EP3174771A1 - Procede d'estimation du couple d'un moteur thermique - Google Patents

Procede d'estimation du couple d'un moteur thermique

Info

Publication number
EP3174771A1
EP3174771A1 EP15732801.4A EP15732801A EP3174771A1 EP 3174771 A1 EP3174771 A1 EP 3174771A1 EP 15732801 A EP15732801 A EP 15732801A EP 3174771 A1 EP3174771 A1 EP 3174771A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
torque
engine
estimating
heat engine
equivalent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP15732801.4A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Abdelmalek Maloum
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Horse Powertrain Solutions SL
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Renault SAS
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Renault SAS, Nissan Motor Co Ltd filed Critical Renault SAS
Publication of EP3174771A1 publication Critical patent/EP3174771A1/fr
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L3/00—Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
    • G01L3/24—Devices for determining the value of power, e.g. by measuring and simultaneously multiplying the values of torque and revolutions per unit of time, by multiplying the values of tractive or propulsive force and velocity
    • G01L3/242—Devices for determining the value of power, e.g. by measuring and simultaneously multiplying the values of torque and revolutions per unit of time, by multiplying the values of tractive or propulsive force and velocity by measuring and simultaneously multiplying torque and velocity
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/10—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/10—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to vehicle motion
    • B60W40/1005—Driving resistance
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0215—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with elements of the transmission
    • F02D41/023—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with elements of the transmission in relation with the gear ratio shifting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W2050/0001—Details of the control system
    • B60W2050/0019—Control system elements or transfer functions
    • B60W2050/0028—Mathematical models, e.g. for simulation
    • B60W2050/0031—Mathematical model of the vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W2050/0001—Details of the control system
    • B60W2050/0019—Control system elements or transfer functions
    • B60W2050/0028—Mathematical models, e.g. for simulation
    • B60W2050/0037—Mathematical models of vehicle sub-units
    • B60W2050/0041—Mathematical models of vehicle sub-units of the drive line
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/06—Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2510/0638—Engine speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/06—Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2510/0657—Engine torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/06—Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2510/0695—Inertia
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/08—Electric propulsion units
    • B60W2510/081—Speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/08—Electric propulsion units
    • B60W2510/083—Torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/10—Change speed gearings
    • B60W2510/105—Output torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/10—Change speed gearings
    • B60W2510/1095—Inertia
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/06—Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2710/0666—Engine torque
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/1002—Output torque
    • F02D2200/1004—Estimation of the output torque
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S903/00—Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors

Definitions

  • the present invention relates to the field of control of thermal engines.
  • a method of estimating the torque of a heat engine in a hybrid vehicle transmission comprising at least one heat engine and an electric machine together, or separately, a thermal torque and an electric torque in the direction vehicle wheels.
  • This method is applicable to any thermal or hybrid GMP having two rotating shafts (or pinions), which must be synchronized to engage a transmission ratio.
  • the torque control of a combustion engine on a hybrid vehicle or not is a key issue for improving the overall performance of the vehicle, and its driving pleasure.
  • the gearbox associated with the engine is a parallel shaft box, comprising at least one primary shaft, connected to a power source, and a secondary shaft driven by the primary shaft to transmit the engine torque to the wheels, it requires good torque management (thermal and / or electrical), to avoid possible torque surges during torque recovery after gear changes. Controlling engine torque during gear changes is particularly important in some hybrid architectures, where the synchronization of the two box shafts, before the commitment of a report, is entrusted to the engine.
  • the torque measurement of the engine is not directly available on a vehicle while driving.
  • One means of disposing of its value is to estimate it (reconstituting it) indirectly from measurements of the rotational angular speed of the crankshaft.
  • a method for measuring the torque of an internal combustion engine using the signal produced by a sensor associated with the rim of the flywheel This method makes it possible to calculate the average gas torque produced by each combustion of the gaseous mixture in each cylinder of the engine.
  • the calculated values are used to continuously improve the operation of the motor, and to monitor the defects.
  • the engine computer is able to adapt to the empirical measurements made on the steering wheel crown.
  • the continuous improvement of the combustion performance is implemented by a loop control of the combustion parameters, which assumes a good knowledge of the dynamics of the combustion systems, and their response times.
  • the purpose of the present invention is to reconstitute a torque signal produced by the combustion engine, holding account of its transmission to the shift control devices and the wheels.
  • the estimated torque signal must be accurate enough to make the passages transparent to the users.
  • the invention proposes to estimate the thermal torque, as the sum of an estimate of the total torque supplied by the transmission to the wheels, and an estimate of the overall resisting torque of the transmission.
  • this method uses a measurement of the speed of the heat engine, the value of the torque setpoint of the heat engine, and the value of the torque of the electric machine.
  • T th the torque of the heat engine
  • the overall inertia of the GMP can be reduced to the engine, introducing the notions of "equivalent inertia", or “inertia reduced to the engine” Jeq-em, and resistant torque equivalent T res eq .
  • the equivalent resistive torque can be the applied resisting torque to the wheel T r res or the resistant torque of the motor. From this equation, the invention proposes to construct an "observer" making it possible to establish, an estimate of the thermal regime cb th , an estimate T th , of the torque T h , applied by the heat engine, and an estimation of the torque resistant equivalent T ⁇ 5 , guaranteeing the "robustness" of
  • the method is illustrated in FIG. 1. It makes it possible to estimate the torque of a heat engine in a hybrid vehicle transmission comprising at least one heat engine and an electric machine that together or separately provide a thermal torque Tth and an electric torque T. m in the direction of the vehicle wheels.
  • the output signals cb th , T th , 7 ⁇ appear in FIG. 1, as well as the estimate of the total torque T.
  • the estimated engine torque T th is the algebraic sum of T and 7 ⁇ .
  • M 0 , M- L , / and fe 2 are the gains to be calibrated.
  • a first gain Mo, or "derivative”, is assigned the sign of the difference (cot r ô) th ) to be added to the product aT em .
  • the sign of xi is imposed on the second gain Mi, used to calculate the estimates of torque, T, T th and in the following steps.
  • the term Mi.sign (xi) is added to the torque setpoint T t ⁇ to give, by integration, the estimate of the total torque T. It undergoes a double integration after having been successively multiplied by the inverse of the gain k 2 and by the inverse of the engine time constant ⁇ .
  • the estimation of the equivalent resisting torque is obtained by multiplying the result by the inverse of the parameter ⁇ , mentioned above.
  • the estimate of the torque of the heat engine T th is the sum of the estimate of the total torque T and the equivalent resistive torque 1.
  • the observer has, that the speed measurement of the thermal engine o th , the setpoint of torque T t " J , and the electric machine torque T em .
  • the equivalent resisting torque is multiplied by parameter / ?.
  • the invention proposes a robust vehicle torque estimation method equipped with a thermal or hybrid GMP.
  • the observer can estimate the torque applied to the engine Coordinate 1 ⁇ , the applied torque T and the total resisting torque empoweringT ⁇ 5.
  • This estimate makes it possible to make the next step of coupling the two shafts (torque rebate or torque rocker) transparent, considerably reducing the torque jerk.
  • the method notably makes it possible to better manage the tracking of the path of the torque during the synchronization of two shafts, by means of the heat engine.
  • the convergence of the estimated speed (b th to the measured speed 0 th ) is not very sensitive to variations in the parameters of the system, such as the inertia and the response time of the actuator, or any delays, so that this observer is particularly robust.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

Abstract

Procédé d'estimation du couple d'un moteur thermique dans une transmission hybride de véhicule comprenant au moins un moteur thermique et une machine électrique fournissant ensemble ou séparément un couple thermique (Tth)et un couple électrique (Tm)en direction des roues du véhicule, caractérisé en ce en que couple du moteur thermique(Tth) estimé est la somme d'une estimation du couple total (tot th) fourni par la transmission aux roues, et d'une estimation du couple résistant global (Tres eq) de la transmission.

