FR3029876A1 - METHOD FOR CONTROLLING A TORQUE RESUMPTION TRANSMISSION OF THE THERMAL MOTOR - Google Patents
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Abstract
Procédé de contrôle d'une transmission de véhicule en phase de reprise de couple du moteur thermique sur un rapport visé, caractérisé en ce qu'on impose à la transmission des changements de rapports spécifiques imposant au moteur une remontée de régime (ωm) vers son régime de synchronisation (ωpa) avec l'arbre primaire de la transmission sur le rapport visé en deux phases : - une première phase déclenchée à partir de la demande de reprise de couple, imposant temporairement à la transmission un ou plusieurs rapports plus longs que le rapport visé, et - une deuxième phase de synchronisation sur le rapport visé, déclenchée en engageant le rapport visé, pour amener le régime du moteur (ωm) sur le régime primaire (ωpa) de la transmission sur le rapport visé.A method of controlling a vehicle transmission in the engine torque recovery phase on a target gear, characterized in that it imposes on the transmission specific gear changes requiring the engine a rise in speed (ωm) to its synchronization regime (ωpa) with the primary shaft of the transmission on the target ratio in two phases: - a first phase triggered from the request for torque recovery, temporarily imposing the transmission one or more reports longer than the report, and - a second synchronization phase on the target report, initiated by engaging the report, to bring the engine speed (ωm) to the primary mode (ωpa) of the transmission on the target report.
Description
PROCEDE DE CONTROLE D'UNE TRANSMISSION EN PHASE DE REPRISE DE COUPLE DU MOTEUR THERMIQUE La présente invention concerne le contrôle des 5 transmissions automatiques, lors des reprises de couple du moteur thermique, notamment après une période de roulage en roue libre, ou sur le ralenti du moteur. Plus précisément, elle a pour objet un procédé de contrôle d'une transmission de véhicule en phase de reprise 10 de couple du moteur thermique. Cette invention trouve une application privilégiée, main non exclusive, sur des véhicules bénéficiant de la fonction de coupure et/ou de redémarrage automatique du moteur thermique en roulage. 15 Dans le cadre de la micro hybridation des moteurs thermiques, de nouvelles fonctionnalités sont introduites. On recherche notamment un gain en consommation de carburant en coupant le moteur, ou en le mettant au ralenti, dès que la traction n'est plus nécessaire, y compris véhicule 20 roulant. La reprise de couple doit cependant être aussi confortable que possible. Par la publication FR 2 824 790, on connaît un procédé de contrôle de véhicule en fin de phase de roulage en roue libre, visant à réaliser le ré-accouplement du 25 moteur et de la transmission dans les meilleures conditions de rapidité et de confort. Cette méthode consiste essentiellement à synchroniser les régimes du moteur et de la transmission, avant la fermeture de l'embrayage, par un contrôle approprié de l'injection de carburant. 30 Une telle solution présente deux inconvénients majeurs. En premier lieu, elle implique une consommation supplémentaire de carburant pour remonter le régime moteur. En deuxième lieu, elle introduit un retard dans le début de la transmission du couple aux roues, puisqu'il faut attendre 35 l'égalisation des régimes du moteur et de la transmission (de l'ordre de ls pour une sortie de mode à 50 km/h sur un 3029876 - 2 « pied à fond »), diminuant le brio du véhicule. La présente invention vise à optimiser la reprise de couple d'un moteur thermique sur une transmission automatique, lors du redémarrage du moteur thermique.The present invention relates to the control of the automatic transmissions during the torque recoveries of the heat engine, especially after a period of freewheeling, or on idling. of the motor. More specifically, it relates to a method of controlling a vehicle transmission in the torque recovery phase of the engine. This invention finds a preferred application, non-exclusive hand, on vehicles benefiting from the function of breaking and / or automatic restart of the thermal engine while driving. In the context of micro hybridization of thermal engines, new functionalities are introduced. In particular, it seeks a gain in fuel consumption by shutting down the engine, or by putting it to idle, as soon as traction is no longer necessary, including a rolling vehicle. The torque recovery must however be as comfortable as possible. By the publication FR 2 824 790, a vehicle control method is known at the end of the freewheeling phase, aiming at re-coupling the motor and the transmission in the best conditions of speed and comfort. This method essentially consists in synchronizing the speeds of the engine and the transmission, before closing the clutch, by an appropriate control of the fuel injection. Such a solution has two major disadvantages. First, it involves additional fuel consumption to raise the engine speed. In the second place, it introduces a delay in the beginning of the transmission of the torque to the wheels, since it is necessary to wait for the equalization of the engine speeds and the transmission (of the order of 1 s for a 50 mode output). km / h on a 3029876 - 2 "foot deep"), decreasing the brio of the vehicle. The present invention aims to optimize the torque recovery of a heat engine on an automatic transmission, when restarting the engine.
