Brevet FR3032164A1 — publié le 20160805

PROCÉDÉ DE GESTION DE L'ARRÊT ET DU REDÉMARRAGE D'UN MOTEUR À COMBUSTION INTERNE [0001] L'invention a trait au domaine des moteurs à combustion interne des véhicules automobiles et plus particulièrement à la gestion de l'arrêt et du démarrage de ces moteurs et notamment des moteurs équipés d'un système d'arrêt et de redémarrage automatique, et d'une boîte de vitesses automatique ou robotisée. [0002] Pour limiter la consommation de carburant et le rejet de particules polluantes dans l'atmosphère, il est connu d'arrêter le moteur lorsque le véhicule est immobile. Par exemple, lorsque la durée d'arrêt d'un véhicule dépasse trois secondes, le moteur est arrêté et redémarre lorsque le conducteur agit sur l'une des commandes du véhicule. [0003] Sur un véhicule équipé d'une boîte de vitesses automatique, lorsque la boîte de vitesses est sur une position correspondant à une marche arrière du véhicule, le système d'arrêt et de redémarrage peut être désactivé puisque les arrêts sont fréquents et de courte durée. [0004] Lorsque la boîte de vitesses est sur une position correspondant à une position neutre ou de parking, le système d'arrêt et de redémarrage automatique peut autoriser et/ou maintenir l'arrêt du moteur puisque le véhicule est immobilisé. [0005] Enfin, lorsque la boîte de vitesses est sur une position correspondant à une position de roulage, le système d'arrêt et de 25 redémarrage peut autoriser l'arrêt, le maintien de l'arrêt et/ou le redémarrage du moteur. [0006] Le document FR 2 995 835 présente un procédé de gestion d'arrêt et de redémarrage d'un moteur de véhicule automobile, ce procédé comprenant une étape principale de prise en compte de la 30 position activée ou désactivée du frein de parking et de l'action du conducteur sur la pédale de frein. En outre, dans des étapes de procédé sous-jacentes, la position de la boîte de vitesses et l'état d'enfoncement de la pédale d'embrayage, le cas échéant, peuvent être pris en compte pour arrêter ou redémarrer le moteur. 35 [0007] Si ce procédé permet d'arrêter et de redémarrer le moteur, il présente certains inconvénients. [0008] Premièrement, ce procédé se base sur un enchaînement d'étapes de prises en compte de certains paramètres qui implique un calculateur ayant une importante capacité de traitement. De plus, ce procédé est long à mettre en oeuvre et ne permet pas un temps de réponse rapide. Ainsi, le conducteur ne peut pas profiter d'un couple optimal dès qu'il souhaite mettre en mouvement le véhicule. [0009] Deuxièmement la prise en compte de l'état du frein de parking est un obstacle à la mise en oeuvre du procédé. Pour un frein de parking manuel, il est fréquent que l'action du conducteur ne soit pas complète, par exemple par inattention ou par manipulation trop rapide de la poignée, et que le frein de parking ne soit pas entièrement desserré. Cette action incomplète n'empêche pas le mouvement du véhicule mais génère un signal indiquant au conducteur que le frein de parking n'est pas entièrement desserré et use prématurément le frein de parking. Pour un frein de parking automatique nécessitant un franchissement d'une valeur seuil de couple pour désactiver le frein de parking, le moteur ne pourra pas être redémarré et ainsi générer le couple nécessaire à la désactivation du frein de parking, la désactivation du frein de parking automatique étant nécessaire pour le redémarrage du moteur. [0010] Dans la suite de ce texte, nous utiliserons l'expression boîte de vitesses automatique pour désigner à la fois les boîtes de vitesses automatiques et robotisées. [0011] Un premier objectif est de proposer un procédé de gestion de l'arrêt et du redémarrage d'un moteur à combustion interne de véhicule automobile, qui soit rapide et ne nécessite pas de grandes ressources pour sa mise en oeuvre. [0012] Un deuxième objectif est de proposer un procédé de gestion de l'arrêt et du redémarrage d'un moteur à combustion interne de 30 véhicule automobile, simple de conception et d'adaptation pour différents moteurs. [0013] Un troisième objectif est de proposer un procédé de gestion de l'arrêt et du redémarrage d'un moteur à combustion interne de véhicule automobile, qui anticipe la volonté de redémarrage du 35 conducteur pour assurer un couple optimal dès que l'utilisateur souhaite mouvoir le véhicule. [0014] Un quatrième objectif est de proposer un véhicule automobile comprenant un moteur à combustion interne et un calculateur permettant de mettre en oeuvre un procédé de gestion de l'arrêt et du