FR2796893A1 - Autoadaptive control system for propulsion unit of motor vehicle to provide adaptation of control of engine and transmission to different driving styles - Google Patents
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Abstract
Description
"Système de pilotage autoadaptatif d'un groupe motopropulseur pour véhicule" L'invention concerne un système de pilotage autoadaptatif d'un groupe motopropulseur pour véhicule. L'invention concerne plus particulièrement un système de pilotage autoadaptatif d'un groupe motopropulseur (GMP) pour véhicule comprenant un moteur et une transmission. "Self-adaptive piloting system for a powertrain for a vehicle" The invention relates to a self-adaptive piloting system for a powertrain for a vehicle. The invention relates more particularly to a self-adaptive steering system of a powertrain (GMP) for a vehicle comprising an engine and a transmission.
On connaît de nombreux exemples de systèmes de pilotage autoadaptatif d'un groupe motopropulseur qui permettent de commander une boîte de vitesses en fonction des demandes de l'utilisateur et de l'environnement du véhicule. Numerous examples of self-adaptive powertrain control systems are known which make it possible to control a gearbox according to the demands of the user and the environment of the vehicle.
Le pilotage adaptatif porte essentiellement sur la transmission automatique ou automatisée et sur la gestion "intelligente" des rapports de transmission. Par contre, les spécificités du moteur ne sont pas prises en compte. Aucune solution connue ne permet notamment de gérer convenablement le compromis consommation-pollution. Adaptive steering mainly concerns automatic or automated transmission and "intelligent" management of transmission reports. However, the specific features of the engine are not taken into account. No known solution allows in particular to properly manage the consumption-pollution compromise.
D'autre part les réglages moteurs sont fixés par le constructeur une fois pour toutes et, contrairement à ce qui est mis en ceuvre au niveau de la transmission automatique, rien n'est proposé pour prendre en compte le niveau d'utilisation que peut faire le conducteur de son véhicule et adapter le compromis performance-consommation-pollution en consé quence. On the other hand the engine settings are fixed by the manufacturer once and for all and, contrary to what is implemented in the automatic transmission, nothing is proposed to take into account the level of use that can do the driver of his vehicle and adapt the performance-consumption-pollution compromise accordingly.
Les demandes de puissance des dispositifs consommateurs, parfois importantes, surtout lorsqu'il s'agit de celle du compresseur de climatisation, sont uniquement prises en charge par l'unité de contrôle électronique du moteur. Elles grèvent les performances du GMP ce qui peut être regrettable en situation d'urgence. The power demands of consumer devices, which are sometimes significant, especially when it comes to that of the air conditioning compressor, are only handled by the electronic engine control unit. They put a strain on the performance of the GMP, which can be regrettable in an emergency situation.
Les GMP, sont principalement composés d'un moteur et d'une boite de vitesses. Dans le cadre d'un GMP équipé d'une boite de vitesses robotisée, outre les deux éléments cités précédemment, il faut commander l'embrayage de cette boite de vitesses robotisée. Aucun document n'inscrit la boîte de vitesses robotisées dans le cadre d'un pilotage évolutif du GMP. The GMP, are mainly composed of an engine and a gearbox. In the context of a GMP fitted with a robotic gearbox, in addition to the two elements mentioned above, the clutch of this robotic gearbox must be controlled. No document lists the robotised gearbox as part of an evolutionary management of the GMP.
Certains documents tel que le brevet US-B-5.711.712 proposent un pilotage de la transmission qui s'adapte aux conditions générales de roulage et au degré de "sportivité" de conduite du conducteur, mais rien n'est proposé pour prendre en compte d'autres situations de roulage. Certain documents such as patent US-B-5,711,712 propose a control of the transmission which adapts to the general driving conditions and to the degree of "sportiness" of driving of the driver, but nothing is proposed to take into account other driving situations.
L'invention propose ainsi d'utiliser un système de pilotage autoadaptatif du type décrit ci-dessus caractérisé en ce qu'il comprend quatre modules qui travaillent en cascade - un module d'analyse qui reçoit des informations représentatives d'un contexte de conduite, d'une consigne conducteur, d'un conducteur, et des variables système, qui les traite, qui produit des données et qui les transmet à un module de supervision ; - un module de supervision qui reçoit les données et des variables système, qui les traites, qui produit des consignes pour le moteur et la transmission et qui les transmet à un module de commande ; - le module de commande qui reçoit les consignes et des variables système, qui les traite, qui produit des commandes et qui les transmet à des actionneurs et à un module d'estimation et de détection ; - un module d'estimation et de détection qui reçoit les commandes ainsi que des sorties système de capteurs, qui les traite, qui produit des variables système et qui les transmet aux trois autres modules ; et des moyens d'échange entre les quatre modules. Selon d'autres caractéristiques de l'invention -les quatre modules sont regroupés au sein d'une seule unité de contrôle électronique ; - le module d'analyse met en ceuvre des règles de logique floue pour produire les données, à partir des informations traitées ; - le module d'analyse comprend une structure intermédiaire de reconnaissance qui définit par la mise en oeuvre de règles de logique floue, des sous-blocs à partir des informations, ces sous-blocs comprennent notamment : un sous-bloc style de conduite, un sous-bloc identité du conducteur, un sous-bloc trajectoire, un sous-bloc situations de conduite particulières, un sous-bloc pente et charge, un sous- bloc conditions atypiques de charge, un sous-bloc adhérence, un sous-bloc classe de route, un sous-bloc densité de trafic, un sous-bloc autres conditions liées à l'environnement ; - les données comprennent : une caractérisation de la demande conducteur, une caractérisation conducteur, des situations de conduite, des conditions de roulage, des conditions d'environnement ; - la détermination de la donnée caractérisation de la demande conducteur est réalisée par l'analyse du sous-module style de conduite ; - la donnée caractérisation conducteur se détermine par combinaison des sous-modules : style de conduite et identité du conducteur ; - la détermination d'un sous-module identité conducteur est facilitée lorsque le module d'analyse garde en mémoire les conducteurs précédents ou si le conducteur s'identifie ; - le module de supervision met en oeuvre au moins une cartographie pour élaborer les consignes à partir des données issues du module d'analyse ou des moyens d'échange ; - le module superviseur met en oeuvre une méthode de décision pour élaborer les consignes à partir des données issues du module d'analyse ou les moyens d'échange, cette méthode décision consiste notamment en une méthode à base de logique floue ou une méthode à base de réseaux de neurones ; - les consignes comprennent : une consigne de couple moteur, une consigne de rapport de boîte et des consignes de commandes particulières ; - le module de supervision comprend un sous-module d'interprétation de la pédale d'accélération qui traduit la donnée caractéristique conducteur en une sous consigne de couples roues ou de vitesse ; - le sous-module d'interprétation de la pédale d'accélération met en ceuvre un comportement autoadaptatif de façon à prendre en compte d'autres données ; - le sous-module d'interprétation de la pédale d'accélération ainsi que les moyens d'échange sont reliés à un sous-module de choix des réglages optimums qui permettent la détermination des consignes ; - le sous-module de choix des réglages optimums réalise des corrections dynamiques qui prennent en compte des informations, des données et des variables système ; - le module superviseur détecte des situations particulières notamment : un coin de rue, une manoeuvre, un dépassement, une pente puis adapte les consignes en conséquence; - le module superviseur inhibe la donnée caractérisation du conducteur lorsqu'un sous-bloc conditions atypiques de charge révèle une condition de charge qui est atypique ; - le système adapte l'élaboration des consignes lorsque le module de supervision inhibe la donnée caractérisation du conducteur ; - le module de supervision adapte la consigne de rapport de boite et notamment le glissement de l'embrayage ; - le module de supervision adapte les consignes à la sportivité du conducteur ; - le module de supervision adapte les consignes aux conditions de fonctionnement de certains éléments du véhicule notamment : un pot d'échappement catalytique ou une climatisation ; - le module de supervision adapte les consignes à l'état des actionneurs du véhicule ; - le module de supervision adapte les consignes à l'état mécanique des éléments composant le groupe moto propulseur, notamment : à la qualité de l'huile, à l'usure de l'embrayage et au moteur en phase de rodage ; - le module de supervision adapte les consignes à l'état thermique des éléments composant le groupe motopropulseur, notamment : aux conditions optimales de refroidissement des actionneurs du moteur ; - le module de supervision adapte les consignes aux conditions optimales de freinage ; - le module de supervision adapte les consignes au compromis consommation pollution du moteur ; - le module de commande assure le calcul des commandes en fonction des consignes délivrées par le module de supervision et des variables système du module d'estimation et de détection ; - le module d'estimation et de détection permet d'estimer le degré d'usure de certains éléments du groupe moto propulseur, notamment : l'altération de l'huile, le niveau d'usure de l'embrayage, l'état d'usure des pneus et l'état d'usure des plaquettes de frein ; - le module d'estimation et de détection permet de détecter une anomalie dans le fonctionnement du groupe motopropulseur. The invention thus proposes using a self-adaptive piloting system of the type described above, characterized in that it comprises four modules which work in cascade - an analysis module which receives information representative of a driving context, a driver instruction, a driver, and system variables, which processes them, which produces data and which transmits them to a supervision module; - a supervision module which receives the data and system variables, which processes them, which produces instructions for the engine and the transmission and which transmits them to a control module; - the control module which receives the instructions and system variables, which processes them, which produces commands and which transmits them to actuators and to an estimation and detection module; - an estimation and detection module which receives commands as well as sensor system outputs, which processes them, which produces system variables and which transmits them to the other three modules; and exchange means between the four modules. According to other characteristics of the invention - the four modules are grouped together in a single electronic control unit; - the analysis module implements fuzzy logic rules to produce the data, from the processed information; the analysis module comprises an intermediate recognition structure which defines, by implementing fuzzy logic rules, sub-blocks from the information, these sub-blocks include in particular: a driving style sub-block, a driver identity sub-block, trajectory sub-block, special driving situations sub-block, slope and load sub-block, atypical load conditions sub-block, grip sub-block, class sub-block road, a traffic density sub-block, other environmental conditions sub-block; - the data include: a characterization of the driver demand, a driver characterization, driving situations, driving conditions, environmental conditions; - the determination of the driver demand characterization data is carried out by the analysis of the driving style sub-module; - the driver characterization data is determined by combining the sub-modules: driving style and driver identity; - the determination of a driver identity sub-module is facilitated when the analysis module remembers the previous drivers or if the driver identifies himself; - The supervision module implements at least one mapping to develop the instructions from data from the analysis module or the exchange means; - the supervisor module implements a decision method for developing the instructions from data from the analysis module or the exchange means, this decision method consists in particular of a method based on fuzzy logic or a method based neural networks; - the instructions include: an engine torque instruction, a gearbox instruction and specific command instructions; the supervision module comprises a sub-module for interpreting the acceleration pedal which translates the driver characteristic data into a sub-set of wheel or speed couples; - the accelerator pedal interpretation sub-module implements self-adaptive behavior so as to take into account other data; - The accelerator pedal interpretation sub-module as well as the exchange means are connected to a sub-module for choosing the optimum settings which allow the determination of the setpoints; - the sub-module for choosing optimum settings performs dynamic corrections that take into account information, data and system variables; - the supervisor module detects specific situations, in particular: a street corner, a maneuver, overtaking, a slope and then adapts the instructions accordingly; - the supervisor module inhibits the driver characterization data when an atypical load conditions sub-block reveals a load condition which is atypical; - the system adapts the creation of instructions when the supervision module inhibits the driver characterization data; - the supervision module adapts the gearbox report setpoint and in particular the sliding of the clutch; - the supervision module adapts the instructions to the sportiness of the driver; - the supervision module adapts the instructions to the operating conditions of certain elements of the vehicle, in particular: a catalytic converter or air conditioning; - the supervision module adapts the instructions to the state of the vehicle's actuators; - the supervision module adapts the instructions to the mechanical state of the components of the propulsion unit, in particular: the quality of the oil, the wear of the clutch and the engine during the running-in phase; - the supervision module adapts the instructions to the thermal state of the components of the powertrain, in particular: to the optimal conditions for cooling the actuators of the engine; - the supervision module adapts the setpoints to optimal braking conditions; - the supervision module adapts the instructions to the compromise in engine pollution consumption; - the control module calculates the orders according to the instructions issued by the supervision module and the system variables of the estimation and detection module; - the estimation and detection module makes it possible to estimate the degree of wear of certain elements of the propulsion unit, in particular: the alteration of the oil, the level of wear of the clutch, the state of '' tire wear and the state of wear of the brake pads; - the estimation and detection module makes it possible to detect an anomaly in the operation of the powertrain.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit, pour la compréhension de laquelle on se reportera aux figures en annexe dans lesquels - la figure 1 représente l'environnement du système de pilotage autoadaptatif du groupe motopropulseur ; - la figure 2 représente la structure du système de pilotage autoadaptatif du groupe motopropulseur ; - la figure 3 représente le module d'analyse du système de pilotage autoadaptatif du groupe motopropulseur ; - la figure 4 représente le module de supervision du système de pilotage autoadaptatif du groupe motopropulseur ; - la figure 5 représente un diagramme d'efficacité simplifié d'un pot catalytique en fonction de la température de ce dernier ; - la figure 6 représente un diagramme de la distance qui reste à parcourir en fonction de la vitesse avant d'arriver dans une zone critique ; et - la figure 7 représente une architecture du système de pilotage autoadaptatif d'un groupe motopropulseur ayant un environnement multi unités de contrôle électronique. Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading the detailed description which follows, for the understanding of which reference will be made to the appended figures in which - FIG. 1 represents the environment of the group's self-adaptive piloting system powerplant; - Figure 2 shows the structure of the self-adaptive powertrain control system; - Figure 3 shows the analysis module of the self-adaptive driving system of the powertrain; - Figure 4 shows the supervision module of the self-adaptive driving system of the powertrain; - Figure 5 shows a simplified efficiency diagram of a catalytic converter as a function of the temperature of the latter; - Figure 6 shows a diagram of the distance that remains to be traveled as a function of the speed before arriving in a critical area; and FIG. 7 represents an architecture of the self-adaptive piloting system of a powertrain having a multi-unit environment of electronic control.
