Brevet FR2927040A1 — publié le 20090807

La présente invention concerne un système d'assistance au démarrage d'un véhicule automobile en côte. L'invention concerne aussi un procédé de fonctionnement d'un tel système. L'invention concerne encore un logiciel mettant en oeuvre un tel procédé. L'invention concerne enfin un véhicule automobile comprenant un système d'assistance au démarrage en côte. Des études sont aujourd'hui menées pour intégrer des systèmes actifs dans les véhicules automobiles. L'objectif de ces systèmes est d'améliorer le comportement du véhicule et, par conséquent, d'améliorer la sécurité des occupants du véhicule. Sur les véhicules actuels, le démarrage en côte est source de stress et, dans certains cas, de risque pour le conducteur qui cherche autant que possible à limiter le recul du véhicule lors d'un décollage dans une pente, c'est-à-dire dans la phase où le véhicule commence à quitter son état immobile pour se déplacer. Généralement, lors d'un démarrage en côte, le conducteur déplace le plus vite possible son pied de la pédale de frein à la pédale d'accélérateur, ou bien agit simultanément sur la pédale d'accélérateur et sur le levier de frein à main en dosant ses actions sur chacun de ces organes. II est néanmoins connu des systèmes d'aide ou d'assistance au démarrage en côte permettant d'éviter ce stress en simplifiant les actions 25 que doit exécuter le conducteur pour mettre en mouvement le véhicule. On connait de la demande WO 82/02176 un dispositif permettant à un véhicule automobile d'éviter d'avancer sans que le conducteur agisse sur l'accélérateur. En effet, il est connu que les boîtes de vitesses 30 automatisées produisent un effet dit � de rampage �, c'est-à-dire une tendance du véhicule à se mettre en mouvement contre l'intention du MS\REN072FR.dpt conducteur alors que le levier de sélection de mode de transmission est en position marche avant ou marche arrière. Cet effet est dû à l'architecture de la boîte automatisée qui fait qu'un faible couple est transmis du moteur aux roues dès que le levier de sélection de mode de transmission est en position marche avant ou marche arrière. Pour remédier à ce phénomène de rampage qui peut être vu comme un inconvénient, le dispositif décrit présente des moyens d'action sur les freins du véhicule tant que le conducteur n'agit pas sur la pédale d'accélérateur. Un tel dispositif présente un fonctionnement complètement différent du système proposé dans la présente invention. En outre, il est à noter que le dispositif décrit dans la demande WO 82/02176 peut engendrer une consommation de l'embrayage plus rapide et donc baisser la durée de vie de la boîte de vitesses automatisée. II existe aussi un problème de sécurité du fait que lorsque le véhicule est immobilisé, le conducteur pourrait en sortir avec tous les risques qui s'ensuivent. On connaît aussi de la demande FR 2 875 202 un procédé de commande de véhicule dans lequel on contrôle le rampage en couple ou en vitesse selon que l'objectif est d'éviter le mouvement du véhicule dans une pente ou de déplacer le véhicule à une vitesse donnée. En effet, le couple de rampage peut être utilisé pour éviter le mouvement du véhicule dans une pente. Cependant, un tel procédé active en permanence l'embrayage de la transmission qui pourrait surchauffer si la boîte de vitesses a un embrayage � à sec � : c'est notamment le cas des boîtes de vitesses robotisée ou à double embrayage. Dans ces cas, un tel procédé de commande ne serait pas applicable car la durée de vie de l'embrayage en serait sérieusement réduite. On connait enfin de la demande FR 2 552 190 un système dans lequel lorsqu'un véhicule automobile est arrêté pendant que son moteur tourne MS\REN072FR.dpt au ralenti et que le levier de sélection du mode de transmission est en position marche avant ou marche arrière, on interrompt complètement la transmission de couple entre le moteur et les roues motrices du véhicule. Ceci est obtenu en plaçant automatiquement le dispositif de transmission au point mort. De cette manière, on peut diminuer la consommation de carburant et éviter l'effet de rampage du véhicule. Avec un tel système, on n'apporte pas de réponse