Brevet FR2919556A1 — publié le 20090206

PROCEDE D'ASSISTANCE AU DEMARRAGE EN COTE. La présente invention concerne le domaine de l'assistance au démarrage en côte, autrement appelé 5 décollage, pour véhicule automobile. Plus précisément, l'invention concerne un procédé d'assistance au démarrage en côte pour véhicule automobile retenu au préalable en stationnement par un frein, le procédé comprenant les étapes consistant à : 10 - mesurer l'inclinaison du véhicule, et - relâcher automatiquement le frein. Le problème à résoudre pour de tels procédés est d'éviter un éventuel calage du moteur. En effet, pour certains moteurs, en particulier dits à faible couple, il 15 est possible que l'écart entre le couple moteur réel, délivré en particulier lors du démarrage du véhicule automobile, et le couple moteur nécessaire au décollage ne soit pas compensable (typiquement en appuyant sur l'accélérateur). 20 Pour résoudre un tel problème il est connu de mettre en œuvre de multiples capteurs sur le véhicule automobile. Toutefois, l'utilisation de capteurs, outre leur coût intrinsèque, nécessite parallèlement une gestion 25 électronique parfois complexe des données fournies par ces capteurs, ce qui peut alourdir en outre notamment les temps de calcul de l'unité de contrôle électronique (ECU). La présente invention a pour but de remédier à ces 30 inconvénients en proposant une solution simple à mettre en oeuvre et visant à minimiser le nombre de capteurs nécessaires, donc en particulier le coût de mise en œuvre d'un tel procédé. Avec cet objectif en vue, le dispositif selon l'invention, par ailleurs conforme au préambule cité ci-5 avant, est essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend en outre les étapes consistant à : - établir au préalable une cartographie entre le couple moteur et le régime moteur, - définir dans la cartographie une zone autorisée 10 pour un démarrage en côte et une zone interdite pour un tel démarrage, fournir une valeur du régime moteur du véhicule, - fournir une valeur du couple moteur du véhicule, en déduire les coordonnées du point de 15 fonctionnement du moteur dans la cartographie, et - ne relâcher automatiquement le frein que si les coordonnées du point de fonctionnement sont comprises dans la zone autorisée de la cartographie. Grâce à cette caractéristique, seul un capteur 20 d'inclinaison du véhicule automobile peut être nécessaire. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante donnée à titre 25 d'exemple illustratif et non limitatif et faite en référence aux figures annexées dans lesquelles : la _Figure 1 illustre un mode de réalisation d'une cartographie selon l'invention, et la figure 2 illustre un mode de réalisation 30 du procédé selon l'invention. Pour illustrer le principe de l'invention, on considère un véhicule automobile bloqué au préalable en stationnement par un frein. Le frein peut être un frein de parking ou le frein à pied du véhicule automobile. C'est-à-dire que l'invention peut être mise en œuvre quel que soit le type de moteur, quelle que soit la puissance du moteur, et surtout quel que soit le type de boîte de vitesses. Lors d'un démarrage en côte, il est de plus en plus souhaitable d'obtenir une assistance audit démarrage en côte. Dans le cas d'un véhicule stationné dans une montée (pente positive) et devant se mouvoir en avant, il est possible, sans assistance, que le véhicule automobile en fait recule pendant un instant correspondant à l'écart entre le moment où le conducteur lâche le frein et le moment où le couple du moteur est suffisant pour entraîner le véhicule automobile, et ce d'autant plus que la pente est grande et que le véhicule automobile est chargé, donc que sa masse est importante. En outre, il peut arriver, notamment pour un moteur à faible couple moteur, que celui-ci cale. Ce calage est du à l'incapacité du moteur à délivrer le couple nécessaire au décollage du véhicule automobile, combinée à une baisse de régime dudit moteur. Pour résoudre ces problèmes avec un minimum de capteurs, selon l'invention, on établit une cartographie du moteur. Une telle cartographie est illustrée figure 1, et correspond au couple moteur CPL délivré en fonction du régime moteur REG. Une telle cartographie est obtenue par exemple sur banc moteur avant la mise en service du véhicule, ou établie lors de phases de roulage du véhicule automobile. Sa forme et ses valeurs dépendent du type de moteur, aussi les unités du graphique ne sont-elles pas indiquées sur la figure 1. Pour un moteur donné, l'enveloppe de sa cartographie, telle qu'illustrée sur la figure 1, est indépendante de la masse du véhicule et de la pente sur laquelle celui-ci est susceptible de se trouver. Une étape du procédé selon l'invention consiste à