Brevet FR2935442A1 — publié le 20100305

PROCEDE DE COMMANDE DU COUPLE D'UN MOTEUR DE VEHICULE [0001 La présente invention concerne un procédé de commande du couple d'un moteur de véhicule. [0002] L'utilisateur d'un véhicule peut dans certaines situations demander brusquement un changement du couple moteur, que ce soit une accélération ou une décélération. L'utilisateur veut que le changement de couple moteur ait lieu le plus tôt possible après l'instant où l'utilisateur a demandé un changement de couple moteur. Cependant, lorsque le changement du couple moteur est trop brutal, le véhicule subit des à-coups peu agréables pour l'utilisateur du véhicule. [0003] Le document US-A-5 740 045 décrit ainsi un procédé pour faire varier le couple de sortie du moteur par le contrôle du temps d'allumage pour commander la vitesse du moteur à travers une cible de vitesse du moteur. [0004 Le document FR-A-2 766 872 décrit un procédé de correction des à-coups de couple d'un moteur à combustion interne du type comportant un système électronique de contrôle moteur déterminant suivant les conditions de fonctionnement du moteur, les valeurs des paramètres de commande du moteur, par lequel au moins un paramètre de commande est corrigé en réponse aux oscillations du couple moteur. Le procédé comprend l'étape de calcul de la valeur dudit paramètre de commande directement en fonction de la position de la pédale d'accélérateur et détermination de la correction à appliquer audit paramètre de commande par filtrage du régime de rotation de l'arbre moteur. [0005] Le document JP200064894 décrit un dispositif de contrôle de couple pour un moteur à combustion interne. [0006] Le document FR-A-2 861 023 décrit une installation de détection pour détecter la demande d'un conducteur de véhicule souhaitant un couple de poussée global à fournir par le véhicule pendant un mode de poussée actuel. Au moins deux des signaux suivants : un signal de frein représentant l'actionnement de la pédale de frein par le conducteur, un signal de pédale d'accélérateur représentant la position actuelle de la pédale d'accélérateur, un signal de vitesse représentant la vitesse actuelle du véhicule et un signal de flux de force qui représente le flux de force dans la ligne de transmission du véhicule et/ou un signal d'état représentant l'état d'un régulateur de vitesse du déplacement du véhicule et pour émettre un signal de demande du conducteur représentant le couple de poussée global souhaité. [0007] Le document EP-B1-0 903 257 décrit un appareil de contrôle de couple pour un moteur à combustion interne monté sur un véhicule, comprenant un moyen de commande d'accélération et de décélération fonctionnel extérieur et un moyen de détection d'opération d'accélération soudaine pour détecter la présence ou l'absence d'une opération d'accélération soudaine par ledit moyen de commande d'accélération et de décélération. L'appareil comporte en outre un moyen de correction, lorsque la présence de l'opération d'accélération soudaine est détectée par ledit moyen de détection d'opération d'accélération soudaine, pour corriger le couple du moteur en utilisant une différence de phase prédéterminée et un modèle de variation de couple qui sont tous les deux prédéterminés par rapport à la condition d'accélération du moteur afin de supprimer les vibrations se produisant en raison de la variation de la force de propulsion dudit moteur à combustion interne à une transmission, dans lequel, ledit moyen de correction corrige la vitesse du moteur à l'aide d'une valeur de variation de vitesse du moteur fluctuante. Ladite valeur de variation de vitesse du moteur fluctuante est établie en soustrayant une vitesse du moteur de référence de la vitesse présente du moteur. [0008] Le document JP2006275060 décrit un dispositif de contrôle d'un moteur pour véhicule. [0009] Cependant, les dispositifs et procédés décrits dans les documents précédemment cités manquent d'efficacité. [0010 Il existe donc un besoin pour un procédé de commande du couple moteur qui soit plus efficace. [0011] Pour cela, l'invention propose un procédé de commande du couple d'un moteur de véhicule comprenant a détection d'une consigne de couple moteur, une commande de couple moteur comprenant : • une phase de variation monotone du couple moteur convergente vers la consigne de couple moteur, • une phase de variation périodique du couple moteur convergente vers la consigne de couple moteur, la phase de variation périodique débutant par une inversion du sens de la variation monotone. [0012] Dans une variante, à l'issue de la phase de variation monotone, la 10 commande de couple moteur vaut la consigne de couple moteur. [0013] Dans une variante, à l'issue de la phase de variation périodique, la commande de couple moteur vaut la consigne de couple moteur. [0014] Dans une variante, la variation périodique du couple est selon une demi-période. 