EP3544869A1 - Procede d'elaboration de la consigne de couple d'un groupe motopropulseur de vehicule hybride - Google Patents

Procede d'elaboration de la consigne de couple d'un groupe motopropulseur de vehicule hybride

Info

Publication number
EP3544869A1
EP3544869A1 EP17786984.9A EP17786984A EP3544869A1 EP 3544869 A1 EP3544869 A1 EP 3544869A1 EP 17786984 A EP17786984 A EP 17786984A EP 3544869 A1 EP3544869 A1 EP 3544869A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
ref
vehicle
power
speed
torque
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
EP17786984.9A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Loïc LE ROY
Jean-Martin RUEL
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
Original Assignee
Renault SAS
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 filed Critical Renault SAS
Publication of EP3544869A1 publication Critical patent/EP3544869A1/fr
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/18009—Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18027—Drive off, accelerating from standstill
    • 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
    • B60W20/15—Control strategies specially adapted for achieving a particular effect
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • 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
    • 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
    • B60W40/105—Speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D11/00—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
    • F02D11/06—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance
    • F02D11/10—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type
    • F02D11/105—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type characterised by the function converting demand to actuation, e.g. a map indicating relations between an accelerator pedal position and throttle valve opening or target 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
    • B60W2510/02—Clutches
    • B60W2510/0208—Clutch engagement state, e.g. engaged or disengaged
    • 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
    • B60W2520/00—Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/10—Longitudinal 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
    • B60W2530/00—Input parameters relating to vehicle conditions or values, not covered by groups B60W2510/00 or B60W2520/00
    • B60W2530/10—Weight
    • 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
    • B60W2540/00—Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/10—Accelerator pedal position
    • 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
    • F02D2200/60—Input parameters for engine control said parameters being related to the driver demands or status
    • F02D2200/602—Pedal position
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to the steering torque of a hybrid vehicle, according to the demand expressed by the driver by depressing his accelerator pedal.
  • a method for generating the torque setpoint of a powertrain (GMP) from the depression of the accelerator pedal of a hybrid vehicle comprising on the one hand an engine thermal traction connected to the kinematic chain of the vehicle by a sliding clutch operating sliding between an open position where it transmits no thermal power, and a closed position where it transmits the full power of the engine to the driveline, and on the other hand an electric traction machine transmitting directly all of its power to the kinematic chain of the vehicle.
  • GMP powertrain
  • Driving pleasure is a very important factor in the driver's assessment of the vehicle. That is why one of the main goals of automotive control systems is to make the powertrain reactions enjoyable.
  • One of the other services offered by a hybrid vehicle is the possibility to provide more torque to the wheel, than with a single engine, by assisting with the electric machine. This is called the electric "overtorque".
  • the multiplicity of mechanical architectures of a hybrid vehicle forces car manufacturers to modify their controllers. In a vehicle equipped with a heat engine, the will of the driver is generally translated into a reference regime / torque. However, when the drivetrain of a hybrid vehicle is not closed (clutch cut of the engine open or sliding), the interpretation of the depression of the pedal in iso-power is impossible to translate in a reference Couple wheel / vehicle speed. In a hybrid vehicle, it seems preferable that the driver will be translated directly to the vehicle in its entirety, in a frame of reference (Force / Speed).
  • the present invention aims to benefit from the behavior of a conventional vehicle in the neutral and take-off phase, while enjoying the benefits of an interpretation of the driver will in a force / speed reference for a hybrid application.
  • the depression of the accelerator pedal is interpreted alternatively in power demand in first reference (Ref-A) torque depending on the speed of an actuator, or in force demand, in a second reference (Ref-B) of force as a function of the speed of movement of the vehicle.
  • the regime considered is that of the engine.
  • the first repository is preferably used for low speeds, and when the kinematic chain of the vehicle is open, and the second repository is used for higher speeds, and when the driveline of the vehicle is closed.
  • This method of preparation ensures a pleasant management, and repeatable, takeoff, neutral and parking.
  • FIG. 1 illustrates the interpretation of the pedal in Torque / RPM (Ref-A)
  • FIG. 2 illustrates the pedal interpretation in Force / Speed (Ref-B)
  • FIG. 3 presents an architecture of principle
  • FIGS 4A and 4B illustrate the impact of the transition, depending on the speed at which it is operated.
  • a reference Force / Speed also called “vehicle reference”.
  • the interpretation of the driver's will is independent of the number and location of the torque actuators.