fournir une valeur, de préférence instantanée, du régime moteur du véhicule. Cette étape est avantageusement mise en oeuvre par la mesure dudit régime, par tout moyen connu de l'homme du métier. Une autre étape du procédé selon l'invention consiste à fournir une valeur, de préférence instantanée, du couple moteur du véhicule. Cette étape est avantageusement mise en oeuvre par une estimation dudit couple, par tout moyen connu de l'homme du métier, dont par exemple par mesure des temps d'injection. Une fois les valeurs de couple CPL(t) et de régime REG(t) établies en un instant t donné, une autre étape du procédé selon l'invention consiste à en déduire les coordonnées du point de fonctionnement au temps t du moteur dans la cartographie. Les coordonnées du point de fonctionnement au temps 25 t sont avantageusement établies en temps réel. Selon l'invention, une étape consiste à définir dans la cartographie une zone autorisée et une zone interdite. Ces zones sont décrites ultérieurement et correspondent en l'espèce sur la figure 1 aux sous-zones 30 Z1, Z2, Z3 et Z4 pour la zone autorisée, et à la sous-zone Z5 et Z6 pour la zone interdite. La zone autorisée correspond à la zone dans laquelle le moteur, par le conducteur du véhicule automobile ou par des moyens de contrôle à cet effet, est capable d'atteindre un régime moteur lui permettant de délivrer un couple suffisant pour le décollage, c'est-à-dire suffisant pour vaincre la pente et les dispersions (dispersion du capteur d'inclinaison, de masse du véhicule, du régime moteur et du couple moteur). Une fois obtenues, les coordonnées du point de fonctionnement permettent alors de positionner celui-ci dans la cartographie, et d'en déduire si ce point est positionné dans la zone autorisée ou dans la zone interdite. Si les coordonnées du point de fonctionnement sont comprises dans la zone autorisée de la cartographie, alors on relâche automatiquement le frein, par exemple des moyens de commande peuvent émettre un signal à cet effet. Il est à noter que dans un mode de réalisation, le 20 véhicule automobile est équipé de frein à pied et de moyens de contrôle dudit frein à pied configurés pour maintenir le serrage dudit frein, donc retenir le véhicule automobile, entre le moment où le conducteur lâche ledit frein et le moment où le couple du moteur est 25 suffisant pour entraîner le véhicule automobile. Dans ce mode de réalisation, les moyens de commande pilotent les moyens de contrôle dudit frein à pied. Grâce à l'invention, il est possible de n'utiliser qu'un seul capteur, permettant de mesurer l'inclinaison 30 du véhicule. La mesure de l'inclinaison du véhicule, c'est-à-dire de la pente a sur laquelle celui-ci se situe, permet avantageusement de définir la zone autorisée et la zone interdite, de manière dynamique, comme décrit ci-après. Grâce à l'invention, il est possible de mettre en oeuvre une assistance au décollage, sans mesurer ni estimer la masse du véhicule automobile. Or, la masse d'un véhicule automobile influe sur le couple nécessaire à délivrer par la moteur pour permettre 10 le décollage. Ainsi, de manière schématique, plus une pente est forte et plus la masse du véhicule automobile est importante, plus le couple moteur à délivrer pour permettre le décollage doit être important. 15 Pour pouvoir s'affranchir de la connaissance de la masse du véhicule, la zone autorisée et la zone interdite sont avantageusement définies comme décrit ci-dessous. En effet, lors de l'établissement de la cartographie, en particulier de son enveloppe, par 20 exemple sur banc d'essai, il n'est pas possible de savoir quel sera la masse du véhicule automobile en charge, celle-ci dépendant du nombre et de la masse d'éventuels passagers, ainsi que d'éventuels bagages. Toutefois, on définit généralement de manière 25 réglementaire une masse minimale du véhicule automobile, dit poids à vide, ainsi qu'une masse maximale en charge autorisée, dite à plein. Ces masses sont connues pour un véhicule automobile donné. Selon l'invention, on peut donc définir un couple 30 de décollage maximal CPL P(a) et un couple de décollage minimal CPL V(a), illustrés sur la figure 1. Le couple de décollage maximal CPL_P(a) correspond au couple moteur nécessaire pour faire décoller un véhicule automobile à plein. Le couple de décollage minimal CPL_V(a) correspond 5 au couple moteur nécessaire pour faire décoller un véhicule automobile à vide. Comme vu précédemment, ces deux couples moteurs CPLP(a) et CPLV(a) dépendent de la pente a. Ainsi pour deux pentes al et a2 telles que a2> al, 10 on a CPL P(a2)>CPL P(al) et CPL V(a2)>CPL V(al). La mesure de la pente a, c'est-à-dire de l'inclinaison du véhicule, permet de déterminer les valeurs des seuils de couple de décollage