Brevet FR3001937A1 — publié le 20140815

PROCEDE DE CONTROLE DES CHANGEMENTS DE MODE DE FONCTIONNEMENT D'UN VEHICULE, PASSANT DIRECTEMENT DU PREMIER AU TROISIEME MODE [0001] La présente invention concerne un procédé de contrôle des changements de mode d'un dispositif de traction d'un véhicule automobile, disposant de plusieurs modes de fonctionnement avec un passage automatisé entre ces modes, ainsi qu'un véhicule automobile mettant en oeuvre un tel procédé. [0002] Certains véhicules automobiles disposent d'une chaîne de traction comprenant plusieurs modes de fonctionnement adaptés pour délivrer différents niveaux de couple sur les roues motrices, et un passage automatique entre ces différents modes qui dépend de la demande du conducteur et des conditions de roulage. [0003] Un procédé connu de passage des rapports de vitesse constituant différents modes de fonctionnement d'une transmission automatisée, présenté notamment par le document FR-B1-2866284, réalise des passages aux rapports supérieurs en fonction des niveaux de couple demandés par le conducteur. [0004] Pour des véhicules hybrides comprenant plusieurs modes de fonctionnement mettant en oeuvre des motorisations, ces modes pouvant délivrer aux roues motrices des niveaux de couple différents, il est connu aussi de choisir 20 le mode en fonction du couple demandé par le conducteur. [0005] Toutefois, dans le cas d'une chaîne de traction comprenant au moins trois modes de fonctionnement prévus pour délivrer dans l'ordre un couple aux roues motrices qui est de plus en plus faible, on a généralement des lois propres individuelles différentes permettant de passer du premier au deuxième mode et du 25 deuxième au troisième mode, qui fonctionnent de manière indépendante. [0006] Une loi propre connue permettant de passer d'un mode au suivant, réalise dans le cas d'une diminution de la demande de couple, une intégration par rapport au temps de l'écart entre le nouveau couple demandé et le maximum de couple que peut délivrer le mode suivant, pour passer à ce mode suivant une fois que la valeur de l'intégrale à atteint un seuil prédéfini. [0007] Un problème qui se pose alors est que l'on peut avoir dans certains cas de fonctionnement un passage du premier au deuxième mode suivi juste après d'un passage du deuxième au troisième mode, parce qu'après le passage de ce deuxième mode, le système calcule que les conditions de passage vers le troisième mode sont réunies, ce qui donne une succession de passages rapprochés qui peuvent être inconfortables pour les occupants du véhicule. [0008] La présente invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients de la technique antérieure. [0009] Elle propose à cet effet un procédé de contrôle des changements de mode de fonctionnement d'un dispositif de traction d'un véhicule automobile, disposant d'au moins trois modes pouvant délivrer dans l'ordre un niveau de couple aux roues motrices qui est de moins en moins élevé, avec des passages automatisés entre un mode et son suivant, chaque passage utilisant une loi propre réalisant dans le cas d'une diminution de la demande de couple du conducteur, une intégration par rapport au temps de la valeur donnée par le maximum de couple que peut délivrer le mode suivant, diminué du nouveau couple demandé, pour passer au mode suivant quand la valeur de l'intégration atteint un seuil positif prédéfini, caractérisé en ce qu'à partir d'un fonctionnement avec le premier mode, dans le cas d'une demande de couple inférieure au maximum de couple que peut délivrer le deuxième mode, il calcule une première intégration correspondant au passage du premier au deuxième mode ainsi qu'une deuxième intégration correspondant au passage du deuxième au troisième mode, et quand la première intégration atteint son seuil prédéfini, il passe directement au troisième mode si la deuxième intégration est positive, et continue à augmenter. [0010] Un avantage du procédé de contrôle selon l'invention est que l'on peut passer dans certaines conditions permettant de maintenir un roulage sur le troisième mode, directement du premier à ce troisième mode en évitant une succession de deux passages qui pourrait être inconfortable. [0011] Le procédé de contrôle des changements de mode selon l'invention peut en outre comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. [0012] Avantageusement, le procédé ne passe pas directement au troisième mode mais au deuxième mode quand la première intégration atteint son seuil prédéfini, si le signe de la dérivée par rapport au temps de la demande de couple à la roue devient positif. [0013] Selon un mode de fonctionnement complémentaire, chaque passage utilise une loi propre réalisant dans le cas d'une augmentation de la demande de couple du conducteur, une intégration par rapport au temps de la valeur donnée par le nouveau couple demandé, diminué du maximum de couple que peut délivrer le mode précédent, pour passer au mode suivant quand la valeur de l'intégration atteint un seuil positif prédéfini, et à partir d'un