Brevet FR3070946A1 — publié le 20190315

"PROCÉDÉ DE COMMANDE DE LA GESTION DU GROUPE MOTO-PROPULSEUR D'UN VÉHICULE AUTOMOBILE" [0001] L'invention porte sur la mise en oeuvre des manoeuvres automatiques par un véhicule automobile. [0002] La mise en oeuvre d'une manoeuvre automatique est basée sur des consignes transmises à un module de coordination du groupe moto-propulseur, qui agit sur les différents éléments de celui-ci, en particulier l'allumage du moteur et son couplage au train de roues motrices, puis le couple transmis aux roues motrices. Le moteur peut être un moteur thermique, ou un moteur électrique. Il peut disposer d'une boîte de vitesses à rapports discrets ou d'un variateur continu de rapports de vitesses. [0003] Le module de coordination du groupe moto-propulseur agit sous le contrôle notamment d'un superviseur d'aide à la conduite avancée (système ADAS : Advanced driver-assistance systems). Un module spécifique existe pour les manoeuvres automatiques, notamment le parking. [0004] Dans certaines fonctions d'aide à la conduite, un pilotage de la coordination du groupe moto-propulseur en « couple potentiel » est mis en oeuvre. Il s'agit de définir une consigne de couple en anticipation d'un évènement, pour préparer le groupe moto-propulseur à être en mesure d'exécuter rapidement une consigne similaire, par l'ajustement préalable de ses états d'allumage et de couplage (notamment le rapport de vitesses choisis, ou l'état de fermeture des embrayages). [0005] Une telle fonction n'est pas encore connue dans le domaine des manoeuvres automatiques. Il en résulte des temps de retard lors de la mise en oeuvre des manoeuvres, un agrément longitudinal insuffisant et une utilisation du groupe moto-propulseur qui n'est pas faite aux meilleurs points de fonctionnement de celui-ci. Cela est notamment un problème quand le véhicule est sur une pente, ou s'il est fortement, ou à l'inverse très faiblement, chargé. [0006] Pour résoudre ces difficultés, il est proposé un procédé de commande de la gestion du groupe moto-propulseur d'un véhicule automobile pour la réalisation d'une manoeuvre automatique comprenant une étape, en réaction à une autorisation d'un début de manoeuvre automatique, de détermination et d'application d'une consigne de couple 2 pour le groupe moto-propulseur en sorte d'effectuer la manoeuvre automatique sans générer un inconfort pour les passagers. [0007] Le procédé est particulier, car il comprend également une étape préalable, en réaction à une anticipation d'un besoin de manoeuvre automatique, de calcul, en tenant 5 compte de la vitesse courante du véhicule, d'une valeur de couple à appliquer à un train de roues motrices du véhicule pour atteindre une vitesse maximale compatible avec la sécurité du véhicule en phase de manoeuvre automatique, et une étape d'utilisation de ladite valeur de couple à appliquer pour préparer, indépendamment de l'autorisation du début de manoeuvre automatique, le groupe moto-propulseur, à être en mesure d'exécuter 10 sans délai et avec un rendement adapté une consigne de couple inférieure ou égale à ladite valeur de couple à appliquer. [0008] Selon des caractéristiques avantageuses, il est prévu que [0009] - ladite étape de calcul d'une valeur de couple à appliquer comprend un calcul d'une valeur d'accélération susceptible d'être recherchée pour atteindre ladite vitesse 15 maximale, puis une conversion de ladite valeur d'accélération en ladite valeur de couple à appliquer ; [0010] - l'autorisation d'un début de manoeuvre est donnée en tenant compte de l'état d'allumage du groupe moto-propulseur et de couplage de ses éléments tel qu'apprécié par un module de coordination du groupe moto-propulseur ; 20 [0011] - le couple moto-propulseur est préparé en modifiant son état d'allumage et l'état de couplage de ses éléments pour être prêt à executer sans délai et avec un rendement optimisé une consigne de couple égale à ladite valeur de couple à appliquer ; [0012] - la manoeuvre automatique est une manoeuvre automatique de parking ; [0013] - le groupe moto-propulseur comprend un moteur thermique ou électrique, une 25 boîte de vitesses à plusieurs rapports de vitesses discrets ou un variateur continu de rapports de vitesses et un embrayage à glissement ou un crabot ; [0014] - la vitesse maximale compatible avec la sécurité du véhicule en phase de manoeuvre automatique est adaptée en fonction de l'état d'un superviseur de manoeuvre automatique. 