  • the driveline of a hybrid vehicle is not closed (clutch cut of the open or sliding heat engine)
  • the interpretation of the depression of the pedal in isopower is impossible to translate in this reference system.
  • the controller associates a mechanical power to be provided by the GMP at the level of depression of the accelerator pedal. In the reference frame A, this power is translated into torque reference, in according to the speed of the actuator. In this way, the behavior of the vehicle becomes independent of the current state of the actuator, or the engaged gear ratio, and the vehicle speed becomes easier to control.
  • Figure 1 illustrates from an example the interpretation of the pedal in the repository by a set of torque / speed curves for different levels of depression of the same accelerator pedal.
  • the engine speed is always greater than 0 when the engine is on.
  • the subject of the invention is a method for generating the torque setpoint of a powertrain (GMP) from the depression of the accelerator pedal of a hybrid vehicle.
  • the vehicle concerned comprises, on the one hand, a traction heat engine 1 connected to the kinematic chain of the vehicle by a sliding clutch operating slidably between an open position where it does not transmit any thermal power, and a closed position where it transmits all the power of the engine to the drive train, and on the other hand an electric traction machine 4 directly transmitting all of its power to the drive train.
  • the invention proposes to use the Ref-A for low speeds, and when the kinematic chain is open, and the Ref-B for the higher speeds, with the closed driveline.
  • This method provides in particular that the depression of the accelerator pedal is interpreted alternately in power demand in first reference (Ref-A) torque depending on the speed of an actuator, or in force demand, in a second reference frame (Ref-B) of force as a function of the speed of movement of the vehicle.
  • the regime considered in the reference system is that of the engine.
  • the first repository is used for low speeds, and when the clutch cutoff is open, and the second repository (Ref-B) is used for larger speeds, and when this clutch is closed.
  • the transposition between the two reference systems is direct, when the speed of the engine is proportional to that of the vehicle speed. It's the case when the gearbox is not in neutral, and the clutch is closed. There is then a fixed gear ratio between the traction member and the vehicle wheel. On the other hand, during the takeoff phases (open or sliding coupler), or when the engine is not connected to the wheel (closed coupler and neutral gear), the transposition is no longer direct. It is then necessary to develop particular strategies, to pass from one to another.
  • the block diagram of Figure 3 shows a hybrid vehicle (GMP).
  • GMP hybrid vehicle
  • This GMP comprises, on the one hand, a traction engine 1 connected to the kinematic chain of the vehicle 2 by a sliding clutch 3 operating between an open position where it transmits no thermal power, and a closed position where it transmits all the power of the heat engine to the driveline, and on the other hand an electric traction machine 4 directly transmitting all of its power to the driveline 2.
  • Hybrid GMPs like that in Figure 3, have at least two actuators (heat engine and electric machine) capable of producing torque to the wheel.
  • a law of energy management determines the optimal distribution in consumption, between the two actuators. Its goal is to reduce consumption, while respecting the torque demand at the wheel, made by the driver.
  • the reference systems A engine torque, engine speed
  • B wheel force, vehicle speed
  • the reference systems A engine torque, engine speed
  • B wheel force, vehicle speed
  • the change of reference is carried out only for the fraction of power demanded by the driver, which is provided by a traction member connected to the wheel by a coupler, such as the clutch cutoff 3 of the figure 3.
  • P Ref represents the share of the total power, passing through the clutch. It is therefore the power to be processed by the change of reference.
  • Another aspect of the proposed method is to manage the transition between the two repositories. This is the stage to determine the best time to switch from one repository to another. For this, the invention distinguishes two phases.
  • this transition is done, so preferably when the vehicle speed is greater than or equal to a reference speed V-ref.
  • the reference speed V-ref is preferably below which, it is not possible to close the clutch cut, otherwise stall the engine. It corresponds to the junction between the interpretation of the accelerator pedal in power demand (iso-power), and in force demand (iso-force). If the transition is made before reaching the reference speed, we have a power discontinuity at the wheel.
  • the first reference system (Ref-A) is used when the position of the vehicle lever is at Neutral (Neutral) or Parking, as well as during the takeoff phase of the vehicle from the stop, we use the first: then we switch from the first reference (Ref-A) on the second reference (Ref-B) when the speed of the vehicle increases, and the clutch closes gradually.
  • the start of takeoff is done in the Ref-A, which is capable of operating in iso-power, whatever the speed of the vehicle.
  • the driver request P-Driver 50kW is respected:
  • P-Vehicle P-Driver.
  • the reference speed V-Ref adopted for each vehicle depends on the characteristics of the vehicle. It can be modulated by calibration, in order to be as small as possible. The lowest speed for V-ref, is that below which it is not possible to close the clutch, under penalty of stalling the engine. V-Ref depends on how the Ref-B is mapped. It corresponds to the speed of junction between the iso-force interpretation of the pedal, and its iso-power interpretation.