15 [0015] Dans une variante, la phase de variation monotone correspond à une commande de couple moteur croissant et la phase de variation périodique débute par une commande de couple moteur décroissant. [0016] Dans une variante, la phase de variation monotone correspond à une commande de couple moteur décroissant et la phase de variation périodique débute 20 par une commande de couple moteur croissant. [0017] Dans une variante, la consigne de couple moteur correspond à la position de la pédale d'accélération du véhicule. [0018] Dans une variante, la durée des phases de variation est prédéterminée. [0019] Dans une variante, l'amplitude de la phase de variation périodique est 25 prédéterminée. [0020] Dans une variante, la phase de variation périodique est selon un signal de forme sinusoïdale, triangulaire ou elliptique. [0021] Dans une variante, la consigne de couple moteur a la forme d'un créneau. [0022] La présente invention a également pour objet un véhicule dont le calculateur met en oeuvre le procédé décrit ci-dessus pour commandé le couple du moteur. [0023] L'invention permet avantageusement de limiter la complexité des stratégies de commande tout en assurant un bon amortissement des oscillations d'un véhicule lors d'une variation de la demande de couple conducteur. [0024] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit des modes de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemple uniquement et en références aux dessins qui montrent : • figure 1, un schéma d'un exemple de mise en oeuvre du procédé et • figure 2, un schéma d'un autre exemple de mise en oeuvre du procédé. [0025] II est proposé un procédé de commande du couple d'un moteur de véhicule comprenant la détection d'une consigne de couple moteur et une commande de couple moteur. La commande du couple moteur comprenant une phase de variation monotone du couple moteur convergente vers la consigne de couple moteur et une phase de variation périodique du couple moteur convergente vers la consigne de couple moteur, la phase de variation périodique débutant par une inversion du sens de la variation monotone. [0026] Le procédé permet de limiter efficacement les à-coups et des rebonds du véhicule ressenti par le conducteur lors d'une accélération ou d'une décélération trop violente. De plus, le procédé permet de conserver un bon brio c'est-à-dire que le changement de couple moteur a lieu le plus tôt possible après l'instant où l'utilisateur a demandé un changement de couple moteur. [0027] Le procédé de commande peut être mis en oeuvre dans un calculateur dans un véhicule, le véhicule comprenant un moteur dont le couple est commandé par le calculateur. La mise en oeuvre du procédé a l'avantage d'occuper peu de place mémoire et d'utiliser peu de labels de calibration. Les labels de calibration correspondent aux paramètres du calculateur à régler pendant la mise au point du moteur. Les labels de calibration peuvent notamment être des constantes, des tables sous la forme de vecteur ou des cartographies à deux dimensions. Le procédé permet ainsi de réduire le risque sur la qualité compte tenu du grand nombre de label de calibrations à maîtriser lors de la mise au point du moteur. Le temps de mise au point du moteur est en outre réduit. [0028] Le procédé de commande est illustré par les figures 1 et 2 qui montrent des schémas d'exemples de mise en oeuvre du procédé. Plus précisément, les figures 1 et 2 illustrent l'évolution temporelle de la consigne de couple moteur et de la commande du couple moteur. [0029] Le procédé comprend la détection d'une consigne de couple moteur. En particulier, la consigne de couple moteur peut correspondre à la position de la pédale d'accélération du véhicule. Par exemple, plus la pédale d'accélération du véhicule est enfoncée, plus la consigne de couple moteur est importante. Similairement, plus la pédale d'accélération est relâchée et plus la consigne de couple moteur diminue. [0030] A titre d'illustration, la consigne de couple moteur peut avoir la forme d'un créneau comme sur les exemples des figures 1 et 2. La courbe de consigne de couple moteur est la courbe en traits mixtes. Une telle consigne est générée par un brusque changement de la demande de l'utilisateur. Lorsque l'utilisateur accélère brusquement, par exemple par appui sur la pédale d'accélérateur, le brusque changement de couple peut se traduire par une consigne de couple moteur ayant la forme d'un créneau ascendant comme sur la figure 1. Selon l'exemple de la figure 1, la consigne du couple moteur vaut le couple C1 avant l'instant t1 puis le couple C2 après l'instant t1, le couple C1 étant inférieur au couple C2. Dans le cas d'un lâcher de la pédale d'accélérateur, la consigne de couple moteur a la forme d'un créneau descendant comme représenté sur la figure 2. Dans l'exemple de la figure 2, la consigne du couple moteur vaut le couple C4 avant l'instant t4 puis la couple C5 après l'instant t4, le couple C4 étant supérieur au couple C5. [0031] Le procédé de commande comprend en outre une commande de couple moteur comprenant une phase de variation monotone du couple moteur convergente vers la consigne de couple moteur. Dans les figures 1 et 2, la commande de couple moteur est en trait plein. La phase de variation monotone a lieu entre les instants ti et t2 pour la figure 1 et entre les instants t4 et t5 pour la figure 2. Il est aussi