FR3005115A1

FR3005115A1 - Procede de commande d'un groupe motopropulseur d'un vehicule pendant une phase de traversee de jeux moteur

Info

Publication number: FR3005115A1
Application number: FR1353916A
Authority: FR
Inventors: Mathieu Thomas; Juliette Charles
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2013-04-29
Filing date: 2013-04-29
Publication date: 2014-10-31
Anticipated expiration: 2033-04-29
Also published as: EP2799699A1; FR3005115B1; EP2799699B1

Abstract

Dans ce procédé de commande (100) d'un groupe motopropulseur d'un véhicule comportant au moins une étape (20) de calcul d'un couple préventif d'un moteur thermique pour limiter les à-coups du groupe motopropulseur, le couple préventif dépendant d'un couple de consigne, cette étape (20) de calcul comporte un état traversée des jeux moteur lorsque le couple est compris entre un premier seuil et un second seuil. Un de ces seuils est égal : - à la somme d'un seuil physique et d'un seuil dynamique tant que cet état n'a pas été franchi ; - uniquement audit seuil physique après que cet état a été franchi, ceci tant que le couple de consigne est supérieur à un seuil de couple de consigne prédéfini.

Description

PROCEDE DE COMMANDE D'UN GROUPE MOTOPROPULSEUR D'UN VEHICULE PENDANT UNE PHASE DE TRAVERSEE DE JEUX MOTEUR La présente invention se rapporte à un procédé de commande d'un 5 groupe motopropulseur d'un véhicule pendant une phase de traversée de jeux moteur. L'invention appartient au domaine des véhicules comprenant un groupe motopropulseur comportant un moteur thermique et une transmission disposée entre ce moteur thermique et les roues du véhicule. 10 De tels véhicules sont équipés d'un calculateur pour adapter de manière automatique le point de fonctionnement de chacun des organes du groupe motopropulseur, en particulier le couple qui est fourni par le moteur thermique, afin de respecter une consigne du conducteur. Le fonctionnement d'un groupe motopropulseur à moteur thermique 15 peut être perturbé par les jeux moteur. Il s'agit d'un phénomène de torsion de la transmission entre le moteur et les roues qui se produit entre le moment où le moteur se pose sur ses cales et le moment où le moteur a basculé et entraîne les roues du véhicule. La phase de traversée des jeux moteur est définie comme la plage de couple pour laquelle ni le moteur thermique, ni la 20 roue ne s'entraînent l'un l'autre. De manière habituelle, une fonction d'agrément préventif du système de contrôle du groupe motopropulseur, applique un traitement de filtrage de la consigne de couple issue de la demande du conducteur. Cette fonction d'agrément préventif comporte un état appelé dans toute la suite « état 25 traversée des jeux moteur », pour appliquer une consigne de couple particulière durant la phase de traversée des jeux moteur. Ainsi, cela permet de traverser ces jeux en évitant de forts à-coups du groupe motopropulseur. On connaît par exemple de l'état de la technique la demande de brevet français FR-2-899-282-A1 qui décrit une fonction d'agrément préventif 30 d'un procédé de commande d'un groupe motopropulseur permettant d'éviter de tels à-coups lors de la traversée des jeux. La figure 1 illustre par des graphiques, l'évolution en fonction du temps exprimé en secondes (s), de valeurs de couple exprimées en Newton-mètre (Nm) sur le graphique du haut et d'une consigne conducteur Pacc 35 exprimée en pourcents (°/0) sur le graphique du bas. Dans un procédé de commande d'un groupe motopropulseur de l'art antérieur connu, ainsi que représenté par la figure 1, l'état traversée des jeux moteur d'une fonction d'agrément préventif est déterminé par comparaison d'un couple préventif Cp avec un premier seuil Si et un second seuil S2. Le couple préventif Cp est calculé à partir d'un couple de consigne Cc dépendant d'une consigne conducteur Pacc telle que la position d'une pédale d'accélérateur ou d'un levier d'accélération de ce véhicule. Lorsque le couple préventif Cp se trouve entre le premier seuil Si et le second seuil S2, la fonction d'agrément préventif est dans l'état traversée des jeux moteur. Les premier et second seuils Si et S2 sont notamment définis en fonction de la consigne conducteur Pacc. Par exemple, le second seuil S2 peut être défini avec une valeur de 10 Nm pour une consigne du conducteur correspondant à un enfoncement de 10% de la pédale d'accélération, et avec une valeur de 40 Nm pour un enfoncement de 50% de cette pédale. Les valeurs intermédiaires du second seuil S2 sont déterminées par interpolation de manière continue d'une cartographie d'un calculateur en fonction de position de la pédale d'accélération. Dans l'exemple de la figure 1, à l'instant tO la consigne conducteur Pacc augmente jusqu'à une première valeur stabilisée et le couple de consigne Cc, le couple préventif Cp, ainsi que les premier et second seuils 20 Si et S2 évoluent en conséquence. Lorsqu'entre les instants t1 et t2, le couple préventif Cp est compris entre le premier seuil Si et le second seuil S2, la fonction d'agrément préventif est dans l'état traversée des jeux moteur. Après l'instant t2, les jeux moteur ont été traversés et le basculement 25 du moteur a eu lieu. La consigne conducteur Pacc étant constante et positive après cet instant t2, le moteur thermique reste dans une position d'entraînement. A l'instant t3, la consigne conducteur Pacc augmente de nouveau jusqu'à une seconde valeur stabilisée et le couple de consigne Cc, le couple 30 préventif Cp, ainsi que les premier et second seuils Si et S2 augmentent eux aussi. Du fait de l'augmentation des premier et second seuils Si et S2, entre les instants t4 et t5, le couple préventif Cp est de nouveau compris entre le premier seuil Si et le second seuil S2. La fonction d'agrément préventif est 35 donc de nouveau dans l'état traversée des jeux moteur.