redémarrage de moteur à combustion interne répondant aux objectifs 5 précédents. [0015] A cet effet, il est proposé, en premier lieu, un procédé de gestion d'un moteur à combustion interne de véhicule automobile, le véhicule comprenant: une pédale de frein pouvant adopter une position enfoncée 10 pour freiner le véhicule et une position relâchée n'ayant pas d'influence sur le véhicule, et une boîte de vitesse automatique pouvant adopter une position de roulage pour autoriser le déplacement du véhicule en marche avant, une position de recul pour autoriser le recul du véhicule, 15 une position neutre permettant de dissocier le moteur d'un circuit d'entraînement du véhicule, et une position de parking permettant de bloquer les roues motrices du véhicule lors d'un stationnement, ce procédé comprenant une étape d'analyse de l'état du moteur, de la pédale de frein et de la boîte de vitesses pour que si le moteur est 20 éteint, qu'un conducteur du véhicule place la boîte de vitesses en position de parking et enfonce la pédale de frein, alors le moteur est redémarré. [0016] Avantageusement, si le moteur est démarré, que le conducteur enfonce la pédale de frein, que le conducteur positionne la 25 boîte de vitesses en position de parking depuis la position de roulage, la position de recul ou la position neutre et que le conducteur relâche la pédale de frein, alors le moteur est arrêté. [0017] La seule prise en compte des paramètres d'état du moteur, du frein et de la boîte de vitesses permet d'augmenter la réactivité du 30 calculateur, de favoriser une extinction ou un redémarrage rapide du moteur et d'anticiper la volonté de redémarrage d'un conducteur du véhicule pour offrir un couple nominal au conducteur. [0018] II est proposé, en deuxième lieu, un calculateur pour la mise en oeuvre du procédé tel que précédemment décrit, le calculateur étant 35 couplé à des organes d'un véhicule automobile. [0019] Avantageusement, le calculateur comprend quatre entrées et deux sorties. [0020] Il est proposé, en troisième lieu, un véhicule automobile comprenant un moteur à combustion interne, une batterie, une pédale de frein, une boîte de vitesses automatique et un calculateur apte à mettre en oeuvre le procédé précédemment décrit. [0021] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement et de manière concrète à la lecture de la description ci-après de modes de réalisation, laquelle est faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue schématique montrant les liaisons entre un calculateur et différents organes d'un véhicule automobile ; la figure 2 est un chronogramme montrant l'état de différents organes de la figure 1 selon une première configuration d'utilisation ; - la figure 3 est un chronogramme montrant l'état de différents organes de la figure 1 selon une deuxième configuration d'utilisation. [0022] Sur la figure 1 est représenté, de manière schématique, un véhicule 1 automobile comprenant un moteur 2 à combustion interne, un calculateur 3, une batterie 4, une pédale 5 de frein, une boîte 6 de vitesses et un tachymètre 7. [0023] La boîte 6 de vitesses est une boîte 6 de vitesses automatique dont les différentes positions seront décrites ci-après. [0024] Le véhicule 1 automobile est équipé d'un système d'arrêt et de redémarrage automatique qui permet d'arrêter le moteur 2 lorsque le véhicule 1 est à l'arrêt, dans le but de réduire la consommation de carburant et de limiter le rejet de particules polluantes dans l'atmosphère. [0025] Le système d'arrêt et de redémarrage est piloté par le calculateur 3 et est activé ou désactivé en fonction d'une vitesse seuil du véhicule 1. Par exemple, lorsque la vitesse instantanée du véhicule 1 est supérieure à la vitesse seuil, le système d'arrêt et de redémarrage est désactivé, alors que lorsque la vitesse instantanée du véhicule 1 est inférieure à la valeur seuil, le système d'arrêt et de redémarrage est activé. La vitesse instantanée du véhicule 1 est fournie au calculateur 3 par le tachymètre 7. [0026] Comme on le voit sur la figure 1, le calculateur 3 comprend quatre entrées et deux sorties, les quatre entrées étant reliées au tachymètre 7, à la pédale 5 de frein, au moteur 2 et à la boîte 6 de vitesses, les deux sorties étant reliées à la batterie 4 et au moteur 2. [0027] Plus précisément, la liaison entre le calculateur 3 et la pédale 5 de frein se fait via un capteur F de frein permettant de fournir un signal binaire sur l'état d'enfoncement de la pédale 5 de frein, à savoir un signal 0 si la pédale 5 de frein n'est pas