possible de considérer que la phase de variation monotone introduit un retard temporel donné par la différence entre les instants t1 et t2 pour la figure 1 et les instants t4 et t5 pour la figure 2. Le choix de la valeur du retard constitue un compromis. Le retard n'est pas trop important pour assurer un bon brio mais le retard n'est pas non plus trop petit afin d'éviter les à-coups. [0032] Selon les exemples des figures 1 et 2, la phase de variation est des rampes. D'autres formes sont néanmoins envisageables comme un signal issu d'un filtrage du premier ou du deuxième ordre de couple demandé. De tels signaux ont l'avantage d'être des signaux simples à mettre en oeuvre. La place mémoire prise dans le calculateur pour les générer est notamment réduite. [0033] Durant la phase de variation monotone, la commande de couple moteur converge vers la consigne de couple moteur. Cela signifie que la commande tend vers la consigne. Il est possible que la commande n'atteigne pas la consigne. Mais l'inverse peut aussi être mis en oeuvre. Ainsi, dans les exemples des figures 1 et 2, à l'issue de la phase de variation monotone, la commande de couple moteur vaut la consigne de couple moteur. Cela signifie que la commande du couple moteur vaut le couple C2 à l'instant t2 dans l'exemple de la figure 1 et le couple C5 à l'instant t5 pour la figure 2. Cela permet d'obtenir une commande de couple moteur qui soit proche de la valeur du couple moteur à la fin de la phase de variation monotone. [0034] La commande comporte également une phase de variation périodique du couple moteur convergente vers la consigne de couple moteur, la phase de variation périodique débutant par une inversion du sens de la variation monotone. Dans l'exemple des figures 1 et 2, la phase de variation périodique a lieu entre les instants t2 et t3 pour la figure 1 et entre les instants t5 et t6 pour la figure 2. Pour la figure 1, le signal de commande décroît jusqu'à la valeur C3 alors que la rampe entre les valeurs C1 et C2 est croissante. De façon similaire, pour la figure 1, le signal de commande croît jusqu'à la valeur C6 alors que la rampe entre les valeurs C4 et C5 est décroissante. [0035] La phase de variation périodique permet un amortissement des contraintes exercées par le couple sur le véhicule durant la phase de variation monotone. L'amortissement concerne en particulier les éléments d'entraînement du véhicule. Cela permet de générer une commande du couple moteur qui amortit efficacement les à-coups et des rebonds du véhicule ressenti par le conducteur lors d'une accélération ou d'une décélération trop violente. De plus la commande permet de conserver un bon brio lors d'une accélération puisque la consigne de couple demandée par l'utilisateur est atteinte rapidement. [0036] Dans l'exemple des figures 1 et 2, la phase de variation monotone a lieu entre les instants t2 et t3 pour la figure 1 et entre les instants t5 et t6 pour la figure 2. La phase de variation périodique dans les exemples de telles figures est un signal de forme elliptique. On entend par signal de forme elliptique, un signal qui est un morceau d'une ellipse complète. D'autres formes de signaux sont néanmoins envisageables comme un signal de forme sinusoïdale ou triangulaire. De tels signaux ont l'avantage d'être simples à implémenter. [0037] De plus, la variation périodique du couple est limitée dans le temps selon une demi-période. Cela permet de limiter la durée de la phase de variation périodique du couple tout en obtenant un bon contrôle des à-coups. [0038] Durant la phase de variation monotone, la commande de couple moteur converge vers la consigne de couple moteur. Cela signifie que la commande tend vers la consigne. Il est possible que la commande n'atteigne pas la consigne. Ainsi, à l'issue de la phase de variation périodique, la commande de couple moteur vaut la consigne de couple moteur. Cela permet qu'à la fin de la commande, la consigne de couple moteur soit effectivement atteinte. Ainsi, à l'instant t3, la commande du couple moteur vaut le couple C2 selon l'exemple de la figure 1 et à l'instant t6, la commande du couple moteur vaut le couple C5 selon l'exemple de la figure 2. [0039] La durée des phases de variation peut être prédéterminée. Cela permet d'optimiser l'efficacité de la commande appliquée au couple moteur en fonction de la consigne. Ainsi, la durée de la phase de variation monotone peut être choisie pour avoir une convergence rapide vers la consigne du couple moteur. La durée de la variation périodique est avantageusement choisie pour amortir au mieux les variations de comportement de la voiture et en particulier éviter les à-coups générés par la variation monotone du couple moteur. [0040] Les durées des phases de variations peuvent également être reliées. Il convient de mettre en oeuvre une phase de variation périodique d'une durée adaptée à la fréquence de résonnance du véhicule. En effet, raccourcir la durée de la phase de variation monotone augmente les contraintes appliquées par le couple moteur sur le véhicule. Il est donc utile d'amortir correctement l'effet de la variation monotone du couple en