Le GMP comprend, un système de pilotage 20, un moteur 36, une transmission 40 ainsi que des organes de commande tels qu'une pédale d'accélération, une pédale de frein, un levier de vitesses, un volant. The GMP includes, a control system 20, a motor 36, a transmission 40 as well as control members such as an accelerator pedal, a brake pedal, a gear lever, a steering wheel.
Le système de pilotage 20 est inclus dans une architecture électro-informatique comprenant une unité de contrôle électronique non représentée. II est en liaison avec des interfaces d'entrée 22, des interfaces de commande moteur 24 et des interfaces de commande transmission 26. The control system 20 is included in an electronic computing architecture comprising an electronic control unit not shown. It is in connection with input interfaces 22, engine control interfaces 24 and transmission control interfaces 26.
Des moyens d'échanges tels qu'un bus 28 relie des capteurs de sortie moteur 30, des capteurs de sortie transmission 32, le système de pilotage 20 une interface de bus 34 ainsi que d'autres modules du système de pilotage 20. Exchange means such as a bus 28 connects engine output sensors 30, transmission output sensors 32, the control system 20 a bus interface 34 as well as other modules of the control system 20.
Ce bus 28 permet, d'une part de transmettre des variables système, et d'autre part, de faire circuler des informations extérieures 29 provenant de dispositifs distincts du groupe motopropulseur tel q'un système de navigation. Le moteur 36 comprend des actionneurs entrée moteur 38 et les capteurs de sortie moteur 30. La transmission 40 comprend des actionneurs entrée transmission 42 et capteurs de sortie transmission 32. Cette transmission 40 comporte une boîte de vitesses (non représentée) avec par exemple quatre rapports de marche avant et un de marche arrière. Elle peut être automatique, robotisée ou manuelle et le cas échéant contenir un embrayage ou un convertisseur. This bus 28 makes it possible, on the one hand to transmit system variables, and on the other hand, to circulate external information 29 coming from devices separate from the powertrain such as a navigation system. The motor 36 comprises motor input actuators 38 and the motor output sensors 30. The transmission 40 comprises transmission input actuators 42 and transmission output sensors 32. This transmission 40 comprises a gearbox (not shown) with for example four ratios forward and one reverse. It can be automatic, robotic or manual and if necessary contain a clutch or a converter.
Des capteurs sont reliés aux interfaces d'entrée 22. II s'agit d'un capteur de pédale d'accélération 44, d'un capteur de pédale de frein 46, d'un capteur d'angle de volant 48 et d'un capteur de levier de changement de vitesses 50 reflétant les actions du conducteur sur les organes de commandes correspondants. Sensors are connected to the input interfaces 22. It is an accelerator pedal sensor 44, a brake pedal sensor 46, a steering wheel angle sensor 48 and a gearshift lever sensor 50 reflecting the driver's actions on the corresponding control members.
Le système de pilotage 20 est composé de quatre modules : un module d'analyse 52, un module de supervision 54, un module de commande 56 et un module d'estimation et de détection 58. The control system 20 is composed of four modules: an analysis module 52, a supervision module 54, a control module 56 and an estimation and detection module 58.
Selon la figure 3, le module d'analyse 52 comporte un sous-bloc de pré-traitement 60 ainsi que dix sous-blocs de reconnaissance. Ces dix sous-blocs sont : un sous-bloc de style de conduite 62, un sous-bloc d'identité du conducteur 64, un sous-bloc de trajectoire 66, un sous-bloc de situations de conduite particulières 68, un sous-bloc de pente et charge 70, un sous-bloc de conditions atypiques de charge 72, un sous- bloc d'adhérence 74, un sous-bloc de classe de route 76, un sous-bloc de densité de trafic 78, et un sous-bloc d'autres conditions liées à l'environnement 80. According to FIG. 3, the analysis module 52 comprises a pre-processing sub-block 60 as well as ten recognition sub-blocks. These ten sub-blocks are: a driving style sub-block 62, a driver identity sub-block 64, a trajectory sub-block 66, a particular driving situation sub-block 68, a slope and load block 70, an atypical load condition sub-block 72, an adhesion sub-block 74, a road class sub-block 76, a traffic density sub-block 78, and a sub -block of other environmental conditions 80.
Le module d'analyse 52 produit cinq données qui sont une demande du conducteur 82, une caractérisation du conducteur 84, une situation de conduite 86, des conditions de roulage 88 et des conditions d'environnement 90. The analysis module 52 produces five data which are a request from the driver 82, a characterization of the driver 84, a driving situation 86, driving conditions 88 and environmental conditions 90.
Selon la figure 4, le module de supervision 54 comporte cinq sous-modules : un sous-module de cartographie 92, un sous-module d'interprétation de la pédale d'accélération 94, un sous-module de lois de passage de rapports 96, un sous- module de choix des réglages optimaux 98, et un sous-module de gestion de modes dégradés 100. According to FIG. 4, the supervision module 54 comprises five sub-modules: a mapping sub-module 92, a sub-module for interpreting the accelerator pedal 94, a gear shift law sub-module 96 , a sub-module for choosing optimal settings 98, and a sub-module for managing degraded modes 100.
II produit trois consignes qui sont une consigne 102 de couple moteur, une consigne 104 de commandes particulières et une consigne 106 de rapport. It produces three setpoints which are a setpoint 102 of engine torque, a setpoint 104 of specific commands and a setpoint 106 of report.
Le module de commande 56 comporte deux entités l'une étant un élément de contrôle moteur 108, l'autre étant un élément de contrôle transmission 110. II produit des ordres ou commandes 112 qu'il transmet aux actionneurs du GMP tels qu'un moteur 36, une transmission 40 et aux dispositifs consommateurs tels qu'une climatisation ou un embrayage (non représentés). The control module 56 comprises two entities, one being a motor control element 108, the other being a transmission control element 110. It produces orders or commands 112 which it transmits to the actuators of the GMP such as a motor 36, a transmission 40 and to consumer devices such as air conditioning or a clutch (not shown).
Le fonctionnement du système de pilotage 20 est le suivant. The operation of the control system 20 is as follows.
A partir des différentes informations issues des capteurs 44, 46, 48 et 50, mais aussi des variables système des modules de supervision 54, de commande 56 et d'estimation et de détection 58 ainsi que des informations extérieures 29 qui circulent sur le bus 28 auxquelles le système peut avoir accès, le module d'analyse 52 produit des données qui sont transmises au module de supervision 54. Elles y sont traitées ainsi que des variables système venant des autres modules, voire de systèmes voisins du système de pilotage autoadaptatif 20, pour produire des consignes. Ces consignes sont transmises au module de commande 52 qui les traite pour produire des ordres ou commandes qui vont permettre d'actionner le moteur, la boîte de vitesses, les actionneurs reliés à ce système 20 ainsi que les dispositifs consommateurs. From the various information from the sensors 44, 46, 48 and 50, but also from the system variables of the supervision 54, control 56 and estimation and detection 58 modules as well as external information 29 which circulates on the bus 28 to which the system can have access, the analysis module 52 produces data which is transmitted to the supervision module 54. It is processed there as well as system variables coming from the other modules, or even from neighboring systems of the self-adaptive piloting system 20, to produce instructions. These instructions are transmitted to the control module 52 which processes them to produce orders or commands which will make it possible to actuate the engine, the gearbox, the actuators connected to this system 20 as well as the consumer devices.
Le module 58 d'estimation et de détection reçoit des informations, des données, des commandes, des consignes ainsi que des signaux de sortie des capteurs, qu'il traite pour produire des variables système qu'il transmet au module de commande 56 ou au bus 28. Ces variables système sont à la disposition des autres modules. The estimation and detection module 58 receives information, data, commands, instructions as well as output signals from the sensors, which it processes to produce system variables which it transmits to the control module 56 or to the bus 28. These system variables are available to other modules.
Fonction du module d'analyse La fonction du module d'analyse 52 est de fournir les cinq données 82, 84, 86, 88 et 90. Pour cela il analyse les informations issues des capteurs 44, 46, 48 et 50 ainsi que les informations extérieures 29 qui circulent sur le bus 28 puis, reconnaît des paramètres qui sont stockés dans les sous-blocs 62 à 80. Ces sous-blocs constituent, dans certains cas, une étape intermédiaire entre la réception des informations issues des capteurs 44 à 50 et la production de données 82 à 90. II est important de signaler que la réception, l'analyse et la reconnaissance de chaque sous-bloc ne sont pas réalisées de façon séparée et distincte. II faut au contraire comprendre que toute précision acquise, plus ou moins directement, sur un paramètre peut être précieuse pour la bonne identification des autres sous-blocs et que la qualité de reconnaissance n'est pas ici une notion qui se distribue mais qui, au contraire, se conjugue. Function of the analysis module The function of the analysis module 52 is to provide the five data 82, 84, 86, 88 and 90. For this it analyzes the information from the sensors 44, 46, 48 and 50 as well as the information external 29 which circulate on the bus 28 then, recognizes parameters which are stored in the sub-blocks 62 to 80. These sub-blocks constitute, in certain cases, an intermediate stage between the reception of information coming from the sensors 44 to 50 and the production of data 82 to 90. It is important to note that the reception, analysis and recognition of each sub-block are not carried out in a separate and distinct manner. On the contrary, it should be understood that any precision acquired, more or less directly, on a parameter can be precious for the good identification of the other sub-blocks and that the quality of recognition is not here a concept which is distributed but which, at on the contrary, is combined.
Ainsi, si l'on ne dispose d'aucun moyen direct pour évaluer la pente de la route ou la charge du véhicule du sous- bloc 70 pente et charge, il faudra passer par une identification indirecte de ces deux paramètres par l'application de la relation fondamentale de la dynamique et par décorrélation des phénomènes liant la précision sur l'un à la précision sur l'autre. Lors de cette identification, toute connaissance sur la classe de route du sous-bloc 76 classe de route, c'est à dire du type de trajet effectué, est intéressante car elle permet d'adapter les modèles d'évolution de la pente et la charge. Ainsi, en ville, on est obligé de pouvoir admettre des variations de charge fréquentes pour, par exemple, le dépôt des enfants à l'école. On peut aussi avoir des variations rapides de pente, tandis que si l'on estime se trouver sur autoroute, même à faible vitesse ou en situation d'embouteillage, on peut supposer qu'on reste à charge constante. Par ailleurs, dans ce cas, les variations de profil de route obéissent à un cahier des charges rigoureux établi par la direction de l'équipement. II permet d'établir un modèle de prédiction assez fidèle. Thus, if there is no direct means to assess the slope of the road or the vehicle load of the sub-block 70 slope and load, it will be necessary to go through an indirect identification of these two parameters by the application of the fundamental relationship of dynamics and by decorrelation of the phenomena linking precision on one to precision on the other. During this identification, any knowledge of the road class of sub-block 76 road class, that is to say of the type of journey made, is interesting because it allows to adapt the evolution models of the slope and the charge. Thus, in town, we are obliged to be able to admit frequent load variations for, for example, the deposit of children at school. We can also have rapid slope variations, while if we consider ourselves to be on the highway, even at low speed or in a traffic jam situation, we can assume that we remain at a constant load. Furthermore, in this case, the variations in road profile obey a rigorous specification drawn up by the management of the equipment. It makes it possible to establish a fairly faithful prediction model.
