EP3007951A1 - Procede de pilotage anti-emballement d'un groupe motopropulseur de vehicule automobile - Google Patents

Procede de pilotage anti-emballement d'un groupe motopropulseur de vehicule automobile

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Publication number
EP3007951A1
EP3007951A1 EP14731751.5A EP14731751A EP3007951A1 EP 3007951 A1 EP3007951 A1 EP 3007951A1 EP 14731751 A EP14731751 A EP 14731751A EP 3007951 A1 EP3007951 A1 EP 3007951A1
Authority
EP
European Patent Office
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motor vehicle
information
runaway
configuration
acceleration
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP14731751.5A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
François Plante
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renault SAS
Original Assignee
Renault SAS
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Filing date
Publication date
Application filed by Renault SAS filed Critical Renault SAS
Publication of EP3007951A1 publication Critical patent/EP3007951A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F16H2059/663—Road slope
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/40—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism comprising signals other than signals for actuating the final output mechanisms
    • F16H63/42—Ratio indicator devices
    • F16H2063/426—Ratio indicator devices with means for advising the driver for proper shift action, e.g. prompting the driver with allowable selection range of ratios

Definitions

  • the present invention relates generally to the automotive industry.
  • a driving method of a powertrain of a motor vehicle comprising a motor and an automatic gearbox connected together by a coupling device such as a double clutch, a hydraulic clutch or a converter hydraulic torque.
  • the invention finds a particularly advantageous application in the production of motor vehicles with automatic transmission called "off-road", including four-wheel drive vehicles (military vehicles, emergency vehicles, construction site vehicles or mining extraction, ).
  • the present invention proposes another method to prevent runaway of the motor vehicle when it comes down a low grip terrain, which does not require an ESP system.
  • step b) verification, according to the parameters acquired in step a), if the motor vehicle is in a configuration likely to runaway, then, if the motor vehicle is in a runaway configuration,
  • This smoothing of the braking torque also ensures better comfort for the driver and the passengers.
  • the device which is the subject of the invention then implicitly makes it possible to avoid any stalling of the motor.
  • This solution also makes it possible to limit the wear of the brake linings since the braking is here carried out using only the engine.
  • this solution is particularly inexpensive since it does not require any particular arrangement in the motor vehicle. It must only be located in one of the computers of the motor vehicle, preferably in the engine control computer or the automatic transmission. It may eventually bring amenities in the vehicle, but they remain limited, for example the addition of a light or an activation button and disabling the anti-runaway mode of the vehicle.
  • step d) the engine is controlled by means of a cruise control function implemented in a computer fitted to the motor vehicle;
  • step a) information is acquired for manually activating or deactivating an anti-runaway mode of the motor vehicle, and, in step b), it is checked whether the motor vehicle is in a configuration capable of also depending on said activation or deactivation information;
  • step a) braking information relating to the position of the force exerted on a brake pedal fitted to the motor vehicle is acquired, and, in step b), it is checked whether the motor vehicle is in a configuration likely to runaway also according to said braking information;
  • step a) acceleration information relative to the position of or the force exerted on an accelerator pedal equipping the motor vehicle is acquired, and, in step b), it is verified that if the motor vehicle is in a configuration likely to runaway also according to said acceleration information;
  • step a) an acceleration of the motor vehicle is acquired, and, in step b), it is checked whether the motor vehicle is in a configuration capable of racing also according to said acceleration;
  • said inclination datum is calculated as a function of said braking information, said acceleration will information and said acceleration;
  • said tilt datum is measured by a gyroscope equipping the motor vehicle
  • step a) said inclination data is acquired by means of a GPS coupled to a three-dimensional cartography;
  • step a) one acquires a gear ratio information engaged and / or interconnection information relating to the two or four wheel drive mode in which the motor vehicle is located and / or a braking-parking information relating to the position of a handbrake equipping the motor vehicle, and, in step b), it is checked whether the motor vehicle is in configuration may runaway also according to said gear ratio information engaged and / or said interconnection information and / or said braking-parking information.
  • FIG. 1 is a schematic view of a motor vehicle comprising a computer adapted to implement a control method according to the invention
  • FIG. 2 is a logic diagram illustrating the algorithm for implementing the method according to a first embodiment of the invention.
  • FIG. 3 is a logic diagram illustrating the algorithm for implementing the method according to a second embodiment of the invention.
  • FIG. 1 there is shown a motor vehicle 1 which conventionally comprises two front wheels 7, two rear wheels 8, and a power unit 2.
  • the powertrain 2 comprises a motor 3 whose motor shaft is connected to the input shaft of an automatic gearbox 5 via a coupling device 4. It also comprises a jaw clutch device 6 which allows connect the output shaft of the gearbox 5 to either the front wheels 7 only (two-wheel drive mode) or to all four wheels 7, 8 (four-wheel drive mode).
  • the engine 3 will preferably be a spark ignition internal combustion engine (gasoline) or compression ignition (diesel). Alternatively, it may also be an electric motor. Alternatively also, it may also be a so-called hybrid powertrain, combining an electric motor and a gasoline engine or diesel type.
  • the automatic gearbox 5 is preferably an epicyclic gearbox (it could also be of the continuously variable ratio type). Such a box is, in known manner, equipped with brakes or clutches which are adapted to release or block some of the elements of the planetary gear trains to select one or the other of different gear ratios.
  • the coupling device 4 is preferably a hydraulic torque converter.
  • a hydraulic torque converter comprises three paddle wheels which are immersed in an oil bath.
  • One of the paddle wheels, called impeller is connected to the motor shaft.
  • Another paddle wheel, called a turbine is connected to the input shaft of the gearbox 5.
  • the rotation of the impeller is then provided to put the oil in motion and thus gradually cause the turbine to rotate.
  • a last paddle wheel, called reactor is provided to accelerate the rotational drive of the turbine by the impeller.
