EP4034437A1 - Procédé de sélection de la consigne d'état d'une chaîne cinématique de véhicule - Google Patents

Procédé de sélection de la consigne d'état d'une chaîne cinématique de véhicule

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Publication number
EP4034437A1
EP4034437A1 EP20731516.9A EP20731516A EP4034437A1 EP 4034437 A1 EP4034437 A1 EP 4034437A1 EP 20731516 A EP20731516 A EP 20731516A EP 4034437 A1 EP4034437 A1 EP 4034437A1
Authority
EP
European Patent Office
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spd
dls
max
relia
maximum
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP20731516.9A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Aurelien Lefevre
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.)
Renault SAS
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 EP4034437A1 publication Critical patent/EP4034437A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Definitions

  • the present invention relates to the control of hybrid powertrains.
  • a method for selecting the state setpoint of a vehicle kinematic chain connecting several traction units including a heat engine and at least one electric machine to the wheels of the vehicle by means of a transmission among a set of states present in the transmission defined by different combinations of couplers and reducers thereof to ensure the transfer of torque from the heat engine and / or the electric machine towards the wheels on one or more ratios reduction.
  • the mechanical limits of a GMP are linked to the gear ratios of its transmission, to the speed limits of the traction units, and to its operating characteristics. These limits must be determined consistently, so as to provide state selection strategies with the information they need in good time.
  • a hybrid vehicle generally comprises a set of traction units, including at least one heat engine and one electric machine, making up its powertrain, or GMP.
  • the GMP of a hybrid vehicle has multiple operating limits, which are imposed by the minimum / maximum rotation speeds of the rotating parts, and in particular of its traction units: beyond these speeds, the traction units are in a situation of under-speed, or over-speed, with high risks of mechanical breakage.
  • the states of a hybrid vehicle kinematic chain can be defined as combinations of coupler (s) and reducer (s) which are specific to the architecture of the vehicle, and of its GMP.
  • the state selection strategies must take into account the mechanical limits of all the traction members. These strategies must anticipate changes of state, in particular to avoid under-revs or over-revs due to the dynamics of the vehicle and the reaction time of the GMP to carry out the changes of state. For the same purpose, they sometimes need to temporarily freeze certain status instructions.
  • the present invention aims to ensure the mechanical reliability of a GMP, taking into account the particularity of the stresses imposed by its transmission and traction members.
  • the selection of the state setpoint includes a step of determining the minimum and maximum travel speeds of the vehicle making it possible to guarantee the mechanical reliability of the traction units on each of the available states of the kinematic chain.
  • raw values of speeds of displacement depending on:
  • FIG.l is a flowchart 1 of the proposed method.
  • This method makes it possible to provide transverse information in real time to a GMP computer responsible for selecting the states targeted by a hybrid vehicle GMP.
  • This GMP can be provided, like that of publication EP 2694309 (to which reference may be made), with a heat engine and a single electric drive machine and comprising two concentric primary shafts each carrying at least one descent pinion on a secondary shaft connected to the wheels of the vehicle.
  • the architecture described in this publication offers a nonlimiting application for the method which is the subject of the present invention.
  • the transverse information supplied to the computer are the minimum and maximum vehicle travel speeds, achievable in order to comply with the reliability constraints linked to the speeds of rotation of the traction units, on each of the kinematic chain states available.
  • This information is used to select the state setpoint of the kinematic chain connecting several traction units including a heat engine and at least one electric machine to the wheels of the vehicle via a transmission.
  • the selection is made among a set of states present in the transmission, which are defined by different combinations of couplers and reducers, to ensure the transfer of torque from the heat engine and / or the electric machine towards the wheels, on one or more gear ratios.
  • Figure 1 we have indicated all the input data, which are necessary to develop the cross-sectional information:
  • MAX_EM_SPD is the maximum speed attainable by the main traction machine, if it is present on the powertrain; this data is updated in real time by the function responsible for actuating the electric machine; ICE_TEMP is the water temperature of the heat engine, updated in real time; MAX_ICE_SPD is the maximum speed attainable by the heat engine; if an electric machine is coupled to the heat engine, MAX_ICE_SPD takes into account the maximum authorized speed of the latter; MAX_ICE_SPD is updated in real time by the function responsible for actuating the heat engine;
  • - DLS_TGT is the current state target of the kinematic chain
  • DLS_TYP_LIST is the vector of the energy types of states (thermal, electric or hybrid); this vector makes it possible to know what types of states are available on the powertrain and what their energy definitions are; DLS_TYP_LIST is provided by a third party function, which is specific to each GMP, and which does not vary during its operation;
  • PAR_LIMIT_ENA is an adjustment parameter, which takes the value 1, or 0.
