EP4514639A1 - Procédé et système de commande d'un groupe motopropulseur hybride basé sur des gradients de couple - Google Patents

Procédé et système de commande d'un groupe motopropulseur hybride basé sur des gradients de couple

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Publication number
EP4514639A1
EP4514639A1 EP23721414.3A EP23721414A EP4514639A1 EP 4514639 A1 EP4514639 A1 EP 4514639A1 EP 23721414 A EP23721414 A EP 23721414A EP 4514639 A1 EP4514639 A1 EP 4514639A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
value
torque
gradient
thermal engine
optimal
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
EP23721414.3A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Aurélien 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.)
Ampere SAS
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Ampere 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 Ampere SAS, Nissan Motor Co Ltd filed Critical Ampere SAS
Publication of EP4514639A1 publication Critical patent/EP4514639A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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    • 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

  • TITLE Method and system for controlling a hybrid powertrain based on torque gradients
  • the technical field of the invention is the control of hybrid powertrains.
  • a hybrid automobile vehicle is generally equipped with a combustion engine and one or more electric motors.
  • Such a hybrid motor vehicle like other motor vehicles, must be able to comply with the standard linked to depollution in each of the countries in which the vehicle is marketed, and allow it to have a grain of service as well as a saving in fuel consumption. .
  • document FR-A1 -3022495 discloses an arrangement with a heat engine and at least one first electric machine mounted at the end of the shaft.
  • the driver's torque request is distributed between the heat engine and the electric machine(s), taking into account the respective transmission ratios and the constraints that may exist. These constraints include the following:
  • This control process comprises a series of steps also subsequently called "Energy management law" operating in two phases, the first being the definition of the optimization field according to the constraints cited above and the second being the ' energy optimization linked to the overall consumption of the powertrain.
  • the optimization field consists of defining possible torque ranges for the thermal engine and for the electric machine(s).
  • the following examples illustrate the optimization scope for different constraints.
  • the energy management law can then define the operating point / the optimal distribution of torque or power between the organs of traction to optimize the overall consumption of the powertrain based on the energy present in the battery and the torque demand at the driver's wheel.
  • the optimization field being generally open, depending on the type of optimization present in the energy management law, the optimal operating point can evolve very quickly depending on the physical parameters and the energy representations of the traction members.
  • a ENG and B ENG coefficients depending on the rotation speed of the heat engine
  • T ENG the torque required at the output of the heat engine.
  • a ME and B_ME and C ME coefficients depending on the rotation speed of the electric motor
  • T ME the torque required at the output of the electric motor. It happens that, in certain cases of use, the rotation speeds of the electric machine and the combustion engine are not in phase, (for example, because of the games present in the gearbox, the flywheel, or of the elasticity of the connecting belt between the crankshaft of the engine and output shaft of the electric machine, etc.), and that certain physical mechanisms lead to oscillations in rotational speed, for example the management of the lifting of the valves at variable height involving oscillations in the rotational speed of the heat engine in certain operating points.
  • phase shift of the electric (Eq. 2) and thermal (Eq. 1) models implies that at a given time t, the thermal engine has a lower consumption than that of the electric machine. This phase shift then induces the emission, through consumption optimization, of a torque target for the thermal engine greater than that of the electric motor.
  • the technical problem to be solved is thus how to inhibit any oscillation and instability of the hybrid powertrain linked to the determination of the optimal operating point by the energy management law while respecting the optimization field and the normal evolution of this point .