au problème du démarrage en côte. De plus, ce système augmente le temps de réaction du véhicule qui pourrait donc reculer dans une côte. Le but de l'invention est de fournir un système d'assistance au démarrage d'un véhicule automobile en côte permettant d'obvier aux inconvénients identifiés précédemment et permettant d'améliorer les systèmes d'assistance connus de l'art antérieur. En particulier, l'invention propose un procédé d'assistance permettant d'utiliser l'effet de rampage d'une boîte de vitesses automatisée ou robotisée pour aider au démarrage en côte sans pour autant limiter la durée de vie de la boîte de vitesses et notamment la durée de vie de l'embrayage de la boîte de vitesses. Le procédé selon l'invention régit le fonctionnement d'un système d'assistance au démarrage d'un véhicule automobile en côte, comprenant une boîte de vitesses munie d'un moyen de rampage. Il est caractérisé en ce que le moyen de rampage est inhibé ou non inhibé en fonction de la pente du sol sur lequel se trouve le véhicule. Le moyen de rampage peut être inhibé lorsque la pente du sol sur lequel se trouve le véhicule est supérieure à une première valeur seuil comprise entre 0% et 15% et, de préférence, comprise entre 2% et 10%. MS\REN072FR.dpt30 Le moyen de rampage peut être inhibé lorsque la valeur de position d'un organe de commande d'accélération est inférieure à une deuxième valeur seuil, cette deuxième valeur seuil étant dépendante de la pente du sol sur lequel se trouve le véhicule. La deuxième valeur seuil peut être constante, notamment nulle, lorsque la pente la pente du sol sur lequel se trouve le véhicule est inférieure à une troisième valeur seuil comprise entre 0% et 15% et, de préférence, comprise entre 2% et 10%. Un dispositif de frein peut être activé lorsque le moyen de rampage est inhibé et que le système d'assistance au démarrage en côte doit être actif. 15 Un dispositif de frein peut être activé ou désactivé selon que le moyen de rampage est suffisant ou non pour retenir le véhicule. Selon l'invention, le système d'assistance au démarrage d'un véhicule automobile en côte comprend des moyens matériels et/ou logiciels de 20 mise en oeuvre du procédé de fonctionnement défini précédemment. Les moyens matériels peuvent comprendre une unité de traitement et de commande d'un dispositif de frein. 25 Les moyens matériels peuvent comprendre une boîte de vitesses munie d'un moyen de rampage pouvant être inhibé et un moyen de détermination de la pente du sol sur lequel se trouve le véhicule. Le moyen de détermination de la pente du sol sur lequel se trouve le 30 véhicule peut fournir une valeur de pente à l'unité de traitement et de commande et à la boîte de vitesses. MS\REN072FR.dpt 10 Le moyen de détermination de la pente du sol sur lequel se trouve le véhicule peut fournir une valeur de pente à l'unité de traitement et de commande et l'unité de traitement et de commande peut commander l'inhibition du moyen de rampage de la boîte de vitesses. Selon l'invention, un véhicule automobile comprend un système d'assistance au démarrage en côte défini précédemment. Le dessin annexé représente, à titre d'exemples, deux modes de réalisation d'un système d'assistance au démarrage en côte selon l'invention. La figure 1 est un schéma d'un premier mode de réalisation d'un système d'assistance au démarrage en côte selon l'invention. La figure 2 est un schéma illustrant le principe de fonctionnement du premier mode de réalisation d'un système d'assistance au démarrage en côte selon l'invention. La figure 3 est un ordinogramme détaillant un mode d'exécution du procédé de fonctionnement du premier mode de réalisation d'un système d'assistance au démarrage en côte selon l'invention. 25 La figure 4 est un schéma d'un deuxième mode de réalisation d'un système d'assistance au démarrage en côte selon l'invention. La figure 5 est un schéma illustrant le principe de fonctionnement du deuxième mode de réalisation d'un système d'assistance au démarrage 30 en côte selon l'invention. MS\REN072FR.dpt20 La figure 6 est un ordinogramme détaillant un mode d'exécution du procédé de fonctionnement du deuxième mode de réalisation d'un système d'assistance au démarrage en côte selon l'invention. Les systèmes d'assistance au démarrage en côte de véhicules dotés d'une boîte de vitesses automatisée (robotisée ou automatique) peuvent utiliser non seulement un dispositif de frein mais aussi l'énergie du moteur pour retenir le véhicule dans une pente. En effet, selon les différentes solutions techniques adoptées, les boîtes de vitesses automatisées peuvent apporter en effet de rampage sur des pentes qui vont typiquement jusqu'à 10 - 12% d'inclinaison. Dans ce cas, l'effet de rampage produit par la boîte de vitesses peut éviter le recul du véhicule sans besoin d'un dispositif de frein. Par contre, pour des pentes plus importantes, le couple de rampage est insuffisant pour retenir le véhicule dans la pente. Un dispositif de frein doit être activé pour éviter le déplacement du véhicule. Un premier mode de réalisation d'un système d'assistance ou d'aide au démarrage en côte d'un véhicule automobile, représenté à la figure 1, comprend principalement un dispositif de frein 14 agissant sur des roues 18 du véhicule, une boîte de vitesses automatisée 17 (par exemple robotisée ou automatique) pour transmettre une puissance mécanique d'un moteur 16 d'entraînement du véhicule aux roues, une unité logique 13 de traitement et de commande du dispositif de frein et un moyen 15 de détermination (par mesure et/ou estimation) de la pente du sol sur lequel repose le véhicule. Le système d'assistance peut être en interaction avec des organes 12 de commande de déplacement du véhicule, notamment un organe de commande d'accélérateur du véhicule comme une pédale. Le système peut recevoir de ces organes des informations comme par exemple une MS\REN072FR.dpt information de position de pédale d'accélérateur et/ou une information de pression exercée sur l'un des organes de commande. Le système d'assistance est en interaction avec le moteur 16. En effet, la puissance de celui-ci est transmise à la boîte de vitesses et des informations peuvent être transmises à l'unité de traitement et de commande. La boîte de vitesses comprend un moyen de rampage 19. Ce moyen produit un effet de rampage, c'est-à-dire qu'il a tendance à mettre en mouvement le véhicule contre l'intention du conducteur alors que le levier de sélection de mode de transmission est en position marche avant ou marche arrière. Par � contre l'intention du conducteur �, on entend que celui-ci n'agit pas sur l'organe d'accélérateur. Il est possible d'inhiber le moyen de rampage. Dans son état inhibé, l'effet de rampage est inhibé. Le dispositif qui pilote et contrôle la boîte de vitesse peut inhiber le rampage à la demande d'un autre système ou si ce dispositif est en mesure de vérifier que des conditions sont vérifiées, par exemple que la pente du sol sur lequel se trouve le véhicule est supérieure à un seuil de pente. Le moyen de détermination de la pente envoie une information de valeur de pente à l'unité de logique de traitement et de commande et à la boîte de vitesses. Ainsi, le moyen de détermination est partagé entre la boîte de vitesses et un système de frein incluant le dispositif de frein 14 et l'unité logique 13 de traitement et de commande. Comme il sera vu plus en détail par la suite, en fonction de la valeur de pente fournie par le moyen de détermination, le moyen de rampage 19 est inhibé ou non. Conformément à l'illustration de la figure 2, dans un mode d'exécution du procédé de fonctionnement du système, le moyen MS\REN072FR.dpt de rampage est non inhibé si la pente est inférieure à un premier seuil de pente et inhibé dans le cas contraire. Par exemple, le premier seuil de pente peut être compris entre 0 et 15%, et, de préférence, peut prendre toute valeur comprise entre 2 et 10%. Bien entendu, la valeur de pente doit être comptée algébriquement en tenant compte de la direction de déplacement du véhicule désirée : si la pente a tendance à entraîner le véhicule en marche arrière et que la direction de déplacement du véhicule désirée est la marche avant, le moyen de rampage est non inhibé, dans la même situation, si la direction de déplacement du véhicule désirée est la marche arrière, le moyen de rampage est inhibé. Lorsque le moyen de rampage est inhibé, c'est le dispositif de frein qui est activé pour retenir le véhicule dans la pente, s'il y a lieu de le retenir. Le dispositif de frein est commandé par l'unité de traitement et de commande. Cette dernière lui envoie une information d'activation ou de désactivation et, le cas échéant, une consigne de pilotage du couple de freinage. Le système d'assistance décrit précédemment comprend des moyens matériels et/ou logiciels pour régir son fonctionnement conformément au procédé objet de l'invention. Ces moyens comprennent notamment un moyen d'interprétation d'une information de valeur de pente et de traduction de cette information en une commande d'inhibition ou de non inhibition du moyen de rampage, un moyen d'interprétation d'une information de valeur de pente, des informations du moteur et des informations d'actions sur des organes de commande du déplacement du véhicule et de traduction de ces informations en une commande d'activation ou de désactivation du dispositif de frein et, le cas échéant, en une consigne de freinage. MS\REN072FR.dpt Les moyens évoqués dans le paragraphe précédent peuvent au moins partiellement être réalisés par des programmes d'ordinateur. Un mode d'exécution d'un procédé de fonctionnement du système 5 d'assistance évoqué ci-dessus est décrit ci-après en référence à la figure 3. Dans une première étape 100, on détermine la valeur de la pente du sol sur lequel se trouve le véhicule. Dans une deuxième étape 110, on compare la valeur de la pente déterminée à l'étape précédente à une première valeur seuil de pente. Si la valeur de pente déterminée est supérieure à la valeur seuil, on 15 passe à une étape 120 dans laquelle le moyen de rampage est inhibé et dans laquelle le dispositif de frein est activé. Si la valeur de pente déterminée est inférieure à la valeur seuil, on passe à une étape 130 dans laquelle le moyen de rampage n'est pas inhibé. Dans une étape 140, on détermine si l'effet de rampage est suffisant pour retenir le véhicule. Si tel est le cas, on passe à une étape 150 dans laquelle le dispositif de 25 frein est désactivé. Si tel n'est pas le cas, on passe à une étape 160 dans laquelle le dispositif de frein est activé. 30 Il est possible de se passer des étapes 140 à 160, s'il est certain qu'avec le seuil de pente choisi, le couple de rampage est supérieur au couple MS\REN072FR.dpt 10 20 minimal nécessaire pour entraîner le véhicule. Un deuxième mode de réalisation d'un système d'assistance ou d'aide au démarrage en côte d'un véhicule automobile, représenté à la figure 4, comprend principalement un dispositif de frein 24 agissant sur des roues 28 du véhicule, une boîte de vitesses automatisée 27 (par exemple robotisée ou automatique) pour transmettre une puissance mécanique d'un moteur 26 d'entraînement du véhicule aux roues, une unité logique 23 de traitement et de commande du dispositif de frein et un moyen 25 de détermination (par mesure et/ou estimation) de la pente du sol sur lequel repose le véhicule. Le système d'assistance est en interaction avec des organes 22 de commande de déplacement du véhicule, notamment un organe de commande d'accélérateur du véhicule comme une pédale. Le système reçoit de ces organes des informations comme par exemple une information de position de pédale d'accélérateur et/ou une information de pression exercée sur l'un des organes de commande. Le système d'assistance est en interaction avec le moteur 26. En effet, la puissance de celui-ci est transmise à la boîte de vitesses et des informations sont transmises à l'unité de traitement et de commande. La boîte de vitesses comprend un moyen de rampage 29. II est possible 25 d'inhiber ce moyen de rampage. Dans son état inhibé, l'effet de rampage est inhibé. Le moyen de détermination de la pente envoie une information de valeur de pente à l'unité de logique de traitement et de commande. Comme il sera vu plus en détail par la suite, en fonction de la valeur de MS\REN072FR.dpt 30 pente fournie par le moyen de détermination, le moyen de rampage 29 est inhibé ou non. Conformément à l'illustration de la figure 5, dans un mode d'exécution du procédé de fonctionnement du système, le moyen de rampage n'est pas inhibé si l'organe de commande d'accélération est positionné au-delà d'une position seuil et inhibé si l'organe de commande d'accélération est positionné en-deçà de la position seuil, cette position seuil dépendant de la pente. Cette position seuil est déterminée par exemple par cartographie et dépendante de la pente du sol sur lequel repose le véhicule. De préférence, la position seuil est indépendante de la pente en dessous d'une deuxième valeur seuil de pente. Notamment, en dessous de la deuxième valeur seuil de pente, la position seuil peut être la position relâchée de l'organe de commande d'accélérateur. Par exemple, le deuxième seuil de pente peut être compris entre 0 et 15%, et, de préférence, peut prendre toute valeur comprise entre 2 et 10%. Bien entendu, comme expliqué précédemment, le moyen de rampage reste non inhibé indifféremment de la pente si cette pente a tendance à entraîner le véhicule dans le sens de déplacement désiré. Lorsque le moyen de rampage est inhibé, c'est le dispositif de frein qui est activé pour retenir le véhicule dans la pente, s'il y a lieu de le retenir. Le dispositif de frein est commandé par l'unité de traitement et de commande. Cette dernière lui envoie une information d'activation ou de désactivation et, le cas échéant, une consigne de pilotage du couple de freinage. Contrairement au premier mode de réalisation du système, dans ce deuxième mode de réalisation du système, c'est l'unité logique de traitement et de commande qui commande l'inhibition ou la non inhibition 30 du moyen de rampage 29. MS\REN072FR.dpt Le système d'assistance décrit précédemment comprend des moyens matériels et/ou logiciels pour régir son fonctionnement conformément au procédé objet de l'invention. Ces moyens comprennent notamment un moyen d'interprétation d'une information de valeur de pente et de traduction de cette information en une commande d'inhibition ou de non inhibition du moyen de rampage, un moyen d'interprétation d'une information de valeur de pente, des informations du moteur et des informations d'actions sur des organes de commande du déplacement du véhicule et de traduction de ces informations en une commande d'activation ou de désactivation du dispositif de frein et le cas échéant en une consigne de freinage. L'unité logique de traitement comprend notamment des moyens matériels et/ou logiciels de comparaison de la position de l'organe de commande d'accélérateur à la position seuil de cet organe et des moyens de commande de l'activation du moyen de rampage en conséquence de cette comparaison. Les moyens évoqués dans le paragraphe précédent peuvent au moins partiellement être réalisés par des programmes d'ordinateur. Un mode d'exécution d'un procédé de fonctionnement du système d'assistance évoqué ci-dessus est décrit ci-après en référence à la figure 6. Dans une première étape 200, on détermine la valeur de la pente du sol 25 sur lequel se trouve le véhicule. Dans une deuxième étape 210, on détermine une valeur seuil de position de l'organe de commande d'accélérateur à partir de la valeur de la pente déterminée à l'étape 200. Cette valeur seuil de position est en effet 30 dépendante de la valeur de la pente du sol sur lequel se trouve le véhicule. MS\REN072FR.dpt 13 Dans une troisième étape 220, on compare la valeur de position de l'organe de commande d'accélérateur à la valeur seuil de position déterminée à l'étape 210. Si la valeur de position de l'organe de commande d'accélérateur est inférieure à la valeur seuil, on passe à une étape 230 identique à l'étape 120 précédemment décrite. 10 Si la valeur de position de l'organe de commande d'accélérateur est supérieure à la valeur seuil (c'est-à-dire si la position l'organe de commande d'accélérateur définit une charge plus importante que la charge correspondant à la valeur seuil de position), on passe à une série d'étape 240 à 270 identiques aux étapes 130 à 160 précédemment 15 décrites. De préférence, dans les étapes 120 et 230 et éventuellement dans les étapes 160 et 270, l'activation du dispositif de freinage est limitée à quelques secondes, par exemple deux secondes. 