Brevet FR3087864A1 — publié le 20200501

Procédé de commande d'un moteur à combustion interne de véhicule automobile. L'invention a pour domaine technique le contrôle des moteurs à combustion interne, et plus particulièrement leur contrôle lors d'un changement de rapport de boîte de vitesses manuelle. Pendant un passage de rapport montant (vers le rapport supérieur) en boîte manuelle, la demande de couple du conducteur est nulle pendant le temps où le moteur et la boîte de vitesses sont débrayés. Au cours de cette phase, la vitesse de rotation du moteur à combustion interne décroît selon l'inertie du moteur. Lors du ré-embrayage, si la vitesse de rotation du moteur à combustion interne est inférieure à la vitesse de rotation de synchronisation idéale du rapport supérieur, les occupants du véhicule ressentent un à-coup, le temps que les vitesses de rotation du moteur et de l'arbre primaire de la boîte de vitesses se synchronisent. De l'état de la technique antérieure, on connaît les documents suivants. Le document JP2010121477 décrit une stratégie de synchronisation de régime moteur et boîte de vitesses lors des changements de rapports en boîte de vitesses manuelle. Cette stratégie s'applique lors des changements de rapports montants (passage au rapport supérieur) et descendants (passage au rapport inférieur). Elle est basée sur des capteurs de déplacement du sélecteur de rapport engagé et sur un capteur de régime de l'arbre primaire de la boîte de vitesses. Le document U85569115 décrit une stratégie permettant le maintien du régime moteur idéal pour la synchronisation avec le rapport supérieur. Cette stratégie est basée sur un capteur et une stratégie permettant de différencier les changements de rapports montants et descendants. Le document W09704980 décrit le pilotage de la décroissance de régime moteur pendant le changement de rapport et le maintien du régime à sa valeur de synchronisation pour le rapport supérieur. Cette 2 stratégie est basée sur un capteur permettant d'identifier les changements de rapports vers un rapport supérieur. Il existe donc un besoin pour un procédé de commande d'un moteur à combustion interne permettant de limiter ou de supprimer les 5 secousses lors d'un changement de rapport. L'invention a pour objet un procédé de commande d'un moteur à combustion interne de véhicule automobile muni d'une boîte de vitesses, d'un capteur de vitesse de rotation du moteur à combustion interne, d'un capteur d'enfoncement de la pédale d'accélérateur et 10 d'un capteur d'enfoncement de la pédale d'embrayage comprenant les étapes suivantes : on détermine le passage d'un rapport par le conducteur en déterminant si toutes les conditions d'un premier ensemble de conditions sont satisfaites, le premier ensemble de conditions 15 comprenant la détermination que l'enfoncement de la pédale d'embrayage est complet et qu'il n'y a pas d'enfoncement de la pédale d' accélérateur, lorsque tel est le cas, on détermine le rapport engagé et le rapport immédiatement supérieur au rapport engagé, puis on détermine 20 une consigne de vitesse de rotation fonction du rapport immédiatement supérieur au rapport engagé et de la vitesse du véhicule, on commande la vitesse de rotation du moteur à combustion interne de sorte qu'elle soit maintenue à la consigne de vitesse de rotation après l'avoir laissée converger vers ladite consigne de vitesse 25 de rotation en utilisant l'inertie du moteur, et on détermine si au moins une condition d'un deuxième ensemble de conditions est satisfaite, le deuxième ensemble de conditions comprenant la détermination que la durée écoulée depuis le début de la deuxième étape est supérieure à un seuil prédéterminé, et 30 que la pédale d'embrayage a été relâchée, si tel est le cas, on interrompt le maintien de la vitesse de rotation du moteur à combustion interne à la consigne de vitesse de rotation. Pour déterminer la consigne de vitesse de rotation, on peut choisir la valeur la plus basse parmi une consigne de vitesse de rotation pour le rapport supérieur et un seuil maximal de vitesse de rotation prédéterminé, 5 la consigne de vitesse de rotation pour le rapport supérieur étant déterminée en divisant la vitesse du véhicule par une vitesse du véhicule pour une vitesse de rotation du moteur de 1000tr/min pour le rapport supérieur issue d'une cartographie de vitesses fonction d'un rapport de boîte de vitesses. 