Brevet FR3002198A1 — publié le 20140822

_ 1 _ PROCEDE DE CONTROLE DES RETROGRADAGES D'UNE TRANSMISSION AUTOMATIQUE EN MODE MANUEL La présente invention se rapporte au contrôle des 5 transmissions automatiques. Elle concerne les stratégies de commande implantées dans une unité de calcul de groupe motopropulseur (GMP) comportant un moteur thermique associé ou non à une machine électrique, couplé avec une transmission automatique à 10 rapports discrets. Plus précisément, elle a pour objet un procédé de contrôle des rétrogradages d'une transmission automatique en mode manuel par comparaison d'un régime prévisible sur le rapport n-1 calculé en fonction de la vitesse du 15 véhicule sur ce rapport, avec un seuil de régime autorisé. Elle trouve son application sur tout véhicule dont la motorisation est associée à une transmission automatique ou automatisée à train épicycloïdal ou double embrayage (DCT pour « Dual Clutch Transmission »). 20 Cette invention trouve une application privilégiée, mais non exclusive, sur des véhicules à caractère sportif équipés d'une transmission automatique. L'optimisation du point de fonctionnement d'un GMP hybride ou thermique avec une transmission automatique, 25 s'effectue en fonction de contraintes de consommation, d'agrément de conduite, d'acoustique, et d'exigences de dépollution. Dans le cas d'un moteur thermique couplé avec une transmission automatique à rapports discrets, la stratégie de contrôle des changements de rapports dite 30 « ASC » pour « Automatic Shift Control » a pour objet de choisir le rapport de boîte le mieux adapté (en fonction de la volonté conducteur et des conditions environnementales), pour optimiser le point de fonctionnement du GMP. Lorsque la transmission dispose à la fois d'un mode 35 de pilotage automatique et d'un mode de pilotage manuel, le - 2 - conducteur a la possibilité de contrôler les changements de rapports manuellement en sélectionnant le mode manuel. Sur certains véhicules, il a en plus la possibilité d'intervenir manuellement sur les changements de rapports 5 de manière temporaire, sans sortir du mode automatique. Le régime prévisible de l'arbre primaire n prim-(n) d'une transmission automatique sur chaque rapport n, est généralement calculé, à partir de la vitesse du véhicule, selon une formule du type : 10 Veh speed * tot rat(n) *1000 n pr m (n) - , dans laquelle : 60 * 2 *7r * whl rad n prim (n) est exprimé en tr/min Tot rat est le rapport de démultiplication total, égal à : dmu 1 gear (n) , où dmul de 15 - dmul gear (n) est le rapport de démultiplication lié au rapport considéré, - dmul diff est le rapport de démultiplication du différentiel, - Veh speed est la vitesse du véhicule en km/h, et 20 - Whl rad est le rayon de la roue en m. Un seuil d'autorisation statique de rétrogradage nmax ena dwshf sur chaque rapport est par ailleurs établi, par des cartographies. Ce seuil prend en compte le régime de rupteur du moteur. Lors d'une demande de rétrogradage en 25 mode manuel, le régime prévisionnel de l'arbre primaire du rapport n-1, n prim (n-1), peut ainsi être comparé au seuil d'autorisation statique de rétrogradage (nmax ena dwshf) du rapport n. Le changement de rapport est autorisé si n prim(n-1) nmax ena dwshf(n-1). Comme indiqué plus haut, cette méthode est satisfaisante dans le cas de faibles freinages, ou si le - 3 - conducteur en ne cherche pas à réaliser des rétrogradages à des régimes élevés. Cependant, si le conducteur souhaite adopter une conduite sportive, la méthode trouve ses limites. En effet, la décélération du véhicule n'est pas prise en compte. Par ailleurs, les changements de rapport ne sont pas instantanés (environ 500 ms). En cas de fort freinage (autour de 1 G), les demandes de rétro peuvent ainsi être refusées, alors que l'intervalle de temps entre la demande de rétro et sa réalisation le permettrait. Ces refus sont contrariants pour un conducteur expérimenté, dès lors que sa perception du gradient de vitesse du véhicule lui laisse penser que le rétrogradage demandé est possible. De même, il peut s'étonner que le régime moteur après un rétrogradage n'atteigne jamais des valeurs proches du seuil de régime maximal du moteur. En résumé, les transmissions automatiques disposant d'un mode de pilotage