Brevet FR2918334A1 — publié le 20090109

L'invention concerne un dispositif d'assistance aux manoeuvres en côte d'un véhicule automobile. On connaît de la demande FR 2 828 450 un tel dispositif d'assistance. Celui-ci comprend principalement un moyen d'estimation de pente dans laquelle le véhicule positionné, un moyen pour interpréter les actions du conducteur, un moyen pour déterminer une courbe caractéristique d'embrayage du véhicule (c'est-à-dire une courbe faisant correspondre la position de pédale d'embrayage au couple transmissible par l'embrayage) et un moyen pour désactiver automatiquement un moyen de freinage du véhicule. Grâce à ces moyens, le véhicule automobile peut être maintenu en position dans une pente dans un état dans lequel les roues motrices sont débrayées du moteur et peut être mis en mouvement (dans le sens de la montée de la pente) par les seules actions du conducteur sur les pédales d'accélérateur et d'embrayage (c'est-à-dire sans que celui ait à agir le frein de parking). En effet, la stratégie de fonctionnement du dispositif d'assistance est de relâcher le freinage dès que le couple moteur transmis aux roues est suffisant pour compenser l'effort sur le véhicule dû à la pente et à la gravité. Ce type de dispositif présente de nombreux avantages en terme de simplicité et d'agrément de conduite. Cependant, il présente deux inconvénients exposés ci-après. D'abord, il existe un problème de démarrage dans le cas de faibles pentes ou sur chaussée plate. En effet, selon la stratégie exposée plus haut, on attend qu'un couple suffisant soit transmis aux roues motrices pour relâcher le frein. On comprend que cette stratégie est de nature à créer chez l'utilisateur et les occupants du véhicule une sensation étrange : il est ressenti une mise en contrainte des éléments de liaison du véhicule au sol avant que le frein soit relâché. Cette sensation semble étrange dans la rnesure où elle n'est pas ressentie dans un véhicule classique dans lequel avant de commencer à embrayer, on relâche le système de frein de parking. En effet, cette mise en contrainte des éléments de liaison au sol n'est pas nécessaire dans la mesure où, sur un sol en faible pente ou plat, le véhicule, sous l'effet de frottement et de résistance au roulement, le véhicule reste immobile ou quasiment immobile même dans un état débrayé et système de frein relâché. Enfin, le dispositif d'assistance évoqué précédemment nécessite une phase transitoire, en début de mise en circulation, pendant laquelle ce dispositif n'est pas opérationnel ou fonctionne de manière imparfaite et pendant laquelle ce dispositif enregistre des données nécessaires à la construction d'une courbe caractéristique donnant le couple transmissible par l'embrayage en fonction de la position de la pédale d'embrayage. Cette courbe caractéristique est ensuite utilisée pour déterminer l'instant auquel le relâchement du système de frein doit être commandé. Normalement, cette courbe est strictement monotone. Cependant, il se peut qu'à un instant donné, pendant la phase transitoire d'apprentissage, les données enregistrées définissent une courbe caractéristique non monotone susceptible de créer un défaut de robustesse du dispositif d'assistance et de perturber son bon fonctionnement si la courbe venait à être utilisée. En outre, cette phase transitoire d'apprentissage est assez longue, en particulier, pour l'apprentissage de données dans la zone des couples élevés. En conséquence, le dispositif d'assistance n'est pas rapidement utilisable et n'est en particulier pas utilisable rapidement dans les cas de figure où il présente son plus grand intérêt, c'est-à-dire en situation de forte pente lorsqu'un couple moteur important est nécessaire au démarrage du véhicule. MS\B2617FR.doc Le but de l'invention est de fournir un procédé de traitement de données permettant d'obvier aux inconvénients évoqués précédemment et d'améliorer les procédés de traitement de données connus de l'art antérieur. En particulier, l'invention propose un procédé de traitement de