Brevet FR3051421A1 — publié le 20171124

- 1 - PROCEDE ET DISPOSITIF DE DETERMINATION D'UN RAPPORT DE REPRISE DE COUPLE La présente invention se rapporte à la commande des boîtes de vitesses, notamment des boîtes de vitesses manuelles, où le conducteur a la possibilité d'engager le rapport de son choix, notamment lors de l'abandon d'une phase de roulage « en vol libre », où le moteur est coupé et désaccouplé de la boîte de vitesses. Plus précisément, elle a pour objet un procédé et un dispositif de détermination d'un rapport de reprise de couple à engager en roulage sur une boîte de vitesses de groupe motopropulseur (GMP), à l'issue d'une phase de conduite où ce dernier est coupé et désaccouplé de la boîte de vitesses. On parle habituellement de « Coasting Stop » pour désigner la coupure du moteur thermique à haute vitesse avant l'arrêt complet du véhicule, et de « sailing stop » ou de « vol libre » pour désigner le désaccouplement du moteur et de la boite de vitesses pendant le roulage du véhicule avec moteur arrêté. Ces deux prestations consistent à désaccoupler le moteur de la boîte de vitesses en roulage selon des critères établis, et éventuellement à le couper. Le véhicule poursuit alors son déplacement en « vol libre », sur sa lancée. L'exercice de cette fonction avec une boîte de vitesses manuelle, nécessite pour le conducteur de choisir le rapport qu'il engage lors de la reprise de couple, ce rapport pouvant être, ou non, le rapport abandonné précédemment lors de l'entrée en vol libre. Par la publication US 2013/0060444, on connaît un système de contrôle de véhicule permettant le redémarrage du moteur thermique à l'issue d'un roulage en roue libre. La méthode prend en compte l'inertie du véhicule, pour optimiser ses conditions de démarrage et sa consommation à la vitesse établie. En revanche, cette publication ne prévoit pas de moyens particuliers pour indiquer au conducteur un rapport de boîte privilégié. 3051421 - 2 - La présente invention vise à améliorer la facilité d'utilisation d'un véhicule équipé du « coasting stop » sur boîte manuelle, en aidant le conducteur lors de la remise en marche du moteur thermique. 5 Dans ce but, propose au conducteur un rapport à engager manuellement avant un redémarrage automatique du moteur pour permettre l'accouplement du moteur avec la boîte, sur un régime approprié à la vitesse de déplacement du véhicule. De préférence, le régime du moteur sur le rapport 10 proposé, assure un confort acoustique satisfaisant au démarrage, en optimisant la consommation de carburant. Le dispositif prévu comporte un premier module de calcul de la consommation instantanée en fonction de la vitesse de déplacement du véhicule, et un deuxième module de 15 calcul du régime moteur en fonction de la vitesse de déplacement du véhicule et des rapports de boîte. L'invention permet d'afficher au tableau de bord le rapport à engager en sortie d'une phase d'arrêt du moteur, pour assurer la sécurité du véhicule. L'information tient 20 compte de la vitesse du véhicule, de la pente de la route, et du confort acoustique. Elle trouve une application privilégiée, mais non exclusive, sur des véhicules à boîte de vitesses manuelle. L'invention trouve aussi son application sur un 25 véhicule à boîte de vitesses automatique ou automatisée. L'information de rapport est alors exploitée directement par le calculateur de la transmission, pour imposer à celle-ci un rapport lors de la reprise de couple. Enfin, quel que soit le type de boîte de vitesses ou 30 de transmission du véhicule, la connaissance du rapport de boîte lors de la reprise de couple trouve toujours son intérêt, tant en cas de sortie volontaire du vol libre, que de sortie imposée pour des raisons de sécurité. La présente invention sera mieux comprise à la lecture 35 de la description suivante d'un mode de réalisation non limitatif de celle-ci, en se reportant aux dessins annexés, 3051421 - 3 - sur lesquels : - les figures 1 et 2 illustrent un exemple d'activation du mode « sailing stop », avec une boîte de vitesses manuelle, 5 la figure 3 montre l'évolution de la consommation de carburant