La fonction d'agrément préventif filtre donc de nouveau le couple de consigne Cc entre les instants t4 et t5 alors que les jeux moteur ont déjà été physiquement traversés entre les instants t1 et t2. Ce procédé présente donc l'inconvénient de provoquer un nouvel état traversée des jeux moteur, non nécessaire, de la fonction d'agrément préventif qui entraîne dans de nombreuses situations de vie du véhicule une limitation (ou une perte) d'accélération du véhicule, appelée également trou à l'accélération. L'invention a pour but de remédier aux inconvénients de l'art antérieur en modifiant, après la phase de traversée des jeux moteur, la méthode de calcul des premier et second seuils. Dans ce but, la présente invention propose un procédé de commande d'un groupe motopropulseur d'un véhicule comportant au moins une étape de calcul d'un couple préventif d'un moteur thermique pour limiter les à- coups du groupe motopropulseur, ce couple préventif dépendant d'un couple de consigne, l'étape de calcul ainsi définie comportant un état traversée des jeux moteur lorsque le couple préventif est compris entre un premier seuil et un second seuil, le procédé étant remarquable en ce qu'un de ces seuils est égal : - à la somme d'un seuil physique et d'un seuil dynamique tant que l'état traversée des jeux moteur n'a pas été franchi ; - uniquement à ce seuil physique après que cet état a été franchi, ceci tant que le couple de consigne est supérieur à un seuil de couple de consigne prédéfini.

Ainsi, l'invention permet de réduire la valeur du premier ou du second seuil, ce qui permet d'éviter d'activer, lorsque cela n'est pas nécessaire, un nouvel état traversée des jeux moteur de la fonction d'agrément préventif. Selon une caractéristique particulière, le gradient d'évolution du couple préventif est plus faible dans l'état traversée des jeux de l'étape de calcul mentionnée plus haut qu'en dehors de cet état. Selon une caractéristique particulière, le couple de consigne dépend d'une consigne conducteur et le seuil dynamique est défini par une cartographie dont une entrée est cette consigne conducteur. Selon une caractéristique particulière, le seuil dynamique est défini par une cartographie dont une entrée est un état d'activation d'un mode sport du véhicule.

Selon une caractéristique particulière, le seuil physique et/ou le seuil dynamique sont définis par une cartographie dont une entrée est le régime du moteur thermique. Selon une caractéristique particulière, le seuil physique et/ou le seuil dynamique sont définis par une cartographie dont une entrée est le rapport de démultiplication d'une transmission du groupe motopropulseur de ce véhicule. Selon une caractéristique particulière, la consigne conducteur est une position d'une pédale ou d'un levier d'accélération du véhicule.

