Procédé de commande d'un groupe motopropulseur d'un vehicule pendant une phase de traversée de jeux moteur

Abstract

 Dans ce procédé de commande (100) d'un groupe motopropulseur d'un véhicule comportant au moins une étape (20) de calcul d'un couple préventif d'un moteur thermique pour limiter les à-coups du groupe motopropulseur, le couple préventif dépendant d'une consigne conducteur, cette étape (20) de calcul comportant un état traversée des jeux moteur lorsque ledit couple est compris entre un premier seuil et un second seuil, au moins un des seuils du procédé (100) est défini en fonction d'une consigne modifiée dont la valeur est constante lorsque l'étape de calcul est dans l'état traversée des jeux moteur et qui est égale à celle de la consigne conducteur à l'instant d'entrée dans cet état.

Description

[0001] La présente invention se rapporte à un procédé de commande d'un groupe motopropulseur d'un véhicule pendant une phase de traversée de jeux moteur.

[0002] L'invention appartient au domaine des véhicules comprenant un groupe motopropulseur comportant un moteur thermique et une transmission disposée entre ce moteur thermique et les roues du véhicule.

[0003] De tels véhicules sont équipés d'un calculateur pour adapter de manière automatique le point de fonctionnement de chacun des organes du groupe motopropulseur, en particulier le couple qui est fourni par le moteur thermique, afin de respecter une consigne du conducteur.

[0004] Le fonctionnement d'un groupe motopropulseur à moteur thermique peut être perturbé par les jeux moteur. Il s'agit d'un phénomène de torsion de la transmission entre le moteur et les roues qui se produit entre le moment où le moteur se pose sur ses cales et le moment où le moteur entraîne les roues du véhicule. La phase de traversée des jeux moteur est définie comme la plage de couple pour laquelle ni le moteur thermique, ni la roue ne s'entraînent l'un l'autre.

[0005] De manière habituelle, une fonction d'agrément préventif du système de contrôle du groupe motopropulseur, applique un traitement de filtrage de la consigne de couple issue de la demande du conducteur. Cette fonction d'agrément préventif comporte un état appelé dans toute la suite « état traversée des jeux moteur », pour appliquer une consigne de couple particulière durant la phase de traversée des jeux moteur. Ainsi, cela permet de traverser ces jeux en évitant de forts à-coups du groupe motopropulseur.

[0006] On connaît par exemple de l'état de la technique la demande de brevet français FR-2-899-282-A1 qui décrit une fonction d'agrément préventif d'un procédé de commande d'un groupe motopropulseur permettant d'éviter de tels à-coups lors de la traversée des jeux.

[0007] La figure 1 illustre par des graphiques, l'évolution en fonction du temps exprimé en secondes (s), de valeurs de couple exprimées en Newton-mètre (Nm) sur le graphique du haut et d'une consigne conducteur exprimée en pourcents (%) sur le graphique du bas.

[0008] Dans un procédé de commande d'un groupe motopropulseur de l'art antérieur connu, ainsi que représenté par la figure 1, l'état traversée des jeux moteur d'une fonction d'agrément préventif est déterminé par comparaison d'un couple préventif Cp avec un premier seuil S1 et un second seuil S2.

[0009] Le couple préventif Cp est calculé à partir d'un couple de consigne Cc dépendant d'une consigne conducteur Pacc telle que la position d'une pédale d'accélérateur ou d'un levier d'accélération de ce véhicule.

[0010] Lorsque le couple préventif Cp se trouve entre le premier seuil S1 et le second seuil S2, la fonction d'agrément préventif est dans l'état traversée des jeux moteur.

[0011] Les premier et second seuils S1 et S2 sont notamment définis en fonction de la consigne conducteur Pacc. Par exemple, le second seuil S2 peut être défini avec une valeur de 10 Nm pour une consigne du conducteur correspondant à un enfoncement de 10% de la pédale d'accélération, et avec une valeur de 40 Nm pour un enfoncement de 50% de cette pédale. Les valeurs intermédiaires du second seuil S2 sont déterminées par interpolation de manière continue d'une cartographie d'un calculateur en fonction de position de la pédale d'accélération.

[0012] Par conséquent, lorsque la consigne conducteur Pacc évolue entre un instant t1 et un instant t2, correspondant respectivement aux instants d'entrée et de sortie de l'état traversée des jeux de cette fonction d'agrément préventif, les premier et second seuils S1 et S2 évoluent eux aussi.

