WO2008078018A1 - Procede de commande d'une transmission continument variable pour vehicule automobile - Google Patents

Procede de commande d'une transmission continument variable pour vehicule automobile Download PDF

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WO2008078018A1
WO2008078018A1 PCT/FR2007/052181 FR2007052181W WO2008078018A1 WO 2008078018 A1 WO2008078018 A1 WO 2008078018A1 FR 2007052181 W FR2007052181 W FR 2007052181W WO 2008078018 A1 WO2008078018 A1 WO 2008078018A1
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Julien Maynard
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Renault S.A.S
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    • F16H2061/0234—Adapting the ratios to special vehicle conditions
    • F16H2061/0239—Selecting ratios for preventing or cancelling wheel slip

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling a continuously variable automatic transmission for a motor vehicle, in particular during take-offs of the vehicle on a low grip surface and / or in bottling phases involving numerous stops followed by successive take-offs of the vehicle.
  • ASR anti-skid strategies perform curative correction while wheel spinning has been detected, while low-grip vehicle takeoff strategies are preventative as they are activated by the front driver. takeoff in order precisely to avoid the appearance of wheel slip.
  • the object of the invention is to limit the maximum traction force applicable to the drive wheels during take-offs of a motor vehicle equipped with a continuously variable gearbox, both on low-friction soil and in the phases of bottling with many successive successive takeoffs, said engine being equipped with an engine control system, an anti-lock system of the ABS wheels and a control system of this CVT continuously variable transmission.
  • the object of the invention is a method of controlling a continuously variable transmission for a motor vehicle, comprising in particular two pulleys, a primary pulley driven by the vehicle engine by means of a torque converter connected to a forward clutch and the secondary pulley driving the driving wheels by a direct link without clutch, as well as an electronic engine control system, an anti-lock system of ABS wheels and a system for controlling this continuously variable transmission , characterized in that the maximum traction force applicable to the driving wheels is limited after triggering the low-grip driving mode, by voluntary action of the driver, and / or the automatic detection traffic jam mode:
  • the calculation of the maximum engine torque C Mm a x is made from the maximum torque C Rma ⁇ applicable to drive wheels and the following information on the operation of the engine and transmission: the position L RV of the gear lever, the primary speeds ⁇ i and secondary ⁇ 2 of the transmission, concerning the rotation of the primary pulley and that of the secondary pulley, to deduce the ratio of the transmission, - the state LU of the lock-up clutch, at the terminals of the torque converter, because if it is closed, the turbine torque is equal to the engine torque, the engine speed N of the vehicle in the case where the clutch of the hydraulic converter is open, the temperature ⁇ c of the transmission oil.
  • the control method limits the ratio of the continuously variable transmission, said ratio being continuously calculated as the ratio between the maximum permissible wheel torque, which depends on the mode of the traffic jam mode and / or the low grip, and the ground gradient, and the primary torque of the transmission determined from the maximum between the current primary torque, and a calibration value of the maximum primary torque C ca
  • the control method performs the following steps: the calculation of the primary current torque C 3 , at the input of the primary pulley of the transmission, from the engine speed N, of the speed ⁇ -i, the temperature ⁇ c of the converter, the current torque C M , the state LU of the lock-up clutch and the position L RV of the gear lever, - the comparison of the primary torque current of the transmission with a value of the maximum primary torque C ca from a calibration, to deliver the largest value of the two, the calculation of the ratio R max of the transmission, the ratio between the maximum torque C Rmax to the driving wheels and the maximum primary torque Cp max , - the limitation of the setpoint R COn s of the ratio, after detecting that the brake pedal P F is active and that the vehicle speed V v is below a threshold signaling that the vehicle will stop, by choice the minimum value R m , n between this R COn s ratio setpoint and the ratio
  • FIG. 1 is a diagrammatic cross-sectional view of a continuously variable transmission for a motor vehicle
  • FIG. 2 is a flowchart of the control method according to the invention
  • FIG. 3 shows the steps of the calculation phase of FIG. the maximum traction force applicable to the driving wheels
  • FIG. 4 the stages of the limitation of the engine torque and of the ratio of the transmission according to the invention.
  • a continuously variable transmission consists of two variable diameter pulleys, a primary pulley 1 and a secondary pulley 2 integral via a belt 3, the primary pulley 1 having its own pulley.
  • rotation axis A 1 driven by the engine 4 of the vehicle via a torque converter 5 connected to a clutch 6 forward.
  • the axis of rotation ⁇ 2 of the secondary pulley 2 drives the drive wheels 7 by a direct link without clutch, composed of gears 8 corresponding to the bridge and the differential.
  • the torque Ci supplied by the engine is called engine torque
  • the torque C 2 at the output of the hydraulic torque converter 5 is said turbine torque and is equal to the engine torque when a clutch 9 called "Lock-up" is closed.
  • the torque C3 input of the primary pulley 1 is called primary torque
  • that C 4 at the output of the secondary pulley 2 is called secondary torque.
  • the torque C5 of rotation of the drive wheels 7 is called torque to the wheel.
  • the object of the invention is to limit the maximum traction force applicable to the drive wheels to prevent slippage due to slippage on the ground, slippage caused by too much traction force to the wheel relative to the coefficient of static friction of the wheel. ground or to limit the acceleration of the vehicle during takeoffs in bottling conditions, as the case may be.
  • the method comprises a step ei) of detecting the voluntary activation of the "low grip" qualified driving mode or a driving mode. in bottling.
  • it comprises a following step e 2 ) of calculation of the minimum traction force F m ⁇ n applicable to the driving wheels, necessary so that the vehicle reaches a set acceleration G mm whatever the conditions of lift-off. This minimum force is calculated from information about the vehicle mass and the slope of the ground.
  • the method after detecting the bottled driving mode in step e 3 ), calculates the maximum force F Em a x applicable to the driving wheels, in step e 4 ) so that the acceleration of the vehicle is less than a set value G max during a traffic jam, defined to ensure driveability, also taking into account the vehicle mass and the slope of the ground.
