DISPOSITIF D'ASSISTANCE AUX MANOEUVRES DE MONTEE D'UNE PENTE D'UN VEHICULE AUTOMOBILE

L'invention concerne un dispositif d'assistance aux manoeuvres de montée d'une pente d'un véhicule automobile.

Un domaine d'application de l'invention est les véhicules automobiles routiers munis d'un frein de parcage pour permettre le démarrage en côte.

Sur les véhicules actuels, le démarrage en côte est source de stress pour l'utilisateur qui cherche autant que possible à limiter le recul du véhicule. Le document FR-A-2 828 450 décrit un dispositif d'assistance comportant un moyen pour contrôler le desserrage des freins mécaniques du véhicule qui agissent sur des roues du véhicule, de sorte que le véhicule reste maintenu dans la pente lors d'une manoeuvre en côte sans que le conducteur ait à intervenir sur cette condition de maintien. II est capital que le véhicule soit libéré au bon moment afin d'éviter un recul ou une retenue lors du démarrage.

L'invention vise à obtenir un dispositif d'assistance améliorant le confort et l'agrément de conduite en démarrage en montée de côte.

A cet effet, un premier objet de l'invention est un dispositif d'assistance aux manoeuvres de montée d'une pente d'un véhicule automobile, le véhicule automobile comportant un embrayage de groupe motopropulseur pour l'entraînement du véhicule automobile, un premier frein de parcage, actionnable via une première interface par l'utilisateur, et un deuxième frein de conduite du véhicule, actionnable via une deuxième interface par l'utilisateur, pour leur serrage et leur desserrage, caractérisé en ce que le dispositif comporte : un premier calculateur d'assistance à la commande du premier frein de parcage, comportant un moyen automatique de commande de desserrage du premier frein de parcage, lorsqu'à la fois le premier frein de parcage est serré par la première interface et le couple d'entraînement transmis par l'embrayage du véhicule est supérieur à un seuil minimum permettant le maintien dans la pente, un deuxième calculateur d'assistance à la commande du deuxième frein de conduite, comportant un moyen automatique de commande de maintien du

serrage du deuxième frein de conduite lorsqu'à la fois le deuxième frein de conduite a été serré par la deuxième interface, il a été déterminé que le véhicule est immobile et le couple transmis par l'embrayage du véhicule est inférieur au seuil minimum permettant le maintien dans la pente, un moyen automatique de commande de desserrage du deuxième frein de conduite, lorsqu'à la fois le deuxième frein de conduite est serré et le couple transmis par l'embrayage du véhicule est supérieur au seuil minimum permettant le maintien dans la pente, un moyen de détermination de l'immobilité du véhicule, un moyen d'estimation du couple transmis par l'embrayage du véhicule, un moyen d'estimation de la pente, un moyen de calcul du seuil minimum permettant le maintien dans la pente en fonction au moins de la pente.

Suivant d'autres caractéristiques de l'invention,

- Le moyen d'estimation du couple transmis par l'embrayage du véhicule est mis en œuvre sur un seul, premier ou deuxième, desdits calculateurs d'assistance, un moyen d'envoi de la valeur estimée de ce couple vers respectivement le deuxième ou premier calculateur étant prévu.

- Le moyen d'estimation de la pente est mis en œuvre sur un seul, premier ou deuxième, desdits calculateurs d'assistance, un moyen d'envoi de la valeur estimée de la pente vers respectivement le deuxième ou premier calculateur étant prévu.

- Le moyen d'estimation de la pente est mis en œuvre sous la forme d'un inclinomètre sur le premier calculateur d'assistance.

- Ou le moyen d'estimation de la pente est mis en œuvre sous la forme d'un moyen de calcul de pente en fonction d'une mesure d'accélération longitudinale sur le deuxième calculateur d'assistance.

- Le moyen de calcul du seuil minimum permettant le maintien dans la pente est mis en œuvre sur un seul, premier ou deuxième, desdits calculateurs d'assistance, un moyen d'envoi de la valeur estimée du seuil minimum vers respectivement le deuxième ou premier calculateur étant prévu.

- Ou le moyen de calcul du seuil minimum permettant le maintien dans la pente est mis en œuvre sur chaque premier et deuxième calculateur

d'assistance, en association avec son moyen automatique de commande de desserrage.

- Le moyen d'estimation du couple transmis par l'embrayage du véhicule est relié à l'extérieur des calculateurs à un capteur de la position d'un organe de commande de l'embrayage, en fonction de laquelle ledit couple est estimé.

- Le premier frein de parcage est mécanique et le deuxième frein de conduite est hydraulique.

