Brevet FR2982226A1 — publié le 20130510

Système d'activation d'un groupe motopropulseur d'un véhicule automobile par rapport à l'état d'une boîte de vitesses et procédé d'activation d'un groupe motopropulseur utilisant un tel système L'invention a trait au domaine des véhicules automobiles, et en particulier aux véhicules automobiles munis d'une boîte de vitesses pneumatique. Une boîte de vitesses permet de modifier le rapport de vitesses entre le moteur et les roues, de manière à adapter le couple fourni par un moteur aux roues. Une boîte de vitesses comprend en général une série de roues à engrenages, une première série est portée par un arbre primaire relié au moteur et une deuxième série est portée par un arbre secondaire relié aux roues du véhicule. En choisissant quelle roue de l'arbre primaire coopère avec quelle roue de l'arbre secondaire, le rapport de vitesses entre les deux arbres est varié. Le rapport de la boîte de vitesses peut être modifié manuellement, de manière automatique, ou encore de manière semi-automatique, par exemple au moyen d'un levier. En particulier, il existe des boîtes de vitesses comprenant des servos- vérins alimentés par un groupe hydraulique afin de modifier la position des roues d'engrenage et faire varier le rapport des vitesses de la boîte. Pour que la boîte de vitesses soit pilotable, c'est-à-dire pour le rapport de vitesses puisse être modifié, il faut que la pression du groupe 25 hydraulique soit suffisante pour que les vérins déplacent les roues d'engrenage sur commande. De même, pour pouvoir mettre en mouvement le véhicule, il faut que le moteur ait atteint un régime dit de roulement, dans lequel il fournit un couple suffisant aux roues du véhicule. 30 En général, l'autorisation au moteur de démarrer pour atteindre le régime de roulement n'est donnée que lorsque la boîte de vitesses est pilotable et que la position du levier est mise en concordance avec le rapport de la boîte de vitesses selon la volonté du conducteur. En effet, si le levier est mis au neutre par le conducteur, mais que le 35 rapport de la boîte de vitesses n'est pas neutre, il convient de désengager le rapport. A l'inverse, si le rapport de la boîte de vitesses est neutre, mais que le conducteur ne met pas le levier au neutre, il convient d'engager le rapport. Engagement et désengagement ne peuvent avoir lieu que si la boîte de vitesses est pilotable. Ainsi, pour que le moteur puisse démarrer, il faut que la boîte de vitesses soit pilotable préalablement, et que tout désengagement ou engagement nécessaire ait été effectué. Le document JP 2003-286873 propose de mettre en place un dispositif de contrôle du véhicule. Lorsque le moteur n'a pas encore atteint son régime de roulement et que la pression de la boîte de vitesses est inférieure à une valeur seuil alors qu'un désengagement doit être effectué, le dispositif inhibe le démarrage du véhicule. La solution proposée dans ce document, si elle permet d'éviter d'arriver en régime de roulement avec le levier dans une position qui ne correspond pas au rapport de la boîte de vitesses, augmente le temps de mise en action du véhicule. En effet, il faut d'abord attendre que la pression de la boîte de vitesses atteigne la valeur seuil, puis que le moteur atteigne le régime de roulement pour mettre en mouvement le véhicule. Il existe donc un besoin pour réduire le temps de mise en action du véhicule, tout en garantissant l'absence de remontée de défaut. Un premier objet de l'invention est de proposer un système d'activation d'un groupe motopropulseur d'un véhicule automobile limitant le temps de mise en action du véhicule. Un deuxième objet de l'invention est de proposer un système d'activation d'un groupe motopropulseur d'un véhicule automobile offrant les garanties de sécurité nécessaire. L'invention propose, selon un premier aspect, un système d'activation d'un groupe motopropulseur d'un véhicule automobile par rapport à l'état d'une boîte de vitesses, le groupe comprenant un moteur, la boîte de vitesses étant munie de vérins alimentés par un groupe hydraulique, le système comprenant des moyens pour déterminer un temps de montée en pression au bout duquel la pression de la boîte de vitesses a atteint une valeur seuil déterminée. Le système comprend en outre des moyens pour déterminer un temps d'activation du groupe motopropulseur au bout duquel le moteur fournit un couple apte à mettre le véhicule en mouvement et des moyens pour comparer le temps de montée en pression et le temps d'activation du groupe motopropulseur. Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues, seules ou en combinaison : - la boîte de vitesses est commandée par un levier de vitesses. - la boîte de vitesses est une boîte de vitesses mécanique pilotée. - la boîte de vitesses est une boîte de vitesses automatique. L'invention propose, selon un deuxième aspect, un véhicule automobile comprenant un groupe motopropulseur et un système d'activation tel que présenté précédemment pour commander le démarrage du moteur. L'invention propose, selon un troisième aspect, un procédé d'activation d'un groupe motopropulseur d'un véhicule automobile à partir d'un état au repos, le véhicule comprenant un système d'activation du groupe motopropulseur tel que présenté ci-dessus. Le procédé comprend les étapes suivantes : recevoir une commande d'initialisation ; mettre la boîte de vitesses sous pression et vérifier le système d'activation est réveillé ; déterminer le temps de montée en pression et le temps d'activation ; comparer le temps de montée en pression et le temps d'activation : détecter une commande de mise en action du véhicule ; vérifier que l'ensemble des conditions de mise en action est rempli ; si le temps le temps de montée en pression est inférieur ou égal au temps d'activation du groupe motopropulseur, démarrer le moteur ; si le temps le temps de montée en pression est supérieur au temps d'activation du groupe motopropulseur, attendre que le temps de montée en pression diminue. Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues, seules ou en combinaison : lorsque le temps de montée en pression est supérieur au temps d'activation, le procédé comprend les étapes suivantes : - déterminer à intervalles réguliers le temps de montée en pression ; - lorsque le temps de montée en pression est inférieur au temps d'activation démarrer le moteur ; la commande d'initialisation est générée par l'ouverture d'une portière du véhicule ; la commande d'initialisation est générée par une mise du contact ; lorsque le moteur est mis en route mais qu'une perte d'une condition de mise en action a lieu, le procédé comprend les étapes suivantes : - arrêter la mise en route du moteur ; - augmenter la pression dans la boîte de vitesses pour que le temps de montée en pression soit nul ; - vérifier que l'ensemble des conditions de mise en action est rempli ; - démarrer le moteur. D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront à la lumière de la description d'un mode préféré de réalisation, faite ci-après en référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une représentation schématique des éléments d'un véhicule automobile ; la figure 2 est un diagramme représentant les étapes d'un procédé dans un premier mode de fonctionnement pour l'activation d'un groupe motopropulseur d'un véhicule ; la figure 3 est un diagramme représentant les étapes d'un procédé dans un deuxième mode de fonctionnement pour l'activation d'un groupe motopropulseur d'un véhicule ; la figure 4 est diagramme représentant les étapes d'un procédé dans un troisième mode de fonctionnement pour l'activation d'un groupe motopropulseur d'un véhicule. Un véhicule automobile comprend de manière générale une caisse définissant un habitacle dans lequel sont installés le conducteur et ses passagers éventuels. La caisse est montée sur des roues permettant au véhicule de se déplacer. Le véhicule comprend divers éléments permettant de fournir à la caisse 25 l'énergie nécessaire pour se mettre en mouvement et permettant au conducteur de commander le véhicule. En particulier, comme illustré schématiquement sur la figure 1, le véhicule comprend un groupe 1 motopropulseur fixé à la caisse. Le groupe motopropulseur comprend un moteur 