  • the method calculates the maximum traction force F FAm a x applicable to the driving wheels before skidding as a function of the static coefficient of friction of the ground, in step e ⁇ ).
  • step e 7 Given all these calculations of tensile forces applicable to the drive wheels according to the different possible situations, the process referee among these three values in step e 7 ). Between the forces concerning the low grip mode and the bottling mode, he chooses the minimum value but the priority then returns to the minimum force required for the vehicle to take off in the slope and mass conditions after calculating the tire development. step e 8 ). Then, this maximum force F Rmax applicable to the driving wheels is converted into maximum torque C Rmax applicable to the driving wheels in step e 9 ).
  • the method calculates the maximum of the engine torque C Mm a x in step en), to impose a limitation of the engine torque in step ei 2 ) .
  • the method calculates the maximum R max of the ratio of the CVT transmission in step e ⁇ ) in order to remain on reports of longer speeds, then, when it detects in step eu) that the driver slows the vehicle to stop it, it limits the ratio to step ei 5 ).
  • the ratio is not limited by this strategy when the driver is not stopping the vehicle. This avoids the possible interactions of this method with the demands of the driver.
  • FIG. 3 details the steps of the calculation phase of the maximum traction force F Rmax applicable to the driving wheels, which is the subject of steps eo to e 7 ).
  • This phase comprises a step e 2 ) of calculating the minimum traction force F min which is applicable to the driving wheels making it possible to reach an acceleration set point G 1 TM for a take-off of the vehicle in all situations, depending on the estimated mass M of the vehicle, of the slope P e of the ground on which it will move and of said minimum acceleration G mn .
  • This phase also comprises a step e 4 ) of calculating the force F Em a x of maximum traction applicable to the drive wheels so that the acceleration of the vehicle is less than a set value G max during traffic jams, detected at the step previous es) by the control system of the transmission or by the anti-locking system of the ABS wheels.
  • This instruction G max is determined to ensure the driver a driving pleasure smoothly.
  • the maximum force F Em a x is calculated based on an estimate of the mass M of the vehicle and the slope of the ground.
  • the phase comprises a step ⁇ e) of calculation of the maximum traction force F FAm a x applicable to the driving wheels before skating, whereas a triggering of the low adhesion mode has been detected at a preceding step e), because snow or rain, for example.
  • This force is calculated from the static coefficient of friction ⁇ of the soil.
  • the process carries out an arbitration between the two by taking the minimum value, but the priority then returns to the minimum tensile force which is necessary for the take-off of the vehicle.
  • the step of calculating the tensile force F Rmax comprises a step ⁇ 2 o) in which is determined the minimum between the maximum forces F F Amax and F Em ax of traction applicable to the driving wheels in low adhesion modes and bottling respectively, followed by a step ⁇ 2 i), in which the method chooses the maximum between, on the one hand, the minimum force F m ⁇ n depending on the slope and the mass and on the other hand the force chosen during the preceding arbitration in step e 2 o).
  • step ⁇ 2 i) consists in directly comparing the maximum traction force applicable to the driving wheels, determined for this mode, with the minimum force F mm required. take off and choose the largest value of the two to constitute the maximum force F Rmax of traction applicable to the drive wheels.
  • Figure 4 details the stages of the limitation of the engine torque in the case of the first take-off after the deliberate activation of the low grip mode or automatic detection of the traffic jam mode and the limitation of the ratio of the transmission in the case of the following take-offs.
  • the method must calculate the maximum torque C Rmax applicable to the driving wheels, from the maximum force F Rmax applicable to the driving wheels and for this, it calculates in step es) the developed D p of the tire from the vehicle speed V v in km / h and ⁇ R speeds of the front-wheel-drive wheels in rpm, delivered by the brake control system with anti-locking ABS wheels.
  • the method is then robust to variations in tire mounting by the driver of the vehicle.
  • the next step eg) converts the maximum force F Rmax applicable to the driving wheels into maximum torque C Rmax applicable to the driving wheels according to the developed tires.
  • the method calculates the maximum engine torque C Mm a x allowable to prevent slippage of the drive wheels on soil with low adhesion or to avoid an excessive acceleration in traffic jams. For this, the calculation is carried out, in step en), from the maximum torque C Rmax applicable to the drive wheels and the following information on the operation of the engine and the transmission: the position L RV of the gear lever , which can be D (Drive or Forward), N (Neutral), P (Parking), R (Reverse or Reverse).
  • the process also takes into account the ratio of the planetary gear that is calibrated, the primary u> i and secondary u> 2 diets of the transmission, concerning the rotation of the primary pulley and that of the secondary pulley, to deduce the ratio of the transmission, the state LU of the lock-up clutch at the terminals of the torque converter, because if it is closed, the turbine torque is equal to the engine torque, the engine speed N of the vehicle in the case where the clutch of the hydraulic converter is open, because if the clutch of Lock-up is open, the engine torque can be calculated according to the turbine torque, the temperature of the gearbox, the engine speed and the primary speed, the temperature ⁇ c of the oil of the CVT. Indeed, the torque transmission properties of the hydraulic torque converter depend on the temperature of the oil.
  • This maximum engine torque C Mm x calculated is then used to limit the engine torque: the engine compares its torque setpoint with the request of the gearbox in order to calculate the final setpoint.
  • the method limits the ratio of the continuously variable transmission during the stopping phase of the vehicle so as not to lead to a report too short when the driver will then want to take off again.
  • This ratio is continuously calculated as the ratio between the maximum permissible driving torque, which depends on the low grip mode, the traffic jams or the slope of the ground as shown in step e 9 ), and the primary torque of the transmission.
  • the method uses the current primary torque to treat the cases particular stopping of the vehicle, such as on a steep slope in which the driver will stop without releasing the accelerator pedal.