3 [0015] Il est aussi proposé un dispositif de commande de la gestion du groupe moto-propulseur d'un véhicule automobile pour la réalisation d'une manoeuvre automatique comprenant des moyens de, en réaction à une autorisation d'un début de manoeuvre automatique, détermination et application d'une consigne de couple pour le groupe moto- 5 propulseur en sorte d'effectuer la manoeuvre automatique sans générer un inconfort pour les passagers. [0016] Ce dispositif est particulier en ce qu'il comprend également des moyens de, en réaction à une anticipation d'un besoin de manoeuvre automatique, calcul préalable, en tenant compte de la vitesse courante du véhicule, d'une valeur de couple à appliquer à un 10 train de roues motrices du véhicule pour atteindre une vitesse maximale compatible avec la sécurité du véhicule en phase de manoeuvre automatique, et des moyens d'utilisation de ladite valeur de couple à appliquer pour préparer, indépendamment de l'autorisation du début de manoeuvre automatique le groupe moto-propulseur, à être en mesure d'exécuter sans délai et avec un rendement adapté une consigne de couple inférieure ou égale à 15 ladite valeur de couple à appliquer. [0017] L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels : 20 - La figure 1 est une vue d'un système selon l'art antérieur ; - la figure 2 est une vue d'un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 3 est une vue d'un aspect du même mode de réalisation de l'invention ; - les figures 4 et 5 sont des exemples de mise en oeuvre de l'invention. [0018] En référence à la figure 1 on a représenté un superviseur 10 de groupe 25 motopropulseur (GMP) selon l'art antérieur. Il est composé de plusieurs modules qui communiquent entre eux. [0019] Un premier module est le superviseur d'aide à la conduite avancée 11. Les systèmes d'aide à la conduite avancée, aussi connus sous l'acronyme ADAS sont des systèmes développés pour automatiser, ou améliorer, les fonctions du véhicule pour la 4 sécurité et la conduite. Ces systèmes évitent les collisions et les accidents en mettant en place des routines de prévention pour aider le conducteur, ou prendre le contrôle du véhicule quand cela est adapté. [0020] Le superviseur d'aide à la conduite avancée 11 adresse une consigne au module 5 de coordination des consignes de parking automatique 12. Le module de coordination des consignes de parking automatique 12 est un programme et/ou un contrôleur ou processeur dédié au calcul de trajectoire et d'accélération ainsi que de freinage pour des manoeuvres de parking du véhicule pleinement automatisées, n'assistant donc pas ou seulement marginalement l'intervention du conducteur, celui-ci restant essentiellement 10 passif au cours de la manoeuvre. [0021] La consigne qui est envoyée par le superviseur d'aide à la conduite avancée 11 au module de coordination des consignes de parking automatique 12 est une consigne exprimée en valeurs de couple CC1. Il s'agit d'un couple d'accélération (positif). Cette consigne est déterminée par le superviseur 11 en tenant compte d'une valeur 15 d'accélération maximale compatible avec le confort des passagers, compte tenu de la vitesse du véhicule. [0022] Cette consigne est prise en charge par un sous-module de traitement des valeurs de couple 13. Ce module 13 est inclus dans le module de coordination des consignes de parking automatique 12. Il délivre une consigne en couple modifiée CC2. Cette consigne 20 de couple modifiée CC2 est transmise au module de coordination des groupes motopropulseur 14, extérieur au module de coordination des consignes de parking automatique 12. [0023] Ainsi le véhicule automobile est équipé d'une assistance au parking, au sein du superviseur 10 du groupe motopropulseur. Cette assistance au parking est concrétisée par 25 le module de coordination des consignes de parking automatique 12 qui génère des valeurs de consigne pour le pilotage du couple fourni par le groupe motopropulseur sous le contrôle du module de coordination du groupe motopropulseur 14, mais l'assistance au parking n'est pas suffisamment élaborée pour être en mesure de piloter à l'avance des états de couplage du groupe motopropulseur et anticiper ainsi le temps de couplage pour 30 la manoeuvre. 