  • the object of the invention is a method of controlling a hybrid powertrain of a motor vehicle, comprising a thermal engine and at least one electric machine associated with a battery comprising the following steps: it is determined via a law energy management, a raw torque setpoint of the heat engine as a function of the overall consumption of the powertrain, the consumption of the heat engine and at least one electric machine, an equivalence factor is determined as well as the gradient of the equivalence factor as a function of the current energy present in the battery and the battery energy target, the torque at the crankshaft is determined as a function of the target torque required at the wheel and the gear ratio obtained of the energy management law and we determine the torque gradient at the level of the crankshaft, we determine a minimum value of the thermal engine torque gradient and a maximum value of the thermal engine torque gradient via configurable function tables each of the gradient of the equivalence factor and the target torque gradient filtered at the level of the crankshaft, the optimal torque of the heat engine is determined as a function of the raw torque setpoint of the
  • Control method comprising a first order filtering step of the torque gradient at the crankshaft as a function of a stored time constant.
  • the method can comprise the following steps: it is determined that a first logical value takes a first value if a minimum value of the optimal torque of the heat engine predefined is greater than the optimal torque value of the heat engine, if this is not the case, the first logic value takes a second value, it is determined that a second logic value takes a first value if the maximum value of the optimal torque of the predefined heat engine is less than the optimal torque value of the heat engine, if this is not the case, the second logic value takes a second value, a selection value is determined according to the logic operation OR between the first logic value and the second logic value, a first set comprising the minimum value of the heat engine torque gradient and the maximum value of the heat engine torque gradient as a minimum final gradient of thermal engine torque and maximum final gradient of thermal engine torque if the selection value takes the first value and a second set of predefined values comprising a minimum default value of the thermal engine torque gradient and a maximum default value of the engine torque gradient thermal if the selection value takes the second value.
  • the minimum default value of the thermal engine torque gradient can take a lower value than the minimum value of the thermal engine torque gradient and the default maximum value of the thermal engine torque gradient can take a higher value than the maximum value of the thermal engine torque gradient. thermal engine torque gradient.
  • the invention also aims to provide a system for controlling a hybrid powertrain of a motor vehicle, comprising a first calculation means configured to execute an energy management law so as to determine a raw torque setpoint for the engine. thermal, the control system comprising: a second calculation means and a third calculation means configured to determine a gradient of an equivalence factor of the current energy present in the battery and the energy target of the battery, a fourth calculation means and a fifth calculation means configured to determine a torque gradient at the level of the crankshaft as a function of the target torque required at the wheel and the gear ratio, a sixth calculation means and a seventh calculation means configured to respectively determine a maximum value and a minimum value of the thermal engine torque gradient as a function of the gradient of the equivalence factor, of the torque gradient at the level of the crankshaft and a table stored in the respective calculation means, and an eighth calculation means configured to determine an optimal torque setpoint as a function of the raw torque setpoint and the minimum and maximum values of the thermal engine torque gradient of so that its dynamics are modified
  • the system may include filtering means configured to perform first order filtering of the torque gradient at the level of the crankshaft transmitted to the sixth calculation means and to the seventh calculation means as a function of a stored time constant.
  • the system may comprise a first memory comprising a minimum default value of the thermal engine torque gradient and a maximum default value of the thermal engine torque gradient, a second memory comprising a minimum value of the optimal torque of the thermal engine and a maximum value of the thermal engine torque gradient.
  • optimal torque of the heat engine a first comparison means configured to emit a first value if the current value of the optimal torque of the heat engine is greater than the minimum value of the optimal torque of the heat engine, and to emit a second value if such is not the case, a second comparison means configured to emit a first value if the current value of the optimal torque of the heat engine is less than the maximum value of the optimal torque of the heat engine and to emit a second value if this is not the case.
  • a Boolean operator configured to apply an OR truth table to the values received from the first comparison means and the second comparison means, the switch being configured to transmit to the eighth calculation means the minimum value of the thermal engine torque gradient and the maximum value of the heat engine torque gradient if a second value is received from the Boolean operator and to transmit the default minimum value of the heat engine torque gradient and the default maximum value of the heat engine torque gradient if a first value is received from the Boolean operator.
  • FIG. 1 illustrates the main stages of a control method according to the invention
  • FIG. 2 illustrates the main elements of a control system according to the invention.
