FR3052128A1

FR3052128A1 - Procede de commande d'un mode de roulage en roue-libre avec une periode de validation avant activation

Info

Publication number: FR3052128A1
Application number: FR1655124A
Authority: FR
Inventors: Fabrice Grisi; Frederic Dubillard
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: Stellantis Auto Sas Fr
Priority date: 2016-06-06
Filing date: 2016-06-06
Publication date: 2017-12-08
Anticipated expiration: 2036-06-06
Also published as: FR3052128B1

Abstract

Procédé de commande d'un mode de roulage automatique en roue-libre , comprenant quand le conducteur présente une demande brute en relâchant la pédale d'accélérateur sans actionner les freins du véhicule, l'ouverture de la chaîne de traction de ce moteur le reliant aux roues motrices et sa mise au ralenti ou à l'arrêt, caractérisé en ce qu'il réalise une mise à jour de la moyenne des derniers temps de maintien du mode de roulage en roue-libre, calculés chacun à partir de la demande brute du conducteur, puis une comparaison de cette moyenne avec des valeurs préétablies définissant une période de validation (P) avant l'activation du mode roue-libre, et enfin lors de la demande brute suivante il applique cette période de validation (P) avant d'activer le mode roue-libre.

Description

PROCEDE DE COMMANDE D’UN MODE DE ROULAGE EN ROUE-LIBRE AVEC UNE PERIODE DE VALIDATION AVANT ACTIVATION

La présente invention concerne un procédé de commande d’un mode de roulage automatique en roue-libre pour un véhicule automobile, ainsi qu’un véhicule automobile comportant des moyens mettant en œuvre un tel procédé de commande.

Certains véhicules automobiles comprenant un moteur thermique de traction comportent un mode de roulage automatique en roue-libre, appelé en langue anglaise « Free Wheeling », qui suivant les conditions de fonctionnement, quand le conducteur relâche la pédale d’accélérateur sans demander un freinage de ce véhicule, ouvre la chaîne de traction afin de permettre une avance du véhicule uniquement avec son inertie.

Pour ouvrir la chaîne de traction et éliminer le frein moteur le véhicule peut en particulier débrayer un embrayage se trouvant en entrée de la transmission, ou mettre cette transmission au point mort.

De cette manière en anticipant suffisamment un ralentissement ou un arrêt du véhicule, ou dans le cas d’une descente pas trop forte, le véhicule parcourt avec son inertie une certaine distance avec son moteur thermique au ralenti, ou à l’arrêt s’il dispose d’une fonction d’arrêt et de démarrage automatique, en présentant une consommation de carburant très faible ou nulle.

En particulier les constructeurs automobiles cherchent à établir dans un fonctionnement normal du véhicule le mode de roulage en roue-libre par défaut, de manière systématique pour tous les conducteurs afin d’atteindre des objectifs de consommation et de pollution.

Le gain en consommation dépend de la capacité du conducteur à anticiper son arrivée sur un obstacle, le gain le plus important étant réalisé avec un lâcher de la pédale d’accélérateur au plus tôt permettant d’arriver juste sur l’obstacle sans aucun freinage.

Un procédé connu de commande d’un mode de roulage en roue-libre, mis en oeuvre par un système de supervision du groupe motopropulseur, comporte l’ouverture systématique de la chaîne de traction dès que le conducteur émet une demande comprenant le relâchement de la pédale d’accélérateur et aucune action sur la pédale de frein.

Quand le conducteur presse par la suite la pédale d’accélérateur ou de frein, le système de supervision demande alors la sortie automatique du mode roue-libre en démarrant le moteur thermique si nécessaire, en ajustant sa vitesse de rotation pour atteindre celle correspondant à la transmission, puis en refermant la chaîne de traction, et enfin en établissant le couple moteur en fonction de la demande du conducteur.

Toutefois pour un conducteur mal adapté au mode de roulage en roue-libre, un problème se pose car il peut demander ce type de roulage pour des temps trop courts qui s’avèrent alors néfastes pour la consommation de carburant.

