Brevet FR2910100A1 — publié le 20080620

Procédé de commande d'une transmission automatique continûment variable pour véhicule automobile. L'invention concerne un procédé de commande d'une transmission automatique continûment variable pour véhicule automobile, en particulier lors des rétrogradations forcées, dites kick down en vocable anglo-saxon, pour obtenir rapidement une forte accélération du véhicule. Une telle rétrogradation est déclenchée par une action volontaire du conducteur sur la pédale d'accélérateur qu'il enfonce à fond pour obtenir une forte accélération de son véhicule, interprétée par le système de contrôle du groupe moto-propulseur du véhicule comme une demande de puissance maximale. Cela peut être nécessaire par exemple en cas de dépassement ou de situation d'urgence. Le procédé de commande de la transmission automatique continûment variable va positionner le régime du moteur sur sa valeur correspondant à sa puissance maximale. Le problème technique posé par ces procédures kick down est que le régime du moteur permettant d'obtenir sa puissance maximale évolue suivant différentes conditions, dont les conditions environnementales de conduite, l'état de fonctionnement du moteur ou autres. Ainsi, les conditions atmosphériques, comme l'altitude, modifient les performances du moteur, en particulier la densité de l'air, qui diminue avec l'altitude, a pour effet de limiter lesdites performances et d'abaisser le régime de puissance maximale dans certains cas. Concernant le fonctionnement du moteur, l'utilisation d'un filtre à particules, en augmentant la contre-pression à l'échappement, modifie les performances maximales du moteur, et est susceptible également d'abaisser ce régime de puissance maximale quand il est encrassé. De même, le fonctionnement du moteur en modes dégradés, avec limitations volontaires des performances, a aussi pour effet d'abaisser le régime de puissance maximale du moteur. Une transmission automatique continûment variable, remplaçant la traditionnelle boîte de vitesses mécanique, est généralement composée de deux poulies à diamètre variable, reliées par une courroie. La première poulie, dite primaire ou motrice, est entraînée par le moteur et la seconde poulie, dite secondaire, est reliée aux roues motrices du véhicule. Pour adapter la démultiplication aux besoins 2910100 2 déterminés notamment par la position de la pédale d'accélérateur, on fait varier le diamètre de la poulie primaire et de la poulie secondaire. L'intérêt d'une telle transmission automatique réside dans sa commande qui 5 peut placer précisément le régime du moteur au point de puissance maximale, en cas de demande d'accélération maximale par kick down de la part du conducteur, mais l'inconvénient d'une telle transmission actuellement réalisée est qu'elle ne tient pas compte d'une déchéance de la puissance du moteur selon certains cas évoqués auparavant. Auquel cas, le conducteur peut obtenir une puissance, donc une 10 accélération de son véhicule, inférieure à celle dont il disposait avant sa demande de kick down . Actuellement, dans le cas d'une transmission automatisée discrète, l'altitude à laquelle roule le véhicule est prise en compte par estimation, puis les lois de 15 commande sont translatées pour intégrer la déchéance de puissance du moteur, comme cela est décrit dans le brevet américain US 4 943 921. Cette invention, qui n'est applicable qu'aux boîtes de vitesses automatiques discrètes, ne considère que l'altitude pour apprécier la déchéance de la puissance, n'évoquant nullement l'encrassement du filtre à particules ou l'utilisation de modes dégradés. De plus, cette 20 invention ne fait que translater les lois de passage des rapports de vitesses en fonction de la pression atmosphérique et ne raisonne pas en consigne de régime moteur. Le but de l'invention est la prise en compte de la déchéance de puissance du moteur, lors des demandes de forte accélération par procédure de kick down pour 25 obtenir la puissance maximale fournie réellement par le moteur. A cet effet, le procédé de commande de la transmission automatique continûment variable tient compte de l'état de fonctionnement du moteur et des conditions environnementales du véhicule. Pour cela, l'objet de l'invention est un procédé de commande d'une 30 transmission automatique continûment