Landscapes

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

Abstract

Procédé d'élaboration de la consigne de couple des actionneurs d'un groupe motopropulseur (GMP) de véhicule hybride à partir de l'enfoncement de la pédale d'accélérateur, comprenant d'une part un moteur thermique (1) de traction relié à la chaîne cinématique (2) du véhicule par un embrayage (3) de coupure à fonctionnement glissant entre une position d'ouverture où il ne transmet aucune puissance thermique, et une position de fermeture où il transmet l'intégralité de la puissance du moteur thermique à la chaîne cinématique, et d'autre part une machine électrique (4) de traction transmettant directement l'intégralité de sa puissance à la chaîne cinématique (2), caractérisé en ce que l'enfoncement de la pédale d'accélérateur est interprété en demande de puissance imposant une consigne de couple en fonction du régime d'un actionneur dans un référentiel moteur (Ref-A), ou en demande de force en fonction de la vitesse de déplacement du véhicule, dans un référentiel du véhicule (Ref-B).

Description

PROCEDE D ' ELABORATION DE LA CONSIGNE DE COUPLE D ' UN GROUPE MOTOPROPULSEUR DE VEHICULE HYBRIDE
La présente invention concerne le pilotage en couple d'un véhicule hybride, en fonction de la demande exprimée par le conducteur en enfonçant sa pédale d'accélérateur.
Plus précisément, elle a pour objet un procédé d'élaboration de la consigne de couple d'un groupe motopropulseur (GMP) à partir de l'enfoncement de la pédale d'accélérateur d'un véhicule hybride, comprenant d'une part un moteur thermique de traction relié à la chaîne cinématique du véhicule par un embrayage de coupure à fonctionnement glissant entre une position d'ouverture où il ne transmet aucune puissance thermique, et une position de fermeture où il transmet l'intégralité de la puissance du moteur thermique à la chaîne cinématique, et d'autre part une machine électrique de traction transmettant directement l'intégralité de sa puissance à la chaîne cinématique du véhicule.
L'agrément de conduite est un facteur très important dans l'appréciation du véhicule par le conducteur. C'est pourquoi, l'un des objectifs principaux des systèmes de contrôles automobiles, est de rendre agréables, les réactions du groupe motopropulseur.
Dans le cas d'un véhicule hybride parallèle, on dispose (au moins) de deux actionneurs capables de fournir du couple à la roue. La demande d'accélération faite par le conducteur est donc satisfaite par la somme des couples fournis par la machine électrique et par le moteur thermique. Il est possible d'optimiser la consommation globale du GMP hybride, en répartissant la demande de couple du conducteur, de 100% électrique à 100% thermique.
L'une des autres prestations offertes par un véhicule hybride, est la possibilité de fournir plus de couple à la roue, qu'avec seulement un moteur thermique, en l'assistant avec la machine électrique. C'est ce que l'on appelle l'« overtorque » électrique. La multiplicité des architectures mécaniques d'un véhicule hybride, oblige les constructeurs automobiles à modifier leurs contrôleurs. Dans un véhicule équipé d'un moteur thermique, la volonté du conducteur est généralement traduite dans un référentiel régime / couple. Toutefois, lorsque la chaîne cinématique d'un véhicule hybride n'est pas fermée (embrayage de coupure du moteur thermique ouvert ou glissant), l'interprétation de l'enfoncement de la pédale en iso-puissance est impossible à traduire dans un référentiel Couple roue / Vitesse véhicule. Dans un véhicule hybride, il semble ainsi préférable que la volonté conducteur soit traduite directement au niveau du véhicule dans sa globalité, dans un référentiel (Force / Vitesse) .
Toutefois, lorsque la puissance mécanique à fournir est traduite en consigne de couple en fonction du régime d'un actionneur, le comportement du véhicule est indépendant du régime courant de cet actionneur, ou du rapport de boîte engagé, et le déplacement du véhicule est plus facile à maîtriser, notamment aux faibles vitesses.
La présente invention a pour but de bénéficier du comportement d'un véhicule conventionnel au neutre et en phase de décollage, tout en profitant des avantages d'une interprétation de la volonté conducteur dans un référentiel force / vitesse pour une application hybride.