Pour corriger ce problème une solution connue consiste à filtrer dans le temps les demandes de roulage en roue-libre, en appliquant après la demande du conducteur un temps de validation prédéfini d’attente avant d’ouvrir la chaîne de traction, le moteur étant maintenu à la même vitesse avec une alimentation lui permettant de ne pas délivrer de couple. On applique ensuite le mode roue-libre en ouvrant la chaîne de traction seulement après le temps de validation prédéfini, ce qui permet d’éliminer des demandes pour des temps trop courts.

Toutefois en appliquant systématiquement le temps de validation prédéfini on handicape les conducteurs bien adaptés à ce mode car ce temps de validation comporte le maintien pour le moteur d’une vitesse qui peut être élevée en consommant du carburant, alors que le temps de validation pourrait être éliminé pour ceux qui utilisent généralement bien ce mode avec des temps longs.

Un autre procédé connu de commande d’un mode roue-libre, présenté notamment par le document FR-B1-2980149, détecte une situation permettant un roulage en roue-libre, calcule ensuite l’instant au plus tôt pour commencer ce roulage en roue-libre et l’instant au plus tard pour commencer un freinage, puis détermine l’instant souhaité par le conducteur pour ralentir son véhicule, et enfin adapte un instant individuel propre pour commencer le roulage en roue-libre en fonction de l’instant souhaité par le conducteur.

Ce procédé permet d’anticiper un freinage en déclenchant automatiquement le mode roue-libre, tout en s’adaptant au conducteur afin de ne pas le perturber avec cette application automatique.

Toutefois ce procédé déclenche automatiquement le mode roue-libre avant un obstacle en relâchant l’accélérateur à la place du conducteur, sans s’occuper de sa demande, et retarde ce déclenchement s’il comprend que cela peut perturber le conducteur. Il ne traite pas le cas où ce mode est demandé par le conducteur.

La présente invention a notamment pour but d’éviter ces inconvénients de la technique antérieure.

Elle propose à cet effet un procédé de commande d’un mode de roulage automatique en roue-libre pour un véhicule équipé d’un moteur thermique de traction, ce mode comprenant quand le conducteur présente une demande brute en relâchant la pédale d’accélérateur sans actionner les freins du véhicule, l’ouverture de la chaîne de traction de ce moteur le reliant aux roues motrices et sa mise au ralenti ou à l’arrêt, ce procédé réalisant une mise à jour de la moyenne des derniers temps de maintien du mode de roulage en roue-libre, calculés chacun à partir de la demande brute du conducteur, puis une comparaison de cette moyenne avec des valeurs préétablies, définissant une période de validation avant l’activation du mode roue-libre, et enfin lors de la demande brute suivante il applique cette période de validation avant d’activer le mode roue-libre.

Un avantage de ce procédé de commande est qu’en vérifiant de manière permanente la qualité de conduite du conducteur grâce à la mise à jour de la moyenne de ses derniers temps de maintien du mode roue-libre, si cette moyenne est élevée en montrant un conducteur qui maîtrise bien cette fonction, il peut donner une période de validation nulle permettant à chaque fois l’application immédiate du mode roue-libre économisant le maximum d’énergie.

Ensuite si cette moyenne est intermédiaire ou faible, montrant un conducteur qui maîtrise peu ou pas cette fonction, le procédé demande alors une période de validation de plus en plus longue évitant une mise en œuvre du mode roue-libre pour des temps qui risquant d’être trop courts, ne favoriseraient pas les économies d’énergie.

On obtient ainsi de manière simple et économique, en ajoutant seulement des compléments à un programme du superviseur du groupe motopropulseur, un meilleur compromis pour la consommation d’énergie, la sécurité et le confort.

Le procédé de commande selon l’invention peut de plus comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles.

Avantageusement, pendant la période de validation le procédé maintient la chaîne de traction fermée et demande au contrôle du moteur la délivrance d’un couple nul.

Avantageusement, le procédé réalise une mise à jour de la moyenne des derniers temps de maintien, qui est faite sur un nombre prédéfini des dernières demandes brutes du conducteur.

Le nombre prédéfini des dernières demandes est avantageusement compris entre dix et trente.

Avantageusement, le procédé comporte une valeur préétablie minimum de la moyenne des derniers temps de maintien, formant un seuil au-dessus duquel la période de validation est nulle.