  • PAR_LIMIT_ENA takes the value 1 when the GMP includes only one electric traction machine whose maximum speed limit must be taken, and this limit does not cannot be included in the value of the maximum speed of the heat engine MAX_ICE_SPD, because the electric machine is not directly mechanically connected to the heat engine; this is the case in the architecture described in the publication EP
  • PAR_LIMIT_ENA takes the value 0 in the other cases, in particular when there is a second electric machine coupled directly to the heat engine.
  • the selection of the target state includes a step of determining the minimum and maximum speeds of movement of the vehicle DLS_MIN_RELIA_VH_SPD and DLS_MAX_RELIA_VH_SPD making it possible to guarantee the mechanical reliability of the traction units on each of the available states of the chain cinematic.
  • the types of states of the DLS_TYP_LIST vector can be the following:
  • HEV_SER_RVR series hybrid type traction with reversal of direction of the electric machine
  • the output information is intended for the vehicle's calculation units responsible for selecting the driveline states. This information is preferably in vector form.
  • the vectors DLS_MIN_RELIA_VH_SPD and DLS_MAX_RELIA_VH_SPD represent the minimum and maximum speeds of movement of the vehicle, which make it possible to guarantee the mechanical reliability of the traction units on each of the states of the kinematic chain.
  • the raw values of the traversing speeds DLS_MIN_RELIA_VH_SPD_RAW and DLS_MAX_RELIA_VH_SPD_RAW are determined based on:
  • the function Fl works out the vector of the maximum displacement speeds DLS_MAX_EM_VH_SPD authorized on each of the states of the kinematic chain, as a function of the maximum possible speed on the electric machine MAX_EM_SPD, of the wheel radius WHEEL_RAD and of the vector of the DLS_EM_RATIO gear ratios between the machine electric and the wheel on each state.
  • the WHEEL_RAD and DLS_EM_RATIO parameters are vehicle specific.
  • the raw values of the minimum and maximum vehicle travel speeds DLS_MIN_RELIA_VH_SPD_RAW and DLS_MAX_RELIA_VH_SPD_RAW are determined on each available state, depending on the traction energy type DLS_TYP_LIST (X) of that state.
  • the F2 function works out the vector of minimum and maximum movement speeds authorized on each state according to the DLS_MIN_ICE_VH_SPD and DLS_MAX_ICE_VH_SPD, according to the minimum and maximum speed possible on the thermal engine MIN_ICE_SPD, MAX_ICE_SPD, according to the wheel radius WHEEL_RAD, and as a function of the DLS_ICE_RATIO gear ratio between the heat engine and the wheel.
  • the MIN_ICE_SPD parameter represents the minimum rotation speed authorized on the heat engine.
  • MIN_ICE_SPD is a function of the water temperature of the ICE_TEMP thermal engine.
  • the F3 function develops vectors grouping the minimum vehicle speed limits DLS_MIN_RELIA_VH_SPD_RAW and maximum DLS_MAX_RELIA_VH_SPD_RAW attainable on each of the states of the kinematic chain, according to the energy type of each state.
  • the states of the vector DLS_TYP_LIST include at least a neutral state, an electrical state, and a thermal state. These values are defined, according to the energy type X of the state concerned, having the value DLS_TYP_LIST (X), in the vector DLS_TYP_LIST:
  • DLS_MIN_RELIA_VH_SPD_RAW (X) 0 km / h
  • DLS_MAX_RELIA_VH_SPD_RAW (X) does not meet a real limit, and can take very high values
  • DLS_MIN_ICE_VH_SPD (X) and DLS_MAX_RELIA_VH_SPD_RAW (X) DLS_MAX_ICE_VH_SPD (X);
  • HEV_SER state (series hybrid traction) or HEV_SER_RVR: (reverse series hybrid traction): DLS_MIN_RELIA_VH_SPD_RAW (X)
  • DLS_MIN_RELIA_VH_SPD_RAW (X) DLS_MIN_ICE_VH_SPD (X)
  • DLS_MAX_RELIA_VH_SPD_RAW (X) the minimum value between DLS_MAX_ICE_VH_SPD (X) and DLS_MAX_EM_VH_SPD (X);
  • DLS_MIN_RELIA_VH_SPD_RAW (X) DLS_MIN_ICE_VH_SPD (X).
  • the PAR_LIMIT_ENA adjustment parameter can take the value 1 or 0. It is equal to 1, when the GMP has only one electric machine, the maximum speed limit of which is not included in the value of the maximum speed of the heat engine MAX_ICE_SPD.
  • DLS_MAX_RELIA_VH_SPD_RAW (X) is equal to the minimum value between DLS_MAX_ICE_VH_SPD (X) and DLS_MAX_EM_VH_SPD (X).
  • the GMP has only one electric machine, the maximum speed limit of which MAX_EM_SPD is not included in the value of the maximum speed of the heat engine (MAX_ICE_SP), the gross maximum speed of the vehicle is DLS_MAX_RELIA_VH_SPD_RAW (X) is the minimum value between the maximum speeds DLS_MAX_ICE_VH_SPD (X) and DLS_MAX_EM_VH_SPD (X) authorized by the heat engine and by the electric machine.
