FR3051231A1 - Appareil de commande de vehicule - Google Patents

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Abstract

La présente invention concerne un appareil de commande qui est capable d'exécuter une opération à sécurité intégrée nécessaire même lorsqu'un dysfonctionnement difficile à détecter avant le démarrage d'un moteur (2) se produit. Lorsqu'un degré de force motrice supérieur à un niveau donné est transmis à une roue motrice (5), par exemple si l'accélération d'un véhicule dépasse une valeur donnée alors qu'un ISG (4) est en train de fonctionner comme un moteur électrique pour démarrer le moteur, un contrôleur unifié (14) fonctionne en limitant la force motrice que doit produire l'ISG (4).

Description

APPAREIL DE COMMANDE DE VÉHICULE
La présente invention concerne, de façon générale, un appareil de commande pour véhicules.
En règle générale, lorsqu’une défaillance se produit dans le fonctionnement des capteurs ou des actionneurs installés sur un véhicule, on effectue une opération à sécurité intégrée pour réduire la puissance motrice du véhicule. A titre d’exemple, la première publication de brevet japonais n° 2009-62 998 présente un système de commande de véhicule qui est conçu pour conclure que le véhicule est maintenant placé dans une condition d’accélération non intentionnelle de la part du conducteur lorsque l’accélération réelle du véhicule dépasse son accélération requise, calculée en fonction de la position de la pédale d’accélérateur et pour réduire ensuite la puissance motrice produite par le moteur.
Or, lorsque la technologie classique, telle que décrite dans la publication précitée, a pour inconvénient que lorsqu’une défaillance se produit dans le fonctionnement, par exemple, d’un passage au point mort d’une boîte de vitesses ou d’un changement de vitesse résultant d’une manœuvre de son levier, laquelle est généralement difficile à détecter avant le démarrage du moteur, il est impossible d’exécuter une opération à sécurité intégrée nécessaire.
La présente invention a été réalisée dans le but d’éliminer le problème ci-dessus. L’invention a pour objet de fournir un appareil de commande pour véhicules qui soit apte à exécuter une opération à sécurité intégrée nécessaire même en cas de dysfonctionnement difficile à détecter avant le démarrage du moteur.
Selon un premier aspect de l’invention visant à résoudre le problème ci-dessus, il est prévu un appareil de commande pour un véhicule équipé d’un moteur qui produit une puissance transmise à une roue motrice et d’un moteur électrique qui produit une force motrice pour démarrer le moteur. Lorsqu’un degré de force motrice qui est supérieur à un niveau donné est transmis à la roue motrice alors que le moteur électrique est en train de démarrer le moteur, la force motrice devant être transmise par le moteur électrique au moteur est limitée.
La présente invention fournit un appareil de commande qui permet d’effectuer une opération à sécurité intégrée appropriée même s’il se produit un dysfonctionnement difficile à détecter avant le démarrage d’un moteur.
La figure 1 est une vue structurelle qui montre la plus grande partie d’un véhicule sur lequel est monté un appareil de commande selon un mode de réalisation de l’invention.
La figure 2 est un organigramme qui représente une opération de commande d’un appareil de commande pour véhicules selon un mode de réalisation de l’invention.
Nous allons décrire ci-après un mode de réalisation de l’invention en nous reportant aux dessins. Nous décrivons ci-dessous un véhicule sur lequel est monté un appareil de commande selon le mode de réalisation de l’invention.
Le véhicule 1, représenté sur la figure 1, comprend un moteur à combustion interne 2, un ISG (démarreur générateur intégré) 4, une boîte de vitesses 6 destinée à assurer la conversion de la vitesse de la puissance motrice transmise à des roues motrices 5, une batterie 7, un contrôleur de moteur 10, un contrôleur de moteur 11, un contrôleur de boîte de vitesses 12, un contrôleur de batterie 13 et un contrôleur unifié 14. L’ISG 4 fonctionne comme un moteur électrique pour faire tourner un arbre de sortie du moteur 2 par le biais d’une courroie 3. La boîte de vitesses 6 fonctionne comme un variateur de vitesse pour modifier la vitesse de la force ou de la puissance motrice transmise aux roues motrices 5. La batterie 7 transmet un courant électrique entre cette même batterie et l’ISG 4. Le contrôleur de moteur 10 commande le fonctionnement du moteur 2. Le contrôleur de moteur 11 commande le fonctionnement de l’ISG 4. Le contrôleur de boîte de vitesses 12 commande le fonctionnement de la boîte de vitesses 6. Le contrôleur de batterie 13 commande le fonctionnement de la batterie 7. Le contrôleur unifié 14 commande le fonctionnement de ces différents contrôleurs. À l’intérieur du moteur 2 sont formés une pluralité de cylindres. Dans le présent mode de réalisation, le moteur 2 est conçu pour être doté d’un piston qui effectue une suite de quatre courses : une course d’aspiration (appelée également course d’admission), une course de compression, une course de détente et une course d’échappement dans chaque cylindre. Il produit ainsi la puissance transmise aux roues motrices 5. L’ISG 4 sert de moteur électrique et de générateur électrique. Le moteur électrique est alimenté en courant électrique par la batterie 7, de sorte qu’il tourne pour démarrer le moteur 2. Le générateur électrique sert à convertir le couple transmis par l’arbre de sortie du moteur 2 en courant électrique pour charger la batterie 7.