Avantageusement, le procédé comporte une valeur préétablie maximum de la moyenne des derniers temps de maintien, formant un seuil en dessous duquel le mode roue-libre est inhibé.

Dans ces deux derniers cas, les valeurs préétablies minimum et maximum de la moyenne sont avantageusement comprises entre deux et huit secondes.

Avantageusement, le procédé enregistre la mise à jour de la moyenne des derniers temps de maintien dans une mémoire non volatile. L’invention a aussi pour objet un véhicule automobile équipé d’un moteur thermique de traction, comportant des moyens mettant en œuvre un procédé de commande d’un mode de roulage automatique en roue-libre comprenant l’une quelconque des caractéristiques précédentes.

En particulier le véhicule comportant une fonction d’arrêt et de démarrage automatique du moteur thermique, cette fonction avantageusement arrête le moteur thermique dans le mode de roulage en roue-libre. L’invention sera mieux comprise et d’autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d’exemple et de manière non limitative, en référence aux dessins annexés dans lesquels : - les figures 1 et 2 sont des schémas présentant en fonction du temps la vitesse de rotation et le couple du moteur thermique lors d’une activation d’un mode roue-libre, comportant respectivement une absence de temps de validation et un temps de validation ; - la figure 3 est un graphique présentant le fonctionnement global d’un mode roue-libre comportant un procédé de commande selon l’invention ; et - la figure 4 est un graphique présentant en détail le fonctionnement de ce procédé de commande.

La figure 1 présente en fonction du temps t la vitesse de rotation ou régime d’un moteur thermique V et le couple qu’il délivre C, lors d’une activation puis d’une désactivation d’un mode de roulage en roue-libre. Le moteur thermique est dans cet exemple relié à une transmission comprenant une boîte de vitesses par un embrayage.

Au temps tO le conducteur relâche la pédale d’accélérateur sans actionner la pédale de frein, ce qui implique aussitôt une baisse du couple moteur délivré C par un contrôle de son alimentation. Le moteur restant lié par la transmission aux roues motrices, sa vitesse de rotation V ne change pas.

Au temps t1 le couple moteur délivré C est devenu nul Cr, un superviseur de contrôle du groupe motopropulseur ouvre à ce moment la chaîne de traction. A partir de ce temps t1, l’alimentation du moteur étant coupée, il présente un couple C de freinage qui fait baisser sa vitesse de rotation V.

Au temps t2 la vitesse de rotation du moteur V ayant atteint la vitesse du ralenti Vr, le couple moteur délivré C a légèrement remonté pour garder la valeur nécessaire Cr lui permettant de rester au ralenti.

Au temps t3 le conducteur appuie sur la pédale d’accélérateur pour demander une accélération du véhicule. On a une petite augmentation du couple moteur délivré C qui relance la vitesse du moteur V.

Au temps t4 la vitesse du moteur V a atteint celle de l’arbre de la transmission qui est liée à la vitesse du véhicule. On a alors une fermeture progressive de l’embrayage d’entrée de la transmission jusqu’au temps t5, et pendant cette durée un couple moteur délivré Cr nécessaire afin de maintenir pendant cette fermeture une vitesse du moteur V en accord avec la vitesse de l’arbre de la transmission.

On a ensuite à partir du temps t5 une montée du couple moteur délivré C pour atteindre la valeur demandée par le conducteur.

On obtient de cette manière un débrayage puis un embrayage progressif et sans à-coup, par des ajustements du couple moteur délivré C et de sa vitesse V qui permettent d’effectuer ces manoeuvres en douceur.

En variante le mode roue-libre peut comporter un arrêt du moteur thermique dans le cas où il comporte une fonction d’arrêt et de démarrage automatique, puis un redémarrage de ce moteur lors d’une demande d’accélération par le conducteur.

Le bon usage du mode roue-libre nécessite une anticipation des ralentissements de la part du conducteur, qui doit relâcher la pédale d’accélérateur suffisamment tôt pour utiliser pleinement l’énergie cinétique du véhicule, en utilisant au minimum les freins du véhicule.

