FR3076520A1 - Procede pour passage de marche arriere d’un vehicule automobile avec boite de vitesses automatique - Google Patents

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Abstract

Procédé d'assistance au passage de marche arrière d'un véhicule automobile comportant une boîte de vitesses automatique (12) comprenant un pignon libre qui est engagé sur son arbre pour réaliser un rapport de marche arrière, comportant une commande de marche arrière (4) actionnée par le conducteur, et comportant une fonction réalisant un contrôle automatique des freins du véhicule (14), ce procédé étant remarquable en ce que lors d'une demande de passage de marche arrière par le conducteur, suivant une condition de vitesse du véhicule inférieure à un seuil, ou suivant une demande de freinage du conducteur, alors le procédé demande à la fonction contrôlant les freins (14) un freinage automatique de ce véhicule pour l'arrêter avant d'autoriser un engagement de la marche arrière.

Description

PROCEDE POUR PASSAGE DE MARCHE ARRIERE D’UN VÉHICULE AUTOMOBILE AVEC BOÎTE DE VITESSES AUTOMATIQUE
La présente invention concerne un procédé d’assistance au passage de marche arrière d’un véhicule automobile équipé d’une boîte de vitesses automatique, ainsi qu’un véhicule comportant des moyens mettant en oeuvre un tel procédé d’assistance.
Un type de boîte de vitesses automatique connu pour véhicule automobile, à double embrayage, présenté notamment par le document FRAI-2965877, comporte des pignons libres en rotation sur l’arbre les portant, qui sont engagés sur cet arbre par un dispositif de synchronisation comprenant un manchon coulissant axialement, afin de passer des rapports de marche avant et un rapport de marche arrière.
Des boîtes de vitesses automatisées à simple embrayage comportent de la même manière un dispositif de synchronisation pour le passage du rapport de marche arrière.
Le conducteur actionne un levier de commande exprimant sa demande de marche avant ou de marche arrière, en particulier pour effectuer des manoeuvres, un calculateur de contrôle de la boîte de vitesses réalise alors les passages des rapports demandés en déplaçant des fourchettes de commande des manchons des dispositifs de synchronisation.
Le dispositif de synchronisation doit d’abord vaincre les inerties des éléments liés en rotation à ce dispositif, dépendant des moments d’inertie et des vitesses de rotation de ces éléments, pour synchroniser la vitesse du pignon avec son arbre afin d’engager ensuite des dents de crabotage pour passer la marche arrière.
Toutefois lors de manoeuvres le conducteur peut demander un passage de la marche arrière alors qu’il roule encore en marche avant, afin d’anticiper un arrêt du véhicule puis son recul. Dans ce cas avec son roulage en marche avant les inerties des éléments en rotation sont plus élevées, et le dispositif de synchronisation de marche arrière peut avoir du mal à effectuer rapidement sa synchronisation.
On peut obtenir une mauvaise répétabilité du passage de la marche arrière, des chocs et des bruits lors de ce passage, et dans des cas de couple trop important à appliquer par le dispositif de synchronisation un refus de passage de la marche arrière.
Il faut donc prévoir dans ces boîtes de vitesses automatiques un dispositif de synchronisation du pignon de marche arrière suffisamment dimensionné, qui représente un encombrement, une masse et un coût relativement importants pour assurer un passage assez rapide de la marche arrière.
La présente invention a notamment pour but d’éviter ces inconvénients de la technique antérieure.
Elle propose à cet effet un procédé d’assistance au passage de marche arrière d’un véhicule automobile comportant une boîte de vitesses automatique comprenant un pignon libre qui est engagé sur son arbre pour réaliser un rapport de marche arrière, comportant une commande de marche arrière actionnée par le conducteur, et comportant une fonction réalisant un contrôle automatique des freins du véhicule, ce procédé étant remarquable en ce que lors d’une demande de passage de marche arrière par le conducteur, suivant une condition de vitesse du véhicule inférieure à un seuil, ou suivant une demande de freinage du conducteur, alors le procédé demande à la fonction contrôlant les freins un freinage automatique de ce véhicule pour l’arrêter avant d’autoriser un engagement de la marche arrière.