à plein CPLP(a) et de couple de décollage à vide CPL V(a), qui 15 auront été au préalable étalonnées. Grâce à ces valeurs seuils, on peut avantageusement définir de manière dynamique la zone autorisée et la zone interdite dans la cartographie. A cet effet, typiquement, la zone interdite 20 comprend une première sous-zone (Z5 figure 1) correspondant à toute valeur de couple moteur délivré inférieure au couple de décollage à vide CPL V(a), quel que soit le régime moteur. Si les coordonnées du point de fonctionnement 25 correspondent à un point de la sous-zone Z5, alors on considère selon l'invention que le couple moteur délivré est insuffisant pour. le décollage à vide et que, dans ces conditions, le freine ne doit pas être relâché automatiquement. 30 Avantageusement, on peut ainsi subdiviser la zone autorisée et/ou la zone interdite en une pluralité de sou-zones. A cet effet, la zone de décollage autorisé comprend notamment une plage comprenant tout point de fonctionnement dont les coordonnées sont telles que le couple moteur délivré est supérieur au couple de décollage à vide CPL_V(a), et dont le régime moteur est supérieur au régime moteur nominal minimal REG N min(a) (figure 1). Cette plage correspond aux sous-zones Z1, Z2 et Z3 sur la figure 1. Plus précisément, la zone autorisée peut ainsi comprendre une première sous-zone Z1 dans laquelle le couple moteur est supérieur au couple de décollage à plein CPLP(a) correspondant à la somme du couple de décollage à vide CPL_V(a) et du couple de dispersions CPL P (a) -CPL V (a) . L'intersection de l'enveloppe de la cartographie et de la valeur du couple de décollage à plein CPL P(a) définit deux régimes moteurs : un régime moteur nominal maximal REG N max(a) et un régime moteur nominal minimal REG N min (a) . Le régime moteur nominal minimal REG N min(a) est le régime moteur en deçà duquel le couple moteur est inférieur au couple de décollage à plein CPL P(a). Le régime moteur nominal maximal REG N max(a) est le régime moteur au-delà duquel le couple moteur délivré devient inférieur au •couple de décollage à plein CPL P (a) . Comme vu précédemment, le couple de décollage à plein CPLP(a) et le couple de décollage à vide CPL V(a) dépendent avantageusement de la pente a. Par conséquent, le régime moteur nominal minimal REG N min(a) et le régime moteur nominal maximal REG_N_max(a) dépendent de même avantageusement de la pente a. La zone autorisée peut comprendre une deuxième sous-zone Z2 dans laquelle le couple moteur est supérieur au couple de décollage à vide CPL V(a) (et inférieur au couple de décollage à plein CPL_P(a)), et le régime moteur compris entre le régime moteur nominal minimal REGNmin(a) et le régime moteur nominal maximal REG N max(a). La zone autorisée peut comprendre une troisième sous-zone Z3 dans laquelle le régime moteur est supérieur au régime nominal maximal REGNmax(a), et le couple moteur est supérieur au couple de décollage à vide CPL V (a) . Cette troisième sous-zone Z3 fait partie de la zone autorisée car même si le couple moteur délivré est dans cette sous-zone inférieur au couple de décollage à plein CPLP(a), une simple baisse du regime moteur, par le conducteur du véhicule automobile ou de manière pilotée, permet aisément de retrouver un régime moteur compris entre le régime moteur nominal minimal REG N min(a) et le régime moteur nominal maximal REG_N_max(a) correspondant à la première Z1. ou à la deuxième sous-zone Z2, donc à la capacité de délivrer un couple moteur suffisant pour le décollage du véhicule automobile. La zone autorisée peut aussi comprendre une quatrième sous-zone Z4 dans laquelle le couple moteur est supérieur à la somme du couple de décollage à vide CPL V(a), du couple d'augmentation de régime, et du couple de limite de déplacement, et dans laquelle le régime moteur est inférieur au régime moteur nominal minimal REG N min(a). Dans cette sous-zone Z4, bien que le régime moteur soit inférieur au régime moteur nominal minimal REG N min(a), on considère que, comme le couple moteur délivré est supérieur à la somme du couple de décollage à vide CPL V(a), du couple d'augmentation de régime, et du couple de limite de déplacement, le couple nécessaire pour que le régime moteur atteigne le régime moteur nominal minimal REG N min(a) est susceptible d'être délivré par le moteur. En revanche, si le couple moteur délivré est inférieur à la somme du couple de décollage à vide CPL V(a), du couple d'augmentation de régime, et du couple de limite de déplacement ; et le régime moteur est inférieur au régime moteur nominal minimal REG N min(a), le couple nécessaire pour que le régime moteur atteigne le régime moteur nominal minimal REG_N_min(a) n'est pas susceptible d'être délivré par le moteur et on