La figure 2 présente le temps t1 ’ après le temps t1, où le couple moteur délivré est resté nul Cr. Une période de validation P du temps tO au temps t1 ’ maintient le couple moteur délivré nul Cr, en laissant l’embrayage fermé. La vitesse du moteur V ne change pas. Cette période de validation P permet au superviseur de vérifier si la demande du mode roue-libre présente une durée suffisamment longue.

Dans le cas où le conducteur actionne la pédale d’accélérateur ou la pédale de frein pendant la période de validation P, le mode roue-libre n’est pas activé.

Dans le cas où le conducteur n’actionne pas la pédale d’accélérateur et de frein pendant la période de validation P, la demande du mode roue-libre étant estimée comme suffisamment longue, au temps t1 ’ l’embrayage est ouvert pour activer normalement ce mode de roulage.

On réalise de cette manière une filtration des demandes de roulage en mode roue-libre, qui élimine celles estimées comme trop courtes. En pratique on peut prendre avantageusement une période de validation P comprise entre une et trois secondes.

La figure 3 présente une fonction de surveillance des actions du conducteur 2, qui transmet une demande brute conducteur 4 à une fonction de filtrage de cette demande 6 mettant en oeuvre le procédé de commande selon l’invention.

Si la demande brute conducteur 4 du mode roue-libre est validée par la fonction de filtrage 6, cette fonction transmet une demande du conducteur validée 8 à une première fonction logique booléenne « ET >> 10, qui reçoit aussi un signal d’une fonction de synthèse des autorisations du mode roue-libre 12, faisant la synthèse des autorisations données par différents sous-systèmes 14.

La fonction de filtrage 6 transmet aussi une demande de couple moteur délivré nul Cr 16 à une deuxième fonction logique booléenne « ET >> 18, qui reçoit aussi le signal de la fonction de synthèse des autorisations du mode roue-libre 12.

Les fonctions logiques booléennes «ET >> 10, 18 vérifient chacune qu’elles obtiennent à la fois l’accord de la fonction de filtrage 6 et celui de la fonction de synthèse des autorisations 12, pour délivrer aux organes 20 mettant en œuvre le mode roue-libre, comme les commandes du moteur thermique et de la transmission, respectivement un ordre validé d’activation 22 de ce mode et un ordre validé de couple moteur délivré nul 24.

La figure 4 présente la demande brute conducteur 4 transmise à une fonction de mesure du temps de demande du mode roue-libre 32 par le conducteur, calculée chacun à partir de la demande brute, transmettant à son tour cette mesure à une fonction de calcul glissant de la moyenne des derniers temps de maintien 34, ce calcul étant fait sur un nombre prédéfini des dernières mesures de temps de maintien. Avantageusement on établit le calcul glissant de la moyenne des temps de maintien sur un nombre de mesures compris entre dix et trente, en particulier sur vingt mesures.

La fonction de calcul glissant de la moyenne 34 transmet la moyenne des temps de maintien calculée pour le dernier parcours à un dispositif d’enregistrement 30, qui comporte une mémoire non volatile afin de conserver cette moyenne même après une coupure du contact. Ce dispositif d’enregistrement 30 délivre à son tour la moyenne enregistrée à la fonction de calcul glissant de la moyenne 34 si elle en a besoin.

La fonction de calcul glissant de la moyenne 34 transmet aussi la moyenne calculée à un comparateur 36 qui réalise une comparaison de cette moyenne avec des valeurs préétablies définissant des périodes de validation P avant l’activation du mode roue-libre, puis qui transmet la demande à une troisième 44 et à une quatrième 46 fonction logique booléenne « ET >> seulement après cette période de validation P.

La fonction de calcul glissant de la moyenne 34 transmet aussi la moyenne calculée à une cartographie 38 indexée sur cette moyenne, qui est reliée à une fonction de temporisation d’enclenchement 40, afin de définir la période de validation P.

La demande brute conducteur 4 est aussi envoyée directement à la fonction de temporisation d’enclenchement 40, et à la quatrième fonction logique booléenne « ET » 46. La fonction de temporisation d’enclenchement 40 délivre un signal directement à la troisième fonction logique booléenne « ET » 44, et par l’intermédiaire d’un inverseur de signal 42 à la quatrième fonction logique booléenne « ET >> 46.