2, mais peut également comprendre 30 un ensemble 3 électrique regroupant des machines électriques, l'électronique de puissance qui gère l'énergie distribuée à ces machines et leur intelligence de contrôle. Par moteur, on désigne ici aussi bien un moteur thermique qu'un moteur électrique ou une combinaison des deux. 35 Le moteur 2 est relié aux roues de la caisse du véhicule afin de leur fournir un couple. Le véhicule comprend en outre une boîte 4 de vitesses pour modifier le rapport de vitesses entre le moteur 2 et les roues. La boîte 4 de vitesses peut être par exemple une boîte de vitesse mécanique pilotée ou une boîte de vitesses automatique. La boîte 4 de vitesses comporte notamment des vérins permettant d'actionner le changement de vitesse. Un groupe 5 hydraulique, comprenant par exemple une pompe à huile, permet de fournir la pression nécessaire aux vérins. Un levier 6 placé dans l'habitacle est commandé par le conducteur pour modifier le rapport des vitesses de la boîte 4. Le véhicule comporte enfin des calculateurs 7 permettant notamment de gérer les commandes électroniques du véhicule. Cependant, le rapport de la boîte 4 de vitesses ne peut être réglé que lorsque la pression est suffisante pour déplacer les vérins. La valeur à partir de la quelle la pression de la boîte 4 de vitesses est suffisante est appelée valeur seuil. La boîte 4 de vitesses peut ainsi prendre deux états : un état dans lequel elle est dite non-pilotable, et dans lequel la pression est inférieure à la valeur seuil ; un état dans lequel elle est dite pilotable, et dans lequel la pression est supérieure ou égale à la valeur seuil. Le conducteur n'est en mesure d'effectuer une action sur le véhicule que lorsque le groupe 1 motopropulseur est dans un état dans lequel le moteur 2 fournit un couple suffisant aux roues pour mettre le véhicule en mouvement. En effet, à partir de la mise en route du moteur, il doit s'écouler une certaine durée pour que le moteur 2 atteigne un régime de roulement dans lequel le couple fourni aux roues est suffisant. Par ailleurs, il convient de vérifier l'état de la boîte 4 de vitesses. En effet, si le levier 6 n'est pas en concordance avec le rapport de la boîte 4 de vitesses, par exemple si le levier 6 est au neutre et que le rapport n'est pas neutre, alors le groupe 1 motopropulseur ne peut pas entrer dans l'état actif. Il convient donc de mettre le levier 6 en concordance avec le rapport de la boîte 4 de vitesses lorsque le groupe 1 motopropulseur est dans l'état inactif. Le groupe 1 motopropulseur peut alors prendre trois états lorsque la boîte 4 de vitesses est pilotable : - un état 20 inactif, dans lequel le moteur 2 est à l'arrêt ; un état 21 d'activation, dans lequel le moteur 2 est mis en route sans toutefois atteindre le régime de roulement ; un état 22 actif, dans lequel le moteur 2 est en mesure de fournir un couple suffisant pour mettre en mouvement le véhicule. Lorsque la boîte 4 de vitesses n'est pas pilotable, on définit un quatrième état du groupe 1 motopropulseur : un état 23 au repos, dans lequel le moteur 2 est à l'arrêt. Le véhicule comprend en outre un système 8 d'activation du groupe 1 motopropulseur par rapport à l'état de la boîte 4 de vitesses. Le système 8 d'activation comprend alors des moyens 9 pour déterminer un temps de montée de pression TP correspondant au temps pour que la pression de la boîte 4 de vitesses ait atteint la valeur seuil pour passer dans l'état pilotable. Le système 8 d'activation comprend également des moyens 10 pour déterminer un temps d'activation TM au bout duquel le moteur 2 a atteint l'état actif. Avantageusement, le système 8 d'activation comprend enfin des moyens 11 pour comparer le temps de montée en pression TP avec le temps d'activation TM. Le système 8 d'activation est par exemple intégré aux calculateurs 7 du véhicule. On va maintenant décrire le fonctionnement du véhicule au démarrage. Initialement, le groupe 1 motopropulseur est dans l'état 23 au repos, c'est-à-dire en particulier que le moteur 2 est à l'arrêt. La boîte 4 de vitesses est non-pilotable. Le véhicule détecte alors une commande