Brevet FR2977292A1 — publié le 20130104

PROCEDE DE CONTROLE D'UNE BOITE DE VITESSES AUTOMATIQUE La présente invention concerne un procédé de contrôle pour une boîte de vitesses automatisée d'un véhicule automobile, ainsi qu'un calculateur, une boîte de vitesses et un véhicule automobile mettant en oeuvre un tel procédé. Certains véhicules automobiles comportent une boîte de vitesses automatique, qui peut être une boîte de vitesses du type manuel pilotée, une boîte de vitesses à double embrayage, ou une transmission automatique comprenant des trains planétaires pour réaliser les différents rapports de vitesse. Par ailleurs, certains véhicules comportent aussi un moyen de contrôle automatique de la vitesse de ce véhicule, pour suivre une consigne de vitesse comme les systèmes de contrôle de vitesse appelés « Cruise control », ou pour éviter un dépassement de cette consigne de vitesse. Les boîtes de vitesses automatiques comportent un calculateur de gestion contenant en mémoire des lois de passage des rapports de vitesse, et recevant différentes informations sur la demande du conducteur comme la position de la pédale de gaz, ainsi que sur le fonctionnement du véhicule comme sa vitesse et la vitesse de rotation du moteur thermique, pour déterminer les moments des changements des rapports de vitesse. Ces lois de passage des rapports de vitesse choisissent à chaque instant le bon rapport de vitesse afin d'optimiser le fonctionnement du moteur thermique, pour obtenir des bonnes conditions de performance, de confort et d'économie d'énergie. Un type de procédé connu de contrôle de la transmission, présenté notamment par le document US-B2-6801845, réalise une adaptation des lois de passage des rapports de vitesse en fonction d'influences extérieures de circulation comme les variations de pente de la route, pour optimiser ce choix du rapport de vitesse. Toutefois pendant les changements des rapports de vitesse, on peut obtenir par la mise en oeuvre de différents actionneurs dans la boîte de vitesses, comportant des embrayages ou des freins, des baisses de couple ou une rupture du couple appliqué sur les roues motrices du véhicule. Ces variations de couple entraînent suivant les influences extérieures, une diminution plus ou moins forte de la vitesse de ce véhicule. Dans ce cas, le nouveau rapport de vitesse engagé peut ne pas être adapté aux conditions de roulage, pour rattraper suffisamment rapidement une consigne de maintien ou de limitation de la vitesse du véhicule qui est donnée par un moyen de contrôle automatique de cette vitesse. Il est connu par ailleurs de disposer une hystérésis dans les lois de passage des rapports de vitesse, qui donne de manière préalablement fixée pour des passages entre deux rapports, un écart entre le point de montée et de descente afin d'éviter une instabilité de ces passages. Toutefois cette hystérésis ne tient généralement pas compte des conditions de roulage qui sont variables, la valeur de cette hystérésis établie souvent de manière empirique est difficile à définir, et peut dans certains cas particulier ne pas convenir et créer des passages inadaptés. La présente invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients de la technique antérieure, et de proposer un procédé de contrôle simple et efficace d'une boîte de vitesses automatique, permettant d'améliorer le choix du rapport de vitesse. Elle propose à cet effet un procédé de contrôle d'une boîte de vitesses automatique pour un véhicule automobile, agissant sur des lois de passage des rapports de vitesse qui dépendent de différentes informations sur le fonctionnement de ce véhicule, le procédé prenant en compte une consigne de vitesse du véhicule donnée par un moyen de contrôle automatique de cette vitesse, qui agit sur la commande du moteur pour maintenir ou limiter la vitesse du véhicule, caractérisé en ce qu'il réalise successivement les étapes suivantes : - il calcule à partir d'une information sur la vitesse réelle du véhicule et le couple délivré par le moteur, les efforts résistants s'appliquant sur ce véhicule ; - il calcule en fonction de ces efforts résistants et d'un temps de changement de rapport prédéfini, les pertes de vitesse du véhicule causées par le changement de rapport de vitesse envisagé ; - il calcule en fonction d'un temps maximum admissible prédéfini pour rattraper la vitesse de consigne, le niveau d'accélération nécessaire du véhicule après le changement de rapport de vitesse envisagé pour revenir à la vitesse de consigne dans ce temps maximum ; - et il choisit parmi les différents rapports de vitesse qui peuvent être engagés à ce moment là par la boîte de vitesses, celui capable de délivrer ce niveau d'accélération nécessaire. Un avantage du procédé de contrôle selon l'invention, est que l'on peut facilement vérifier au préalable et de manière rigoureuse, en tenant compte à la fois de la perte de vitesse causée par le passage, dépendant des conditions de roulage qui peuvent être variables, et du couple délivrable par un nouveau rapport de vitesse, quel nouveau rapport permettra de