  • the method calculates, in step e 22 ), the primary current torque C 3 , from the engine speed N, the primary speed ⁇ -i, the temperature ⁇ c of the converter, the current engine torque C M , of the LU status of the Lock-up clutch and the L RV position of the gearshift lever. Then, the method compares the current primary torque of the transmission with the value of the maximum primary torque C ca resulting from a calibration, to deliver the largest value of the two in step e 2 3). The next step e 24 ) calculates the ratio R max of the transmission, the ratio between the maximum torque C Rmax to the driving wheels and the maximum primary torque Cp max .
  • this limitation of the setpoint of the ratio R COn s in nominal operation is not permitted only when the method detects in step e 2 s) that the driver will stop the vehicle, so that the brake pedal P F is active and the vehicle speed V v is below a threshold.
  • This limitation is obtained by taking the minimum R min between this ration setpoint value R ⁇ n s and the R max ratio corresponding to the maximum ratio not to be exceeded during the low adhesion mode and / or the bottling mode is active and that the driver is stopping.
  • the maps that calculate the engine torque as a function of the driver's request that is to say according to the position of the accelerator pedal, are modified to take account of the low grip mode. or bottling mode. According to the method of the invention, these maps are unchanged and the electronic control system of the engine limits the engine torque according to the requests of the CVT transmission during the first take-off after triggering the low grip mode or the traffic jam mode and does not limit at all the engine torque when the CVT is content to limit the ratio.
  • Engine control and calibration remain the same for CVT continuously variable transmission applications and applications without CVT transmission. No calibration specific to the continuously variable transmission is added in the motor control.

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Abstract

L'invention concerne un procédé de commande d'une transmission continûment variable pour véhicule, comprenant notamment une poulie primaire entraînée par le moteur et une poulie secondaire entraînant les roues motrices directement sans embrayage, ainsi qu'un contrôle électronique, tel que la force de traction maximale applicable aux roues motrices est limitée après déclenchement du mode de conduite sur sol à faible adhérence, par action volontaire du conducteur, et/ou du mode embouteillage par détection automatique : lors du premier décollage du véhicule, par une limitation du couple fourni par le moteur entraînant une limitation du couple fourni aux roues par la transmission, lors des décollages suivants, en poursuite desdits modes en embouteillage et/ou «faible adhérence», par une limitation du ratio de la transmission, soit du rapport entre le couple fourni aux roues motrices par la poulie secondaire et le couple appliqué à la poulie primaire par le moteur.

Description

Procédé de commande d'une transmission continûment variable pour véhicule automobile.
L'invention concerne un procédé de commande d'une transmission automatique continûment variable pour véhicule automobile, en particulier lors des décollages du véhicule sur sol à faible adhérence et/ou en phases d'embouteillage impliquant de nombreux arrêts suivis de décollages successifs du véhicule.
Les problèmes techniques qui se posent sont premièrement celui du patinage des roues lors des décollages sur sol à faible adhérence à cause de la neige, de la glace ou des flaques de pluie par exemple, et deuxièmement la limitation de l'accélération du véhicule lors des décollages successifs lorsque le véhicule circule dans une zone de trafic embouteillée. Dans ce dernier cas, nous souhaitons limiter l'accélération du véhicule lors des décollages successifs afin de ne pas importuner le conducteur et les passagers de la voiture par des décollages répétitifs trop dynamiques. Dans les deux cas, en embouteillage ou sur surface faible adhérence, nous souhaitons limiter la force motrices des roues.
Dans le cas des boîtes de vitesses automatiques à rapports discrets, les stratégies de commande de ces boîtes, en modes dits « neige » ou « embouteillage » imposent des décollages sur un rapport plus long que le premier rapport afin de diminuer le couple appliqué aux roues motrices. Dans le cas des boîtes de vitesses continûment variables ne disposant pas d'un embrayage entre la poulie secondaire et les roues, il n'est pas possible de d'effectuer un changement du ratio de la transmission, lorsque le véhicule est à l'arrêt.
Avec une telle boîte de vitesses continûment variable, si le véhicule est arrêté et que le conducteur enclenche le mode « neige » pour sol à faible adhérence, il est impossible de modifier le ratio à l'arrêt et donc le ratio lors du décollage suivant. De plus, alors qu'avec une boîte de vitesses automatique les rapports de vitesses sont préétablis, avec une boîte de vitesses continûment variable qui permet de choisir le ratio, il serait intéressant de choisir le ratio adéquat pour le mode « faible adhérence » ou le mode « embouteillage ».
Une solution à la limitation du ratio est décrite dans le brevet US 5 586 953, déposé au nom de Nissan Motor Co. Elle a pour but d'empêcher que le ratio de la boîte de vitesses continûment variable ne descende vers des valeurs trop basses. Cependant, cette stratégie n'a pas pour but d'empêcher le patinage sur surface à faible adhérence, mais de réduire le frein moteur lors d'un freinage. Si un blocage de roue est détecté par le procédé de contrôle de cette boîte de vitesses, en analysant l'accélération des roues motrices, le procédé allonge le ratio pour réduire le frein moteur et accélérer lesdites roues. La consigne de ratio initiale est comparée à une limitation qui dépend de la vitesse de décélération des roues motrices.
De même, les stratégies d'anti-patinage ASR effectuent une correction curative alors que le patinage d'une roue a été détecté, tandis que les stratégies concernant les décollages du véhicule par faible adhérence sont préventives puisqu'elles sont activées par le conducteur avant le décollage dans le but, précisément, d'éviter l'apparition d'un patinage des roues.
Le but de l'invention est de limiter la force de traction maximale applicable aux roues motrices lors des décollages d'un véhicule automobile équipé d'une boîte de vitesses continûment variable, à la fois sur sol à faible adhérence et dans les phases d'embouteillage avec de nombreux décollages successifs rapprochés, ledit moteur étant équipé avec un système de contrôle moteur, un système d'anti-blocage des roues ABS et un système de contrôle de cette transmission continûment variable CVT.