d'initialisation TOP 100. Par exemple, la commande d'initialisation TOP peut être générée par l'ouverture de la portière du conducteur, indiquant que le véhicule ne va pas tarder à être utilisé, ou encore en mettant la clé dans une position contact sans commander le démarrage du moteur, qui génère la commande de mise sous pression. A partir de la commande TOP, la boîte 4 de vitesses est mise 101 sous pression par le groupe 5 hydraulique et les calculateurs 7, dont le système 8 d'activation, sont réveillés 102 avant de passer à l'étape suivante. Le groupe 1 motopropulseur est toujours dans l'état 23 au repos, et la boîte 4 de vitesses n'est pas encore pilotable, la pression étant en train d'augmenter. Selon un premier mode de fonctionnement pour l'activation du groupe 1 motopropulseur (figure 2), le levier 6 et le rapport de la boîte 4 de vitesses ne sont pas en concordance. Par exemple, le levier 6 est en position neutre, alors que le rapport de la boîte 4 de vitesses n'est pas neutre. Un désengagement du rapport doit alors avoir lieu. Le système 8 détermine 103 alors le temps de montée en pression TP. Lorsque ce temps de montée en pression TP est nul, la boîte 4 de vitesses est pilotable, et le système 8 autorise 104 le passage du groupe 1 motopropulseur dans l'état inactif. Le levier 6 et le rapport de la boîte 4 de vitesses sont ainsi mis en concordance : selon l'exemple, le rapport de la boîte 4 de vitesses est 15 désengagé. Une commande de mise en action est alors envoyée 105 par le conducteur : le conducteur veut mettre le véhicule en mouvement. Par exemple, le conducteur tourne la clé jusqu'à la position de démarrage. Cette commande MEA de mise en action peut se produire plus tôt, par 20 exemple lorsque le groupe 1 motopropulseur est dans l'état au repos, mais elle ne sera prise en compte qu'à ce stade. Les calculateurs 7 vérifient que l'ensemble des conditions pour réaliser la mise en action sont réunies. Par exemple, une condition de mise en action est que le levier 6 et le rapport de la boîte de vitesses 4 soient en 25 concordance. Une autre condition de mise en action peut être également qu'un frein est bien actionné. En l'occurrence, à ce stade, la boîte 4 de vitesses est pilotable et le levier 6 et le rapport de la boîte de vitesses sont en concordance. Le groupe 1 motopropulseur passe 106 dans l'état 21 d'activation, c'est-à-dire que le moteur 2 est mis en route. 30 Puis, lorsque le moteur 2 a atteint le régime de roulement, c'est-à-dire que le temps d'activation TM est nul, le groupe 1 motopropulseur passe 107 dans l'état 22 actif : le conducteur peut mettre le véhicule en mouvement. Toutefois, il peut arriver que le levier 6 et le rapport de la boîte 4 de vitesses soient en concordance, de sorte qu'il n'y a pas d'action à court 35 terme à effectuer sur la boîte 4 de vitesses : aucun engagement ou désengagement de rapport ne doit être réalisé. Ainsi, un deuxième mode de fonctionnement pour l'activation du groupe 1 motopropulseur peut être mis en place (figure 3). Selon ce deuxième mode de fonctionnement, lorsque la commande TOP est donnée 100, que les calculateurs sont réveillés 102 et que le groupe 5 hydraulique augmente 101 la pression dans la boîte 4 de vitesses, le système 8 détermine 107 le temps de montée en pression TP de la boîte 4 de vitesses et le temps d'activation TM du groupe 1 motopropulseur. Le système 8 compare 108 le temps de montée en pression TP avec le temps d'activation TM et détermine si le groupe 1 motopropulseur peut passer directement à l'état 21 d'activation. En effet, si le temps de montée en pression TP est inférieur ou égal au temps d'activation TM, alors la boîte 4 de vitesses sera pilotable au moment où le groupe 1 motopropulseur passera dans l'état 22 actif, voire avant. Ainsi, le système 8 vérifie 109 que le temps de montée en pression TP est inférieur ou égal au temps d'activation TM. Le système 8 détecte 110 si le conducteur a alors envoyé une commande de mise en action lorsque le groupe 1 motopropulseur est dans l'état 23 au repos, et vérifie 111 que les éventuelles autres conditions pour autoriser la mise en