variable pour véhicule automobile, équipé d'un dispositif de rétrogradation forcé dit kick down , mis en oeuvre par enfoncement total de la pédale d'accélérateur par le conducteur pour obtenir l'accélération maximale du véhicule, et d'un système de contrôle électronique du moteur, caractérisé en ce qu'il détermine le régime du moteur auquel la puissance maximale du moteur peut être 35 atteinte, en fonction de l'état de fonctionnement du moteur et des composants qui lui sont liés, un filtre à particules notamment, et des conditions environnementales 2910100 3 extérieures du véhicule, l'altitude notamment, lors des procédures de rétrogradation forcée. Selon une autre caractéristique du procédé, il comporte les étapes suivantes : la détection d'une demande d'accélération maximale par procédure de kick down déclenchée par une action volontaire du conducteur, la détermination du régime du moteur auquel la puissance maximale du moteur peut être atteinte en fonction de l'état de fonctionnement du moteur et de l'environnement du véhicule, le calcul de la consigne du régime primaire de la transmission automatique, à appliquer à ladite transmission automatique pour obtenir la puissance maximale du moteur, dans le cas d'une détection de demande d'accélération maximale. 15 Selon une autre caractéristique du procédé de commande, si aucune demande d'accélération maximale par procédure de kick down n'est détectée, la consigne de régime est la valeur nominale, calculée en fonction de l'environnement et des actions du conducteur, pour le mode de commande de la transmission automatique initié sans 20 la détection d'une telle procédure de kick down . Selon une autre caractéristique du procédé de commande, l'étape de détection de la demande de kick down est réalisée par traitement de l'information sur l'enfoncement de la pédale d'accélérateur, délivrée par exemple par le système de 25 contrôle moteur. Selon une autre caractéristique du procédé de commande, l'état du moteur est défini par l'encrassement du filtre à particules quand un tel filtre est associé au moteur et par les modes dégradés de son fonctionnement. Selon une autre caractéristique du procédé de commande, les conditions d'environnement du véhicule sont définies notamment par l'altitude. Selon une autre caractéristique du procédé de commande, l'étape de 35 détermination du régime moteur auquel la puissance maximale peut être atteinte, en fonction de son état et de l'environnement du véhicule, utilise l'information sur la pression atmosphérique pour connaître l'altitude, la pression à l'échappement pour 5 10 30 2910100 4 évaluer l'encrassement du filtre à particules équipant le moteur et les sorties des modes dégradés du moteur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de 5 la description du procédé de commande, illustrée par les figures suivantes, qui sont : - la figure 1 : les variations de la puissance du moteur en fonction du régime, - la figure 2 : les différentes étapes du procédé de commande selon l'invention, - la figure 3 : l'organigramme du procédé selon l'invention. 10 Le procédé de commande d'une transmission automatique continûment variable délivre des consignes de régime primaire, qui est égal au régime moteur lorsque l'embrayage du convertisseur de couple hydraulique est fermé et quand le sélecteur de rapports de vitesses est sur Drive , c'est-à-dire en marche avant. En 15 effet, le ratio d'une transmission étant le rapport entre le régime primaire et le régime secondaire qui est fixé par la vitesse du véhicule, il est équivalent de raisonner en régime primaire ou en ratio. Le procédé de commande est donc destiné à délivrer une consigne de régime moteur tandis que le moteur contrôle son couple. 20 Ces consignes de régime primaire sont établies pour différents modes dont l'activation dépend de l'environnement et des actions du conducteur, comme par exemple un mode sportif, un mode économique, un mode de conduite en descente, un mode manuel ... et le mode de rétrogradation forcée dit kick down . Ces consignes de régime primaire sont calculées en fonction des demandes du conducteur traduites 25 par des actions sur les pédales d'accélérateur et de frein, la commande séquentielle du mode manuel entre autres et en fonction des variables d'environnement telles que la vitesse du véhicule, la détection de pente de la route sur laquelle circule le véhicule, la température de la boîte de vitesses par exemple. 