données permettant d'éviter une mise en contrainte des éléments de liaison au sol du véhicule lorsque celui-ci se trouve en légère pente ou sur sol plat et de rendre plus robuste le dispositif d'assistance pendant la phase transitoire d'apprentissage de la caractéristique d'embrayage. A cette fin, le procédé selon l'invention permet le traitement de données enregistrées pendant une étape d'acquisition de données, ces données définissant une relation de correspondance entre des valeurs de couples transmis par un embrayage et des valeurs de positions d'un organe de commande de l'embrayage. Il est caractérisé en ce que le procédé de traitement comprend une étape de modification des données enregistrées pour définir une relation de correspondance modifiée entre des valeurs de couples transmis par l'embrayage et des valeurs de positions de l'organe de commande de l'embrayage, cette relation de correspondance modifiée étant destinée à être utilisée dans un dispositif d'assistance aux manoeuvres en côte d'un véhicule automobile équipé d'un groupe motopropulseur relié à des roues motrices par une chaîne cinématique comprenant l'embrayage et d'un système de freinage, le dispositif d'assistance commandant automatiquement le desserrage du système de freinage. L'étape de modification des données enregistrées peut comprendre une procédure de substitution de la plus petite valeur de position de l'organe de commande de l'embrayage par une valeur de substitution inférieure à la valeur substituée. MS\B2617FR.doc30 La valeur de substitution peut être supérieure ou égale à une valeur prédéfinie. L'étape de modification des données peut comprendre une procédure 5 d'ajout de données. La procédure d'ajout de données peut comprendre l'ajout de deux couples de valeurs de positions de l'organe de commande d'embrayage et de valeurs de couples, tels que les valeurs de couples ajoutées sont 10 supérieures aux valeurs de couples enregistrées pendant l'étape d'acquisition de données et tels que les valeurs de positions de l'organe de commande d'embrayage ajoutées sont supérieures aux valeurs de positions de l'organe de commande d'embrayage enregistrées pendant l'étape d'acquisition de données. 15 Un support de données selon l'invention comprend un algorithme pour la mise en oeuvre du procédé de traitement défini précédemment. Selon l'invention, Sun dispositif d'assistance aux manoeuvres en côte d'un 20 véhicule automobile comprend des moyens matériels et logiciels pour la mise en oeuvre du procédé de traitement défini précédemment. Selon l'invention, un véhicule automobile comprend un dispositif d'assistance défini précédemment. Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, un mode de réalisation d'un dispositif d'assistance selon l'invention et un mode d'exécution d'un procédé de traitement de données selon l'invention. 30 La figure 1 est un schéma d'un véhicule équipé d'un dispositif d'assistance selon l'invention. MS\B2617FR.doc 25 La figure 2 est un organigramme schématisant le fonctionnement global d'un dispositif d'assistance selon l'invention. La figure 3 est un organigramme schématisant le fonctionnement détaillé du bloc décollage apparaissant à la figure précédente. La figure 4 est un diagramme présentant un mode d'exécution de procédé de traitement de données selon l'invention. La figure 5 est un graphique représentant deux courbes d'embrayage l'une telle que définie par des données enregistrées lors d'une phase d'acquisition, l'autre telle que définie par des données obtenues par traitement selon le procédé de l'invention. Le véhicule automobile 7 représenté à la figure 1 comprend un dispositif d'assistance aux manoeuvres en côte 8. Ce dispositif est connecté au reste du véhicule 6 avec lequel il échange des informations via une liaison bus CAN 4. Le dispositif d'assistance comprend principalement : un calculateur 1 connecté à la liaison bus CAN et un capteur 2 de pente dans laquelle se trouve le véhicule, un capteur de position de pédale d'embrayage et un système de freinage de parking 5 reliés au