considère que le décollage ne doit pas être autorisé (sous-zone Z6) car le véhicule automobile est susceptible de caler. L'invention peut être illustrée également de manière synoptique sur la figure 2. La figure 2 illustre un mode de réalisation du procédé selon l'invention, en particulier sous forme d'algorithme. L'algorithme selon l'invention est avantageusement mis en oeuvre par un programme d'ordinateur. Le programme d'ordinateur selon l'invention comprend des instructions de code de programme pour l'exécution des étapes du procédé tel que défini ci-avant lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur. Dans un première étape, on fournit une valeur du couple moteur CPL. Ensuite, dans une deuxième étape, on compare la valeur du couple moteur au couple de décollage à plein CPL_P(a). Si la différence est positive, le décollage est autorisé 100. Cette étape permet de déterminer si les coordonnées du point de fonctionnement sont dans la sous-zone Z1. Sinon, on calcule si le couple moteur CPL est supérieur au couple de décollage à vide CPL V(a), et si le régime moteur est compris entre le régime moteur nominal minimal REG N min(a) et le régime moteur nominal maximal REG N max(a). Dans l'affirmative, le décollage est autorisé. Cette étape permet de déterminer si les coordonnées du point de fonctionnement sont dans la sous-zone Z2. Dans la négative, toujours avec CPL > CPL V (a) , on compare le régime REG avec le régime moteur nominal maximal REG N max(a). Si le régime REG > REG N max (a) alors le décollage est autorisé. Cette étape permet de déterminer si les coordonnées du point de fonctionnement sont dans la sous-zone Z3. Si le régime REG Si le couple moteur délivré CPL est inférieur à la somme du couple de décollage à vide CPL V(a), du couple d'augmentation de régime, et du couple de limite de déplacement ; et si REG REVENDICATIONS 1. Procédé d'assistance au démarrage en côte pour véhicule automobile retenu au préalable en 5 stationnement par un frein, le procédé comprenant les étapes consistant à : mesurer l'inclinaison ((à) du véhicule, et -relâcher automatiquement le frein, caractérisé en ce que le procédé comprend en outre les 10 étapes consistant à : - établir au préalable une cartographie entre le couple moteur et le régime moteur, - définir dans la cartographie une zone autorisée pour un démarrage en côte (Z1 à Z4) et une zone 15 interdite pour un tel démarrage (Z5, Z6), - fournir une valeur du régime (REG) moteur du véhicule, - fournir une valeur du couple (CPL) moteur du véhicule, 20 en déduire les coordonnées du point de fonctionnement (REG, CPL) du moteur dans la cartographie, et - ne relâcher automatiquement le frein que si les coordonnées du point de fonctionnement sont comprises 25 dans la zone autorisée de la cartographie. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'étape de relâchement automatique du frein n'est mise en oeuvre que si au moins la valeur du couple moteur (CPL) est supérieure ou égale à un couple de décollage à vide 30 (CPL V) du véhicule automobile. 3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel le couple de décollage à vide (CPL V(a)) du véhicule automobile est défini en fonction de l'inclinaison (a) mesurée du véhicule. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la zone autorisée comprend une première sous-zone (Z1) dans laquelle le couple moteur (CPL) est supérieur à un couple de décollage à plein (CPL P) correspondant à la somme du couple de décollage à vide (CPL_V) et d'un couple de dispersions. 5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel le couple de décollage à plein (CPL P(a)) du véhicule automobile est défini en fonction de l'inclinaison (a) mesurée du véhicule. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la zone autorisée comprend une deuxième sous-zone (Z2) dans laquelle : - le couple moteur (CPL) est supérieur au couple de décollage à vide (CPL V(a)), et - le régime moteur (REG) est compris entre un régime moteur nominal minimal (REG_N_min(a)) et un régime moteur nominal maximal (REG N max(a)). 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la zone autorisée comprend une troisième sous-zone (Z3) dans laquelle : - le régime moteur (REG) est supérieur à un/au régime nominal maximal (REG N max(a)), et - le couple moteur (CPL) est supérieur au couple de 30 décollage à vide (CPL V(a)). 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la zone autorisée comprend une quatrième sous-zone (Z4) dans laquelle : - le couple moteur (CPL) est supérieur à la somme du couple de décollage à vide (CPL_V), d'un couple d'augmentation de régime, et d'un couple de limite de déplacement, et - le régime motèur (REG) est inférieur à un/au régime moteur nominal minimal (REG N min(a)).