Selon une caractéristique particulière, le moteur thermique fonctionne à l'essence ou au gazole. Toujours dans le même but, la présente invention propose également un véhicule remarquable en ce qu'il comporte des moyens adaptés à mettre en oeuvre des étapes d'un procédé de commande d'un groupe motopropulseur tel que succinctement décrit ci-dessus. L'invention sera mieux comprise et d'autres aspects et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit d'un mode particulier de réalisation, donné à titre d'exemple nullement limitatif et en référence aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels : - la figure 1, déjà décrite, représente des graphiques illustrant l'évolution d'une consigne de couple dans une étape de calcul du couple de consigne d'un moteur dans un procédé de commande d'un groupe motopropulseur d'un véhicule selon l'art antérieur ; - la figure 2 représente un ordinogramme illustrant des étapes de calcul du couple de consigne d'un moteur dans un procédé de commande d'un groupe motopropulseur d'un véhicule selon l'invention ; - la figure 3 représente des graphiques illustrant l'évolution d'une consigne de couple dans une étape de calcul du couple de consigne d'un moteur dans un procédé de commande d'un groupe motopropulseur d'un véhicule selon l'invention ; - la figure 4 représente une machine à états d'un procédé de commande d'un groupe motopropulseur d'un véhicule selon l'invention ; et - la figure 5 représente une machine à états d'une fonction de calcul d'un premier ou d'un second seuil 51 ou S2 dans un procédé de 3005 1 1 5 5 commande d'un groupe motopropulseur d'un véhicule selon l'invention. L'invention s'applique à un groupe motopropulseur d'un véhicule comportant un moteur thermique fonctionnant à l'essence ou au gazole 5 (également communément appelé Diesel) et une transmission disposée entre ce moteur et les roues du véhicule. La transmission peut notamment être une boîte de vitesses de type Boîte de Vitesses Manuelle (BVM), Boîte de Vitesses Automatisée (BVA), Boîte de Vitesses Manuelle Pilotée (BVMP) ou Boîte de Vitesses à Double 10 Embrayage (en anglais « Double Clutch Transmission » ou DCT). Un calculateur de ce véhicule permet d'adapter de manière automatique le point de fonctionnement de chacun des organes du groupe motopropulseur, en particulier le couple fourni par le moteur thermique, afin de respecter la consigne du conducteur. 15 La figure 2 illustre les étapes d'un procédé de commande 100 pour le calcul du couple de consigne du moteur thermique de ce groupe motopropulseur selon l'invention. Une première étape 10 du procédé de commande 100 consiste à interpréter la volonté du conducteur pour calculer un couple de consigne Cc 20 en fonction de plusieurs données d'entrée. Ces données d'entrées comprennent à titre d'exemple : - une consigne conducteur Pacc, telle que par exemple la position d'une pédale ou d'un levier d'accélération du véhicule, - un régime Nmot du moteur thermique, 25 - un rapport Rbv de démultiplication de la transmission. Une deuxième étape 20 est une fonction d'agrément préventif pour calculer une consigne de couple indiqué Ci. Dans cette deuxième étape 20, le couple de consigne Cc est tout d'abord filtré pour fournir un couple préventif Cp permettant de traverser les 30 jeux moteur en limitant les à-coups et de respecter un typage prédéfini plus ou moins dynamique du véhicule. Le couple préventif Cp est ensuite converti en une consigne de couple indiqué Ci en prenant en compte un couple de pertes du moteur thermique. Le couple de pertes Cpm du moteur thermique prend généralement en 35 compte les frottements mécaniques internes du moteur ainsi que ceux des accessoires, tels qu'un alternateur, liés au moteur. 3005 1 1 5 6 Le couple indiqué Ci est égal à la somme du couple préventif Cp et du couple de pertes Cpm du moteur thermique : Ci = Cp + Cpm Dans une troisième étape 30, une fonction d'agrément curatif, 5 optionnelle, surveille l'évolution du régime moteur. Cette fonction d'agrément curatif peut par exemple calculer, lorsque le régime du moteur oscille, un couple correctif Ccor, en opposition de phase avec cette oscillation. La consigne de couple final Cf du moteur est alors égale à la somme du couple indiqué Ci et du couple correctif Ccor : 10 Cf = Ci + Ccor Pour limiter les à-coups lors d'une phase de traversée des jeux moteur, un filtrage particulier du couple de consigne Cc est appliqué pour le calcul du couple préventif Cp. La figure 3 illustre par des graphiques, l'évolution en fonction du 15 temps exprimé en secondes (s), de valeurs de couple exprimées en Newton-mètre (Nm) sur le graphique du haut et d'une consigne conducteur Pacc exprimée en pourcents (°/0) sur le graphique du bas. Lorsque le couple préventif Cp est compris entre un premier seuil Si et un second seuil S2, le gradient d'évolution du couple préventif Cp est plus 20 faible comparativement à celui observé lorsque ce couple est en dehors de la plage définie par les seuils Si et S2. Pour ce faire, une machine à états du procédé de commande 100, par exemple à l'étape 10 ou à l'étape 20, fournit une information sur l'état de la fonction d'agrément préventif de la deuxième étape 20. 25 Lors de l'initialisation de cette machine à états, dont un exemple non limitatif de réalisation est illustré par la figure 4, la fonction d'agrément préventif est dans l'état attente d'une accélération 210. Lorsque le gradient de couple de consigne Cc est supérieur à un seuil prédéfini E, la fonction d'agrément préventif passe à l'état avant jeux moteur 30 220. La transition depuis l'état avant jeux moteur 220 vers l'état traversée des jeux moteurs 230 a lieu lorsque le couple préventif Cp est compris entre les premier et second seuils Si et S2. Lorsque la fonction d'agrément préventif est dans l'état traversée des 35 jeux moteur 230, si le couple préventif Cp est supérieur au second seuil S2, la fonction passe alors dans l'état après jeux moteur 240.