  • the maximum gross speed of the vehicle DLS_MAX_RELIA_VH_SPD_RAW (X) is equal to the maximum speed authorized by the thermal engine DLS_MAX_ICE_VH_SPD (X).
  • the first consolidation consists in subtracting or adding a vehicle speed difference SPD_OES to the set of reliability limits calculated for each of the different states of the current target DLS_TGT.
  • the minimum and maximum gross vehicle travel speeds DLS_MIN_RELIA_VH_SPD_RAW and DLS_MAX_RELIA_VH_SPD_RAW are consolidated respectively by adding or subtracting a speed difference SPD_OFS, on all available states other than the current target DLS_TGT. This deviation reduces the usable speed range, removing from it a margin between the actual achievable values and the calculated limit speeds, specified to the downstream functions for selecting the target states using this information.
  • These consolidated displacement limit speed values are called respectively DLS_MIN_RELIA_VH_SPD_CS and DLS_MIN_RELIA_VH_SPD_CS, with:
  • the second consolidation aims to impose a specific minimum value on a state of the kinematic chain, in the case where this state is attainable thanks to the sliding of a coupler located between the machine or heat engine used and the wheel; the specific value makes it possible to reach a kinematic chain state, at a vehicle travel speed lower than the calculated nominal value.
  • a minimum speed can also be imposed on the states of the kinematic chain allowing the vehicle to take off from zero speed and using only the electric machine to pull the vehicle.
  • the gross minimum speeds DLS_MIN_RELIA_VH_SPD_CS) are thus consolidated by imposing a specific minimum value on them on the states of the kinematic chain, which can be reached, thanks to the sliding of a coupler, at a displacement speed lower than that which is calculated nominally or on the states of the kinematic chain allowing the vehicle to take off from zero speed and using only the electric machine to pull the vehicle.
  • DLS_VS_MIN_ENA is used for this; this parameter is a vector specifying a replacement value for each state. DLS_VS_MIN_VALUE, and to determine whether the calculated minimum speed value DLS_MIN_RELIA_VH_SPD_CS should be used, or replaced by the specified replacement value.
  • the advantages of the method are numerous.
  • the strategy implemented is indeed perfectly transversal. It can be adapted on any vehicle having a hybrid / electric / conventional powertrain with an automatic transmission with discrete ratios, at least one electric state one thermal state and / or hybrid.

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Abstract

Procédé de sélection de la consigne d'état d'une chaîne cinématique de véhicule reliant plusieurs organes de traction incluant un moteur thermique et au moins une machine électrique aux roues du véhicule par l'intermédiaire d'une transmission, parmi un ensemble d'états présents dans la transmission définis par différentes combinaisons de coupleurs et de réducteurs de celle-ci pour assurer le transfert du couple du moteur thermique et /ou de la machine électrique en direction des roues sur un ou plusieurs rapports de démultiplication, caractérisé en ce que la sélection de la consigne d'état inclut une étape de détermination des vitesses minimales et maximales de déplacement du véhicule (DLS_MIN_RELIA_VH_SPD) et (DLS_MAX_RELIA_VH_SPD) permettant de garantir la fiabilité mécanique des organes de traction sur chacun des états disponibles de la chaîne cinématique.

Description

DESCRIPTION
Titre de l'invention : PROCEDE DE SELECTION DE LA CONSIGNE D'ETAT D'UNE CHAINE CINEMATIQUE DE VEHICULE La présente invention se rapporte au contrôle des groupes motopropulseurs hybrides.
Plus précisément, elle a pour objet un procédé de sélection de la consigne d'état d'une chaîne cinématique de véhicule reliant plusieurs organes de traction incluant un moteur thermique et au moins une machine électrique aux roues du véhicule par l'intermédiaire d'une transmission, parmi un ensemble d'états présents dans la transmission définis par différentes combinaisons de coupleurs et de réducteurs de celle-ci pour assurer le transfert du couple du moteur thermique et /ou de la machine électrique en direction des roues sur un ou plusieurs rapports de démultiplication.
Les limites mécaniques d'un GMP sont liées aux ratios de démultiplication de sa transmission, aux limites de régime des organes de traction, et à ses particularités de fonctionnement. Ces limites doivent être déterminées avec cohérence, de manière à fournir à temps aux stratégies de sélection d'états, l'information dont elles ont besoin.
Un véhicule hybride comporte généralement un ensemble d'organes de traction, dont au moins un moteur thermique et une machine électrique, composant son groupe motopropulseur, ou GMP. Le GMP d'un véhicule hybride possède de multiples limites de fonctionnement, qui sont imposées par des vitesses de rotation minimale/maximale des pièces tournantes, et en particulier de ses organes de traction : au-delà de ces vitesses, les organes de traction sont en situation de sous-régime, ou de surrégime, avec des risques élevés de casse mécanique.