30 Comme le montre la figure 1, dans des conditions normales de fonctionnement du véhicule à l'altitude zéro et à une température extérieure de 20 C, avec un moteur dont le filtre à particules n'est pas encrassé et qui ne fonctionne pas en mode dégradé, la courbe CI de variation de la puissance Pmot du moteur en fonction de son régime Nmot montre que la puissance croît jusqu'à une valeur maximale P,max, correspondant 35 à un régime moteur Ntmax, avant de décroître pour des valeurs du régime supérieures. Dans le cas de conditions différentes dégradant la puissance du moteur, la courbe C2 de variation de cette puissance présente un maximum P2max inférieur au maximum 2910100 5 P1max de la courbe C1 et correspondant à un régime N2max également inférieur au régime N1max correspondant au maximum de puissance Plmaxde la courbe C1. En cas de demande d'accélération maximale par procédure de kick down , 5 le régime moteur doit varier de la valeur N1max à la valeur N2max en raison de la déchéance des performances, car si le régime N1max était conservé, le conducteur perdrait en puissance au moment de sa demande d'accélération maximale qu'il n'obtiendrait pas. 10 Le procédé de commande selon l'invention adapte le régime moteur en cas de procédure de kick down pour que le moteur délivre sa puissance maximale réelle dans les conditions instantanées de fonctionnement du véhicule. Pour cela, comme le montre la figure 2, il réalise une première étape de détection E1) de la demande d'accélération maximale dite kick down par traitement de l'information lp sur 15 l'enfoncement de la pédale d'accélérateur, délivrée par exemple par le système de contrôle moteur. Dans le cas où une telle procédure de rétrogradation forcée est détectée, le procédé réalise une étape E2) de détermination du régime moteur NMAx auquel la 20 puissance maximale peut être atteinte, en fonction de l'état du moteur et de l'environnement du véhicule. A cet effet, il utilise l'information sur la pression atmosphérique Patm pour connaître l'altitude, la pression à l'échappement Péch pour évaluer l'encrassement du filtre à particules et les sorties Smd des modes dégradés du moteur pour calculer une première valeur de régime moteur Nmax. De plus, pour que le 25 régime primaire de puissance maximale ne soit pas sujet à des oscillations, cette information Nmax , établie à l'étape E20) est filtrée dans une étape E21) pour donner une nouvelle valeur N'max. Enfin, il est possible de garantir un régime moteur minimum au conducteur quelque soit la déchéance de couple. Pour ce faire, une étape E22) établit le maximum entre N'max qui est la sortie du filtre précédemment évoqué et Nia, qui est 30 une valeur de régime moteur fixé par calibration dans une table dépendant de la vitesse véhicule. En cas de détection d'une procédure d'accélération maximale demandée par le conducteur par Kick down , la consigne de régime primaire finale Ncons est la valeur 35 du régime moteur NMAx précédemment déterminée correspondant au régime permettant d'atteindre la puissance maximale dans les conditions actuelles. 2910100 6 Par contre, si aucune procédure de kick down n'est détectée, la consigne de ratio est la valeur nominale Nodde, calculée à l'étape E4), en fonction de l'environnement et des actions du conducteur, pour le mode de commande de la transmission automatique initié sans la détection d'une procédure de kick down . Cette consigne de régime Ncons est établie à l'étape E3) en fonction du signal FKD de détection d'une demande d'accélération forcée de type kick down . La figure 3 est un organigramme du procédé de commande d'une transmission 10 automatique continûment variable. Après l'étape eo) d'initialisation, la commande de la transmission s'effectue selon un mode déterminé par le conducteur, sportif ou économique par exemple, qui fait l'objet de l'étape e,) et appelé mode précédent. Si au cours d'une étape e2), une procédure d'accélération maximale par kick down est détectée, le procédé comporte alors une étape e3) de détermination du régime moteur 15 NMAx pour obtenir la puissance maximale réellement fournie par le moteur, qui est suivie d'une étape e4) de calcul de la consigne finale Nsons de régime