avec la vitesse, et la figure 4 reproduit les courbes de régime moteur sur chaque rapport, en fonction de la vitesse de déplacement. L'utilisation d'une fonction « coasing stop » dans un 10 véhicule équipé d'une boîte de vitesses manuelle, se combine avantageusement avec un mode de fonctionnement économique. L'adoption du « mode éco », s'effectue sur de nombreux véhicules en enfonçant un bouton d'enclenchement placé dans l'habitacle, le plus souvent sur la planche de bord. Les 15 conditions du basculement en mode « coasting stop », incluent le « levé de pied ». Lorsque ces conditions sont remplies, le conducteur peut être invité par un voyant lumineux, à mettre le véhicule au point mort pour désaccoupler le moteur thermique de la transmission, et ainsi activer le mode 20 « coasting stop ». Le moteur est coupé automatiquement lors du dégagement du rapport. Le véhicule continue à se déplacer sur son inertie en « vol libre ». Le redémarrage du moteur est provoqué par un appui sur la pédale d'embrayage, sur la pédale de frein, ou sur la 25 pédale d'accélérateur. Il provoque une reprise de couple sur la transmission et les roues motrices du véhicule. Le choix du rapport détermine le confort de conduite, et la sécurité de la reprise de couple, à l'issue de la phase de roulage où le moteur était découplé de la boîte de vitesses. 30 Conformément à l'invention, le calculateur du moteur, ou celui du GMP, contrôle et mémorise la vitesse véhicule et la pente de la route, dès la coupure du moteur. Ces données sont positionnées par le calculateur sur des cartographies embarquées, de manière à calculer le régime du moteur prévu 35 lors de la reprise de couple, en fonction des rapports de boîte. Le rapport proposé établit un régime de reprise qui 3051421 - 4 - garantit le confort acoustique et l'optimisation de la consommation. Ce rapport permet l'accouplement du moteur avec la boîte sur un régime approprié à la vitesse de déplacement. 5 Sur figures 1 et 2, on trouve l'illustration d'un cas d'activation du mode « sailing stop », avec une boîte de vitesses mécanique (manuelle) : - entre 0 et 25s, le véhicule accélère pour atteindre 80 km/h sur un rapport de cinquième, 10 - à 25s, (a), un voyant au tableau de bord propose au conducteur de passer au point mort, le moteur se coupe, le véhicule est en phase de décélération au point mort, les roues ne sont plus couplées au moteur, de 25 à 62s, le véhicule décélère jusqu'à 15 atteindre la vitesse de 45km/h, en (b), un voyant au tableau de bord indique au conducteur le numéro du rapport à engager, ici le quatrième rapport, et dans le même temps, le moteur redémarre. La méthode proposée impose des conditions particulières 20 sur le choix du rapport, quant-au niveau de consommation de carburant, à l'agrément de conduite, et au confort acoustique. De préférence, on applique les critères dans cet ordre de priorités. Comme indiqué plus haut, le calculateur contrôle la vitesse véhicule et la pente de la route, dès la 25 coupure du moteur. Il exploite ces données pour calculer le régime du moteur prévu lors de la reprise de couple, selon le rapport de boîte. Sur la figure 3, on voit la consommation instantanée du véhicule en fonction de sa vitesse et des rapports de 30 boîte. Dans cet exemple, le sixième rapport est le meilleur dès 45kmh, du point de vue de la consommation. La figure 4, montre l'évolution du régime moteur en fonction de la vitesse du véhicule et des rapports. On y distingue trois zones : 35 1- Régime moteur 2500rpm : zone interdite en raison d'un confort acoustique insuffisant. Entre ces deux seuils, on a une plage de régime 5 optimale, qui exclut des régimes trop bas pour assurer l'agrément de conduite, et des régimes trop élevés pour assurer un confort acoustique suffisant. Ici, le meilleur rapport à réengager en fonction du compromis recherché est le quatrième. Ce rapport est proposé au conducteur. Le régime de 10 reprise assure un confort acoustique suffisant, tout en optimisant la consommation. Le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé comporte un premier module de calcul de la consommation instantanée