Pour éliminer de tels risques sur un véhicule thermique, il suffit d'introduire dans les stratégies de passage de vitesses, les valeurs de régime minimal et maximal du moteur thermique, parallèlement à la valeur du régime courant. Cette information devient insuffisante dans le cas d'un véhicule hybride, en raison de la diversité des organes de traction et des modes de fonctionnement du GMP.
Les états d'une chaîne cinématique de véhicule hybride peuvent se définir comme des combinaisons de(s) coupleur(s) et de réducteur(s) qui sont spécifiques à l'architecture du véhicule, et de son GMP. Les stratégies de sélection des états, doivent tenir compte des limites mécaniques de tous les organes de traction. Ces stratégies doivent anticiper les changements d'état, notamment pour éviter les sous-régimes ou les surrégimes dus à la dynamique du véhicule et au temps de réaction du GMP pour réaliser les changements d'état. Dans le même but, elles ont parfois besoin de figer temporairement certaines consignes d'état.
Par la publication FR 3023526, on connaît une méthode d'élaboration d'un état cible de chaîne cinématique, au travers de différents arbitrages permettant l'élimination successive d'états non appropriés à la situation rencontrée. L'un des arbitrages mis en œuvre, concerne le respect des limites de fiabilité des organes de traction, au regard de la vitesse. Toutefois, la manière dont sont calculées ces informations, n'est pas précisée dans le document.
Par la publication FR 3013019, on connaît une autre méthode pour éviter les surrégimes des organes de traction, grâce au calcul de vitesses anticipées, qui sont comparées avec de limites vitesses garantissant la fiabilité du GMP. Toutefois, la manière dont sont calculées ces informations n'est pas non plus indiquée.
La présente invention vise à assurer la fiabilité mécanique d'un GMP, en tenant compte de la particularité des contraintes imposées par ses organes de transmission et de traction.
Dans ce but, la sélection de la consigne d'état inclut une étape de détermination des vitesses minimale et maximale de déplacement du véhicule permettant de garantir la fiabilité mécanique des organes de traction sur chacun des états disponibles de la chaîne cinématique.
De préférence, on calcule des valeurs brutes de vitesses de déplacement, en fonction :
- des vitesses de déplacement maximales autorisées par une machine électrique, et
- des vitesses de déplacement minimales et maximales autorisées par le moteur thermique.
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 au dessin annexé. [Fig.l] est un logigramme 1 de la méthode proposée.
Cette méthode permet de fournir en temps réel des informations transversales, à un calculateur de GMP responsable de la sélection des états ciblés par un GMP de véhicule hybride. Ce GMP peut être muni, comme celui de la publication EP 2694309 (à laquelle on pourra se reporter par référence), d'un moteur thermique et d'une seule machine électrique d'entraînement et comportant deux arbres primaires concentriques portant chacun au moins un pignon de descente sur un arbre secondaire relié aux roues du véhicule. L'architecture décrite dans cette publication offre une application non limitative pour le procédé objet de la présente invention.
Les informations transversales fournies au calculateur sont les vitesses minimale et maximale de déplacement du véhicule, atteignables pour respecter les contraintes de fiabilité liées aux vitesses de rotation des organes de traction, sur chacun des états chaînes cinématiques disponibles.
Ces informations sont exploitées pour sélectionner la consigne d'état de la chaîne cinématique reliant plusieurs organes de traction incluant un moteur thermique et au moins une machine électrique aux roues du véhicule par l'intermédiaire d'une transmission. La sélection s'opère parmi un ensemble d'états présents dans la transmission, qui sont définis par différentes combinaisons de coupleurs et de réducteurs, pour assurer le transfert du couple du moteur thermique et /ou de la machine électrique en direction des roues, sur un ou plusieurs rapports de démultiplication. Sur la figure 1, on a indiqué l'ensemble des données d'entrée, qui sont nécessaires pour élaborer les informations transversales :
- MAX_EM_SPD est le régime maximal atteignable par la machine principale de traction, si celle-ci est présente sur le groupe motopropulseur ; cette donnée est actualisée en temps réel par la fonction responsable de l'actionnement de la machine électrique ; ICE_TEMP est la température d'eau du moteur thermique, actualisée en temps réel ; MAX_ICE_SPD est le régime maximal atteignable par le moteur thermique ; si une machine électrique est couplée au moteur thermique, MAX_ICE_SPD tient compte du régime maximal autorisé de celle-ci ; MAX_ICE_SPD est actualisé en temps réel par la fonction responsable de l'actionnement du moteur thermique ;
- DLS_TGT est la cible d'état courante de la chaîne cinématique ;
- DLS_TYP_LIST est le vecteur des types énergétiques d'états (thermique, électrique ou hybride) ; ce vecteur permet de savoir quels types d'états sont disponibles sur le groupe motopropulseur et quelles sont leurs définitions énergétiques ; DLS_TYP_LIST est fourni par une fonction tierce, qui est propre à chaque GMP, et qui ne varie pas au cours de son fonctionnement ;
- PAR_LIMIT_ENA est un paramètre de réglage, qui prend la valeur 1, ou 0. PAR_LIMIT_ENA prend la valeur 1 lorsque le GMP ne comprend qu'une seule machine électrique de traction dont la limite de régime maximale doit être prise, et que cette limite ne peut pas être inclue dans la valeur du régime maximal du moteur thermique MAX_ICE_SPD, car la machine électrique n'est pas directement reliée mécaniquement au moteur thermique ; c'est le cas dans l'architecture décrite dans la publication EP
2 694309, où il est possible de découpler la machine électrique , et d'avoir des rapports de démultiplication différents sur le moteur thermique et celle-ci; PAR_LIMIT_ENA prend la valeur 0 dans les autres cas, en particulier lors de la présence d'une deuxième machine électrique couplée directement au moteur thermique.