Depuis cet état après jeux moteur 240, la transition vers l'état attente d'une accélération 210 est effectuée lorsque le couple préventif Cp est égal au couple de consigne Cc. La figure 5 représente une machine à états d'une fonction de calcul du premier ou second seuil Si ou S2. Lorsque l'état traversée des jeux 230 n'a pas encore été franchi, c'est-à-dire tant qu'on n'est pas passé par l'état après jeux moteur 240, le premier ou second seuil Si ou S2 est calculé dans un état 310 et est égal à la somme d'un seuil physique Sp et d'un seuil dynamique Sd.

Lorsque l'état traversée des jeux 230 a déjà été franchi, ce premier ou second seuil Si ou S2 est calculé dans un état 320 et est égal uniquement au seuil physique Sp, ceci tant que le couple de consigne Cc est supérieur à un seuil de couple de consigne seuil_Cc prédéfini, généralement compris entre -10Nm et ONm.

Lorsque le couple de consigne Cc est devenu inférieur à la valeur du seuil de couple de consigne seuil_Cc, le premier ou second seuil Si ou S2 est de nouveau calculé dans l'étape 310 et est égal à la somme du seuil physique Sp et du seuil dynamique Sd, ceci tant que l'état traversée des jeux 230 n'est pas de nouveau franchi.

Le seuil physique Sp peut par exemple être défini en fonction du régime Nmot du moteur thermique et/ou du rapport de démultiplication Rbv de la transmission. Le seuil dynamique Sd dépend de la consigne conducteur Pacc. Le seuil dynamique Sd peut par exemple être également défini en 25 fonction du régime Nmot du moteur thermique et/ou du rapport de démultiplication Rbv de la transmission et/ou de l'état d'activation d'un mode sport du véhicule. Un tel état d'activation d'un mode sport sur un véhicule est connu et peut par exemple correspondre à un état d'enfoncement d'un bouton 30 poussoir sur le véhicule, à la position particulière d'une molette ou à toute autre interface permettant au conducteur d'indiquer sa volonté de disposer d'un véhicule plus dynamique (par exemple au moyen de durées de filtrage plus courtes ou de changements plus rapides des rapports de démultiplication de la transmission).

35 Pour simplifier le calcul et faciliter la mise au point du procédé de commande 100, une cartographie peut par exemple être utilisée pour déterminer le seuil physique Sp et le seuil dynamique Sd.

3005 1 1 5 8 Le premier seuil Si peut alors être égal, soit uniquement au seuil physique Sp, soit à la somme du seuil physique Sp et du seuil dynamique Sd, le second seuil S2 étant défini par rapport au premier seuil Si au moyen d'un décalage (en anglais « offset ») prédéfini. A l'inverse, il est également 5 possible de prendre comme valeur du second seuil S2, soit uniquement la valeur du seuil physique Sp, soit la somme du seuil physique Sp et du seuil dynamique Sd et de définir le premier seuil Si par décalage par rapport au second seuil S2. Cette valeur de décalage est variable selon les moteurs thermiques. A 10 titre d'exemple non limitatif, on peut choisir une valeur de décalage comprise entre 1 et 10 Newton-mètre (Nm). Ainsi, sur les graphiques de la figure 3, la fonction d'agrément préventif est dans l'état attente d'une accélération 210 jusqu'à l'instant tO. A l'instant tO, la consigne conducteur Pacc et donc le couple de 15 consigne Cc augmentent et la fonction d'agrément préventif passe dans l'état avant jeux moteur 220. L'état traversée des jeux 230 n'a pas encore été franchi, le premier ou le second seuil Si ou S2 est alors défini comme la somme du seuil physique Sp et du seuil dynamique Sd. Le seuil dynamique Sd étant dépendant de la 20 consigne conducteur Pacc, les premier et second seuils Si et S2 augmentent. A l'instant t1, le couple préventif Cp devient supérieur au premier seuil Si. La fonction d'agrément préventif est alors dans l'état traversée des jeux moteur 230 jusqu'à l'instant t2 pour lequel le couple préventif Cp devient supérieur au second seuil S2. Entre les instants t1 et t2, le gradient d'évolution du couple préventif Cp est alors réduit au moyen d'un filtre plus important appliqué au couple de consigne Cc pour éviter les à-coups. Après l'instant t2, on est dans l'état après jeux moteur 240 et lorsque le couple préventif Cp devient égal au couple de consigne Cc, on retourne dans l'état attente d'une accélération 210. Après cet instant t2, l'état traversée des jeux 230 a déjà été franchi, le premier ou second seuil Si ou S2 est donc égal uniquement au seuil physique Sp, en considérant que le couple de consigne Cc est supérieur au seuil de couple de consigne seuil_Cc prédéfini.