  • the automatic gearbox is an epicyclic gearbox and that the coupling device is a hydraulic clutch (that is to say a hydraulic torque converter without a reactor).
  • the automatic gearbox is a belt box and that the coupling device is a hydraulic clutch.
  • the automatic gearbox is a belt box and that the coupling device is a hydraulic torque converter.
  • the automatic gearbox prefferably be a gearbox mounted on parallel shafts and for the coupling device to be a double-clutch.
  • the automatic gearbox 5 comprises at least a forward speed ratio (D ratio), and a rear speed ratio (R ratio).
  • D ratio forward speed ratio
  • R ratio rear speed ratio
  • the motor vehicle 1 also comprises, as conventionally, a brake pedal 9, an accelerator pedal 10, a shift or shift lever 1 1, and a handbrake 12.
  • the shifting lever 1 1 makes it possible in particular to switch from the ratio D to the ratio R and vice versa.
  • this gearshift lever 1 1 electronically control this gearshift, via an electronic circuit ad hoc.
  • this shift lever 1 1 will mechanically control this gear shift, via a wire rope and a hydraulic valve actuated by this cable.
  • the motor vehicle 1 here also comprises, in a specific manner to the invention, a means for activating and deactivating an anti-packaging mode of the motor vehicle 1, and information means 13, 14 making it possible to provide the information about this anti-packaging mode.
  • the means for activating and deactivating the anti-runaway mode is here in the form of a bistable button 15, allowing the driver to activate or deactivate the anti-runaway mode manually.
  • activation and deactivation means could of course be in another form (tilting lever, touch button, lever position corridor, voice control ).
  • the activation and deactivation means could be obtained by an already existing means of choosing the configuration of the operation of the vehicle or its powertrain, or its driveline, as a means of activating or deactivating the vehicle.
  • the means of information are presented here in the form of a sound device 13 adapted to emit an audible sound by the driver (in practice, it may be the speakers fitted to the motor vehicle) and a witness light 14 located on the dashboard of the motor vehicle 1.
  • the information means could of course be in another form (vibrations in the steering wheel or in the driver's seat, pilot light on the steering wheel, etc.).
  • the motor vehicle 1 comprises a computer 20 which comprises a processor (CPU), random access memory (RAM), read only memory (ROM), analog-to-digital converters (AD), and different input and output interfaces.
  • processor CPU
  • RAM random access memory
  • ROM read only memory
  • AD analog-to-digital converters
  • the computer 20 is adapted to receive different sensors of the driving parameters of the motor vehicle 1.
  • the computer 20 thus stores continuously:
  • a braking command If relative to the position of the brake pedal 9 or to the force exerted on the brake pedal 9 by the driver, measured with the aid of a pressure or position sensor, or a contactor testifying to an effective action of bearing on the brake pedal, placed under the brake pedal 9,
  • a throttle l has on the position of the accelerator pedal 10 or the force exerted on the accelerator pedal 10, measured using a pressure sensor or position under the accelerator pedal 10,
  • a braking-parking information l fp relating to the position of the parking brake 12, measured using a contactor testifying to the actual state actuating the parking brake, or a position sensor placed in the parking brake 12, or obtained by the computer responsible for controlling the tightening / loosening of an automatic parking brake,
  • the computer 20 is adapted to determine other driving parameters of the vehicle.
  • the computer 20 is thus particularly suitable for determining:
  • acceleration and inclination could be obtained otherwise. They could thus be measured using an accelerometer or a gyroscope.
  • the inclination could also be acquired using a GPS chip associated with mapping software, which would then indicate the inclination of the slope according to the position and the direction of advancement of the vehicle automobile.
  • the computer 20 is also adapted to generate output signals, as a function of the set of acquired control parameters (measured and determined).
  • the computer 20 is adapted to transmit the output signals to the various components of the engine. It is thus particularly adapted to transmit: a speed setpoint ⁇ 0 to the motor 3,
  • a control set point C3 to the automatic gearbox 5 in the first embodiment of the invention, a control set point C3 to the automatic gearbox 5.
  • the computer 20 is adapted to implement a control method comprising steps:
  • step b) verification, according to the parameters acquired in step a), if the motor vehicle 1 is in a configuration likely to runaway, then, if that is the case,
  • the present invention is particularly useful when a vehicle descends a slope (forward or reverse), since the control of the speed of the vehicle by the driver can be difficult, especially when the ground adhesion is low (muddy or covered with snow, ice, gravel, abundant vegetation, ).
  • the computer 20 can either automatically place the powertrain in anti-packaging mode (in the first embodiment, by controlling the automatic gearbox on the reverse ratio and then driving the engine accordingly) , either ask the driver to switch the reverse gear (in the second embodiment) to then drive the engine in anti-runaway mode.
  • FIG. 2 shows the various steps of the method according to the invention, when the automatic gearbox 5 is driven electronically (first embodiment of the invention).
  • step a) the computer 20 measures and stores:
  • the calculator 20 also determines and stores:
  • step b) the computer 20 checks whether the motor vehicle 1 is in a runaway configuration.
  • the computer 20 considers that the motor vehicle 1 is in a runaway configuration if all the following conditions are met:
  • the throttle is less than a second threshold (for example corresponding to one fifth of the stroke of the accelerator pedal 10),
  • inclination has greater than a fourth threshold (for example 20% slope).
  • the computer 20 If at least one of these conditions is not met, the computer 20 resets the process, returning to step a).
  • step c the computer 20 implements step c).
  • the computer 20 transmits to the automatic transmission 5 a control set C3, so that it automatically engages the R ratio of reverse (while the motor vehicle continues to advance).
  • step d) the computer 20 then drives the engine 3 according to a speed setpoint ⁇ 0 determined, so as to adjust at best and at each instant this braking torque.
  • This speed set point will be predetermined here and chosen sufficiently low to avoid any risk of loss of control of the vehicle (for example 3 to 4 km / h).