20 Le système selon l'invention et son procédé de fonctionnement permettent d'éviter de multiplier inutilement les efforts de maintien du véhicule lors d'un démarrage en côte. En effet, on évite de retenir le véhicule immobile avec le moyen de rampage de la boîte de vitesses 25 lorsque son effet est, de toute façon, insuffisant. Ainsi, on évite un échauffement et une détérioration de l'embrayage. Le dispositif de frein évoqué précédemment peut consister en un système hydraulique. L'unité logique de traitement peut être intégrée à 30 un calculateur de contrôle de stabilité du véhicule qui agit sur le dispositif de frein. MS\REN072FR.dpt5 Le dispositif de frein n'est activé que pendant une durée limitée (typiquement quelques secondes). Si le décollage n'a pas été réalisé, les freins se relâchent et le véhicule peut reculer ou avancer à moins que le conducteur n'active une commande de freinage. Dans ce cas de figure, l'effet de rampage peut être utile pour réaliser un recul ou une avancé plus progressifs du véhicule. MS\ RENO72FR.dpt Revendications : 1. Procédé de fonctionnement d'un système (11 ; 21) d'assistance au démarrage d'un véhicule automobile en côte, comprenant une boîte de vitesses (17 ; 27) munie d'un moyen de rampage (19 ; 29), caractérisé en ce que le moyen de rampage est inhibé ou non inhibé en fonction de la pente du sol sur lequel se trouve le véhicule. 2. Procédé de fonctionnement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de rampage est inhibé lorsque la pente du sol sur lequel se trouve le véhicule est supérieure à une première valeur seuil comprise entre 0% et 15% et, de préférence, comprise entre 2% et 10%. 3. Procédé de fonctionnement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de rampage est inhibé lorsque la valeur de position d'un organe de commande d'accélération est inférieure à une deuxième valeur seuil, cette deuxième valeur seuil étant dépendante de la pente du sol sur lequel se trouve le véhicule. 4. Procédé de fonctionnement selon la revendication 3, caractérisé en ce que la deuxième valeur seuil est constante, notamment nulle, lorsque la pente la pente du sol sur lequel se trouve le véhicule est inférieure à une troisième valeur seuil comprise entre 0% et 15% et, de préférence, comprise entre 2% et 10%. 5. Procédé de fonctionnement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un dispositif de frein (14 ; 24) est activé lorsque le moyen de rampage est inhibé et que le système d'assistance au démarrage en côte doit être actif. MS\REN072FR.dpt 6. Procédé de fonctionnement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un dispositif de frein (14 ; 24) est activé ou désactivé selon que le moyen de rampage est suffisant ou non pour retenir le véhicule. 7. Système (11 ; 21) d'assistance au démarrage d'un véhicule automobile en côte comprenant des moyens matériels (13, 14, 15, 17 ; 23, 24, 25, 27) et/ou logiciels de mise en oeuvre du procédé de fonctionnement selon l'une des revendications précédentes. 8. Système d'assistance selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens matériels comprennent une unité (13 ; 23) de traitement et de commande d'un dispositif de frein (14 ; 24). 9. Système d'assistance selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que les moyens matériels comprennent une boîte de vitesses muni d'un moyen de rampage pouvant être inhibé et un moyen (15 ; 25) de détermination de la pente du sol sur lequel se trouve le véhicule. 10. Système (11) d'assistance selon la revendication 9, caractérisé en ce que le moyen (15) de détermination de la pente du sol sur lequel se trouve le véhicule fournit une valeur de pente à l'unité (13) de traitement et de commande et à la boîte de vitesses (17). 11. Système (21) d'assistance selon la revendication 9, caractérisé en ce que le moyen (25) de détermination de la pente du sol sur lequel se trouve le véhicule fournit une valeur de pente à l'unité (23) de traitement et de commande et en ce que l'unité de traitement et de commande commande l'inhibition du moyen (29) de rampage de la boîte de vitesses (27). MS\REN072FR.dpt17 12. Véhicule automobile comprenant un système (11 ; 21) d'assistance au démarrage en côte selon l'un des revendications 7 à 11. MS\REN072FR.dpt