Brevet FR3087843A1 — publié le 20200501

Description Titre de invention PROCEDE DE GESTION D'UN ARRET AUTOMATIQUE DU MOTEUR THERMIQUE EN FONCTION D'UNE ACTIVITE SUR UNE PEDALE DE FREIN [0001] La présente invention porte sur un procédé de gestion d'un arrêt automatique du moteur thermique en fonction d'une activité sur une pédale de frein. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse avec les véhicules automobiles équipés d'un système d'arrêt et de redémarrage automatique du moteur thermique (système dit "Stop and Stuart" an anglais) et d'une. boîte de vitesses automatique. [00021 Dans ce type de véhicules, les arrêts et les redémarrages automatiques du moteur thermique sont généralement conditionnés par des seuils de pression du système de freinage qui sont calculés à chaque instant en fonction notamment de la vitesse du véhicule et de la déclivité de la route. L'arrêt automatique du moteur thermique est ainsi autorisé lorsque la pression sur la pédale de frein dépasse un seuil correspondant. [00031 Une telle stratégie ne permet toutefois pas d'être représentative de la volonté du conducteur. En effet, à l'approche d'un cédez-le-passage. ou d'un dos d'âne par exemple, le conducteur pourra avoir tendance à appuyer fortement sur la pédale de frein ce qui va engendrer un arrêt automatique du moteur thermique, alors que cet arrêt n'est pas souhaitable si une nouvelle accélération se produit juste après la fin du ralentissement, Dans ce cas, la volonté du conducteur est donc mal interprétée par le calculateur moteur. [0004] L'invention vise à remédier efficacement à cet inconvénient en proposant un procédé de gestion d'un arrêt automatique de moteur thermique appartenant à une chaîne de traction de véhicule automobile comportant en outre une boîte de vitesses automatique et un système de démarrage. et d'arrêt automatique du moteur thermique, caractérisé en ce que: - suite à une détection d'une phase de freinage, notamment par la détection d'un appui sur une pédale de frein modifiant une pression dans un circuit de freinage, ledit procédé comporte une phase initiale d'attente dans laquelle une vitesse du véhicule au- tomobile est comparée avec un seuil de vitesse haut et un seuil de vitesse bas, et - dans le cas où. la vitesse du véhicule automobile est supérieure ou égale au seuil de vitesse haut, ledit procédé comporte une phase de surveillance d'une activité sur la pédale de frein et si cette activité est stable sur une durée seuil, un arrêt automatique du moteur thermique est autorisé, ou - dans le cas oà la vitesse du véhicule automobile est inférieure ou égale au seuil de vitesse bas, ledit procédé comporte une phase de surveillance d'une surpression sur la pédale de frein et si une surpression sur la pédale est détectée, un arrêt automatique du moteur thermique est autorisé. [0005] L'invention permet ainsi d'améliorer l'agrément de conduite d'une chaîne de traction équipée d'un système. de démarrage et d'arrêt automatique du moteur thermique ainsi que d'une transmission automatisée en permettant au conducteur de contrôler l'arrêt automatique du moteur thermique en fonction de son action sur la pédale de frein qui dépend de différentes situations de vie du véhicule. L'invention permet en outre de mieux maîtriser la consommation du véhicule en diminuant le nombre d'arrêts non souhaités du moteur thermique. [0006] Selon une mise en oeuvre, l'activité sur la pédale de frein est considérée comme stable si un signal de la pression dans le circuit de freinage est compris entre un gabarit inférieur et un gabarit supérieur pendant la durée seuil. [0007] Selon une mise en oeuvre, le gabarit inférieur et le gabarit supérieur sont élaborés à partir d'un signal filtré de la pression dans le circuit de freinage auquel est respectivement soustrait et ajouté une valeur de décalage. [0008] Selon une mise en oeuvre, l'activité sur la pédale. de frein est considérée comme stable si un gradient de pression dans le circuit de freinage est inférieur à un premier seuil et supérieur à un deuxième seuil, [0009] Selon une mise en oeuvre, une surpression sur la pédale de frein est détectée lorsque la pression dans le circuit de freinage devient supérieure à un seuil, ledit seuil étant égal à une valeur de la pression dans le circuit de freinage au moment où la vitesse du véhicule automobile