Pour cela, l'objet de l'invention est un procédé de commande d'une transmission continûment variable pour véhicule automobile, comprenant notamment deux poulies, une poulie primaire entraînée par le moteur du véhicule au moyen d'un convertisseur de couple relié à un embrayage de marche avant et la poulie secondaire entraînant les roues motrices par une liaison directe sans embrayage, ainsi qu'un système de contrôle électronique du moteur, un système d'anti-blocage des roues ABS et un système de contrôle de cette transmission continûment variable, caractérisé en ce que la force de traction maximale applicable aux roues motrices est limitée après déclenchement du mode de conduite sur sol à faible adhérence, par action volontaire du conducteur, et/ou du mode embouteillage par détection automatique :
lors du premier décollage du véhicule, par une limitation du couple fourni par le moteur du véhicule entraînant une limitation du couple fourni aux roues motrices par la transmission, - lors des décollages suivants, en poursuite desdits modes de conduite en embouteillage et/ou « faible adhérence », par une limitation du ratio de la transmission, soit du rapport entre le couple fourni aux roues motrices par la poulie secondaire et le couple appliqué à la poulie primaire par le moteur.
Selon une autre caractéristique du procédé de commande selon l'invention, lors du premier décollage du véhicule après déclenchement du mode de conduite en faible adhérence et/ou du mode embouteillage, il comporte les étapes suivantes :
- le calcul de la force de traction maximale FRmax applicable aux roues motrices à partir de la force de traction Fmιn minimale applicable aux roues motrices permettant d'atteindre une consigne d'accélération Gmm pour un décollage du véhicule dans toutes les situations, de la force de traction FFAmax maximale applicable aux roues motrices avant patinage en cas de mode de conduite en faible adhérence et de la force FEmax de traction maximale applicable aux roues motrices, déterminée pour assurer au conducteur un agrément de conduite sans à-coups en cas de mode de conduite en embouteillage, - le calcul du couple maximal CRmax applicable aux roues motrices à partir de la force de traction maximale FRmax et de la développé Dp du pneu déterminée en fonction de la vitesse Vv du véhicule et des vitesses ΩR des roues avant motrices,
- le calcul du couple moteur maximal CMmax admissible pour éviter tout patinage des roues motrices sur sol à faible adhérence, à partir du couple maximal CRmax applicable aux roues motrices et d'informations relatives au fonctionnement du moteur et de la transmission.
Selon une autre caractéristique du procédé de commande selon l'invention, lors du premier décollage du véhicule alors qu'un déclenchement du mode de conduite en faible adhérence et du mode de conduite en embouteillage ont été détectés, il comporte les étapes suivantes :
- le calcul de la force de traction Fm,n minimale applicable aux roues motrices permettant d'atteindre une consigne d'accélération Gmιn pour un décollage du véhicule dans toutes les situations, en fonction de la masse estimée Mdu véhicule, de la pente Pe du sol sur lequel il va se déplacer et de ladite accélération minimale Gmιn,
- le calcul de la force de traction FFAmax maximale applicable aux roues motrices avant patinage, calculée à partir du coefficient de frottement statique μ du sol, en cas de mode de conduite en faible adhérence,
- le calcul de la force FEmax de traction maximale applicable aux roues motrices en fonction d'une estimation de la masse M du véhicule, de la pente Pe du sol et d'une consigne Gmax d'accélération maximale, déterminée pour assurer au conducteur un agrément de conduite sans à-coups, en cas de mode de conduite en embouteillage, - le choix de la valeur minimale entre la force de traction FFAmax maximale applicable aux roues motrices avant patinage en mode de faible adhérence et la force FEmaxde traction maximale applicable à la roue en mode embouteillage,
- le choix de la valeur maximale entre la force minimale Fmιn dépendant de la pente et de la masse du véhicule et la force minimale choisie lors de l'arbitrage précédent,
Selon une autre caractéristique du procédé de commande selon l'invention, lors du premier décollage du véhicule après déclenchement du mode de conduite en faible adhérence ou du mode embouteillage, il comporte les étapes suivantes :
- le calcul de la force de traction Fm,n minimale applicable aux roues motrices permettant d'atteindre une consigne d'accélération Gmιn pour un décollage du véhicule dans toutes les situations, en fonction de la masse estimée M du véhicule, de la pente Pe du sol sur lequel il va se déplacer et de ladite accélération minimale Gmιn, - le calcul de la force de traction FFAmax maximale applicable aux roues motrices avant patinage, calculée à partir du coefficient de frottement statique μ du sol, en cas de mode de conduite en faible adhérence,
- le calcul de la force FEmax de traction maximale applicable aux roues motrices en fonction d'une estimation de la masse M du véhicule, de la pente Pe du sol et d'une consigne Gmax d'accélération maximale, déterminée pour assurer au conducteur un agrément de conduite sans à-coups, en cas de mode de conduite en embouteillage,
- le choix de la valeur maximale entre la force minimale Fmιn dépendant de la pente et de la masse du véhicule et la force de traction maximale applicable aux roues motrices, FFAmax ou FEmax déterminée pour le mode de conduite déclenché.
Selon une autre caractéristique du procédé de commande selon l'invention, le calcul du couple moteur maximal CMmax, admissible pour éviter tout patinage des roues motrices sur sol à faible adhérence, est effectué à partir du couple maximal CRmaχ applicable aux roues motrices et des informations suivantes sur le fonctionnement du moteur et de la transmission : la position LRV du levier de rapports de vitesses, les régimes primaire ωi et secondaire ω2 de la transmission, concernant la rotation de la poulie primaire et celle de la poulie secondaire, pour en déduire le ratio de la transmission, - l'état LU de l'embrayage de Lock-up, aux bornes du convertisseur de couple, car s'il est fermé, le couple turbine est égal au couple moteur, le régime N du moteur du véhicule dans le cas où l'embrayage du convertisseur hydraulique est ouvert, la température θc de l'huile de la transmission.