5 [0024] Il résulte de cette situation que comme les couplages au sein du groupe motopropulseur sont réalisés uniquement sur la base d'une valeur de consigne de couple du temps est perdu au cours de la manoeuvre et l'agrément longitudinal du module n'est pas idéal. Les couplages concernés sont les couplages des embrayages, des rapports de 5 vitesses au sein de la boîte de vitesses et les états de démarrage du moteur. Il résulte du retard pris par l'utilisation d'une simple consigne de couple que le module de coordination des consignes de parking automatique 12 ne parvient pas à avoir accès à l'ensemble du potentiel de couplage du groupe motopropulseur et n'optimise donc pas le fonctionnement de celui-ci au cours de la manoeuvre. 10 [0025] En figure 2 on a représenté un superviseur du groupe motopropulseur d'un véhicule automobile conforme à l'invention. Le superviseur du groupe motopropulseur est référencé 100. On retrouve dans ce superviseur 100 un module d'aide à la conduite avancée 110, similaire au module 11 de la figure 1. Il envoie une consigne en couple CC10 à un module de coordination des consignes de parking automatique 120. Le module 15 de coordination du groupe motopropulseur 140 reçoit une consigne en couple CC20 et également une consigne en potentiel de couple CPC2. Chacune de ces deux consignes CC20 et CPC2 est produite par le module de coordination des consignes de parking automatique 120. [0026] La consigne en couple CC20 est produite par un module de production de 20 consigne de couple 130, similaire au module 13 de la figure 1. A nouveau, cette consigne est déterminée par le superviseur 110 en tenant compte d'une valeur d'accélération maximale compatible avec le confort des passagers, compte tenu de la vitesse du véhicule. [0027] La consigne en potentiel de couple CPC2 est quant à elle générée par un module 25 de génération de consigne en potentiel de couple 131. Les deux modules 130 et 131 sont inclus dans le module de coordination des consignes de parking automatique 120. Le module 130 reçoit en valeur d'entrée la consigne en couple CC10 transmise par le superviseur d'aide à la conduite avancée 110. [0028] La consigne en potentiel de couple CPC2 a pour fonction de permettre au 30 superviseur de groupe motopropulseur 140 d'anticiper le besoin de couplage au cours d'une manoeuvre de parking automatique, et de préparer le groupe motopropulseur pour recevoir la consigne de couple instantanée CC20 et la mettre en oeuvre le plus rapidement 6 possible avec un rendement énergétique et en matière d'usure du mécanisme qui soit optimisé. [0029] En figure 3 on a représenté le mode de calcul et d'utilisation de la consigne en potentiel de couple CPC2 visible à droite de la figure. 5 [0030] La consigne en potentiel de couple CPC2 est transmise par la module de coordination des consignes de parking automatique 120 au module de coordination du groupe motopropulseur 140, comme cela a été évoqué en relation avec la figure 2. Le module de coordination du groupe motopropulseur influe sur les différents états du groupe motopropulseur GMP. Cela implique notamment des modifications du couplage entre le 10 moteur thermique et les roues, par des crabots, une boîte de vitesses, ou/et un embrayage à glissement, le couplage du moteur électrique aux roues, par l'intermédiaire à nouveau d'un crabot, d'une boîte de vitesses ou/et d'un embrayage à glissement, et également l'état d'allumage du moteur thermique. [0031] Le groupe motopropulseur GMP provoque le déplacement du véhicule V. Ce 15 déplacement du véhicule V se fait à une vitesse courante Vc. [0032] La vitesse courant du véhicule Vc est prise en compte par le module de coordination des consignes de parking automatique 120, tout d'abord à travers une fonction d'asservissement A. La fonction d'asservissement A utilise une vitesse de référence Vcc qui est constante, déterminée pour l'application désirée, ici les manoeuvre 20 de parking, et qui typiquement peut être de six kilomètres par heure. Cette vitesse de référence Vcc est choisie pour que quoi qu'il en soit le véhicule ne dépasse pas une limite de vitesse admissible pour des