devient inférieure ou égale au seuil de vitesse bas augmentée d'une valeur de décalage:. [0010] Selon une mise en oeuvre, au cours de la phase de freinage, ledit procédé comporte une étape de surveillance d'une pression dans le circuit de freinage et dans le cas d'une détection d'un freinage sportif et/ou d'une situation de freinage d'urgence, alors l'arrêt automatique du moteur thermique est inhibé. [00111 Selon une mise en oeuvre, le freinage sportif et/ou la situation de freinage d'urgence est détectée lorsqu'une pression dans le circuit de freinage dépasse un seuil de pression maximal en fonction de la vitesse du véhicule pendant une durée seuil. [00121 Selon une mise en oeuvre, dans le cas où l'on se trouve dans la phase de surveillance d'une activité sur la pédale de frein et que la vitesse du véhicule automobile devient inférieure ou égale au seuil de vitesse bas sans qu'aucune activité stable sur la pédale de M n'ail été délectée, alors le procédé comporte ll'étape de passer dans la phase de surveillance d'une surpression sur la pédale de frein. [0013 Selon une mise en oeuvre, dans le cas où l'on se trouve dans la phase de surveillance d'une surpression sur la pédale de frein et que 1.a vitesse du véhicule automobile devient supérieure au seuil de vitesse bas sans qu'aucune surpression sur la pédale de frein n'ait été détectée, alors le procédé comporte l'étape de repasser dans la phase initiale d'attente. [0014] L'invention a également pour objet un calculateur moteur caractérisé en ce qu'il comporte une mémoire programme stockant des instructions logicielles pour la mise en oeuvre du procédé de gestion d'un arrêt automatique du moteur thermique tel que précédemment défini. [0015] [fig,1] est une représentation schématique d'un exemple de chaîne de traction mettant en oeuvre le procédé selon l'invention de gestion d'un arrêt automatique du moteur thermique en fonction d'une activité sur une pédale de frein; [0016; [fig.2] est un diagramme des différentes étapes du procédé selon 'invention de gestion d'un arrêt 'automatique du moteur thermique en fonction d'une activité sur une pédale de frein; [00171 [fig,3] montre des signaux observables lors de la phase de surveillance d'une activité sur la pédale de frein mise en oeuvre dans le procédé selon l'invention: [0018] [fig.4] montre des signaux observables lors de la phase de surveillance d'une u n sur la pédale de frein mise en oeuvre dans le procédé selon l'invention. [0019] La figure 1 montre une chaîne de traction 10 pour véhicule automobile comportant un moteur thermique 11 associé, le cas échéant, à un dispositif de filtrage des acyclismes, ainsi qu'une boîte de vitesses 13 de type automatique. Un embrayage KO est monté d'une part entre le dispositif de filtrage des acyclismes 12 du moteur thermique 11 et d'autre part la boîte de vitesses 13. Une sortie de la boîte de vitesses 13 est reliée à un différentiel 14, lequel est relié aux roues 15 par l'intermédiaire de transmissions transversales 16. Le système de freinage du véhicule est commandé par le conducteur par l'intermédiaire d'une pédale de frein 18. 100201 Un organe de démarrage 20 appartient à un système d'arrêt et de redémarrage au- tomatique du moteur thermique 11, notamment en fonction des conditions de circulation (système dit "sTr" pour "Stop and Start" en anglais). Ce système comporte à cet effet un module de pilotage du moteur thermique intégré dans le calculateur moteur 21 qui envoie les consignes d'arrêt et de redémarrage automatique du moteur thermique à l'organe de démarrage 20. [002.11 Suivant un exemple de réalisation particulier, le moteur thermique 11 est un moteur turbocompressé à trois cylindres de type essence, car cela. correspond à une configuration optimale en termes de rendement, de performances, de consommation, et d'émissions réduites de particules polluantes. En variante, le moteur thermique. 