Selon une autre caractéristique du procédé de commande selon l'invention, lorsque le levier de rapports de vitesses est en position de marche arrière, il prend aussi en compte le ratio du train planétaire qui est calibré.
Selon une autre caractéristique du procédé de commande selon l'invention, lors des décollages suivants du véhicule, alors que le mode de conduite en embouteillage et/ou en faible adhérence se poursuit, il limite le ratio de la transmission continûment variable, ledit ratio étant calculé en permanence comme le rapport entre le couple à la roue maximal admissible, qui dépend du mode du mode en embouteillage et/ou en faible adhérence et de la pente du sol, et le couple primaire de la transmission déterminé à partir du maximum entre le couple primaire courant, et une valeur de calibration du couple primaire maximal Ccaι-
Selon une autre caractéristique du procédé de commande selon l'invention, il réalise les étapes suivantes : - le calcul du couple primaire courant C3, à l'entrée de la poulie primaire de la transmission, à partir du régime moteur N, du régime primaire ω-i, de la température θc du convertisseur, du couple moteur CM courant, de l'état LU de l'embrayage de Lock-up et de la position LRV du levier de rapports de vitesses, - la comparaison du couple primaire courant de la transmission avec une valeur du couple primaire maximal Ccaι issue d'une calibration, pour délivrer la valeur la plus grande des deux, le calcul du ratio Rmax de la transmission, soit le rapport entre le couple maximal CRmax aux roues motrices et le couple primaire maximal Cpmax, - la limitation de la consigne RCOns du ratio, après détection que la pédale de frein PF est active et que la vitesse Vv du véhicule est inférieure à un seuil signalant que le véhicule va s'arrêter, par choix de la valeur minimale Rm,n entre cette valeur de consigne de ratio RCOns et le ratio
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description du procédé de commande, illustrée par les figures suivantes qui sont : la figure 1 : une vue schématique, en coupe transversale, d'une transmission continûment variable pour véhicule automobile, la figure 2 : un organigramme du procédé de commande selon l'invention, - la figure 3 : les étapes de la phase de calcul de la force de traction maximale applicable aux roues motrices, la figure 4 : les étapes de la limitation du couple moteur et du ratio de la transmission selon l'invention.
Comme le montre la coupe schématique de la figure 1 , une transmission continûment variable est constituée de deux poulies à diamètre variable, une poulie primaire 1 et une poulie secondaire 2 solidaires par l'intermédiaire d'une courroie 3, la poulie primaire 1 ayant son axe de rotation A1 entraîné par le moteur 4 du véhicule par l'intermédiaire d'un convertisseur de couple 5 relié à un embrayage 6 de marche avant. L'axe de rotation Δ2 de la poulie secondaire 2 entraîne les roues motrices 7 par une liaison directe sans embrayage, composée d'engrenages 8 correspondant au pont et au différentiel. Le couple Ci fournit par le moteur est dit couple moteur, le couple C2 en sortie du convertisseur hydraulique de couple 5 est dit couple turbine et est égal au couple moteur quand un embrayage 9 dit «de Lock-up » est fermé. Le couple C3 en entrée de la poulie primaire 1 est dit couple primaire, alors que celui C4 en sortie de la poulie secondaire 2 est dit couple secondaire. Enfin, le couple C5 de rotation des roues motrices 7 est appelé couple à la roue.
Le but de l'invention est de limiter la force de traction maximale applicable aux roues motrices pour éviter leur patinage dû au glissement sur le sol, glissement provoqué par une trop grande force de traction à la roue par rapport au coefficient de de frottement statique du sol ou pour limiter l'accélération du véhicule lors des décollages en condition d'embouteillage selon les cas.
Comme le montre l'organigramme de la figure 2, après une étape e0) d'initialisation, le procédé comporte une étape e-i) de détection du déclenchement volontaire du mode de conduite qualifié en « faible adhérence » ou d'un mode de conduite en embouteillage. Dans le cas d'une telle détection, il comporte une étape suivante e2) de calcul de la force de traction minimale Fmιn applicable aux roues motrices, nécessaire pour que le véhicule atteigne une accélération Gmm de consigne quelles que soient les conditions de décollage. Cette force minimale est calculée à partir des informations sur la masse du véhicule et sur la pente du sol. Puis, le procédé, après avoir détecté le mode de conduite en embouteillage à l'étape e3), calcule la force FEmax maximale applicable aux roues motrices, à l'étape e4) pour que l'accélération du véhicule soit inférieure à une valeur de consigne Gmax lors d'un embouteillage, définie pour assurer l'agrément de conduite, en tenant compte également de la masse du véhicule et de la pente du sol.
Ensuite, après la détection du mode à faible adhérence à l'étape es), le procédé calcule la force de traction maximale FFAmax applicable aux roues motrices avant patinage en fonction du coefficient de frottement statique du sol, à l'étape eβ).
Etant donné tous ces calculs de forces de traction applicables aux roues motrices en fonction des différentes situations possibles, le procédé arbitre parmi ces trois valeurs à l'étape e7). Entre les forces concernant le mode à faible adhérence et le mode en embouteillage, il choisit la valeur minimale mais la priorité revient ensuite à la force minimale nécessaire au décollage du véhicule dans les conditions de pente et de masse après calcul de la développé du pneu à l'étape e8). Puis, cette force FRmax maximale applicable aux roues motrices est transformée en couple CRmax maximal applicable aux roues motrices à l'étape e9).
Deux cas sont alors envisagés : ou bien il s'agit du premier décollage du véhicule après le déclenchement volontaire du mode à faible adhérence ou la détection automatique du mode embouteillage, ou bien il s'agit des décollages suivants avec lesdits modes. Dans le cas d'un premier décollage, le précédent arrêt s'est fait en mode normal et le rapport de la transmission CVT est un rapport qui équivaudrait à une première si la transmission était une boîte de vitesses à rapports discrets. Ce type de rapport multiplie fortement le couple moteur et produit en conséquence une force aux roues motrices élevée lors des décollages, ce qui est à l'opposé de ce qui est souhaitable en mode à faible adhérence ou en mode embouteillage. Or le ratio de la transmission CVT, avec un lien direct entre les poulies et les roues, ne peut être modifié à l'arrêt, donc il faut limiter le couple moteur.