  • this speed reference could be determined according to the parameters acquired in step a). It can thus be chosen even greater than the inclination a will be weak,
  • control of the motor 3 according to this speed setpoint ⁇ 0 is achieved by means of a "speed regulator" function which is well known and which is implanted natively in the computer 20 to enable the driver to release the accelerator pedal on the highway. It will not be necessary to develop an algorithm dedicated to this piloting.
  • the computer 20 controls the lighting of the indicator light 14.
  • the computer 20 controls the diffusion by the speakers 13 of a message when the motor vehicle 1 out of this anti-runaway mode.
  • a fifth threshold for example corresponding to one third of the stroke of the accelerator pedal 10
  • non-zero braking command for a predetermined duration (for example 2 seconds)
  • the hydraulic torque converter 4 is indeed highly stressed, which causes a significant heating of the oil it contains. This exit of the anti-runaway mode can thus avoid a too great rise in temperature of the oil. It will also be possible to prevent excessive heating of the oil by means of a process such as that described in documents FR2981 140 & WO2013050681.
  • FIG. 3 shows the various steps of the method according to the invention, when the automatic gearbox 5 is driven mechanically (second embodiment of the invention).
  • steps a) and b) are performed in the same manner as in the first mode described with reference to FIG.
  • steps c) and d) are implemented differently.
  • step c) the computer 20 is programmed to inform the driver that the motor vehicle 1 is in a runaway configuration.
  • the computer 20 If it does not do this for a predetermined time TEMPO (for example 5 seconds), the computer 20 resets the process, returning to step a).
  • TEMPO for example 5 seconds
  • step d the computer controls, in step d), the engine 3 according to a determined speed setpoint ⁇ 0 , by means of the "cruise control" function.
  • means for activating and deactivating the anti-runaway mode that is to say here bistable button 15.
  • provision may be made to replace the indicator light 14 with a screen for displaying a message. Then, the driver will be prompted to change the gearbox ratio when this screen displays a corresponding message (for example a flashing letter R).
  • the motor vehicle is devoid of means for activating and deactivating the anti-runaway mode and means of information, in which case the computer will control the activation of the anti-runaway mode automatically, without activation on the part of the driver and without informing the driver.

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Abstract

L'invention concerne un procédé de pilotage d'un groupe motopropulseur (2) de véhicule automobile (1), ledit groupe motopropulseur comportant un moteur (3) et une boîte de vitesses (5) connectés ensemble par un dispositif d'accouplement (4). Selon l'invention, il est prévu des étapes: a) d'acquisition de paramètres de pilotage du véhicule automobile, dont une donnée d'inclinaison (α) relative à la pente sur laquelle se trouve le véhicule automobile, et une vitesse (V) du véhicule automobile, b) de vérification, en fonction des paramètres acquis à l'étape a), si le véhicule automobile est en configuration susceptible d'emballement, puis, si le véhicule automobile est en configuration susceptible d'emballement, c) de pilotage d'un changement de rapport de boîte de vitesses ou d'information au conducteur de la possibilité de changer de rapport de boîte de vitesses, depuis un premier rapport de marche dans un sens vers un second rapport de marche en sens inverse, et, d) lorsque le second rapport est enclenché, de pilotage du moteur à une consigne de vitesse déterminée.

Description

PROCEDE DE PILOTAGE ANTI-EMBALLEMENT D'UN GROUPE
MOTOPROPULSEUR DE VEHICULE AUTOMOBILE
DOMAINE TECHNIQUE AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTION La présente invention concerne de manière générale l'industrie automobile.
Elle concerne plus particulièrement un procédé de pilotage d'un groupe motopropulseur de véhicule automobile, ce groupe motopropulseur comportant un moteur et une boîte de vitesses automatique connectés ensemble par un dispositif d'accouplement tel qu'un double embrayage, un embrayage hydraulique ou un convertisseur de couple hydraulique.
L'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans la réalisation de véhicules automobiles à transmission automatique dits « tout- terrain », notamment les véhicules à quatre roues motrices (véhicules militaires, véhicules d'intervention, véhicules de chantier ou de mines d'extraction, ...).
ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE
Lorsqu'un véhicule descend une pente (en marche avant ou en marche arrière), le contrôle de la vitesse du véhicule par le conducteur peut s'avérer délicat, notamment lorsque l'adhérence au sol est faible (terrain boueux ou recouvert de neige, de glace, de graviers, de végétation abondante, ...).
Si le conducteur n'y prend pas garde ou s'il ne bénéficie que d'une faible expérience, il peut arriver que le véhicule prenne trop de vitesse et devienne incontrôlable. En effet, à vitesse élevée, la moindre action sur les freins du véhicule se traduit par une perte d'adhérence et de directivité. On dit alors du véhicule automobile qu'il s'emballe.
Pour éviter toute perte de contrôle du véhicule, il est connu d'équiper ce dernier d'un système de contrôle de stabilité (appelé communément « système ESP », acronyme anglais de « Electronic Stability Program ») qui pilote les roues du véhicules de manière indépendante, et grâce auquel le conducteur peut reprendre le contrôle de son véhicule pour autant que la vitesse atteinte ne soit pas trop élevée. On observe toutefois que dans cette configuration d'adhérence précaire, ces systèmes ESP ne sont pas toujours d'une efficacité suffisante. Ces systèmes ESP ont par ailleurs pour inconvénient de solliciter fortement les freins (au dépens de leur longévité). Ces systèmes ESP s'avèrent en outre très onéreux, si bien qu'ils ne sont pas installés sur toutes les gammes de véhicules.
OBJET DE L'INVENTION
La présente invention propose alors une autre méthode permettant d'éviter tout emballement du véhicule automobile lorsqu'il descend un terrain à faible adhérence, qui ne nécessite pas de système ESP.