Description

PROCEDE D ' ESTIMATION DU COUPLE D ' UN MOTEUR THERMIQUE
La présente invention se rapporte au domaine du contrôle des moteurs thermiques.
Plus précisément, elle a pour objet un procédé d'estimation du couple d'un moteur thermique dans une transmission hybride de véhicule comprenant au moins un moteur thermique et une machine électrique fournissant ensemble, ou séparément, un couple thermique et un couple électrique en direction des roues du véhicule.
Ce procédé est applicable à n'importe quel GMP thermique ou hybride possédant deux arbres (ou pignons) en rotation, qui doivent être synchronisés pour engager un rapport de transmission.
La commande en couple d'un moteur thermique sur un véhicule hybride ou non, est un enjeu capital pour l'amélioration des performances globales du véhicule, et son agrément de conduite .
Lorsque la boîte de vitesses associée au moteur est une boîte à arbres parallèles, comportant au moins un arbre primaire, relié à une source d'énergie, et un arbre secondaire entraîné par l'arbre primaire pour transmettre le couple moteur aux roues, elle nécessite une bonne gestion du couple (thermique et/ou électrique), pour éviter d'éventuels à-coups de couple lors des reprises de couple après des changements de rapports. La maîtrise du couple moteur pendant les changements de rapports est particulièrement importante dans certaines architectures hybrides, où la synchronisation des deux arbres de boîte, avant l'engagement d'un rapport, est confiée au moteur thermique.
Toutefois, la mesure de couple du moteur thermique n'est pas directement disponible sur un véhicule en roulage. Un moyen pour disposer de sa valeur, est de l'estimer (la reconstituer) indirectement à partir de mesures de la vitesse angulaire de rotation du vilebrequin. Par la publication FR2 681 425, on connaît un procédé de mesure du couple d'un moteur thermique à combustion interne utilisant le signal produit par un capteur associé à la couronne du volant d'inertie moteur. Cette méthode permet de calculer le couple gaz moyen produit par chaque combustion du mélange gazeux dans chaque cylindre du moteur. Les valeurs calculées sont utilisables pour améliorer en continu le fonctionnement du moteur, et pour en surveiller les défauts. Le calculateur du moteur est capable de s'adapter aux mesures empiriques effectuées sur la couronne du volant. L'amélioration en continu des performances de combustion est mise en œuvre par un contrôle en boucle des paramètres de combustion, qui suppose une bonne connaissance de la dynamique des systèmes de combustion, et de leurs temps de réponse.
Cette méthode est peu satisfaisante dans des environnements complexes, tels que les architectures hybrides, en raison des effets combinés des inerties et des frottements au sein du GMP. Chaque source motrice, moteur thermique et machine électrique, possède en effet sa dynamique et son taux de réponse propre aux instructions de pilotage .
Lorsque la synchronisation des deux arbres (pignons) à accoupler est faite par le moteur thermique, ce dernier doit continuer par ailleurs, à satisfaire la demande de couple du conducteur. Le système de contrôle exige alors une information très précise, sur la valeur instantanée du couple thermique. Il faut notamment que l'écart de régime entre les arbres à synchroniser arrive très rapidement dans une gamme de 30 tours par minute, pour que le passage soit acceptable, avec un différentiel de régime aussi plus petit possible. La phase qui succède à l'accouplement des deux arbres (remise de couple) doit aussi être transparente, c'est-à-dire avec le moins d'à-coup de couple possible.
La présente invention a pour but de reconstituer un signal de couple réalisé par le moteur thermique, tenant compte de sa transmission aux organes de commande de passage de rapports et aux roues.
Elle vise en particulier à permettre un pilotage du régime moteur robuste en phase de synchronisation avant l'engagement d'un rapport, lorsque celle-ci est assurée par le moteur thermique. Le signal de couple estimé doit être suffisamment précis, pour réaliser les passages de manière transparente pour les utilisateurs.
Dans ce but, l'invention propose d'estimer le couple thermique, comme la somme d'une estimation du couple total fourni par la transmission aux roues, et d'une estimation du couple résistant global de la transmission.