11 pourra toutefois être un moteur atmosphérique, ou un moteur de type diesel. Le nombre de cylindres peut être différent de trois, en valant notamment deux ou quatre ou plus. Cela dépend de l'application et en particulier de la puissance du véhicule recherchée. [0022] La boîte de vitesses est une boîte de vitesses automatique. Par "automatique" on entend une boîte de es 13 dont les changements de rapport sont pilotés sans action de la part du conducteur et sans rupture de couple lors des changements de rapports. La boîte de vitesses 13 est avantageusement une boîte du type double embrayage (ou "DCT" pour "Dual Clutch Transmission" en anglais). Une telle boîte de vitesses 13 présente un meilleur rendement que les boîtes de vitesses automatiques conventionnelles pour une prestation en dynamique longitudinale et en agrément de conduite très proche. [0023] Cette boîte de vitesses 13 comporte de façon connue en soi un premier embrayage KI associé à un premier couple d'arbre primaire API et secondaire AS1 portant les rapports pairs et un deuxième embrayage K2 associé à un deuxième couple d'arbre primaire AP2 et secondaire AS2 portant les rapports impairs de la boîte de vitesses. En variante, la boîte de vitesses 13 pourra âtre une boîte à trains épicycloïdaux ou toute autre boîte de vitesses adaptée à l'application. [0024] Uorgane de démarrage 20 est avantageusement un démarreur renforcé comportant un moteur électrique ainsi qu'un pignon destiné à engrener avec une couronne de démarrage du moteur thermique. Par démarreur "renforcé", on entend un démarreur présentant des pièces constitutives (balais élargis, porte-balais, réducteur de vitesse, contacteur, lanceur, pignon d'engrènement) ayant une configuration permettant de supporter 300000 à 400000 cycles de fonctionnement. Un tel démarreur présente l'avantage d'être robuste et peu onéreux. En variante, l'organe de démarrage 20 est un alterne-démarreur. )025 Des capteurs 22 du système de freinage sont utilisés pour mesure a pression dans le circuit de freinage modifiée par l'appui du conducteur sur la pédale 8. Des capteurs 23 des roues sont utilisés pour mesurer la vitesse du véhicule. [00261 Un calculateur moteur 21 de la chaîne de traction 10 est apte à piloter les d rérents éléments II, KO, 13, et 20 de la chaîne de traction. Le calculateur moteur 21 comporte une mémoire 211 programme stockant des instructions logicielles pour la. mise en oeuvre du procédé selon l'invention de gestion des arrêts automatique du moteur thermique en fonction des mesures retournées par les capteurs 22, 23. A cette fin, le calculateur moteur 21 analyse en continu la vitesse du véhicule et le comportement du conducteur sur la pédale de frein 18 pour adapter la stratégie d'arrêt automatique du moteur thermique i 1 [ )027] Plus précisément, comme on peut le voir sur la figure 2, suite à une détection d'une phase de freinage, notamment par la détection d'un appui sur la pédale de frein 18 modifiant une pression dans le circuit de freinage, le calculateur 21 entre dans une phase. initiale d'attente 100 dans laquelle la vitesse V veh du véhicule automobile est comparée avec un seuil de vitesse haut S__h et un seuil de vitesse bas Le seuil de vitesse haut SUI et le seuil de vitesse bas Sut sont calibrai-fies. Le seuil de vitesse bas Sil, est compris par exemple entre 0 et 1 km/h. Le seuil de vitesse haut S_h est compris par exemple entre 10 et 20Icm/h et vaut de préférence de l'ordre de 121(m/h. [00'28) Dans le cas où la vitesse du véhicule automobile \Lyon est supérieure ou égale au seuil de vitesse haut S_h, le calculateur moteur 21 entre dans une phase 101 de surveillance d'une activité sur la pédale de frein 18 et si cette activité est stable sur une période de temps prédéfinie correspondant à une durée seuil -D s, le calculateur moteur 21 autorise un arrêt automatique du moteur thermique 11. [0029] Ainsi. comme cela est illustré par la figure 3, à l'instant tl , la vitesse du véhicule V__veh est supérieure au seuil de vitesse haut et un appui sur la pédale de frein 18 est détecté. En effet, la pression RN/1C dans le maître-cylindre du circuit de freinage commence à varier en raison d'un appui sur la pédale de frein 18. [0030] L'activité sur la pédale de frein 18 est considérée comme stable si le signal de la pression PMC dans le circuit de freinage est compris entre un gabarit inférieur et un gabarit supérieur Ci s pendant la durée seuil D s, Le gabarit inférieur G_i et le gabarit supérieur G-_s sont élaborés à partir d'un signal filtré PMCif de la pression dans le circuit de freinage auquel est respectivement soustrait et ajouté une valeur de décalage. Le filtrage appliqué au signal réel PMC pourra être notamment un filtrage de type passe-bas, avantageusement d'ordre 1.. Toutefois, un