FR2729343A1 - Management of continuously variable automobile transmissions - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne les véhicules automobiles; plus particulièrement cette invention concerne un procédé de gestion destiné aux transmissions à variation continue. The present invention relates to motor vehicles; more particularly this invention relates to a management method intended for continuously variable transmissions.
Les transmissions automatiques à variation continue pour automobiles possèdent des perfectionnements de plus en plus nombreux pour améliorer leur agrément : la gestion électronique du rapport de transmission à permis des améliorations telles que auto-adaptativité, disponibilité de plusieurs modes de comportement dynamique ("sport" et "économie" par exemple). Continuously variable automatic transmissions for cars have more and more improvements to improve their approval: the electronic management of the transmission ratio has led to improvements such as auto-adaptivity, availability of several modes of dynamic behavior ("sport" and "economy" for example).
Les systèmes connus présentent des défauts
Le niveau de satisfaction n'est pas maximal, en terme de choix de rapport de transmission. I1 arrive en effet que certaines évolutions souhaitables du rapport de transmission doivent être décorrélées avec toute autre action : par exemple rétrograder à vitesse constante avant un dépassement, ou lors du passage sur un segment de route à risque (pour rendre le véhicule plus réactif), ou encore pour obtenir du frein moteur avant une singularité (rond-point...) ; ces évolutions sont prévues dans au moins un système connu grâce à une commande dédiée; mais la sensation procurée par la transmission à variation continue déroute le conducteur habitué aux boîtes de vitesses classiques
- à appui constant sur l'accélérateur, l'accroissement de vélocité avec une boîte classique est une succession de segments à accélération constante (cela provient des caractéristiques des moteurs à essence, dont le couple maximal est sensiblement constant sur la plage d'utilisation) ; avec une transmission à variation continue, l'accroissement de vélocité s'effectue à accélération décroissante (la puissance et le régime moteur sont constants).Known systems have flaws
The level of satisfaction is not maximum, in terms of choice of transmission ratio. I1 indeed happens that certain desirable changes in the transmission ratio must be decorrelated with any other action: for example downshifting at constant speed before overtaking, or when passing over a risky road segment (to make the vehicle more reactive), or to obtain an engine brake before a singularity (roundabout, etc.); these changes are planned in at least one known system thanks to a dedicated command; but the feel of the continuously variable transmission confuses the driver accustomed to conventional gearboxes
- with constant support on the accelerator, the increase in velocity with a conventional gearbox is a succession of segments with constant acceleration (this comes from the characteristics of petrol engines, whose maximum torque is substantially constant over the range of use) ; with a continuously variable transmission, the increase in velocity takes place with decreasing acceleration (the power and the engine speed are constant).
- la réponse initiale d'une transmission classique est directe; celle d'une transmission à variation continue est plus progressive et donne une fausse impression de mollesse. - the initial response of a conventional transmission is direct; that of a continuously variable transmission is more progressive and gives a false impression of softness.
Pour pallier à cet inconvénient, au moins partiellement, on a réalisé des systèmes de gestion auto-adaptatifs, qui adaptent le comportement dynamique à la conduite du pilote. De plus, des systèmes connus mettent à la disposition du conducteur, via une commande directe, plusieurs modes de comportement dynamique tels que court et "long". To overcome this drawback, at least partially, self-adaptive management systems have been produced which adapt the dynamic behavior to the driver's behavior. In addition, known systems make available to the driver, via direct control, several modes of dynamic behavior such as short and "long".
Dans le cas de la variation continue, l'accélération est immédiate lors de l'appui sur l'accélérateur (le rétrogradage s'effectue en prise, donc sans interruption de la traction) ; pour l'accélération, la sélection d'un mode "court" n'a pour avantage que de lancer le moteur à l'avance, la gestion de l'accélération étant modifiée que quantitativement, mais pas qualitativement c'est à dire que le moteur travaillera à régime plus élevé en "court", mais sera toujours régulé de la même manière ( sa courbe de régime en fonction de la vitesse aura la même allure ). In the case of continuous variation, the acceleration is immediate when the accelerator is pressed (downshifting takes place in engagement, therefore without interruption of traction); for acceleration, the selection of a "short" mode has the advantage only of starting the engine in advance, the management of the acceleration being modified only quantitatively, but not qualitatively, that is to say that the engine will work at higher speed in "short", but will always be regulated in the same way (its speed curve as a function of speed will have the same speed).