raisons de sécurité lors de la manoeuvre automatique. [0033] L'asservissement A fournit une valeur d'accélération, qualifiée de potentiel d'accélération AP. Le gain de l'asservissement A est déterminé préalablement en sorte de 25 permettre au module de coordination du groupe motopropulseur 140 d'avoir le temps nécessaire pour choisir et mettre en oeuvre le meilleur état de couplage et d'allumage du groupe motopropulseur GM. L'asservissement A, recevant en entrée des valeurs de vitesse et fournissant en sortie une valeur d'accélération permet aux véhicules automobiles de ne pas dépasser la limite de vitesse considérée comme admise pour la 30 manoeuvre automatique de parking, Vcc. 7 [0034] Le gain de cet asservissement est déterminé à l'avance pour permettre au module de coordination du groupe motopropulseur 140 d'avoir le temps nécessaire pour choisir le meilleur état de couplage et d'allumage du groupe motopropulseur GMP et de mettre en oeuvre ce changement d'état de couplage et d'allumage dès que le besoin 5 apparaît, sans qu'il y ait un impact en terme de retard à l'application du couple sur les roues motrices. Ainsi, la manoeuvre peut être réalisée dès que possible sans ralentissement lié à un changement des états de couplage et d'allumage du groupe motopropulseur difficile à réaliser rapidement par le système. [0035] Il est remarquable dans ces principes qu'on utilise une valeur de vitesse comme 10 consigne Vcc, constante, inférieure ou égale à la limite de vitesse déterminée pour la sécurité des manoeuvres. [0036] L'asservissement A fournit donc une valeur d'accélération potentielle AP, c'est-à-dire pouvant être demandée à bref échéance, et que le groupe moto-propulseur doit donc être prêt à fournir sans délai. Cette valeur d'accélération potentielle AP est transmise à 15 une fonction de transfert T qui la convertit en la valeur de consigne de couple potentielle CPC2. [0037] Dans les principes qui précèdent, on précise que la fonction d'asservissement A peut être mise en oeuvre à l'aide d'un traitement numérique du type calcul suivi d'un filtrage, mais peut également être mise en oeuvre à l'aide d'une cartographie prédéfinie. 20 [0038] Dans certaines variantes la vitesse cible Vcc est déterminée en fonction de l'état du module de coordination des consignes de parking automatique 120. [0039] En figure 4 on a représenté les différentes étapes de la mise en oeuvre de l'invention. [0040] En abscisses est représenté le temps avec la succession de cinq étapes. En 25 ordonnées sont représentés l'état du superviseur d'aide à la conduite avancée 110, référencé S, l'état du module de coordination des consignes de parking automatique 120, référencé MCP, et l'état de coordination du groupe motopropulseur CGMP. [0041] Au cours d'une étape El il est mené une détermination Det du besoin de manoeuvre automatique et dans l'hypothèse où il est constaté qu'il y a effectivement un 30 besoin de manoeuvre automatique, on passe en transition vers une étape E2 par un calcul 8 de consigne de potentiel de couple via un traitement mathématique TRAIT1 mis en oeuvre dans le module de génération de consigne en potentiel de couple 131. [0042] Au cours de l'étape E2 il y a une mise en oeuvre de différentes modifications dans le groupe motopropulseur GMP avec modification des états d'allumage et de couplage. 5 Cette mise en oeuvre est notée Act pour activation des états d'allumage et de couplage. Pendant ce temps le superviseur d'aide à la conduite avancée 110 attend (étape Att, sur la ligne S), et ne met pas en oeuvre encore sa stratégie de manoeuvre automatique. On précise que la mise en oeuvre des modifications des états d'allumage et de couplage du groupe motopropulseur GMP au cours de l'étape Act est effectuée à l'aide de la consigne 10 de potentiel de couple calculée au cours de l'étape Trait1. A l'issue de la mise en oeuvre des modifications des états d'allumage et de couplage du groupe motopropulseur au cours de l'étape Act, le groupement motopropulseur se retrouve prêt à effectuer la manoeuvre, par un bon état d'allumage et de couplage. Cela est visualisé sur la figure par une étape E3 et la référence « Prêt ». 