Dans le cas d'un premier décollage détecté à l'étape ew), le procédé calcule le maximum du couple moteur CMmax à l'étape en), pour imposer une limitation du couple moteur à l'étape ei2).
Lors des décollages suivants, le procédé calcule le maximum Rmax du ratio de la transmission CVT à l'étape e^) afin de rester sur des rapports de vitesses plus longs, puis, lorsqu'il détecte à l'étape e-u) que le conducteur ralentit le véhicule pour l'arrêter, il limite le ratio à l'étape ei5). Le ratio n'est donc pas limité par cette stratégie quand le conducteur n'est pas en train d'arrêter le véhicule. Cela évite les interactions possibles de ce procédé avec les demandes du conducteur.
La figure 3 détaille les étapes de la phase de calcul de la force de traction maximale FRmax applicable aux roues motrices, qui fait l'objet des étapes eo à e7). Cette phase comporte une étape e2) de calcul de la force de traction Fmιn minimale applicable aux roues motrices permettant d'atteindre une consigne d'accélération G,™ pour un décollage du véhicule dans toutes les situations, en fonction de la masse estimée M du véhicule, de la pente Pe du sol sur lequel il va se déplacer et de ladite accélération minimale Gmιn.
Cette phase comporte également une étape e4) de calcul de la force FEmax de traction maximale applicable aux roues motrices pour que l'accélération du véhicule soit inférieure à une valeur de consigne Gmax lors des embouteillages, détectés à l'étape précédente es) par le système de contrôle de la transmission ou par le système d'anti-blocage des roues ABS. Cette consigne Gmax est déterminée pour assurer au conducteur un agrément de conduite sans à-coups. De plus, la force FEmax maximale est calculée en fonction d'une estimation de la masse M du véhicule et de la pente du sol.
Enfin, la phase comprend une étape βe) de calcul de la force de traction FFAmax maximale applicable aux roues motrices avant patinage, alors qu'un déclenchement du mode en faible adhérence a été détecté à une étape précédente es), à cause de la neige ou de la pluie par exemple. Cette force est calculée à partir du coefficient de frottement statique μ du sol.
Dans le cas où les modes en faible adhérence et en embouteillage sont détectés simultanément, le procédé réalise un arbitrage entre les deux en prenant la valeur minimale, mais la priorité revient ensuite à la force de traction minimale qui est nécessaire au décollage du véhicule. C'est pourquoi l'étape de calcul de la force de traction FRmax comprend une étape β2o) dans laquelle est déterminé le minimum entre les forces FFAmax et FEmax de traction maximales applicables aux roues motrices en modes faible adhérence et embouteillage respectivement, suivie d'une étape β2i), dans laquelle le procédé choisit le maximum entre, d'une part la force minimale Fmιn dépendant de la pente et de la masse et, d'autre part la force choisie lors de l'arbitrage précédent à l'étape e2o).
Dans le cas où un seul mode de circulation est actif, faible adhérence ou embouteillage, l'étape β2i) consiste à comparer directement la force de traction maximale applicable aux roues motrices, déterminée pour ce mode, avec la force minimale Fmm nécessaire au décollage et à choisir la valeur la plus grande des deux pour constituer la force maximale FRmax de traction applicable aux roues motrices.
La figure 4 détaille les étapes de la limitation du couple moteur dans le cas du premier décollage après le déclenchement volontaire du mode à faible adhérence ou détection automatique du mode embouteillage et de la limitation du ratio de la transmission dans le cas des décollages suivants.
Ainsi, le procédé doit calculer le couple maximal CRmax applicable aux roues motrices, à partir de la force maximale FRmax applicable aux roues motrices et pour cela, il calcule à l'étape es) la développé Dp du pneu à partir de la vitesse Vv du véhicule en km/h et des vitesses ΩR des roues avant motrices en tour/min, délivrées par le système de contrôle du freinage avec anti-blocage des roues ABS. Le procédé est alors robuste à des variations de monte de pneus par le conducteur du véhicule.
L'étape suivante eg) transforme la force maximale FRmax applicable aux roues motrices en couple maximal CRmax applicable aux roues motrices en fonction de la développé des pneus.
Dans le cas où un premier décollage après enclenchement du mode faible adhérence ou du mode embouteillage du véhicule est détecté à l'étape ew) suivante, le procédé calcule le couple moteur maximal CMmax admissible pour éviter tout patinage des roues motrices sur sol à faible adhérence ou pour éviter une trop forte accélération en embouteillage. Pour cela, le calcul est effectué, à l'étape en), à partir du couple maximal CRmax applicable aux roues motrices et des informations suivantes sur le fonctionnement du moteur et de la transmission : la position LRV du levier de rapports de vitesses, qui peut être D (Drive ou marche avant), N (Neutre), P (Parking), R (Reverse ou marche arrière). En mode R, marche arrière, le procédé prend aussi en compte le ratio du train planétaire qui est calibré, les régimes primaire u>i et secondaire u>2 de la transmission, concernant la rotation de la poulie primaire et celle de la poulie secondaire, pour en déduire le ratio de la transmission, l'état LU de l'embrayage de Lock-up, aux bornes du convertisseur de couple, car s'il est fermé, le couple turbine est égal au couple moteur, le régime N du moteur du véhicule dans le cas où l'embrayage du convertisseur hydraulique est ouvert, car si l'embrayage de Lock-up est ouvert, le couple moteur peut être calculé en fonction du couple turbine, de la température de la boîte de vitesses, du régime moteur et du régime primaire, la température θc de l'huile de la CVT. En effet, les propriétés de transmission du couple par le convertisseur de couple hydraulique dépendent de la température de l'huile.