enfoncée, et un signal 1 si la pédale 5 de frein est enfoncée. [0028] De même, la liaison entre la boîte 6 de vitesses et le calculateur 3 se fait via un capteur P de boîte permettant de fournir un signal binaire sur l'état d'une position de la boîte 6 de vitesses, à savoir un signal 0 si la boîte 6 de vitesses est dans une position N neutre permettant de dissocier le moteur 2 d'un circuit d'entraînement (non représenté) du véhicule 1, dans une position R de recul autorisant le recul du véhicule 1 ou une position D de roulage autorisant le déplacement du véhicule 1 en marche avant, et un signal 1 si la boîte 6 de vitesses est dans une position P de parking permettant de bloquer les roues motrices du véhicule 1 lors d'un stationnement. [0029] Le mot parking est un mot d'origine anglaise qui signifie que le véhicule 1 est dans une condition dans laquelle le véhicule 1 ne se déplace pas. [0030] La liaison entre le calculateur 3 et la batterie 4 est une modélisation schématique d'un circuit de démarrage du moteur 2. En réalité, le calculateur 3 envoie un ordre de démarrage à un démarreur (non représenté à des fins de simplification) qui est relié à la batterie 4. Dès que l'ordre de démarrage est reçu par le démarreur, le démarreur puise dans la batterie 4 l'énergie nécessaire pour fournir un couple de démarrage au moteur 2. [0031] A l'aide des informations provenant du capteur F de frein et du capteur P de boîte, le calculateur 3 peut exécuter une étape d'un procédé de gestion de l'arrêt et du redémarrage du moteur 2, de sorte à réaliser un arrêt A du moteur 2 ou un redémarrage RD du moteur 2 à partir de l'analyse de l'état du capteur F de frein, du capteur P de boîte et de l'état du moteur 2. [0032] Les chronogrammes des figures 2 et 3 représentent l'arrêt A et le redémarrage RD du moteur 2 générés par le calculateur 3 à partir des informations du capteur F de frein et du capteur P de boîte. [0033] Comme on le voit sur la phase IV du chronogramme de la figure 2, le moteur 2 est redémarré si : le moteur 2 est arrêté (A=1) ; le conducteur appuie sur la pédale 5 de frein (F=1), et la boîte 6 de vitesses est en position de parking (P=1). Ainsi, si le véhicule 1 est stationné, moteur 2 arrêté (A=1) et boîte 6 de vitesses en position P de parking, le redémarrage RD du moteur 2 est automatiquement activé si le conducteur appuie sur la pédale 5 de frein. L'appui sur la pédale 5 de frein est obligatoire, pour des raisons de sécurité, pour sortir le levier de la position P donc avant le redémarrage RD du moteur 2, afin d'éviter de mettre en mouvement le véhicule 1 lors du redémarrage RD, ce qui pourrait provoquer un heurt entre le véhicule 1 et un mur, par exemple, ou un piéton passant à proximité du véhicule 1. [0034] En revanche, comme on le voit sur la phase II du chronogramme de la figure 2, le moteur 2 est arrêté si : - le moteur 2 est en fonctionnement ; le conducteur relâche la pédale 5 de frein (F=0), et le conducteur positionne la boîte 6 de vitesses est en position de parking (P=1). [0035] Ainsi, si le conducteur immobilise le véhicule, moteur 2 en fonctionnement et pédale 5 de frein enfoncée, puis positionne la boîte 6 de vitesses sur la position P de parking, alors le relâchement de la pédale 5 de frein entraîne l'arrêt A du moteur 2. [0036] Comme on le voit sur la phase I de la figure 2, si l'utilisateur positionne la boîte 6 de vitesses en position P de parking, et que le moteur 2 est en fonctionnement, il suffit au conducteur d'enfoncer puis de relâcher la pédale 5 de frein, ou de relâcher la pédale 5 de frein si la pédale 5 de frein était déjà enfoncée, pour permettre l'arrêt du moteur 2 [0037] D'après ces deux configurations, en position P de parking, l'arrêt A du moteur 2 est donc effectif tant que le conducteur n'enfonce pas la pédale 5 de frein, et l'arrêt A du moteur 2 n'intervient que si le conducteur relâche la pédale 5 de frein. [0038] L'on décrit chronologiquement les différentes phases du chronogramme de la figure 2. [0039] En phase I, le moteur 2 est allumé, le conducteur enfonce la pédale 5 de frein, positionne la boîte 6 de vitesse sur la positionne P de parking puis relâche la pédale 5 de frein. Il en résulte un arrêt A du moteur 2. [0040] Les phases II et III représentent respectivement la baisse du couple C du moteur 2 puis l'absence totale de couple C. Durant les phases II et III la boîte 6 de vitesse est maintenue en position P de parking et la pédale 5 de frein est relâchée. [0041] Enfin, la phase IV montre un enfoncement de la pédale 5 de frein par le