15 [0043] Le groupe motopropulseur étant prêt, on passe au cours d'une étape E4 à l'engagement de la manoeuvre Man, grâce aux consignes transmises par le superviseur d'aide à la conduite avancée 110, qui sont mises en forme par un traitement mathématique Trait2, au sein de 130. [0044] L'autorisation d'un début de manoeuvre Man est donnée en tenant compte de 20 l'état d'allumage du groupe moto-propulseur GMP et de couplage de ses éléments tel qu'apprécié par le module de coordination du groupe moto-propulseur 140 (CGMP). [0045] Au cours de l'étape E5 un calcul d'une consigne en couple CC20 est ainsi mis en oeuvre par le module de coordination des consignes de parking automatique 120, et à partir de l'étape E5 le groupement motopropulseur GMP est en mesure d'appliquer les 25 consignes en couple sans retard et avec un bon rendement du fait de sa préparation constatée depuis l'étape E3. L'application de la consigne est référencée Cons. [0046] En figure 5 on a représenté l'évolution dans le temps des différents éléments représentatifs du processus. En abscisses le temps est représenté avec en particulier quatre instants remarquables tO à t3. En ordonnées, de haut en bas, on a représenté l'état 30 du superviseur d'aide à la conduite avancée 110, l'existence ou non d'un processus de calcul de la consigne en potentiel de couple CPCt, l'existence ou non d'un calcul de la 9 consigne en couple CCt, l'évolution de la vitesse courante Vcour, l'évolution des consignes de couple CPCt et CCt, et enfin l'état d'allumage et de couplage du groupe motopropulseur. [0047] A l'instant tO, le véhicule se déplace lentement en accélérant légèrement à partir 5 d'une vitesse nulle. À partir de l'instant t1, le superviseur d'aide à la conduite avancée 110 détermine qu'il y a un besoin d'aide à la manoeuvre et passe alors dans un état 1, à partir d'un état précédemment identifié comme état 0. Également à partir de cet instant t1, le module de coordination des consignes de parking automatique 120 entame un calcul de la consigne en potentiel de couple, et une consigne en potentiel de couple instantanée CPCt 10 commence à être calculée. La vitesse du véhicule Vcour augmente tout en restant inférieure à une vitesse de référence VREF qui est la vitesse maximale pour des raisons de sécurité du véhicule en cours de manoeuvre, telle que définie par le concepteur. [0048] À partir d'un instant t2 l'état d'allumage et de couplage du groupe motopropulseur est atteint en sorte que l'accélération potentielle puisse être mise en oeuvre sans retard. 15 [0049] La consigne en potentiel de couple CPCt continue à être calculée par le module de coordination des consignes de manoeuvre de parking 120 et elle augmente. La vitesse courante VCOUR augmente également et reste inférieure à la vitesse de référence VREF (Vcc en figure 3). [0050] Puis à partir d'un instant t3 le superviseur d'aide à la conduite avancée entame le 20 pilotage de la manoeuvre de parking, basculant dans un étant référencé 2, et cela se matérialise par la génération par le module de coordination des consignes de parking automatique 120 d'une consigne de couple instantanée CCt. La consigne de couple instantanée CCt reste à tout moment inférieure à la consigne en potentiel de couple instantanée CPCt. La vitesse courante du véhicule VCOUR continue à augmenter faiblement 25 tout en restant inférieure à la vitesse de référence VREF. [0051] La consigne de couple CCt est appliquée au groupe motopropulseur GMP qui est en mesure de la mettre en oeuvre instantanément, grâce à sa correcte préparation suffisamment à l'avance. Le véhicule manoeuvre rapidement de manière optimale pour la satisfaction du conducteur. Les points de fonctionnement du groupe motopropulseur 30 utilisés sont les plus adéquats, ce qui permet de réduire la consommation en carburant, et de solliciter les éléments mécaniques et électromécaniques au juste besoin. Cela permet 10 d'introduire au mieux dans le pilotage de la manoeuvre automatique les paramètres particuliers de la situation telle que la charge du véhicule (nombre de passagers, présence de bagages dans le coffre, etc..), ainsi que l'état REVENDICATIONS1. Procédé de commande de la gestion du groupe moto-propulseur (GMP) d'un véhicule automobile pour la réalisation d'une manoeuvre automatique comprenant une étape, en réaction à une autorisation d'un début de manoeuvre automatique (E4, Man), de détermination (Trait2) et d'application (E5, Cons) d'une consigne de couple (CC20) pour le groupe moto-propulseur en sorte d'effectuer la manoeuvre automatique sans générer un inconfort pour les passagers, caractérisé en ce qu'il comprend également une étape préalable, en réaction à une anticipation d'un besoin de manoeuvre automatique (Det, El), de calcul (Traitl ), en tenant compte de la vitesse courante (Vc) du véhicule (V), d'une valeur de couple (CPC2) à appliquer à un train de roues motrices du véhicule pour atteindre une vitesse maximale (VCC) compatible avec la sécurité du véhicule en phase de manoeuvre automatique, et une étape d'utilisation de ladite valeur de couple à appliquer pour préparer (Act, E2), indépendamment de l'autorisation du début de manoeuvre automatique, le groupe moto-propulseur, à être en mesure d'exécuter sans délai et avec un rendement adapté une consigne de couple inférieure ou égale à ladite valeur de couple à appliquer (CPC2). 2. Procédé de commande de la gestion du groupe moto-propulseur d'un véhicule automobile selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite étape de calcul (Traitl) d'une valeur de couple à appliquer (CPC2) comprend un calcul (A) d'une valeur d'accélération (AP) susceptible d'être recherchée pour atteindre ladite vitesse maximale (VCC), puis une conversion de ladite valeur d'accélération (AP) en ladite valeur de couple à appliquer (CPC2). 3. Procédé de commande de la gestion du groupe moto-propulseur d'un véhicule automobile selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que l'autorisation d'un début de manoeuvre (Man) est donnée en tenant compte de l'état d'allumage du groupe moto-propulseur (GMP) et de couplage de ses éléments tel qu'apprécié par un module de coordination du groupe moto-propulseur (140). 4. Procédé de commande de la gestion du groupe moto-propulseur d'un véhicule automobile selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le couple moto- propulseur (GMP) est préparé en modifiant son état d'allumage et l'état de couplage de ses éléments pour être prêt à exécuter sans délai et avec un rendement optimisé une consigne de couple égale à ladite valeur de couple à appliquer (CPC2). 12 5. Procédé de commande de la gestion du groupe moto-propulseur d'un véhicule automobile selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la manoeuvre automatique est une manoeuvre automatique de parking. 6. Procédé de commande de la gestion du groupe moto-propulseur d'un véhicule 5 automobile selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le groupe moto- propulseur comprend un moteur thermique ou électrique, une_boîte de vitesses à plusieurs de vitesses discrets ou un variateur continu de rapports de vitesses et un embrayage à glissement ou un crabot. 7. Procédé de commande de la gestion du groupe moto-propulseur d'un véhicule 10 automobile selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la vitesse maximale compatible (VCC) avec la sécurité du véhicule en phase de manoeuvre automatique est adaptée en fonction de l'état d'un superviseur de manoeuvre automatique. 8. Dispositif de commande de la gestion du groupe moto-propulseur d'un véhicule automobile pour la réalisation d'une manoeuvre automatique comprenant des moyens 15 (110, 130, 140) de, en réaction à une autorisation d'un début de manoeuvre automatique, détermination et d'application d'une consigne de couple pour le groupe moto-propulseur en sorte d'effectuer la manoeuvre automatique sans générer un inconfort pour les passagers, caractérisé en ce qu'il comprend également des moyens (131) de, en réaction à une anticipation d'un besoin de manoeuvre automatique, calcul préalable, en tenant 20 compte de la vitesse courante du véhicule, d'une valeur de couple à appliquer à un train de roues motrices du véhicule pour atteindre une vitesse maximale compatible avec la sécurité du véhicule (Vcc) en phase de manoeuvre automatique, et des moyens d'utilisation (140) de ladite valeur de couple à appliquer pour préparer, indépendamment de l'autorisation du début de manoeuvre automatique, le groupe moto-propulseur, à être 25 en mesure d'exécuter sans délai et avec un rendement adapté une consigne de couple inférieure ou égale à ladite valeur de couple à appliquer.