- Le deuxième calculateur d'assistance, son moyen automatique de commande de maintien du serrage du deuxième frein de conduite et son moyen automatique de commande de desserrage du deuxième frein de conduite, font partie d'un dispositif électronique de pilotage des pressions hydrauliques d'un actionneur hydraulique pour la commande du deuxième frein de conduite.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés, sur lesquels :

- les figures 1 , 2, 3, 4 représentent respectivement des premier, deuxième, troisième et quatrièmes mode de réalisation du dispositif,

- la figure 5 est un schéma bloc d'un véhicule équipé d'un dispositif d'assistances aux manœuvres en côtes selon l'invention. L'invention est décrite ci-dessous pour un véhicule automobile sur roues

4, comportant un groupe motopropulseur ou moteur 1 , par exemple à moteur à combustion interne, connecté par son arbre de sortie à un embrayage 2 dont l'arbre de sortie est connecté à l'arbre primaire d'une boîte de vitesses 3 dont l'arbre secondaire est connecté de manière connue aux roues motrices du véhicule. Un système de freinage 5 agit sur les roues 4, par exemple sur les roues motrices ou d'autres roues du véhicule. Le groupe motopropulseur ou moteur 1 est commandé au moyen d'une pédale 10 d'accélérateur ou de tout autre moyen convenable à la discrétion de l'utilisateur ou d'un organe de commande centrale 14 connecté par un bus 13 de signalisation dans le véhicule, comme par exemple un bus CAN. L'embrayage 2 coopère avec un organe de débrayage 1 1 qui peut être une pédale d'embrayage manoeuvrée par l'utilisateur ou un actionneur contrôlable depuis le bus 13 par l'organe de commande centrale 14 du véhicule. La boîte de vitesses 3 coopère avec un

organe de commande de changement de rapport 12, comme par exemple un levier de vitesses manoeuvré par l'utilisateur ou un organe automatique de changement de rapports contrôlé depuis le bus 13 par l'organe de commande centrale 14. Le système 5 de freinage comporte un frein 51 de parcage et un frein 52 de conduite du véhicule.

Le frein 51 est actionnable par l'utilisateur par une première interface 53, pouvant être par exemple une manette dite de « frein à main », agissant sur un actionneur 54 pour serrer et desserrer le frein 51. Le frein 51 de parcage est par exemple mécanique.

Le frein 52 de conduite du véhicule est celui destiné à freiner le véhicule en cours de trajet. Le frein 52 de conduite est également appelé frein de service. Le frein 52 de conduite est actionnable par l'utilisateur par une deuxième interface 55, pouvant être par exemple la pédale de frein, agissant sur un actionneur 56 pour serrer et desserrer le frein 52. Le frein 52 de conduite est par exemple hydraulique.

Le dispositif d'assistance comporte un premier calculateur 100 d'assistance à la commande du premier frein 51 de parcage (dit module FPA pour frein de parcage assisté), relié à son actionneur 54 pour lui envoyer des commandes de serrage ou de desserrage du frein 51.

Le dispositif d'assistance comporte un deuxième calculateur 200 d'assistance à la commande du deuxième frein 52 de conduite (dit module HSA d'assistance au démarrage en côte ou « hill start assist en anglais»), distinct du premier calculateur 100 et relié à son actionneur 56 pour lui envoyer des commandes de serrage ou de desserrage du frein 52. Dans le cas où le frein 52 est hydraulique, les pressions hydrauliques sont pilotées.

Le premier calculateur 100 d'assistance à la commande du premier frein 51 de parcage comporte un moyen automatique 101 de commande de desserrage du premier frein de parcage (dit module de décollage FPA), lorsqu'à la fois le frein 51 de parcage a été serré par la première interface 53 et le couple C d'entraînement transmis par l'embrayage 2 du véhicule est supérieur à un seuil minimum Cmin permettant le maintien dans la pente. Un tel calculateur d'assistance à la commande du frein 51 de parcage est décrit par

exemple dans la demande de brevet FR-A-2 828450, qui est incorporée par référence à la présente demande de brevet.

Le deuxième calculateur 200 d'assistance à la commande du deuxième frein 52 de conduite comporte un moyen automatique 202 de commande de maintien du serrage du frein 52 de conduite lorsqu'à la fois le frein 52 de conduite a été serré par la deuxième interface 55, il a été déterminé que le véhicule est immobile et le couple C transmis par l'embrayage 2 du véhicule est inférieur au seuil minimum Cmin permettant le maintien dans la pente.

Le deuxième calculateur 200 d'assistance à la commande du deuxième frein 52 de conduite comporte en outre un moyen automatique 201 de commande de desserrage du frein 52 de conduite (dit module de décollage HSA), lorsqu'à la fois le frein 52 de conduite est serré et le couple C transmis par l'embrayage 2 du véhicule est supérieur au seuil minimum Cmin permettant le maintien dans la pente. Le deuxième calculateur 200 d'assistance à la commande du deuxième frein 52 de conduite est par exemple mis en œuvre sur un système ESP.

Dans un mode de réalisation, le deuxième calculateur 200 d'assistance, son moyen automatique 202 de commande de maintien du serrage du frein 52 de conduite et son moyen automatique 201 de commande de son desserrage, font partie d'un dispositif électronique de pilotage des pressions hydrauliques de l'actionneur hydraulique 56 pour la commande du frein 52 de conduite.