primaire à partir du régime NMax calculé à l'étape e3). Si par contre, il n'y a pas eu de détection d'une procédure de kick down à 20 l'étape e2), la consigne de régime primaire Ncons délivrée par la commande à l'étape e5) est celle Nodde déterminée et appliquée selon le mode choisi à l'étape e,). Ainsi, grâce à l'invention, lorsqu'un conducteur va engager une procédure de rétrogradation forcée, dite kick down , il est assuré d'obtenir la puissance maximale 25 que le moteur peut fournir étant donné son état et l'environnement du véhicule, au moment de cette procédure puisque les conditions d'une déchéance de puissance ont été prises en compte. 5 REVENDICATIONS 1. Procédé de commande d'une transmission automatique continûment variable pour véhicule automobile, équipé d'un dispositif de rétrogradation forcé dit kick down , mis en oeuvre par enfoncement total de la pédale d'accélérateur par le conducteur pour obtenir l'accélération maximale du véhicule, et d'un système de contrôle électronique du moteur, caractérisé en ce qu'il détermine le régime du moteur auquel la puissance maximale du moteur peut être atteinte, en fonction de l'état de fonctionnement du moteur et des composants qui lui sont liés, un filtre à particules notamment, et des conditions environnementales extérieures du véhicule, l'altitude notamment lors des procédures de rétrogradation forcé. 2. Procédé de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : - E,) la détection d'une demande d'accélération maximale par procédure de kick down déclenchée par une action volontaire du conducteur, - E2) la détermination du régime (NM,4X) du moteur auquel la puissance maximale (Pmax) peut être atteinte en fonction de l'état de fonctionnement du moteur et de l'environnement du véhicule, - E3) le calcul de la consigne (N.) du régime primaire de la transmission automatique à appliquer à ladite transmission pour obtenir la puissance maximale du moteur, dans le cas d'une détection de demande d'accélération maximale. 5. Procédé de commande selon la revendication 2, caractérisé en ce que, si aucune demande d'accélération maximale par procédure de kick down n'est détectée, la consigne de régime est la valeur nominale (Nmode), calculée en fonction de l'environnement et des actions du conducteur, pour le mode de commande de la transmission automatique initié sans la détection d'une telle procédure de kick down . 6. Procédé de commande selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'étape de détection El) de la demande de kick down est réalisée par traitement de l'information (Ip) sur l'enfoncement de la pédale d'accélérateur, délivrée par exemple par le système de contrôle moteur. 2910100 8 5. Procédé de commande selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'état du moteur est défini par l'encrassement du filtre à particules quand un tel filtre est associé au moteur et par les modes dégradés de son fonctionnement. 5 6. Procédé de commande selon la revendication 2, caractérisé en ce que les conditions d'environnement du véhicule sont définies notamment par l'altitude. 7. Procédé de commande selon les revendications 5 et 6, caractérisé en ce que l'étape E2) de détermination du régime moteur (NM,x) correspondant à la puissance 10 maximale (Pmax) fournie réellement par le moteur, en fonction de son état et de l'environnement du véhicule, utilise l'information sur la pression atmosphérique (Patm) pour connaître l'altitude, la pression à l'échappement (Péch) pour évaluer l'encrassement du filtre à particules équipant le moteur et les sorties (Smd) des modes dégradés du moteur. 15 8. Procédé de commande selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'étape E2) de détermination du régime (NMAx) du moteur auquel la puissance maximale (Pmax) peut être atteinte comprend une étape E21) de filtrage d'une première valeur (Nmax) établie à l'étape E20) en fonction de son état et de l'environnement du véhicule, 20 suivie d'une étape E22) de garantie d'un régime moteur minimal au conducteur quelque soit la déchéance du couple. 9. Procédé de commande selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'étape de garantie consiste à prendre le maximum entre la valeur (Nmax) filtrée et la 25 valeur (Nca,) de régime moteur fixé par calibration dans une table dépendant de la vitesse véhicule.