Dans le présent mode de réalisation, l’ISG 4 est commandé par le contrôleur de moteur 11 et sert de moteur électrique pour démarrer le moteur 2. L’ISG 4 sert également de moteur électrique pour produire la puissance qui est transmise aux roues motrices 5.
La boîte de vitesses 6 comprend un embrayage et un variateur de vitesse. L’embrayage est commandé par le contrôleur de boîte de vitesses 12 pour établir ou bloquer une voie de transmission de puissance par laquelle la puissance est transmise du moteur 2 aux roues motrices 5. Le variateur de vitesse est commandé par le contrôleur de boîte de vitesses 12 pour modifier un rapport d’engrenage de la boîte de vitesses 6.
Le contrôleur de moteur 10, le contrôleur de moteur 11, le contrôleur de boîte de vitesses 12, le contrôleur de batterie 13 et le contrôleur unifié 14 sont chacun mis en œuvre par un ordinateur équipé d’une unité centrale de traitement, d’une mémoire vive, d’une mémoire morte, d’une mémoire flash dans laquelle sont enregistrées des données de sauvegarde, d’un port d’entrée et d’un port de sortie.
La mémoire morte de chaque ordinateur contient diverses constantes, diverses cartes, et des programmes qui lui permettent de fonctionner comme le contrôleur qui lui correspond.
Plus précisément, l’unité centrale utilise la mémoire vive comme zone de travail pour exécuter les programmes enregistrés dans la mémoire morte, de sorte que l’ordinateur fonctionne comme celui des contrôleurs qui lui correspond, entre le contrôleur de moteur 10, le contrôleur de moteur 11, le contrôleur de boîte de vitesses 12, le contrôleur de batterie 13 et le contrôleur unifié 14.
Le contrôleur de moteur 10, le contrôleur de moteur 11, le contrôleur de boîte de vitesses 12, le contrôleur de batterie 13 et le contrôleur unifié 14 assurent la transmission de signaux de commande entre ces derniers au travers du réseau local de bord 15 qui obéit au protocole du réseau local des contrôleurs.
Dans ce mode de réalisation, le contrôleur de moteur 10 est conçu pour fonctionner dans un mode d’arrêt au ralenti. Dans le mode d’arrêt au ralenti, le contrôleur de moteur 10 sert à arrêter le moteur 2 lorsqu’une condition d’arrêt donnée est remplie et à actionner l’ISG 4 par le biais du contrôleur de moteur 11 pour redémarrer le moteur 2 lorsqu’une condition de redémarrage donnée est remplie.
En roccurrence, la condition d’arrêt donnée dans le mode d’arrêt au ralenti est une condition dans laquelle la vitesse du véhicule est inférieure à une certaine vitesse (par exemple 10 km/h). La condition de redémarrage donnée est une condition dans laquelle le degré d’effort exercé sur une pédale de frein, non représentée, est inférieur à une valeur donnée et aucun des contrôleurs 10 à 14 n’a détecté de dysfonctionnement.
Au port d’entrée du contrôleur unifié 14 sont reliés un capteur de G 20, un capteur de vitesse du véhicule 21, un capteur de position de l’accélérateur 24 et un capteur d’angle de braquage 25. Le capteur de G 20 mesure une accélération du véhicule 1. Le capteur de vitesse du véhicule 21 mesure la vitesse du véhicule 1. Le capteur de position de l’accélérateur 24 mesure un degré d’effort sur la pédale d’accélérateur 23 (que nous appellerons également, ci-après, position de l’accélérateur). Le capteur d’angle de braquage 25 mesure l’angle de braquage du volant du véhicule 1.