Le dispositif d'assistance comporte en outre un moyen 301 d'estimation du couple transmis par l'embrayage du véhicule (module dit d'apprentissage) et un moyen 302 d'estimation de la pente. Un moyen de calcul du seuil minimum Cmin permettant le maintien dans la pente en fonction au moins de la pente est également prévu.

Le dispositif peut s'intégrer dans un système global dont l'architecture matérielle comprend un bloc hydraulique de freinage de type ESP conventionnel qui permet de piloter les pressions sur chaque étrier et qui est équipé au moins d'un capteur de pression maître-cylindre, un système frein de parking assisté (FPA) incluant l'actionneur et le calculateur, une mesure de la pente, du régime moteur, de la vitesse des roues, des positions des pédales

d'accélérateur et d'embrayage, une information sur le type de rapport de boîte engagé (marche avant, marche arrière, neutre).

Le dispositif comporte deux systèmes embarqués sur le véhicule :

- Le FPA 100 qui assure l'immobilisation du véhicule sur action de l'utilisateur et qui correspond au frein de parcage. Lorsque le frein de parcage est serré, le FPA 100 remplit par ailleurs une fonction d'aide au démarrage en montée de côte, en desserrant le frein de parcage au moment opportun.

- Le HSA 200 est aussi une fonction d'aide au démarrage en montée de côte, mais celle-ci se déclenche automatiquement lors de l'arrêt du véhicule en maintenant la pression de freinage exercée par l'utilisateur. La pression de freinage doit aussi être relâchée au moment opportun.

Le module 301 d'apprentissage réalise une estimation du couple C transmis par l'embrayage, par exemple par apprentissage de la caractéristique de l'embrayage et en utilisant la position de l'organe 1 1 ou pédale d'embrayage. Dans un mode de réalisation, le module de décollage 201 de la fonction

HSA est codé dans le calculateur ESP.

Dans un mode de réalisation, le calculateur, que ce soit le calculateur 100 FPA ou le calculateur 200 HSA et/ou ESP, qui réalise l'apprentissage 301 de la caractéristique d'embrayage est relié en filaire, donc pas par le bus 13, au capteur de position de l'organe 1 1 ou pédale d'embrayage.

Dans un mode de réalisation, pour l'apprentissage, un calculateur d'injection fournit d'autres informations par le bus 13.

Le module de décollage, que ce soit le module FPA 101 ou le module HSA 201 , nécessite le couple C estimé passant par l'embrayage 2. Ce couple C est calculé dans le module d'apprentissage 301.

Dans un mode de réalisation, le module de décollage 101 , 201 utilise aussi des informations existantes sur le bus 13, comme par exemple le rapport engagé, et la pente.

Dans le mode de réalisation de la figure 1 , l'apprentissage 301 est implémenté dans le module FPA 100 et on utilise l'inclinomètre 302 du FPA 100 pour mesurer la pente. Dans ce cas, les échanges sur le bus 13 entre le FPA 100 et le HSA 200 sont les suivants : du FPA 100 vers le HSA 200 : la pente et le couple C estimé.

Dans le mode de réalisation de la figure 2, l'apprentissage 301 est implémenté dans le module FPA 100 et on utilise l'accéléromètre longitudinal 302 du HSA 200 pour mesurer la pente. Dans ce cas, les échanges sur le bus 13 entre le FPA 100 et le HSA 200 sont les suivants : - du HSA 200 vers le FPA 100 : la pente,

- du FPA 100 vers le HSA 200 : le couple C estimé.

Dans le mode de réalisation de la figure 3, l'apprentissage 301 est implémenté dans le module HSA 200 et on utilise l'inclinomètre 302 du FPA 100 pour mesurer la pente. Dans ce cas, les échanges sur le bus 13 entre le FPA 100 et le HSA 200 sont les suivants :

- du HSA 200 vers le FPA 100 : le couple C estimé,

- du FPA 100 vers le HSA 200 : la pente.

Dans le mode de réalisation de la figure 4, l'apprentissage 301 est implémenté dans le module HSA 200 et on utilise l'accéléromètre longitudinal 302 du HSA 200 pour mesurer la pente. Dans ce cas, les échanges sur le bus 13 entre le FPA 100 et le HSA 200 sont les suivants : du HSA 200 vers le FPA 100 : la pente et le couple C estimé.

Le dispositif est préférentiellement réalisé sous forme d'un programme enregistré et exécuté sur les calculateurs. Un avantage consiste en ce que l'on tire profit de la redondance de fonctions pour optimiser la répartition du code informatique et/ou des capteurs, par exemple en exploitant l'inclinomètre du FPA pour fournir l'information de pente au HSA, qui ne nécessite plus de module intégrant l'accéléromètre longitudinal, ou en exploitant l'information du capteur de course d'embrayage pour les deux prestations sans dupliquer le capteur.

Un autre avantage est de minimiser l'écart de prestation entre les freins 51 , 52 en exploitant les mêmes signaux et en partageant certains modules logiciels.

Un autre avantage est d'éviter les dysfonctionnements dus à une mauvaise interaction entre les deux systèmes FPA et HSA.