La sélection de l'état cible (ou consigne d'état), inclut une étape de détermination des vitesses minimales et maximales de déplacement du véhicule DLS_MIN_RELIA_VH_SPD et DLS_MAX_RELIA_VH_SPD permettant de garantir la fiabilité mécanique des organes de traction sur chacun des états disponibles de la chaîne cinématique.
Les types d'états du vecteur DLS_TYP_LIST, peuvent être les suivants :
- HEV_SER : traction de type hybride série ;
- HEV_SER_RVR : traction de type hybride série avec inversion de sens de la machine électrique ;
- HEV_PAR : traction de type hybride parallèle ;
- HEV_SER_PAR : traction de type hybride série parallèle ;
- TH : traction de type thermique ;
- EV : traction de type électrique ;
- EV_RVR : traction de type électrique avec inversion de sens de la machine électrique ;
- NEUTRAL : aucune traction (aucun organe de traction relié aux roues) ;
- ABSENT : état chaîne cinématique non défini sur le véhicule : Les informations de sortie sont à destination des unités de calcul du véhicule responsables de la sélection des états de la chaîne cinématique. Ces informations se présentent de préférence sous forme vectorielle. Les vecteurs DLS_MIN_RELIA_VH_SPD et DLS_MAX_RELIA_VH_SPD, représentent les vitesses minimales et maximales de déplacement du véhicule, qui permettent de garantir la fiabilité mécanique des organes de traction sur chacun des états de la chaîne cinématique.
Dans le déroulement du procédé, les valeurs brutes des vitesses de déplacement DLS_MIN_RELIA_VH_SPD_RAW et DLS_MAX_RELIA_VH_SPD_RAW sont déterminées en fonction :
- des vitesses de déplacement maximales autorisées DLS_MAX_EM_VH_SPD par une machine électrique,
- des vitesses de déplacement minimales et maximales DLS_MIN_ICE_VH_SPD et DLS_MAX_ICE_VH_SPD autorisées par le moteur thermique.
La fonction Fl élabore le vecteur des vitesses maximales de déplacement DLS_MAX_EM_VH_SPD autorisées sur chacun des états de la chaîne cinématique, en fonction du régime maximal possible sur la machine électrique MAX_EM_SPD, du rayon de roue WHEEL_RAD et du vecteur des ratios de démultiplication DLS_EM_RATIO entre la machine électrique et la roue sur chaque état. Les paramètres WHEEL_RAD et DLS_EM_RATIO sont spécifiques au véhicule. La vitesse maximale de déplacement autorisée par la machine électrique est calculée en km/h de la façon suivante : DLS_MAX_EM_VH_SPD =
(MAX_EM_SPD)*(DLS_EM_RAT10)*(WHEEL_RAD)*(3.6)*(P/30).
Les valeurs brutes des vitesses minimales et maximales de déplacement du véhicule DLS_MIN_RELIA_VH_SPD_RAW et DLS_MAX_RELIA_VH_SPD_RAW sont déterminées sur chaque état disponible, en fonction du type énergétique de traction DLS_TYP_LIST(X) de cet état.
La fonction F2 élabore le vecteur des vitesses de déplacement minimales et maximales autorisées sur chaque état en fonction du moteur thermique DLS_MIN_ICE_VH_SPD et DLS_MAX_ICE_VH_SPD, en fonction du régime minimal et maximal possible sur le moteur thermique MIN_ICE_SPD, MAX_ICE_SPD, en fonction du rayon de roue WHEEL_RAD, et en fonction du ratio de démultiplication DLS_ICE_RATIO entre le moteur thermique et la roue.