Dans ce but, elle propose que l'enfoncement de la pédale d'accélérateur soit interprété alternativement en demande de puissance dans premier référentiel (Ref-A) de couple en fonction du régime d'un actionneur, ou en demande de force, dans un second référentiel (Ref-B) de force en fonction de la vitesse de déplacement du véhicule.
Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, le régime considéré est celui du moteur thermique.
Le premier référentiel est utilisé de préférence pour les basses vitesses, et lorsque la chaîne cinématique du véhicule est ouverte, et le second référentiel est utilisé pour des vitesses plus importantes, et lorsque la chaîne cinématique du véhicule est fermée.
Cette méthode d'élaboration assure notamment une gestion agréable, et répétable, des phases de décollages, de neutre, et de parking.
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation non limitatif de celle-ci, en se reportant aux dessins annexés, sur lesquels :
la figure 1 illustre l'interprétation de la pédale en Couple/Régime (Ref-A) ,
la figure 2 illustre l'interprétation pédale en Force/Vitesse (Ref-B) ,
la figure 3 présente une architecture de principe, et
les figures 4A et 4B illustrent l'impact de la transition, selon la vitesse où elle est opérée.
Comme indiqué plus haut, la volonté du conducteur est généralement traduite dans un référentiel régime / couple (Référentiel A), appelé aussi « référentiel moteur ».
Dans un véhicule hybride, il est préférable que la volonté conducteur soit traduite directement au niveau du véhicule dans sa globalité, dans un référentiel Force / Vitesse (Ref-B), appelé aussi « référentiel du véhicule ». Dans ce référentiel, l'interprétation de la volonté du conducteur est indépendante du nombre et de l'emplacement des actionneurs de couple. Toutefois, lorsque la chaîne cinématique d'un véhicule hybride n'est pas fermée (embrayage de coupure du moteur thermique ouvert ou glissant) , l'interprétation de l'enfoncement de la pédale en isopuissance est impossible à traduire dans ce référentiel.
Comme indiqué plus haut, si la volonté du conducteur, est traduite en iso puissance, le contrôleur associe une puissance mécanique à fournir par le GMP, au niveau d'enfoncement de la pédale d'accélérateur. Dans le référentiel A, cette puissance est traduite en consigne de couple, en fonction du régime de 1 ' actionneur . De cette façon, le comportement du véhicule devient indépendant du régime courant de 1 ' actionneur, ou du rapport de boîte engagé, et la vitesse du véhicule devient plus facile à maîtriser.
Avec un fonctionnement en iso-puissance, lorsque le conducteur appuie sur l'accélérateur, il demande une certaine puissance mécanique au GMP. Lorsque le véhicule est à l'arrêt, au neutre, ou embrayage glissant, on a, dans le cas du référentiel A (couple moteur, régime moteur) , une consigne de couple évoluant avec l'augmentation du régime moteur augmente : la figure 1 illustre à partir d^un exemple l'interprétation de la pédale dans le référentiel par un ensemble de courbes Couple / Régime pour différents niveaux d'enfoncement de la même pédale d'accélérateur. On peut en déduire une consigne de force à l' actionneur concerné (moteur thermique) , comme le produit du couple par le rapport de transmission sur le rayon de la roue.
Dans cet exemple, comme dans tout véhicule thermique traditionnel, le régime moteur est toujours supérieur à 0 lorsque le moteur est allumé. Le référentiel A permet toujours de déterminer la consigne de couple du moteur, car le rapport permettant de passer de la puissance au couple (Couple = Puissance / Régime), a toujours une valeur finie.
En revanche, dans le référentiel B (force roue, vitesse véhicule), il n'y a pas de solution finie à l'équation Force = Puissance / Vitesse, lorsque la vitesse du véhicule est nulle. La réponse à une demande de puissance non nulle à l'arrêt avec le référentiel B, reste théorique, puisqu'elle serait d'avoir un couple infini. C'est pourquoi, dans le référentiel B, il est mathématiquement impossible de construire une consigne de couple au moteur thermique, en interprétation à « iso-puissance », pour des faibles vitesses. Dans le référentiel B, l'interprétation de la volonté du conducteur peut se faire en iso-force à partir de l'arrêt. La figure 2 illustre, à partir d'un exemple, l'interprétation de la pédale en iso-force, et la puissance associée pour différents niveaux d'enfoncement de la pédale. Lorsque la vitesse véhicule est supérieure à V-Ref, la volonté conducteur peut avantageusement être interprété en isopuissance .