10 Le premier ensemble de conditions peut comprendre les conditions relatives à la détermination que la vitesse de rotation du moteur est supérieure à un seuil prédéterminé, que des diagnostics ne sont pas en cours sur le capteur de la pédale d'accélérateur, sur le capteur de la pédale d'embrayage ou sur un réseau de communication 15 du véhicule. Le premier ensemble de conditions peut comprendre par ailleurs une condition relative à la détermination que la vitesse du véhicule est supérieure à un seuil prédéterminé de sorte à limiter les passages de rapport concernés 20 Le deuxième ensemble de conditions peut comprendre des conditions au cours desquelles on détermine que des diagnostics sont en cours sur le capteur de la pédale d'accélérateur, sur le capteur de la pédale d'embrayage ou sur un réseau de communication du véhicule. Le deuxième ensemble de conditions peut comprendre 25 également une condition relative à la comparaison de la vitesse du véhicule à un seuil prédéterminé, et/ou une condition relative à une comparaison de la vitesse de rotation du moteur à un seuil prédéterminé. Un avantage de l'invention est ne requérir aucun capteur 30 additionnel pour détecter le changement de rapport vers un rapport supérieur et de ne se baser que sur les capteurs de pédale d'embrayage, sur la demande de couple conducteur, sur la vitesse de rotation du moteur à combustion interne et sur la vitesse véhicule pour détecter un changement de rapport. Ces données ne permettent pas de détecter si le 4 changement de rapport se fait vers un rapport supérieur ou vers un rapport inférieur. Le procédé considère alors systématiquement que le changement de rapport se fait vers le rapport supérieur. Cette approche permet de ne pas ajouter de capteur additionnel permettant d'anticiper 5 le sens du changement de rapport effectué par le conducteur et n'implique pas d'effet de bords. En effet, lors d'un changement de rapport vers un rapport inférieur, la vitesse de rotation de synchronisation entre le moteur et la boîte de vitesses ne sera pas idéalement proche mais sera toujours plus proche de la vitesse de 10 rotation idéale que sans aucune intervention, laissant alors décroître la vitesse de rotation du moteur à combustion interne de par son inertie. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux dessins 15 annexés sur lesquels la figure unique illustre les principales étapes d'un procédé de commande selon l'invention. Le procédé de commande d'un moteur à combustion interne pour véhicule automobile permet de répondre à la problématique de mauvaise synchronisation des régimes moteurs et de la boîte de 20 vitesses après un changement de rapport vers un rapport supérieur. Pour éviter les à-coups liés à la chute du régime moteur pendant le changement de rapport, on laisse décroître le régime moteur jusqu'au régime de synchronisation idéal avec le rapport supérieur puis on maintient ce régime jusqu'au ré-embrayage du moteur et de la boîte de 25 vitesses. Pour des véhicules automobiles munis d'une boîte de vitesses manuelle, lors d'une montée de rapport d'un rapport N à un rapport supérieur N+1, si la vitesse de rotation du moteur décroît en dessous de la vitesse de rotation du moteur pour une synchronisation avec le 30 rapport supérieur N+1 avant l'embrayage, il apparaît des secousses lors de l'embrayage. Sans aide au rapport montant, lors du débrayage du moteur à combustion interne, la vitesse de rotation du moteur à combustion interne décroît selon l'inertie du moteur vers la vitesse de ralenti. 5 Pour éviter de telles secousses, le procédé de commande permet de maintenir la vitesse de rotation du moteur à combustion interne à une valeur idéale prédéterminée en vue du passage du rapport supérieur durant une durée prédéterminée au lieu de laisser décroître 5 la vitesse de rotation vers la consigne de vitesse de rotation de ralenti. Le procédé de commande d'un moteur à combustion interne de véhicule automobile muni d'une boîte de vitesses manuelle, d'un capteur de vitesse de rotation du moteur à combustion interne, d'un capteur d'enfoncement de la pédale d'accélérateur et d'un capteur 10 d'enfoncement de la pédale d'embrayage comprend les étapes suivantes illustrées par la figure unique. Au cours d'une première étape I, on détermine le passage d'un rapport par le conducteur en déterminant si toutes les conditions d'un premier ensemble de conditions sont satisfaites. 15 Le premier ensemble de conditions comprend les conditions suivantes: - on détermine que l'enfoncement de la pédale d'embrayage est complet, et - on détermine qu'il n'y a pas d'enfoncement de la pédale 20 d' accélérateur Dans un mode de réalisation particulier, le premier ensemble de conditions comprend les conditions relatives à la détermination que la vitesse de rotation du moteur est supérieure à un seuil prédéterminé que des diagnostics ne sont pas en cours sur le capteur de la pédale 25 d'accélérateur, sur le capteur de la pédale d'embrayage ou sur le réseau de communication CAN (acronyme anglophone pour « Common Area Network »). Le premier ensemble de conditions peut comprendre une condition relative à la détermination que la vitesse du véhicule est 30 supérieure à un seuil prédéterminé de sorte à limiter les passages de rapport concernés. Lorsque l'on détermine que le conducteur réalise un passage de rapport, on détermine le rapport engagé et le rapport immédiatement supérieur au rapport engagé au cours d'une deuxième étape 2. 