De préférence, ce procédé exploite une mesure de la vitesse du moteur thermique, la valeur de la consigne de couple du moteur thermique, et la valeur du couple de machine électrique.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation non limitatif de celle-ci, en se reportant au dessin annexé, dont la figure unique illustre les principales étapes de la méthode.
En appliquant le principe fondamental de la mécanique à un GMP hybride comprenant un moteur thermique et une machine électrique, on obtient le modèle dynamique suivant :
- pour le moteur thermique : Jthcbth = Tth— T^s
- pour le moteur électrique : —T e"ms
- pour la roue : Jr(b =T —T™s,
avec :
oth :le régime du moteur thermique,
Tth : le couple du moteur thermique,
Tt"s : le couple résistant du moteur thermique,
Jth : l'inertie du moteur thermique,
(oem : le régime du moteur électrique, Tem : le couple du moteur,
: le couple résistant du moteur électrique, l'inertie du moteur électrique,
Cûr : le régime de la roue,
Tr : le couple appliqué à la roue,
res . couple résistant appliqué à la roue (entrée exogène inconnue),
Jr : l'inertie de la roue.
Le couple du moteur thermique Ttkest toujours une réponse à la demande (consigne) de couple Tt"f du conducteur. Si on appelle, T une constante de temps du moteur thermique, ( T (comprise entre et ), représentative de la réactivité du moteur thermique à réaliser sa consigne de couple Tjj , elle peut s'écrire : ïtth = Tt - Tth .
Quel que soit le mode cinématique de la transmission, l'inertie globale du GMP peut se ramener au moteur thermique, en introduisant les notions « d' inertie équivalente », ou « inertie ramenée au moteur thermique » Jeq-em, et de couple résistant équivalent Tres eq.
Le principe fondamental de la dynamique, appliqué à la somme des couples moteurs et résistants de la transmission, s'écrit de la façon suivante:
J eq_th àth = Tth + aT em - Téq S - où («) et (β) sont des paramètres dépendants des rapports de démultiplication de l'arbre du moteur thermique jusqu'aux roues, β dépend en particulier des rapports de démultiplication de la boîte de vitesse, et du pont du véhicule.
A partir d'une relation de ce type, on peut déterminer la valeur d' inertie équivalente de la transmission ramenée au moteur thermique Jeq-th. Le couple résistant équivalent peut être le couple résistant appliqué à la roue Tr res ou le couple résistant du moteur. A partir de cette équation, l'invention propose de construire un « observateur » permettant d'établir, une estimation du régime thermique cbth , une estimation Tth, du couple Th, appliqué par le moteur thermique, et une estimation du couple résistant équivalent T^5 , garantissant la « robustesse » de
Le procédé est illustré par la figure 1. Il permet d'estimer le couple d'un moteur thermique dans une transmission hybride de véhicule comprenant au moins un moteur thermique et une machine électrique fournissant ensemble ou séparément un couple thermique Tth et un couple électrique Tm en direction des roues du véhicule. Les signaux de sortie cbth , Tth, 7^ apparaissent sur la figure 1, ainsi que l'estimation du couple total T . Le couple du moteur thermique estimé Tth est la somme algébrique de T et de 7^. Ces estimations sont produites à partir de seulement trois entrées exploitées par l'observateur : une mesure de la vitesse du moteur thermique 0th , la valeur de la consigne de couple du moteur thermique Tt"f , et la valeur du couple de machine électrique Tem .
M0 , M-L , / et fe2 sont les gains à calibrer. Un premier gain Mo, ou « an ti déri ve », est affecté du signe de la différence { cot r ô)th ) pour être additionné au produit a.Tem.
Cette somme est intégrée pour donner l'estimation (bth du régime moteur avec une correction en boucle par le produit de l'intégration avec l'inverse de l'inertie équivalente Jeq- th . Le terme M0 affecté du signe de { cot r ô)th ) est multiplié par l'inverse du gain k-^ . Ce produit est intégré, puis corrigé par le résultat de l'intégration x . En résumé, on obtient une estimation (bth du régime moteur à partir de sa mesure <¾, en intégrant la somme du produit a.Tem et du gain calibré Mo, affecté du signe de la différence ar COth .
Le signe de xi est imposé au deuxième gain Mi, exploité pour calculer les estimations de couple, T ,Tth et dans les étapes suivantes. Le terme Mi.sign(xi) est additionné à la consigne de couple Tt^ pour donner, par intégration, l'estimation du couple total T . Il subit une double intégration après avoir été multiplié successivement par l'inverse du gain k2 et par l'inverse de la constante de temps moteur τ. L'estimation du couple résistant équivalent est obtenue en multipliant le résultat par l'inverse du paramètre β, cité plus haut. Comme indiqué sur la figure, l'estimation du couple du moteur thermique Tth est la somme de l'estimation du couple total T et du couple résistant équivalent 1 .
Le procédé d'estimation du couple proposé se décompose ainsi en deux phases principales :
une première phase consistant à estimer la vitesse du moteur thermique cbth, le couple appliqué total,
T et le couple résistant équivalent , et
une deuxième phase consistant à estimer le couple appliqué du moteur thermique Tth partir du couple appliqué total T et du couple résistant équivalent T^5.
Pour estimer la vitesse du moteur thermique ¾ , le couple appliqué total T^' et le couple résistant équivalent , l' observateur de dispose, que de la mesure de vitesse du moteur thermique oth, de la consigne de couple Tt"J , et du couple de machine électrique Tem.
Dans la deuxième étape, le couple résistant équivalent est multiplié parle paramètre/?.
En conclusion, l'invention propose un procédé d'estimation robuste de couple pour véhicule équipé d'un GMP thermique ou hybride. L'observateur permet d'estimer le couple appliqué du moteur thermiqueT1^ , le couple appliqué total T et le couple résistant équivalentT^5. Cette estimation permet de rendre l'étape suivante, d'accouplement des deux arbres (remise de couple ou bascule de couple) transparente, en réduisant considérablement l' à-coup de couple. Le procédé permet notamment de mieux gérer les suivis de trajectoire du couple lors de la synchronisation de deux arbres, au moyen du moteur thermique. Enfin, la convergence du régime estimé (bth vers le régime mesuré 0th , est peu sensible aux variations des paramètres du système, tels que l'inertie et le temps de réponse de 1 ' actionneur, ou d'éventuels retards, de sorte que cet observateur est particulièrement robuste.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé d'estimation du couple d'un moteur thermique dans une transmission hybride de véhicule comprenant au moins un moteur thermique et une machine électrique fournissant ensemble ou séparément un couple thermique (Tth) et un couple électrique (Tem) en direction des roues du véhicule, caractérisé en ce qu'il exploite une mesure de la vitesse du moteur thermique (¾), la valeur de la consigne de couple du moteur thermique (Tt"f ), et la valeur du couple de machine électrique {Tem) , et en ce que le couple du moteur thermique (Tth) estimé est la somme d'une estimation du couple total ( T ) fourni par la transmission aux roues, et d'une estimation du couple résistant équivalent (T™ ) de la transmission.
2. Procédé d' estimation du couple selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on détermine une valeur d'inertie équivalente de la transmission ramenée au moteur { Jeq-th) à partir d'une relation du type
J eq_thàth = Tth + aT em - TéqS- ou («) et ( β ) sont des paramètres dépendants des rapports de démultiplication de l'arbre du moteur thermique jusqu'aux roues.
3. Procédé d' estimation du couple selon la revendication 2, caractérisé en qu'on obtient une estimation
( ô)th) du régime moteur à partir de sa mesure (oh) en intégrant la somme du produit (a.Tem) et d'un gain calibré
( Mo ) , affecté du signe de la différence {coth- ô)th)■
4. Procédé d' estimation du couple selon la revendication 3, caractérisé en ce que le terme intégré est corrigé en boucle par son produit avec l'inverse de l'inertie équivalente { Jeq-th) ■
5. Procédé d'estimation selon du couple selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte : une première phase qui consiste à estimer la vitesse du moteur thermique (cbth),le couple appliqué total
(T ) et le couple résistant équivalent , et
une deuxième phase qui consiste à estimer le couple appliqué du moteur thermique Tth partir du couple appliqué total T et du couple résistant équivalent T^5.
6. Procédé d'estimation de couple selon la revendication 2 et 5, caractérisé en ce que le couple résistant équivalent (T ) est multiplié parle paramètre (/?) , qui dépend des rapports de démultiplication de la boîte de vitesses et du pont du véhicule.
EP15732801.4A 2014-06-24 2015-05-26 Procede d'estimation du couple d'un moteur thermique Pending EP3174771A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1455856A FR3022586B1 (fr) 2014-06-24 2014-06-24 Procede d'estimation du couple d'un moteur thermique
PCT/FR2015/051383 WO2015197929A1 (fr) 2014-06-24 2015-05-26 Procede d'estimation du couple d'un moteur thermique