Plus particulièrement, on propose selon l'invention un procédé de pilotage comportant des étapes :
a) d'acquisition de paramètres de pilotage du véhicule automobile, dont une donnée d'inclinaison relative à la pente sur laquelle se trouve le véhicule automobile, et une vitesse du véhicule automobile,
b) de vérification, en fonction des paramètres acquis à l'étape a), si le véhicule automobile est en configuration susceptible d'emballement, puis, si le véhicule automobile est en configuration susceptible d'emballement,
c) de pilotage d'un changement de rapport de boîte de vitesses ou d'information au conducteur de la possibilité de changer de rapport de boîte de vitesses, depuis un premier rapport de marche dans un sens vers un second rapport de marche en sens inverse, et,
d) lorsque le second rapport est enclenché, de pilotage du moteur suivant une consigne déterminée de vitesse du véhicule.
On comprend donc que le passage du premier rapport (par exemple de marche avant) vers le second rapport (de marche arrière) va provoquer l'application d'un couple aux roues de signe opposé à celui du couple d'entraînement du véhicule lié à la force de gravité appliqué au véhicule, ce qui générera donc un couple de freinage sur les roues du véhicule automobile.
La résultante algébrique de ces deux couples appliqués aux roues motrices aura pour effet, selon leur valeur respective, de freiner ou d'accélérer le véhicule. Le couple d'entrainement lié à la force de gravité ne pouvant pas être maîtrisable, le couple de freinage peut alors être simplement ajusté au moyen d'un régulateur de vitesse du véhicule classique, qui contrôlera ainsi précisément et de manière douce la vitesse du véhicule automobile, ce qui évitera que le véhicule automobile ne s'emballe.
Cette solution permet de lisser le couple de freinage, ce qui évite tout à- coup préjudiciable à la motricité, à la directivité et à l'efficacité du freinage du véhicule.
Ce lissage du couple de freinage assure par ailleurs un meilleur confort pour le conducteur et les passagers.
Par ailleurs, on connaît des groupes motopropulseurs équipés d'un dispositif de couplage hydraulique appelés convertisseurs de couple. Leur conception présente l'inconvénient que si l'arbre de sortie de ce convertisseur et l'arbre d'entrée tournent dans un sens opposé, il se développe un couple de réaction qui vient s'opposer à la rotation de l'arbre en lien avec le moteur. Alors, si la vitesse relative entre l'arbre d'entrée et l'arbre de sortie du convertisseur devient suffisamment élevée, le couple de réaction peut devenir supérieur au couple que le moteur est capable de délivrer, ce qui finit par faire caler le moteur.
Le dispositif objet de l'invention permet alors implicitement d'éviter tout calage du moteur.
Cette solution permet en outre de limiter l'usure des garnitures des freins puisque le freinage est ici opéré à l'aide du seul moteur.
Enfin, cette solution est particulièrement peu onéreuse puisque qu'elle ne nécessite aucun aménagement particulier dans le véhicule automobile. Elle doit seulement être implantée dans l'un des calculateurs du véhicule automobile, de préférence dans le calculateur de contrôle du fonctionnement du moteur ou celui de la boîte de vitesses automatique. Elle peut éventuellement amener des aménagements dans le véhicule, mais ces derniers demeurent restreints, par exemple l'ajout d'un voyant ou d'un bouton d'activation et désactivation du mode anti-emballement du véhicule.
D'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives du procédé de pilotage conforme à l'invention sont les suivantes : - à l'étape d), le pilotage du moteur est réalisé au moyen d'une fonction régulateur de vitesse implantée dans un calculateur équipant le véhicule automobile ;
- à l'étape a), on acquiert une information d'activation ou de désactivation manuelle d'un mode anti-emballement du véhicule automobile, et, à l'étape b), on vérifie si le véhicule automobile est en configuration susceptible d'emballement en fonction également de ladite information d'activation ou de désactivation ;
- à l'étape a), on acquiert une information de freinage relative à la position de - ou à l'effort exercé sur - une pédale de frein équipant le véhicule automobile, et, à l'étape b), on vérifie si le véhicule automobile est en configuration susceptible d'emballement en fonction également de ladite information de freinage ;
- à l'étape a), on acquiert une information de volonté d'accélération relative à la position de ou à l'effort exercé sur une pédale d'accélérateur équipant le véhicule automobile, et, à l'étape b), on vérifie si le véhicule automobile est en configuration susceptible d'emballement en fonction également de ladite information d'accélération ;
- à l'étape a), on acquiert une accélération du véhicule automobile, et, à l'étape b), on vérifie si le véhicule automobile est en configuration susceptible d'emballement en fonction également de ladite accélération ;
- ladite donnée d'inclinaison est calculée en fonction de ladite information de freinage, de ladite information de volonté d'accélération et de ladite accélération ;
- ladite donnée d'inclinaison est mesurée par un gyroscope équipant le véhicule automobile ;
- à l'étape a), ladite donnée d'inclinaison est acquise au moyen d'un GPS couplé à une cartographie tridimensionnelle ;
- à l'étape a), on acquiert une information de rapport de vitesses engagé et/ou une information de crabotage relative au mode deux ou quatre roues motrices dans lequel se trouve le véhicule automobile et/ou une information de freinage-parking relative à la position d'un frein à main équipant le véhicule automobile, et, à l'étape b), on vérifie si le véhicule automobile est en configuration susceptible d'emballement en fonction également de ladite information de rapport de vitesses engagé et/ou de ladite information de crabotage et/ou de ladite information de freinage-parking.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE D'UN EXEMPLE DE RÉALISATION
La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée.
Sur les dessins annexés :
- la figure 1 est une vue schématique d'un véhicule automobile comportant un calculateur adapté à mettre en œuvre un procédé de pilotage selon l'invention ;
- la figure 2 est un logigramme illustrant l'algorithme de mise en œuvre du procédé selon un premier mode de réalisation de l'invention ; et
- la figure 3 est un logigramme illustrant l'algorithme de mise en œuvre du procédé selon un second mode de réalisation de l'invention.