Ce couple moteur maximal CMmax calculé est utilisé ensuite pour limiter le couple du moteur : le moteur compare sa consigne de couple à la demande de la boîte de vitesses afin de calculer la consigne finale.
Pour ne pas interférer avec les stratégies de commande du couple moteur élaborées par le système d'anti-patinage ASR du véhicule, cette limitation du couple moteur n'est effectuée que lors du premier décollage du véhicule, après déclenchement du mode « faible adhérence » ou détection du mode embouteillage.
Dans le cas où il ne s'agit pas d'un premier décollage après déclenchement des modes en faible adhérence ou embouteillage, le procédé limite le ratio de la transmission continûment variable lors de la phase d'arrêt du véhicule afin de ne pas aboutir à un rapport trop court lorsque le conducteur voudra ensuite re-décoller. Ce ratio est calculé en permanence comme le rapport entre le couple aux roues motrices maximal admissible, qui dépend du mode faible adhérence, des embouteillages ou de la pente du sol comme l'a montré l'étape e9), et le couple primaire de la transmission.
Lors de la phase de ralentissement du véhicule, alors que le conducteur ralenti pour s'arrêter, celui-ci n'appuie généralement pas sur la pédale d'accélérateur. Donc le couple moteur est proche d'un couple nul, et afin d'assurer une force aux roues motrices qui ne soit pas trop élevée, il faut considérer une valeur de calibration Ccaι qui corresponde au couple primaire maximal que l'on peut avoir lors d'un décollage. En parallèle, le procédé utilise également le couple primaire courant pour traiter les cas particuliers d'arrêt du véhicule, comme par exemple sur une pente importante dans laquelle le conducteur s'arrêtera sans relâcher la pédale d'accélérateur.
Pour cela, le procédé calcule, à l'étape e22), le couple primaire courant C3, à partir du régime moteur N, du régime primaire ω-i, de la température θc du convertisseur, du couple moteur courant CM , de l'état LU de l'embrayage de Lock-up et de la position LRV du levier de rapports de vitesses. Puis, le procédé compare le couple primaire courant de la transmission avec la valeur du couple primaire maximal Ccaι issue d'une calibration, pour délivrer la valeur la plus grande des deux à l'étape e23). L'étape suivante e24) calcule le ratio Rmax de la transmission, soit le rapport entre le couple maximal CRmax aux roues motrices et le couple primaire maximal Cpmax. Pour ne pas interférer avec le contrôle du ratio de la transmission en mode nominal, cette limitation de la consigne du ratio RCOns en fonctionnement nominal, délivrée par des stratégies autres que les modes de conduite en faible adhérence ou en embouteillage, n'est autorisée que lorsque le procédé détecte à l'étape e2s) que le conducteur va arrêter le véhicule, donc que la pédale de frein PF est active et que la vitesse Vv du véhicule est inférieure à un seuil. Cette limitation est obtenue en prenant le minimum Rmιn entre cette valeur de consigne de ration R∞ns et le ratio Rmax correspondant au ratio maximum à ne pas dépasser lors le mode faible adhérence et/ou le mode embouteillage est actif et que le conducteur est en train de s'arrêter.
Il est à noter que la mise au point du moteur n'est pas impactée par ce procédé de commande de la transmission CVT. En effet dans d'autres procédés les cartographies qui calculent le couple moteur en fonction de la demande du conducteur, c'est-à-dire en fonction de la position de la pédale d'accélérateur, sont modifiées pour tenir compte du mode faible adhérence ou du mode embouteillage. Selon le procédé de l'invention, ces cartographies sont inchangées et le système électronique de contrôle du moteur limite le couple moteur en fonction des requêtes de la transmission CVT lors du premier décollage après déclenchement du mode faible adhérence ou du mode embouteillage et ne limite pas du tout le couple moteur lorsque la CVT se contente de limiter le ratio. La commande et la calibration du moteur restent identiques pour des applications avec transmission continûment variable CVT et des applications sans transmission CVT . Aucune calibration spécifique à la transmission continûment variable n'est ajoutée dans le contrôle moteur.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de commande d'une transmission continûment variable pour véhicule automobile, comprenant notamment deux poulies, une poulie primaire entraînée par le moteur du véhicule au moyen d'un convertisseur de couple relié à un embrayage de marche avant et la poulie secondaire entraînant les roues motrices par une liaison directe sans embrayage, ainsi qu'un système de contrôle électronique, caractérisé en ce que la force de traction maximale applicable aux roues motrices est limitée après déclenchement du mode de conduite sur sol à faible adhérence, par action volontaire du conducteur, et/ou du mode embouteillage par détection automatique :
lors du premier décollage du véhicule, par une limitation du couple fourni par le moteur du véhicule entraînant une limitation du couple fourni aux roues motrices par la transmission, lors des décollages suivants, en poursuite desdits modes de conduite en embouteillage et/ou « faible adhérence », par une limitation du ratio de la transmission, soit du rapport entre le couple fourni aux roues motrices par la poulie secondaire et le couple appliqué à la poulie primaire par le moteur.
2. Procédé de commande selon la revendication 1 , caractérisé en ce que, lors du premier décollage du véhicule après déclenchement du mode de conduite en faible adhérence et/ou du mode embouteillage, il comporte les étapes suivantes : - le calcul de la force de traction maximale (FRmax) applicable aux roues motrices à partir de la force de traction (Fmιn) minimale applicable aux roues motrices permettant d'atteindre une consigne d'accélération (Gmm) pour un décollage du véhicule dans toutes les situations, de la force de traction (FFAmax) maximale applicable aux roues motrices avant patinage en cas de mode de conduite en faible adhérence et de la force (FEmax) de traction maximale applicable aux roues motrices, déterminée pour assurer au conducteur un agrément de conduite sans à-coups en cas de mode de conduite en embouteillage,
- le calcul du couple maximal (CRmax) applicable aux roues motrices à partir de la force de traction maximale (FRmax) et de la développé (Dp) du pneu déterminée en fonction de la vitesse (Vv) du véhicule et des vitesses (ΩR) des roues avant motrices,
- le calcul du couple moteur maximal (CMmax) admissible pour éviter tout patinage des roues motrices sur sol à faible adhérence, à partir du couple maximal (CRmax) applicable aux roues motrices et d'informations relatives au fonctionnement du moteur et de la transmission.