route du moteur 2 sont remplies, en particulier le levier 6 et le rapport de la boîte 4 de vitesses sont en concordance. Le système 8 fait alors passer 112 directement le groupe 2 motopropulseur dans l'état 21 d'activation, sans passer par l'état 20 inactif. Le temps de montée en pression TP est alors masqué par le temps d'activation TM, ce qui permet de réduire le temps au bout duquel le groupe 1 motopropulseur est actif. Toutefois, alors que le levier 6 est en concordance avec le rapport de la boîte 4 de vitesses et que le conducteur envoie une commande MEA de mise en action, si le temps de montée en pression TP est supérieur au temps d'activation TM, alors le système 8 repasse 113 à l'étape 107 de détermination du temps de montée en pression TP pour attendre que le temps de montée en pression TP devienne inférieur au temps d'activation TM et autoriser que le groupe 1 motopropulseur passe 112 de l'état 23 au repos à l'état 21 d'activation. Avantageusement, le système 8 détermine 107 à intervalles réguliers le temps de montée en pression TP pour le comparer au temps d'activation TM. De même, alors que le levier 6 est en concordance avec le rapport de la boîte 4 de vitesses et que le temps de montée en pression TP est inférieur ou égal au temps d'activation TM, si aucune commande MEA de mise en action a été envoyée, alors le système 8 attend que le conducteur envoie une commande MEA de mise en action pour mettre 112 le groupe 1 motopropulseur dans l'état 21 d'activation. Que ce soit pour le premier mode de fonctionnement ou le deuxième mode de fonctionnement, lorsque le conducteur veut arrêter le véhicule alors que le groupe motopropulseur 1 est dans l'état 22 actif, et donc que la boîte 4 de vitesses est pilotable, le conducteur coupe 114 le contact. L'alimentation du moteur 2 est donc coupée et le moteur 2 s'arrête de tourner, sans toutefois être totalement à l'arrêt. Le groupe 1 motopropulseur est alors dans un état 24 de désactivation et la pression de la boîte 4 de vitesses chute : le temps de montée en pression TP n'est plus nul. Puis, lorsque le moteur 2 est totalement arrêté, le groupe 1 motopropulseur est alors dans un état 25 de maintien en désactivation, dans lequel les calculateurs 7 s'éteignent (figures 2 et 3). Le véhicule est alors prêt à recevoir une nouvelle commande TOP. Toutefois, selon un troisième mode de fonctionnement (figure 4), il se peut que, pendant que le groupe 1 motopropulseur est dans l'état 21 d'activation, il se produise 116 une perte de condition pour autoriser la mise en action. Par exemple, le conducteur déplace le levier 6 en dehors de la position du neutre. Le groupe 1 motopropulseur ne peut alors pas se mettre dans l'état 22 actif, et passe 117 dans l'état 24 de désactivation, c'est-à-dire que le moteur 2 s'arrête. Cependant, comme le contact est toujours mis, le groupe 1 motopropulseur ne passe pas en état 25 de maintien en désactivation comme précédemment, mais passe 118 en état 20 inactif, dans lequel le système 8 attend que l'ensemble des conditions pour autoriser la mise en action soit réuni, par exemple que le levier 6 et le rapport de la boîte 4 de vitesses soient mis en concordance pour de nouveau faire passer le groupe 1 motopropulseur dans l'état 21 d'activation. Si le temps de montée en pression TP n'est pas nul au moment où la perte de condition de mise en action a lieu, le système 8 attend 119 que le temps de montée en pression TP soit nul avant d'autoriser le groupe motopropulseur 1 de passer dans l'état 20 inactif. Le système 8 ainsi formé permet de diminuer le temps d'obtention de l'état 22 actif du groupe 1 motopropulseur, tout en garantissant que lorsque le groupe 1 motopropulseur est dans l'état 22 actif, l'ensemble des conditions requises pour cet état 22 sont remplis, et en particulier que la boîte 4 de vitesses est pilotable. En effet, le temps de montée en pression TP peut atteindre jusqu'à environ trois secondes. Or, le temps d'activation TM d'un moteur peut varier de 200 ms pour un moteur hybride ou 350 ms pour un moteur thermique conventionnel, jusqu'à 20 secondes dans les conditions les plus