fonctionnement avec le troisième mode, dans le cas d'une demande de couple supérieure au maximum de couple que peut délivrer le deuxième mode, il calcule une troisième intégration correspondant au passage du troisième au deuxième mode ainsi qu'une quatrième intégration correspondant au passage du deuxième au premier mode, et quand la troisième intégration atteint son seuil prédéfini, il passe directement au premier mode si la quatrième intégration est positive, et continue à augmenter. [0014] L'invention a aussi pour objet un véhicule automobile comportant un dispositif de traction comprenant au moins trois modes de fonctionnement, pouvant délivrer dans l'ordre un niveau de couple aux roues motrices qui est de moins en moins élevé, avec des passages automatisés entre un mode et son suivant, chaque passage utilisant une loi propre réalisant dans le cas d'une diminution de la demande de couple du conducteur, une intégration par rapport au temps de la valeur donnée par le maximum de couple que peut délivrer le mode suivant, diminué du nouveau couple demandé, pour passer au mode suivant quand la valeur de l'intégration atteint un seuil positif prédéfini, ce véhicule comportant des moyens mettant en oeuvre un procédé de contrôle des changements de mode de fonctionnement comprenant certaines des caractéristiques précédentes. [0015] Selon un mode de réalisation, le véhicule comporte une transmission automatisée comprenant au moins trois rapports de vitesse successifs, constituant les trois modes de fonctionnement pouvant délivrer un niveau de couple aux roues motrices de moins en moins élevé. [0016] Selon un autre mode de réalisation, le véhicule est un véhicule du type hybride disposant de plusieurs motorisations, comportant différents modes de fonctionnement constituant les trois modes pouvant délivrer un niveau de couple aux roues motrices de moins en moins élevé. [0017] En particulier, le véhicule peut comporter un moteur thermique et une machine électrique de traction. [0018] 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 aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est un graphique présentant en fonction de la vitesse du véhicule, les niveaux de couple donnés par trois rapports de vitesse successifs d'une transmission automatisée ; - la figure 2 présente le fonctionnement d'un procédé de passage du premier au deuxième rapport, selon l'art antérieur ; - la figure 3 présente le fonctionnement d'un procédé de passage directement du premier au troisième rapport, selon l'invention ; - la figure 4 présente pour ce fonctionnement en fonction du temps, l'évolution du couple à la roue demandé par le conducteur ; - la figure 5 présente l'évolution des deux niveaux d'intégration pour ce fonctionnement ; - la figure 6 présente le passage du premier au troisième rapport avec le procédé selon l'invention ; et - la figure 7 présente une succession de passages du premier au deuxième puis du deuxième au troisième rapport, que donnerait un procédé selon l'art antérieur. [0019] La figure 1 présente en fonction de la vitesse du véhicule Vveh exprimée en km/h, les courbes de couple à la roue maximum Cr exprimés en N/m, que peuvent donner le premier rapport de vitesse 2, le deuxième rapport de vitesse 4 et le troisième rapport de vitesse 6. [0020] Ces courbes de couples maximum 2, 4, 6 donnent respectivement à la roue un couple Cr de plus en faible, avec un maximum de 2300Nm pour le premier rapport, de 1500Nm pour le deuxième rapport et de 1100Nm pour le troisième rapport. En parallèle, chaque rapport peut donner au véhicule dans l'ordre une vitesse de plus en plus grande, les rapports étant de moins en moins démultipliés, avec un maximum de 65km/h pour le premier rapport, de 100km/h pour le deuxième rapport et de 140km/h pour le troisième rapport. [0021] La figure 2 présente un état initial de roulage du véhicule indiqué au point A, le conducteur demandant en pressant sur la pédale d'accélérateur, un niveau de couple à la roue Cr de 1700Nm pour une vitesse du véhicule Vveh de 40km/h, le système ayant choisi le premier rapport qui répond à ces demandes. [0022] Le conducteur modifie ensuite rapidement la position de la pédale d'accélérateur pour demander un nouveau couple Cr de 1200Nm indiqué au point 20 B, qui se trouve à cette vitesse en dessous de la courbe de couple maximum délivrable par le deuxième rapport 4, soit 1400Nm. [0023] On considère dans ces exemples que les changements de rapports sont assez rapides pour conserver une vitesse du véhicule Vveh sensiblement constante, soit 40km/h. 25 [0024] Le procédé de contrôle selon l'art antérieur a pour objectif de passer systématiquement au rapport supérieur si les conditions sont réunies, afin de privilégier une vitesse de rotation du moteur thermique plus faible donnant une consommation réduite, tout en évitant des passages trop fréquents ou une instabilité qui serait inconfortable. Pour cela, le procédé réalise une intégration par rapport au temps de la valeur donnée par le couple maximum que peut