Sur la figure 1 , on a représenté un véhicule automobile 1 qui comporte classiquement deux roues avant 7, deux roues arrière 8, et un groupe motopropulseur 2.
Il s'agit ici d'un véhicule automobile dit « tout-terrain », à quatre roues motrices. Il pourrait en variante s'agir d'un véhicule automobile à deux roues motrices.
Le groupe motopropulseur 2 comporte un moteur 3 dont l'arbre-moteur est connecté à l'arbre d'entrée d'une boîte de vitesses automatique 5 via un dispositif d'accouplement 4. Il comporte également un dispositif de crabotage 6 qui permet de connecter l'arbre de sortie de la boîte de vitesses 5 soit aux seules roues avant 7 (mode deux roues motrices), soit aux quatre roues 7, 8 (mode quatre roues motrices).
Le moteur 3 sera de préférence un moteur à combustion interne à allumage commandé (Essence) ou à allumage par compression (Diesel). En variante, il pourra également s'agir d'un moteur électrique. En variante également, il pourra également s'agir d'un groupe motopropulseur dit hybride, associant un moteur électrique et un moteur thermique à essence ou de type Diesel. La boîte de vitesses automatique 5 est de préférence une boîte à trains épicycloïdaux (elle pourrait aussi être de type à ratio continûment variable). Une telle boîte est, de manière connue, équipée de freins ou embrayages qui sont adaptés à libérer ou à bloquer certains des éléments des trains épicycloïdaux pour sélectionner l'un ou l'autre de différents rapports de vitesses.
Le dispositif d'accouplement 4 est de préférence un convertisseur hydraulique de couple. De manière connue, un tel convertisseur hydraulique de couple comporte trois roues à aubes qui baignent dans un bain d'huile. L'une des roues à aubes, appelée impulseur, est raccordée à l'arbre-moteur. Une autre des roues à aube, appelée turbine, est raccordée à l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses 5. La rotation de l'impulseur est alors prévue pour mettre l'huile en mouvement et entraîner ainsi progressivement la turbine en rotation. Une dernière des roues à aubes, appelée réacteur, est prévue pour accélérer l'entraînement en rotation de la turbine par l'impulseur.
Selon une première variante, on pourrait prévoir que la boîte de vitesses automatique soit une boîte à trains épicycloïdaux et que le dispositif d'accouplement soit un embrayage hydraulique (c'est-à-dire un convertisseur hydraulique de couple dépourvu de réacteur).
Selon une seconde variante, on pourrait prévoir que la boîte de vitesses automatique soit une boîte à courroie et que le dispositif d'accouplement soit un embrayage hydraulique.
Selon une troisième variante, on pourrait prévoir que la boîte de vitesses automatique soit une boîte à courroie et que le dispositif d'accouplement soit un convertisseur hydraulique de couple.
Selon une quatrième variante, on pourrait prévoir que la boîte de vitesses automatique soit une boîte à engrenages montés sur des arbres parallèles et que le dispositif d'accouplement soit un double-embrayage.
Dans le mode préféré de réalisation du groupe motopropulseur et dans toutes les variantes énoncées ci-dessus, la boîte de vitesse automatique 5 comporte au moins un rapport de vitesse avant (rapport D), et un rapport de vitesse arrière (rapport R). Dans la suite de la description, on considérera que le groupe motopropulseur 2 est réalisé selon le mode préféré.
Le véhicule automobile 1 comporte par ailleurs tout aussi classiquement une pédale de frein 9, une pédale d'accélérateur 10, un levier de passage ou de sélection des vitesses 1 1 , et un frein à main 12.
Le levier de passage de vitesses 1 1 permet notamment de passer du rapport D au rapport R et inversement.
Dans le premier mode de réalisation de l'invention, ce levier de passage de vitesses 1 1 pilotera électroniquement ce passage de rapports, via un circuit électronique ad hoc.
Dans le second mode de réalisation de l'invention, ce levier de passage de vitesses 1 1 pilotera mécaniquement ce passage de rapports, via un câble métallique et une vanne hydraulique actionnée par ce câble.
Le véhicule automobile 1 comporte ici en outre, de manière spécifique à l'invention, un moyen d'activation et de désactivation 15 d'un mode antiemballement du véhicule automobile 1 , et des moyens d'information 13, 14 permettant d'apporter au conducteur des informations relatives à ce mode antiemballement.
Ce mode anti-emballement sera décrit plus en détail dans la suite de cet exposé.
Le moyen d'activation et de désactivation du mode anti-emballement se présente ici sous la forme d'un bouton bistable 15, permettant au conducteur d'activer ou de désactiver manuellement le mode anti-emballement.
En variante, le moyen d'activation et de désactivation pourrait bien entendu se présenter sous une autre forme (levier basculant, bouton tactile, levier à couloir de positions, commande vocale...).
En variante également, le moyen d'activation et de désactivation pourrait être obtenu par un moyen déjà existant de choix de configuration du fonctionnement du véhicule ou de son groupe motopropulseur, ou de sa chaîne cinématique, comme un moyen d'activation ou de désactivation du couplage mécanique entre les roues avant et les roues arrière. Les moyens d'information se présentent quant à eux ici sous la forme d'un appareil sonore 13 adapté à émettre un son audible par le conducteur (en pratique, il pourra s'agir des enceintes équipant le véhicule automobile) et d'un témoin lumineux 14 situé sur le tableau de bord du véhicule automobile 1 .
En variante, les moyens d'information pourraient bien entendu se présenter sous une autre forme (vibrations dans le volant ou dans le siège conducteur, témoin lumineux sur le volant, ...).
Pour piloter les différents organes du groupe motopropulseur 2, notamment le moteur 3 et la boîte de vitesses automatique 5 (dans le premier mode de réalisation de l'invention), le véhicule automobile 1 comporte un calculateur 20 qui comprend un processeur (CPU), une mémoire vive (RAM), une mémoire morte (ROM), des convertisseurs analogiques-numériques (A D), et différentes interfaces d'entrée et de sortie.