Au contraire, si l'on dispose d'un moyen donnant de façon relativement directe des indications sur les variations de pente, ce qui est par exemple le cas d'un récepteur GPS (global postioning system) qui fournit des variations d'altitude, non seulement ces informations seront utiles pour déterminer la pente, mais elles profiteront également, par le biais des mêmes relations, à l'identification précise et rapide de la charge. On the contrary, if there is a means giving relatively direct indications on the slope variations, which is for example the case of a GPS receiver (global postioning system) which provides variations in altitude, not only will this information be useful in determining the slope, but it will also benefit, through the same relationships, in the precise and rapid identification of the load.
Avantageusement, le module d'analyse 52 utilise des règles de logique floue, des réseaux de neurones ou toutes autres méthodes permettant de traiter des informations. Advantageously, the analysis module 52 uses fuzzy logic rules, neural networks or any other method allowing information to be processed.
Le traitement des informations issues des capteurs 44,46, 48 et 50 ainsi que des sous-blocs de 62 à 80, pour obtenir les données 82 à 90, est le suivant. The processing of the information from the sensors 44, 46, 48 and 50 as well as the sub-blocks from 62 to 80, to obtain the data 82 to 90, is as follows.
Pour la donnée caractérisation demande conducteur 82, le sous-bloc 60 analyse le signal fourni par le capteur pédale d'accélération 44 afin de caractériser plus finement la demande du conducteur. II est utile de distinguer les phases lors desquelles le conducteur cherche à doser la puissance du groupe motopropulseur, des phases où, au contraire, il demande une variation rapide de puissance. II peut s'agir de demande d'accélération ou de décélération avec potentiellement du frein moteur suivant la situation et le contexte de conduite. For the driver request 82 characterization data, the sub-block 60 analyzes the signal supplied by the accelerator pedal sensor 44 in order to characterize the driver's request more precisely. It is useful to distinguish the phases during which the driver seeks to dose the power of the powertrain, from the phases where, on the contrary, it requires a rapid variation in power. It may be an acceleration or deceleration request with potentially engine brake depending on the situation and the driving context.
Pour la donnée caractérisation du conducteur 84, il s'agit d'adapter au mieux les réactions du GMP aux exigences typiques d'un conducteur et il est opportun d'essayer de le reconnaître même si son humeur, et donc son comportement, peuvent être très variables. L'humeur est une disposition particulière et momentanée du conducteur qui ne constitue pas un trait de caractère. La variabilité d'humeur observée pour un conducteur est un paramètre qu'il est important de connaître pour ajuster la vigilance c'est-à-dire l'aptitude à la poursuite, de certains algorithmes adaptatifs. A partir de l'analyse par le sous-bloc 60 de traitement du signal fourni par le capteur 44 pédale d'accélération, on peut définir les comportements instantanés du conducteur, c'est à dire une identification de son style de conduite. Toutefois, il ne parait pas essentiel de chercher coûte que coûte à discriminer deux conducteurs ayant des styles de conduite très proches. Car s'ils sont très proches, il n'est pas utile de les distinguer, du moins du point de vue du réglage du GMP. For the data characterization of the driver 84, it is a question of adapting the reactions of the GMP to the typical requirements of a driver as well as possible and it is advisable to try to recognize it even if his mood, and therefore his behavior, can be very variable. The mood is a particular and temporary disposition of the driver which does not constitute a character trait. The variability of mood observed for a driver is a parameter that it is important to know in order to adjust the alertness, that is to say the ability to chase, of certain adaptive algorithms. From the analysis by the sub-block 60 for processing the signal supplied by the accelerator pedal sensor 44, the instantaneous behavior of the driver can be defined, that is to say an identification of his driving style. However, it does not seem essential to search at all costs to discriminate between two drivers with very similar driving styles. Because if they are very close, it is not useful to distinguish them, at least from the point of view of the setting of the GMP.
On distingue deux types d'informations utiles concernant la caractérisation du conducteur : une information globale et relativement durable liée à sa personne, à son trait de caractère et à sa façon de conduire en général c'est son identité, et une information plus temporaire liée à son style de conduite, à son humeur du moment c'est son style de conduite. There are two types of useful information concerning the characterization of the driver: global and relatively durable information linked to his person, his character trait and his way of driving in general is his identity, and more temporary information linked to his driving style, to his mood of the moment it's his driving style.
La caractérisation du conducteur 84 peut être facilitée si le sous-bloc identité du conducteur 64 a gardé en mémoire les différentes identités des conducteurs précédents. Ceci implique que ce module d'analyse 52 soit intégré dans une unité de contrôle électronique qui dispose de ressources de stockage (non représentées). The characterization of the driver 84 can be facilitated if the identity sub-block of the driver 64 has kept in memory the different identities of the previous drivers. This implies that this analysis module 52 is integrated into an electronic control unit which has storage resources (not shown).
Les paramètres des sous-blocs 62 style de conduite et 64 identité du conducteur, peuvent être obtenus de différentes façons et être élaborés à base de règles de logique floue. The parameters of sub-blocks 62 driving style and 64 driver identity can be obtained in different ways and be developed on the basis of fuzzy logic rules.
Dans certaines circonstances, la donnée caractérisation du conducteur 84 doit être inhibée pour ne pas être biaisée. II s'agit notamment des cas dans lesquels une variable système de régulation de vitesse est active ou dans les situations de très forte pente ou de charge anormale du véhicule telles que la traction d'une caravane détectée par les sous-blocs 70 pente et charge, ou 72 conditions atypiques de charge. La reconnaissance de ces situations permet d'ailleurs au module de supervision 54 d'adopter des consignes spéciales pour ces conditions atypiques. In certain circumstances, the characterization data of the conductor 84 must be inhibited so as not to be biased. These are in particular the cases in which a variable speed regulation system is active or in situations of very steep slope or abnormal load of the vehicle such as the traction of a caravan detected by the slope and load sub-blocks 70 , or 72 atypical load conditions. Recognition of these situations also allows the supervision module 54 to adopt special instructions for these atypical conditions.
L'utilisation d'une carte à mémoire (non représentée) contenant la caractérisation du conducteur permet d'alléger l'étape précédente de reconnaissance de l'identité du conducteur. Cependant, la carte utilisée par le conducteur peut ne pas être la sienne et les informations contenues dans cette carte seront donc inadéquates. II faut en effet prendre en compte les informations données par un indicateur externe telle qu'une carte à mémoire puis les pondérer par le résultat de l'analyse classique de caractérisation du conducteur pour éviter de confondre possesseur de la carte et conducteur réel du véhicule. The use of a memory card (not shown) containing the characterization of the driver makes it possible to lighten the previous step of recognizing the identity of the driver. However, the card used by the driver may not be his, and the information contained in this card will therefore be inadequate. It is indeed necessary to take into account the information given by an external indicator such as a memory card and then weight it by the result of the conventional analysis of driver characterization to avoid confusing the owner of the card and the actual driver of the vehicle.
Le style de conduite du conducteur peut être caractérisé par sa "sportivité". Ce critère de sportivité évolue sur une échelle allant d'un style de conduite économique à un style de conduite sportif. On utilise la même notion pour caractériser les réglages du moteur 36. Un moteur réglé économique aura des réactions douces tandis qu'un moteur réglé sport aura des réactions nerveuses. On peut utiliser des règles à base de logique floue permettant, à partir des actions sur les actionneurs reliés aux capteurs 44, 46, 48 et 50, de déterminer la sportivité du conducteur. Typiquement une règle permettant de le déterminer est : "Si l'activité de la pédale d'accélérateur ou de la pédale de frein est grande et si l'enfoncement de ces pédales est grand, alors le conducteur est sportif." Le système de pilotage autoadaptatif 20 proposé suggère d'avoir différentes classes de sportivité qui sont à définir en fonction du véhicule et de son caractère sportif ou non, ou bien de faire évoluer de façon continue le critère de sportivité du conducteur. The driving style of the driver can be characterized by his "sportiness". This sportiness criterion evolves on a scale going from an economical driving style to a sporty driving style. The same concept is used to characterize the settings of the engine 36. An economical tuned engine will have mild reactions while a sport tuned engine will have nervous reactions. It is possible to use rules based on fuzzy logic making it possible, from actions on the actuators connected to the sensors 44, 46, 48 and 50, to determine the sportiness of the driver. Typically a rule for determining it is: "If the activity of the accelerator pedal or the brake pedal is high and if the depressing of these pedals is large, then the driver is sporty." The proposed self-adaptive steering system 20 suggests having different sportiness classes which are to be defined as a function of the vehicle and whether or not it is sporty, or else continuously changing the driver's sportiness criterion.
Pour la donnée 86 situation de conduite, il existe des situations particulières de conduite dans lesquelles un conducteur d'un groupe motopropulseur ayant une boîte de vitesses mécanique (BVM) agit typiquement de manière différente sur les organes de commandes du GMP pour adapter son fonctionnement à la situation qu'il a identifiée. Lorsqu'il s'agit d'un groupe motopropulseur ayant une boîte de vitesses automatisée (BVA), la reconnaissance de ces situations de conduite est généralement tout aussi importante pour adapter le fonctionnement du GMP et faire réagir le véhicule à l'instar de ce que ferait le conducteur avec une boîte de vitesses mécanique. For data 86 driving situation, there are particular driving situations in which a driver of a powertrain having a mechanical gearbox (BVM) typically acts differently on the control members of the GMP to adapt its operation to the situation he identified. When it comes to a powertrain with an automated gearbox (BVA), the recognition of these driving situations is generally just as important to adapt the operation of the GMP and make the vehicle react like this. that the driver would do with a mechanical gearbox.
Les situations nécessitant un comportement spécifique du GMP sont : les virages ayant un angle important, typiquement les coins de rue, pour lequel le comportement du GMP est différent dans le virage et en sortie du virage, les manceuvres de parking, les arrêts et les manceuvres en situation de pente, les dépassements devant s'effectuer rapidement. Elles sont reconnues par le sous-bloc 68. The situations requiring a specific behavior of the GMP are: turns with a large angle, typically street corners, for which the behavior of the GMP is different in the turn and at the exit of the turn, parking maneuvers, stops and maneuvers in a slope situation, overtaking must take place quickly. They are recognized by sub-block 68.
La donnée 88 de condition de roulage est produite par le traitement des paramètres contenus dans les sous-modules 66, 70, 72 et 74 respectivement de trajectoire, de pente et charge, des conditions atypiques de charge et d'adhérence. The rolling condition data 88 is produced by the processing of the parameters contained in the sub-modules 66, 70, 72 and 74 respectively of trajectory, slope and load, atypical load and grip conditions.
À coté de la reconnaissance des conditions de charge et de pente que nous n'avons abordée précédemment, le système de pilotage autoadaptatif 20 intègre la reconnaissance de conditions atypiques de charge qui modifient le bilan des forces suivant l'axe longitudinal du véhicule. II s'agit de conditions atypiques de charge qui ont notamment une incidence sur le coefficient de pénétration dans l'air du véhicule telles que : la traction d'une caravane ou d'une remorque, le port d'une galerie ou toutes autres situations dans lesquelles la charge et la traînée aérodynamique sont fortement modifiées comme par exemple le roulage coffre ouvert. In addition to recognizing the load and slope conditions that we have not discussed previously, the self-adaptive steering system 20 incorporates the recognition of atypical load conditions which modify the balance of forces along the longitudinal axis of the vehicle. These are atypical load conditions which have a particular effect on the coefficient of air penetration of the vehicle such as: the traction of a caravan or a trailer, the carrying of a gallery or any other situation in which the load and the aerodynamic drag are strongly modified such as for example open trunk driving.