L'invention a pour objet un procédé d'élaboration de la consigne de couple d'un groupe motopropulseur (GMP) à partir de l'enfoncement de la pédale d'accélérateur d'un véhicule hybride. Comme sur la figure 3, le véhicule concerné comprend d'une part un moteur thermique de traction 1 relié à la chaîne cinématique du véhicule par un embrayage de coupure à fonctionnement glissant entre une position d'ouverture où il ne transmet aucune puissance thermique, et une position de fermeture où il transmet l'intégralité de la puissance du moteur thermique à la chaîne cinématique, et d'autre part une machine électrique de traction 4 transmettant directement l'intégralité de sa puissance à la chaîne cinématique.
La gestion des basses vitesses étant plus simple en Ref-A qu'en Ref-B, l'invention se propose d'utiliser le Ref- A pour les basses vitesses, et lorsque la chaîne cinématique est ouverte, et le Ref-B pour les vitesses plus importantes, avec la chaîne cinématique fermée. Ce procédé prévoit en particulier que l'enfoncement de la pédale d'accélérateur soit interprété alternativement en demande de puissance dans premier référentiel (Ref-A) de couple en fonction du régime d'un actionneur, ou en demande de force, dans un second référentiel (Ref-B) de force en fonction de la vitesse de déplacement du véhicule.
Dans l'exemple décrit, le régime considéré dans le référentiel A est celui du moteur thermique. Le premier référentiel est utilisé pour les basses vitesses, et lorsque l'embrayage de coupure est ouvert, et le second référentiel (Ref-B) est utilisé pour les vitesses plus importantes, et lorsque cet embrayage est fermé.
La transposition entre les deux référentiels est directe, lorsque le régime du moteur thermique est proportionnel à celui de la vitesse véhicule. C'est le cas lorsque la boite de vitesse n'est pas au neutre, et que l'embrayage est fermé. On a alors un rapport de démultiplication fixe entre l'organe de traction, et la roue du véhicule. Par contre, lors des phases de décollages (coupleur ouvert ou glissant), ou lorsque le moteur n'est pas relié à la roue (coupleur fermé et rapport neutre) , la transposition n'est plus directe. Il faut alors développer des stratégies particulières, pour passer de l'un à l'autre.
Pour opérer le changement de référentiel, l'invention se base sur le principe de conservation de la puissance mécanique, des pièces induisant la rupture de couple, ici l'embrayage. Le schéma de principe de la figure 3 présente un (GMP) de véhicule hybride. Ce GMP comprend d'une part un moteur thermique de traction 1 relié à la chaîne cinématique du véhicule 2 par un embrayage de coupure à fonctionnement glissant 3 entre une position d'ouverture où il ne transmet aucune puissance thermique, et une position de fermeture où il transmet l'intégralité de la puissance du moteur thermique à la chaîne cinématique, et d'autre part une machine électrique de traction 4 transmettant directement l'intégralité de sa puissance à la chaîne cinématique 2.
En négligeant les pertes par frottements, et en supposant un rendement parfaitement égal à 1, le principe de la conservation de puissance en mode thermique entre le moteur (P Mth) et les roues (P roues), s'exprime de la façon suivante, en passant par l'énergie W Mth et W roue :
P_roue = C_roue*W_roue = C_Mth*W_Mth = P_Mth
Les GMP hybrides, comme celui de la figure 3, disposent d' au moins deux actionneurs (moteur thermique et machine électrique) capables de produire du couple à la roue. Une loi de gestion de l'énergie, détermine la répartition optimale en consommation, entre les deux actionneurs. Son objectif est de réduire la consommation, en respectant la demande de couple à la roue, faite par le conducteur.
Comme évoqué plus haut, les référentiels A (couple moteur, régime moteur) et B (force roue, vitesse véhicule) sont identiques, tant que l'organe de traction est directement relié à la roue. En fonction de l'architecture du véhicule hybride, il se peut que ce soit toujours le cas, et c'est régulièrement le cas pour la machine électrique. Il n'y a alors pas besoin de transiter du Ref-A vers B, le B étant suffisant. Par conséquent, on doit effectuer un changement de référentiel pour la fraction de puissance demandée par le conducteur, qui est fournie par un organe de traction connecté à la roue par un coupleur. Conformément à l'invention, le changement de référentiel est effectué seulement pour la fraction de puissance demandée par le conducteur, qui est fournie par un organe de traction connecté à la roue par un coupleur, tel que l'embrayage de coupure 3 de la figure 3.