délivrer le rapport suivant diminué du nouveau couple demandé, pour passer à ce rapport suivant quand la valeur de l'intégration atteint un seuil positif prédéfini. [0025] Dans cet exemple, le procédé réalise une intégration de l'écart de couple El entre 1400 et 1200Nm, soit un écart positif de 200Nm, pour le comparer au seuil prédéfini, et passe systématiquement au deuxième rapport quand ce seuil est atteint, sans prendre en compte la possibilité de passer directement au troisième rapport qui est regardée ensuite. [0026] Les figures 3 à 7 présentent à partir de l'état initial de roulage indiqué au point A, une nouvelle demande donnée rapidement entre les temps t=4s et t=4.7s pour arriver au point C comportant un couple de 500Nm, qui se trouve à cette vitesse en dessous de la courbe de couple maximum délivrable par le troisième rapport, soit 800Nm. [0027] On a alors une première intégration présentée par la courbe 30 figure 5, de l'écart de couple E2 entre la valeur donnée par le couple maximum que peut délivrer le deuxième rapport qui est de 1400Nm, diminué du nouveau couple demandé qui est de 500Nm, soit un écart de 900Nm. On a aussi une deuxième intégration présentée par la courbe 32 figure 5, de l'écart de couple E3 entre la valeur donnée par le couple maximum que peut délivrer le troisième rapport qui est de 800Nm, diminué du nouveau couple demandé qui est de 500Nm, soit un écart de 300Nm. [0028] On constate que la courbe de la première intégration 30 comprenant un écart de 900Nm, a une pente trois fois plus forte que celle de la deuxième intégration 32 comprenant un écart de 300Nm. [0029] Le procédé selon l'art antérieur compare les valeurs des intégrations 30, 32 avec un seuil prédéterminé 34 de 300Nm.s, qui est commun pour ces deux intégrations. Au temps t=5s ce procédé passe systématiquement le deuxième rapport puis au temps t=6.5s il passe le troisième rapport, comme présenté figure 7. On a donc deux passages successifs qui se suivent avec un écart de temps faible de 1.5s, ce qui est inconfortable. [0030] Par contre au temps t=5s où la valeur de la première intégration 30 atteint le seuil prédéterminé 34, le procédé selon l'invention regarde la valeur de la deuxième intégration 32. Si cette valeur est positive et continue à augmenter, alors il demande directement le passage du premier au troisième rapport, comme présenté figure 6. [0031] Par contre si la valeur de la deuxième intégration est négative ou décroit, traduisant une oscillation du nouveau point de fonctionnement C de part et d'autre de la valeur de couple maximum du troisième rapport 6, alors on a un passage du deuxième rapport à ce moment t=5s. Par la suite, quand les conditions de la deuxième intégration 32 seront réunies en dépassant le seuil prédéterminé 34, on aura un passage du troisième rapport. [0032] En complément, les conditions de passage directement au troisième rapport peuvent être complétées par une condition supplémentaire pour fiabiliser le fonctionnement, qui est le suivi de la dérivée du couple à la roue demandé par le conducteur. Si pendant la première intégration 30 le signe de cette dérivée devient positif, traduisant une demande de couple plus élevé par le conducteur, alors le procédé ne passe pas le troisième rapport mais le deuxième, ce qui permet de donner plus de couple à la roue pour répondre à cette demande. [0033] Le procédé de contrôle selon l'invention peut s'appliquer d'une manière inverse pour les passages du troisième au premier rapport, à partir d'un état initial de roulage sur le troisième rapport, dans le cas d'une demande de couple se trouvant à cette vitesse au dessus de la courbe de couple maximum délivrable par le deuxième rapport 4. [0034] On a alors une troisième intégration de l'écart de couple entre le nouveau couple demandé, diminué de la valeur donnée par le couple maximum que peut délivrer le troisième rapport 6. On a aussi une quatrième intégration de l'écart de couple entre le nouveau couple demandé, diminué de la valeur donnée par le couple maximum que peut délivrer le deuxième rapport 4. [0035] Le procédé compare les valeurs des deux intégrations avec un seuil prédéterminé, qui est commun pour ces deux intégrations. Quand ce seuil est atteint pour la troisième intégration, le procédé regarde la valeur de la quatrième intégration. Si cette valeur est positive et continue à augmenter, alors il demande directement le passage du premier au troisième rapport. [0036] Par contre, si la valeur de la quatrième intégration est négative ou décroit, traduisant une oscillation du nouveau point de fonctionnement de part et d'autre de la valeur de couple maximum du deuxième rapport 4, alors on a un passage du deuxième rapport à ce moment. Par la suite, quand les conditions de la quatrième intégration seront réunies en dépassant le seuil prédéterminé, on aura un passage du premier rapport. [0037] On réalise ainsi de manière simple, efficace et économique, avec seulement des compléments de logiciels mis en oeuvre par les calculateurs de gestion