Lors de la reconnaissance de telles conditions atypiques de charge, il est judicieux d'inhiber les mécanismes d'apprentissage concernant les données 82 caractérisation de la demande du conducteur et 84 de reconnaissance du conducteur. En effet, les conditions atypiques de charge deviennent prépondérante sur les données 82 et 84 pour le pilotage du groupe motopropulseur La donnée 90 conditions d'environnement est produite par le traitement des paramètres contenus dans les modules 76, 78 et 80 respectivement classe de route, densité du trafic, autres conditions liées à l'environnement. When recognizing such atypical load conditions, it is wise to inhibit the learning mechanisms concerning the data 82 characterization of the driver's request and 84 of driver recognition. Indeed, the atypical load conditions become preponderant on the data 82 and 84 for driving the powertrain The data 90 environmental conditions is produced by the processing of the parameters contained in the modules 76, 78 and 80 road class respectively, traffic density, other environmental conditions.
Par conditions d'environnement on entend, reconnais sance des conditions de trafic qui peuvent être déterminées par le sous-module 78 densité de trafic. Plusieurs solutions sont possibles : à l'aide d'un capteur spécifique de type radar (non représenté), à l'aide d'une analyse statistique de paramètres liés au véhicule ou à partir d'une combinaison de ces différents moyens, avec des raisonnements par exemple à base de règles de logique floue ou plus simplement encore, le cas échéant, à l'aide d'informations reçues par voie radio telles que des informations sur le trafic. By environmental conditions is meant recognition of traffic conditions which can be determined by the 78 traffic density sub-module. Several solutions are possible: using a specific radar type sensor (not shown), using a statistical analysis of parameters related to the vehicle or from a combination of these different means, with reasoning, for example, based on fuzzy logic rules or even more simply, where appropriate, using information received by radio means such as traffic information.
II est également important de reconnaître l'entrée dans une zone géographique de forte pollution. Le sous-bloc 80 autres conditions liées à l'environnement permet de détecter et de traiter cette information. It is also important to recognize entry into a geographic area of high pollution. The sub-block 80 other conditions related to the environment makes it possible to detect and process this information.
II est aussi important de reconnaître des informations liées aux capacités d'écoulement du réseau routier tels qu'un accident, des travaux, une zone de circulation à faible vitesse. Ces informations sont prises en compte par le sous-bloc 78 densité de trafic, elles imposent d'ajuster la vitesse et de conduire plus prudemment. It is also important to recognize information related to the flow capacities of the road network such as an accident, works, a low-speed traffic zone. This information is taken into account by the 78 traffic density sub-block, it requires adjusting the speed and driving more carefully.
De plus, le sous-bloc 76 classe de route permet la reconnaissance de la catégorie de la route empreintée telles qu'une autoroute, une route nationale, une route semi-urbaine ou une route urbaine. Elle est réalisée par ce sous-bloc 76 classe de route. Les informations prises en compte pour la reconnaissance du sous-bloc 76 sont : le rayon courbure de la route fourni par du capteur 48 reflétant l'angle du volant, l'accélération et la vitesse du véhicule, ainsi que le style de conduite du conducteur issu du sous-module 62 style de conduite, et la pente de la route empruntée issue du sous- module 70 pente et charge. In addition, sub-block 76 class of road allows the recognition of the category of the imprinted road such as a motorway, a national road, a semi-urban road or an urban road. It is carried out by this sub-block 76 class of road. The information taken into account for the recognition of sub-block 76 are: the radius of curvature of the road provided by sensor 48 reflecting the angle of the steering wheel, the acceleration and the speed of the vehicle, as well as the driving style of the driver from sub-module 62 driving style, and the slope of the route taken from sub-module 70 slope and load.
Comme le montre la figure 2, les données sont transmises au module 54 de supervision. Les paramètres élaborés par le module d'analyse 52 peuvent être redistribués vers d'autres modules ayant pour vocation de procurer une prestation s'adaptant aux conditions de conduite et/ou à l'environnement. As shown in FIG. 2, the data is transmitted to the supervision module 54. The parameters developed by the analysis module 52 can be redistributed towards other modules intended to provide a service adapting to driving conditions and / or the environment.
Fonction du module de supervision La fonction du module de supervision 54 est de fournir la consigne 102 de couple moteur, la consigne 104 de commandes particulières et 106 de rapport. La figure 4 présente un mode de réalisation de la fonction supervision à base de cartographies. Cette figure met en évidence les spécificités de la fonction proposée: interprétation de la pédale d'accélérateur, action sur la transmission et le moteur, les nombreuses cartographies spécifiques à des situations particulières détectées précédemment et la gestion des modes dégradés. Function of the supervision module The function of the supervision module 54 is to supply the setpoint 102 for engine torque, the setpoint 104 for specific commands and 106 for the report. FIG. 4 shows an embodiment of the supervision function based on maps. This figure highlights the specifics of the proposed function: interpretation of the accelerator pedal, action on the transmission and the engine, the numerous maps specific to particular situations detected previously and the management of degraded modes.
Le module de supervision 54 est un véritable centre de décision, c'est le cerveau du système de pilotage autoadaptatif 20. A partir des données transmises par le module d'analyse 52, il assure l'obtention d'un couple moteur prenant en compte les demandes du conducteur, les besoins des dispositifs consommateurs tels que le compresseur de climatisation, un alternateur ou des phares (non représentés), ainsi que du compromis : sécurité, performances, pollution, consommation, usure, et ceci, sans nuire à la qualité de la prestation du GMP perçue par le conducteur. II permet aussi de piloter la transmission et d'autres actionneurs qui seront détaillés par la suite. Le module de supervision a quatre sous fonctions - interprétation des informations fournies par le capteur 44 qui reflète les actions sur la pédale d'accélération ; - adaptation des consignes 102, 104 et 106 aux données du module d'analyse 54 pour le pilotage de façon adaptative et optimisée des actionneurs du GMP ; - prises en compte des modes de fonctionnement du moteur ; - gestion d'aspects spécifiques. The supervision module 54 is a real decision center, it is the brain of the self-adaptive piloting system 20. From the data transmitted by the analysis module 52, it ensures the obtaining of a driving torque taking into account the driver's demands, the needs of consumer devices such as the air conditioning compressor, an alternator or headlights (not shown), as well as the compromise: safety, performance, pollution, consumption, wear, without compromising quality of the GMP service received by the driver. It also makes it possible to control the transmission and other actuators which will be detailed later. The supervision module has four sub-functions - interpretation of the information provided by the sensor 44 which reflects the actions on the accelerator pedal; - adaptation of the instructions 102, 104 and 106 to the data of the analysis module 54 for the adaptive and optimized control of the actuators of the GMP; - taking into account the engine operating modes; - management of specific aspects.
L'interprétation des informations fournies par le capteur 44 est réalisée par le sous-module 84 d'interprétation pédale d'accélérateur. II a pour fonction de traduire l'information fournie par le capteur 44 généralement formatée linéairement entre 0 et 100% pour un angle d'enfoncement pédale, en consignes pour le module 56 de commande du GMP. The information provided by the sensor 44 is interpreted by the accelerator pedal sub-module 84. Its function is to translate the information provided by the sensor 44 generally linearly formatted between 0 and 100% for a pedal depressing angle, into instructions for the module 56 for controlling the GMP.
<B>Il</B> y a un intérêt certain à ce que le sous-module 84 fasse lui aussi l'objet d'un comportement autoadaptatif permettant d'avoir une pédale dont l'interprétation varie suivant le contexte de conduite défini par le sous-bloc 62 style de conduite, le sous-bloc 64 identité du conducteur, le sous-bloc 68 situations de conduite particulières... <B> There </B> is a definite advantage in that the sub-module 84 is also subject to self-adaptive behavior allowing to have a pedal whose interpretation varies according to the driving context defined by the driving style sub-block 62, the driver identity sub-block 64, the particular driving situations sub-block 68 ...
Lors des phases d'accélération et de décélération, la consigne est plutôt une consigne de couple aux roues car elle est la plus proche de ce que ressent le conducteur, c'est à dire l'accélération du véhicule. Ceci est valable pour les deux premiers rapports de marche avant, ainsi que pour la marche arrière. L'amplitude de la consigne varie sous forme de sauts non ajustés qui sont suivis par une phase d'ajustement de la réponse finale du véhicule. Le conducteur excite donc le système plus fortement que son besoin réel. Une commande en couple est particulièrement appropriée à ce type de conduite bien que, pour optimiser la consommation du moteur, il soit intéressant d'implanter une commande basée sur un compromis performance-consommation-pollution qui puisse suivre la consigne tout en modérant les brèves sollicitations du moteur, c'est le rôle du bloc principal du module de supervision 54. During the acceleration and deceleration phases, the setpoint is rather a setpoint of torque at the wheels because it is the closest to what the driver feels, that is to say the acceleration of the vehicle. This is valid for the first two forward gears, as well as for reverse. The amplitude of the setpoint varies in the form of unadjusted jumps which are followed by a phase of adjustment of the final response of the vehicle. The driver therefore excites the system more strongly than his real need. A torque control is particularly suitable for this type of driving although, to optimize engine consumption, it is advantageous to install a control based on a performance-consumption-pollution compromise that can follow the set point while moderating brief stresses of the engine, this is the role of the main block of the supervision module 54.
Le quatrième rapport de marche avant est plutôt activé lorsque la vitesse du véhicule est établie ; le conducteur demande dans ce cas des variations progressives de vitesse, éventuellement par paliers. On considère que ces ajustements doivent être vues comme une demande de variation de vitesse par rapport à la vitesse initiale. The fourth forward gear is rather activated when the vehicle speed is established; in this case the driver requests progressive variations in speed, possibly in stages. These adjustments are considered to be seen as a request for speed variation from the initial speed.
Le troisième rapport de marche avant peut être nuancé entre les deux interprétations de la consigne selon le style de conduite. The third forward gear can be nuanced between the two interpretations of the instruction depending on the driving style.
Si le style de conduite est fortement économique, la commande en couple doit être très calme, c'est à dire sans augmentation brutale du couple moteur. De la même façon, si le style de conduite est fortement sportif, la commande en couple aux roues sera privilégiée vis-à-vis de la commande en vitesse car elle cherche plus à exploiter le couple maximum du moteur. If the driving style is highly economical, the torque control must be very quiet, i.e. without sudden increase in engine torque. Similarly, if the driving style is strongly sporty, torque control at the wheels will be favored over speed control because it seeks more to exploit the maximum torque of the engine.
L'interprétation plus ou moins directe de l'information pédale ne permet pas à elle seule à donner une importance à certains phénomènes, car ils n'ont un sens que si l'historique des conditions de roulage ou des actions du conducteur est connu. The more or less direct interpretation of the pedal information alone does not make it possible to give importance to certain phenomena, because they only have meaning if the history of the driving conditions or of the driver's actions is known.
Afin de compenser ce qui ne peut être renseigné par le seul sous-module 62 style de conduite, il y a un besoin clair d'informations spéciales chargées de signaler tout changement qui dénote par rapport à l'historique des conditions de roulage ou des actions du conducteur. Ainsi, un état transitoire rapide d'accélération suivi d'un fort enfoncement de la pédale maintenu longtemps reflète une situation d'urgence dans laquelle le conducteur ordonne de fournir un surcroît de puissance au GMP. De façon réciproque, un état transitoire rapide de décélération suivi d'un appui soutenu sur la pédale de frein reflète une situation d'urgence dans laquelle le conducteur ordonne le plus grand ralentissement possible au véhicule. In order to compensate for what cannot be informed by the driving style 62 sub-module alone, there is a clear need for special information responsible for signaling any change which indicates a change in the history of driving conditions or actions. of the driver. Thus, a rapid transient state of acceleration followed by a strong depression of the pedal maintained for a long time reflects an emergency situation in which the driver orders to provide additional power to the GMP. Conversely, a rapid transient state of deceleration followed by sustained pressure on the brake pedal reflects an emergency situation in which the driver orders the vehicle to slow down as much as possible.
Dans les deux cas, le moteur 36 et la transmission 40 sont mis à contribution. In both cases, the engine 36 and the transmission 40 are used.