Par exemple, dans le cas où la loi de gestion de l'énergie, préconise une répartition entre le moteur thermique et la machine électrique, on a :
P_Ref = P_driver - P_ME
Où P Ref représente la part de la puissance total, passant par l'embrayage. C'est donc, la puissance à traiter par le changement de référentiel.
Un autre aspect de la méthode proposée, est de gérer la transition entre les deux référentiels. Il s'agit ce stade, de déterminer le meilleur moment pour basculer d'un référentiel à l'autre. Pour cela, l'invention distingue deux phases .
a) phase Neutre ou Parking
Lorsque la position du levier du véhicule est le Neutre (point mort) ou Parking, le conducteur n'a pas la volonté de faire avancer le véhicule. La seule fonction à gérer, est l'évolution du régime moteur en fonction de l'enfoncement de la pédale d'accélérateur lors d'accélérations à vide. Par référence au fonctionnement d'un véhicule traditionnel, il est souhaitable que, dans le cas du véhicule hybride, la réponse à une même sollicitation, se traduise par une réaction similaire. C'est pourquoi, l'invention fait le choix du référentiel A dans ces situations. b) phase de décollage
Durant la phase de décollage, lorsque le véhicule est à l'arrêt, on commence avec le Réf-A. Puis la vitesse du véhicule augmente, et l'embrayage se ferme progressivement. Il faut changer de référentiel durant cette phase : on bascule du premier référentiel (Ref-A) sur le second référentiel (Ref- B) lorsque la vitesse du véhicule augmente, et que l'embrayage se ferme progressivement.
Pour assurer une parfaite continuité de la puissance délivrée par le groupe moto propulseur, cette transition se fait, donc de préférence lorsque la vitesse véhicule est supérieure ou égale une vitesse de référence V-ref.
La vitesse de référence V-ref est de préférence en dessous de laquelle, il n'est pas possible de fermer l'embrayage de coupure, sous peine de faire caler le moteur thermique. Elle correspond à la jonction entre l'interprétation de la pédale d'accélérateur en demande de puissance (iso-puissance) , et en demande force (iso-force) . Si la transition se fait avant la d'atteindre la vitesse de référence, on a une discontinuité de puissance à la roue.
En résumé, le premier référentiel (Ref-A) est utilisé lorsque la position du levier du véhicule est au Neutre (point mort) ou au Parking, de même que durant la phase de décollage du véhicule à partir de l'arrêt, on utilise le premier : on bascule alors du premier référentiel (Ref-A) sur le second référentiel (Ref-B) lorsque la vitesse du véhicule augmente, et que l'embrayage se ferme progressivement.
Les figures 4A et 4B illustrent un exemple de transition de référentiel avec une vitesse de référence V-Ref = 20 km/h. Le début du décollage se fait dans le Ref-A, qui est capable de fonctionner en iso-puissance, quelle que soit la vitesse du véhicule. La demande du conducteur P-Driver = 50kW est respectée : P-Véhicule = P-Driver.
La vitesse du véhicule V-Vh augmente jusqu'à 10km/h. sur la figure 4A, on débute alors la transition vers le Ref- B. A cette vitesse, le Ref-B n'est pas encore dans la zone d' iso-puissance, mais dans la zone d' iso-force. Pour un enfoncement donné de la pédale par le conducteur, on aura donc Véhicule = Force x V-vh = P-Driver / (V-Ref / V-vh) = 25kW, car P-Driver = Force x V-Ref est la demande de puissance exprimée par le conducteur. La puissance appliquée au niveau du véhicule, augmente ensuite, jusqu'à rejoindre la P-Driver à V-Ref. Si la transition s'effectue à V-Ref, cette discontinuité disparait, comme indiqué sur la figure 4B.
Conformément à l'invention, la vitesse de référence V- Ref retenue pour chaque véhicule dépend des caractéristiques du véhicule. Elle peut être modulée par calibration, afin d'être la plus petite possible. La vitesse la plus faible pour V-ref, est celle en dessous de laquelle, il n'est pas possible de fermer l'embrayage, sous peine de faire caler le moteur thermique. V-Ref dépend de la façon dont est cartographié le Ref-B. Elle correspond à la vitesse de jonction entre l'interprétation iso-force de la pédale, et son interprétation iso-puissance .