revenir dans un délai raisonnable à la vitesse de consigne du véhicule. On peut éviter ainsi un mauvais choix pouvant causer par exemple dans le cas d'une forte pente, une instabilité avec des changements continuels de rapports. Le procédé de contrôle selon l'invention peut en outre comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. Avantageusement, le procédé de contrôle prend en compte le couple délivré à ce moment sur les roues motrices pour suivre la consigne de vitesse, et ajoute le couple nécessaire pour obtenir en plus le niveau d'accélération nécessaire, afin de donner une nouvelle consigne de couple nécessaire sur les roues motrices. Avantageusement, le procédé de contrôle compare la nouvelle consigne de couple avec les différents couples qui peuvent être délivrés sur les roues motrices, à partir des différents rapports de vitesse qui peuvent être engagés à ce moment là, pour choisir le rapport capable de délivrer ce nouveau couple. L'invention a aussi pour objet un calculateur de gestion d'une boîte de vitesses automatique pour un véhicule automobile, comportant des lois de passage des rapports de vitesse de cette boîte, ce calculateur disposant de moyens de calcul permettant de mettre en oeuvre un procédé de contrôle agissant sur ces lois de passage, comportant l'une quelconque des caractéristiques précédentes. L'invention a aussi pour objet une boîte de vitesses pour un véhicule automobile, comprenant des moyens automatisés pour changer de rapport de vitesse, cette boîte disposant pour réaliser ces changements de rapport d'un calculateur comportant la caractéristique précédente. En particulier, la boîte de vitesses peut être du type boîte de vitesses pilotée, comprenant une architecture de boîte de vitesses manuelle comportant un embrayage d'entrée, et un pilotage automatique des changements des rapports de vitesse. L'invention a de plus pour objet un véhicule automobile comportant une boîte de vitesses mettant en oeuvre le procédé de contrôle. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d'exemple et de manière non limitative, en référence au dessin annexé de la figure 1 qui est un schéma fonctionnel du procédé de contrôle selon l'invention. La figure 1 présente une succession de fonctions appliquées par le procédé de contrôle d'une boîte de vitesses automatique, pour préparer un changement de rapport de vitesse quand les conditions de roulage le demande, afin de s'assurer du bon choix du rapport final parmi plusieurs possibilités. Le procédé de contrôle peut par exemple dans une montée de la voie de circulation, vérifier si la boîte de vitesses doit descendre un seul ou plusieurs rapports de vitesse. Le calculateur de gestion de la transmission comporte en mémoire des lois de passages dépendant de différentes informations sur la demande du conducteur ainsi que sur le fonctionnement du véhicule, qui permettent de déterminer les meilleurs moments pour réaliser les changements de rapport de vitesse. Le procédé de contrôle est avantageusement mis en oeuvre par le calculateur de gestion de la transmission, il peut ainsi bénéficier d'informations déjà reçues par ce calculateur pour réaliser ses propres fonctions. Le véhicule suit une consigne de vitesse de ce véhicule, donnée par un moyen de contrôle automatique de la vitesse qui agit sur la commande du moteur pour maintenir ou limiter cette vitesse. Le procédé de contrôle calcule d'abord en temps réel 2 des efforts résistants 4 s'opposant au roulage du véhicule, en comparant le couple moteur Cm à la vitesse du véhicule Vv, et en prenant en compte le rapport de vitesse engagé dans la boîte de vitesses. On obtient ainsi pour chaque instant le couple résistant 4 s'appliquant sur le véhicule, qui dépend de ce véhicule et des conditions de roulage, notamment des efforts aérodynamiques appliqués sur le véhicule, des résistances au roulement et de la pente de la voie de circulation. A partir du couple résistant 4, du temps de changement de rapport de vitesse t1 prédéfini et gardé en mémoire pour aller vers un nouveau rapport, et de donnés connus concernant la perte de couple sur les roues motrices pendant ce changement, le procédé de contrôle calcule 6 par rapport à la vitesse de consigne qu'il faut suivre, la perte de vitesse pendant ce changement de rapport donnant un écart de vitesse 8 par rapport à cette consigne. On notera que la perte de couple moteur peut être complète dans le cas d'une boîte de vitesses pilotée comprenant un seul embrayage en entrée, ou partielle dans le cas d'autres types de boîtes de vitesses automatiques maintenant au moins une partie du couple sur les roues motrices pendant le changement de rapport de vitesse. La perte de couple peut aussi provenir d'efforts résistants qui apparaissent dans la boîte de vitesses, lors des changements de rapports. A partir de l'écart de vitesse 8 et d'un temps maximum admissible de rattrapage t2 prédéfini et gardé en mémoire pour rattraper la vitesse de consigne, le procédé calcule 10 le niveau d'accélération nécessaire appelé aussi réserve d'accélération 12, après le