défavorables. En augmentant la pression de la boîte 4 de vitesses en même temps que le moteur 2 est dans l'état 21 d'activation pour atteindre le régime de roulement, le temps de montée en pression TP peut devenir imperceptible pour le conducteur.15 REVENDICATIONS1. Système (8) d'activation d'un groupe (1) motopropulseur d'un véhicule automobile par rapport à l'état d'une boîte (4) de vitesses, le groupe (1) comprenant un moteur (2), la boîte (4) de vitesses étant munie de vérins alimentés par un groupe hydraulique (5), le système (8) comprenant des moyens (9) pour déterminer un temps de montée en pression (TP) au bout duquel la pression de la boîte (4) de vitesses a atteint une valeur seuil déterminée, le système (8) étant caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens (10) pour déterminer un temps d'activation (TM) du groupe (1) motopropulseur au bout duquel le moteur (2) fournit un couple apte à mettre le véhicule en mouvement et des moyens (11) pour comparer le temps de montée en pression (TP) et le temps d'activation (TM) du groupe (1) motopropulseur. 2. Système (8) d'activation selon la revendication 1, dans lequel la boîte (4) de vitesses est commandée par un levier (6) de vitesses. 3. Système (8) d'activation selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la boîte (4) de vitesses est une boîte (4) de vitesses mécanique pilotée. 4. Système (8) d'activation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la boîte (4) de vitesses est une boîte de vitesses automatique. 5. Véhicule automobile comprenant un groupe (1) motopropulseur caractérisé en ce que le véhicule comprend un système (8) d'activation selon l'une quelconque des revendications précédentes pour commander le démarrage du moteur (2) du groupe (1) motopropulseur. 6. Procédé d'activation d'un groupe (1) motopropulseur d'un véhicule automobile à partir d'un état (23) au repos, le véhicule comprenant un système (8) d'activation du groupe (1) motopropulseur selon l'une des revendications 1 à 4, le procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : recevoir (100) une commande d'initialisation ; mettre (101) la boîte (4) de vitesses sous pression et vérifier (102) que le système (8) d'activation est réveillé ; déterminer (107) le temps de montée en pression (TP) et le temps d'activation (TM) ;comparer (108) le temps de montée en pression (TP) et le temps d'activation (TM) : détecter (111) une commande de mise en action du véhicule ; vérifier (112) que l'ensemble des conditions de mise en action est rempli ; si le temps le temps de montée en pression (TP) est inférieur ou égal au temps d'activation (TM) du groupe (1) motopropulseur, démarrer (112) le moteur (2) ; si le temps le temps de montée en pression (TP) est supérieur au temps d'activation (TM) du groupe (1) motopropulseur, attendre (113) que le temps de montée (TP) en pression diminue. 7. Procédé d'activation selon la revendication 6, caractérisé en ce que, lorsque le temps de montée en pression (TP) est supérieur au temps d'activation (TM), il comprend les étapes suivantes : déterminer (107) à intervalles réguliers le temps de montée en pression (TP) ; lorsque le temps de montée en pression (TP) est inférieur au temps d'activation (TM) démarrer (112) le moteur (2). 8. Procédé d'activation selon la revendication 6 ou la revendication 7, caractérisé en ce que la commande d'initialisation (TOP) est générée par l'ouverture d'une portière du véhicule. 9. Procédé d'activation selon la revendication 6 ou la revendication 7, caractérisé en ce que la commande d'initialisation (TOP) est générée par une mise du contact. 10. Procédé d'activation selon l'une des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que, lorsque le moteur (2) est mis en route mais qu'une perte d'une condition de mise en action a lieu (116), il comprend alors les étapes suivantes : arrêter (117) la mise en route du moteur (2) ; - augmenter (119) la pression dans la boîte (4) de vitesses pour que le temps de montée en pression (TP) soit nul ; vérifier (106) que l'ensemble des conditions de mise en action est rempli ; démarrer le moteur (2).35