Elle propose à cet effet, d'optimiser la synchronisation du moteur et d'une transmission automatique, par une gestion spécifique des rapports de transmission. Plus précisément, l'invention prévoit d'imposer à la transmission des changements de rapports spécifiques en deux phases, faisant remonter le moteur vers son régime de synchronisation avec l'arbre primaire de la transmission sur le rapport visé : une première phase déclenchée à partir de la demande de reprise de couple, imposant temporairement à la 15 transmission un ou plusieurs rapports plus longs que le rapport visé, et une deuxième phase de synchronisation sur le rapport visé, déclenchée en engageant le rapport visé, pour amener le régime du moteur (tom) sur le régime primaire (0') 20 de la transmission sur le rapport visé. Lorsque la transmission est une transmission automatique, où les changements de rapports obéissent normalement à des lois de passages préétablies, on applique temporairement à celle-ci des lois de passages spécifiques 25 imposant des rapports de rang plus élevés que le rapport visé sur les lois préétablies. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront clairement de la description suivante d'un mode de réalisation non limitatif de celle-ci, en se 30 reportant aux dessins annexés, sur lesquels : la figure 1 montre des graphiques explicatifs de l'invention, - la figure 2 un illustre l'invention par un exemple d'application, et 35 - la figure 3 illustre l'architecture de commande électronique du système. 3029876 - 3 La figure 1 décrit une séquence de décélération et de reprise de couple, sur un véhicule en roulage classique (courbe A) et en mode « sailing » (courbes B et C). Elle montre l'évolution dans le temps, de la vitesse de 5 déplacement V, et de l'accélération F. Sur la première courbe (A), le moteur est couplé à la transmission pendant une décélération « pied levé », embrayage fermé, avec du frein moteur, avant un passage rétro. Les courbes B et C illustrent des modes « sailing », avec ouverture de la 10 chaîne cinématique (ouverture de l'embrayage) en décélération, donc sans frein moteur. Dans les trois cas, le véhicule est en phase de décélération jusque à to = 10s. Le conducteur marque alors sa volonté d'accélérer en appuyant sur sa pédale d'accélérateur dans trois contextes différents. Avec du frein moteur (courbe A), le véhicule, freiné par le moteur a déjà fortement ralenti. La synchronisation du moteur et de la transmission commence. Sans frein moteur (courbes B et C), la décélération est moins forte. Mais, avant commencer à remonter, la vitesse et l'accélération du véhicule chutent momentanément. Dans cette période, la variation de la vitesse et de l'accélération sont contraires à la volonté du conducteur qui souhaite accélérer. Sur la courbe B, la synchronisation s'effectue « classiquement » sur le rapport visé lors de la reprise de couple. Sur la courbe C, la baisse momentanée de vitesse et d'accélération est moindre que sur la courbe B, grâce à l'invention, qui impose l'engagement temporaire d'un rapport de transmission plus élevé que le rapport visé. Dans les cas d'utilisation du « stop & start » étendu (arrêt ou mise au ralenti du moteur véhicule roulant), la chaîne cinématique est débrayée du moteur. Sans frein moteur, le véhicule « file ». Lors de la reprise de couple, la variation d'accélération est ressentie fortement par le conducteur. Le 35 régime moteur est remonté par l'énergie cinétique du véhicule. Comme indiqué plus haut, il est important que la 3029876 - 4 - phase de ré-embrayage soit la plus douce possible, afin de minimiser la perception de la reprise de couple. On cherche normalement à limiter le choc ressenti par un pilotage fin de l'embrayage lors de sa fermeture. L'invention propose une 5 autre mesure, plus radicale et compatible avec ces méthodes, consistant à engager temporairement un rapport plus élevé. Le procédé de contrôle proposé, est illustré sur la figure 2. Dans cet exemple, le véhicule est sur le deuxième rapport, lorsqu'il sort de sa décélération, à to. On engage 10 alors un rapport plus élevé, (ici le ene, effectivement engagé à t1, puis