La troisième 44 et la quatrième 46 fonction logique booléenne « ET » délivrent ensuite respectivement la demande du conducteur validée 8 et la demande de couple moteur délivré nul Cr 16.

De manière avantageuse on peut choisir la cartographie 38 suivante. Pour un calcul glissant de la moyenne des temps de maintien supérieur à six secondes, la période de validation P est nulle ce qui avantage les conducteurs maîtrisant le mode roue-libre avec un démarrage instantané de ce mode dès qu’ils établissent une demande brute du mode.

Pour les conducteurs maîtrisant modérément le mode roue-libre, avec un calcul glissant de la moyenne des temps de maintien compris avantageusement entre deux et huit secondes, en particulier compris entre trois et six secondes, on choisit une période de validation P progressivement décroissante, comprise entre trois et zéro secondes afin de tenir compte du niveau de maîtrise de ces conducteurs.

Pour les conducteurs ne maîtrisant pas le mode roue-libre, avec un calcul glissant de la moyenne des temps de maintien inférieur à trois secondes, les demandes du mode roue-libre ne sont pas réalisées, ce mode est inhibé.

Toutefois le calcul de la moyenne étant glissant sur le nombre prédéfini des dernières mesures, on tient compte d’une évolution de la conduite du conducteur qui peut apprendre à maîtriser ce mode, et progressivement améliorer sa moyenne afin de finir par accéder à un usage de plus en plus important du mode roue-libre. On tient compte aussi automatiquement d’un changement de conducteur, qui peuvent présenter des niveaux variables de maîtrise du mode roue-libre.

Claims

REVENDICATIONS

1 - Procédé de commande d’un mode de roulage automatique en roue-libre pour un véhicule équipé d’un moteur thermique de traction, ce mode comprenant quand le conducteur présente une demande brute (4) en relâchant la pédale d’accélérateur sans actionner les freins du véhicule, l’ouverture de la chaîne de traction de ce moteur le reliant aux roues motrices et sa mise au ralenti ou à l’arrêt, caractérisé en ce qu’il réalise une mise à jour de la moyenne des derniers temps de maintien (34) du mode de roulage en roue-libre, calculés chacun à partir de la demande brute du conducteur, puis une comparaison de cette moyenne avec des valeurs préétablies définissant une période de validation (P) avant l’activation du mode roue-libre, et enfin lors de la demande brute (4) suivante il applique cette période de validation (P) avant d’activer le mode roue-libre.
2 - Procédé de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que pendant la période de validation (P) il maintient la chaîne de traction fermée, et demande au contrôle du moteur la délivrance d’un couple nul (Cr).
3 - Procédé de commande selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu’il réalise une mise à jour de la moyenne des derniers temps de maintien (34) sur un nombre prédéfini des dernières demandes brutes du conducteur (4).
4 - Procédé de commande selon la revendication 3, caractérisé en ce que le nombre prédéfini des dernières demandes est compris entre dix et trente.
5 - Procédé de commande selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une valeur préétablie minimum de la moyenne des derniers temps de maintien, formant un seuil au-dessus duquel la période de validation (P) est nulle.
6 - Procédé de commande selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une valeur préétablie maximum de la moyenne des derniers temps de maintien, formant un seuil en dessous duquel le mode roue-libre est inhibé.
7 - Procédé de commande selon les revendications 5 et 6, caractérisé en ce que les valeurs préétablies minimum et maximum de la moyenne sont comprises entre deux et huit secondes.
8 - Procédé de commande selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il enregistre la mise à jour de la moyenne des derniers temps de maintien (34) dans une mémoire non volatile (30).
9 - Véhicule automobile équipé d’un moteur thermique de traction, caractérisé en ce qu’il comporte des moyens mettant en œuvre un procédé de commande d’un mode de roulage automatique en roue-libre selon l’une quelconque des revendications précédentes.
10 - Véhicule automobile selon la revendication 9, comportant une fonction d’arrêt et de démarrage automatique du moteur thermique, caractérisé en ce que cette fonction arrête le moteur thermique dans le mode de roulage en roue-libre.