[0013] Ce procédé présente l'inconvénient de prolonger la durée de l'état traversée des jeux moteur de la fonction d'agrément préventif dans de nombreuses situations de vie du véhicule, ce qui entraîne une limitation (ou une perte) d'accélération du véhicule, appelée également trou à l'accélération.

[0014] L'invention a pour but de remédier aux inconvénients de l'art antérieur en figeant, durant la phase de traversée des jeux moteur, la valeur de la consigne du conducteur pour le calcul des premier et second seuils.

[0015] Dans ce but, la présente invention propose un procédé de commande d'un groupe motopropulseur d'un véhicule comportant au moins une étape de calcul d'un couple préventif d'un moteur thermique pour limiter les à-coups du groupe motopropulseur, ce couple préventif dépendant d'une consigne conducteur, l'étape de calcul ainsi définie comportant un état traversée des jeux moteur lorsque le couple préventif est compris entre un premier seuil et un second seuil, le procédé étant remarquable en ce qu'au moins un de ces seuils est défini en fonction d'une consigne modifiée dont la valeur dans l'état traversée des jeux moteur est constante et égale à celle de la consigne conducteur à l'instant d'entrée dans cet état.

[0016] Ainsi, l'invention permet à la valeur des seuils de rester sensiblement constante dans l'état traversée des jeux moteur, ce qui permet de diminuer la durée de cet état et de réduire les trous à l'accélération.

[0017] Selon une caractéristique particulière, le gradient d'évolution du couple préventif est plus faible dans l'état traversée des jeux de l'étape de calcul mentionnée plus haut qu'en dehors de cet état.

[0018] Selon une caractéristique particulière, au moins un des seuils mentionnés plus haut est défini par une cartographie dont une entrée est la consigne modifiée.

[0019] Selon une caractéristique particulière, au moins un de ces seuils est défini par une cartographie dont une entrée est le régime du moteur.

[0020] Selon une caractéristique particulière, au moins un des seuils est défini par une cartographie dont une entrée est le rapport de démultiplication d'une transmission du groupe motopropulseur.

[0021] Selon une caractéristique particulière, la consigne conducteur est une position d'une pédale ou d'un levier d'accélération du véhicule.

[0022] Selon une caractéristique particulière, le moteur thermique fonctionne à l'essence ou au gazole.

[0023] Toujours dans le même but, la présente invention propose également un véhicule remarquable en ce qu'il comporte des moyens adaptés à mettre en oeuvre des étapes d'un procédé de commande d'un groupe motopropulseur tel que succinctement décrit ci-dessus.

[0024] L'invention sera mieux comprise et d'autres aspects et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit d'un mode particulier de réalisation, donné à titre d'exemple nullement limitatif et en référence aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels :

• la figure 1, déjà décrite, représente des graphiques illustrant l'évolution d'une consigne de couple dans une étape de calcul du couple de consigne d'un moteur dans un procédé de commande d'un groupe motopropulseur d'un véhicule selon l'art antérieur ;
• la figure 2 représente un ordinogramme illustrant des étapes de calcul du couple de consigne d'un moteur dans un procédé de commande d'un groupe motopropulseur d'un véhicule selon l'invention ;
• la figure 3 représente des graphiques illustrant l'évolution d'une consigne de couple dans une étape de calcul du couple de consigne d'un moteur dans un procédé de commande d'un groupe motopropulseur d'un véhicule selon l'invention ; et
• la figure 4 représente une machine à états d'un procédé de commande d'un groupe motopropulseur d'un véhicule selon l'invention.

[0025] L'invention s'applique à un groupe motopropulseur d'un véhicule comportant un moteur thermique fonctionnant à l'essence ou au gazole (également communément appelé Diesel) et une transmission disposée entre ce moteur et les roues du véhicule.

[0026] La transmission peut notamment être une boîte de vitesses de type Boîte de Vitesses Manuelle (BVM), Boîte de Vitesses Automatisée (BVA), Boîte de Vitesses Manuelle Pilotée (BVMP) ou Boîte de Vitesses à Double Embrayage (en anglais « Double Clutch Transmission » ou DCT).

[0027] Un calculateur de ce véhicule permet d'adapter de manière automatique le point de fonctionnement de chacun des organes du groupe motopropulseur, en particulier le couple fourni par le moteur thermique, afin de respecter la consigne du conducteur.

[0028] La figure 2 illustre les étapes d'un procédé de commande 100 pour le calcul du couple de consigne du moteur thermique de ce groupe motopropulseur selon l'invention.

[0029] Une première étape 10 du procédé de commande 100 consiste à interpréter la volonté du conducteur pour calculer un couple de consigne Cc en fonction de plusieurs données d'entrée. Ces données d'entrées comprennent à titre d'exemple :

• une consigne conducteur Pacc, telle que par exemple la position d'une pédale ou d'un levier d'accélération du véhicule,
• un régime Nmot du moteur thermique,
• un rapport Rbv de démultiplication de la transmission.

[0030] Une deuxième étape 20 est une fonction d'agrément préventif pour calculer une consigne de couple indiqué Ci.

[0031] Dans cette deuxième étape 20, le couple de consigne Cc est tout d'abord filtré pour fournir un couple préventif Cp permettant de traverser les jeux moteur en limitant les à-coups et de respecter un typage prédéfini plus ou moins dynamique du véhicule.

[0032] Le couple préventif Cp est ensuite converti en une consigne de couple indiqué Ci en prenant en compte un couple de pertes du moteur thermique. Le couple de pertes Cpm du moteur thermique prend généralement en compte les frottements mécaniques internes du moteur ainsi que ceux des accessoires, tels qu'un alternateur, liés au moteur.

[0033] Le couple indiqué Ci est égal à la somme du couple préventif Cp et du couple de pertes Cpm du moteur thermique :

[0034] Dans une troisième étape 30, une fonction d'agrément curatif, optionnelle, surveille l'évolution du régime moteur. Cette fonction d'agrément curatif peut par exemple calculer, lorsque le régime du moteur oscille, un couple correctif Ccor, en opposition de phase avec cette oscillation. La consigne de couple final Cf du moteur est alors égale à la somme du couple indiqué Ci et du couple correctif Ccor :

[0035] Pour limiter les à-coups lors d'une phase de traversée des jeux moteur, un filtrage particulier du couple de consigne Cc est appliqué pour le calcul du couple préventif Cp.

[0036] La figure 3 illustre par des graphiques, l'évolution en fonction du temps exprimé en secondes (s), de valeurs de couple exprimées en Newton-mètre (Nm) sur le graphique du haut et d'une consigne conducteur Pacc exprimée en pourcents (%) sur le graphique du bas.

[0037] Lorsque le couple préventif Cp est compris entre un premier seuil S1 et un second seuil S2, le gradient d'évolution du couple préventif Cp est plus faible comparativement à celui observé lorsque ce couple est en dehors de la plage définie par les seuils S1 et S2.

[0038] Pour ce faire, une machine à états du procédé de commande 100, par exemple à l'étape 10 ou à l'étape 20, fournit une information sur l'état de la fonction d'agrément préventif de la deuxième étape 20.

[0039] Lors de l'initialisation de cette machine à états, dont un exemple non limitatif de réalisation est illustré par la figure 4, la fonction d'agrément préventif est dans l'état attente d'une accélération 210.

[0040] Lorsque le gradient de couple de consigne Cc est supérieur à un seuil prédéfini ε, la fonction d'agrément préventif passe à l'état avant jeux moteur 220.

[0041] La transition depuis l'état avant jeux moteur 220 vers l'état traversée des jeux moteurs 230 a lieu lorsque le couple préventif Cp est compris entre les premier et second seuils S1 et S2.

[0042] Lorsque la fonction d'agrément préventif est dans l'état traversée des jeux moteur 230, si le couple préventif Cp est supérieur au second seuil S2, la fonction passe alors dans l'état après jeux moteur 240.

[0043] Depuis cet état après jeux moteur 240, la transition vers l'état attente d'une accélération 210 est effectuée lorsque le couple préventif Cp est égal au couple de consigne Cc.

[0044] Ainsi, sur les graphiques de la figure 3, la fonction d'agrément préventif est dans l'état attente d'une accélération 210 jusqu'à l'instant t0.

[0045] A l'instant t0, la consigne conducteur Pacc et donc le couple de consigne Cc augmentent et la fonction d'agrément préventif passe dans l'état avant jeux moteur 220.

[0046] A l'instant t1, le couple préventif Cp dévient supérieur au premier seuil S1. La fonction d'agrément préventif est alors dans l'état traversée des jeux moteur 230 jusqu'à l'instant t2 pour lequel le couple préventif Cp devient supérieur au second seuil S2.