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé d'élaboration de la consigne de couple d'un groupe motopropulseur (GMP) à partir de l'enfoncement de la pédale d'accélérateur d'un véhicule hybride comprenant d'une part un moteur thermique de traction (1) relié à la chaîne cinématique (2) du véhicule par un embrayage de coupure (3) à fonctionnement glissant entre une position d'ouverture où il ne transmet aucune puissance thermique, et une position de fermeture où il transmet l'intégralité de la puissance du moteur thermique à la chaîne cinématique, et d'autre part une machine électrique de traction (4) transmettant directement l'intégralité de sa puissance à la chaîne cinématique, caractérisé en ce que l'enfoncement de la pédale d'accélérateur est interprété en demande de puissance imposant une consigne de couple en fonction du régime d'un actionneur dans un référentiel moteur (Ref-A) , ou en demande de force en fonction de la vitesse de déplacement du véhicule, dans un référentiel du véhicule (Ref-B) .
2. Procédé d'élaboration selon la revendication 1, caractérisé en ce que le régime du premier référentiel (Ref- A) est celui du moteur thermique.
3. Procédé d'élaboration de consigne de couple selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier référentiel (Ref-A) est utilisé pour les basses vitesses, et lorsque la chaîne cinématique est ouverte, et le second référentiel (Ref-B) est utilisé pour les vitesses plus importantes, et lorsque la chaîne cinématique est fermée.
4. Procédé d' élaboration de consigne de couple selon la revendication 3, caractérisé en ce que le changement de référentiel est effectué seulement pour la fraction de puissance demandée par le conducteur, qui est fournie par un organe de traction connecté à la roue par un coupleur.
5. Procédé d'élaboration de consigne de couple selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier référentiel (Ref-A) est utilisé lorsque la position du levier du véhicule est au Neutre (point mort) ou au Parking.
6. Procédé d'élaboration de consigne de couple selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que durant la phase de décollage du véhicule à partir de l'arrêt, on utilise le premier référentiel (Réf-A) .
7. Procédé d'élaboration de consigne de couple selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'on bascule du premier référentiel (Ref-A) sur le second référentiel (Ref-B) lorsque la vitesse du véhicule augmente, et que embrayage se ferme progressivement .
8. Procédé d'élaboration de consigne de couple selon la revendication 7, caractérisé en ce que la transition du premier au second référentiel s'effectue lorsque la vitesse de déplacement du véhicule est supérieure ou égale à une vitesse de référence (V-ref) .
9. Procédé d'élaboration d'une consigne de couple selon la revendication 8 la vitesse de référence (V-ref) est celle en dessous de laquelle, il n'est pas possible de fermer l'embrayage de coupure, sous peine de faire caler le moteur thermique .
10. Procédé d'élaboration d'une consigne de couple selon la revendication, caractérisé en ce que la vitesse de référence (V-ref) correspond à la jonction entre l'interprétation de la pédale d'accélérateur en demande de puissance (iso-puissance) , et en demande force (iso-force) .
EP17786984.9A 2016-11-23 2017-10-05 Procede d'elaboration de la consigne de couple d'un groupe motopropulseur de vehicule hybride Pending EP3544869A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1661381A FR3058974B1 (fr) 2016-11-23 2016-11-23 Procede d'elaboration de la consigne de couple d'un groupe motopropulseur de vehicule hybride
PCT/FR2017/052740 WO2018096230A1 (fr) 2016-11-23 2017-10-05 Procede d'elaboration de la consigne de couple d'un groupe motopropulseur de vehicule hybride