Le contrôleur unifié 14 procède à une opération à sécurité intégrée destinée à limiter la transmission d’une force motrice de l’ISG 4 au moteur 2 en cas de transmission d’un degré de force motrice supérieur à un niveau ou à une valeur donnés aux roues motrices 5 alors que l’ISG 4 est en train de démarrer le moteur 2. Dans le présent mode de réalisation, lorsqu’il entre dans le mode à sécurité intégrée, le contrôleur unifié 14 arrête ou désactive l’ISG 4.
Lorsqu’une accélération a du véhicule 1, mesurée par le capteur de G 20, dépasse une valeur donnée THa alors que l’ISG 4 est en train de démarrer le moteur 2, le contrôleur unifié 14 détermine qu’un degré de force motrice ou de couple qui est supérieur à la valeur donnée est en train d’être transmis aux roues motrices 5.
Le contrôleur unifié 14 a également pour fonction de modifier la valeur donnée THa selon que le véhicule est en train de se déplacer ou non. Plus précisément, le contrôleur unifié 14 analyse les données de sortie du capteur de vitesse du véhicule 21, du capteur de position de l’accélérateur 24 et du capteur d’angle de braquage 25 pour déterminer si le véhicule 1 est maintenant en train de se déplacer ou non. S’il s’avère que le véhicule 1 n’est pas en train de se déplacer, le contrôleur unifié 14 sélectionne une valeur al comme étant la valeur donnée THa. Ou bien, s’il s’avère que le véhicule est maintenant en train de se déplacer, le contrôleur unifié 14 sélectionne une valeur a2 comme valeur donnée THa. La valeur al est fixée comme étant inférieure à a2. Les valeurs al et a2 sont enregistrées dans la mémoire morte du contrôleur unifié 14.
La mémoire morte du contrôleur unifié 14 peut également contenir une carte qui indique la valeur a2 associée aux données de sortie des capteurs tels que le capteur de vitesse du véhicule 21, le capteur de position de l’accélérateur 24 et le capteur d’angle de braquage 25 et peut déterminer la valeur a2 en consultant la carte.
Nous allons à présent décrire une opération de commande exécutée par l’appareil de commande ainsi réalisé selon le présent mode de réalisation, en nous reportant à la figure 2. L’opération de commande dont il est question ci-après est effectuée de manière cyclique jusqu’à ce que le moteur 2 fonctionne de lui-même après son démarrage.
Après être entré en mode de commande, le contrôleur unifié 14 commence par exécuter une opération à l’étape SL A l’étape SI, le contrôleur unifié 14 détermine si le véhicule 1 est en train de se déplacer ou non.
Si la réponse obtenue est NON, ce qui signifie que le véhicule 1 est reconnu comme immobile, le contrôleur unifié 14 exécute alors une opération à l’étape S2. Sinon, si la réponse obtenue est Oui, ce qui signifie que le véhicule 1 est maintenant en train de se déplacer, le contrôleur unifié 14 exécute une opération à l’étape S3. A l’étape S2, le contrôleur unifié 14 fixe la valeur donnée THa comme étant la valeur al. Après l’étape S2, le contrôleur unifié 14 exécute une opération à l’étape S4. A l’étape S3, le contrôleur unifié 14 fixe la valeur donnée THa comme étant la valeur a2. Après l’étape S3, le contrôleur unifié 14 exécute une opération à l’étape S4. A l’étape S4, le contrôleur unifié 14 détermine si l’accélération a, mesurée par le capteur de G 20, est supérieure ou non à la valeur donnée THa. Si la réponse obtenue est NON, ce qui signifie que l’accélération a n’est pas supérieure à la valeur donnée THa, le contrôleur unifié 14 met fin à l’opération de commande.
Sinon, si la réponse obtenue est Oui, ce qui signifie que l’accélération a est supérieure à la valeur donnée THa, le contrôleur unifié 14 exécute une opération à l’étape S5. A l’étape S5, le contrôleur unifié 14 limite la force ou le couple moteurs produits par l’ISG 4 et met ensuite fin à l’opération de commande.
Comme nous l’avons expliqué ci-dessus, s’il s’avère qu’un degré de force motrice supérieur à la valeur donnée est transmis aux roues motrices 5 alors que riSG 4 est en train de fonctionner pour démarrer le moteur 2, le présent mode de réalisation sert à réduire le degré de force motrice devant être généré par l’ISG 4, ce qui permet à l’opération à sécurité intégrée souhaitée de commencer même si un dysfonctionnement difficile à détecter avant le démarrage du moteur 2 s’est produit.