Dans le premier cas, la transmission 40 doit être actionnée dès le début ou bien le plus tard possible pour ne pas interrompre rompre la transmission du couple lorsque le moteur fournit sa puissance maximum. On peut prévoir que le moteur aille dans des zones de surpuissance indisponibles, c'est à dire interdites ordinairement (voir dans la suite la fonction " boost"). In the first case, the transmission 40 must be activated from the start or as late as possible so as not to interrupt breaking the transmission of the torque when the engine supplies its maximum power. It can be foreseen that the engine goes into unavailable overpower zones, that is to say ordinarily prohibited (see below the "boost" function).
Dans le second cas, le module 54 de supervision peut aider à diminuer la distance d'arrêt du véhicule. Ce paramètre peut être reconstruit dans le module de supervision 54 ou bien provenir d'un système extérieur tel qu'un système calculateur ABS (non représenté) par l'intermédiaire de l'interface de bus 34 et du bus 28. Le moteur peut entrer rapidement dans une phase de couple résistant par la coupure d'injection ou un autre procédé et la transmission 40 peut opérer alors un ou plusieurs rétrogradages. In the second case, the supervision module 54 can help reduce the stopping distance of the vehicle. This parameter can be reconstructed in the supervision module 54 or else come from an external system such as an ABS computer system (not shown) via the bus interface 34 and the bus 28. The motor can enter quickly in a phase of resistant torque by the injection cut-off or another process and the transmission 40 can then operate one or more downshifts.
La cohésion des consignes est gérée par le module de supervision 54. Ce n'est pas au sous-module 94 d'interprétation de la pédale que revient une telle tâche, mais au sous-module 98 de choix des réglages optimaux. La seule fonction du sous- module 94 d'interprétation de la pédale d'accélération est de traduire la consigne 82 de caractérisation de la demande conducteur en une consigne intelligible telle qu'une consigne de couple aux roues qui est transmise au module 98. The cohesion of the instructions is managed by the supervision module 54. It is not to the pedal interpretation sub-module 94 that such a task returns, but to the sub-module 98 for choosing optimal settings. The only function of the sub-module 94 for interpreting the accelerator pedal is to translate the instruction 82 for characterizing the driver request into an intelligible instruction such as a torque command at the wheels which is transmitted to the module 98.
L'adaptation des consignes 102, 104 et 106 du module de supervision 54 aux données 82 à 90 du module d'analyse 52 est la suivante. The adaptation of the instructions 102, 104 and 106 of the supervision module 54 to the data 82 to 90 of the analysis module 52 is as follows.
L'adaptation à la donnée caractérisation de la demande du conducteur 82 permet de "traduire" la demande du conducteur d'accélération ou de décélération du véhicule en consignes pour le module de commande 56. The adaptation to the data characterizing the request of the driver 82 makes it possible to "translate" the request of the driver for acceleration or deceleration of the vehicle into instructions for the control module 56.
L'adaptation à la donnée caractérisation de conducteur 84 présente une alternative. The adaptation to the driver characterization data 84 presents an alternative.
La première possibilité résulte de l'identification du conducteur grâce à une carte à mémoire. En effet, avec la généralisation des cartes à mémoire associées aux véhicules sans clef, lors de la livraison du véhicule ou lors de toute visite d'entretien du véhicule, il sera proposé au conducteur d'exprimer des choix pour un réglage personnalisé du GMP. Par exemple, on pourra lui proposer d'opter pour un indice de sportivité. Ainsi, le conducteur qui opte pour un GMP ayant des réactions douces bénéficie d'une échelle de classification de son style de conduite, plus nuancée entre les modes économique et sport, et d'un moteur à la courbe de couple plus progressive. A l'inverse il disposera de la même puissance maximale dans les situations d'urgence telles que les dépassements. The first possibility results from the identification of the driver using a memory card. Indeed, with the generalization of memory cards associated with keyless vehicles, upon delivery of the vehicle or during any vehicle maintenance visit, the driver will be offered to express choices for a personalized setting of the GMP. For example, we could offer him to opt for a sportiness index. Thus, the driver who opts for a GMP with gentle reactions benefits from a classification scale of his driving style, more nuanced between the economic and sport modes, and from an engine with a more progressive torque curve. Conversely, it will have the same maximum power in emergency situations such as overtaking.
Avantageusement, pour un GMP avec un dispositif de suralimentation, l'utilisateur exprime une préférence pour un indice de "domestication" de l'effet suralimentation La seconde possibilité permet la reconnaissance "aveugle" du conducteur. Si le conducteur réel du véhicule ne correspond pas au propriétaire de la carte à mémoire les réglages personnalisés n'ont plus de sens et peuvent même être mal perçus, voire présenter un certain risque. Pour des raisons de sécurité, et afin que cela apparaisse de façon évidente, on peut concevoir que la non-reconnaissance du conducteur associé à une carte ou un badge donné, conduise à adopter un réglage GMP neutre, situé entre l'économique et sportif, peu adaptatif, et sensiblement bridé. Cela n'est pas gênant, au contraire, si le conducteur habituel laisse conduire d'autres personnes n'ayant pas le même style de conduite, le comportement du véhicule n'est pas influencé par le style de conduite mémorisé. Advantageously, for a GMP with a supercharging device, the user expresses a preference for an index of "domestication" of the supercharging effect. The second possibility allows the "blind" recognition of the driver. If the actual driver of the vehicle does not correspond to the owner of the memory card, the personalized settings no longer make sense and may even be misunderstood or even pose a certain risk. For security reasons, and in order for this to appear in an obvious way, it is conceivable that the non-recognition of the driver associated with a given card or badge, leads to adopt a neutral GMP setting, located between the economical and sporty, not very adaptive, and noticeably constrained. This is not a problem, on the contrary, if the usual driver lets other people not having the same driving style drive, the behavior of the vehicle is not influenced by the memorized driving style.
L'adaptation est aussi réalisée en prenant en compte les données 86 situation de conduite et 88 conditions de roulage. Dans le cas d'une situation de conduite telle qu'une situation de coin de rue, le conducteur d'un véhicule sans système de pilotage autoadaptatif 20 préfère généralement être en sous régime plutôt que de rétrograder pour une courte durée. Le système de pilotage autoadaptatif 20 reconnaît ces situations par l'intermédiaire du sous-bloc 68 situations de conduite particulières et il adapte le fonctionnement du GMP. Cela évite de caler ou de provoquer trop de vibrations et permet une reprise suffisante pour sortir de la situation coin de rue. Une solution consiste à tolérer un glissement de l'embrayage dans le cas d'une boite de vitesses robotisée ou d'augmenter le glissement du convertisseur hydraulique de la boite de vitesse automatique (BVA) afin de travailler avec un régime moteur un peu plus important et de pouvoir remettre progressivement du couple au niveau des roues pour améliorer la reprise, ce qui n'engendre pas d'à-coups. The adaptation is also carried out by taking into account the 86 driving situation and 88 driving conditions data. In the case of a driving situation such as a street corner situation, the driver of a vehicle without an autoadaptive steering system 20 generally prefers to be in a regime rather than downshifting for a short time. The self-adaptive control system 20 recognizes these situations by means of the sub-block 68 particular driving situations and it adapts the operation of the GMP. This avoids stalling or causing too much vibration and allows sufficient recovery to get out of the street corner situation. One solution is to tolerate a slip of the clutch in the case of a robotized gearbox or to increase the slip of the hydraulic converter of the automatic gearbox (BVA) in order to work with a slightly higher engine speed. and to be able to gradually restore torque to the wheels to improve recovery, which does not cause jolts.
Lorsqu'une situation de manoeuvre est reconnue par le sous-bloc 68 situations de conduite particulières, une fonction "traînée" de boite permet de faciliter la manoeuvre. En effet, en marche arrière, le véhicule recule naturellement et, pour diminuer la vitesse de recul, il suffit d'appuyer sur la pédale de frein. En parallèle, l'enfoncement de la pédale d'accélération est difficilement dosable quand on souhaite avancer de quelques mètres. Une interprétation pédale permet d'avoir une plus grande sensibilité de la pédale dans cette situation, par exemple 1 % d'enfoncement en manoeuvre correspond à 0,1 d'enfoncement en mode normal, pour aider à la réalisation de la manoeuvre. When a maneuvering situation is recognized by the sub-block 68 particular driving situations, a "dragged" gearbox function makes it easier to maneuver. Indeed, in reverse, the vehicle naturally reverses and, to decrease the speed of reversing, it is enough to press the brake pedal. In parallel, the depressing of the accelerator pedal is difficult to measure when one wishes to advance a few meters. A pedal interpretation makes it possible to have a greater sensitivity of the pedal in this situation, for example 1% of depressing in maneuver corresponds to 0.1 of depressing in normal mode, to assist in carrying out the maneuver.
Lors d'un dépassement, une information permet de forcer le rétrogradage, cette fonctionnalité est souvent utilisée par le conducteur quand celui-ci est en situation de dépassement et qu'il souhaite effectuer ce dépassement avec le maximum de sécurité en relançant son véhicule par un surcroît de puissance. Cependant, il y a des zones de fonctionnement du GMP dans lesquelles la demande d'accélération conducteur n'est pas satisfaite par un rétrogradage. Notamment, lorsque ce dernier se trouve être de courte durée, induisant plusieurs changements de rapport très rapidement. La production en mode dit mode "boost" d'un effet de "coup de fouet", qui procure momentanément un surcroît de puissance par rapport à la puissance nominale du moteur, peut s'avérer bien plus bénéfique à très court terme, c'est à dire quelques secondes, du point de vue d'un accroissement de vitesse, qu'un rétrogradage. Cette stratégie est d'autant plus intéressante qu'elle limite les changements de rapport qui pénalisent toujours les performances et l'agrément. When overtaking, information is used to force downshifting, this functionality is often used by the driver when the latter is in a situation of overtaking and wishes to carry out this overtaking with maximum safety by restarting his vehicle with a extra power. However, there are GMP operating areas in which the driver acceleration demand is not satisfied by a downshift. In particular, when the latter happens to be short-lived, inducing several gear changes very quickly. The production in mode called "boost" mode of a "boost" effect, which momentarily provides an increase in power compared to the nominal power of the engine, can prove to be much more beneficial in the very short term, it is to say a few seconds, from the point of view of an increase in speed, than a demotion. This strategy is all the more interesting as it limits the gear changes which always penalize performance and approval.
Lorsque le sous-bloc 70 pente et charge reconnaît une pente, il est avantageux que le module de supervision 54 prenne en compte ce paramètre. En effet, la traînée de boîte présente sur toutes les BVA, empêche en général le véhicule de reculer sur une pente. Cette prestation peut être ajoutée sur toutes les transmissions pour aider lors des démarrages en côte. Parallèlement, cette traînée de boite peut être superflue voire gênante puisqu'elle oblige à passer la marche arrière pour pouvoir reculer. En effet le recul sur une route en montée peut être souhaité pour se garer bien se repositionner au niveau d'un feu de circulation. Dans le cadre de cette invention, on envisage, une gestion adaptative de la traînée de boite qui, quelle que soit la pente, maintienne le véhicule à l'arrêt un certain temps, puis assure ensuite un recul très progressif du véhicule pour ne pas avoir à passer la marche arrière. When the slope and load sub-block 70 recognizes a slope, it is advantageous for the supervision module 54 to take this parameter into account. In fact, the gear drag present on all BVAs generally prevents the vehicle from rolling back on a slope. This service can be added to all transmissions to help with hill starts. At the same time, this gearbox drag can be superfluous or even annoying since it forces you to shift into reverse to be able to reverse. Indeed, backing up on an uphill road may be desired to park well to reposition at a traffic light. Within the framework of this invention, an adaptive management of the gearbox drag is envisaged which, whatever the slope, keeps the vehicle stationary for a certain time, then then ensures a very progressive recoil of the vehicle so as not to have to shift into reverse.
Lors de la reconnaissance de conditions atypiques de charge telle qu'une caravane par le sous-bloc 72 conditions atypiques de charge, les mécanismes d'apprentissage concer- nant la caractérisation du conducteur sont inhibés. En effet, le style de conduite du conducteur n'a plus vraiment de sens. When recognizing atypical load conditions such as a caravan by the sub-block 72 atypical load conditions, the learning mechanisms concerning the characterization of the driver are inhibited. Indeed, the driving style of the driver no longer really makes sense.