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP3174771A1 true EP3174771A1 (fr) 2017-06-07

Family

ID=51570617

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP15732801.4A Pending EP3174771A1 (fr) 2014-06-24 2015-05-26 Procede d'estimation du couple d'un moteur thermique

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10612988B2 (fr)
EP (1) EP3174771A1 (fr)
JP (1) JP6701102B2 (fr)
KR (1) KR102033990B1 (fr)
CN (1) CN106574564B (fr)
FR (1) FR3022586B1 (fr)
WO (1) WO2015197929A1 (fr)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3022586B1 (fr) * 2014-06-24 2019-06-07 Renault S.A.S. Procede d'estimation du couple d'un moteur thermique
CN113442928B (zh) * 2020-03-27 2022-03-25 广州汽车集团股份有限公司 混联式混合动力系统发动机扭矩在线估计方法及装置
FR3115256A1 (fr) * 2020-10-16 2022-04-22 IFP Energies Nouvelles Procede pour determiner un profil de vitesse minimisant les emissions polluantes d'un vehicule
CN113266474B (zh) * 2021-06-01 2022-07-15 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 一种加载条件下的航空发动机起动阻力矩测量方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2681425B1 (fr) * 1991-09-12 1993-11-26 Renault Regie Nale Usines Procede et dispositif de mesure du couple d'un moteur thermique a combustion interne.
JP2004058776A (ja) * 2002-07-26 2004-02-26 Nissan Motor Co Ltd ハイブリッド車両用走行速度制御装置
JP4055730B2 (ja) * 2004-03-24 2008-03-05 トヨタ自動車株式会社 エンジン出力制御装置
US7285869B2 (en) * 2004-07-29 2007-10-23 Ford Global Technologies, Llc Method for estimating engine power in a hybrid electric vehicle powertrain
FR2879516B1 (fr) * 2004-12-22 2007-02-02 Renault Sas Procede et dispositif de controle de saturation du couple moteur thermique infiniment variable a variateur electrique
DE102008046405B4 (de) * 2008-01-14 2016-04-21 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Drehmomentschätzsystem und -verfahren
US8275528B2 (en) * 2008-02-21 2012-09-25 Allison Transmission, Inc. Transmission turbine acceleration control for managing vehicle acceleration
US7885756B2 (en) * 2008-08-28 2011-02-08 Gm Global Technologies Operations, Inc. Multi-pulse spark ignition direct injection torque based system
US8041487B2 (en) * 2008-08-29 2011-10-18 GM Global Technology Operations LLC Commanded and estimated engine torque adjustment
FR2944246A3 (fr) * 2009-04-09 2010-10-15 Renault Sas Procede d'estimation de valeurs de parametres de fonctionnement d'un systeme de propulsion d'un vehicule automobile
US8617028B2 (en) * 2009-07-23 2013-12-31 Allison Transmission, Inc. System for managing torque in a vehicle driveline coupled to an internal combustion engine and an electric motor
JP5899695B2 (ja) * 2011-08-05 2016-04-06 日産自動車株式会社 トルク制御装置
KR101284345B1 (ko) * 2011-12-08 2013-07-08 기아자동차주식회사 하이브리드 차량의 엔진 토크 제어 방법
US8882634B2 (en) * 2012-05-04 2014-11-11 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for operating a vehicle driveline responsive to external conditions
FR2998529B1 (fr) * 2012-11-26 2015-02-06 Renault Sa Procede et dispositif correspondant d'accouplement entre un arbre d'un moteur electrique et un arbre de roue d'un vehicule automobile a traction electrique ou hybride
US9358974B2 (en) * 2012-12-07 2016-06-07 Ford Global Technologies, Llc Method and system for adjusting hybrid vehicle driveline torque
FR3022586B1 (fr) * 2014-06-24 2019-06-07 Renault S.A.S. Procede d'estimation du couple d'un moteur thermique