Lorsque l’accélération a du véhicule 1 dépasse la valeur donnée THa alors que riSG 4 est en train de démarrer le moteur 2, ce mode de réalisation détermine qu’un degré de puissance ou de couple qui est supérieur à la valeur donnée a été transmis aux roues motrices 5, ce qui permet une meilleure précision pour détecter le fait qu’un degré de force motrice supérieur à la valeur donnée a été transmis aux roues motrices 5.
Ce mode de réalisation permet de modifier la valeur donnée THa selon que le véhicule 1 est en train de se déplacer ou non. On évite ainsi l’erreur consistant à conclure que le degré de force motrice qui a été transmis aux roues motrices 5 est supérieur à la valeur donnée à cause de l’accélération du véhicule 1 en train de se déplacer.
Le présent mode de réalisation renvoie à un exemple dans lequel l’appareil de commande de l’invention est utilisé dans un véhicule 1 conçu pour fonctionner en mode d’arrêt au ralenti, mais l’invention peut également s’appliquer à des véhicules dans lesquels le moteur 2 après actionnement d’un commutateur, par exemple d’un commutateur de démarrage, qui émet une instruction de démarrage du moteur 2. L’appareil de commande de ce mode de réalisation est utilisé sur un véhicule 1 équipé de l’ISG 4 fonctionnant comme un moteur électrique pour démarrer le moteur 2, mais il peut également être utilisé sur des véhicules équipés d’un moteur démarreur servant à démarrer le moteur 2.
Le présent mode de réalisation renvoie à un exemple dans lequel l’appareil de commande de l’invention est utilisé dans un véhicule 1 dans lequel l’ISG 4 sert de moteur électrique pour faire tourner l’arbre de sortie du moteur 2 par le biais de la courroie 3, mais l’appareil de commande de l’invention peut également être utilisé sur des véhicules équipés d’un mécanisme d’embrayage placé entre le moteur 2 et le moteur électrique.
Si l’appareil de commande de l’invention est utilisé sur un véhicule équipé d’un mécanisme de connexion et de déconnexion, tel qu’un embrayage, placé entre le moteur 2 et le moteur électrique, il est possible de mettre le mécanisme de connexion et de déconnexion en état de déconnexion pour effectuer l’opération à sécurité intégrée.
Bien que nous ayons décrit la présente invention à la lumière de son mode de réalisation préféré afin d’en faciliter la compréhension, il est bien entendu possible de mettre en œuvre l’invention de différentes manières sans pour autant s’écarter du principe de cette dernière. Par conséquent, l’invention doit être considérée comme comprenant tous les modes de réalisation et toutes les modifications du mode de réalisation illustré qu’il est possible de mettre en œuvre sans s’écarter du principe de l’invention.

Claims (5)

  1. REVENDICATIONS
    1. Appareil de commande pour un véhicule (1) équipé d’un moteur (2) qui produit une puissance transmise à une roue motrice (5) et d’un moteur électrique qui produit une force motrice pour démarrer le moteur (2), dans lequel lorsqu’un degré de force motrice qui est supérieur à un niveau donné est transmis à la roue motrice (5) alors que le moteur électrique est en train de démarrer le moteur (2), on limite la force motrice devant être transmise par le moteur électrique au moteur (2).
  2. 2. Appareil de commande selon la revendication 1, dans lequel lorsque l’accélération du véhicule (1) dépasse une valeur donnée alors que le moteur électrique est en train de démarrer le moteur (2), on détermine que le degré de force motrice supérieur au niveau donné a été transmis à la roue motrice (5).
  3. 3. Appareil de commande selon la revendication 2, dans lequel on modifie ladite valeur donnée selon que le véhicule (1) est en train de se déplacer ou non.
  4. 4. Appareil de commande selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel lors du redémarrage du moteur (2) dans un mode d’arrêt au ralenti dans lequel lorsqu’une condition présélectionnée d’arrêt automatique est remplie, on arrête le moteur (2) et lorsqu’une condition présélectionnée de redémarrage est remplie, on actionne le moteur électrique pour redémarrer le moteur (2), on détermine si un degré de force motrice supérieur au niveau donné a été transmis à la roue motrice (5) ou non.
  5. 5. Appareil de commande selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel ledit moteur électrique sert à produire une puissance transmise à la roue motrice (5) en plus de la force motrice pour démarrer le moteur (2).
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