calculateur. La structure et le fonctionnement du dispositif d'assistance sont décrits en détails de la ligne 23 page 12 à la ligne 27 page 33 de la publication de la demande de brevet français FR 2 828 450 -- Al en référence aux figures 1 à 8. En particulier, sa structure est décrite de la ligne 23 page 12 à la ligne 16 page 16 en référence aux figures 1 et 2 et de la ligne 4 page 20 à la ligne 23 page 22 en référence à la figure 4. MS\B2617FR.doc Le système de frein de parking est en particulier décrit de la ligne 10 page 14 à la ligne 11 page 15 de la publication susmentionnée en référence à la figure 2. Le reste du véhicule comprend les organes classiques d'un véhicule actuel et notamment des moyens pour déterminer et transmettre des informations véhicule telles que le régime moteur, la vitesse ou la position de la pédale d'accélérateur. 10 Dans le reste de la description, il sera fait usage de différentes grandeurs physiques et de leurs désignations dont voici une liste de correspondance : CT Couple transmis par l'embrayage, 15 ECT Estimation du couple transmissible par l'embrayage par lecture sur une courbe caractéristique d'embrayage, Oacc Position de la pédale d'accélérateur, Oclutch Position de la pédale d'embrayage, 20 O'clutch Dérivée instantanée de la position de la pédale d'embrayage, Otilt Pente de la rampe sur laquelle se trouve le véhicule, m Masse du véhicule, 25 b Position du levier de boîte de vitesse, r(b) Relation donnant le rapport de démultiplication entre l'arbre de sortie du moteur et l'arbre de roue motrice en fonction de la position du levier de vitesse, 30 Pwheels Rayon des pneumatiques des roues motrices sous charge, MS\B2617FR.doc5 Régime moteur, Nombre de points définissant une courbe caractéristique d'embrayage, Courbe caractéristique donnant en ordonnées le couple transmissible par l'embrayage en fonction de la position de la pédale d'embrayage en abscisses, courbe caractéristique telle que générée suite à une phase transitoire d'apprentissage des valeurs de couples en fonction des valeurs de positions de la pédale d'embrayage, l'abscisse du ie point de la courbe est notée Ociutcn cc(i), son ordonnée ECTcc(i), Courbe caractéristique résultant du traitement de la courbe caractéristique CC par le procédé de traitement de données selon l'invention, l'abscisse du ie point de la courbe est notée Oclutch_cc_tkf(i), son ordonnée ECTcc_tkf(i), Comme décrit précédemment, le moteur du véhicule de masse m 20 stationné dans une pente Ot;it doit fournir un couple supérieur à CTseuil pour faire avancer le véhicule. CTSeUil = r(b) x pwheels x m x g x sin(Ot;,t) où g est la norme du champ de gravitation terrestre. 25 Comme expliqué, selon la stratégie utilisée par le dispositif d'assistance, le système de frein est relâché à l'arrêt en phase d'embrayage dès que le couple transmis par l'embrayage est estimé être supérieur au couple CTseuil. Une opération délicate effectuée par le dispositif d'assistance 30 réside dans cette estimation du couple transmis. Pour ce faire le dispositif MS\B2617FR.doc (AM N CC 5 10 CCtkf 15 d'assistante utilise notamment l'information de position de la pédale d'embrayage et une courbe caractéristique d'embrayage. Le fonctionnement global du dispositif d'assistance est expliqué ci-après en référence à la figure 2. Dans un premier bloc fonctionnel 10, on acquiert et on met en forme les signaux en provenance des divers capteurs équipant le véhicule. Ces signaux sont notamment transmis par l'intermédiaire de la liaison bus CAN. Dans un deuxième bloc fonctionnel 11, on définit la courbe caractéristique d'embrayage. Ce bloc comprend : un sous-bloc: 12 dans lequel on détermine le rapport de boîte de vitesse actuellement sélectionné, - un sous-bloc 14 dans lequel on acquiert des données, notamment de position de pédale d'embrayage et de couple transmis par l'embrayage, et un sous-bloc 15 dans lequel on utilise les informations du bloc 10 et des sous-blocs 12 et 14 pour mettre à jour la courbe caractéristique d'embrayage. Dans un troisième bloc