[0047] Entre les instants t1 et t2, le gradient d'évolution du couple préventif Cp est alors réduit au moyen d'un filtre plus important appliqué au couple de consigne Cc pour éviter les à-coups.

[0048] Entre les instants t2 et t3, on est dans l'état après jeux moteur 240 ; à l'instant t3 le couple préventif Cp est égal au couple de consigne Cc et on retourne donc dans l'état attente d'une accélération 210.

[0049] Au moins un des premier et second seuils S1 et S2 est défini en fonction d'une consigne modifiée Pacc_f dépendant de la consigne conducteur Pacc.

[0050] Le premier S1 et/ou le second seuil S2 peuvent par exemple être également définis en fonction du régime Nmot du moteur thermique et/ou du rapport de démultiplication Rbv de la transmission.

[0051] Pour simplifier le calcul et faciliter la mise au point du procédé de commande 100, une cartographie peut par exemple être utilisée pour déterminer le premier seuil S1, le second seuil S2 étant défini par rapport au premier seuil S1 au moyen d'un décalage (en anglais « offset ») prédéfini. A l'inverse, il est également possible d'utiliser une cartographie pour déterminer le second seuil S2 et de définir le premier seuil S1 par décalage par rapport au second seuil S2.

[0052] Cette valeur de décalage est variable selon les moteurs thermiques. A titre d'exemple non limitatif, on peut choisir une valeur de décalage comprise entre 1 et 10 Newton-mètre (Nm).

[0053] Jusqu'à l'instant t1, la consigne modifiée Pacc_f est égale à la valeur de la consigne conducteur Pacc définie précédemment. A partir de l'instant t1, l'agrément préventif de la deuxième étape 20 entre dans l'état traversée des jeux 230, la consigne modifiée Pacc_f est figée à une valeur constante, égale à celle de la consigne conducteur Pacc observée à l'instant t1. Ainsi les valeurs des premier et second seuils S1 et S2 ne varient alors que très faiblement, par exemple en fonction du régime Nmot du moteur dont la dynamique de variation est beaucoup plus lente que celle de la position Pacc de la pédale ou du levier d'accélération.

[0054] A l'instant t2, l'agrément préventif de la deuxième étape 20 sort de l'état traversée des jeux 230 et la consigne modifiée Pacc_f devient alors égale à la valeur courante de la consigne conducteur Pacc.

[0055] Ainsi, la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention permet de diminuer la durée de l'état traversée des jeux moteur 230 de la fonction d'agrément préventif, ce qui réduit les trous à l'accélération.

Revendications

1. Procédé de commande (100) d'un groupe motopropulseur d'un véhicule comportant au moins une étape (20) de calcul d'un couple préventif (Cp) d'un moteur thermique pour limiter les à-coups du groupe motopropulseur, ledit couple (Cp) dépendant d'une consigne conducteur (Pacc), ladite étape (20) comportant un état traversée des jeux moteur (230) lorsque ledit couple (Cp) est compris entre un premier seuil (S1) et un second seuil (S2), ledit procédé (100) étant caractérisé en ce qu'au moins un desdits seuils (S1, S2) est défini en fonction d'une consigne modifiée (Pacc_f) dont la valeur dans ledit état traversée des jeux moteur (230) est constante et égale à celle de ladite consigne conducteur (Pacc) à l'instant (t1) d'entrée dans cet état (230).

2. Procédé de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que le gradient d'évolution dudit couple préventif (Cp) est plus faible dans ledit état traversée des jeux (230) de ladite étape (20) qu'en dehors de cet état.

3. Procédé de commande (100) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'au moins un desdits seuils (S1, S2) est défini par une cartographie dont une entrée est ladite consigne modifiée (Pacc_f).

4. Procédé de commande (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins un desdits seuils (S1, S2) est défini par une cartographie dont une entrée est le régime (Nmot) dudit moteur.

5. Procédé de commande (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins un desdits seuils (S1, S2) est défini par une cartographie dont une entrée est le rapport de démultiplication (Rbv) d'une transmission dudit groupe motopropulseur.

6. Procédé de commande (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite consigne conducteur (Pacc) est une position d'une pédale ou d'un levier d'accélération du véhicule.

7. Procédé de commande (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moteur thermique fonctionne à l'essence ou au gazole.

8. Véhicule caractérisé en ce qu'il comporte des moyens adaptés à mettre en oeuvre des étapes d'un procédé de commande (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes.

Dessins