le 5' à t2), qui met le régime de l'arbre primaire de la transmission, juste au-dessus du régime de ralenti. Ce rapport limite la différence de régime entre le moteur et la transmission.To this end, it proposes to optimize the synchronization of the engine and an automatic transmission, by a specific management of the transmission ratios. More specifically, the invention provides for the transmission of the specific gear changes in two phases, raising the engine to its synchronization speed with the primary shaft of the transmission on the target report: a first phase triggered from the request for torque recovery, temporarily forcing the transmission one or more reports longer than the target report, and a second synchronization phase on the target report, triggered by engaging the report, to bring the engine speed ( tom) on the primary regime (0 ') 20 of the transmission on the target report. When the transmission is an automatic transmission, where the gearshifts normally obey predetermined pass laws, it is temporarily applied to it specific passing laws imposing higher rank ratios than the target report on the predetermined laws. . Other features and advantages of the present invention will become apparent from the following description of a non-limiting embodiment thereof, with reference to the accompanying drawings, in which: Figure 1 shows explanatory graphs of the FIG. 2 illustrates the invention by an exemplary application, and FIG. 3 illustrates the electronic control architecture of the system. FIG. 1 depicts a deceleration and torque recovery sequence on a vehicle in conventional taxiing (curve A) and in sailing mode (curves B and C). It shows the evolution over time, the speed of displacement V, and the acceleration F. On the first curve (A), the motor is coupled to the transmission during a deceleration "foot lifted", clutch closed, with engine braking, before a retro passage. Curves B and C illustrate "sailing" modes, with opening of the kinematic chain (opening of the clutch) in deceleration, therefore without engine braking. In all three cases, the vehicle is in deceleration phase up to to = 10s. The driver then marks his will to accelerate by pressing his accelerator pedal in three different contexts. With the engine brake (curve A), the vehicle, braked by the engine has already slowed down considerably. Synchronization of the motor and transmission begins. Without motor braking (curves B and C), the deceleration is less strong. But, before starting to go up, the speed and the acceleration of the vehicle fall momentarily. In this period, the variation of speed and acceleration are contrary to the will of the driver who wishes to accelerate. On the curve B, the synchronization is done "conventionally" on the target report during the torque recovery. On the curve C, the momentary decrease in speed and acceleration is less than in curve B, thanks to the invention, which imposes the temporary commitment of a transmission ratio higher than the target ratio. In the case of use of the "stop & start" extended (stop or idling of the motor vehicle running), the drive train is disengaged from the engine. Without engine braking, the vehicle "files". During the torque recovery, the variation of acceleration is felt strongly by the driver. The engine speed is raised by the kinetic energy of the vehicle. As indicated above, it is important that the re-clutching phase be as gentle as possible, in order to minimize the perception of the torque recovery. It is normally sought to limit the impact felt by a fine control of the clutch when closing. The invention proposes another, more radical and compatible measure with these methods of temporarily engaging a higher ratio. The proposed control method is illustrated in Figure 2. In this example, the vehicle is on the second gear, when it comes out of its deceleration, to. A higher ratio is then engaged (here the ene actually engaged at t1, then the 5 'to t2), which puts the speed of the primary shaft of the transmission just above the idle speed. This ratio limits the difference in speed between the engine and the transmission.