fonctionnel 16, on utilise la courbe caractéristique d'embrayage définie dans le bloc 11 et des informations du bloc 10 pour déterminer l'état que doit occuper une sortie 17 commandant le relâchement du système de freinage de parking. La structure des blocs 10 et 11 et leur fonctionnement sont identiques à ceux décrits dans la publication de la demande FR 2 828 450 û Al. MS\B2617FR.doc30 Le fonctionnement de ce troisième bloc fonctionnel 16 est décrit en détail ci-après en référence à la figure 3. Dans un premier bloc 20, on délivre en fonction du régime moteur et de la pente dans laquelle se trouve le véhicule, une position seuil de pédale d'accélération en deçà de laquelle, le desserrage ou relâchement du système de frein ne doit pas être commandé. Cette position seuil est définie par une cartographie, c'est-à-dire que dans une mémoire du dispositif d'assistance sont enregistrées des données faisant correspondre en cote une valeur seuil de position pour des valeurs de régime moteur en abscisses et de pente en ordonnées. Dans le bloc 21, on compare la position instantanée de la pédale d'accélérateur Oacc: avec la valeur seuil établie en sortie du bloc 20. Si la valeur de position instantanée de la pédale d'accélérateur est supérieure à la valeur seuil établie en sortie du bloc 20, la sortie du bloc 21 est active ou à l'état haut. Dans le bloc 22, on utilise les données de position de la pédale d'embrayage, de dérivée instantanée par rapport au temps de cette position et d'un paramètre temporel ATant pour fournir en sortie une position anticipée de la pédale d'embrayage Oclutch_ant. La formule utilisée est par exemple : Oclutch_ant = Oclutch + O'ciutch X ATant. Le paramètre ATant peut dépendre d'une ou plusieurs variables, notamment de la pente. 25 Dans le bloc 23, on traite les données fournies par le bloc fonctionnel 11 de la figure 3 et cléfinissant la courbe caractéristique d'embrayage pour obtenir en sortie une courbe caractéristique d'embrayage traitée ou modifiée. Le procédé de traitement des données est décrit en détail plus 30 loin. MS\B2617FR.doc Dans le bloc 24, on utilise la courbe caractéristique d'embrayage modifiée et la position anticipée de la pédale d'embrayage pour obtenir, par interpolation ou extrapolation, une estimation de la valeur de couple transmis par l'embrayage ECT. Cette valeur estimée de couple est comparée dans un bloc 25 au couple CTseuii nécessaire pour faire avancer le véhicule. Si la valeur estimée du couple transmis à l'embrayage est supérieure au couple CTseuii nécessaire pour faire avancer le véhicule, la sortie du bloc 25 est active ou à l'état haut. Les sorties des blocs 21 et 25 attaquent une porte logique ET commandant en sortie le desserrage ou le relâchement du système de freins lorsque celle-ci est active ou à l'état haut. Le procédé de traitement de données selon l'invention est maintenant décrit en référence à la figure 4. On suppose que le bloc 11 de la figure 3 fournit une matrice à deux 20 colonnes et N lignes dans laquelle sont contenues des données définissant la courbe caractéristique d'embrayage CC ou plus généralement une relation de correspondance entre des valeurs de couples et des valeurs de positions de la pédale d'embrayage. Chaque ligne i de la matrice correspond à un couple de coordonnées 25 CCi(Ociutch_cc(i), ECTcc(i)). Une telle courbe CC est par exemple représentée à la figure 5 en pointillés. Dans une première procédure, on calcule Ociutch_cc_tkf(1) = max(Ociutch_cc(1) - Aooiutch_cc ; Ociutcn_LB), les première et deuxième valeurs DOc,utch_cc et 30 Ociutch_LB étant des paramètres prédéfinis stockés en mémoire dans un élément du dispositif d'assistance, par exemple dans une mémoire du MS\B2617FR.doc15 calculateur 1. Par exemple, AOclutch_CC peut valoir 5% de la course de la pédale d'embrayage et Oclutch_LB peut valoir 15% de la course de la pédale d'embrayage. Autrement dit, on soustrait, à la plus petite valeur de position de la pédale d'embrayage Oclutch_cc(1), la première valeur DOclutch_cc si le résultat n'est pas inférieur