Also Published As

Publication number Publication date
US20170205298A1 (en) 2017-07-20
JP2017526572A (ja) 2017-09-14
FR3022586A1 (fr) 2015-12-25
CN106574564A (zh) 2017-04-19
FR3022586B1 (fr) 2019-06-07
KR20170046636A (ko) 2017-05-02
US10612988B2 (en) 2020-04-07
CN106574564B (zh) 2019-12-06
WO2015197929A1 (fr) 2015-12-30
JP6701102B2 (ja) 2020-05-27
KR102033990B1 (ko) 2019-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3174771A1 (fr) Procede d&#39;estimation du couple d&#39;un moteur thermique
FR2982824A1 (fr) Procede de commande en regime transitoire d&#39;un systeme de propulsion hybride d&#39;un vehicule
EP3047171B1 (fr) Determination d&#39;un couple dans une chaine de transmission de vehicule automobile
FR3022601A1 (fr) Estimateur de couple pour double embrayage
WO2013150205A1 (fr) Procede de synchronisation d&#39;un pignon sur un arbre de boite de vitesses
EP2141379B1 (fr) Procédé pour contrôler la phase de fermeture d&#39;un embrayage d&#39;un système de transmission robotisée automobile
WO2007116168A1 (fr) Systeme de controle de fonctionnement d&#39;un groupe moto-propulseur de vehicule automobile pour l&#39;attenuation de perturbations lors du passage de jeu d&#39;une transmission du vehicule
WO2016169644A1 (fr) Procede de determination de longueurs reelles de petits intervalles d&#39;une cible dentee d&#39;un vilebrequin
FR2976036A1 (fr) Procede d&#39;apprentissage du point de lechage d&#39;un embrayage d&#39;une boite a double embrayage avec detection des jeux de boite de vitesses
EP2783194B1 (fr) Procede d&#39;estimation des jeux angulaires de dentures d&#39;une boite de vitesses a double embrayage
FR3034834A1 (fr) Procede de pilotage de synchronisation et de passage de vitesses
EP3510304A1 (fr) Procédé de calcul de positions pour la synchronisation d&#39;une boite de vitesses a double embrayage
FR3005999A1 (fr) Procede d&#39;estimation du couple de pertes par pompage d&#39;un groupe motopropulseur hybride
FR3048453A1 (fr) Procede et dispositif de calcul d&#39;une quantite d&#39;air dans un collecteur d&#39;admission de moteur de vehicule et vehicule associe
EP3132160B1 (fr) Procede de pilotage de la synchronisation d&#39;un pignon sur un arbre de boite de vitesses
FR2724433A1 (fr) Procede et dispositif de suppression des oscillations longitudinales d&#39;un vehicule automobile
FR2926906A1 (fr) Procede de determination d&#39;un modele dynamique d&#39;un moteur a combustion interne
FR3055868A1 (fr) Procede de calcul de positions pour la synchronisation d&#39;une boite de vitesses a double embrayage
FR2724432A1 (fr) Procede et dispositif de suppression des oscillations longitudinales d&#39;un vehicule automobile a moteur
FR2920900A1 (fr) Suppression des oscillations longitudinales notamment d&#39;un vehicule automobile
FR2867230A1 (fr) Procede de controle d&#39;un moteur a combustion interne
FR2970777A1 (fr) Procede de determination d&#39;un caractere economique de la conduite d&#39;un vehicule automobile
Pintér et al. Estimation of Parameters for an Extremely Low Fuel Consumption Internal Combustion Engine-based Megameter-III Vehicle
FR3009242A1 (fr) Controle du freinage pour un vehicule equipe d&#39;un moyen de freinage regeneratif

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20161130

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20210419

RAP3 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: NISSAN MOTOR CO., LTD.

Owner name: RENAULT S.A.S

RAP3 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: NISSAN MOTOR CO., LTD.

Owner name: RENAULT S.A.S

P01 Opt-out of the competence of the unified patent court (upc) registered

Effective date: 20230608

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: HORSE POWERTRAIN SOLUTIONS, S.L.

Owner name: NISSAN MOTOR CO., LTD.

RAP3 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: HORSE POWERTRAIN SOLUTIONS, S.L.U.

Owner name: NISSAN MOTOR CO., LTD.