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP3544869A1 true EP3544869A1 (fr) 2019-10-02

Family

ID=57909692

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP17786984.9A Pending EP3544869A1 (fr) 2016-11-23 2017-10-05 Procede d'elaboration de la consigne de couple d'un groupe motopropulseur de vehicule hybride

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP3544869A1 (fr)
KR (2) KR20190074298A (fr)
CN (1) CN109937163A (fr)
FR (1) FR3058974B1 (fr)
WO (1) WO2018096230A1 (fr)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4210956A1 (de) * 1991-08-02 1993-02-04 Bosch Gmbh Robert Einrichtung zur steuerung der ausgangsleistung einer antriebseinheit eines fahrzeugs
DE19644881B4 (de) * 1996-10-29 2009-01-08 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Ausgangsdrehmoments eines Triebstrangs eines Fahrzeugs
FR2777231B1 (fr) * 1998-04-10 2000-05-26 Renault Procede d'assistance pour une faible vitesse du moteur thermique d'un vehicule hybride
DE10148342A1 (de) * 2001-09-29 2003-04-10 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs
GB2488969A (en) * 2011-02-01 2012-09-19 Land Rover Uk Ltd Hybrid electric vehicle control using virtual speed of an actuator
US9145133B2 (en) * 2013-11-08 2015-09-29 Ford Global Technologies, Llc Method and system for selecting an engine operating point for a hybrid vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210000736A (ko) 2021-01-05
CN109937163A (zh) 2019-06-25
FR3058974B1 (fr) 2021-01-01
WO2018096230A1 (fr) 2018-05-31
KR20190074298A (ko) 2019-06-27
KR102331884B1 (ko) 2021-12-01
FR3058974A1 (fr) 2018-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103998828B (zh) 车辆的动力传递装置
JP5471829B2 (ja) ハイブリッド車両のアクセルペダル踏力制御装置
EP2574515B1 (fr) Dispositif de commande pour véhicule hybride
US9469294B2 (en) Hybrid vehicle
US8793045B2 (en) Control device of hybrid drive device
US20150166064A1 (en) Vehicle control system
JP5162916B2 (ja) ハイブリッド車両の協調回生制動制御装置
CN102211578A (zh) 汽车运行方法
US11084368B2 (en) Transmission for a hybrid drive arrangement, hybrid drive arrangement, vehicle, method for operating the hybrid drive arrangement, computer program and storage medium
US9227636B2 (en) Power transmission device
WO2014045092A1 (fr) Dispositif de commande de véhicule hybride
JP2014213815A (ja) ハイブリッド車両の制御装置
WO2018173670A1 (fr) Véhicule hybride
CN104936841A (zh) 混合动力车辆的控制装置
US8352139B2 (en) Vehicular power transmission control apparatus
US20200223305A1 (en) Transmission for a hybrid drive arrangement, hybrid drive arrangement, vehicle, method for operating the hybrid drive arrangement, computer program and storage medium
EP2548780A2 (fr) Dispositif de commande de transmission de puissance pour véhicule
CN103180190B (zh) 车辆的动力传递控制装置
JP5307603B2 (ja) 車両の動力伝達制御装置
JP5856778B2 (ja) 動力伝達装置の制御装置
JP6593045B2 (ja) ハイブリッド車両及びその制御方法
WO2018096230A1 (fr) Procede d'elaboration de la consigne de couple d'un groupe motopropulseur de vehicule hybride
US11007866B1 (en) Transmission for a hybrid drive arrangement, hybrid drive arrangement, vehicle, method for operating the hybrid drive arrangement, computer program and storage medium
JP5322749B2 (ja) 車両の動力伝達制御装置
US11731610B2 (en) Acceleration method for a hybrid drivetrain

Legal Events

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

Free format text: STATUS: UNKNOWN

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

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

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

17P Request for examination filed

Effective date: 20190404

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

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
RAP3 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: RENAULT S.A.S

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

Owner name: RENAULT S.A.S

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: 20220912

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: NEW H POWERTRAIN HOLDING, S.L.U.

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

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