3005 1 1 5 9 La valeur du seuil physique Sp est généralement définie dans une plage de valeurs comprise entre -5 Nm et 5 Nm. La valeur des seuils Si et S2 se trouve donc fortement réduite à partir de l'instant t2. A l'instant t3, la consigne conducteur Pacc et donc le couple de 5 consigne Cc augmentent et la fonction d'agrément préventif passe dans l'état avant jeux moteur 220. Les seuils Si et S2 étant alors définis uniquement par rapport au seuil physique Sp, le couple préventif Cp est donc supérieur aux seuils Si et S2. La fonction d'agrément préventif reste donc dans l'état avant jeux moteur 220 10 et aucun filtrage supplémentaire pour le passage des jeux moteur n'est appliqué pour le calcul du couple préventif Cp. Lorsque par la suite (situation non représentée sur la figure 3) la consigne conducteur Pacc sera réduite et deviendra inférieure au seuil de consigne conducteur seuil_Pacc, le calcul du premier ou du second seuil Si 15 ou S2 sera de nouveau égal à la somme du seuil physique Sp et du seuil dynamique Sd. Ainsi, la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention permet d'éviter d'activer, lorsque cela n'est pas nécessaire, un nouvel état traversée des jeux moteur 230 de la fonction d'agrément préventif, ce qui réduit les 20 trous à l'accélération.

Claims

REVENDICATIONS1. Procédé de commande (100) d'un groupe motopropulseur d'un véhicule comportant au moins une étape (20) de calcul d'un couple préventif (Cp) d'un moteur thermique pour limiter les à-coups du groupe motopropulseur, ledit couple (Cp) dépendant d'un couple de consigne (Cc), ladite étape (20) comportant un état traversée des jeux moteur (230) lorsque ledit couple (Cp) est compris entre un premier seuil (Si) et un second seuil (S2), ledit procédé (100) étant caractérisé en ce qu'un desdits seuils (51, S2) est égal : - à la somme d'un seuil physique (Sp) et d'un seuil dynamique (Sd) tant que ledit état (230) n'a pas été franchi ; - uniquement audit seuil physique après que ledit état (230) a été franchi, ceci tant que ledit couple de consigne (Cc) est supérieur à un seuil de couple de consigne (seuil_Cc) prédéfini.
2. Procédé de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que le gradient d'évolution dudit couple préventif (Cp) est plus faible dans ledit état traversée des jeux (230) de ladite étape (20) qu'en dehors de cet état.
3. Procédé de commande (100) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le dit couple de consigne (Cc) dépend d'une consigne conducteur (Pacc) et en ce que ledit seuil dynamique (Sd) est défini par une cartographie dont une entrée est ladite consigne conducteur (Pacc).
4. Procédé de commande (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit seuil dynamique (Sd) est défini par une cartographie dont une entrée est un état d'activation d'un mode sport du véhicule.
5. Procédé de commande (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit seuil physique (Sp) et/ou ledit seuil dynamique (Sd) sont définis par une cartographie dont une entrée est le régime (Nmot) dudit moteur.
6. Procédé de commande (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit seuil physique (Sp) et/ou ledit seuil dynamique (Sd) sont définis par une cartographie dont une entrée est le rapport de démultiplication (Rbv) d'une transmission dudit groupe motopropulseur.
7. Procédé de commande (100) selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que ladite consigne conducteur (Pacc) est une position d'une pédale ou d'un levier d'accélération du véhicule.
8. Procédé de commande (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moteur thermique fonctionne à l'essence ou au gazole.
9. Véhicule caractérisé en ce qu'il comporte des moyens adaptés à mettre en oeuvre des étapes d'un procédé de commande (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes.