WO2005077724A1 - Longitudinal control system for keeping a vehicle stationary, said vehicle being equipped with an automatic gear-box - Google Patents

Longitudinal control system for keeping a vehicle stationary, said vehicle being equipped with an automatic gear-box Download PDF

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WO2005077724A1
WO2005077724A1 PCT/FR2004/000033 FR2004000033W WO2005077724A1 WO 2005077724 A1 WO2005077724 A1 WO 2005077724A1 FR 2004000033 W FR2004000033 W FR 2004000033W WO 2005077724 A1 WO2005077724 A1 WO 2005077724A1
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torque
engine
braking torque
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François Fauvel
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Renault S.A.S.
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    • F16H63/40Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism comprising signals other than signals for actuating the final output mechanisms
    • F16H63/48Signals to a parking brake or parking lock; Control of parking locks or brakes being part of the transmission

Definitions

  • the present invention relates to a system for automatically holding a motor vehicle stationary, comprising an automatic gearbox.
  • the development of piloted and decoupled braking systems called "brake by wire” makes possible the appearance of new services useful to drivers of motor vehicles. In situations where a vehicle stops, it is advantageous to immobilize this vehicle by relieving the driver of this task. This reduces his workload and therefore his fatigue; safety is also improved because the vehicle is not likely to move forward or backward without the driver's wish.
  • These systems are particularly useful in the case of automatic gearboxes, where the torque when stationary is quite high (drag) and must almost always be compensated for by pressing the brake pedal.
  • Known parking brake or electronically controlled service brake systems activated by the driver or automatically when the vehicle is stationary, exert a braking torque which generally takes account of the slope of the road, measured by a sensor. By this means, it is possible to calculate the braking torque necessary to maintain the stop, as well as manage the take-off phases while avoiding any backing up of the vehicle on a hill.
  • the parking brake can be activated in the D or Drive position of the gearbox control. The transmission is on a forward gear. The braking torque must then compensate for the so-called ramping torque provided by the powertrain (GMP) when stopped, which is quite high.
  • GMP powertrain
  • the braking torque is not optimized as a function of the GMP (powertrain) torque when stationary: the stress on the braking system is higher than necessary, which accelerates wear and consumes energy. Having to depress the brake pedal to disengage the automatic transmission when stationary represents undue hardship for the driver, and is not appropriate in the case of an automatic vehicle maintenance system stopped.
  • GMP powertrain
  • patent FR-2 809 065 which proposes an automatic holding system when stationary, the solution proposed for uncoupling the GMP from the wheels applies in practice to robotic mechanical gearboxes comprising a single clutch, and not automatic gearboxes with distributed clutches.
  • the parking brake is applied when the engine is off, while the transmission would be able to immobilize the vehicle alone.
  • the invention thus relates to an automatic holding system when a motor vehicle is stopped, comprising a heat engine, an automatic gearbox and a service brake controlled by an electronic control system.
  • the automatic standstill system is characterized in that it comprises means for estimating the resistant forces applied to the vehicle, means for calculating on the basis of this estimate, the braking torque necessary to maintain the stationary vehicle and means for transmitting the value of the braking torque thus calculated to the service brake control system.
  • the system according to the invention has the following advantages in particular: reduction of the manufacturing cost by removing the sensor, - reduction of the manufacturing cost by eliminating an actuator, - reduction of the electric consumption of the piloted braking system, - reduction of the fuel consumption, - reduction of the wear of the braking system, - improvement of the approval driving.
  • the means for estimating the resistant forces applied to the vehicle take account of the torque exerted by the powertrain, when a ratio of the automatic gearbox, other than the "Park" position, is engaged.
  • said means also take into account the slope on which the vehicle is located, wind, the holding torque of the braking system exerted on the wheels, the nominal resistive force of the vehicle, such as its aerodynamic drag and its rolling resistance.
  • the system comprises means for controlling the removal of the braking torque, when the "Park" position is engaged.
  • the system comprises means for controlling when the vehicle is stopped, the passage of the automatic gearbox in the disengaged position, including when the driver is not stepping on the pedal. brake.
  • the system comprises means for progressively reducing the braking torque, when the automatic gearbox is shifted to the "Park” position. This arrangement allows a comfortable docking in this "Park” position, without oscillations or jolts.
  • FIG. 1 is the input / output diagram of the vehicle standby controller: version not comprising the strategy c of automatic passage through the Park of the gearbox. automatic speeds
  • - Figure 2 is the input / output diagram of the vehicle standby controller: version including strategy c
  • - Figures 3 and 4 are diagrams of the various functions of the vehicle standby controller (with / without strategy c)
  • - Figure 5 is the input / output diagram of the longitudinal force estimator - variant using a longitudinal acceleration sensor
  • - Figure 6 is the input / output diagram of the longitudinal force estimator - variant without acceleration sensor longitudinal
  • - Figure 7 is the input / output diagram of the standstill strategy when the engine is running outside the Park position of the automatic transmission
  • - Figure 8 is the input / output diagram of the stop authorization strategy of the engine
  • - Figure 9 is the input / output diagram of the automatic passage strategy in Park
  • - Figure 10 is the input / output diagram of the comfortable docking strategy in Park.
  • Figures 1 and 2 show that the system according to the invention comprises a controller (2) for holding the vehicle stationary, in functional relation with a control system (1) of the service brake, a control system (3 ) of the transmission and a control system (4) of the heat engine.
  • the vehicle standstill controller (2) is adapted to receive the following data: position of the accelerator pedal, - position of the brake pedal, - state of the parking brake, - request to stop the vehicle, - position of the automatic gearbox lever, - vehicle speed, From the service brake control system (1): - the brake pressure,
  • the vehicle standstill controller (2) is further adapted to transmit the following commands: to the service brake control system (1): - the set braking torque setpoint, to the transmission control system (3): - the clutch release request, to the engine control system (4): - the engine stop authorization, - the engine torque limitation.
  • the controller (2) for keeping the vehicle stationary is further adapted to transmit to the control system (3) the order to move to the Park position.
  • the present invention comprises the following four elements: - an estimate of the longitudinal forces exerted on the vehicle, - a strategy for keeping the vehicle stationary, engine running, outside the Park position of the automatic gearbox, - a shift strategy automatic transmission in Park when the engine is stopped, - a comfortable approach strategy in Park position, a. Estimation of the forces exerted on the vehicle (see also Figures 5 and 6).
  • C GMP can be estimated from the torque of the heat engine and the knowledge of the transmission reduction ratio over the current ratio.
  • CGMP C * " • ratio _trans ou: C mot • 'estimate of the engine torque ratiojtrans: gear reduction ratio of the transmission C word is calculated conventionally from an observation of the air pressure in the intake manifold or of the throttle angle or of the fuel flow as well as of the engine speed.
  • a direct measurement of the torque or tensile force can be used by a sensor.
  • the GMP is driven from a wheel torque setpoint, it is possible to use a prediction of the traction force of the GMP calculated from the wheel torque setpoint, possibly delayed by a duration representative of the time of GMP response.
  • & P brake could be estimated from a quantity representative of the clamping force of the brake calipers.
  • _ resist _suppl J LV ⁇ nominal system input system output
  • C anti_return —C GMP - F resist _suppl - r - F resist_nom + m 2
  • C ant i_ received i 'Braking torque to prevent the vehicle from rolling back m 2 Torque safety margin
  • the convention used is that the couples and the efforts are positive when they tend to move the vehicle forward, negative otherwise. According to this convention, the anti-kickback torque must be positive. Note that F resjst _ nom is negative when the vehicle tends to move forward, positive when it tends to move back.
  • the anti-reverse torque is optimized according to the state of the GMP and the disturbances exerted on the vehicle.
  • C stops torque required to keep the vehicle stationary
  • C au tres_s sté m es torque possibly requested by other driving assistance systems
  • the braking torque requested can be modified (example: Neutral shift ⁇ - »Drive ).
  • any increase in torque demand (in absolute value) must be applied immediately to ensure that the vehicle remains stationary.
  • a reduction in torque (in absolute value) it must be applied gradually to allow the transmission time to change state.
  • the stop torque C is filtered with a filter of low time constant in the direction of growth (in absolute value), and a larger time constant in the direction of decrease.
  • Some Automatic Gearboxes allow automatic disengagement of the transmission when the vehicle is stopped with the engine running in the Drive position. This allows a big reduction in consumption in town and in traffic jams, by canceling the resistant torque exerted by the transmission on the engine.
  • This stopping clutch mode is achieved by opening one or more of the distributed clutches of the automatic gearbox.
  • Known strategies for controlling this declutching when stationary require the driver to have his foot on the brake pedal. This ensures that the driver wishes to keep the vehicle stationary, and prevents the risk of the vehicle rolling backwards when declutching. With an automatic hold-to-stop system, there are other ways of determining the driver's will, and of preventing the vehicle from rolling back.
  • the strategy proposed by this invention is as follows: when the automatic standstill system is active, the clutch is controlled when the automatic gearbox is stopped if the following conditions are simultaneously verified: Accelerator pedal not pressed - Vehicle stopped - Gearbox control unit in Drive position - Time since vehicle stopped above a threshold The clutch is re-engaged when one of the following conditions is satisfied: Accelerator pedal pressed - Vehicle in movement - Gearbox control unit in a position other than Drive To avoid suddenly during re-engagement, cause of discomfort and wear of the automatic gearbox, the engine torque is limited as long as the forward gear is not engaged.
  • b.3 Engine stop authorization strategy (see figure 8). This strategy applies in the case where there is no system allowing the Park position to be automatically engaged. If the driver requests the engine to stop, for example by pressing a Start / Stop button while the transmission is not in the Park position, or a parking brake has not been previously activated, it It is not possible to guarantee that the vehicle will remain permanently stationary. Consequently, for safety reasons, it is prohibited to stop the engine in these situations, which indicates to the driver that he must use one of the systems making it possible to keep the vehicle permanently stopped with the engine stopped. This strategy is also applied to prohibit any automatic engine shutdown that would be required by a so-called Start / Stop strategy aimed at reducing consumption, polluting emissions and noise.

Abstract

The invention relates to a system for automatically keeping a motor vehicle stationary, comprising a heat engine, an automatic gear-box and a service brake which is controlled by an electronic control system (1). The invention is characterised in that it comprises: means for estimating the resistant loads applied to the vehicle; means for calculating the braking torque necessary to keep the vehicle stationary, as a function of the aforementioned estimation; and means for transmitting the braking torque value thus calculated to the service brake control system (1).

Description

Système de contrôle longitudinal pour le maintien à l'arrêt d'un véhicule équipé d'une boîte de vitesses automatique La présente invention concerne un système de maintien automatique à l'arrêt d'un véhicule automobile comportant une boîte de vitesses automatique. Le développement de systèmes de freinage pilotés et découplés appelés « brake by wire », rend possible l'apparition de nouvelles prestations utiles aux conducteurs des véhicules automobiles. Dans les situations d'arrêt d'un véhicule, il est intéressant d'immobiliser ce véhicule en déchargeant le conducteur de cette tâche. Cela réduit sa charge de travail et donc sa fatigue ; la sécurité est également améliorée car le véhicule ne risque pas d'avancer ou de reculer sans que le conducteur ne le souhaite. Ces systèmes sont particulièrement utiles dans le cas des boîtes de vitesses automatiques, dont le couple à l'arrêt est assez élevé (traînée) et doit presque toujours être compensé par un appui sur la pédale de frein. Les systèmes connus de frein de parking ou de frein de service pilotés électroniquement, activés par le conducteur ou automatiquement à l'arrêt du véhicule, exercent un couple de freinage qui tient généralement compte de la pente de la route, mesurée par un capteur. Par ce moyen, il est possible de calculer le couple de freinage nécessaire au maintient à l'arrêt, ainsi que de gérer les phases de décollages en évitant tout recul du véhicule en côte. Dans le cas des boîtes de vitesses automatiques, le frein de parking peut être activé en position D ou Drive de la commande de boîte. La transmission est sur un rapport de marche avant. Le couple de freinage doit alors compenser le couple dit de rampage fourni par le Groupe Motopropulseur (GMP) à l'arrêt, qui est assez élevé. On trouve des solutions sans maintien automatique du véhicule à l'arrêt dans lesquelles la boîte de vitesses automatique peut être débrayée si le conducteur a le pied sur la pédale de frein. On trouve des solutions avec maintien automatique du véhicule à l'arrêt dans lesquelles un embrayage est automatiquement ouvert et la transmission commutée en position Neutre dès qu'un effort de freinage automatique est appliqué (voir brevet FR-2 809065). Lorsque le conducteur coupe le moteur, il est nécessaire de conserver un couple de freinage. Cela ne pose pas de problème dans le cas des systèmes de frein de parking à câble, qui restent serrés sans apport d'énergie. Mais si le maintien à l'arrêt est assuré par un système de freinage nécessitant un apport d'énergie pour fournir durablement un couple de freinage (exemple : Eiectro-Hydraulical Braking, Electro-mechanical Braking), les solutions connues consistent à commuter, lors de l'arrêt du moteur, vers un système de freinage ne nécessitant pas d'apport d'énergie. C'est par exemple le cas dans la demande de brevet DE-196 32 863 A1. Dans les solutions connues subsistent les problèmes suivants. Les capteurs de pente ont un coût élevé. Le couple de freinage n'est pas optimisé en fonction du couple du GMP (groupe motopropulseur) à l'arrêt : la sollicitation du système de freinage est plus élevée que nécessaire, ce qui en accélère l'usure et consomme de l'énergie. Le fait de devoir appuyer sur la pédale de frein pour obtenir un débrayage de la boîte de vitesses automatique à l'arrêt représente une contrainte excessive pour le conducteur, et n'est pas approprié dans le cas d'un système de maintien automatique du véhicule à l'arrêt. Dans le cas du brevet FR-2 809 065, qui propose un système de maintien automatique à l'arrêt, la solution proposée pour désaccoupler le GMP des roues s'applique en pratique aux boîtes de vitesses mécaniques robotisées comprenant un unique embrayage, et non aux boîtes de vitesses automatiques qui comportent des embrayages répartis. Dans les solutions connues, le frein de parking est serré lorsque le moteur est coupé, alors que la transmission serait capable d'immobiliser seule le véhicule. Un système coûteux de pilotage du frein de parking actif sans apport d'énergie est donc systématiquement employé. Par extension, il n'est pas possible de supprimer le frein de parking, même si la réglementation le permettait. Tous ces facteurs augmentent les coûts de fabrication et d'utilisation du véhicule, ou limitent l'agrément de conduite. L'invention vise ainsi un système de maintien automatique à l'arrêt d'un véhicule automobile, comprenant un moteur thermique, une boîte de vitesses automatique et un frein de service piloté par un système de contrôle électronique. Suivant l'invention, le système de maintien automatique à l'arrêt est caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour estimer les efforts résistants appliqués au véhicule, des moyens pour calculer en fonction de cette estimation, le couple de freinage nécessaire pour maintenir le véhicule à l'arrêt et des moyens pour transmettre la valeur du couple de freinage ainsi calculé vers le système de contrôle du frein de service. Le système selon l'invention présente notamment les avantages suivants : - réduction du coût de fabrication par suppression de capteur, - réduction du coût de fabrication par suppression d'un actionneur, - réduction de la consommation électrique du système de freinage piloté, - réduction de la consommation de carburant, - réduction de l'usure du système de freinage, - amélioration de l'agrément de conduite. Selon une version préférée de l'invention, les moyens pour estimer les efforts résistants appliqués au véhicule tiennent compte du couple exercé par le groupe moto-propulseur, lorsqu'un rapport de la boîte de vitesses automatique, autre que la position « Park », est engagé. De préférence, lesdits moyens tiennent compte en outre de la pente sur laquelle est située le véhicule, du vent, du couple de retenue du système de freinage exercé sur les roues, de l'effort résistant nominal du véhicule, tel que sa traînée aérodynamique et sa résistance au roulement. Selon une particularité avantageuse de l'invention, le système comprend des moyens pour commander la suppression du couple de freinage, lorsque la position « Park » est engagée. Selon une autre caractéristique de l'invention, le système comprend des moyens pour commander à l'arrêt du véhicule, le passage de la boîte de vitesses automatique en position débrayée, y compris lorsque le conducteur n'a pas le pied sur la pédale de frein. Selon une autre particularité, le système comprend des moyens pour réduire progressivement le couple de freinage, lors du passage de la boîte de vitesses automatique vers la position « Park ». Cette disposition permet de réaliser un accostage confortable dans cette position « Park », sans oscillations, ni à-coups. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description ci-après. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs : - la figure 1 est le schéma entrées / sorties du contrôleur de maintien à l'arrêt du véhicule : version ne comportant pas la stratégie c de passage automatique en Park de la boîte de vitesses automatique, - la figure 2 est le schéma entrées / sorties du contrôleur de maintien à l'arrêt du véhicule : version comportant la stratégie c, - les figure 3 et 4 sont des schémas des différentes fonctions du contrôleur de maintien à l'arrêt (avec / sans la stratégie c), - la figure 5 est le schéma entrées / sorties de l'estimateur des efforts longitudinaux - variante utilisant un capteur d'accélération longitudinale - la figure 6 est le schéma entrées / sorties de l'estimateur des efforts longitudinaux - variante sans capteur d'accélération longitudinale, - la figure 7 est le schéma entrées / sorties de la stratégie de maintien à l'arrêt moteur tournant hors position Park de la transmission automatique, - la figure 8 est le schéma entrées / sorties de la stratégie d'autorisation d'arrêt du moteur, - la figure 9 est le schéma entrées / sorties de la stratégie de passage automatique en Park, - la figure 10 est le schéma entrées / sorties de la stratégie d'accostage confortable en Park. Les figures 1 et 2 montrent que le système selon l'invention comprend un contrôleur (2) de maintien à l'arrêt du véhicule, en relation fonctionnelle avec un système de contrôle (1) du frein de service, un système de contrôle (3) de la transmission et un système de contrôle (4) du moteur thermique. Le contrôleur (2) de maintien à l'arrêt du véhicule est adapté pour recevoir les données suivantes : position de la pédale d'accélérateur, - position de la pédale de frein, - état du frein de parking, - demande d'arrêt du véhicule, - position du levier de boîte de vitesses automatique, - vitesse du véhicule, A partir du système de contrôle (1 ) du frein de service : - la pression de freinage,The present invention relates to a system for automatically holding a motor vehicle stationary, comprising an automatic gearbox. The development of piloted and decoupled braking systems called "brake by wire" makes possible the appearance of new services useful to drivers of motor vehicles. In situations where a vehicle stops, it is advantageous to immobilize this vehicle by relieving the driver of this task. This reduces his workload and therefore his fatigue; safety is also improved because the vehicle is not likely to move forward or backward without the driver's wish. These systems are particularly useful in the case of automatic gearboxes, where the torque when stationary is quite high (drag) and must almost always be compensated for by pressing the brake pedal. Known parking brake or electronically controlled service brake systems, activated by the driver or automatically when the vehicle is stationary, exert a braking torque which generally takes account of the slope of the road, measured by a sensor. By this means, it is possible to calculate the braking torque necessary to maintain the stop, as well as manage the take-off phases while avoiding any backing up of the vehicle on a hill. In the case of automatic gearboxes, the parking brake can be activated in the D or Drive position of the gearbox control. The transmission is on a forward gear. The braking torque must then compensate for the so-called ramping torque provided by the powertrain (GMP) when stopped, which is quite high. There are solutions without automatic maintenance of the stationary vehicle in which the automatic gearbox can be disengaged if the driver has his foot on the brake pedal. There are solutions with automatic maintenance of the stationary vehicle in which a clutch is automatically opened and the transmission switched to the Neutral position as soon as an automatic braking force is applied (see patent FR-2 809065). When the driver cuts the engine, it is necessary to maintain a braking torque. This is not a problem in the case of cable parking brake systems, which remain applied without energy input. But if the holding is stopped by a braking system requiring an energy supply to provide lasting braking torque (example: Eiectro-Hydraulical Braking, Electro-mechanical Braking), known solutions consist in switching, when the engine is stopped, to a braking system that does not require any energy input. This is for example the case in patent application DE-196 32 863 A1. In the known solutions, the following problems remain. Slope sensors have a high cost. The braking torque is not optimized as a function of the GMP (powertrain) torque when stationary: the stress on the braking system is higher than necessary, which accelerates wear and consumes energy. Having to depress the brake pedal to disengage the automatic transmission when stationary represents undue hardship for the driver, and is not appropriate in the case of an automatic vehicle maintenance system stopped. In the case of patent FR-2 809 065, which proposes an automatic holding system when stationary, the solution proposed for uncoupling the GMP from the wheels applies in practice to robotic mechanical gearboxes comprising a single clutch, and not automatic gearboxes with distributed clutches. In known solutions, the parking brake is applied when the engine is off, while the transmission would be able to immobilize the vehicle alone. An expensive system for controlling the active parking brake without adding energy is therefore systematically used. By extension, it is not possible to remove the parking brake, even if the regulations allow it. All these factors increase the costs of manufacturing and using the vehicle, or limit driving pleasure. The invention thus relates to an automatic holding system when a motor vehicle is stopped, comprising a heat engine, an automatic gearbox and a service brake controlled by an electronic control system. According to the invention, the automatic standstill system is characterized in that it comprises means for estimating the resistant forces applied to the vehicle, means for calculating on the basis of this estimate, the braking torque necessary to maintain the stationary vehicle and means for transmitting the value of the braking torque thus calculated to the service brake control system. The system according to the invention has the following advantages in particular: reduction of the manufacturing cost by removing the sensor, - reduction of the manufacturing cost by eliminating an actuator, - reduction of the electric consumption of the piloted braking system, - reduction of the fuel consumption, - reduction of the wear of the braking system, - improvement of the approval driving. According to a preferred version of the invention, the means for estimating the resistant forces applied to the vehicle take account of the torque exerted by the powertrain, when a ratio of the automatic gearbox, other than the "Park" position, is engaged. Preferably, said means also take into account the slope on which the vehicle is located, wind, the holding torque of the braking system exerted on the wheels, the nominal resistive force of the vehicle, such as its aerodynamic drag and its rolling resistance. According to an advantageous feature of the invention, the system comprises means for controlling the removal of the braking torque, when the "Park" position is engaged. According to another characteristic of the invention, the system comprises means for controlling when the vehicle is stopped, the passage of the automatic gearbox in the disengaged position, including when the driver is not stepping on the pedal. brake. According to another particular feature, the system comprises means for progressively reducing the braking torque, when the automatic gearbox is shifted to the "Park" position. This arrangement allows a comfortable docking in this "Park" position, without oscillations or jolts. Other features and advantages of the invention will appear in the description below. In the appended drawings, given by way of nonlimiting examples: FIG. 1 is the input / output diagram of the vehicle standby controller: version not comprising the strategy c of automatic passage through the Park of the gearbox. automatic speeds, - Figure 2 is the input / output diagram of the vehicle standby controller: version including strategy c, - Figures 3 and 4 are diagrams of the various functions of the vehicle standby controller (with / without strategy c), - Figure 5 is the input / output diagram of the longitudinal force estimator - variant using a longitudinal acceleration sensor - Figure 6 is the input / output diagram of the longitudinal force estimator - variant without acceleration sensor longitudinal, - Figure 7 is the input / output diagram of the standstill strategy when the engine is running outside the Park position of the automatic transmission, - Figure 8 is the input / output diagram of the stop authorization strategy of the engine, - Figure 9 is the input / output diagram of the automatic passage strategy in Park, - Figure 10 is the input / output diagram of the comfortable docking strategy in Park. Figures 1 and 2 show that the system according to the invention comprises a controller (2) for holding the vehicle stationary, in functional relation with a control system (1) of the service brake, a control system (3 ) of the transmission and a control system (4) of the heat engine. The vehicle standstill controller (2) is adapted to receive the following data: position of the accelerator pedal, - position of the brake pedal, - state of the parking brake, - request to stop the vehicle, - position of the automatic gearbox lever, - vehicle speed, From the service brake control system (1): - the brake pressure,
A partir du système de contrôle (3) de la transmission : - la nature du rapport engagé, A partir du système de contrôle (4) du moteur : - le couple du moteur, - la situation du moteur arrêté. Le contrôleur (2) de maintien à l'arrêt du véhicule est en outre adapté pour transmettre les ordres suivants : au système de contrôle (1 ) du frein de service : - la consigne de couple de freinage à l'arrêt, au système de contrôle (3) de la transmission : - la demande de débrayage, au système de contrôle (4) du moteur : - l'autorisation d'arrêt du moteur, - la limitation du couple moteur. Dans le cas (voir figure 2) où la boîte de vitesses automatique comporte un dispositif automatique en position « Park », le contrôleur (2) de maintien à l'arrêt du véhicule est en outre adapté pour transmettre au système de contrôle (3) l'ordre de passage en position Park. La présente invention comporte les quatre éléments suivants : - une estimation des efforts longitudinaux exercés sur le véhicule, - une stratégie de maintien à l'arrêt du véhicule, moteur tournant, hors position Park de la boîte de vitesses automatique, - une stratégie de passage automatique de la boîte de vitesses en Park à l'arrêt du moteur, - une stratégie d'accostage confortable en position Park, a. Estimation des efforts exercés sur le véhicule (voir également les figures 5 et 6).From the transmission control system (3): - the nature of the gear engaged, From the engine control system (4): - the engine torque, - the situation with the engine stopped. The vehicle standstill controller (2) is further adapted to transmit the following commands: to the service brake control system (1): - the set braking torque setpoint, to the transmission control system (3): - the clutch release request, to the engine control system (4): - the engine stop authorization, - the engine torque limitation. In the case (see FIG. 2) where the automatic gearbox includes an automatic device in the "Park" position, the controller (2) for keeping the vehicle stationary is further adapted to transmit to the control system (3) the order to move to the Park position. The present invention comprises the following four elements: - an estimate of the longitudinal forces exerted on the vehicle, - a strategy for keeping the vehicle stationary, engine running, outside the Park position of the automatic gearbox, - a shift strategy automatic transmission in Park when the engine is stopped, - a comfortable approach strategy in Park position, a. Estimation of the forces exerted on the vehicle (see also Figures 5 and 6).
On écrit l'équation fondamentale de la dynamique appliquée au centre de gravité du véhicule :We write the fundamental equation of the dynamics applied to the center of gravity of the vehicle:
C C resist nom ~t~ resist suppl (1 ) r r ~ avec : M : Masse du véhicule (kg) r Accélération longitudinale (m.s"2) CGMP '- Couple de traction du Groupe Motopropulseur, exercé sur les roues (Nm) Cprein • ' Couple de retenue du système de freinage, exercé sur les roues (Nm) FreSisi_nom '- Effort résistant nominal (traînée aérodynamique, résistance au roulement des pneumatiques, résistance des roulements, etc.) (N) Fresist_suppi - Efforts résistants supplémentaires (pente, vent, etc.) (N) r : rayon des roues (m)CC resist nom ~ t ~ resist suppl (1) rr ~ with: M: Mass of the vehicle (kg) r Longitudinal acceleration (ms "2 ) CGMP '- Traction torque of the powertrain, exerted on the wheels (Nm) Cprei n • ' Holding torque of the braking system, exerted on the wheels (Nm) F reS isi_nom' - Nominal resistance force (aerodynamic drag, rolling resistance of tires, resistance of bearings, etc.) (N) Fresist_suppi - Additional resistant forces (slope, wind, etc.) (N) r: radius of the wheels (m)
Une partie des efforts longitudinaux exercés sur le véhicule est connue ou peut C C être estimée ou mesurée : GMP , Frem , Fresist_πom. Une partie est inconnue : r r r esist_suppl • Pour estimer ce terme inconnu FresisLsUppi , on décrit ci-après quatre solutions différentes, qui constituent autant de variantes de cette invention. a.1 Méthode utilisant une dérivation de la vitesse et une estimation du couple de traction et du couple de freinage.Part of the longitudinal forces exerted on the vehicle is known or can CC be estimated or measured: GMP , Frem , F resis t_ πom . A part is unknown: rrr es ist_suppl • To estimate this unknown term F resisLsUpp i, four different solutions are described below, which constitute as many variants of this invention. a.1 Method using a derivation of the speed and an estimation of the traction torque and the braking torque.
On applique la formule suivante : t nom
Figure imgf000008_0001
où : CβMP : Estimation du couple de traction du Groupe Motopropulseur (Nm), exprimé à la roue C : Estimation du couple du système de freinage (Nm), exprimé à la roue F . ' Estimation des efforts résistants nominaux (Nm) Vmes_m - Vitesse mesurée grâce à un capteur de vitesse et filtrée numériquement (m.s"1)
We apply the following formula: t name
Figure imgf000008_0001
where: C βMP : Estimated powertrain traction torque (Nm), expressed at wheel C: Estimated braking system torque (Nm), expressed at wheel F. '' Estimated nominal resistive forces (Nm) Vm es _m - Speed measured using a speed sensor and digitally filtered (ms "1 )
CGMP peut être estimée à partir du couple du moteur thermique et de la connaissance du ratio de démultiplication de la transmission sur le rapport courant. CGMP = C *« ratio _trans ou : Cmot • ' estimation du couple moteur ratiojtrans : ratio de démultiplication de la transmission Cmot est calculée de façon classique à partir d'une observation de la pression d'air dans le collecteur d'admission ou encore de l'angle papillon de gaz ou du débit de carburant ainsi que du régime moteur. On peut alternativement utiliser une mesure directe du couple ou de la force de traction par un capteur. Dans le cas où le GMP est piloté à partir d'une consigne de couple roue, on peut utiliser une prédiction de la force de traction du GMP calculée à partir de la consigne de couple roue, éventuellement retardée d'une durée représentative du temps de réponse du GMP.C GMP can be estimated from the torque of the heat engine and the knowledge of the transmission reduction ratio over the current ratio. CGMP = C * " ratio _trans ou: C mot • 'estimate of the engine torque ratiojtrans: gear reduction ratio of the transmission C word is calculated conventionally from an observation of the air pressure in the intake manifold or of the throttle angle or of the fuel flow as well as of the engine speed. Alternatively, a direct measurement of the torque or tensile force can be used by a sensor. In the case where the GMP is driven from a wheel torque setpoint, it is possible to use a prediction of the traction force of the GMP calculated from the wheel torque setpoint, possibly delayed by a duration representative of the time of GMP response.
& Frein Peut être estimée à partir d'une grandeur représentative de l'effort de serrage des étriers de freins. Dans le cas d'un système de freinage à commande hydraulique, on peut utiliser la formule suivante : 4 CFrein = J2P sl -ci -ri où : P; : pression dans le cylindre de freinage de la roue / S; : section du cylindre de frein de la roue / C/ : coefficient de friction plaquette/disque de la roue / η : rayon de friction moyen disque/plaquette de la roue / Dans le cas d'un système de freinage piloté en couple, on peut réaliser une prédiction du couple de freinage à partir de la consigne de couple de freinage, éventuellement retardée d'une durée représentative du temps de réponse du système de freinage. Les efforts résistants nominaux peuvent être calculés de façon classique à partir d'une relation empirique ou d'une cartographie faisant intervenir la vitesse du véhicule : Fresist_ncm = f{ScX,M,Vmes) où : Scx : coefficient de traînée aérodynamique& P brake could be estimated from a quantity representative of the clamping force of the brake calipers. In the case of a hydraulically controlled braking system, the following formula can be used: 4 C Brake = J 2P s l -c i -ri where: P; : pressure in the wheel brake cylinder / S; : section of the wheel brake cylinder / C / : friction coefficient pad / disc of the wheel / η: mean friction radius disc / pad of the wheel / In the case of a torque-controlled braking system, we can make a prediction of the braking torque from the braking torque setpoint, possibly delayed by a duration representative of the response time of the braking system. The nominal resistance forces can be calculated conventionally from an empirical relationship or from a mapping involving the speed of the vehicle: F res i st _ ncm = f (ScX, M, V mes ) where: Scx: coefficient aerodynamic drag
F resist suPPι esi ensu'te filtrée pour éliminer les bruits liés aux mesures des signaux. a.2 Méthode utilisant une dérivation de la vitesse et une mesure de 'accélération longitudinale. F res i st Supp ι esi ensu filtered you to remove noise associated with signal measurements. a.2 Method using a derivation of speed and a measurement of longitudinal acceleration.
Cette variante utilise une propriété caractéristique d'un accéléromètre de construction classique (de type à jauge de contrainte par exemple) placé dans l'axe longitudinal du véhicule. Ce capteur mesure en fait la différence entre l'accélération réelle du véhicule et la pseudo-accélération de pesanteur due à la pente : Mr = MTaccéléro +Fpente ou ' accêléro accélération donnée par l'accéléromètre • pente • effort longitudinal dû à la penteThis variant uses a characteristic property of a conventional construction accelerometer (of the strain gauge type for example) placed in the longitudinal axis of the vehicle. This sensor actually measures the difference between the actual acceleration of the vehicle and the pseudo-acceleration of gravity due to the slope: Mr = MT acceleration + F slope or 'acceleration acceleration given by the accelerometer • slope • longitudinal force due to the slope
Il est donc possible d'estimer Fpente par la formule suivante
Figure imgf000010_0001
Or Fpente a une part prépondérante dans Fresist_SUppi. On suppose donc Fpente ι~resist_suppi- U OU :
It is therefore possible to estimate F slope by the following formula
Figure imgf000010_0001
Now Fpente has a preponderant share in F resist _ SU ppi. We therefore assume F slope ι ~ resist_suppi- U OR:
Figure imgf000010_0002
Figure imgf000010_0002
Comme dans la variante p 1 récédente, E resi .st _sιφpl , doit ensuite être filtrée p rour éliminer les bruits liés aux mesures des signaux. a.3 Méthode utilisant un observateur et une estimation du couple de traction et du couple de freinage Cette variante utilise un observateur de Luenberger, dont le principe est connu des automaticiens. Elle est utilisable à partir du moment où l'on dispose d'une mesure de la vitesse du véhicule (vmes) et d'une mesure ou d'une estimation du couple de traction du GMP CGMP et du couple de freinage c . On commence par écrire un modèle simplifié de la dynamique longitudinale du véhicule : F. d) donne : v = E . . + resist _suppl (2)As in p 1 récédente Alternatively, E resi .st _sιφpl, must then be filtered P r our eliminate noise associated with signal measurements. a.3 Method using an observer and an estimate of the traction torque and the braking torque This variant uses a Luenberger observer, the principle of which is known to automation specialists. It can be used when there is a measurement of the vehicle speed (v mes ) and a measurement or estimate of the traction torque of the GMP C GMP and the braking torque c. We start by writing a simplified model of the longitudinal dynamics of the vehicle: F. d) gives: v = E. . + resist _suppl (2)
OU . I nominale accélération qui serait celle du véhicule si r 'perturbations ~ 0 avec ] C GMP + ι . C ^F F„rreeimn_ + p nominale M \ r r ~ D'autre part, on fera l'hypothèse que les variations de Fperturbati0ns sont relativement lentes par rapport à la dynamique du véhicule. Cela permet d'écrire : perturnatlons = 0 (3)OR . I nominal acceleration which would be that of the vehicle if r ' disturbances ~ 0 with] C GMP + ι . C ^ FF „rreeimn_ + p nominal M \ rr ~ On the other hand, we will assume that the variations of F perturbat i 0ns are relatively slow compared to the dynamics of the vehicle. This allows to write: perturnatlons = 0 (3)
A partir des équations (2) et (3), on peut écrire le modèle sous la forme d'état suivante :From equations (2) and (3), we can write the model in the following state form:
X = AX+BU Y = CX+DU avec : X = vecteur d' état du système |_ resist _suppl J LV = Γ nominale entrée du système sortie du systèmeX = AX + BU Y = CX + DU with: X = system state vector | _ resist _suppl J LV = Γ nominal system input system output
A = o - M B = ; C = [l 0] ; D = [0] 0 0A = o - M B =; C = [l 0]; D = [0] 0 0
On construit un observateur de Luenberger, qui va nous permettre d'estimer les états v et FperturbationS à partir de la vitesse mesurée vmes et d'une prédiction de rnom;na e. On pose donc : C GMP ein nominale + - c F.r + E.., MWe construct a Luenberger observer, which will allow us to estimate the states v and F perturbat io nS from the measured speed v mes and a prediction of r nom ; na e . We therefore pose: C GMP ein nominal + - c Fr + E .., M
L'équation de l'observateur est la suivante : X = AX + BU + L(Y - CX - DU) avec: estimation du vecteur d'état X vecteur des gains de l'observateur y= v ; A = ; C = [l 0] ; £> = [0]
Figure imgf000012_0001
On discretise cette équation pour obtenir une expression des états à l'instant N+1 à partir des états et des mesures à l'instant N : XN+l = (A -st + l)XN + (B -st)u + (L -sή-(γ-CX-Du) d'où finalement
The observer equation is as follows: X = AX + BU + L (Y - CX - DU) with: estimation of the state vector X vector of the gains of the observer y = v; A =; C = [l 0]; £> = [0]
Figure imgf000012_0001
We discretize this equation to obtain an expression of the states at time N + 1 from the states and measurements at time N: X N + l = (A -st + l) X N + (B -st) u + (L -sή- (γ-CX-Du) whence finally
^+1 = 1 - k • SΦN + 77 ' Fresist_suppl N + st nomiπale N + tj st vmes N M 'resist _suppl N+l ~ ^2 " S* ' VN "*" ^ resist _suppl N ^ ^2 ' S^ ' Vmes N II n'est pas nécessaire de filtrer la vitesse mesurée ni Fresist suppl , l'information obtenue étant naturellement peu bruitée grâce à l'emploi d'un observateur. a.4 Méthode utilisant un observateur et une mesure de l'accélération longitudinale^ + 1 = 1 - k • S ΦN + 77 'F resist_suppl N + st nomiπale N + t j st v mes N M' resist _suppl N + l ~ ^ 2 "S * ' V N " * " ^ resist _suppl N ^ ^ 2 'S ^ ' V mes N There is no need to filter the measured speed or additional resist F, the information obtained being naturally little noisy thanks to the use of an observer. using an observer and a measure of longitudinal acceleration
Dans cette variante, on fait l'hypothèse que Fpente ≈ Fresist_SUppi , comme pour la variante a.2. On remplace l'équation (2) par l'équation suivante : E ' resi .st _suppï αccèîêro (4) M La construction de l'observateur est analogue à la variante a.3, en remplaçantIn this variant, we assume that F slope ≈ F resist _ SUpp i, as for variant a.2. We replace equation (2) by the following equation: E 'resi .st _suppï αccèîêro (4) M The construction of the observer is analogous to variant a.3, by replacing
' nominale par I accéléra •'nominal by I accelerated •
D'où VN+1 ~ V S*rN + , ' *' 'resist _suppl N + S* ' accélère N "*" ' S^ ' Vmes N Z resist _sιφpl N+l = ~^2 ' St ' VN + J resist_ supp! N + 12 St Vmes N From where V N + 1 ~ V S * rN + , ' * ' 'resist _suppl N + S * ' accelerates N " * "'S ^ ' V mes NZ resist _sιφpl N + l = ~ ^ 2 'St' V N + J resist _ supp! N + 1 2 St V mes N
Il n'est pas nécessaire de filtrer la vitesse mesurée ni Fresist suppl , l'information obtenue étant naturellement peu bruitée. b. Stratégie de maintien à l'arrêt du véhicule, moteur tournant, hors position Park de la boîte de vitesses automatique L'arrêt du véhicule est détecté par l'observation de la vitesse du véhicule. Le frein de service et la boîte de vitesses automatique sont alors pilotés de façon à minimiser la consommation d'énergie et l'usure des différents systèmes.It is not necessary to filter the measured speed or additional resist F, the information obtained being naturally little noisy. b. Strategy to keep the vehicle stationary, engine running, out of Park position of the automatic gearbox. The vehicle is stopped when the vehicle speed is observed. The service brake and the automatic gearbox are then controlled so as to minimize the energy consumption and wear of the various systems.
Une stratégie d'autorisation de l'arrêt du moteur ou d'information du conducteur est également appliquée, dans le cas où il n'est pas possible de piloter de façon automatique l'enclenchement de la position Park de la transmission. b.1 Calcul de la consigne de couple du frein de service, On utilise la valeur de E resi .st _suppl , calculées p ' ar l'une des méthodes décrites précédemment pour calculer le couple de freinage juste nécessaire au maintien du véhicule à l'arrêt. Les deux stratégies suivantes sont appliquées simultanément : Anti-avance : le couple de freinage permettant d'empêcher le véhicule d'avancer est calculé comme suit : C αnti_αvαnce = -C GMP —F resist_suppl - r — F resist_nom — m 1 où : Canti_rampage : Couple de freinage permettant d'empêcher le véhicule d'avancer CGMP : Couple GMP estimé m1 : Marge de sécuritéAn authorization to stop the engine or inform the driver strategy is also applied, in the event that it is not possible to automatically control the engagement of the Park position of the transmission. b.1 Calculation of the service brake torque setpoint, The value of E resi .st _suppl is used, calculated by one of the methods described above to calculate the braking torque just necessary to maintain the vehicle at l 'stop. The following two strategies are applied simultaneously: Anti-advance: the braking torque preventing the vehicle from moving forward is calculated as follows: C αnti_αvαnce = -C GMP —F resist_suppl - r - F resist_nom - m 1 where: C ant i_ ram page: Braking torque preventing the vehicle from moving forward C GMP : Estimated GMP torque m 1 : Safety margin
Ce couple est annulé si le conducteur appuie sur l'accélérateur, ce qui signifie qu'il souhaite que le véhicule avance. Grâce au terme Fresist suppl , on optimise le couple de freinage par rapport aux efforts résistants non nominaux (en particulier la pente). Grâce au terme CGMP , on l'optimise par rapport au couple exercé par le GMP. En particulier, en position Neutre et Débrayage à l'arrêt, CGMP est pratiquement nul ; on réduit donc automatiquement le couple anti-avance. En Marche arrière, CGMP est négatif, on réduite également le couple anti-avance. • Anti-reculThis torque is canceled if the driver presses the accelerator, which means that he wants the vehicle to move forward. Thanks to the term F resist suppl , the braking torque is optimized with respect to non-nominal resistive forces (in particular the slope). Thanks to the term C GMP , it is optimized in relation to the torque exerted by the GMP. In particular, in the Neutral and Disengaging position when stationary, C GMP is practically zero; the anti-advancing torque is therefore automatically reduced. In reverse, C GMP is negative, the anti-advance torque is also reduced. • Anti-kickback
C anti_recul = —C GMP — F resist _suppl - r — F resist_nom + m 2 où : Canti_recui ' Couple de freinage permettant d'empêcher le véhicule de reculer m2 : Marge de sécurité en couple Dans cette expression, la convention utilisée est que les couples et les efforts sont positifs lorsqu'ils tendent à faire avancer le véhicule, négatifs sinon. Suivant cette convention, le couple anti-recul doit être positif. Notons que Fresjst_nom est négatif lorsque le véhicule tend à avancer, positif lorsqu'il tend à reculer. Comme le couple anti-avance, le couple anti-recul est optimisé en fonction de l'état du GMP et des perturbations qui s'exercent sur le véhicule. La marge de sécurité m2 est réduite lorsque le conducteur a le pied sur l'accélérateur, afin de limiter au maximum le temps de réponse au moment du décollage. Le couple anti-recul est annulé dès que le décollage a été détecté (vitesse véhicule non nulle). Couple de freinage final : Pour simplifier les expressions, on considère à présent que le couple demandé au système de freinage est toujours négatif. Finalement, le couple nécessaire à la fonction « maintien du véhicule à l'arrêt hors Park » est le suivant : Jarret ~
Figure imgf000014_0001
ti-recul)
C anti_return = —C GMP - F resist _suppl - r - F resist_nom + m 2 where: C ant i_ received i 'Braking torque to prevent the vehicle from rolling back m 2 : Torque safety margin In this expression, the convention used is that the couples and the efforts are positive when they tend to move the vehicle forward, negative otherwise. According to this convention, the anti-kickback torque must be positive. Note that F resjst _ nom is negative when the vehicle tends to move forward, positive when it tends to move back. Like the anti-forward torque, the anti-reverse torque is optimized according to the state of the GMP and the disturbances exerted on the vehicle. The safety margin m 2 is reduced when the driver has his foot on the accelerator, in order to minimize the response time at takeoff. The anti-reverse torque is canceled as soon as take-off has been detected (vehicle speed not zero). Final braking torque: To simplify the expressions, we now consider that the torque requested from the braking system is always negative. Finally, the torque required for the function “keeping the vehicle stationary outside the Park” is as follows: Jarret ~
Figure imgf000014_0001
ti-back)
Où : Carret : couple nécessaire au maintien du véhicule à l'arrêt Cautres_s stèmes : couple éventuellement demandé par d'autres systèmes d'assistance à la conduite Lors d'un changement d'état de la transmission, le couple de freinage demandé peut être modifié (exemple : passage Neutre <-» Drive). Dans ce cas, toute augmentation de la demande de couple (en valeur absolue) doit être appliquée immédiatement pour s'assurer que le véhicule reste bien à l'arrêt. En revanche, si c'est une réduction du couple (en valeur absolue) qui est demandée, elle doit être appliquée progressivement pour laisser à la transmission le temps de changer d'état. A cette fin, le couple Carret est filtré avec un filtre de faible constante de temps dans le sens de la croissance (en valeur absolue), et une plus grande constante de temps dans le sens de la décroissance. Phase de décollage : Au moment du décollage en marche avant, le conducteur appuie sur l'accélérateur, ce qui entraîne la suppression immédiate du couple anti-avance. Le couple GMP estimé augmente, ce qui entraîne une réduction puis - si le conducteur accélère suffisamment - une annulation du couple anti-recul. Le véhicule décolle alors confortablement et sans reculer, et avec un temps de retard minimal par rapport à la demande du conducteur. Dès que le décollage effectif a été détecté, on supprime les stratégies anti-recul et anti-avance. Elles sont réactivées dès l'arrêt suivant du véhicule. b.2 Contrôle de la boîte de vitesses automatique, hors position Park (voir figureWhere: C stops : torque required to keep the vehicle stationary C au tres_s stè m es: torque possibly requested by other driving assistance systems When the transmission status changes, the braking torque requested can be modified (example: Neutral shift <- »Drive ). In this case, any increase in torque demand (in absolute value) must be applied immediately to ensure that the vehicle remains stationary. On the other hand, if a reduction in torque (in absolute value) is requested, it must be applied gradually to allow the transmission time to change state. To this end, the stop torque C is filtered with a filter of low time constant in the direction of growth (in absolute value), and a larger time constant in the direction of decrease. Take-off phase: When taking off in forward, the driver presses the accelerator, which immediately suppresses the anti-advance torque. The estimated GMP torque increases, which results in a reduction and - if the driver accelerates sufficiently - cancellation of the anti-kickback torque. The vehicle then takes off comfortably and without reversing, and with a minimum delay time compared to the driver's request. As soon as the effective takeoff has been detected, the anti-reverse and anti-advance strategies are eliminated. They are reactivated as soon as the vehicle stops next. b.2 Checking the automatic gearbox, outside the Park position (see figure
7). Certaines Boîte de Vitesse Automatiques (BVA) permettent un débrayage automatique de la transmission lorsque le véhicule est arrêté moteur tournant en position Drive. Cela permet une forte réduction de la consommation en ville et en embouteillages, en annulant le couple résistant exercé par la transmission sur le moteur. Ce mode de débrayage à l'arrêt est réalisé par l'ouverture d'un ou plusieurs des embrayages répartis de la boîte de vitesse automatique. Les stratégies connues de pilotage de ce débrayage à l'arrêt nécessitent que le conducteur ait le pied posé sur la pédale de frein. Cela permet de s'assurer que le conducteur souhaite bien maintenir le véhicule à l'arrêt, et prévenir le risque de recul du véhicule en côte lors du débrayage. Avec un système de maintien automatique à l'arrêt, on dispose d'autres moyens de déterminer la volonté du conducteur, et d'éviter tout recul du véhicule. En outre, le conducteur n'a plus à poser le pied sur la pédale de frein pour maintenir le véhicule à l'arrêt. La stratégie proposée par cette invention est la suivante : lorsque le système de maintien automatique à l'arrêt est actif, on commande le débrayage à l'arrêt de la boîte de vitesses automatique si les conditions suivantes sont simultanément vérifiées : Pédale d'accélérateur non appuyée - Véhicule arrêté - Organe de commande de la boîte de vitesse en position Drive - Temps depuis l'arrêt du véhicule supérieur à un seuil On commande le réembrayage lorsque l'une des conditions suivantes est vérifiée : Pédale d'accélérateur appuyée - Véhicule en mouvement - Organe de commande de la boîte de vitesse sur une autre position que Drive Pour éviter tout à-coup lors du réembrayage, cause d'inconfort et d'usure de la boîte de vitesse automatique, le couple du moteur est limité tant que le rapport de marche avant n'est pas enclenché.7). Some Automatic Gearboxes (BVA) allow automatic disengagement of the transmission when the vehicle is stopped with the engine running in the Drive position. This allows a big reduction in consumption in town and in traffic jams, by canceling the resistant torque exerted by the transmission on the engine. This stopping clutch mode is achieved by opening one or more of the distributed clutches of the automatic gearbox. Known strategies for controlling this declutching when stationary require the driver to have his foot on the brake pedal. This ensures that the driver wishes to keep the vehicle stationary, and prevents the risk of the vehicle rolling backwards when declutching. With an automatic hold-to-stop system, there are other ways of determining the driver's will, and of preventing the vehicle from rolling back. In addition, the the driver no longer has to step on the brake pedal to keep the vehicle stationary. The strategy proposed by this invention is as follows: when the automatic standstill system is active, the clutch is controlled when the automatic gearbox is stopped if the following conditions are simultaneously verified: Accelerator pedal not pressed - Vehicle stopped - Gearbox control unit in Drive position - Time since vehicle stopped above a threshold The clutch is re-engaged when one of the following conditions is satisfied: Accelerator pedal pressed - Vehicle in movement - Gearbox control unit in a position other than Drive To avoid suddenly during re-engagement, cause of discomfort and wear of the automatic gearbox, the engine torque is limited as long as the forward gear is not engaged.
b.3 Stratégie d'autorisation de l'arrêt du moteur (voir figure 8). Cette stratégie s'applique dans le cas où l'on ne dispose pas d'un système permettant d'enclencher automatiquement la position Park. Si le conducteur demande l'arrêt du moteur, par exemple par l'action sur un bouton Start/Stop alors que la transmission n'est pas en position Park, ou qu'un frein de parking n'a pas été préalablement activé, il n'est pas possible de garantir que le véhicule va rester durablement maintenu à l'arrêt. En conséquence, pour des raisons de sécurité, on interdit l'arrêt du moteur dans ces situations, ce qui indique au conducteur qu'il doit utiliser l'un des systèmes permettant de maintenir durablement le véhicule à l'arrêt moteur arrêté. Cette stratégie est également appliquée pour interdire tout arrêt automatique du moteur qui serait demandé par une stratégie dite de Start/Stop visant à réduire la consommation, les émissions polluantes et le bruit. Dans le cas où le moteur s'arrête de façon non prévue, suite à une panne, on indique au conducteur par un signal sonore et visuel d'alerte (« alerte conducteur ») qu'il doit impérativement enclencher le frein de parking ou la position Park de la boîte de vitesses automatique afin de garantir l'immobilisation du véhicule. c. Stratégie de passage automatique de la transmission en Park à l'arrêt du moteur (voir figure 9). Cette stratégie s'applique si l'on dispose d'une boîte de vitesses automatique comportant une commande électrique permettant d'activer la position Park sans l'intervention du conducteur. Dans ce cas, lorsque le conducteur ou une stratégie de Stop/Start coupe le moteur et que le véhicule se trouve à l'arrêt, la position Park de la boîte de vitesses automatique est immédiatement sélectionnée, afin de permettre le maintien durable du véhicule à l'arrêt. Il en va de même lors d'un arrêt non prévu du moteur suite à un incident technique, si le véhicule est à l'arrêt. Lors du redémarrage du moteur, le conducteur doit sélectionner lui-même la marche avant ou la marche arrière pour que la boîte de vitesse sorte de la position Park.b.3 Engine stop authorization strategy (see figure 8). This strategy applies in the case where there is no system allowing the Park position to be automatically engaged. If the driver requests the engine to stop, for example by pressing a Start / Stop button while the transmission is not in the Park position, or a parking brake has not been previously activated, it It is not possible to guarantee that the vehicle will remain permanently stationary. Consequently, for safety reasons, it is prohibited to stop the engine in these situations, which indicates to the driver that he must use one of the systems making it possible to keep the vehicle permanently stopped with the engine stopped. This strategy is also applied to prohibit any automatic engine shutdown that would be required by a so-called Start / Stop strategy aimed at reducing consumption, polluting emissions and noise. In the event that the engine stops unexpectedly following a fault, the driver is informed by an audible and visual warning signal ("driver alert") that it is imperative to engage the parking brake or the Park position of the automatic gearbox to ensure the vehicle is immobilized. vs. Strategy for automatic transmission changeover in Park when the engine stops (see Figure 9). This strategy applies if there is an automatic gearbox with an electric control enabling the Park position to be activated without the driver's intervention. In this case, when the driver or a Stop / Start strategy cuts the engine and the vehicle is stationary, the Park position of the automatic gearbox is immediately selected, in order to allow the vehicle to be maintained at judgment. The same applies during an unplanned engine shutdown following a technical incident, if the vehicle is stopped. When the engine is restarted, the driver must select forwards or backwards himself so that the gearbox leaves the Park position.
Cela permet d'éviter au conducteur d'avoir à activer lui-même la position Park ou un frein de parking lors de l'arrêt du moteur, tout en assurant le maintien à l'arrêt du véhicule. Cette stratégie permet également de se passer d'un système coûteux de pilotage du frein de parking. Si la réglementation le permet, il est même possible d'envisager la suppression complète du système de frein de parking classique. d. Stratégie d'accostage confortable en position Park de la boîte de vitesses automatique (voir figure 10). Lorsque cette position est sélectionnée par le conducteur ou activée automatiquement, il n'est plus nécessaire de conserver un couple de freinage pour immobiliser le véhicule, qu'il s'agisse du couple exercé par un frein de parking ou de celui d'un frein de service piloté. Cependant, l'existence de jeux et de raideurs dans la transmission, ainsi que de liaisons élastiques entre le GMP et la caisse risque d'entraîner un mouvement du véhicule de quelques centimètres, puis un à-coup et des oscillations désagréables si l'on annule brutalement le couple de freinage après avoir engagé la position Park. C'est pourquoi on a recours à une stratégie de réduction progressive du couple, afin de réaliser un accostage confortable en position Park. Cette stratégie s'applique dans le cas où le moteur tourne. Elle est également utilisée dans le cas où le moteur est arrêté par le conducteur ou par un système automatique de type Stop/Start peu après l'enclenchement de la position Park. En effet, la réserve d'énergie utilisable par le système de frein de service piloté (provenant d'un booster actif ou d'un accumulateur de pression ou d'une batterie) est suffisante pour cette opération de courte durée.This avoids the driver having to activate the Park position or a parking brake himself when the engine is stopped, while ensuring that the vehicle remains stationary. This strategy also eliminates the need for an expensive parking brake control system. If the regulations allow it, it is even possible to envisage the complete elimination of the conventional parking brake system. d. Comfortable approach strategy in the Park position of the automatic gearbox (see Figure 10). When this position is selected by the driver or activated automatically, it is no longer necessary to maintain a braking torque to immobilize the vehicle, whether it is the torque exerted by a parking brake or that of a brake. piloted service. However, the existence of games and stiffness in the transmission, as well as elastic connections between the GMP and the body may cause the vehicle to move a few centimeters, then a jerk and unpleasant oscillations if we abruptly cancels the braking torque after engaging the Park position. This is why we use a strategy of progressive reduction of the torque, in order to achieve a comfortable docking in the Park position. This strategy applies when the engine is running. It is also used in the event that the engine is stopped by the driver or by an automatic Stop / Start type system shortly after the Park position is engaged. Indeed, the energy reserve usable by the piloted service brake system (coming from an active booster or from a pressure accumulator or a battery) is sufficient for this short-term operation.
Les quatre phases suivantes sont appliquées : Décision de supprimer le couple de freinage :The following four phases are applied: Decision to remove the braking torque:
Deux situations doivent être distinguées : 1. Moteur tournant : Les conditions suivantes doivent être remplies pour autoriser la réduction du couple de freinage. - Véhicule arrêté - \Fresist_suppi\ inférieur à un seuil, pour conserver le freinage en forte pente - Pas d'appui sur la pédale de frein - Temporisation écoulée depuis l'arrêt du véhicule et le non appui sur la pédale de frein 2. Moteur arrêté : Dans ce cas, la décision de réduire le couple de freinage est prise immédiatement sans autre condition, pendant le laps de temps durant lequel il reste de l'énergie disponible. Réduction progressive du couple de freinage : Le couple de freinage est d'abord réduit rapidement de la valeur calculée au paragraphe b.1 à la valeur minimale permettant de maintenir le véhicule à l'arrêt (les marges de sécurité m-, et m2 sont supprimées). Puis il est progressivement réduit vers une valeur nulle. Cette évolution tient compte de la pente, et adopte un profil permettant d'assurer un accostage confortable du véhicule en position parking. Remise du couple de freinage Là encore, deux cas doivent être distingués : 1. La moteur était resté en marche On réactive le couple de freinage instantanément dès que le conducteur appuie sur la pédale de frein. Ainsi, on est assuré que le véhicule restera immobilisé si le conducteur engage la transmission sur une autre position que Park ; il n'y a pas de risque que cette dernière action soit réalisée sans appui sur le frein, car le levier de boîte de vitesse reste alors classiquement bloqué en position Park. 2. Le moteur était arrêté Le couple de freinage est réactivé instantanément dès le démarrage du moteur. Two situations must be distinguished: 1. Engine running: The following conditions must be met to authorize the reduction of the braking torque. - Vehicle stopped - \ F r esist_suppi \ below a threshold, to keep braking on a steep slope - No depressing on the brake pedal - Delay elapsed since the vehicle stopped and no depressing on the brake pedal 2 Engine stopped: In this case, the decision to reduce the braking torque is taken immediately without further conditions, during the period of time during which there is available energy. Gradual reduction of the braking torque: The braking torque is first rapidly reduced from the value calculated in paragraph b.1 to the minimum value allowing the vehicle to be stationary (the safety margins m-, and m 2 are deleted). Then it is gradually reduced to zero. This development takes account of the slope, and adopts a profile which ensures comfortable docking of the vehicle in the parking position. Restoring the braking torque Here again, two cases must be distinguished: 1. The engine had remained running. The braking torque is reactivated instantly as soon as the driver presses the brake pedal. This ensures that the vehicle will remain stationary if the driver engages the transmission in a position other than Park; there is no risk that this last action is carried out without pressing the brake, because the gearbox lever then conventionally remains locked in the Park position. 2. The engine was stopped The braking torque is reactivated instantly when the engine is started.

Claims

REVENDICATIONS
1. Système de maintien automatique à l'arrêt d'un véhicule automobile, comprenant un moteur thermique, une boîte de vitesses automatique et un frein de service piloté par un système de contrôle électronique (1), caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour estimer les efforts résistants appliqués au véhicule, des moyens pour calculer en fonction de cette estimation, le couple de freinage nécessaire pour maintenir le véhicule à l'arrêt et des moyens pour transmettre la valeur du couple de freinage ainsi calculé vers le système de contrôle (1 ) du frein de service.1. System for automatically keeping a motor vehicle stationary, comprising a heat engine, an automatic gearbox and a service brake controlled by an electronic control system (1), characterized in that it comprises means for estimating the resistant forces applied to the vehicle, means for calculating on the basis of this estimate, the braking torque necessary to keep the vehicle stationary and means for transmitting the value of the braking torque thus calculated towards the system of service brake control (1).
2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens pour estimer les efforts résistants appliqués au véhicule tiennent compte du couple exercé par le groupe moto-propulseur, lorsqu'un rapport de la boîte de vitesses automatique, autre que la position « Park », est engagé.2. System according to claim 1, characterized in that the means for estimating the resistant forces applied to the vehicle take account of the torque exerted by the power train, when a ratio of the automatic gearbox, other than the position " Park ”, is engaged.
3. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens tiennent compte en outre de la pente sur laquelle est située le véhicule, du vent, du couple de retenue du système de freinage exercé sur les roues, de l'effort résistant nominal du véhicule, tel que sa traînée aérodynamique et sa résistance au roulesment.3. System according to claim 2, characterized in that said means also take into account the slope on which the vehicle is located, wind, the holding torque of the braking system exerted on the wheels, the nominal resistance force. of the vehicle, such as its aerodynamic drag and its rolling resistance.
4. Système sefon l'une des, revendications 1 à 3? caractérisé en ce qu'il comprenαj en outre des moyens, pour commander la suppression du couple de freinage, lorsque la, position « Park » est engagée.4. System Sefon one of, claims 1 to 3? characterized in that it further comprises means, for controlling the removal of the braking torque, when the, "Park" position is engaged.
5. Système selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprencj en outre des moyens pour commander à l'arrêt du véhicule, le passage de la boîte de vitesses automatique en position débrayée, y compris lorsque le conducteur n'a pas le pied sur la pédale de frein.5. System according to one of claims 1 to 4, characterized in that it further comprises means for controlling when the vehicle is stopped, the passage of the automatic gearbox in the disengaged position, including when the driver does not have your foot on the brake pedal.
6. Système selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens pour commander une réduction du couple de freinage tenant compte de la suppression du couple exercé par le groupe moto-propulseur. 6. System according to claim 5, characterized in that it further comprises means for controlling a reduction of the braking torque taking into account the removal of the torque exerted by the power train.
7. Système selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens pour réduire progressivement le couple de freinage, lors du passage de la boîte de vitesses automatique vers la position « Park ». 7. System according to one of claims 1 to 6, characterized in that it further comprises means for gradually reducing the braking torque, during the passage of the automatic gearbox towards the "Park" position.
8. Système selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend un contrôleur (2) de maintien à l'arrêt du véhicule, en relation fonctionnelle avec un système de contrôle (1) du frein de service, un système de contrôle (3) de la transmission et un système de contrôle (4) du moteur thermique. 8. System according to one of claims 1 to 7, characterized in that it comprises a controller (2) for keeping the vehicle stationary, in functional relation with a control system (1) for the service brake, a transmission control system (3) and a combustion engine control system (4).
9. Système selon la revendication 8, caractérisé en ce que le contrôleur (2) de maintien à l'arrêt du véhicule est adapté pour recevoir les données suivantes : a. position de la pédale d'accélérateur, b. position de la pédale de frein, c. état du frein de parking, d. demande d'arrêt du véhicule, e. position du levier de boîte de vitesses automatique, f. vitesse du véhicule,9. System according to claim 8, characterized in that the controller (2) for keeping the vehicle stationary is adapted to receive the following data: a. position of the accelerator pedal, b. brake pedal position, c. parking brake condition, d. request to stop the vehicle, e. position of the automatic gearbox lever, f. vehicle speed,
A partir du système de contrôle (1) du frein de service : g. la pression de freinage, A partir du système de contrôle (3) de la transmission : h. la nature du rapport engagé, A partir du système de contrôle (4) du moteur : i. le couple du moteur, j. la situation du moteur arrêté, le contrôleur (2) de maintien à l'arrêt du véhicule est en outre adapté pour transmettre les ordres suivants : au système de contrôle (1) du frein de service : k. la consigne de couple de freinage à l'arrêt, au système de contrôle (3) de la transmission : I. la demande de débrayage, au système de contrôle (4) du moteur : m. l'autorisation d'arrêt du moteur, n. la limitation du couple moteur. From the service brake control system (1): g. brake pressure, From the transmission control system (3): h. the nature of the gear engaged, From the engine control system (4): i. the engine torque, j. with the engine stopped, the vehicle standstill controller (2) is further adapted to transmit the following commands: to the service brake control system (1): k. the braking torque setpoint when stopped, at the transmission control system (3): I. the clutch release request, at the engine control system (4): m. authorization to stop the engine, n. limitation of the engine torque.
10. Système selon la revendication 9, caractérisé en ce que dans le cas où la boîte de vitesses automatique comporte un dispositif automatique en position « Park », le contrôleur (2) de maintien à l'arrêt du véhicule est en outre adapté pour transmettre au système de contrôle (3) de la transmission l'ordre de passage en position Park. 10. System according to claim 9, characterized in that in the case where the automatic gearbox comprises an automatic device in the "Park" position, the controller (2) for keeping the vehicle stationary is further adapted to transmit to the transmission control system (3) the order to move to the Park position.
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