15 Le premier rapport engagé en sortie de décélération, à t1 est le ene. On passe ensuite sur le 5' rapport (entre t2 et t2), et enfin sur le 2' (entre t4 et t5). La synchronisation s'effectue avec une augmentation constante du régime moteur corn, jusqu'à t5. topa est la cible de régime 20 primaire de transmission sur le 2' rapport entre t1 et t5, s'il est engagé directement. opb est la cible de régime primaire de la transmission si on passe par la 6ème et la 5ème Avec cette méthode, le couple moteur est déjà très proche de sa cible de régime en 2', lorsque ce rapport est 25 finalement engagé. La synchronisation finale des régimes du moteur et de la transmission, entre t4 et t5, est moindre et plus rapide. Dans la partie inférieure de la figure 2, on voit que le couple moteur Cm rejoint rapidement la demande de couple 30 Cd du conducteur. Cet exemple est relatif à une transmission à double embrayage d'entrée (« Dual Clutch Transmission »). CE1 et CE2 représentent les couples transmis par chacun des deux embrayages, El et E2. L'embrayage CE1 est serré pour engager la 6'. Le deuxième embrayage E2 lui est substitué pour passer la en 5' entre t2 et t3. Enfin, El est substitué à E2 pour passer de cinquième en seconde entre t4 et t5. 3029876 - 5 - Le procédé de contrôle repose sur une gestion particulière des rapports de transmission, consistant à substituer temporairement un ou plusieurs rapport plus élevés que celui qui est normalement visée par le conducteur 5 et/ou le calculateur de la transmission, afin de limiter la décélération du véhicule lors de la fermeture de l'embrayage. Cette substitution assure un gain de consommation de carburant et un meilleur agrément de conduite qu'un passage direct sur le rapport visé. Le, ou 10 les, rapport(s) intermédiaire(s), assure(nt) un compromis entre la réduction de la consommation, l'agrément de conduite et la limitation du niveau vibratoire. Lorsque la transmission est une transmission automatique, où les changements de rapports obéissent 15 normalement à des lois de passages préétablies, on lui applique temporairement des lois de passages spécifiques imposant des rapports de rang plus élevés que le rapport visé sur les lois préétablies. La transmission dispose ainsi d'un mode normal, et d'un mode spécifique dans lequel elle 20 échappe temporairement. L'application temporaire d'une loi de changement de rapport spécifique, permet une remontée de régime en deux phases. On impose au moteur une remontée de régime (Dm vers son régime de synchronisation w avec l'arbre primaire de 25 la transmission sur le rapport visé avec : une première phase déclenchée à partir de la demande de reprise de couple, qui impose temporairement à la transmission, un ou plusieurs rapports plus longs que le rapport visé, et 30 une deuxième phase de synchronisation sur le rapport visé, déclenchée en engageant le rapport visé, pour amener le régime du moteur primaire sur le régime primaire de la transmission sur le rapport visé. Comme dans l'exemple de la figure 2, on peut imposer 35 à la transmission, le passage successif par deux rapports intermédiaires. Au cours de la première phase, le rapport 3029876 - 6 - temporaire fait tourner l'arbre primaire de la transmission à un régime oph, plus faible que le régime attendu topa. Cette loi ne répond pas à la demande de « redécollage », mais elle permet de remonter le régime du moteur tom, vers le régime 5 attendu topa, sans à-coup pour le conducteur, en fournissant du couple aux roues. La deuxième phase, intervenant lorsque le régime moteur (Dm s'approche de la valeur cible topa, est une transition vers le retour sur la loi de passage standard. L'engagement du rapport visé, permet de répondre à 10 la demande de couple du conducteur. La figure 3 décrit, de manière non limitative, une répartition des fonctions entre le calculateur du moteur et celui de la transmission. Côté moteur, un superviseur reçoit des informations traduisant la volonté du conducteur (pédale 15 d'accélération, pédale de frein, levier de vitesses), des informations de commande du conducteur (Interface Homme Machine), une information sur l'état de l'embrayage, et une instruction éventuelle d'inhibition du mode spécifique proposé (Synthèse des inhibitions) sur la base de paramètres 20 incluant la vitesse du véhicule, la pente de la route, l'accélération latérale, la climatisation, ou la température du moteur (Thermique moteur). Le superviseur émet une requête d'entrée ou de sortie de mode vers le « Calculateur de boîte », au sein duquel on distingue un « Coordinateur », 25 une unité de calcul de rapports de transmission (BV), et une unité de contrôle d'embrayage. En conclusion, l'invention permet d'introduire, dans de bonnes conditions d'agrément et d'économie de carburant, des fonctionnalités telles le roulage en roue libre ou 30 « sailing » (par ouverture embrayage, moteur au ralenti lorsque le conducteur ne fait pas de demande d'accélération du véhicule), de même que le « sailing stop » (ouverture embrayage, moteur coupé lorsque le conducteur ne fait pas de demande d'accélération du véhicule) et le « coasting stop » 35 (arrêt du moteur lorsque le conducteur actionne la pédale de 3029876 - 7 - frein, et que le véhicule a une vitesse faible). Parmi ses avantages, il faut rappeler qu'elle n'impose aucun changement dans la définition technique moteur et de la transmission, et qu'elle permet de conserver le gain de 5 consommation de