manuel, souffrent souvent du reproche que si le conducteur souhaite adopter une conduite sportive en mode manuel en réalisant des freinages appuyés, il n'a ni la possibilité de réaliser des rétrogradages à des seuils de régime proches du régime de rupteur du moteur thermique, ni celle d'anticiper des rétrogradages pour palier le temps de latence entre la demande et la réalisation du changement de rapport descendant. La présente invention vise à résoudre le problème des refus de rétrogradage à des régimes élevés en cas de fortes décélérations. Elle propose pour cela de prendre en considération la décélération du véhicule en cas de forts freinages et de 30 fortes décélérations, dans la gestion du mode manuel d'une transmission automatique. Dans ce but, elle prévoit que la valeur réelle de la vitesse soit remplacée dans le calcul du régime prévisible sur le rapport n-1, en cas de fortes décélérations, par une 35 valeur anticipée en fonction : - 4 - - de la décélération du véhicule, - de la vitesse réelle, et - du rapport courant. De préférence, l'écart de vitesse entre la vitesse 5 réelle et la vitesse anticipée dépend du caractère plus ou moins sportif de la conduite. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation non limitatif de celle-ci, en se reportant aux dessins 10 annexés, sur lesquels : - la figure 1 est un graphique illustrant sur un exemple l'allure de la vitesse anticipée en fonction de la vitesse du véhicule, - la figure 2 résume la stratégie de commande, et 15 - la figure 3 met évidence les moyens de stabilisation du signal de vitesse anticipée. En reprenant la formule indiquée plus haut, le régime prévisible de l'arbre primaire d'une transmission automatique après rétrogradage sur un rapport n-1 peut être 20 calculé, à tout moment, à partir de la vitesse du véhicule suivant la formule : n prim (n 1) =Veh-speed* tot rat(n -1)*1000 (1), 60*2 * 7r* whl rad 25 dans laquelle : - n prim (n-1) est le régime sur le rapport n-1 exprimé en tours par minutes, - Tot rat est le rapport de démultiplication total de la transmission lié au rapport courant, et 30 - Whl est le rayon de la roue en mètres. Ce procédé permet de contrôler les rétrogradages d'une transmission automatique en mode manuel en comparant un régime prévisible sur le rapport n-1 calculé en fonction - 5 - de la vitesse du véhicule sur ce rapport avec un seuil de régime autorisé : le rétrogradage est autorisé si le régime prévisible est inférieur au seuil d'autorisation. Il est interdit dans le cas contraire En calculant une vitesse « anticipée » inférieure à la vitesse réelle instantanée, il est possible de diminuer la valeur du régime prédictif sur le rapport n-1, de manière à ce que la condition n prim(n-1) nmax ena dwshf(n-1) soit vraie, et à autoriser en fortes 10 décélérations un changement de rapport interdit avec la valeur réelle. La formule (1) devient alors : n prim (n 1) -Veh-speed ant* tot rat(n -1)*1000 60*2*7r*wh/ rad (2) 15 Avec cette nouvelle valeur de vitesse, on ne compare plus au seuil d'autorisation statique, un régime prévisionnel « réel », mais un régime prévisionnel « anticipé ». Ce changement de seuil permet de réaliser des rétrogradages à des régimes plus élevés, lors de fortes 20 décélérations. Le calcul de la « vitesse anticipée » peut s'opérer en calculant un écart (« offset »), fonction de la décélération du véhicule, pour le soustraire à la vitesse instantanée du véhicule. Les informations nécessaires au 25 calcul de la vitesse anticipée sont les suivantes : - la décélération du véhicule lorsque la pédale de frein est appuyée ac brk en m/s2, - la vitesse du véhicule : veh peed, en km/h, - le rapport courant : asc gear reg raw, 30 - les booléens d'activation des différents modes de conduite possibles :rst race mode pour un mode course, et rst sport mode pour un mode sport, -6- d'autorisation - la décélération minimale d'utilisation de cette stratégie avec l'ajout d'une hystérésis pour éviter les phénomènes de pompage : Cxx vsthd out accel thd (seuil maxi, et Cxx vsthd in accel thd (seuil mini), et - le signal indiquant qu'un changement de rapport est en cours : gear shf. L'offset de vitesse, mis en évidence dans l'exemple non limitatif de la figure 1, est avantageusement fourni par une cartographie à deux dimensions, fonction de la valeur de décélération et du rapport courant. Il est également possible de différencier les valeurs de calibration en fonction du mode sélectionné (normal, sport et course), par trois cartographie distinctes. La variable veh speed ant raw ainsi calculée, est en principe consolidée pour donner la variable finale veh speed ant. La consolidation du signal est une protection, en cas de mauvais calcul de la décélération ac brk. Elle consiste à figer sa valeur lors d'un changement de rapport et à s'assurer en continu que la vitesse anticipée est toujours saturée par la valeur de la vitesse réelle. Le calcul de vitesse anticipée décrit sur la figure 2 se décompose en deux blocs. Le bloc A est consacré au calcul de l'écart de vitesse véhicule, pouvant s'élever jusqu'à 60 km/h. Il est fonction de plusieurs paramètres. L'écart de vitesse entre la vitesse réelle et la vitesse anticipée dépend du caractère plus ou moins sportif de la conduite, en particulier du choix par le conducteur d'un programme de conduite plus ou moins sportif, s'il en a le choix, en appuyant sur un bouton de sélection, entre un mode « mode normal », un « mode sport », et un « mode course » . L'écart de vitesse entre la vitesse réelle et la vitesse anticipée dépend ainsi du caractère plus ou moins sportif de la conduite. Sur le schéma, l'écart est désigné - 7 - « Offset veh » en mode normal, « Offset veh sport » en mode sport, et « Offset veh race » en mode course : il croît en passant du mode normal au mode sport, et au mode course. Comme indiqué sur le schéma, l'écart de vitesse est fourni par des cartographies différenciées, en fonction du programme de conduite sélectionné. La cartographie correspondante (cartographie mode normal, mode sport ou mode sport) exploite la valeur de décélération du véhicule « ac brk » en m/s2 et celle du rapport courant « asc gear reg raw » (1, 2, 3, 4, 5, ou 6) pour une boîte six rapports. En rangées, un vecteur « décélération » « Ctb vsthd decl » permet d'interpoler la décélération (en m/s2) entre les valeurs [0 0.5 1 3 5 10] en mode normal. En colonnes, un vecteur rapport demandé « Ctb ratio gear 2d c » peut prendre les valeurs [1 2 3 4 5 6]. Cette cartographie détermine la valeur de l'offset "Cmp vsthd offset" en km/h, de la manière suivante dans l'exmple di-dessous. Pour une décélération de 6 m/s2, la valeur retenue est de 7.5 m/s2 (moyenne entre 5 et 10 m/s2). Si le véhicule est en cinquième à 130 km/h en subissant une décélération de 5 m/s2, l'écart de vitesse à appliquer est donné par la table. Dans le bloc B, l'écart de vitesse est soustrait à la vitesse réelle du véhicule. En reprenant l'exemple précédent, s'il vaut 30 km/h, et que la vitesse réelle du véhicule est de 130 km/h, la différence Veh speed ant raw est égale à 100 km/h. L'application de la stratégie est cependant soumise à certaines conditions liées à la valeur de la décélération. Conformément à la figure 3, la décélération est comparée à deux seuils : un seuil haut d'entrée dans la stratégie, et un seuil bas de sortie de la stratégie. La stratégie est toujours activée au dessus du -8 - seuil haut. Elle est toujours désactivée en dessous du seuil inférieur. La vitesse réelle est remplacée par la vitesse anticipée à partir du moment où la décélération est supérieure à un premier seuil, et jusqu'à ce quelle passe sous un deuxième inférieur au premier. Si la décélération passe sous le deuxième seuil, la vitesse réelle est conservée tant que la décélération ne repasse pas au dessus du premier seuil. Si l'accélération dépasse le premier seuil, la vitesse anticipée est conservée tant qu'elle ne repasse pas sous le deuxième seuil. Cette protection permet d'éliminer les cas aberrants, et de réduire les phénomènes d'oscillation ou de « pompage » entre l'état activé et l'état désactivé. Le signal de vitesse anticipée brut est introduit dans un bloc de consolidation qui délivre le signal de vitesse de véhicule anticipée. La consolidation du signal consiste à figer la valeur lors d'un changement de rapport et de s'assurer en continu que la vitesse anticipée est toujours saturée par la valeur de la vitesse réelle. Ceci est une protection en cas de mauvais calcul de la décélération ac brk. En résumé, la valeur réelle de la vitesse est remplacée dans le calcul du régime prévisible sur le rapport n-1, par une valeur anticipée en fonction : - de la décélération du véhicule, - de sa vitesse réelle, et - du rapport courant. Si la stratégie est activée, le signal consolidé est utilisé pour calculer le régime prévisible sur le rapport 30 n-1, selon la formule : n prim (n 1) -Veh-speed ant* tot rat(n -1)*1000 60*2*7r*wh/ rad La vitesse anticipée est utilisée seulement en mode de conduite manuel, si le conducteur l'a sélectionné, ou - 9 - s'il est entré temporairement dans un mode manuel impliquant un retour forcé en mode automatique après une temporisation. Les principaux avantages de l'invention sont les 5 suivants : - elle permet de contourner une limitation technique de la transmission automatique et du moteur interdisant les passages rétro à régime élevé, en raison de la durée de changement de rapport, 10 - elle est facile à mettre en oeuvre, car elle ne nécessite aucune mise au point particulière, - aucune modification de structure de la transmission n'est nécessaire, car elle est réalisée par modification du logiciel de contrôle de la transmission, si bien que ses 15 coûts de mise en oeuvre sont très faibles, - la solution est transversale, et applique à toutes les transmissions automatiques ou automatisées dites applications dites « deux pédales » qui embarquent des lois de passage automatique de vitesses, 20 - enfin, elle est robuste, et la prestation obtenue a le niveau de qualité souhaité. REVENDICATIONS1. Procédé de contrôle des rétrogradages d'une transmission automatique en mode manuel par comparaison 5 d'un régime prévisible sur le rapport n-1 calculé en fonction de la vitesse du véhicule sur ce rapport avec un seuil de régime autorisé, dans lequel le rétrogradage est autorisé si le régime prévisible est inférieur au seuil d'autorisation et interdit dans le cas contraire, 10 caractérisé en ce que, lors de fortes décélérations, la valeur réelle de la vitesse est remplacée dans le calcul du régime prévisible sur le rapport n-1 par une valeur anticipée en fonction : - de la décélération du véhicule, 15 - de sa vitesse réelle, et - du rapport courant. 2. Procédé de contrôle des rétrogradages selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'écart de vitesse entre la vitesse réelle et la vitesse anticipée dépend du 20 caractère plus ou moins sportif de la conduite. 3. Procédé de contrôle des rétrogradages selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'écart de vitesse est établi en fonction du choix par le conducteur d'un programme de conduite plus ou moins sportif. 25 4. Procédé de contrôle des rétrogradages selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que l'écart de vitesse est fourni par une cartographie à deux dimensions, en fonction du rapport courant et de la décélération. 5. Procédé de contrôle selon la revendication 4, 30 caractérisé en ce que l'écart de vitesse est fourni par des cartographies différenciées en fonction du programme de conduite sélectionné. 6. Procédé de contrôle des rétrogradages selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la 35 vitesse réelle est remplacée par la vitesse anticipée àpartir du moment où la décélération est supérieure à un premier seuil, et jusqu'à ce quelle passe sous un deuxième inférieur au premier. 7. Procédé de contrôle selon la revendication 6, 5 caractérisé en ce que si la décélération passe sous le deuxième seuil, la vitesse réelle est conservée tant que la décélération ne repasse pas au dessus du premier seuil et en ce que si l'accélération dépasse le premier seuil, la vitesse anticipée est conservée tant qu'elle ne repasse pas 10 sous le deuxième seuil. 8. Procédé de contrôle selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le signal de vitesse anticipée est figé lors des changements de rapport. 9. Procédé de contrôle selon l'une des revendications 15 précédentes, caractérisé en ce que la vitesse réelle est remplacée par la vitesse anticipée si le conducteur a sélectionné un mode de conduite manuel. 10. Procédé de contrôle selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la 20 vitesse réelle est remplacée par la vitesse anticipée si le conducteur est entré dans un mode manuel temporaire.