  • the purpose of the method for controlling a hybrid powertrain of a motor vehicle is to control and reduce the dynamic evolution of the optimal operating point of the energy management law while guaranteeing compliance with the optimization field at any time and the dynamics expected under the conditions of battery energy and power/torque request at the current wheel.
  • the hybrid powertrain comprises a thermal engine and at least one electric motor associated with a battery.
  • - WHL TQ TG target torque required at the wheel, developed from the driver's request and third-party functions having an impact on its development (cruise control, autonomous driving, etc.)
  • - ENG TQ OPT MIN minimum value of the optimal torque of the thermal engine emanating from the upstream functions of the energy management law which deals with the arbitration of constraints linked to approval, thermal comfort, battery management, etc.
  • - EGY TGT the target energy of the battery, calculated internally by the energy management according to a configured nominal target and according to particular energy needs (Activation of a charging mode via a driver interface, increase in energy to achieve a particular depollution function, etc.).
  • the equivalence factor FAC EQ makes it possible to determine the overall consumption of the powertrain ENC , T EM ) as a function of the consumption of the thermal engine G ) and the consumption of the electric machine(s). expressed as follows:
  • the FAC EQ value represents the equivalence factor between the consumption of at least one electric motor and the thermal engine, this parameter being dynamic and mainly depending on the energy level present in the battery. This factor is greater than 1.
  • the FAC EQ equivalence factor is usually constructed from the current energy present in the battery and the energy target. To determine the value of the FAC EQ equivalence factor, we apply a proportional gain (EGY F AC GAIN) to the difference between the current energy present in the battery and the energy target, then we add a value neutral (EGY FAC NEUTRAL), value implying that electrical energy is worth as much as thermal energy.
  • EGY F AC GAIN proportional gain
  • EGY FAC NEUTRAL value neutral
  • the proportional gain value as well as the neutral value are generally set iteratively.
  • a neutral value a value which means that the electrical energy, although evolving during the cycle, is the same at the start of the cycle as at the end of the cycle.
  • the proportional gain is thus configured in order to obtain the desired charge/discharge according to the desired dynamics which is generally a compromise between services (availability of electric mode, unlimited exploitation of battery energy to optimize consumption, NVH involved by a high level of recharge to get closer to the target, and.)
  • FIG 1 illustrates the main stages of the control method according to the invention.
  • a first step 1 we determine, via an energy management law, the operating point of the hybrid powertrain, that is to say, a raw torque setpoint of the engine thermal ENG TQ OPT RAW according to the overall consumption of the powertrain, via the analytical resolution of the equation making it possible to define the operating point involving the lowest possible consumption.
  • the FAC EQ equivalence factor is determined as a function of the current energy present in the battery and the battery energy target.
  • FAC_EQ (EGY_TGT-EGY_CRT)*EGY_FAC_GAIN +
  • a third step 3 we obtain the target torque required at the wheel WHL TQ TG and the reduction ENG RAT of the energy management laws. We then quantify the torque variation at the crankshaft and therefore at the heat engine. To do this, we divide the target torque required at the WHL TQ TG wheel by the gear ratio ENG RAT between the heat engine and the wheel. The torque is obtained at the CRK TQ TG crankshaft. The torque gradient at the level of the crankshaft CRK TQ TG is determined in a manner similar to the determination of the gradient of the equivalence factor FAC EQ GRD.
  • the torque gradient at the crankshaft CRK TQ TG GRD can be noisy due to the evolution of the target torque required at the wheel WHL TQ TG, a first order filter is introduced with an adjustable TAU time constant in order to obtain a target torque gradient filtered at the crankshaft CRK TQ TG GRD FIL.