Le paramètre MIN_ICE_SPD représente le régime de rotation minimal autorisé sur le moteur thermique. MIN_ICE_SPD est fonction de la température d'eau du moteur thermique ICE_TEMP.
Sa valeur peut être donnée par une table paramétrable, ayant comme donnée d'entrée ICE_TEMP. Elle peut aussi être fournie directement par la fonction responsable de l'actionnement du moteur thermique dans le système de contrôle du GMP. Les paramètres WHEEL_RAD et DLS_ICE_RATIO, sont spécifiques au véhicule. Ces vitesses se calculent en km/h, de la façon suivante :
- DLS_MAX_ICE_VH_SPD = (MAX_ICE_SPD)*(DLS_ICE_RATIO)*(WHEEL_RAD)*(3.6)*(P/30), et
- DLS_MIN_ICE_VH_SPD
=(MIN_ICE_SPD)*(DLS_ICE_RATIO)*(WHEEL_RAD)*(3.6)*(P/30).
La fonction F3 élabore des vecteurs groupant les limites de vitesses véhicule minimales DLS_MIN_RELIA_VH_SPD_RAW et maximales DLS_MAX_RELIA_VH_SPD_RAW atteignables sur chacun des états de la chaîne cinématique, en fonction du type énergétique de chaque état. Les états du vecteur DLS_TYP_LIST, incluent au moins un état neutre, un état électrique, et un état thermique. Ces valeurs sont définies, selon le type énergétique X de l'état concerné, ayant la valeur DLS_TYP_LIST(X), dans le vecteur DLS_TYP_LIST :
- état ABSENT (non défini sur le véhicule) : DLS_MIN_RELIA_VH_SPD_RAW(X) = 0 km/h et DLS_MAX_RELIA_VH_SPD_RAW(X) = 0 km/h ;
- état NEUTRAL (neutre) : DLS_MIN_RELIA_VH_SPD_RAW(X) = 0 km/h, et DLS_MAX_RELIA_VH_SPD_RAW(X) ne rencontre pas de limite réelle, et peut prendre des valeurs très élevées ;
- état TH : (thermique) : DLS_MIN_RELIA_VH_SPD_RAW(X) =
DLS_MIN_ICE_VH_SPD(X) et DLS_MAX_RELIA_VH_SPD_RAW(X) = DLS_MAX_ICE_VH_SPD(X) ;
- état EV (électrique) ou EV_RVR (électrique avec inversion de sens) : DLS_MIN_RELIA_VH_SPD_RAW(X) = 0 km/h et DLS_MAX_RELIA_VH_SPD_RAW(X) = DLS_MAX_EM_VH_SPD(X) ;
- état HEV_SER (traction hybride série) ou HEV_SER_RVR : (traction hybride série inversée) : DLS_MIN_RELIA_VH_SPD_RAW(X)
= 0 km/h, et DLS_MAX_RELIA_VH_SPD_RAW(X) =
DLS_MAX_EM_VH_SPD(X) ;
- état HEV_SER_PAR (hybride parallèle) :
DLS_MIN_RELIA_VH_SPD_RAW(X) = DLS_MIN_ICE_VH_SPD(X), et DLS_MAX_RELIA_VH_SPD_RAW(X) = la valeur minimale entre DLS_MAX_ICE_VH_SPD(X) et DLS_MAX_EM_VH_SPD(X) ;
- état HEV_PAR (hybride parallèle) : DLS_MIN_RELIA_VH_SPD_RAW(X) = DLS_MIN_ICE_VH_SPD(X).
Le paramètre de réglage PAR_LIMIT_ENA peut prendre la valeur 1 ou 0. Il est égal à 1, lorsque le GMP ne dispose que d'une seule machine électrique, dont la limite maximale de régime n'est pas incluse dans la valeur du régime maximal du moteur thermique MAX_ICE_SPD. Dans ce cas, DLS_MAX_RELIA_VH_SPD_RAW(X) est égal à la valeur minimale entre DLS_MAX_ICE_VH_SPD(X) et DLS_MAX_EM_VH_SPD(X).
PAR_LIMIT_ENA prend la valeur 0 dans les autres cas. Si PAR_LIMIT_ENA = 0, alors DLS_MAX_RELIA_VH_SPD_RAW(X) est égal à DLS_MAX_ICE_VH_SPD(X).
En d'autres termes, lorsque le GMP ne dispose que d'une seule machine électrique, dont la limite maximale de régime MAX_EM_SPD n'est pas incluse dans la valeur du régime maximal du moteur thermique MAX_ICE_SP), la vitesse maximale brute du véhicule est DLS_MAX_RELIA_VH_SPD_RAW(X) est la valeur minimale entre les vitesses maximales DLS_MAX_ICE_VH_SPD(X) et DLS_MAX_EM_VH_SPD(X) autorisées par le moteur thermique et par la machine électrique. Dans les autres dispositions du GMP, la vitesse maximale brute du véhicule DLS_MAX_RELIA_VH_SPD_RAW(X), est égale à la vitesse maximale autorisée par le moteur thermique DLS_MAX_ICE_VH_SPD(X).