3. Procédé de commande selon la revendication 2, caractérisé en ce que, lors du premier décollage du véhicule alors qu'un déclenchement du mode de conduite en faible adhérence et du mode de conduite en embouteillage ont été détectés, il comporte les étapes suivantes :
- le calcul de la force de traction (Fmιn) minimale applicable aux roues motrices permettant d'atteindre une consigne d'accélération (Gmm) pour un décollage du véhicule dans toutes les situations, en fonction de la masse estimée (M) du véhicule, de la pente (Pe) du sol sur lequel il va se déplacer et de ladite accélération minimale
(Gmm),
- le calcul de la force de traction (FFAmax) maximale applicable aux roues motrices avant patinage, calculée à partir du coefficient de frottement statique(μ) du sol, en cas de mode de conduite en faible adhérence,
- le calcul de la force (FEmax) de traction maximale applicable aux roues motrices en fonction d'une estimation de la masse (M) du véhicule, de la pente (Pe) du sol et d'une consigne (Gmax) d'accélération maximale, déterminée pour assurer au conducteur un agrément de conduite sans à-coups, en cas de mode de conduite en embouteillage,
- le choix de la valeur minimale entre la force de traction (FFAmax) maximale applicable aux roues motrices avant patinage en mode de faible adhérence et la force (FEmax) de traction maximale applicable à la roue en mode embouteillage,
- le choix de la valeur maximale entre la force minimale (Fmιn) dépendant de la pente et de la masse du véhicule et la force minimale choisie lors de l'arbitrage précédent,
4. Procédé de commande selon la revendication 2, caractérisé en ce que, lors du premier décollage du véhicule après déclenchement du mode de conduite en faible adhérence ou du mode embouteillage, il comporte les étapes suivantes :
- le calcul de la force de traction (Fmm) minimale applicable aux roues motrices permettant d'atteindre une consigne d'accélération (Gmιn) pour un décollage du véhicule dans toutes les situations, en fonction de la masse estimée (M) du véhicule, de la pente (Pe) du sol sur lequel il va se déplacer et de ladite accélération minimale (Gmιn), - le calcul de la force de traction (FFAmax) maximale applicable aux roues motrices avant patinage, calculée à partir du coefficient de frottement statique(μ) du sol, en cas de mode de conduite en faible adhérence,
- le calcul de la force (FEmax) de traction maximale applicable aux roues motrices en fonction d'une estimation de la masse (M) du véhicule, de la pente (Pe) du sol et d'une consigne (Gmax) d'accélération maximale, déterminée pour assurer au conducteur un agrément de conduite sans à-coups, en cas de mode de conduite en embouteillage,
- le choix de la valeur maximale entre la force minimale (Fmm) dépendant de la pente et de la masse du véhicule et la force de traction maximale applicable aux roues motrices, (FFAmax) ou (FEmax) déterminée pour le mode de conduite déclenché.
5. Procédé de commande selon la revendication 2, caractérisé en ce que le calcul du couple moteur maximal (CMmax), admissible pour éviter tout patinage des roues motrices sur sol à faible adhérence, est effectué à partir du couple maximal (CRmaχ) applicable aux roues motrices et des informations suivantes sur le fonctionnement du moteur et de la transmission : la position (LRV) du levier de rapports de vitesses, les régimes primaire (ω-i) et secondaire (002) de la transmission, concernant la rotation de la poulie primaire et celle de la poulie secondaire, pour en déduire le ratio de la transmission, l'état (LU) de l'embrayage de Lock-up, aux bornes du convertisseur de couple, car s'il est fermé, le couple turbine est égal au couple moteur, le régime (N) du moteur du véhicule dans le cas où l'embrayage du convertisseur hydraulique est ouvert, la température (θc) de l'huile de la transmission.
6. Procédé de commande selon la revendication 5, caractérisé en ce que, lorsque le levier de rapports de vitesses est en position de marche arrière, il prend aussi en compte le ratio du train planétaire qui est calibré.
7. Procédé de commande selon la revendication 1 , caractérisé en ce que, lors des décollages suivants du véhicule, alors que le mode de conduite en embouteillage et/ou en faible adhérence se poursuit, il limite le ratio de la transmission continûment variable, ledit ratio étant calculé en permanence comme le rapport entre le couple à la roue maximal admissible, qui dépend du mode du mode en embouteillage et/ou en faible adhérence et de la pente du sol, et le couple primaire de la transmission déterminé à partir du maximum entre le couple primaire courant, et une valeur de calibration du couple primaire maximal (Ccaι).
8. Procédé de commande selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il réalise les étapes suivantes : le calcul du couple primaire courant (C3), à l'entrée de la poulie primaire, à partir du régime moteur (N), du régime primaire (ω-i), de la température (θc) du convertisseur, du couple moteur (CM) courant, de l'état (LU) de l'embrayage de Lock-up et de la position (LRV) du levier de rapports de vitesses, la comparaison du couple primaire courant de la transmission avec une valeur du couple primaire maximal (Ccaι) issue d'une calibration, pour délivrer la valeur la plus grande des deux, le calcul du ratio (Rmaχ) de la transmission, soit le rapport entre le couple maximal (CRmax) aux roues motrices et le couple primaire maximal (CPmax), la limitation de la consigne (R∞ns) du ratio, après détection que la pédale de frein (PF) est active et que la vitesse (Vv) du véhicule est inférieure à un seuil signalant que le véhicule va s'arrêter, par choix de la valeur minimale (Rmιn). entre cette valeur de consigne de ratio (RCOns) et le ratio (Rmax)
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