carburant autorisé par ces fonctions. La transmission peut adopter son mode de fonctionnement spécifique, si la demande de reprise de couple intervient lorsque le moteur thermique est coupé de la transmission par ouverture d'un embrayage, lorsque le moteur tourne au 10 ralenti, ou lorsqu'il est coupé.The first gear engaged at the deceleration output at t1 is the ene. We then go on the 5 'ratio (between t2 and t2), and finally on the 2' (between t4 and t5). The synchronization is carried out with a constant increase in engine speed corn, up to t5. topa is the primary transmission rate target on the 2 'ratio between t1 and t5, if engaged directly. opb is the primary mode target of the transmission if we go through the 6th and the 5th. With this method, the engine torque is already very close to its target speed in 2 ', when this ratio is finally engaged. The final synchronization of the engine and transmission speeds, between t4 and t5, is lower and faster. In the lower part of FIG. 2, it can be seen that the engine torque Cm quickly reaches the torque demand Cd of the driver. This example relates to a dual clutch transmission ("Dual Clutch Transmission"). CE1 and CE2 represent the couples transmitted by each of the two clutches, E1 and E2. The clutch CE1 is tightened to engage the 6 '. The second clutch E2 is substituted to pass the 5 'between t2 and t3. Finally, El is substituted for E2 to go from fifth to second between t4 and t5. The control method is based on a particular management of the transmission ratios, consisting of temporarily replacing one or more ratios higher than that normally intended by the driver and / or the transmission computer, in order to limit the deceleration of the vehicle when closing the clutch. This substitution ensures a fuel economy gain and a better driving pleasure than a direct passage on the target report. The intermediate ratio (s) provide a compromise between the reduction of consumption, the driving pleasure and the limitation of the vibratory level. When the transmission is an automatic transmission, where the gear changes normally obey predetermined pass laws, it is temporarily applied to specific pass laws imposing higher rank ratios than the target gear on the preset laws. The transmission thus has a normal mode, and a specific mode in which it temporarily escapes. The temporary application of a specific gearshift law, allows a revival of regime in two phases. The engine is forced to increase its speed (Dm towards its synchronization speed w with the primary shaft of the transmission on the target ratio with: a first phase triggered from the request for torque recovery, which temporarily imposes on the transmission, one or more reports longer than the report referred to, and a second phase of synchronization on the target report, triggered by engaging the report, to bring the regime of the primary engine on the primary regime of the transmission on the report referred to As in the example of FIG. 2, it is possible to impose on the transmission the successive passage through two intermediate gears During the first phase, the temporary ratio rotates the primary shaft of the transmission. at a regime oph, weaker than the regime expected topa.This law does not meet the demand for "redeck", but it allows to raise the engine speed tom, to the regim e 5 expected topa, smoothly for the driver, providing torque to the wheels. The second phase, which intervenes when the engine speed (Dm approaches the target value topa), is a transition towards the return on the standard law of passage.The engagement of the targeted report, makes it possible to respond to the torque demand of the Figure 3 describes, in a nonlimiting manner, a distribution of functions between the engine computer and the transmission computer.On the engine, a supervisor receives information reflecting the will of the driver (accelerator pedal, brake pedal). , gear lever), driver control information (Human Machine Interface), information on the condition of the clutch, and a possible instruction to inhibit the proposed specific mode (synthesis of inhibitions) on the basis of parameters 20 including vehicle speed, road gradient, lateral acceleration, air conditioning, or engine temperature (Engine thermal) .The supervisor issues an entry request or mode output to the "box calculator", within which a "coordinator" is distinguished, a transmission ratio calculation unit (BV), and a clutch control unit. In conclusion, the invention makes it possible to introduce, in good conditions of approval and fuel economy, functionalities such as freewheeling or "sailing" (by clutch opening, engine idling when the driver does not request acceleration of the vehicle), as well as the "sailing stop" (opening clutch, engine cut when the driver does not request acceleration of the vehicle) and the "coasting stop" 35 (engine stop when the driver operates the brake pedal, and the vehicle has a low speed). Among its advantages, it should be remembered that it imposes no change in the technical engine and transmission definition, and that it allows to retain the gain of fuel consumption authorized by these functions. The transmission may adopt its specific operating mode, if the request for torque recovery occurs when the engine is cut off the transmission by opening a clutch, when the engine is running at idle, or when it is cut.
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