Grâce à ses interfaces d'entrée, le calculateur 20 est adapté à recevoir de différents capteurs des paramètres de pilotage du véhicule automobile 1 .
Dans sa mémoire vive, le calculateur 20 mémorise ainsi en continu :
- la vitesse V du véhicule automobile 1 , mesurée à l'aide d'un capteur placé sur l'arbre de l'une des roues avant 7 du véhicule automobile 1 ,
- une commande de freinage If relative à la position de la pédale de frein 9 ou à l'effort exercé sur la pédale de frein 9 par le conducteur, mesurée à l'aide d'un capteur de pression ou de position, ou d'un contacteur témoignant d'une action effective d'appui sur la pédale de frein, placé sous la pédale de frein 9,
- une commande d'accélération la relative à la position de la pédale d'accélérateur 10 ou à l'effort exercé sur la pédale d'accélérateur 10, mesurée à l'aide d'un capteur de pression ou de position placé sous la pédale d'accélérateur 10,
- une information de crabotage lc relative au mode deux ou quatre roues motrices dans lequel se trouve le véhicule automobile 1 , mesurée à l'aide d'un capteur de position placé dans le dispositif de crabotage 6, ou en variante, obtenue par le calculateur en charge de piloter le dispositif de crabotage,
- une information de freinage-parking lfp relative à la position du frein à main 12, mesurée à l'aide d'un contacteur témoignant de l'état effectif d'actionnement du frein à main, ou d'un capteur de position placé dans le frein à main 12, ou obtenue par le calculateur chargé du pilotage du serrage / desserrage d'un frein de parking dit automatique,
- une information de rapport engagé li relative à la position du levier de passage de vitesses 1 1 , mesurée à l'aide d'un capteur de position placé dans le levier de passage de vitesses 1 1 , et
- une information d'activation ou de désactivation la/d du mode antiemballement, mesurée à l'aide d'un capteur d'état placé dans le bouton bistable 15.
Grâce à une cartographie prédéterminée sur banc d'essais et à des logiciels mémorisés dans sa mémoire morte, le calculateur 20 est adapté à déterminer d'autres paramètres de pilotage du véhicule.
Le calculateur 20 est ainsi notamment adapté à déterminer :
- l'accélération Acc du véhicule automobile 1 en fonction des vitesses V mesurées, et
- l'inclinaison a de la pente sur laquelle se trouve le véhicule automobile 1 , en fonction de l'accélération Acc, de la vitesse V, de la commande de freinage If et de la commande d'accélération la.
Bien entendu, en variante, ces valeurs d'accélération et d'inclinaison pourraient être obtenues autrement. Elles pourraient ainsi être mesurées à l'aide d'un accéléromètre ou d'un gyroscope.
Encore en variante, l'inclinaison pourrait également être acquise à l'aide d'une puce GPS associée à un logiciel de cartographie, qui indiquerait alors l'inclinaison de la pente en fonction de la position et de la direction d'avancement du véhicule automobile.
Quoi qu'il en soit, grâce aux cartographies et logiciels mémorisés dans sa mémoire morte, le calculateur 20 est également adapté à générer des signaux de sortie, en fonction de l'ensemble des paramètres de pilotage acquis (mesurés et déterminés).
Enfin, grâce à ses interfaces de sortie, le calculateur 20 est adapté à transmettre les signaux de sortie aux différents organes du moteur. Il est ainsi notamment adapté à transmettre : - une consigne de vitesse ω0 au moteur 3,
- une consigne d'allumage ou d'extinction C2 au voyant lumineux 14,
- une consigne de délivrance d'un message Ci aux enceintes 13, et
- dans le premier mode de réalisation de l'invention, une consigne de pilotage C3 à la boîte de vitesses automatique 5.
Selon une caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, le calculateur 20 est adapté à mettre en œuvre un procédé de pilotage comportant des étapes :
a) d'acquisition de paramètres de pilotage du véhicule automobile, dont au moins l'inclinaison a de la pente et la vitesse V du véhicule automobile 1 ,
b) de vérification, en fonction des paramètres acquis à l'étape a), si le véhicule automobile 1 est en configuration susceptible d'emballement, puis, si tel est le cas,
c) de pilotage d'un changement de rapport de boîte de vitesses automatique 5 (premier mode de réalisation de l'invention) ou d'information au conducteur de la possibilité de changer de rapport de boîte de vitesses (second mode de réalisation de l'invention), depuis un premier rapport de marche dans un sens vers un second rapport de marche en sens inverse, et,
d) lorsque le second rapport est enclenché, de pilotage du moteur 3 à une consigne de vitesse ω0 déterminée.
La présente invention s'avère particulièrement utile lorsqu'un véhicule descend une pente (en marche avant ou en marche arrière), puisque le contrôle de la vitesse du véhicule par le conducteur peut s'avérer délicat, notamment lorsque l'adhérence au sol est faible (terrain boueux ou recouvert de neige, de glace, de graviers, de végétation abondante, ...).
On dit alors que le véhicule automobile est en configuration susceptible d'emballement. Cette configuration est détectée par le calculateur au moyen des paramètres acquis à l'étape a).
Grâce à l'invention, après avoir détecté cette configuration, le calculateur 20 pourra soit placer automatiquement le groupe motopropulseur en mode antiemballement (dans le premier mode de réalisation, en pilotant la boîte automatique sur le rapport inverse puis en pilotant le moteur en conséquence), soit demander au conducteur de passer le rapport inverse (dans le second mode de réalisation) pour ensuite piloter le moteur en mode anti-emballement.
Dans la suite de l'exposé, on considérera que le véhicule descend en marche avant une pente, mais l'invention s'appliquera de la même manière si le véhicule descend en marche arrière une pente.