I1 est possible de gérer une transmission à variation continue en émulation d'une transmission classique ; la transmission travaille alors à rapports constants, et commute ces rapports. On perd alors les avantages de la transmission à variation continue. It is possible to manage a continuously variable transmission in emulation of a conventional transmission; the transmission then works at constant ratios, and switches these ratios. The advantages of the continuously variable transmission are then lost.
Un objet de la présente invention est de permettre au conducteur de retrouver les sensations d'une boîte de vitesses classique dans les conditions où il en ressent le besoin, tout en conservant les avantages de la variation continue le reste du temps. An object of the present invention is to allow the driver to rediscover the sensations of a conventional gearbox under the conditions where he feels the need, while retaining the advantages of continuous variation the rest of the time.
Un autre objet de la présente invention est de donner au conducteur le choix, à tout instant, entre un mode "par défaut" sensiblement à puissance constante gage d'efficacité, et un mode dit "alternatif" qui permet une sensation d'accélération proche de celle des boîtes de vitesses classiques ou un frein moteur agréable et adapté aux singularités de la route, que le conducteur signale à l'organe de gestion par ledit choix. Another object of the present invention is to give the driver the choice, at any time, between a "default" mode substantially at constant power for efficiency, and a so-called "alternative" mode which allows a feeling of near acceleration. that of conventional gearboxes or a pleasant engine brake adapted to the singularities of the road, which the driver signals to the management body by said choice.
Un autre objet de la présente invention est de disposer d'un mode "alternatif" dont le rapport initial est parfaitement approprié aux évolutions attendues par le conducteur, le mode par défaut étant supposé parfaitement approprié aux conditions qui règnent juste avant que la commande de sélection soit activée. Another object of the present invention is to have an "alternative" mode whose initial ratio is perfectly suited to the changes expected by the driver, the default mode being assumed to be perfectly suited to the conditions prevailing just before the selection command is activated.
Un autre objet de l'invention est d'adapter le mode "alternatif" aux conditions où il est le plus utile, à savoir en reprise ou en frein moteur : dans ces conditions on a également un besoin de rétrogradage ; le procédé selon l'invention permet d'associer lors de la même action du conducteur, le basculement du mode et le rétrogradage. Another object of the invention is to adapt the "alternative" mode to the conditions where it is most useful, namely in recovery or in engine brake: in these conditions there is also a need for downshifting; the method according to the invention makes it possible to associate during the same action of the driver, the switching of the mode and the demotion.
Un dernier objet du procédé selon l'invention est non seulement de disposer d'un frein moteur efficace et agréable, mais également de permettre le choix entre deux niveaux de freinage moteur. A final object of the method according to the invention is not only to have an efficient and pleasant engine brake, but also to allow the choice between two engine braking levels.
La figure 1 montre un schéma de principe du dispositif, de type connu, qui est le support du procédé selon l'invention. Figure 1 shows a block diagram of the device, of known type, which is the support of the method according to the invention.
Le procédé selon l'invention fait appel à une transmission à variation continue (11) de type connu, par exemple à courroie ou électrique, un système de gestion (12) de type auto-adaptatif de type connu faisant appel à un ordinateur ou un dispositif à logique floue, et à une commande (13) manuelle ou au pied de type connu également. The method according to the invention uses a continuously variable transmission (11) of known type, for example belt or electric, a management system (12) of self-adapting type of known type using a computer or a fuzzy logic device, and a manual or foot control (13) of a known type also.
On précisera maintenant les termes utilisées. We will now specify the terms used.