adaptant la phase de variation périodique. De façon avantageuse pour assurer un bon amortissement des contraintes générées durant la phase de variation monotone, la fréquence de la phase de variation périodique peut être égale à la fréquence de résonnance du véhicule. [0041] L'amplitude de la phase de variation périodique peut également être prédéterminée. L'amplitude de la variation périodique est avantageusement choisie pour amortir au mieux les variations de comportement de la voiture et en particulier éviter les à-coups générés par un brusque changement d'accélération. A titre d'illustration, dans l'exemple de la figure 1, l'amplitude de la phase de variation correspond à la différence entre les valeurs de couple C2 et C3. Similairement, dans l'exemple de la figure 2, l'amplitude de la phase de variation correspond à la différence entre les valeurs de couple C6 et C5. [0042] Le choix de l'amplitude de la phase de variation périodique peut en outre être relié au choix des durées des phases de variations. Notamment, lorsque la durée de la phase de variation monotone est courte, les contraintes appliquées par le couple moteur sur le véhicule sont plus importantes. Il convient donc d'augmenter l'amortissement introduit par la phase de variation périodique. Accroître l'amplitude de la phase de variation périodique permet de réaliser un tel effet. De façon avantageuse pour assurer un bon amortissement des contraintes générées durant la phase de variation monotone, l'amplitude de la phase de variation périodique peut être inversement proportionnelle à la durée de la phase de variation monotone. [0043] La figure 1 illustre un exemple de consigne de couple moteur croissante. Lorsque la consigne de couple moteur est croissante, la phase de variation monotone correspond à une commande de couple moteur croissant et la phase de variation périodique débute par une commande de couple moteur décroissant. Selon l'exemple de la figure 1, la phase de variation monotone croît entre les valeurs C, et C2 tandis que la phase de variation périodique débute par une décroissance vers la valeur C3. Cela assure une bonne limitation des variations de comportement de la voiture dans le cas d'une accélération. [0044] Selon l'exemple de la figure 2, la consigne de couple moteur est décroissante. Dans un tel cas, la phase de variation monotone correspond à une commande de couple moteur décroissant et la phase de variation périodique débute par une commande de couple moteur croissant. Selon l'exemple de la figure 1, la phase de variation monotone décroît entre les valeurs de couple C4 et C5 tandis que la phase de variation périodique débute par une croissance vers la valeur de couple C6. Cela permet de bien limiter les variations de comportement de la voiture dans le cas d'une décélération. REVENDICATIONS1. Un procédé de commande du couple d'un moteur de véhicule comprenant la détection d'une consigne de couple moteur, et une commande de couple moteur 5 comprenant une phase de variation monotone du couple moteur convergente vers la consigne de couple moteur une phase de variation périodique du couple moteur convergente vers la consigne de couple moteur, la phase de variation périodique débutant par une 10 inversion du sens de la variation monotone. 2. Le procédé selon la revendication 1, dans lequel à l'issue de la phase de variation monotone, la commande de couple moteur vaut la consigne de couple moteur. 3. Le procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel à l'issue de la 15 phase de variation périodique, la commande de couple moteur vaut la consigne de couple moteur. 4. Le procédé selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel la variation périodique du couple est selon une demi-période. 5. Le procédé selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel, la phase de 20 variation monotone correspond à une commande de couple moteur croissant et la phase de variation périodique débute par une commande de couple moteur décroissant. 6. Le procédé selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel, la phase de variation monotone correspond à une commande de couple moteur décroissant et la 25 phase de variation périodique débute par une commande de couple moteur croissant. 7. Le procédé selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel la consigne de couple moteur correspond à la position de la pédale d'accélération du véhicule. 8. Le procédé selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel la durée des 30 phases de variation est prédéterminée. 9. Le procédé selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel l'amplitude de la phase de variation périodique est prédéterminée. 10. Le procédé selon l'une des revendications 1 à 9, dans lequel la phase de variation périodique est selon un signal de forme sinusoïdale, triangulaire ou elliptique. 11. Le procédé selon l'une des revendications 1 à 10, dans lequel la consigne de couple moteur a la forme d'un créneau. 12. Véhicule comprenant un calculateur mettant en oeuvre le procédé selon l'une des revendications 1 à 11, un moteur, le couple du moteur étant commandé par le calculateur.