changement de rapport de vitesse envisagé pour revenir à la vitesse de consigne dans ce temps maximum. Le procédé ajoute ensuite 14 au couple C délivré à ce moment sur les roues motrices pour suivre la consigne de vitesse, le couple nécessaire pour obtenir en plus la réserve d'accélération 12, ce qui donne une nouvelle consigne de couple nécessaire sur les roues motrices 16 après un changement de rapport de vitesse. Le procédé compare enfin 18 la nouvelle consigne de couple 16 avec les différents couples qui peuvent être délivrés sur les roues motrices, à partir des différents rapports de vitesse qui peuvent être engagés à ce moment là, pour choisir le rapport capable de délivrer ce nouveau couple. On notera que les rapports qui peuvent être engagés sont sélectionnés au préalable en fonction de différents critères, notamment de la vitesse de rotation du moteur pour ne pas dépasser certaines limites. On obtient ainsi de manière sûre le bon rapport de vitesse qui permettra de délivrer une accélération suffisamment élevée pour revenir dans un délai limité à la vitesse de consigne, ce qui évite d'autres changements de rapports de vitesse successifs qui pourraient dégrader le confort ainsi que la sécurité. Ce procédé de contrôle facilite un développement de la transmission en donnant rapidement le bon résultat. Il peut éviter des longues mises au point de I'hystérésis entre les points de descente et de monté des rapports de vitesse qui étaient pratiquées habituellement. Il tient compte aussi des conditions réelles de roulage du véhicule qui peuvent évoluer à chaque instant, et qui ne peuvent pas être prisent en compte avec une hystérésis définie de manière fixe. Le procédé de contrôle est particulièrement adapté pour une boîte de vitesses pilotée comprenant une rupture de couple à chaque changement de rapport de vitesse, qui peut occasionner une perte de vitesse notable du véhicule dans une montée. REVENDICATIONS1 - Procédé de contrôle d'une boîte de vitesses automatique pour un véhicule automobile, agissant sur des lois de passage des rapports de vitesse qui dépendent de différentes informations sur le fonctionnement de ce véhicule, le procédé prenant en compte une consigne de vitesse du véhicule donnée par un moyen de contrôle automatique de cette vitesse, qui agit sur la commande du moteur pour maintenir ou limiter la vitesse du véhicule, caractérisé en ce qu'il réalise successivement les étapes suivantes : - il calcule (2) à partir d'une information sur la vitesse réelle du véhicule (Vv) et le couple délivré par le moteur (Cm), les efforts résistants s'appliquant sur ce véhicule (4) ; - il calcule (6) en fonction de ces efforts résistants (4) et d'un temps de changement de rapport prédéfini (t1), les pertes de vitesse du véhicule (8) causées par le changement de rapport de vitesse envisagé ; - il calcule (10) en fonction d'un temps maximum admissible (t2) prédéfini pour rattraper la vitesse de consigne, le niveau d'accélération nécessaire du véhicule (12) après le changement de rapport de vitesse envisagé pour revenir à la vitesse de consigne dans ce temps maximum ; - et il choisit (18) parmi les différents rapports de vitesse qui peuvent être engagés à ce moment là par la boîte de vitesses, celui capable de délivrer ce niveau d'accélération nécessaire (12). 2 - Procédé de contrôle selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il prend en compte le couple délivré (C) à ce moment sur les roues motrices pour suivre la consigne de vitesse, et ajoute (14) le couple nécessaire pour obtenir en plus le niveau d'accélération nécessaire (12), afin de donner une nouvelle consigne de couple nécessaire sur les roues motrices (16). 3 - Procédé de contrôle selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il compare (18) la nouvelle consigne de couple (16) avec les différentscouples qui peuvent être délivrés sur les roues motrices, à partir des différents rapports de vitesse qui peuvent être engagés à ce moment là, pour choisir le rapport capable de délivrer ce nouveau couple. 4 - Calculateur de gestion d'une boîte de vitesses automatique pour un véhicule automobile, comportant des lois de passage des rapports de vitesse de cette boîte, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de calcul (2, 6, 10, 14, 18) permettant de mettre en oeuvre un procédé de contrôle agissant sur ces lois de passage, réalisé selon l'une quelconque des revendications précédentes. 5 - Boîte de vitesses pour un véhicule automobile, comprenant des moyens automatisés pour changer de rapport de vitesse, caractérisée en ce qu'elle comporte pour réaliser ces changements de rapport un calculateur selon la revendication 4. 6 - Boîte de vitesses selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle est du type boîte de vitesses pilotée, comprenant une architecture de boîte de vitesses manuelle comportant un embrayage d'entrée, et un pilotage automatique des changements des rapports de vitesse. 7 - Véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte une boîte de vitesses réalisée selon la revendication 5 ou 6.