Enfin, la fonction F4, consolide les vecteurs
DLS_MIN_RELIA_VH_SPD_RAW et DLS_MAX_RELIA_VH_SPD_RAW de vitesses limite de déplacement du véhicule, sur chacun des états de la chaîne cinématique.
La première consolidation consiste à soustraire ou ajouter un écart de vitesse véhicule SPD_OES à l'ensemble des limites de fiabilité calculées pour chacun des états différents de la cible courante DLS_TGT. Les vitesses minimales et maximales brutes de déplacement du véhicule DLS_MIN_RELIA_VH_SPD_RAW et DLS_MAX_RELIA_VH_SPD_RAW sont consolidées respectivement par l'ajout ou la soustraction d'un écart de vitesse SPD_OFS, sur tous états disponibles différents de la cible courante DLS_TGT. Cet écart réduit la plage de vitesse utilisable, en lui retirant une marge entre les valeurs réelles atteignables et les vitesses limites calculées, spécifiées aux fonctions en aval de sélection des états cibles utilisant ces informations. Ces valeurs de vitesses limites de déplacement consolidées sont appelées respectivement DLS_MIN_RELIA_VH_SPD_CS et DLS_MIN_RELIA_VH_SPD_CS, avec :
- DLS_MIN_RELIA_VH_SPD_CS = DLS_MIN_RELIA_VH_SPD_RAW + SPD_OES sauf pour la coordonnée de la cible courante DLS_TGT où DLS_MIN_RELIA_VH_SPD_CS = DLS_MIN_RELIA_VH_SPD_RAW, et
- DLS_MAX_RELIA_VH_SPD_CS = DLS_MAX_RELIA_VH_SPD_RAW - SPD_OES sauf pour la coordonnée de la cible courante DLS_TGT, où DLS_MAX_RELIA_VH_SPD_CS = DLS_MAX_RELIA_VH_SPD_RAW.
La deuxième consolidation vise à imposer une valeur minimale spécifique sur un état de la chaîne cinématique, dans le cas où cet état est atteignable grâce au glissement d'un coupleur situé entre la machine ou moteur thermique utilisé et la roue ; la valeur spécifique permet d'atteindre un état de chaîne cinématique, à une vitesse de déplacement véhicule plus faible que la valeur nominale calculée. Une vitesse minimale peut être également imposée aux états de la chaîne cinématique permettant le décollage du véhicule depuis une vitesse nulle et utilisant uniquement la machine électrique pour réaliser la traction du véhicule. Les vitesses minimales brutes DLS_MIN_RELIA_VH_SPD_CS) sont ainsi consolidées en leur imposant une valeur minimale spécifique sur les états de la chaîne cinématique, qui sont atteignables, grâce au glissement d'un coupleur, à une vitesse de déplacement plus faible que celle qui est calculée nominalement ou sur les états de la chaîne cinématique permettant le décollage du véhicule depuis une vitesse nulle et utilisant uniquement la machine électrique pour réaliser la traction du véhicule.
On fait intervenir pour cela un paramètre de réglage DLS_VS_MIN_ENA ; ce paramètre est un vecteur spécifiant pour chaque état une valeur de remplacement. DLS_VS_MIN_VALUE, et permettant de déterminer si la valeur minimale de vitesse calculée DLS_MIN_RELIA_VH_SPD_CS doit être utilisée, ou bien remplacée par la valeur de remplacement spécifiée.
Dans le cas où la coordonnée X du vecteur DLS_VS_MIN_ENA est égal à 1, alors la valeur de la coordonnée X de
DLS_MIN_RELIA_VH_SPD est égale à la valeur de la coordonnée X de DLS_VS_MIN_VALUE. Dans le cas contraire (DLS_VS_MIN_ENA = 0), la valeur de la coordonnée X de DLS_MIN_RELIA_VH_SPD est égale à la valeur de la coordonnée X de consolidée DLS_MAX_RELIA_VH_SPD_CS. A travers l'ensemble de ces fonctions, les vitesses de déplacement du véhicule minimales et maximales permettant de garantir la fiabilité mécanique en termes de vitesse de rotation des organes de traction sur chacune des états de la chaîne cinématique sont calculées automatiquement en temps réel. Leurs valeurs permettent à toute stratégie exploitant ces informations, en particulier les unités de calcul assurant la sélection des états cible du GMP, d'avoir connaissance de ces limites pour leurs propres fonctionnements.