Dans ces conditions, il est alors utile d'adapter la stratégie de supervision, par l'emploi par exemple de lois spéciales de gestion de la puissance. Cela permet par exemple de disposer de beaucoup plus de frein moteur en descente, pour une meilleure sécurité et une moindre usure des freins. In these conditions, it is then useful to adapt the supervision strategy, for example by using special power management laws. This allows for example to have a lot more engine brake downhill, for better safety and less wear of the brakes.
La donnée 90 conditions d'environnement intervient aussi dans certains cas d'adaptation de données. Lorsqu'une faible adhérence de la route est reconnue, une conduite avec de faibles couples aux roues est préconisée. Pour cela, il convient par exemple de démarrer en deuxième plutôt qu'en première. Mais il convient aussi d'atténuer au maximum, par la gestion du glissement, des fluctuations trop importantes du couple aux roues qui peuvent avoir lieu par exemple lors d'un changement de rapport. The data 90 environmental conditions also intervenes in certain cases of data adaptation. When poor road grip is recognized, driving with low wheel torque is recommended. For this, it is advisable for example to start in second rather than in first. But it is also advisable to attenuate as much as possible, by managing the slip, excessively large fluctuations in the torque at the wheels which can take place for example during a gear change.
Le module 54 de supervision proposé intègre de telles règles de comportement. Dans certaines situations de conduite, l'embrayage est un moyen privilégié pour résoudre avec élégance certains problèmes nuisant à l'agrément de conduite. En fonction du niveau d'adhérence de la chaussée identifié par le sous-bloc 74 adhérence, des conditions d'environnement, et notamment la densité de trafic et des conditions de roulage, le niveau de glissement de la chaîne cinématique est ajusté pour lisser au maximum la production et la transmission de couple aux roues. Les risques potentiels attachés à la liaison au sol sont alors très fortement réduits. Sur ce point, confort et sécurité vont dans le même sens. The proposed supervision module 54 integrates such behavior rules. In certain driving situations, the clutch is a privileged way to elegantly solve certain problems that affect driving pleasure. Depending on the level of grip of the roadway identified by sub-block 74 grip, environmental conditions, and in particular the traffic density and driving conditions, the level of sliding of the kinematic chain is adjusted to smooth the maximum production and torque transmission to the wheels. The potential risks attached to the ground connection are therefore greatly reduced. On this point, comfort and security go in the same direction.
Si le véhicule est en côte, et si le véhicule est à traction avant, le glissement est réduit par rapport à l'adaptation de base de façon à éviter toute consommation excessive. En descente, lors des phases de rétrogradage, le glissement sera au contraire augmenté et géré sur une période de passage de rapport beaucoup plus longue qu'à l'habitude. Le module 54 de supervision prend en compte plusieurs modes de fonctionnement du moteur notamment le mode d'injection, le mode "boost", le mode dit "dromadaire" et le mode d'amorçage du pot catalytique. La prise en compte de ce mode est décrite ci-dessous. If the vehicle is on a hill, and if the vehicle is front-wheel drive, the slip is reduced compared to the basic adaptation so as to avoid excessive consumption. On the way down, during the downshift phases, the slip will on the contrary be increased and managed over a much longer gearshift period than usual. The supervision module 54 takes into account several operating modes of the engine, notably the injection mode, the "boost" mode, the so-called "dromedary" mode and the priming mode of the catalytic converter. Taking this mode into account is described below.
Le mode d'injection dépend de la détection du style de conduite, on peut adapter le comportement du moteur à l'aide d'un réglage telle qu'une cartographie moteur calibrée située dans le sous-module 92 de cartographie plus typée performance pour un conducteur sportif quitte à sacrifier légèrement la consommation qui serait plutôt l'apanage d'un conducteur ayant un style de conduite économique. The injection mode depends on the detection of the driving style, the behavior of the engine can be adapted using a setting such as a calibrated engine mapping located in the more typed performance sub-module 92 for a sporty driver even if it means slightly sacrificing consumption which would rather be the prerogative of a driver with an economical driving style.
Avec le développement de l'injection directe de carburant, on conçoit aussi que certains modes de combustion ne conviennent pas à tous les conducteurs. Ainsi un fonctionnement en mélange pauvre pourrait être interdit pour un conducteur sportif alors qu'il conviendrait à un conducteur se souciant plus de sa consommation d'essence. With the development of direct fuel injection, it can also be seen that certain modes of combustion are not suitable for all drivers. Thus a lean mixture operation could be prohibited for a sports driver while it would be suitable for a driver more concerned with his fuel consumption.
Enfin, en zone de pollution extrêmement contraignante, dans laquelle il faudrait respecter des normes de pollution plus contraignante, on peut concevoir de disposer d'un réglage de moteur spécifique qui limite de façon importante les émissions polluantes, au détriment s'il le faut de la performance ou de la consommation. Finally, in an extremely restrictive pollution zone, in which more restrictive pollution standards would have to be respected, it is conceivable to have a specific engine setting which significantly limits polluting emissions, to the detriment if necessary. performance or consumption.
Le système de pilotage autoadaptatif 20 proposé prévoit d'apporter au GMP le mode "boost", et de le gérer de façon adaptative en détectant les situations dans lesquelles il peut être souhaitée par le client, par exemple dans une situation qui nécessite un apport de couple en dépassement ou en pente. En effet, le moteur peut être piloté de manière à pouvoir fournir, de façon ponctuelle, une puissance supérieure à sa puissance nominale. Cette puissance supplémentaire fournie dépendra du conducteur, de la situation, etc. (voir la partie concernant le module d'interprétation pédale). Un moteur de série a toujours des limites d'utilisation en deçà de ses limites réelles. Celles-ci ne sont pas assurées par le constructeur pour un usage intensif mais dans le cas du système de pilotage autoadaptatif 20, cette ressource peut être exploitée si les ampleurs et les durées des interventions sont contrôlées et bornées dans la vie du moteur. Ce raisonnement est transposable à la transmission qui est caractérisée par un maximum de puissance transmissible mais qui peut néanmoins supporter des fonctionnements inhabituels connus et bornés dans le temps. The proposed self-adaptive steering system 20 provides for bringing the "boost" mode to the GMP, and for managing it adaptively by detecting the situations in which it may be desired by the client, for example in a situation which requires a contribution of overtaking or sloping torque. Indeed, the motor can be controlled so as to be able to supply, on an ad hoc basis, a power greater than its nominal power. This additional power supplied will depend on the driver, the situation, etc. (see the part concerning the pedal interpretation module). A production engine always has operating limits below its actual limits. These are not provided by the manufacturer for intensive use, but in the case of the self-adaptive piloting system 20, this resource can be exploited if the magnitudes and durations of the interventions are controlled and limited in the life of the engine. This reasoning can be transposed to the transmission which is characterized by a maximum of transmissible power but which can nevertheless support unusual operations known and limited in time.
Quand une jauge en carburant indique un passage sur la réserve, le dispositif avertit le conducteur du passage éventuel en mode dit "dromadaire", le conducteur alors peut refuser le choix de cette fonctionnalité mais il accepte alors le risque plus élevé de panne de carburant. Le mode "dromadaire" sélectionné, on peut ensuite basculer vers un mode fonctionnement moteur qui privilégie avant tout une consommation moindre au détriment de la performance. Dans une telle situation, la première attente du conducteur est de pouvoir atteindre une pompe à essence sans risquer la panne sèche. Le module de supervision 54 fournit une consigne qui lui indique combien de kilomètres il peut parcourir avec ce réglage moteur spécifique optimisé pour qu'il puisse éventuellement anticiper l'endroit où reprendre de du carburant. Dans ce mode de fonctionnement, les performances du moteur sont amoindries par rapport à la normale mais le conducteur peut les pousser au maximum : c'est alors à lui de gérer son autonomie. A l'inverse, le conducteur peut indiquer une autonomie souhaitée. Dans ce cas, les performances du GMP sont bridées en fonction de l'autonomie désirée. When a fuel gauge indicates a passage on the reserve, the device warns the driver of the possible passage in so-called "dromedary" mode, the driver can then refuse the choice of this functionality but he then accepts the higher risk of fuel failure. The "dromedary" mode selected, we can then switch to an engine operating mode which favors above all a lower consumption at the expense of performance. In such a situation, the driver's first expectation is to be able to reach a petrol pump without risking a dry breakdown. The supervision module 54 provides a setpoint which indicates to it how many kilometers it can travel with this specific engine setting optimized so that it can possibly anticipate the place where to refuel. In this operating mode, the performance of the engine is reduced compared to normal but the driver can push them to the maximum: it is then up to him to manage his autonomy. Conversely, the driver can indicate a desired range. In this case, the performance of the GMP is restricted depending on the desired autonomy.
Avantageusement, le système de pilotage autoadaptatif 20 est couplé avec un système de navigation (non représenté). Dans ce cas le réglage moteur est adapté encore plus finement. En effet, si le conducteur choisit un arrêt à une pompe à essence répertoriée à x kilomètres, le système optimise le réglage du GMP en fonction de cet objectif. Ainsi, le réglage est alors tel que le véhicule arrive à la station de carburant en ayant eu un mode de fonctionnement optimum. Advantageously, the self-adaptive piloting system 20 is coupled with a navigation system (not shown). In this case the engine setting is adapted even more finely. In fact, if the driver chooses to stop at a petrol pump listed at x kilometers, the system optimizes the setting of the GMP according to this objective. Thus, the adjustment is then such that the vehicle arrives at the fuel station having had an optimum operating mode.
Le pot catalytique n'est efficace que dans une certaine zone de température de fonctionnement. La figure 5 représente l'efficacité du pot d'échappement catalytique en fonction de sa température. Ainsi, pour avoir le meilleur fonctionnement du pot catalytique et donc de polluer le moins possible, on peut choisir un réglage du GMP qui permet de se trouver le plus vite possible dans cette zone et d'y rester le plus longtemps possible. Le module 56 de supervision intègre une telle stratégie qui se fonde sur un modèle de montée en température du pot catalytique et du niveau d'émission en polluants à la sortie du pot catalytique. En fonction des estimations que permettent ces modèles, de la demande conducteur et du niveau attendu de performance, le module de supervision 54 élabore une stratégie à court terme et il détermine le rapport à l'aide des lois de passage du sous-module 96 lois de passage et le point de fonctionnement moteur qui, pour un compromis performance-consommation-pollution, favorise le plus la montée en température du pot d'échappement catalytique. The catalytic converter is only effective in a certain operating temperature zone. Figure 5 shows the efficiency of the catalytic converter as a function of its temperature. Thus, to have the best functioning of the catalytic converter and therefore to pollute as little as possible, one can choose a setting of the GMP which makes it possible to find oneself as quickly as possible in this zone and to stay there as long as possible. The supervision module 56 integrates such a strategy which is based on a model of temperature rise of the catalytic converter and of the level of emission of pollutants at the outlet of the catalytic converter. Based on the estimates made possible by these models, driver demand and expected level of performance, the supervision module 54 develops a short-term strategy and determines the ratio using the laws of passage of the 96-law sub-module. passage and the engine operating point which, for a compromise between performance, consumption and pollution, most favors the rise in temperature of the catalytic exhaust.
La gestion d'aspects spécifiques par le module de supervision 54 du système de pilotage autoadaptatif 20 permet de veiller d'une part à l'état des actionneurs qui constituent le GMP et d'autre part à la sécurité des personnes qui l'utilise. The management of specific aspects by the supervision module 54 of the self-adaptive piloting system 20 makes it possible to take care on the one hand of the state of the actuators which constitute the GMP and on the other hand of the safety of the people who use it.
La vie mécanique d'un véhicule peut être représentée par les phases suivantes : le rodage, l'usure due à l'usage courant et l'usure accrue due au mode "boost". Pour préserver efficacement le GMP et donc pouvoir assurer sa fiabilité et son bon usage dans des conditions normales d'entretien du véhicule, le système de pilotage autoadaptatif 20 assure une fonction d'adaptation à l'usure. Son rôle est alors d'adapter les stratégies de contrôle et de commande du GMP en fonction de l'évolution d'indicateurs d'usure. The mechanical life of a vehicle can be represented by the following phases: running-in, wear due to current use and increased wear due to the "boost" mode. To effectively preserve the GMP and therefore be able to ensure its reliability and proper use under normal vehicle maintenance conditions, the self-adaptive steering system 20 provides a function of adaptation to wear. Its role is then to adapt the GMP control and command strategies according to the evolution of wear indicators.