Sur la figure 2, on a représenté les différentes étapes du procédé selon l'invention, lorsque la boîte de vitesses automatique 5 est pilotée électroniquement (premier mode de réalisation de l'invention).
A l'étape a), le calculateur 20 mesure et mémorise :
- la vitesse V du véhicule automobile 1 ,
- la commande de freinage If,
- la commande d'accélération la,
- l'information de crabotage lc,
- l'information de freinage-parking lfp,
- l'information de rapport engagé li, et
- l'information d'activation ou de désactivation la/d du mode antiemballement.
Le calculateur 20 détermine par ailleurs et mémorise :
- l'accélération Acc du véhicule automobile 1 , et
- l'inclinaison a de la pente.
A l'étape b), le calculateur 20 vérifie si le véhicule automobile 1 est en configuration susceptible d'emballement.
Le calculateur 20 considère que le véhicule automobile 1 est en configuration susceptible d'emballement si toutes les conditions suivantes sont réunies :
- information de rapport engagé li indiquant que le rapport D est engagé,
- vitesse V positive et supérieure à un premier seuil (par exemple 5 km/h),
- commande d'accélération la inférieure à un second seuil (correspondant par exemple à un cinquième de la course de la pédale d'accélérateur 10),
- accélération Acc positive et supérieure à un troisième seuil (par exemple supérieure à 1 m. s"2), - commande de freinage If nulle depuis une durée prédéterminée (par exemple 1 seconde),
- information de crabotage lc indiquant que le véhicule automobile 1 est en mode quatre roues motrices,
- information d'activation ou de désactivation la d indiquant que le mode anti-emballement a été engagé par le conducteur,
- information de freinage-parking lfp indiquant que le frein à main 12 est desserré,
- inclinaison a supérieure à un quatrième seuil (par exemple 20% de pente).
Si l'une au moins de ces conditions n'est pas réunies, le calculateur 20 réinitialise le procédé, en revenant à l'étape a).
Sinon, le calculateur 20 met en œuvre l'étape c).
Au cours de cette étape c), le calculateur 20 transmet à la boîte automatique 5 une consigne de pilotage C3, de manière que celle-ci engage automatiquement le rapport R de marche arrière (alors que le véhicule automobile continue d'avancer).
On comprend alors que ce changement de rapport va provoquer un couple de freinage sur les quatre roues 7, 8 du véhicule automobile 1 . Ce couple de freinage sera d'autant plus important que l'arbre-moteur tournera vite.
A l'étape d), le calculateur 20 pilote alors le moteur 3 selon une consigne de vitesse ω0 déterminée, de manière à ajuster au mieux et à chaque instant ce couple de freinage.
Cette consigne de vitesse sera ici prédéterminée et choisie suffisamment faible pour éviter tout risque de perte de contrôle du véhicule (par exemple 3 à 4 km/h).
En variante, cette consigne de vitesse pourrait être déterminée en fonction des paramètres acquis à l'étape a). Elle pourra ainsi être choisie d'autant plus grande que l'inclinaison a sera faible,
De manière préférentielle, le pilotage du moteur 3 selon cette consigne de vitesse ω0 est réalisé au moyen d'une fonction « régulateur de vitesse » qui est bien connue et qui est implantée nativement dans le calculateur 20 pour permettre au conducteur de relâcher la pédale d'accélérateur sur autoroute. Il ne sera ainsi pas nécessaire de développer un algorithme dédié à ce pilotage.
Enfin, de manière avantageuse, on pourra prévoir que lorsque le groupe motopropulseur 2 est en mode anti-emballement, le calculateur 20 pilote l'allumage du voyant lumineux 14.
On pourra aussi prévoir que le calculateur 20 commande la diffusion par les enceintes 13 d'un message dès lors que le véhicule automobile 1 sort de ce mode anti-emballement.
La sortie de ce mode anti-emballement s'effectue automatiquement lorsque l'une au moins des conditions suivantes est réunie :
- commande d'accélération la supérieure à un cinquième seuil (correspondant par exemple à un tiers de la course de la pédale d'accélérateur 10),
- commande de freinage If non-nulle depuis une durée prédéterminée (par exemple 2 secondes),
- information de crabotage lc indiquant que le véhicule automobile 1 est en mode deux roues motrices,
- information d'activation ou de désactivation la d indiquant que le mode anti-emballement a été désactivé par le conducteur,
- information de freinage-parking lfp indiquant que le frein à main 12 a été serré,
- température d'huile dans le convertisseur hydraulique de couple qui dépasse une septième valeur seuil.
Le convertisseur hydraulique de couple 4 est en effet fortement sollicité, ce qui provoque un échauffement important de l'huile qu'il contient. Cette sortie du mode anti-emballement pourra ainsi éviter une trop grande montée en température de l'huile. On pourra par ailleurs empêcher un échauffement trop important de l'huile au moyen d'un procédé tel que celui décrit dans les documents FR2981 140 & WO2013050681 .
Sur la figure 3, on a représenté les différentes étapes du procédé selon l'invention, lorsque la boîte de vitesses automatique 5 est pilotée mécaniquement (second mode de réalisation de l'invention). Dans ce second mode, les étapes a) et b) sont réalisées de la même manière que dans le premier mode décrit en référence à la figure 2.
Les étapes c) et d) sont en revanche mises en œuvre autrement.
A l'étape c), le calculateur 20 est programmé pour informer le conducteur que le véhicule automobile 1 est en configuration susceptible d'emballement.
Pour cela, il est prévu qu'il transmette à l'un ou l'autre des moyens d'information 13, 14 une consigne correspondante.
On pourra ainsi prévoir qu'il transmette une consigne d'allumage C2 au voyant lumineux 14 et/ou une consigne de délivrance d'un message Ci aux enceintes 13.
Ainsi, le conducteur est invité à changer de rapport de boîte de vitesses, en passant la marche arrière.