filtrage d'un autre type et/ou d'un autre ordre pourra être appliqué en fonction du besoin. [0031] A l'instant t3, le signal PMC ayant été compris entre le gabarit inférieur G_i et le gabarit supérieur G_s pendant 1.a durée seuil D_s par exemple de 2 secondes, l'arrêt automatique du moteur thermique Aimai est autorisé sur une plage de vitesse non nulle. Cette plage de vitesse pourra dépendre du choix de l'organe de démarrage 20. [00321 On observe ainsi que l'intégrateur I associé au temps pendant lequel le signal PMC est compris entre les gabarits G_i et G_s atteint la durée seuil D_s (valant 2 secondes dans cet exemple) à l'instant t3. [00 On prévoit également que le niveau de pression PMC dans le circuit d.e freinage doit être supérieur à un seuil minimal de pression P_rnin, valant par exemple 3 bars, au moment de l'autorisation de l'arrêt automatique A mai du moteur thermique 11. [0034] Par ailleurs, on pourra également considérer qu'un gradient de pression dans le circuit de freinage doit être inférieur à un premier seuil et supérieur à un deuxième seuil pour estimer que l'activité sur la pédale de frein 18 est stable, Ainsi, on observe qu'à l'instant t2, l'arrêt automatique du moteur thermique ll n'est pas autorisé malgré le fait que l'intégrateur I atteigne la durée seuil D_s, car le conducteur relâche la pédale de frein 18, ce qui induit un gradient de pression important supérieur au seuil. En revanche, à l'instant t3, aucun gradient de pression important n'est observé, de sorte que le calculateur moteur 21 autorise l'arrêt automatique. A__rrith du moteur thermique 11. [0035] Dans le cas où la vitesse V___veh du véhicule automobile est inférieure ou égale au seuil de vitesse bas Si), le calculateur moteur 21 entre dans une phase de surveillance d'une surpression sur la pédale de frein 18 et si une surpression sur la pédale 18 est détectée, le calculateur moteur 21 autorise un arrêt automatique A_mth du moteur thermique 11. [0036; La surpression sur la pédale de frein 18 est détectée lorsque la pression PMC dans le circuit de freinage devient supérieure à un seuil S arr, Le. seuil S_arr est égal à la valeur de la pression PMC dans le circuit de freinage au moment où la vitesse du véhicule V___.veh devient inférieure ou égale au seuil de vitesse bas S___b augmentée d'une valeur de décalage \ _D comprise par exemple entre 2 et 4 bars. [0037] Comme cela est illustré par la figure 4, à l'instant ti, on détecte une phase de. freinage. A l'instant t2, la vitesse du véhicule devient inférieure au seuil de vitesse bas Su), ce qui a pour effet de déclencher le calcul du seuil S_arr via l'ajout de la valeur D..A l'instant t3, le conducteur augmente son appui sur la pédale de Frein 18, de sorte que le signal de pression PCM atteint le seuil S_arr et le calculateur moteur 21 autorise l'arrêt automatique A luth du moteur thermique 11. [0038] Au cours de la phase de freinage, le calculateur moteur 21 assure une surveillance de la pression PMC dans le circuit de freinage et dans le cas d'une détection (l'un freinage sportif etlou d'une situation de freinage d'urgence, alors l'arrêt automatique du moteur thermique 11 est inhibé dans une étape 103. Le freinage sportif etlou la situation de freinage d'urgence est détectée lorsqu'une pression PMC dans le circuit de freinage dépasse un seuil de pression maximal P_max pendant une durée seuil DSU_s valant par exemple is. Ce seuil de pression maximal P_max dépend de la vitesse Vi_veh du véhicule. Plus la vitesse 4,1.__.veh du véhicule augmente, plus ce seuil P_max augmente. [00391 Dans le cas où l'on se trouve dans la phase 101 de surveillance d'une activité sur la pédale de frein 18 et que la vitesse V veh du véhicule automobile devient inférieure ou égale au seuil de vitesse bas S_h sans qu'aucune activité stable sur la pédale de frein 18 n'ait été détectée, alors le calculateur moteur 21 passe dans la phase 102, de surveillance d'une surpression sur la. pédale de Frein 18. 100401 Dans le cas où l'on se trouve dans la phase 102 de surveillance d'une surpression sur la pédale de frein 18 et que la vitesse V__veh du véhicule automobile devient supérieure au seuil de vitesse bas S_b sans qu'aucune surpression sur la. pédale de frein 18 n'ait été détectée, alors le calculateur moteur 21 repasse dans la phase 100 initiale d'attente.