automobile sont formés par des capteurs d'un système antiblocage des roues. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend un système de contrôle (3) d'une boîte de vitesse pilotée et d'un embrayage, le système (3) permettant de contrôler le couple transmis par l'embrayage, de prendre en compte des demandes d'un conducteur du véhicule et de contrôler le rapport de transmission de la boîte de vitesses à partir des pignons de celle-ci. 7. Procédé d'exploitation d'un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend des étapes de vérification d'un arrêt initial du véhicule automobile, vérification de l'engagement d'un rapport avant ou arrière de la boîte de vitesses, vérification de la présence d'une vitesse de déplacement du véhicule après l'arrêt initial, émission de signaux de contrôle aux moyens de contrôle () de l'ensemble moteur et moyen commandé de transmission de couple pour octroyer au véhicule une vitesse de compensation par rapport à la vitesse de déplacement. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la vérification de l'arrêt initial du véhicule est mise en œuvre par la vérification de la présence simultanée d'un appui sur la pédale de frein du véhicule et d'une vitesse de déplacement zéro du véhicule. 9. Procédé selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que l'émission de signaux de contrôle aux moyens de contrôle (7) de l'ensemble moteur et moyencommandé de transmission de couple pour octroyer au véhicule une vitesse de compensation par rapport à la vitesse de déplacement ne commence qu'à partir du relâchement de la pédale de frein. 10. Véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6.