S'il ne le fait pas durant une durée prédéterminée TEMPO (par exemple 5 secondes), le calculateur 20 réinitialise le procédé, en revenant à l'étape a).
En revanche, s'il passe la marche arrière, le calculateur pilote, à l'étape d), le moteur 3 selon une consigne de vitesse ω0 déterminée, au moyen de la fonction « régulateur de vitesse ».
En variante de ce second mode de réalisation, on pourra prévoir que le véhicule automobile soit dépourvu de moyen d'activation et de désactivation du mode anti-emballement (c'est-à-dire ici de bouton bistable 15). En pratique, l'absence de ce moyen ne sera pas préjudiciable au conducteur dans la mesure où celui-ci demeure libre de passer ou non la marche arrière et d'engager alors le mode anti-emballement.
Selon une variante de ce second mode de réalisation, on pourra prévoir de remplacer le témoin lumineux 14 par un écran d'affichage d'un message. Alors, le conducteur sera invité à changer de rapport de boîte de vitesses lorsque cet écran affichera un message correspondant (par exemple une lettre R clignotante).
La présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, mais l'homme du métier saura y apporter toute autre variante conforme à son esprit.
Dans une variante du premier mode de réalisation, on pourra prévoir que le véhicule automobile soit dépourvu de moyen d'activation et de désactivation du mode anti-emballement et de moyen d'information, auquel cas le calculateur commandera l'enclenchement du mode anti-emballement automatiquement, sans activation de la part du conducteur et sans en informer le conducteur.
Dans la variante où l'inclinaison de la pente est acquise à l'aide d'une puce GPS associée à un logiciel de cartographie, il sera par ailleurs possible de prévoir en avance l'inclinaison de la pente, de manière à enclencher le mode antiemballement avant même que la pente ne s'incline.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Procédé de pilotage d'un groupe motopropulseur (2) de véhicule automobile (1 ), ledit groupe motopropulseur (2) comportant un moteur (3) et une boîte de vitesses automatique (5) connectés ensemble par un dispositif d'accouplement (4), caractérisé en ce qu'il comporte des étapes :
a) d'acquisition de paramètres de pilotage du véhicule automobile (1 ), dont une donnée d'inclinaison (a) relative à la pente sur laquelle se trouve le véhicule automobile (1 ), et une vitesse (V) du véhicule automobile (1 ),
b) de vérification, en fonction des paramètres acquis à l'étape a), si le véhicule automobile (1 ) est en configuration susceptible d'emballement, puis, si le véhicule automobile (1 ) est en configuration susceptible d'emballement,
c) de pilotage d'un changement de rapport de boîte de vitesses (5) ou d'information au conducteur de la possibilité de changer de rapport de boîte de vitesses (5), depuis un premier rapport (D) de marche dans un sens vers un second rapport (R) de marche en sens inverse, et,
d) lorsque le second rapport (R) est enclenché, de pilotage du moteur (3) suivant une consigne de vitesse (ω0) déterminée.
2. Procédé de pilotage selon la revendication précédente, dans lequel, à l'étape d), le pilotage du moteur est réalisé au moyen d'une fonction régulateur de vitesse implantée dans un calculateur (20) équipant le véhicule automobile (1 ).
3. Procédé de pilotage selon l'une des revendications précédentes, dans lequel, à l'étape a), on acquiert une information d'activation ou de désactivation (la/d) manuelle d'un mode anti-emballement du véhicule automobile (1 ), et, à l'étape b), on vérifie si le véhicule automobile (1 ) est en configuration susceptible d'emballement en fonction également de ladite information d'activation ou de désactivation (la d).
4. Procédé de pilotage selon l'une des revendications précédentes, dans lequel, à l'étape a), on acquiert une information de freinage (If) relative à la position de ou à l'effort exercé sur une pédale de frein (9) équipant le véhicule automobile (1 ), et, à l'étape b), on vérifie si le véhicule automobile (1 ) est en configuration susceptible d'emballement en fonction également de ladite information de freinage (If).
5. Procédé de pilotage selon l'une des revendications précédentes, dans lequel, à l'étape a), on acquiert une information d'accélération (la) relative à la position de ou à l'effort exercé sur une pédale d'accélérateur (10) équipant le véhicule automobile (1 ), et, à l'étape b), on vérifie si le véhicule automobile (1 ) est en configuration susceptible d'emballement en fonction également de ladite information d'accélération (la).
6. Procédé de pilotage selon l'une des revendications précédentes, dans lequel, à l'étape a), on acquiert une accélération (Acc) du véhicule automobile (1 ), et, à l'étape b), on vérifie si le véhicule automobile (1 ) est en configuration susceptible d'emballement en fonction également de ladite accélération (Acc).
7. Procédé de pilotage selon les revendications 4 à 6, dans lequel, à l'étape a), ladite donnée d'inclinaison (a) est calculée en fonction de ladite information de freinage (If), de ladite information de volonté d'accélération (la) et de ladite accélération (Acc).
8. Procédé de pilotage selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel, à l'étape a), ladite donnée d'inclinaison est mesurée par un gyroscope équipant le véhicule automobile.
9. Procédé de pilotage selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel, à l'étape a), ladite donnée d'inclinaison est acquise au moyen d'un GPS couplé à une cartographie multidimensionnelle.
10. Procédé de pilotage selon l'une des revendications précédentes, dans lequel :
- à l'étape a), on acquiert une information de rapport de vitesses engagé (li) et/ou une information de crabotage (lc) relative au mode deux ou quatre roues motrices dans lequel se trouve le véhicule automobile (1 ) et/ou une information de freinage-parking (lfp) relative à la position d'un frein à main équipant le véhicule automobile (1 ), et
- à l'étape b), on vérifie si le véhicule automobile (1 ) est en configuration susceptible d'emballement en fonction également de ladite information de rapport de vitesses engagé (li) et/ou de ladite information de crabotage (lc) et/ou de ladite information de freinage-parking (lfp).
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