En phase de rodage, il est naturel que ses performances soient bridées et soient libérées progressivement au cours de son utilisation ( en fonction du temps, de la distance parcourue, et de cycles d'évolutions des températures d'eau, d'huile) afin d'effectuer une mise en route progressive du véhicule sans que le conducteur ne s'en soucie. In the running-in phase, it is natural for its performance to be restrained and to be released progressively during its use (as a function of time, distance traveled, and cycles of changes in water and oil temperatures) in order to carry out a progressive start-up of the vehicle without the driver being concerned.
En phase d'usage courant, le moteur, la transmission et l'embrayage sont soumis à des contraintes mécaniques et thermiques provoquant de l'usure. L'usure provient de phénomènes mécaniques et thermiques. In everyday use, the engine, transmission and clutch are subjected to mechanical and thermal stress causing wear. Wear comes from mechanical and thermal phenomena.
Une des principales préoccupations est de limiter toute usure prématurée du moteur pouvant conduire à une altération irréversible. One of the main concerns is to limit any premature wear of the engine which can lead to irreversible damage.
Une façon de contrôler l'état d'usure mécanique du moteur 36 est d'estimer l'usure de l'huile moteur (idem pour la transmission). Ainsi, la méthode exposée estime l'état d'altération de l'huile à l'aide d'un indicateur d'usure et adapte par la suite le fonctionnement du moteur en bridant ses performances. Le bridage est inhibé en situation d'urgence telle qu'un dépassement dangereux. Cette stratégie permet donc de procurer le maximum de disponibilité du GMP tout en gérant le degré d'usure. Cela permet en outre d'avoir des coûts d'entretien réduits au juste nécessaire. En effet, la stratégie gère non seulement la pérennité du GMP en fonction de la qualité des lubrifiants, mais adapte l'entretien du véhicule selon son usage. C'est à dire qu'un conducteur qui a un style de conduite économique aura des entretiens de son véhicule plus espacés dans le temps. La maintenance du véhicule est ainsi adaptative. One way to check the mechanical wear condition of the engine 36 is to estimate the wear of the engine oil (ditto for the transmission). Thus, the method described estimates the state of oil alteration using a wear indicator and subsequently adapts the operation of the engine by restricting its performance. Restraint is inhibited in an emergency situation such as dangerous overtaking. This strategy therefore makes it possible to provide the maximum availability of the GMP while managing the degree of wear. This also makes it possible to have maintenance costs reduced to the minimum necessary. Indeed, the strategy not only manages the durability of the GMP according to the quality of the lubricants, but adapts the maintenance of the vehicle according to its use. That is to say that a driver who has an economical driving style will have more vehicle maintenance over time. Vehicle maintenance is thus adaptive.
Le bridage aura comme influence de brider progressivement le moteur en réduisant la puissance nominale du moteur. Sur un moteur à essence, la nécessité de refroidir les soupapes, en condition prolongée de forte charge moteur, implique par exemple d'alimenter le moteur en mode riche (richesse > 1). Une telle contrainte de fonctionnement est naturellement prise en compte dans la stratégie de pilotage autoadaptatif décrite qui, en fonction notamment des conditions d'utilisation c'est à dire du style de conduite, des conditions de charge, etc., dispose de lois cartographiées pour adapter la richesse d'alimentation du moteur et prévenir tout risque d'échauffement exagéré du moteur. The bridle will have the influence of gradually clamping the motor by reducing the nominal power of the motor. On a gasoline engine, the need to cool the valves, in prolonged conditions of high engine load, implies for example to supply the engine in rich mode (richness> 1). Such an operating constraint is naturally taken into account in the self-adaptive piloting strategy described which, depending in particular on the conditions of use, that is to say the driving style, the charging conditions, etc., has laws mapped for adapt the richness of the motor supply and prevent any risk of excessive motor overheating.
Pour un GMP à boîte de vitesses mécanique ou à boite de vitesses robotisée, l'état de l'embrayage conditionne la qualité de passage lors des changements de rapport. II intervient donc directement sur le confort pour les occupants du véhicule. For a GMP with a mechanical gearbox or a robotized gearbox, the condition of the clutch determines the quality of the shift during gear changes. It therefore directly affects comfort for the occupants of the vehicle.
Un conducteur ayant un style de conduite sportif exigera du moteur la production de forts couples et il sollicitera fortement l'embrayage. Ces contraintes sont évidemment moindres pour une conduite dite économique et l'impact sur l'usure de la garniture d'embrayage sera perceptible. Un sous- module d'estimation d'usure, intégré au module 56 d'estimation et de détection, utilise donc les informations de style de conduite ainsi que l'évolution du point de léchage de l'embrayage pour calculer le seuil servant à suggérer le remplacement du disque d'embrayage et servant à brider le GMP pour ne pas dégrader d'autres éléments. A driver with a sporty driving style will require the engine to produce strong torques and will place heavy demands on the clutch. These constraints are obviously less for so-called economical driving and the impact on the wear of the clutch lining will be perceptible. A wear estimation sub-module, integrated into the estimation and detection module 56, therefore uses the driving style information as well as the evolution of the clutch licking point to calculate the threshold used to suggest replacing the clutch disc used to clamp the GMP so as not to degrade other elements.
Le module de supervision 54 gère aussi l'usure de la transmission 40. En effet il limite de la puissance maximale du moteur suivant le rapport engagé. La gestion de la puissance en fonction de la vitesse se justifie car, à faible vitesse, la puissance est utile pour la mise en mouvement du véhicule. Par contre la puissance est bridée de plus en plus au fur et à mesure que la vitesse augmente pour des raisons de sécurité, l'usure par fatigue de la transmission étant ainsi minimisée. Le mode "boost accentue l'usure mécanique et thermique des éléments du GMP. II ne peut être maintenu de façon prolongée et il ne peut excéder un certain temps de maintien à cause de la forte hausse des températures qu'il provoque. Lorsque l'huile est vraiment trop usée, on peut interdire totalement utilisation du mode "boost". The supervision module 54 also manages the wear of the transmission 40. In fact, it limits the maximum power of the engine according to the gear engaged. Power management as a function of speed is justified because, at low speed, power is useful for setting the vehicle in motion. On the other hand, the power is clamped more and more as the speed increases for safety reasons, the wear by fatigue of the transmission being thus minimized. The "boost" mode accentuates the mechanical and thermal wear of the elements of the GMP. It cannot be maintained for a prolonged period and it cannot exceed a certain holding time because of the sharp rise in temperatures which it causes. oil is really too worn, we can totally prohibit the use of "boost" mode.
On peut mettre en parallèle de cette gestion à long terme de l'effet boost, une gestion à plus court terme de ce mode "boost". On peut assimiler la possibilité d'utiliser le mode "boost" du moteur à une unité de stockage que l'on décharge progressivement et que le ne peut réutiliser qu'une fois rechargée. Ainsi quand la "réserve" d'effet boost est maximale, la stratégie du module de supervision 54 permet au moteur d'utiliser cette possibilité pendant toute la sollicitation. Par contre, au fur et à mesure que la réserve se vide, la puissance supplémentaire fournie s'amoindrit. We can put in parallel with this long-term management of the boost effect, a more short-term management of this "boost" mode. We can compare the possibility of using the "boost" mode of the engine to a storage unit which is gradually discharged and which can only be reused once recharged. Thus when the boost effect "reserve" is maximum, the strategy of the supervision module 54 allows the engine to use this possibility during all the stress. On the other hand, as the reserve becomes empty, the additional power supplied decreases.
Une autre caractéristique de l'invention est de proposer une gestion visant à garantir la sécurité des personnes. C'est dans ce but que le module de supervision 54 gère - l'assistance au freinage ; - la gestion de la pression des pneus ; - le contrôle de l'usure des freins. Another characteristic of the invention is to provide management aimed at guaranteeing the safety of people. It is for this purpose that the supervision module 54 manages - braking assistance; - tire pressure management; - checking brake wear.
Pour l'assistance au freinage, un choix judicieux du point de fonctionnement moteur couplé à celui du choix du rapport permet d'assurer un freinage au plus près de la demande de freinage du conducteur. For braking assistance, a judicious choice of the engine operating point coupled with that of the choice of gear makes it possible to ensure braking as close as possible to the driver's braking request.
La pression des pneus est suivie par le système de pilotage autoadaptatif 20. Ce suivit permet lorsqu'une crevaison avec des pneumatiques "RUN-FLAT" survient, d'une part, de prévenir le conducteur (selon une technique connue) et, d'autre part, de veiller à la sécurité des personnes du fait de la modification du comportement dynamique du véhicule - en bridant la puissance du GMP ; - et en limitant la vitesse maximale sauf cas d'urgence Le module 54 de supervision bride le GMP en vitesse et en puissance d'autant plus qu'un facteur de risque évalué par ce même module croit, de façon à rester, autant que faire ce peut, à un niveau de risque limité lors la conduite du véhicule. La méthode d'évaluation du risque dépend du système RUN- FLAT qui est fourni par chaque manufacturier de pneumatiques. The tire pressure is monitored by the self-adaptive steering system 20. This monitoring allows, when a puncture with "RUN-FLAT" tires occurs, on the one hand, to warn the driver (according to a known technique) and, on the other hand, to ensure the safety of people due to the modification of the dynamic behavior of the vehicle - by restricting the power of the GMP; - and by limiting the maximum speed except in an emergency The supervision module 54 restricts the GMP in speed and in power all the more that a risk factor evaluated by this same module believes, so as to remain, as much as to do this may, at a limited level of risk when driving the vehicle. The risk assessment method depends on the RUN-FLAT system which is supplied by each tire manufacturer.
Le pneu ne peut endurer dans un temps limité des survitesses lorsque le conducteur rencontre des situations d'urgences que le module 52 d'analyse sait détecter. Cette combinaison autorise alors le système de pilotage autoadaptatif 20, tout en la bornant dans le temps ou dans l'usage, à passer outre le bridage du GMP. The tire cannot endure overspeeds in a limited time when the driver encounters emergency situations that the analysis module 52 can detect. This combination then authorizes the self-adaptive piloting system 20, while limiting it in time or in use, to bypass the clamping of the GMP.
La figure 6 illustre, en fonction de la vitesse, de la distance d qu'il est possible de parcourir avant d'entrer dans une zone critique représentant un risque élevé pour la sécurité du véhicule et de ses passagers. Par exemple, jusqu'à d < dO on a une vitesse moyenne de 80 km/h, le distance critique pour changer le pneu est à d= d3. Or une situation d'urgence fait qu'à d=dO on passe d'une vitesse moyenne de 80 km/h à 100 km/h. A d=d1, on revient à une vitesse moyenne de 80 km/h. Le véhicule entrera dans la zone critique dans laquelle la sécurité des personnes n'est plus assurée à partir de d=d2. Cet exemple met en évidence l'intérêt de prendre en compte toute l'histoire du véhicule afin d'évaluer à tout instant le facteur risque et d'évaluer par là même la distance que l'on peut encore parcourir en toute sécurité avec le pneu crevé. FIG. 6 illustrates, as a function of the speed, the distance d which it is possible to travel before entering a critical area representing a high risk for the safety of the vehicle and its passengers. For example, up to d <dO an average speed of 80 km / h, the critical distance for changing the tire is d = d3. However, an emergency situation means that at d = dO we go from an average speed of 80 km / h to 100 km / h. At d = d1, we return to an average speed of 80 km / h. The vehicle will enter the critical zone in which personal safety is no longer ensured from d = d2. This example highlights the advantage of taking into account the entire history of the vehicle in order to assess the risk factor at all times and thereby assess the distance that can still be traveled safely with the tire. punctured.