à la deuxième valeur Oclutch_LB. Dans le cas contraire, on remplace la plus petite valeur de position de la pédale d'embrayage Oclutch_CC(1) par la deuxième valeur Oclutch_t_B. La nouvelle donnée ainsi obtenue sert alors à la définition du premier point de la courbe caractéristique d'embrayage modifiée CCtkf. Dans cette première procédure, les autres données sont inchangées. Grâce à une telle modification de la courbe, dans le cas où le véhicule est immobilisé dans une faible pente ou sur chaussée plate, on assure que le système de frein est desserré ou relâché de manière anticipée par rapport à ce qui se passerait dans les mêmes conditions avec le dispositif d'assistance décrit dans la publication de la demande de brevet français FR 2 828 450 ù A1. II s'ensuit que l'utilisateur ne ressent plus de mise en contrainte des éléments de liaison au sol avant le démarrage du véhicule. Dans une deuxième procédure, on ajoute deux nouveaux couples de données dans la matrice évoquée plus haut pour la transformer en une matrice à deux colonnes et N+2 lignes. Pour ce faire, on sélectionne la borne supérieure des valeurs contenues dans la première colonne de la matrice 2xN : maxl=1 à N(Oclutch_CC(i)). On enregistre ensuite, dans la matrice, deux nouvelles valeurs de positions de pédale d'embrayage Oclutch_CC_tkf(N+1) et Oclutch_CC_tkf(N+2), ces valeurs étant respectivement définies par les relations : Oclutch_CC_tkf(N+1) = maxi=l à N(Oclutch_CC(l)) + AOclutch_CC_tkf(N+1), et MS\B2617FR.doc Oclutch_CC_tkf(N+2) = maxi-1 à N(Oclutch_CC(I)) + AOclutch_CC_tkf(N+2), AOclutch_CC_tkf(N+1) et AOclutch_cC_tkf(N+2) étant des paramètres prédéfinis tels que o Les paramètres AOclutch_CC_tkf(N+1), AOclutch_CC_tkf(N+2), ECT_cnst_1 et ECT_cnst_2 sont prédéfinis et stockés en mémoire dans un élément du dispositif d'assistance, par exemple dans une mémoire du calculateur 1. Par exemple, ECT_cnst_1 peut valoir 80 N/m, ECT_cnst_2 peut valoir 100 N/m, AOclutch_CC_tkf(N+1) peut valoir 2% de la course de la pédale d'embrayage et AOclutch_CC_tkf(N+2) peut valoir 1% de la course de la pédale d'embrayage. La nouvelle matrice ainsi définie contient des données définissant la courbe caractéristique d'embrayage CCtkf déduite de la courbe CC ou plus généralement une relation de correspondance modifiée entre les valeurs de couples et les valeurs de positions de pédale d'embrayage. Un exemple d'une telle courbe CCtkf est par exemple représentée à la figure 5 en trait plein. Grâce à l'ajout de telles données dans la matrice, on peut maîtriser l'extrapolation de couple transmis par l'embrayage en présence de valeur de position de pédale d'embrayage importante. En effet, on définit par MS\B2617FR.doc 13 ces données la pente qui sert à l'extrapolation de ces valeurs. Cette pente est définie par la relation : (ECT_cnst_2 - ECT_cnst_1) / (Oclutch_CC_tkf(N+2) - Oclutch_CC_tkf(N+1)) Pour effectuer ces différentes procédures de traitement de données, le dispositif d'assistance comprend des moyens matériels et logiciels adéquats. En particulier, le dispositif comprend une mémoire comprenant non seulement les différents paramètres prédéfinis évoqués plus haut mais également les différentes valeurs de positions de pédale d'embrayage et de couple constituant les matrices. Cette mémoire peut par exemple faire partie du calculateur. Le dispositif comprend également des moyens de calcul pour effectuer des opérations mathématiques sur les valeurs stockées en mémoire et des moyens pour inscrire et supprimer des valeurs en mémoire. Ces différents moyens sont par exemple eux aussi compris dans le calculateur. Le dispositif comprend encore des moyens logiciels c'est-à-dire des algorithmes pour régir les enchaînements d'opérations à effectuer dans les procédures de ce procédé de traitement de données. Ces algorithmes peuvent être eux aussi mis en mémoire dans le calculateur. En particulier, pour déterminer une valeur de couple transmis par l'embrayage à partir d'une valeur de position de pédale d'embrayage, on peut utiliser une formule d'interpolation linéaire si la valeur de position de pédale d'embrayage est comprise entre deux valeurs de positions de pédale d'embrayage contenues dans la matrice 2xN+2 définissant la courbe CCtkf. Cette formule utilise les données relatives aux deux valeurs de positions de la pédale d'embrayage les plus proches de la valeur de position de pédale d'embrayage dont on veut déterminer le couple transmis et encadrant cette valeur de position de pédale d'embrayage dont on veut déterminer le couple transmis. On peut fixer la valeur de couple transmis à zéro si la valeur de position de pédale MS\B2617FR.doc d'embrayage est linférieure à la plus petite valeur de position de pédale d'embrayage contenue dans la matrice 2xN+2 définissant la courbe CCtkf. On peut enfin utiliser une formule d'extrapolation linéaire si la valeur de position de pédale d'embrayage est supérieure à la plus grande des valeurs de positions de pédale d'embrayage contenues dans la matrice 2xN+2 définissant la courbe CCtkf. Cette formule d'extrapolation linéaire utilise les données relatives à la plus grande des valeurs de positions de pédale d'embrayage contenues dans la matrice 2xN+2 et la valeur de la pente d'extrapolation précédemment évoquée. Ainsi, une valeur de couple peut être déterminée même si la courbe CCtkf n'est pas monotone. MS\B2617FR.doc Revendications : 1 Procédé de traitement de données enregistrées pendant une étape d'acquisition de données, ces données définissant une relation de correspondance (CC) entre des valeurs de couples transmis par un embrayage et des valeurs de positions d'un organe de commande de l'embrayage, caractérisé en ce que le procédé de traitement comprend une étape de modification des données enregistrées pour définir une relation de correspondance modifiée (CCtkf) entre des valeurs de couples transmis par l'embrayage et des valeurs de positions de l'organe de commande de l'embrayage, cette relation de correspondance modifiée étant destinée à être utilisée dans un dispositif (8) d'assistance aux manoeuvres en côte d'un véhicule (7) automobile équipé d'un groupe motopropulseur relié à des roues motrices par une chaîne cinématique comprenant l'embrayage et d'un système de freinage (5), le dispositif d'assistance commandant automatiquement le desserrage du système de freinage. 2. Procédé de traitement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de modification des données enregistrées comprend une procédure de substitution de la plus petite valeur de position de l'organe de commande de l'embrayage par une valeur de substitution inférieure à la valeur substituée. 3. Procédé de traitement selon la revendication 2, caractérisé en ce que la valeur de substitution est supérieure ou égale à une valeur prédéfinie (Oclutch_LB). 4. Procédé de traitement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étape de modification des données comprend une procédure d'ajout de données. MS\B2617FR.doc 15 5. Procédé de traitement selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la procédure d'ajout de données comprend l'ajout de deux couples de valeurs de positions de l'organe de commande d'embrayage (Oclutch_CC_tkf(N+1), Oclutch_CC_tkf(N+2)) et de valeurs de couples (ECT_cnst_1, ECT_cnst 2), tels que les valeurs de couples ajoutées sont supérieures aux valeurs de couples enregistrées pendant l'étape d'acquisition de données et tels que les valeurs de positions de l'organe de commande d'embrayage ajoutées sont supérieures aux valeurs de positions de l'organe de commande d'embrayage enregistrées pendant l'étape d'acquisition de données. 6. Support de données comprenant un algorithme pour la mise en oeuvre du procédé de traitement selon l'une des revendications précédentes. 7. Dispositif (8) d'assistance aux manoeuvres en côte d'un véhicule automobile comprenant des moyens matériels (1) et logiciels pour la mise en oeuvre du procédé de traitement selon l'une des revendications 1 à 5. 8. Véhicule (7) automobile comprenant un dispositif d'assistance (8) selon la revendication précédente. MS\B2617FR.doc