Dans la suite, par simplification, la description des différents types de gestion, ou modes, est limitée aux conditions de charge moteur constante ou appui sur l'accélérateur constant
Les transitoires de la commande d'accélération sont considérés comme étant traités d'une manière connue pour les dispositifs de gestion dits auto-adaptatifs.In the following, for simplification, the description of the different types of management, or modes, is limited to the conditions of constant engine load or support on the constant accelerator.
The transients of the acceleration command are considered to be processed in a manner known for so-called self-adaptive management devices.
Les termes à rapport constant" et à régime constant ont une signification sur la plage de régime centrale, étant entendu que lorsqu'interviennent les limitations mécaniques (plage de variation du rapport, régime moteur), ces dernières limitations priment sur le type de gestion. The terms constant ratio "and constant speed have a meaning on the central speed range, it being understood that when the mechanical limitations intervene (range of variation of the ratio, engine speed), these latter limitations take precedence over the type of management.
De même, ces définitions ne sont pas absolues mais sont une bonne approche pour caractériser ces modes, schématisés par les figures 2 et 3. Similarly, these definitions are not absolute but are a good approach to characterize these modes, shown schematically in Figures 2 and 3.
La figure 2 montre un diagramme de fonction de transfert d'un mode de type à régime constant". FIG. 2 shows a transfer function diagram of a constant speed type mode ".
La figure 3 montre un diagramme de fonction de transfert d'un mode de type à rapport constant". FIG. 3 shows a transfer function diagram of a constant ratio type mode ".
Sur un graphique avec le régime en abscisse et la vitesse en ordonnée, à charge moteur (ou appui sur l'accélérateur) donnée, un mode "à régime constant" (fig.2) aura sa plage centrale (21) représentée par un segment de droite sensiblement vertical ; un mode "à rapport constant (fig.3) aura sa section centrale (31) contenant au moins un segment d'une droite passant par l'origine; un mode de gestion à décélération constante" aura une section centrale représentant l'inverse de la valeur du couple du frein moteur en fonction du régime, de sorte que le frein moteur aux roues soit constant quelle que soit la vitesse dans cette plage. On a graph with the speed on the abscissa and the speed on the ordinate, at engine load (or press on the accelerator) given, a "constant speed" mode (fig.2) will have its central range (21) represented by a segment substantially vertical right; a "constant ratio (fig.3) mode will have its central section (31) containing at least one segment of a straight line passing through the origin; a constant deceleration management mode" will have a central section representing the inverse of the value of the engine brake torque as a function of the speed, so that the engine brake on the wheels is constant whatever the speed in this range.
Le mode à puissance constante est identique au mode "à régime constant" : en effet, à appui sur l'accélérateur constant, le couple à un régime donné est constant : donc la puissance est constante. The constant power mode is identical to the "constant speed" mode: indeed, by pressing the constant accelerator, the torque at a given speed is constant: therefore the power is constant.
Un mode à accélération constante" est proche du mode "à rapport constant" pour de nombreux moteurs thermiques, mais néanmoins à charge moteur (ou couple) donnée, la fonction de transfert de la boîte (vitesse de sortie / régime moteur) est corrigée par la fonction de transfert couple/régime du moteur, de manière à rétablir un couple constant en sortie de boîte, malgré le fait que le couple moteur n'est pas rigoureusement constant en fonction du régime (surtout pour un moteur à turbocompresseur). A constant acceleration mode "is close to the" constant ratio "mode for many internal combustion engines, but nevertheless at a given engine load (or torque), the transfer function of the gearbox (output speed / engine speed) is corrected by the torque / speed transfer function of the engine, so as to restore a constant torque at the outlet of the gearbox, despite the fact that the engine torque is not strictly constant as a function of the speed (especially for a turbocharged engine).
Pour les décélérations, un mode "à décélération constante" est notablement différente d'un mode à rapport constant" : le couple de frein moteur n'est pas constant en fonction du régime la fonction de transfert de la boîte (vitesse de sortie / régime moteur) est corrigée par la fonction de transfert (couple-defreinage / régime du moteur), de manière à rétablir un freinage constant aux roues. For decelerations, a "constant deceleration" mode is notably different from a constant ratio mode ": the engine brake torque is not constant depending on the speed the transfer function of the gearbox (output speed / speed engine) is corrected by the transfer function (torque-braking / engine speed), so as to restore constant braking to the wheels.