Un avantage de ce procédé est qu’à partir d’une demande de marche arrière, si la vitesse du véhicule est suffisamment faible ou si le conducteur demande un freinage de ce véhicule, alors la fonction réalisant un contrôle automatique des freins peut freiner progressivement le véhicule de manière autonome et confortable afin d’obtenir sensiblement son arrêt.
Le procédé autorise alors ensuite l’engagement de la marche arrière avec une vitesse du véhicule nulle, ce qui assure des vitesses faibles ou nulles de rotation des éléments liés au pignon et à l’arbre de marche arrière, et facilite son engagement avec un dispositif de synchronisation dimensionné pour un faible couple. On peut aussi en variante prévoir un engagement de ce pignon avec un crabot sans dispositif de synchronisation.
Le procédé d’assistance selon l’invention peut comporter de plus une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles.
Avantageusement, le seuil de vitesse est inférieur à 15 km/h.
En particulier, le seuil de vitesse peut être compris entre 8 et 10 km/h.
Selon un mode de réalisation, la demande de freinage du conducteur provient d’une information de demande de freinage établie par un contact sur la pédale de frein.
Selon un autre mode de réalisation, la demande de freinage du conducteur provient d’une information de pression de freinage donnée par la pédale de frein.
Avantageusement, pendant un freinage automatique du véhicule, si le conducteur appuie sur la pédale d’accélérateur, le procédé augmente la pression délivrée par la fonction réalisant le contrôle automatique des freins. L’invention a aussi pour objet un véhicule automobile équipé d’une boîte de vitesses automatique, et d’une fonction réalisant un contrôle automatique des freins, remarquable en ce qu’il comporte des moyens mettant en œuvre un procédé d’assistance comprenant l’une quelconque des caractéristiques précédentes.
Avantageusement, la boîte de vitesses automatique comporte un dispositif d’engagement d’un pignon sur son arbre donnant le rapport de marche arrière, qui ne présente pas de système de synchronisation.
Avantageusement, la fonction réalisant le contrôle automatique des freins est un programme de stabilité électronique de ce véhicule du type ESP, un système automatique de mise en pression du système de freinage, ou un amplificateur électronique de freinage. 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, en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est un schéma fonctionnel présentant le procédé d’assistance selon l’invention ; et - les figures 2, 3 et 4 présentent en fonction du temps différents paramètres pour trois cas de fonctionnement de ce procédé.
La figure 1 présente des équipements d’un véhicule automobile comprenant une boîte de vitesses automatique 12, une commande manuelle de la boîte de vitesses 4 manœuvrée par le conducteur 2, un calculateur de contrôle de la boîte de vitesses 6, et une fonction d’aide à la conduite 14 réalisant une action sur les freins du véhicule.
La fonction d’aide à la conduite 14 est un programme de stabilité électronique, appelé « ESP » pour « Electronic Stability Program » en langue anglaise, assurant un contrôle de la trajectoire du véhicule.
En variante la fonction d’aide à la conduite 14 actionnant les freins peut être un système automatique de mise en pression du système de freinage, appelé « Pressure Brake Booster » en langue anglaise, ou un amplificateur électronique de freinage, appelé « eBooster » en langue anglaise.
Le conducteur 2 exprime sur la commande manuelle 4, qui peut être un levier déplacé ou des palettes recevant des impulsions, une demande de changement de rapport de vitesse, ou de changement de sens de marche de son véhicule pour passer de la marche avant à la marche arrière ou inversement. La commande manuelle 4 envoie la demande de changement au calculateur de contrôle 6.
Le calculateur de contrôle 6 reçoit aussi une information sur la position de la pédale d’accélérateur 8, et une information de demande de freinage 10, qui peut être établie par un contact sur la pédale de freinage, ou une mesure de la pression dans les freins donnée par cette pédale, pour à partir de ces différentes informations reçues délivrer à la boîte de vitesses 12 une autorisation de changement de rapport.
En retour la boîte de vitesses 12 envoie au calculateur de contrôle 6 une information sur son état, comprenant en particulier le rapport de vitesse effectivement engagé.
De plus pour le procédé d’assistance selon l’invention, le calculateur de contrôle 6 peut transmettre à la fonction ESP 14 une consigne de décélération du véhicule, nécessitant un pilotage des freins pour freiner ce véhicule.
On notera que les véhicules comportant des modes de conduite autonome, par exemple une fonction d’assistance au parking lui permettant de déplacer de manière autonome et confortable le véhicule dans les deux directions pour l’insérer dans une place de parking, utilisent déjà ce type de pilotage des freins par la fonction ESP 14.
La figure 2 présente en fonction du temps t successivement en partant du haut, la position du levier 20 de la commande manuelle 4 actionnée par le conducteur 2, comprenant une position marche avant « D », une position neutre « N », une position marche arrière « R » et une position de parking « P », puis en réponse à cette demande l’état de la boîte de vitesses 22 comprenant les mêmes indications.
On a ensuite l’information de pédale d’accélérateur 8, une information de valeur absolue de la vitesse du véhicule 24, l’information de demande de freinage 10 qui est activée à un niveau 1, et une demande de freinage automatique 26 par la fonction ESP 14 qui est activée à un niveau 1.
On a en dernier au même niveau à la fois la pression de freinage générée par la pédale de frein 28 avec le conducteur pressant sur cette pédale, et la pression de freinage ESP 30. A l’instant tO le conducteur roule en marche avant, la position du levier 20 est sur D, l’état de la boîte de vitesses 22 est dans la même position.
Le conducteur n’appuie pas sur la pédale d’accélérateur, l’information de pédale d’accélérateur 8 est au niveau 0. Le conducteur appuie sur la pédale de frein avec une demande de freinage 10 au niveau 1, et une pression de pédale de frein 28 à un niveau P. Le véhicule roule sur son élan, la vitesse du véhicule 24 diminue lentement. A l’instant t1 le conducteur demande une marche arrière en mettant la position du levier 20 sur R.
Le procédé d’assistance au changement de sens de marche vérifie si le conducteur demande un freinage avec la demande de freinage 10 au niveau 1, ou avec la pression de freinage de la pédale de frein 28 à un niveau suffisant. Dans ce cas le procédé émet une demande à la fonction ESP 14 de freinage automatique du véhicule, la demande de freinage automatique 26 passe alors au niveau 1.
On a à ce moment-là une pression de freinage ESP 30 qui monte rapidement pour se stabiliser au niveau de pression P. Le conducteur peut relâcher la pédale de frein, la pression de freinage de cette pédale 28 descend à 0.
On a ensuite jusqu’à l’instant t2 une surveillance par le procédé de la vitesse du véhicule 24, jusqu’à ce qu’elle atteigne une valeur nulle indiquant l’arrêt de ce véhicule à l’instant t2.
En gérant le niveau de pression de freinage ESP 30, le procédé donne un freinage rapide et régulier du véhicule assurant le confort sans que le conducteur n’ait à intervenir. A l’instant t2 le procédé engage automatiquement la marche arrière R, avec des vitesses des éléments tournant dans cette boîte très faibles ou nulles. L’état de la boîte de vitesses 22 passe dans la position R. La pression de freinage ESP 30 est relâchée.
On peut dans ce cas prévoir dans la boîte de vitesses 12 un pignon libre du rapport de marche arrière comportant un dispositif de synchronisation délivrant un faible couple, avec un encombrement, une masse et un coût réduits.
On peut aussi prévoir si les inerties sont suffisamment réduites, un système de crabotage simple sans dispositif de synchronisation, ce qui réduit encore les coûts et l’encombrement.
Après l’instant t2 le conducteur appuie sur la pédale d’accélérateur, l’information de pédale d’accélérateur 8 remonte. La vitesse du véhicule augmente dans l’autre sens, l’information de valeur absolue de cette vitesse 24 remonte.
La figure 3 présente un fonctionnement similaire avec le conducteur qui n’appuie pas sur la pédale de frein, la demande de freinage 10 restant au niveau 0.
Le procédé d’assistance au changement de sens de marche vérifie alors si la vitesse du véhicule est inférieure à un seuil de vitesse S pour comprendre que le véhicule est prêt de s’arrêter. Le seuil de vitesse S est en particulier inférieur à 15km/h, notamment compris entre 8 et 12 km/h, il est avantageusement égale à 10 km/h.
Dans ce cas le procédé émet une demande à la fonction ESP 14 de freinage automatique du véhicule, la demande de freinage automatique 26 passe alors au niveau 1.
On a à ce moment-là de la même manière une pression de freinage ESP 30 qui monte pour se stabiliser au niveau de pression P, puis une surveillance de la vitesse du véhicule 24 pour atteindre de manière rapide et confortable son arrêt permettant l’engagement du rapport de marche arrière.
La figure 4 présente un fonctionnement similaire à celui présenté figure 3, jusque à un instant intermédiaire t3 entre l’instant t1 et l’instant t2, où le conducteur appuie sur la pédale d’accélérateur avec l’information de pédale d’accélérateur 8 qui remonte.
Le procédé comprend que le conducteur veut plus rapidement partir en marche arrière, il augmente alors fortement la pression de freinage ESP 30 pour obtenir une diminution plus forte de la vitesse du véhicule 24, et un arrêt de ce véhicule plus rapide à l’instant t2’ permettant l’engagement du rapport de marche arrière.
Dans ce cas on obtient un démarrage en marche arrière plus rapide, avec un freinage moins confortable qui a été demandé par le conducteur.
Le procédé peut fonctionner de la même manière pour obtenir à partir d’un roulage en marche arrière, quand le conducteur demande un départ en marche avant, un freinage automatique de ce véhicule avec la fonction ESP 14 permettant l’engagement du rapport de marche avant.
On notera que le procédé d’assistance selon l’invention utilise des équipements et des fonctions existants généralement dans les véhicules, et nécessite seulement des programmes gérant ces éléments ce qui permet de le mettre en œuvre avec un coût réduit.

Claims (9)

  1. REVENDICATIONS
    1 - Procédé d’assistance au passage de marche arrière d’un véhicule automobile comportant une boîte de vitesses automatique (12) comprenant un pignon libre qui est engagé sur son arbre pour réaliser un rapport de marche arrière, comportant une commande de marche arrière (4) actionnée par le conducteur, et comportant une fonction réalisant un contrôle automatique des freins du véhicule (14), caractérisé en ce que lors d’une demande de passage de marche arrière (R) par le conducteur, suivant une condition de vitesse du véhicule (24) inférieure à un seuil (S), ou suivant une demande de freinage du conducteur, alors le procédé demande à la fonction contrôlant les freins (14) un freinage automatique de ce véhicule pour l’arrêter avant d’autoriser un engagement de la marche arrière (R).
  2. 2 - Procédé d’assistance selon la revendication 1, caractérisé en ce que le seuil de vitesse (S) est inférieur à 15 km/h.
  3. 3 - Procédé d’assistance selon la revendication 2, caractérisé en ce que le seuil de vitesse (S) est compris entre 8 et 10 km/h.
  4. 4 - Procédé d’assistance selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la demande de freinage du conducteur provient d’une information de demande de freinage (10) établie par un contact sur la pédale de frein.
  5. 5 - Procédé d’assistance selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la demande de freinage du conducteur provient d’une information de la pression de freinage donnée par la pédale de frein (28).
  6. 6 - Procédé d’assistance selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que pendant un freinage automatique du véhicule, si le conducteur appuie sur la pédale d’accélérateur, il augmente la pression délivrée par la fonction réalisant le contrôle automatique des freins (30).
  7. 7 - Véhicule automobile équipé d’une boîte de vitesses automatique (12), et d’une fonction réalisant un contrôle automatique des freins (14), caractérisé en ce qu’il comporte des moyens mettant en œuvre un procédé d’assistance selon l’une quelconque des revendications précédentes.
  8. 8 - Véhicule automobile selon la revendication 7, caractérisé en ce que la boîte de vitesses automatique (12) comporte un dispositif d’engagement d’un pignon sur son arbre donnant le rapport de marche arrière, qui ne présente pas de système de synchronisation.
  9. 9 - Véhicule automobile selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que la fonction réalisant le contrôle automatique des freins (14) est un programme de stabilité électronique de ce véhicule du type ESP, un système automatique de mise en pression du système de freinage, ou un amplificateur électronique de freinage.
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