conducteur, ce qui coïncide avec un redémarrage RD du moteur 2 jusqu'à ce que le couple C nominale du moteur 2 soit atteint. [0042] Ainsi, lorsque le conducteur positionne la boîte 6 de vitesse dans une position autre que la position P de parking, le couple C disponible est le couple C nominal du moteur 2. [0043] Ainsi, comme on le voit sur le chronogramme de la figure 3, et plus particulièrement sur la phase III, si le conducteur du véhicule 1 n'enfonce pas la pédale 5 de frein (F=0) puis positionne la boîte 6 de vitesses en position P de parking (P=0) et que le moteur 2 est arrêté, le moteur 2 n'est pas redémarré (RD=0). Pour permettre le redémarrage RD du moteur 2, le conducteur devra alors appuyer sur la pédale 5 de frein (F=1). [0044] L'on décrit chronologiquement les différentes phases du chronogramme de la figure 3. [0045] En phase I, le moteur 2 est allumé, le conducteur relâche la pédale 5 de frein et la boîte 6 de vitesse est dans la position neutre N. II en résulte un arrêt A du moteur 2. [0046] En phase II, on observe une baisse du couple C du moteur 2 jusqu'à absence totale de couple C. [0047] Dans la phase III, le conducteur positionne la boîte 6 de vitesse en position P de parking sans agir sur la pédale 5 de frein. Le moteur 2 reste alors arrêté jusqu'à ce que le conducteur enfonce la pédale 5 de frein comme on peut le voir en phase IV. Il en résulte alors un redémarrage RD du moteur 2 et une augmentation du couple C jusqu'au couple C nominal. [0048] Comme on le voit sur les chronogrammes des figures 2 et 3, la volonté de redémarrage RD du conducteur est anticipée. Par anticipée, on entend que lorsque le conducteur souhaitera positionner la boîte 6 de vitesses en position D de roulage ou en position R de recul, le couple C nominal offert par le moteur 2 sera disponible. Ainsi, le début de la phase d'augmentation du couple C est confondue avec la détection de l'enfoncement de la pédale 5 de frein et le redémarrage RD du véhicule 1. [0049] Il résulte alors une bonne réactivité du véhicule 1 au souhait d'accélération du conducteur et de meilleures conditions d'utilisation du véhicule 1 pour le conducteur. [0050] De plus, la fonction d'arrêt et de redémarrage automatique du véhicule 1 est préservée et même améliorée puisqu'elle peut fonctionner même si le véhicule 1 est équipé d'un frein de parking manuel et que le conducteur ne le désactive pas ou pas entièrement. [0051] Enfin, on notera que, lorsque le moteur 2 est arrêté (A=1) et que le conducteur enfonce la pédale 5 de frein (F=1), alors le passage de la boîte 6 de vitesse de la position D de roulage à la position P de parking n'entraîne pas le redémarrage (RD=0) du moteur 2 lorsque la pédale 5 de frein est relâchée (F=0). REVENDICATIONS1. Procédé de gestion d'un moteur (2) à combustion interne de véhicule (1) automobile, le véhicule (1) comprenant: une pédale (5) de frein pouvant adopter une position enfoncée pour freiner le véhicule (1) et une position relâchée n'ayant pas d'influence sur le véhicule (1), et une boîte (6) de vitesses automatique pouvant adopter une position (D) de roulage pour autoriser le déplacement du véhicule (1) en marche avant, une position (R) de recul pour autoriser le recul du véhicule (1), une position (N) neutre permettant de dissocier le moteur (2) d'un circuit d'entraînement du véhicule (1), et une position (P) de parking permettant de bloquer les roues motrices du véhicule (1) lors d'un stationnement, caractérisé en ce que ce procédé comprend une étape d'analyse de l'état du moteur (2), de la pédale (5) de frein et de la boîte (6) de vitesses pour que si le moteur est éteint, qu'un conducteur du véhicule (1) place la boîte (6) de vitesses en position (P) de parking et enfonce la pédale (5) de frein, alors le moteur (2) est redémarré. 2. Procédé de gestion selon la revendication 1, caractérisé en ce que si le moteur est démarré, que le conducteur enfonce la pédale (5) de frein, que le conducteur positionne la boîte (6) de vitesses en position (P) de parking depuis la position (D) de roulage, la position (R) de recul ou la position (N) neutre et que le conducteur relâche la pédale (5) de frein, alors le moteur (2) est arrêté. 3. Calculateur (3) pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, le calculateur (3) étant couplé à des organes d'un véhicule (1) automobile. 4. Véhicule (1) automobile comprenant un moteur (2) à combustion interne, une batterie (4), une pédale (5) de frein, une boîte (6) de vitesses automatique et un calculateur (3) selon la revendication 3.35