Les avantages de la méthode sont nombreux. La stratégie mise en œuvre est en effet parfaitement transversale. Elle peut être adaptée sur tout véhicule possédant un groupe motopropulseur hybride/électrique/conventionnel avec une transmission automatique à rapports discrets, au moins un état électrique un état thermique et/ou hybride.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de sélection de la consigne d'état d'une chaîne cinématique de véhicule reliant plusieurs organes de traction incluant un moteur thermique et au moins une machine électrique aux roues du véhicule par l'intermédiaire d'une transmission, parmi un ensemble d'états présents dans la transmission définis par différentes combinaisons de coupleurs et de réducteurs de celle-ci pour assurer le transfert du couple du moteur thermique et /ou de la machine électrique en direction des roues sur un ou plusieurs rapports de démultiplication, la sélection de la consigne d'état incluant une étape de détermination des vitesses minimales et maximales de déplacement du véhicule (DLS_MIN_RELIA_VH_SPD) et (DLS_MAX_RELIA_VH_SPD) permettant de garantir la fiabilité mécanique des organes de traction sur chacun des états disponibles de la chaîne cinématique, caractérisé en ce que :
- la vitesse de déplacement maximale (DLS_MAX_EM_VH_SPD) autorisée par une machine électrique est fonction du régime maximal possible sur la machine électrique (MAX_EM_SPD), du rayon de roue (WHEEL_RAD) et du ratio de démultiplication
(DLS_EM_RATIO) entre la machine électrique et la roue, et
- les vitesses de déplacement minimales et maximales autorisées en fonction du moteur thermique (DLS_MIN_ICE_VH_SPD) et
(DLS_MAX_ICE_VH_SPD), sont fonction du régime minimal et maximal possible sur le moteur thermique (MIN_ICE_SPD, MAX_ICE_SPD), du rayon de roue (WHEEL_RAD), et du ratio de démultiplication (DLS_ICE_RATIO) entre le moteur thermique et la roue.
2. Procédé de sélection de consigne d'état selon la revendication 1, caractérisé en ce que des valeurs brutes des vitesses de déplacement (DLS_MIN_RELIA_VH_SPD_RAW) et (DLS_MAX_RELIA_VH_SPD_RAW) sont déterminées en fonction :
- des vitesses de déplacement maximales autorisées (DLS_MAX_EM_VH_SPD) par une machine électrique,
- des vitesses de déplacement minimales et maximales autorisées (DLS_MIN_ICE_VH_SPD) et (DLS_MAX_ICE_VH_SPD) par le moteur thermique.
3. Procédé de sélection de consigne d'état selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les valeurs brutes des vitesses minimales et maximales de déplacement du véhicule (DLS_MIN_RELIA_VH_SPD_RAW) et (DLS_MAX_RELIA_VH_SPD_RAW) sont déterminées sur chaque état disponible, en fonction du type énergétique de traction (DLS_TYP_LIST(X)) de cet état.
4. Procédé de sélection de consigne d'état selon les revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que lorsque le GMP ne dispose que d'une seule machine électrique, dont la limite maximale de régime (MAX_EM_SPD) n'est pas incluse dans la valeur du régime maximal du moteur thermique (MAX_ICE_SPD), la vitesse maximale brute du véhicule (DLS_MAX_RELIA_VH_SPD_RAW(X)) est la valeur minimale entre les vitesses maximales
(DLS_MAX_ICE_VH_SPD(X)) et (DLS_MAX_EM_VH_SPD(X)) autorisées par le moteur thermique et par la machine électrique.
5. Procédé de sélection de consigne d'état selon la revendication 4, caractérisé en ce que dans les autres dispositions du GMP, la vitesse maximale brute du véhicule (DLS_MAX_RELIA_VH_SPD_RAW(X)), est égale à la vitesse maximale autorisée par le moteur thermique (DLS_MAX_ICE_VH_SPD(X).
6. Procédé de sélection de consigne d'état selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que les vitesses minimales et maximales brutes de déplacement du véhicule
(DLS_MIN_RELIA_VH_SPD_RAW) et (DLS_MAX_RELIA_VH_SPD_RAW) sont consolidées respectivement par l'ajout ou la soustraction d'un écart de vitesse (SPD_OES) sur tous états disponibles différents de la cible courante (DLS_TGT).
7. Procédé de sélection de consigne d'état selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que les vitesses minimales et maximales (DLS_MIN_RELIA_VH_SPD_CS) et (DLS_MAX_RELIA_VH_SPD_CS) sont consolidées en leur imposant une valeur minimale spécifique sur les états de la chaîne cinématique, qui sont atteignables, grâce au glissement d'un coupleur, à une vitesse de déplacement plus faible que celle qui est calculée nominalement ou sur les états de la chaîne cinématique permettant le décollage du véhicule depuis une vitesse nulle et utilisant uniquement la machine électrique pour réaliser la traction du véhicule.
8. Procédé de sélection de consigne d'état selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les états du vecteur (DLS_ TYP_LIST) incluent au moins un état neutre, un état électrique, et un état thermique.
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