Un sous-module d'estimation de l'usure des plaquettes de frein permet d'évaluer un seuil à partir duquel le freinage est moins efficace. Dans la perspective de protéger les personnes, on prévient ce vieillissement des freins en limitant la vitesse maximum autorisée du véhicule et en réglant le GMP de manière à fournir le plus de frein moteur possible afin de limiter l'action sur la pédale de frein. Le module de supervision 54 gère simultanément toutes les fonctions décrites ci-dessus. Cependant, lorsqu'il détecte une situation d'urgence, toute la puissance du GMP est au service de la sécurité. A brake pad wear sub-module is used to assess a threshold from which braking is less effective. With a view to protecting people, this aging of the brakes is prevented by limiting the maximum authorized speed of the vehicle and by adjusting the GMP so as to provide as much engine brake as possible in order to limit the action on the brake pedal. The supervision module 54 simultaneously manages all the functions described above. However, when it detects an emergency situation, the full power of the GMP is at the service of security.
Fonction du module de commande. Function of the control module.
Le module de commande 56 assure la production des ordres ou commandes 110 et 112, en fonction des consignes 102, 104 et 106 fournies par le module de supervision 54, à appliquer aux actionneurs ainsi qu'aux dispositifs consommateurs. The control module 56 ensures the production of orders or commands 110 and 112, according to the instructions 102, 104 and 106 supplied by the supervision module 54, to be applied to the actuators as well as to the consumer devices.
La consigne de couple moteur 102 est transmise à l'élément de contrôle moteur 108 qui produit des commandes 112 pour le moteur telles que : la masse d'air, la masse de carburant, l'avance à l'allumage pour les moteurs à allumage commandé, l'avance à l'injection pour les moteurs diesels, la position de la vanne de régulation de ralenti, etc. The engine torque setpoint 102 is transmitted to the engine control element 108 which produces commands 112 for the engine such as: the air mass, the fuel mass, the ignition advance for the ignition engines controlled, injection advance for diesel engines, position of idle control valve, etc.
L'utilisation du mode "boost" est facilement permise pour les moteurs suralimentés ainsi que les moteurs à lois d'arbres à cames modifiables ou des moteurs "camless". Ils offrent une grande latitude de réglages pour adapter le compromis performance-consommation-pollution du moteur 36. The use of "boost" mode is easily permitted for supercharged engines as well as engines with modifiable camshaft laws or "camless" engines. They offer a wide range of adjustments to adapt the performance-consumption-pollution compromise of the engine 36.
C'est au module de supervision 54, en véritable cerveau de l'ensemble et garant de la prestation GMP, qu'il incombe de définir quand il est réellement opportun de faire appel à une telle fonction, à en évaluer et à en doser les effets, ainsi qu'à gérer les contraintes de fonctionnement qui en limite l'usage. It is up to the supervision module 54, as the real brain of the whole and guarantor of the GMP service, that it is up to define when it is really opportune to call upon such a function, to evaluate and measure the effects, as well as managing the operating constraints which limit its use.
Par le biais des consignes 104 de commandes particulières, il communique à l'élément 108 contrôle moteur une indication fixant le niveau d'effet boost souhaité. Dans le cas d'un système de pilotage autoadaptatif 20 à base de cartographies, cette consigne est utile à l'élément de contrôle moteur 108 pour savoir sur quelle(s) cartographie(s) de base il doit se fonder et dans quelles limites il peut monter en puissance. Lors de l'utilisation de moteurs avec suralimentation, la mise en route d'un dispositif de suralimentation introduit en général un retard dans la montée effective en puissance du GMP. By means of the instructions 104 of particular commands, it communicates to the motor control element 108 an indication fixing the desired boost effect level. In the case of a self-adaptive piloting system 20 based on maps, this instruction is useful for the engine control element 108 in order to know on which basic map (s) it should be based and within which limits it can increase in power. When using engines with supercharging, the starting of a supercharging device generally introduces a delay in the effective rise in power of the GMP.
Dans le cas d'une suralimentation contrôlée, l'élément contrôle moteur 108 atténue cet effet qui peut être rendu transparent pour le module de supervision 54. In the case of a controlled supercharging, the engine control element 108 attenuates this effect which can be made transparent for the supervision module 54.
A l'inverse, pour un GMP devant répondre à une utilisation par un conducteur ayant un style de conduite sportif, il est judicieux de prendre en compte ce phénomène directement au niveau du module de supervision 54 plutôt qu'au niveau du module de commande 56. Conversely, for a GMP having to respond to use by a driver with a sporty driving style, it is wise to take this phenomenon into account directly at the level of the supervision module 54 rather than at the level of the control module 56 .
Dans le cas d'un moteur turbocompressé, il est préférable en général de maintenir le rapport courant, dans la limite du régime maximal plutôt que de rétrograder, pour restituer sans interruption la montée en couple résultant de l'activation du turbocompresseur. Cela impose donc de gérer conjointement la consigne 102 de couple moteur avec le choix du rapport. In the case of a turbocharged engine, it is generally preferable to maintain the current gear, within the limit of the maximum speed rather than to downshift, in order to restore continuously the increase in torque resulting from the activation of the turbocharger. This therefore requires jointly managing the setpoint 102 of engine torque with the choice of the ratio.
L'utilisation de moteurs "camless" offre de nombreuses possibilités de pilotage. Le moteur peut être typé économique ou sportif, il procure facilement un surcroît de couple c'est à dire de puissance, à un régime donné. The use of "camless" motors offers many possibilities of piloting. The engine can be economic or sporty, it easily provides additional torque, that is to say power, at a given speed.
La consigne de rapport 106 est transmise à l'élément de contrôle de transmission 110 qui produit des commandes 112 pour la transmission telles que : le rapport de transmission, la commande d'électrovannes de commande, le pontage du convertisseur de couple... The report setpoint 106 is transmitted to the transmission control element 110 which produces commands 112 for the transmission such as: the transmission report, the control of control solenoid valves, the bridging of the torque converter, etc.
Lorsqu'il s'agit d'un GMP avec embrayage : embrayage piloté, boite de vitesses robotisée ... ou d'un GMP avec convertisseur hydraulique : boite de vitesses automatique, boite de vitesses à rapport variable... Le contrôle adaptatif du glissement est une caractéristique essentielle pour maîtriser correctement confort de la prestation GMP. Dans le cas d'un embrayage, le contrôle adaptatif du glissement a un impact non négligeable sur les performances rupture de couple en phase de débrayage, embrayage, et sur son usure. Pour satisfaire au mieux le conducteur dans sa conduite, il se doit de tenir compte de son style de conduite. Ainsi un conducteur sportif aura des phases de débrayage, embrayage rapides, quitte à ce qu'elles soient un peu plus brutales et bruyantes. When it is a GMP with clutch: piloted clutch, robotic gearbox ... or a GMP with hydraulic converter: automatic gearbox, variable ratio gearbox ... Adaptive control of the Slippage is an essential characteristic to properly master the comfort of the GMP service. In the case of a clutch, the adaptive slip control has a significant impact on the torque break performance in the clutch release phase, clutch, and on its wear. To best satisfy the driver in his driving, he must take into account his driving style. So a sporty driver will have quick declutching and clutching phases, even if they are a little more brutal and noisy.
Les consignes 104 de commandes particulières sont transmises à l'élément contrôle moteur 108, à l'élément contrôle de transmission 110 et à des actionneurs qui produisent des commandes 112 ou des actions telles que : les commandes propres aux technologies des moteurs du type EGR, la purge de pot catalytique, la commande de volet d'air... Fonction du module destination. The instructions 104 of specific commands are transmitted to the engine control element 108, to the transmission control element 110 and to actuators which produce commands 112 or actions such as: the commands specific to engine technologies of the EGR type, purging the catalytic converter, controlling the air flap, etc. Function of the destination module.
Le module d'estimation et de détection 58 assure la production des variables système, en fonction des commandes 112, et des sorties de capteurs. The estimation and detection module 58 produces the system variables, as a function of the commands 112, and of the sensor outputs.
Le module d'estimation et de détection 58 se rapproche dans sa fonction du module d'analyse 52 dans la mesure où il est essentiellement le lieu d'opérations de traitement du signal destinées, à partir des signaux acquis, à déduire des variables système. C'est dans certains cas un moyen d'arriver à des réductions de coût quand il permet par fusion de données de faire l'économie d'un capteur sans que cela altère la fiabilité de fonctionnement. The estimation and detection module 58 is similar in its function to the analysis module 52 insofar as it is essentially the site of signal processing operations intended, from the acquired signals, to deduce system variables. It is in some cases a means of arriving at cost reductions when it allows by fusion of data to save a sensor without that altering the reliability of operation.
Le module d'estimation et de détection 58 fonctionne de paire avec le module de commande 56. II récupère de ce dernier les commandes 112 transmises aux actionneurs du GMP et il les traite. En retour il fournit au module de commande 56 les variables système telles que des variables d'état, des paramètres systèmes,... dont celui-ci a besoin. The estimation and detection module 58 works in pair with the control module 56. It recovers from the latter the commands 112 transmitted to the actuators of the GMP and it processes them. In return, it supplies the control module 56 with the system variables such as state variables, system parameters, etc. which it needs.
Le module d'estimation et de détection 58 permet l'estimation d'une part de l'état du système tel que le régime moteur, le rapport engagé..., et d'autre part d'indicateurs tels que le niveau d'usure de l'embrayage, le degré d'altération de l'huile moteur et la fonction risque par rapport à l'état des pneus. The estimation and detection module 58 makes it possible to estimate, on the one hand, the state of the system such as the engine speed, the gear engaged, etc., and, on the other hand, indicators such as the level of clutch wear, degree of engine oil alteration and risk function in relation to tire condition.
L'estimation du niveau d'usure de l'embrayage est nécessaire pour bien gérer le niveau de glissement. II est relativement simple et passe par une stratégie d'identification du point de léchage. Estimating the clutch wear level is necessary to properly manage the slip level. It is relatively simple and involves a strategy for identifying the point of licking.
L'estimation du degré d'altération de l'huile est très dépendant de nombreux facteurs. The estimation of the degree of oil deterioration is very dependent on many factors.
Afin de bien rendre compte de l'altération effective de l'huile et du risque d'une usure prématurée du moteur, cet indicateur devra prendre en compte les caractéristiques de base du type : essence ou diesel, avec suralimentation ou non, caractéristiques du lubrifiant utilisé... et les conditions d'utilisation du type : style de conduite, classe de route, niveau de charge moteur, fonctionnement en fonction boost. In order to properly account for the actual alteration of the oil and the risk of premature engine wear, this indicator must take into account the basic characteristics of the type: petrol or diesel, with or without supercharging, characteristics of the lubricant used ... and the conditions of use of the type: driving style, road class, engine load level, boost function operation.
Dans un second mode de réalisation, on peut réaliser un module de supervision 54 sans cartographie, déterminant le meilleur réglage GMP à l'aide d'une méthode de décision multicritères à base par exemple de logique floue ou de réseau de neurones qui s'appuie éventuellement sur une cartographie de base et procédant par évolution continue. In a second embodiment, a supervision module 54 can be produced without mapping, determining the best GMP setting using a multi-criteria decision method based for example on fuzzy logic or on neural network which is based possibly on a basic map and proceeding by continuous evolution.
Dans un troisième mode de réalisation, le module d'analyse peut être considéré comme une entité séparable dans un environnement multi unité de contrôle électronique. In a third embodiment, the analysis module can be considered as a separable entity in a multi-unit electronic control environment.
Une architecture envisageable est présentée à la figure 7. Elle comprend une unité de contrôle électronique principale 120 comprenant au moins les modules 52 et 54, et des unités de contrôle électronique esclaves 122. Ces derniers doivent être proches des actionneurs du GMP. An conceivable architecture is presented in FIG. 7. It comprises a main electronic control unit 120 comprising at least the modules 52 and 54, and slave electronic control units 122. The latter must be close to the actuators of the GMP.
Ainsi, on peut avoir une unité de contrôle électronique de transmission 124, intégrée à la transmission elle-même, elle peut être immergée dans l'huile. Et une unité de contrôle électronique de moteur 126 située dans le moteur 36. Cette architecture, nécessite d'avoir un bus 128 de communication rapide et fiable, et des interfaces de bus 130 pour assurer un bon niveau de qualité en termes de performance et de sûreté de fonctionnement.Thus, one can have an electronic transmission control unit 124, integrated into the transmission itself, it can be immersed in oil. And an electronic engine control unit 126 located in the engine 36. This architecture requires having a fast and reliable communication bus 128, and bus interfaces 130 to ensure a good level of quality in terms of performance and operational safety.
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