en fonction de la vitesse de déplacement du véhicule, et un 15 deuxième module de calcul du régime moteur en fonction de la vitesse de déplacement du véhicule et des rapports de boîte. Ces deux modules sont supervisés, notamment au sein du même calculateur, moteur ou GMP, pour assurer la mise en oeuvre du procédé. Le dispositif proposé aussi de préférence, un 20 système d'affichage indiquant visuellement au conducteur le rapport proposé. Les avantages de l'invention sont nombreux. Elle permet de maîtriser le vol libre et ses conditions de sortie, de sécuriser la conduite du véhicule lors de la reprise de 25 couple, et de limiter le bruit du moteur, en abaissant sa consommation. L'invention est simple à mettre en oeuvre et peu coûteuse. Les données d'entrée, vitesse du véhicule, régime du moteur, et rapport de boîte, sont déjà acquises par ailleurs sur les calculateurs. Enfin, le vol libre et la 30 proposition du rapport de reprise de couple peuvent être conditionnés à l'adoption par le conducteur d'un mode de conduite privilégiant, de manière générale, l'économie de carburant. Si le véhicule dispose d'un tel « mode éco », les mesures proposées viennent enrichir celui-ci par des 35 conditions de reprise de couple optimisées en sortie du vol libre. REVENDICATIONS1. Procédé de détermination d'un rapport de reprise de couple à engager en roulage sur une boîte de vitesses de 5 groupe motopropulseur, à l'issue d'une phase de conduite où ce dernier est coupé et désaccouplé de boîte de vitesses, caractérisé en ce qu'il propose au conducteur un rapport à engager manuellement avant un redémarrage automatique du moteur pour permettre l'accouplement du moteur avec la boîte 10 sur un régime approprié à la vitesse de déplacement du véhicule lors de l'engagement de ce rapport. 2. Procédé de détermination d'un rapport de reprise de couple selon la revendication 1, caractérisé en ce que le régime du moteur après son démarrage sur le rapport proposé, 15 assure un confort acoustique satisfaisant en optimisant la consommation de carburant du véhicule. 3. Procédé de détermination d'un rapport de reprise de couple selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il définit entre deux seuils une plage de régime optimale, 20 excluant après l'engagement du rapport, d'une part des régimes trop bas pour assurer l'agrément de conduite, et d'autre part des régimes trop élevés pour assurer le confort acoustique. 4. Procédé de détermination d'un rapport de reprise 25 de couple selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le calculateur du moteur contrôle la vitesse du véhicule et la pente de la route, dès la coupure du moteur et exploite ces données pour calculer le régime du moteur prévu lors de la reprise de couple, en fonction des rapports de boîte. 30 5. Procédé de détermination d'un rapport de reprise de couple selon la revendication 4, caractérisé en ce que le rapport proposé au conducteur est celui qui impose au moteur un régime de reprise assurant un confort acoustique suffisant en optimisant sa consommation. 35 6. Procédé de détermination d'un rapport de reprise de couple selon la revendication 5, caractérisé en ce que les 3051421 - 7 critères de consommation de carburant, d'agrément de conduite, et de confort acoustique, sont pris en compte dans cet ordre de priorités. 7. Procédé de détermination d'un rapport de reprise de couple selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est conditionné à l'adoption par le conducteur d'un mode de conduite particulier privilégiant l'économie de carburant. 8. Dispositif de détermination d'un rapport de reprise de couple selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un premier module de calcul de la consommation instantanée en fonction de la vitesse de déplacement du véhicule, et un deuxième module de calcul du régime moteur en fonction de la vitesse de déplacement du véhicule et des rapports de boîte. 9. Dispositif de détermination de rapport de reprise de couple selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte un système d'affichage indiquant visuellement au conducteur le rapport proposé.20