FR3054988B1 - Procede de freinage d'un vehicule en mode parking automatique utilisant une boite de vitesses automatique - Google Patents

Procede de freinage d'un vehicule en mode parking automatique utilisant une boite de vitesses automatique Download PDF

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Abstract

Procédé de freinage d'un véhicule automobile comportant une boîte de vitesses automatique entraînée par un moteur thermique, comprenant des trains planétaires (10) délivrant plusieurs rapports de démultiplication engagés par le serrage d'embrayages (6) et de freins (8), ce véhicule étant équipé d'un mode de parking automatique qui commande un roulage avec un rapport de démultiplication engagé afin d'effectuer une manœuvre de parking, et un freinage en utilisant une fonction de contrôle automatique des freins des roues du véhicule, caractérisé en ce que dans le mode de parking automatique lors d'une demande de freinage, en cas de défaillance de la fonction de contrôle des freins du véhicule, il engage un rapport de démultiplication complémentaire.

Description

PROCEDE DE FREINAGE D’UN VEHICULE EN MODE PARKING AUTOMATIOUE UTILISANT UNE BOITE DE VITESSES AUTOMATIQUE
La présente invention concerne un procédé de freinage d’un véhicule automobile équipé d’une boîte de vitesses automatique, ainsi qu’un véhicule automobile comportant des moyens mettant en oeuvre un tel procédé de freinage.
Certains véhicules automobiles comportent un système d’assistance pour parquer le véhicule, comprenant des capteurs de mesure de la distance des obstacles environnants, et une commande de la rotation du volant de direction.
Le conducteur dispose d’indications lui demandant uniquement de réaliser l’avance ou le recul du véhicule à une faible vitesse, la direction étant automatiquement tournée pour prendre la trajectoire optimale permettant de parquer le véhicule dans un emplacement de parking.
Une évolution de ce système en cours de développement par certains constructeurs automobiles, présente une manoeuvre entièrement automatisée du véhicule équipé d’une boîte de vitesses automatique, comportant avec l’engagement de la transmission son avance et son recule à une petite vitesse pouvant atteindre 12km/h, et son freinage à la fin de chaque manoeuvre. Le conducteur peut rester dans le véhicule, ou se trouver à l’extérieur pour superviser la manoeuvre automatique.
Le freinage du véhicule est alors assuré de manière automatique par une fonction de freinage automatique pour le contrôle de trajectoire du véhicule, comprenant un programme de stabilité électronique appelé « ESP >>, (abréviation des termes anglais « Electronic Stability Program »), qui comporte une pompe hydraulique générant une pression transmise de manière individuelle à chaque frein de roue pour si nécessaire corriger sa trajectoire.
Cependant dans le cas d’une défaillance de la fonction de freinage automatique du véhicule, en particulier si le conducteur se trouve à l’extérieur du véhicule, il ne peut pas intervenir par exemple sur le frein de secours pour arrêter ce véhicule, afin d’assurer notamment la sécurité de piétons ou de passagers dans le véhicule.
Par ailleurs un procédé d’arrêt du véhicule, présenté notamment par le document DE-A1-102012217704, comporte l’utilisation du blocage de parking de la boîte de vitesses automatique pour si nécessaire arrêter le véhicule lors de ses manœuvres automatiques à basse vitesse, si le freinage principal est défaillant.
Toutefois le blocage de parking des boîtes de vitesses automatiques comporte généralement un doigt basculant qui descend sur une roue crantée liée à la sortie de cette transmission, afin de s’engager dans un cran pour assurer le blocage des roues motrices. Or ce type de blocage pose un problème car le doigt basculant ne peut pas s’engager dans le cran de la roue au-delà d’une vitesse très faible du véhicule, qui est de l’ordre de 2km/h.
En effet le doigt basculant prévu pour s’engager lorsque le véhicule est à l’arrêt, provoque un blocage net de la roue crantée et du véhicule, ce qui entraîne des contraintes très importantes pour des vitesses du véhicule supérieures à 2km/h qui pourraient causer une rupture de composants.
La présente invention a notamment pour but d’éviter ces inconvénients de la technique antérieure.
Elle propose à cet effet un procédé de freinage d’un véhicule automobile comportant une boîte de vitesses automatique entraînée par un moteur thermique, comprenant des trains planétaires délivrant plusieurs rapports de démultiplication engagés par le serrage d’embrayages et de freins, ce véhicule étant équipé d’un mode de parking automatique qui commande un roulage avec un rapport de démultiplication engagé afin d’effectuer une manœuvre de parking, et un freinage en utilisant une fonction de contrôle automatique des freins des roues du véhicule, ce procédé étant remarquable en ce que dans le mode de parking automatique lors d’une demande de freinage, en cas de défaillance de la fonction de contrôle des freins du véhicule, il engage un rapport de démultiplication complémentaire en plus du rapport de démultiplication déjà engagé.
Un avantage de ce procédé de freinage est qu’en utilisant les freins et les embrayages de la boîte de vitesses automatique, sans ajouter de composant sur le véhicule, par un simple contrôle de cette transmission avec des logiciels, on peut quand même freiner rapidement le véhicule en cas de défaillance de la fonction habituelle de contrôle des freins.
Ce procédé assure ainsi de manière simple et économique une sécurité supplémentaire permettant d’arrêter rapidement le véhicule pour des vitesses suffisamment élevées, pouvant atteindre 12km/h, en utilisant un moyen de freinage complètement indépendant des freins des roues et de leur commande.
La procédé de freinage selon l’invention peut de plus comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles.
La boîte de vitesses automatique comportant une pompe hydraulique entraînée par le moteur thermique, avantageusement pendant le freinage du véhicule donné par l’engagement du rapport de démultiplication complémentaire, le procédé maintient le fonctionnement de ce moteur thermique.
Avantageusement après l’arrêt du véhicule, le procédé engage automatiquement un système de blocage de parking de ce véhicule intégré dans la boîte de vitesses automatique.
Avantageusement, le procédé réalise un niveau de serrage des embrayages et des freins engageant le rapport de démultiplication complémentaire, calculé en fonction d’un niveau de freinage du véhicule souhaité dépendant de la vitesse du véhicule. L’invention a aussi pour objet un véhicule automobile équipé d’une boîte de vitesses automatique et d’un mode de parking automatique, comportant des moyens mettant en œuvre un procédé de freinage de ce véhicule comprenant l’une quelconque des caractéristiques précédentes. L’invention sera mieux comprise et d’autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d’exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 présente une boîte de vitesses automatique mettant en oeuvre le procédé de freinage selon l’invention ; et - la figure 2 est un schéma d’un train planétaire pour une boîte de vitesses de ce type.
La figure 1 présente une boîte de vitesses comportant vers l’avant un convertisseur de couple hydrodynamique d’entrée 2 relié au moteur thermique du véhicule, équipé d’un embrayage 4 permettant de bloquer ce convertisseur pour éviter son glissement dans certaines conditions de roulage.
La boîte de vitesses comporte en arrière du convertisseur de couple 2, un ensemble de trains planétaires 10 disposés suivant l’axe du moteur, des embrayages 6 permettant chacun de solidariser deux éléments en rotation des trains planétaires, et des freins 8 permettant chacun de bloquer un élément.
Une pompe à huile 16 est reliée par une chaîne au carter du convertisseur de couple 2, entraîné en permanence par le moteur thermique, afin de délivrer constamment une pression à la boîte de vitesses permettant la commande des différents embrayages 6 et freins 8.
La boîte de vitesses comportant une sortie du mouvement arrière 12 disposée aussi dans l’axe du moteur installé longitudinalement dans le véhicule, est prévue pour entraîner un pont arrière du véhicule comportant un différentiel, relié aux roues arrière.
La boîte de vitesses comporte en avant de la sortie, une roue crantée 14 liée à cette sortie recevant un doigt de verrouillage pour réaliser le blocage de parking du véhicule.
Les boîtes de vitesses automatiques prévues pour un moteur thermique disposé transversalement à l’avant, comportent de la même manière un convertisseur de couple, des trains planétaires, des embrayages et des freins disposés dans l’axe de ce moteur, ainsi qu’un différentiel intégré dans la boîte de vitesses pour entraîner les roues avant du véhicule.
Avec des combinaisons particulières d’actionnement des embrayages et des freins, on obtient différentes cinématiques donnant un point mort, au moins un rapport de marche arrière, et différents rapports de marche avant.
La figure 2 présente un exemple de train planétaire 10 d’une boîte de vitesses automatique, comportant sur un axe principal A un pignon planétaire 22 maintenu par un palier 24 disposé suivant cet axe, et un porte-satellites 26 maintenu aussi par un palier 28 disposé suivant cet axe vers un côté avant.
Le porte-satellites 26 supporte trois satellites 30 disposés à 120°, comportant chacun un premier pignon satellite 32 engrenant avec le pignon planétaire 22, et vers l’arrière un deuxième pignon satellite 34 engrenant avec la denture intérieure d’une couronne 36 maintenue par un palier arrière 38 disposé suivant l’axe principal A.
Différents embrayages et freins non représentés, permettent de relier entre eux deux éléments, ou de bloquer un élément du train planétaire 10, pour réaliser plusieurs rapports de démultiplication.
En particulier en freinant le planétaire 22 et en entraînant le porte-satellites 26, on obtient une réduction de la vitesse sur la couronne 36. En solidarisant avec un embrayage 6 deux éléments entre eux parmi le planétaire 22, le porte-satellites 26 et la couronne 36, on obtient une solidarisation complète du train planétaire 10 qui donne une vitesse de la couronne égale à celle du porte-satellites 16.
En disposant plusieurs trains planétaires 10 dans le véhicule, qui peuvent présenter des configurations différentes, avec par exemple quatre éléments en rotation au lieu de trois, et en choisissant les rapports des différentes dentures en prise entre elles, on obtient une boîte de vitesses automatique qui aujourd’hui comporte généralement au moins six rapports de marche avant et un rapport de marche arrière.
Le véhicule mettant en œuvre le procédé suivant l’invention, comprenant une boîte de vitesses automatique à train planétaire, comporte un mode de parking automatique qui commande de manière automatique l’avance et le recul du véhicule pour effectuer des manœuvres de parking.
Lors des manœuvres d’avance et de recul du véhicule à une vitesse inférieure à 12km/h, le premier rapport de marche avant ou le rapport de marche arrière de la boîte de vitesses automatique est engagé pour entraîner ce véhicule avec le moteur thermique.
Le mode de parking automatique commande aussi normalement les freins des roues afin d’arrêter chacun de ces mouvements, en utilisant une fonction de freinage automatique, notamment du type ESP. Dans le cas d’un obstacle imprévu, par exemple si un piéton se rapproche de la trajectoire du véhicule, le mode de parking automatique peut être amené à freiner brutalement le véhicule pour éviter un accident. Le véhicule peut aussi arriver sur une pente, où il doit aussi freiner pour éviter d’être entraîné.
Le premier rapport de marche avant ou le rapport de marche arrière étant engagé lors d’un roulage avec le mode de parking automatique, lors d’une demande de freinage du véhicule par ce mode, en cas de défaillance de la fonction de contrôle des freins du véhicule, le procédé de freinage selon l’invention maintient le rapport en cours, et engage en plus un rapport de démultiplication complémentaire en serrant au moins un embrayage 6 ou un frein 8 donnant ce rapport complémentaire.
On obtient alors un blocage de la sortie 12 de la boîte de vitesses, donné par l’impossibilité de faire tourner cette boîte de vitesses avec simultanément deux rapports de démultiplication différents entre le convertisseur de couple d’entrée 2 et la sortie. Le véhicule se trouve alors de la même manière freiné par le serrage des éléments de friction engagés, embrayages 6 ou freins 8, donnant le rapport complémentaire, dans un délai très court compatible avec les exigences de sécurité.
Pendant le freinage du véhicule, la procédure d’arrêt du moteur thermique n’est pas engagée afin de maintenir la rotation de la pompe à huile 16 permettant l’actionnement de la boîte de vitesses. En variante si la boîte de vitesses automatique comporte une pompe électrique, le moteur thermique peut être arrêté immédiatement en laissant cette pompe en marche pour délivrer la pression de commande.
En particulier l’engagement du deuxième rapport de démultiplication comme rapport complémentaire, proche du premier rapport utilisé pour la manoeuvre en marche avant, donne une différence de vitesse plus faible dans les éléments de friction engagés et un couple plus élevé, alors que l’engagement du dernier rapport de démultiplication, par exemple le sixième, donne une différence de vitesse plus élevée et un couple plus faible dans ces éléments de friction engagés.
Suivant la vitesse du véhicule, le serrage des éléments de friction 6, 8 est contrôlé avec une certaine progressivité pour limiter le niveau de freinage de ce véhicule et les contraintes mécaniques dans la transmission. On notera que la vitesse du véhicule étant réduite, l’énergie dégagée par le serrage des embrayages 6 et des freins 8 dépendant de l’énergie cinétique du véhicule est très faible, ce qui évite de les détériorer.
Une fois le véhicule à l’arrêt, le procédé peut engager automatiquement le blocage de parking de la boîte de vitesses utilisant la roue crantée 14 pour l’immobiliser complètement afin d’assurer une sécurité élevée, en particulier après la constatation de la défaillance de la fonction de contrôle des freins. On peut ensuite arrêter le moteur thermique.
On obtient en utilisant des éléments existants, sans augmenter le coût du véhicule, en ajoutant seulement une programmation mettant en oeuvre le procédé de freinage, une sécurisation des passagers et des piétons du véhicule

Claims (5)

  1. REVENDICATIONS
    1 - Procédé de freinage d’un véhicule automobile comportant une boîte de vitesses automatique entraînée par un moteur thermique, comprenant des trains planétaires (10) délivrant plusieurs rapports de démultiplication engagés par le serrage d’embrayages (6) et de freins (8), ce véhicule étant équipé d’un mode de parking automatique qui commande un roulage avec un rapport de démultiplication engagé afin d’effectuer une manœuvre de parking, et un freinage en utilisant une fonction de contrôle automatique des freins des roues du véhicule, caractérisé en ce que dans le mode de parking automatique lors d’une demande de freinage, en cas de défaillance de la fonction de contrôle des freins du véhicule, il engage un rapport de démultiplication complémentaire en plus du rapport de démultiplication déjà engagé.
  2. 2 - Procédé de freinage selon la revendication 1, avec une boîte de vitesses automatique comportant une pompe hydraulique (16) entraînée par le moteur thermique, caractérisé en ce que pendant le freinage du véhicule donné par l’engagement du rapport de démultiplication complémentaire, il maintient le fonctionnement de ce moteur thermique.
  3. 3 - Procédé de freinage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu’après l’arrêt du véhicule, il engage automatiquement un système de blocage de parking (14) de ce véhicule intégré dans la boîte de vitesses automatique.
  4. 4 - Procédé de freinage selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il réalise un niveau de serrage des embrayages (6) et des freins (8) engageant le rapport de démultiplication complémentaire, en fonction d’un niveau de freinage du véhicule souhaité dépendant de la vitesse du véhicule.
  5. 5 - Véhicule automobile équipé d’une boîte de vitesses automatique et d’un mode de parking automatique, caractérisé en ce qu’il comporte des moyens mettant en œuvre un procédé de freinage de ce véhicule selon l’une quelconque des revendications précédentes.
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