En décélération à plat", il est intéressant de se trouver à "décélération constante". In flat deceleration ", it is interesting to be at" constant deceleration ".
En descente il est néanmoins préférable de conserver un "rapport constant" pour la stabilité de vitesse du véhicule, ledit rapport "constant" est néanmoins variable en fonction de la déclivité rencontrée par le véhicule (une pente forte sera synonyme de rapport court)
Le procédé selon l'invention permet la sélection d'au moins deux modes de gestion (A) et (B) par une commande actionnable par le conducteur, et est caractérisé en ce que la sélection en route du mode (B) se traduit toujours, sauf cas aberrant (si le régime moteur est élevé par exemple), par un rétrogradage immédiat et en ce que le rapport de transmission initial du mode (B) juste après sa sélection est optimisé pour, à partir de la vélocité du véhicule lors de la sélection dudit mode (B), une accélération à rapport de transmission constant ou à accélération constante et également, toujours à partir de la même vélocité, pour une décélération à rapport de transmission constant ou à décélération constante.When going downhill it is nevertheless preferable to keep a "constant ratio" for the speed stability of the vehicle, said "constant" ratio is nevertheless variable depending on the gradient encountered by the vehicle (a steep slope will be synonymous with a short ratio)
The method according to the invention allows the selection of at least two management modes (A) and (B) by a command actuable by the driver, and is characterized in that the selection of the mode (B) en route always results , except in the case of an aberration (if the engine speed is high for example), by an immediate downshift and in that the initial transmission ratio of the mode (B) just after its selection is optimized for, from the vehicle velocity during the selection of said mode (B), an acceleration with constant transmission ratio or with constant acceleration and also, always starting from the same velocity, for a deceleration with constant transmission ratio or with constant deceleration.
Ladite commande est préférentiellement de type bascule : une impulsion sélectionne un mode, une seconde impulsion fait revenir à l'autre mode. Said command is preferably of the flip-flop type: a pulse selects a mode, a second pulse returns to the other mode.
Le procédé selon l'invention est également caractérisé en ce que, ultérieurement à la sélection du mode (B), ledit mode (B) gère les accélérations dune façon sensiblement à rapport de transmission constant ou sensiblement à accélération constante. The method according to the invention is also characterized in that, after the selection of the mode (B), said mode (B) manages the accelerations in a manner substantially at constant transmission ratio or substantially at constant acceleration.
Typiquement, le mode par défaut "A" gère les accélérations sensiblement à puissance constante ou "régime constant;
Le procédé selon l'invention est également caractérisé en ce que, au moins ledit mode (B) gère les décélérations d'une façon sensiblement à rapport de transmission constant ou sensiblement à décélération constante, selon que la route est respectivement en descente ou plane. La déclivité est mesurée de manière connue, par exemple par le bilan énergétique de la voiture, ou par des accéléromètres associés à une mesure de la puissance de freinage.Typically, the default mode "A" manages accelerations substantially at constant power or "constant speed;
The method according to the invention is also characterized in that, at least said mode (B) manages the decelerations in a manner substantially at constant transmission ratio or substantially at constant deceleration, depending on whether the road is downhill or flat respectively. The gradient is measured in a known manner, for example by the energy balance of the car, or by accelerometers associated with a measurement of the braking power.
Le mode "B" gère les décélérations de la même façon que le mode "A" mais corrigés dans le sens du raccourcissement par une fonction monotone de la vitesse par exemple une fonction linéaire. Mode "B" manages decelerations in the same way as mode "A" but corrected in the direction of shortening by a monotonic function of speed, for example a linear function.
Le procédé permet au conducteur, lorsqu'vil juge que les conditions le nécessitent (il va doubler par exemple, ou bien il souhaite du frein moteur à plat ou plus de frein moteur en descente), de retrouver les sensations de la transmission mécanique grâce à la sélection dudit mode "B" ; le premier objet est atteint. The process allows the driver, when he judges that the conditions require it (he will double for example, or else he wants flat engine brake or more engine brake downhill), to find the sensations of mechanical transmission thanks to the selection of said mode "B"; the first object is reached.
Grâce à la commande du type bascule, le conducteur a la possibilité d'effectuer ce choix à tout moment et en un temps très bref : le deuxième objet est atteint. Thanks to the tilt-type command, the driver can make this choice at any time and in a very short time: the second object is reached.
Avec la transmission à variation continue, on dispose d'une infinité de rapports entre le rapport minimum et le rapport maximum : lors de la sélection du mode alternatif", le dispositif de gestion peut choisir le rapport de rétrogradage qui convient le mieux à une accélération ou une décélération à partir de la vitesse actuelle et ceci avec une résolution infinie, donc bien meilleure qu'avec une boite mécanique ; ainsi le mode "alternatif" sélectionné est bien finement adapté aux évolutions attendues par le conducteur compte tenu des conditions objectives régnant lors de la sélection du mode "B" : le troisième et le quatrième objet sont atteints. With the continuously variable transmission, there are an infinite number of ratios between the minimum ratio and the maximum ratio: when selecting the alternative mode ", the management device can choose the downshift ratio that best suits an acceleration or a deceleration from the current speed and this with an infinite resolution, therefore much better than with a mechanical gearbox, thus the "alternative" mode selected is very finely adapted to the developments expected by the driver taking into account the objective conditions prevailing during mode selection "B": the third and the fourth object are reached.
Si l'on considère un mode de réalisation où les gestions des modes "A" et "B" sont similaires pour ce qui concerne la décélération, le mode "B" sera simplement plus "court" que le mode "A" , et de ce fait procurera un frein moteur plus important : on aura bien le choix entre deux puissances de frein moteur en fonction des mêmes paramètres : le dernier objet du procédé selon l'invention est atteint. If we consider an embodiment where the managements of modes "A" and "B" are similar as regards deceleration, mode "B" will simply be "shorter" than mode "A", and this fact will provide a greater engine brake: there will be a choice between two engine brake powers according to the same parameters: the last object of the method according to the invention is achieved.
On décrit maintenant un mode de réalisation de la partie physique du procédé de gestion ; on choisit une transmission à variation continue du type électrique, c'est à dire comportant au moins une génératrice électrique entraînée par le moteur thermique et au moins un moteur électrique de traction. We now describe an embodiment of the physical part of the management method; a continuously variable transmission of the electrical type is chosen, that is to say comprising at least one electric generator driven by the heat engine and at least one electric traction motor.
La réalisation des types de gestion décrits plus haut peut se faire simplement, et de manière connue dans les transmissions électriques, en régulant l'induction des machines électriques de manière à faire suivre la courbe voulue au régime du moteur thermique. The realization of the types of management described above can be done simply, and in a known manner in electrical transmissions, by regulating the induction of electrical machines so as to follow the desired curve at the speed of the heat engine.
Le procédé selon l'invention permet une utilisation plus agréable du véhicule, notamment pour les personnes habituées aux transmissions classiques. Il est destiné aux véhicules de tourisme ainsi qu'aux véhicules industriels. The method according to the invention allows a more pleasant use of the vehicle, in particular for people used to conventional transmissions. It is intended for passenger vehicles as well as industrial vehicles.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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FR9500481A FR2729343A1 (en) | 1995-01-13 | 1995-01-13 | Management of continuously variable automobile transmissions |
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FR9500481A FR2729343A1 (en) | 1995-01-13 | 1995-01-13 | Management of continuously variable automobile transmissions |
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FR2729343A1 true FR2729343A1 (en) | 1996-07-19 |
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Family Applications (1)
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FR9500481A Withdrawn FR2729343A1 (en) | 1995-01-13 | 1995-01-13 | Management of continuously variable automobile transmissions |
Country Status (1)
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FR (1) | FR2729343A1 (en) |
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- 1995-01-13 FR FR9500481A patent/FR2729343A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RS | Complete withdrawal |