6 Au cours d'une troisième étape 3, on détermine une consigne de vitesse de rotation fonction du rapport immédiatement supérieur au rapport engagé et de la vitesse du véhicule. Pour déterminer la consigne de vitesse de rotation, on choisit la 5 valeur la plus basse parmi une consigne de vitesse de rotation pour le rapport supérieur N+1 et un seuil maximal de vitesse de rotation prédéterminé. Une telle limitation de la vitesse de rotation permet d'écarter une valeur aberrante de consigne de vitesse de rotation pour le rapport supérieur N+1. 10 Pour déterminer la consigne de vitesse de rotation pour le rapport supérieur N+1, on divise la vitesse du véhicule par une vitesse du véhicule pour une vitesse de rotation du moteur de 1000tr/min pour le rapport supérieur N+1 issue d'une cartographie de vitesses dites cartographie V1000 ou cartographie des valeurs d'étagement de la 15 boîte de vitesses et fonction d'un rapport de boîte de vitesses. Au cours d'une quatrième étape 4, on commande la vitesse de rotation du moteur à combustion interne de sorte qu'elle soit maintenue à la consigne de vitesse de rotation après l'avoir laissée converger vers ladite la consigne de vitesse de rotation en utilisant 20 l'inertie du moteur. Au cours d'une cinquième étape 5, on détermine si au moins une condition d'un deuxième ensemble de conditions est satisfaite. Si tel est le cas, on interrompt le maintien de la vitesse de rotation du moteur à combustion interne à la consigne de vitesse de rotation. Si un 25 rapport est engagé, la vitesse de rotation du moteur à combustion interne est alors commandée classiquement en fonction de la requête de couple du conducteur et des stratégies embarquées. Si un rapport n'est pas engagé, la vitesse de rotation du moteur à combustion interne décroît vers la vitesse de rotation de ralenti. 30 Le deuxième ensemble de conditions comprend les conditions suivantes : - on détermine que la durée écoulée depuis le début de la deuxième étape est supérieur à un seuil prédéterminé, et - on détermine que la pédale d'embrayage a été relâchée. 7 Dans un mode de réalisation particulier, le deuxième ensemble de conditions comprend également des conditions au cours desquelles on détermine que des diagnostics sont en cours sur le capteur de la pédale d'accélérateur, sur le capteur de la pédale d'embrayage ou sur 5 le réseau de communication CAN (acronyme anglophone pour « Common Area Network ») Le deuxième ensemble de conditions peut également comprendre une condition relative à la comparaison de la vitesse du véhicule à un seuil prédéterminé, et/ou une condition relative à une 10 comparaison de la vitesse de rotation du moteur à un seuil prédéterminé. Dans un mode de réalisation particulier, le procédé de commande comprend une étape de détermination d'un enfoncement de la pédale d'embrayage couplé à un levé de pied d'accélérateur sans 15 réaliser de changement de rapport. Selon les étapes 2 et 3 décrites ci-dessus, on commande la vitesse de rotation du moteur à combustion interne de sorte qu'elle soit maintenue à la consigne de vitesse de rotation après l'avoir laissée converger vers ladite la consigne de vitesse de rotation en utilisant 20 l'inertie du moteur. A l'issue de l'étape 3, on détermine alors la durée écoulée depuis que la vitesse de rotation est maintenue à la consigne de vitesse de rotation. Lorsque la durée déterminée dépasse une valeur de seuil, on détermine que le conducteur n'a pas réalisé de changement de 25 rapport. On laisse décroître la vitesse de rotation du moteur à combustion interne en utilisant l'inertie de ce dernier jusqu'à atteindre la vitesse de rotation de ralenti. Si le conducteur engage un rapport inférieur, la vitesse de rotation du moteur à combustion interne est maintenue à la vitesse de 30 rotation du rapport supérieur au lieu de la vitesse de rotation du rapport inférieur. Toutefois, cela ne pose pas de problème car la différence de vitesse de rotation par rapport à un fonctionnement sans le procédé de commande malgré tout réduite, ce qui permet de réduire les secousses. 8 Si le conducteur engage un rapport supérieur de deux rangs par rapport au rapport en cours, on commande la vitesse de rotation du moteur à combustion interne de sorte qu'elle décroisse vers la consigne de vitesse puis qu'elle soit maintenue. 5 Toutefois, la consigne de vitesse est déterminée pour le rapport immédiatement supérieur et non pour un rapport supérieur de deux rangs. Dans un tel cas, il demeure une différence de vitesse de rotation entre la vitesse du moteur à combustion interne et la vitesse 10 de rotation de synchronisation du rapport engagé. Des secousses apparaissent toujours. Toutefois, leur amplitude est réduite par rapport à un fonctionnement sans le procédé de commande car l'amplitude de la différence de vitesse de rotation est réduite par rapport à un fonctionnement sans procédé de commande. 