de la chaîne de traction, une amélioration du confort pour des changements de mode qui ne sont pas commandés par le conducteur, tout en préservant les qualités dynamiques du véhicule ainsi que l'optimisation de la consommation d'énergie. [0038] Le fonctionnement du procédé de contrôle des changements de mode est décrit à titre d'exemple pour les passages de trois rapports successifs d'une transmission, qui peut être une boîte de vitesses du type robotisée, une transmission automatique, ou tout autre type de transmission comprenant au moins trois rapports de vitesse. Il peut s'appliquer aussi à un véhicule hybride, comprenant par exemple un moteur thermique et une machine électrique entraînant des roues du véhicule, avec différents modes de fonctionnement combinant ces deux motorisations, qui peuvent délivrer différents niveaux de couple. REVENDICATIONS1 - Procédé de contrôle des changements de mode de fonctionnement d'un dispositif de traction d'un véhicule automobile, disposant d'au moins trois modes pouvant délivrer dans l'ordre un niveau de couple aux roues motrices (2, 4, 6) qui est de moins en moins élevé, avec des passages automatisés entre un mode et son suivant, chaque passage utilisant une loi propre réalisant dans le cas d'une diminution de la demande de couple (Cr) du conducteur, une intégration par rapport au temps (30, 32) de la valeur donnée par le maximum de couple que peut délivrer le mode suivant, diminué du nouveau couple demandé, pour passer au mode suivant quand la valeur de l'intégration atteint un seuil positif prédéfini (34), caractérisé en ce qu'à partir d'un fonctionnement avec le premier mode, dans le cas d'une demande de couple (Cr) inférieure au maximum de couple que peut délivrer le deuxième mode (4), il calcule une première intégration (30) correspondant au passage du premier au deuxième mode ainsi qu'une deuxième intégration (32) correspondant au passage du deuxième au troisième mode, et quand la première intégration (30) atteint son seuil prédéfini (34), il passe directement au troisième mode si la deuxième intégration (32) est positive, et continue à augmenter. 2 - Procédé de contrôle selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il ne passe 20 pas directement au troisième mode mais au deuxième mode quand la première intégration (30) atteint son seuil prédéfini (34), si le signe de la dérivée par rapport au temps de la demande de couple à la roue (Cr) devient positif. 3 - Procédé de contrôle selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque passage utilise une loi propre réalisant dans le cas d'une augmentation de 25 la demande de couple (Cr) du conducteur, une intégration par rapport au temps de la valeur donnée par le nouveau couple demandé, diminué du maximum de couple que peut délivrer le mode précédent, pour passer au mode suivant quand la valeur de l'intégration atteint un seuil positif prédéfini, et en ce qu'à partir d'un fonctionnement avec le troisième mode, dans le cas d'une demande de couple (Cr) 30 supérieure au maximum de couple que peut délivrer le deuxième mode (4), il calcule une troisième intégration correspondant au passage du troisième audeuxième mode ainsi qu'une quatrième intégration correspondant au passage du deuxième au premier mode, et quand la troisième intégration atteint son seuil prédéfini, il passe directement au premier mode si la quatrième intégration est positive, et continue à augmenter. 4 - Véhicule automobile comportant un dispositif de traction comprenant au moins trois modes de fonctionnement, pouvant délivrer dans l'ordre un niveau de couple aux roues motrices (2, 4, 6) qui est de moins en moins élevé, avec des passages automatisés entre un mode et son suivant, chaque passage utilisant une loi propre réalisant dans le cas d'une diminution de la demande de couple (Cr) du conducteur, une intégration par rapport au temps (30, 32) de la valeur donnée par le maximum de couple que peut délivrer le mode suivant, diminué du nouveau couple demandé, pour passer au mode suivant quand la valeur de l'intégration atteint un seuil positif prédéfini (34), caractérisé en ce qu'il comporte des moyens mettant en oeuvre un procédé de contrôle des changements de mode de fonctionnement réalisé selon la revendication 1 ou 2. 5 - Véhicule automobile selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte une transmission automatisée comprenant au moins trois rapports de vitesse successifs, constituant les trois modes de fonctionnement pouvant délivrer un niveau de couple aux roues motrices (2, 4, 6) de moins en moins élevé. 6 - Véhicule automobile selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il est un véhicule du type hybride disposant de plusieurs motorisations, comportant différents modes de fonctionnement constituant les trois modes pouvant délivrer un niveau de couple aux roues motrices (2, 4, 6) de moins en moins élevé. 7 - Véhicule automobile selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte un moteur thermique et une machine électrique de traction.