15 Dans un mode de réalisation particulier, le procédé de commande est appliqué à tout ou partie des modes de conduite du véhicule. Par mode de conduite, on entend modification de différents typages prédéfinis du groupe motopropulseur et du véhicule selon les choix du client. Les paramètres impactés sont la courbe de couple du 20 moteur, la progressivité de la pédale d'accélérateur, le filtrage des secousses, le filtrage de la colonne de direction et la permissivité des aides à la conduite. Une variante avec un capteur de déplacement sur le sélecteur de la boîte de vitesses et un capteur de vitesse de rotation de l'arbre 25 primaire a également été étudiée, de façon similaire à l'enseignement du document JP2010121477. Cette variante permet de traiter les cas de changements de rapports vers les rapports supérieurs et inférieurs avec une très bonne robustesse. Cependant, cette approche impose l'intégration de deux nouveaux capteurs sur la boîte de vitesses 30 (capteur de déplacement et capteur de régime de rotation de l'arbre primaire) ainsi que la réalisation d'un REVENDICATIONS1. Procédé de commande d'un moteur à combustion interne de véhicule automobile muni d'une boîte de vitesses manuelle, d'un capteur de vitesse de rotation du moteur à combustion interne, d'un capteur d'enfoncement de la pédale d'accélérateur et d'un capteur d'enfoncement de la pédale d'embrayage comprenant les étapes suivantes : on détermine le passage d'un rapport par le conducteur en déterminant si toutes les conditions d'un premier ensemble de conditions sont satisfaites, le premier ensemble de conditions comprenant la détermination que l'enfoncement de la pédale d'embrayage est complet et qu'il n'y a pas d'enfoncement de la pédale d' accélérateur, lorsque tel est le cas, on détermine le rapport engagé et le rapport immédiatement supérieur au rapport engagé, puis on détermine une consigne de vitesse de rotation fonction du rapport immédiatement supérieur au rapport engagé et de la vitesse du véhicule, on commande la vitesse de rotation du moteur à combustion interne de sorte qu'elle soit maintenue à la consigne de vitesse de rotation après l'avoir laissée converger vers ladite la consigne de vitesse de rotation en utilisant l'inertie du moteur, et on détermine si au moins une condition d'un deuxième ensemble de conditions est satisfaite, le deuxième ensemble de conditions comprenant la détermination que la durée écoulée depuis le début de la deuxième étape est supérieure à un seuil prédéterminé, et que la pédale d'embrayage a été relâchée, si tel est le cas, on interrompt le maintien de la vitesse de rotation du moteur à combustion interne à la consigne de vitesse de rotation. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel, pour déterminer la consigne de vitesse de rotation, on choisit la valeur la plus basse parmi une consigne de vitesse de rotation pour le rapport supérieur et un seuil maximal de vitesse de rotation prédéterminé, 10 la consigne de vitesse de rotation pour le rapport supérieur étant déterminée en divisant la vitesse du véhicule par une vitesse du véhicule pour une vitesse de rotation du moteur de 1000tr/min pour le rapport supérieur issue d'une cartographie de vitesses fonction d'un 5 rapport de boîte de vitesses. 3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le premier ensemble de conditions comprend les conditions relatives à la détermination que la vitesse de rotation du moteur est supérieure à un seuil prédéterminé, que des diagnostics ne sont pas en cours sur le 10 capteur de la pédale d'accélérateur, sur le capteur de la pédale d'embrayage ou sur un réseau de communication du véhicule. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le premier ensemble de conditions comprend par ailleurs une condition relative à la détermination que la vitesse du 15 véhicule est supérieure à un seuil prédéterminé de sorte à limiter les passages de rapport concernés. 5. Procédé selon la revendication 3, dans lequel le deuxième ensemble de conditions comprend également des conditions au cours desquelles on détermine que des diagnostics sont en cours sur le 20 capteur de la pédale d'accélérateur, sur le capteur de la pédale d'embrayage ou sur un réseau de communication du véhicule. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le deuxième ensemble de conditions comprend également une condition relative à la comparaison de la 25 vitesse du véhicule à un seuil prédéterminé, et/ou une condition relative à une comparaison de la vitesse de rotation du moteur à un seuil prédéterminé.