  • a minimum value of the thermal engine torque gradient CRK TQ OPT GRD MIN TABLE and a maximum value of the thermal engine torque gradient CRK TQ OPT GRD MAX TABLE are determined via a table configurable in two dimensions, respectively TABLE_2D_GRD_POS_MIN and
  • the minimum value of the thermal engine torque gradient CRK TQ OPT GRD MIN TABLE and the maximum value of the thermal engine torque gradient CRK TQ OPT GRD MAX TABLE are representative of the normal evolution of the optimal torque of the thermal engine.
  • normal evolution of the optimal torque of the thermal engine the increase in torque or the reduction in torque which can naturally be observed during an evolution of the filtered value of the torque gradient at the level of the crankshaft CRK TQ TG GRD FIL and the FAC EQ GRD equivalence factor gradient.
  • the filtered value of the torque gradient at the crankshaft CRK TQ TG GRD FIL corresponds to the target torque setpoint required at the WHL TQ TG wheel, and therefore to the driver's wishes:
  • a fifth step 5 it is determined whether the minimum value of the optimal torque of the thermal engine ENG TQ OPT MIN is greater than the optimal torque value of the thermal engine ENG TQ OPT. If this is the case, it is determined that a first logical value is equal to a first value. If this is not the case, we determine that the first logical value is equal to a second value.
  • a selection value is determined as a function of the logical OR operation (“OR” operator in English) between the first logical value and the second logical value.
  • the selection value takes a first value if at least one of the first logical value and the second logical value is equal to the first value. If this is not the case, the selection value takes a second value.
  • a seventh step 7 we choose the minimum final gradient of thermal engine torque CRK TQ OPT GRD MIN and the maximum final gradient of thermal engine torque CRK TQ OPT GRD MAX subsequently used to control and reduce the dynamics of evolution of the optimal torque of the heat engine among a first set of values comprising the minimum value of the heat engine torque gradient CRK TQ OPT GRD MIN TABLE and the maximum value of the thermal engine torque gradient CRK TQ OPT GRD MAX TABLE and a second set of values comprising a default minimum value of the thermal engine torque gradient CRK TQ OPT GRD MIN DFT and a maximum value default of the thermal engine torque gradient CRK TQ OPT GRD MAX DFT according to the selection value.
  • the first set of values is chosen if the selection value takes the second value
  • the second set of values is chosen if the selection value takes the first value
  • This choice of gradient allows, in the case where the optimal torque value of the ENG TQ OPT heat engine, whose dynamics has been reduced, would come to be outside the optimization field defined by the rapid evolution of the value minimum of the optimal torque of the minimum thermal engine ENG TQ OPT MIN and the maximum value of the optimal torque of the thermal engine ENG TQ OPT MAX, to choose default gradients CRK TQ OPT GRD MIN DFT and CRK TQ OPT GRD MAX DFT allowing to reset quickly or even instantly the optimal torque of the ENG TQ OPT thermal engine in its optimization field.
  • the default gradients CRK TQ OPT GRD MIN DFT and CRK TQ OPT GRD MAX DFT have a generally respectively lower/higher value than the nominal gradients from two-dimensional tables.
  • the terminals being a function of various constraints (depollution, cabin thermal comfort, etc.), it happens that one of the terminals evolves very quickly or even instantly when a function is activated (for example: cabin heating request clearly higher): if the optimal torque of the thermal engine ENG TQ OPT is located at the level of the minimum value of the optimal torque of the thermal engine ENG TQ OPT MIN and the latter increases strongly and quickly to ensure a torque for passenger compartment thermal comfort which requires heating the heat engine quickly by imposing a high minimum torque on it, then it is imperative to allow the optimal torque of the thermal engine ENG TQ OPT to respect this new minimum limit: the optimal torque of the thermal engine ENG TQ OPT is found to be at the instant of the increase below the new minimum value of the optimal torque of the thermal engine ENG TQ OPT MIN, the gradients chosen by default then allow a rapid or even instantaneous evolution of the optimal torque of the thermal engine ENG TQ OPT towards the minimum value of the optimal torque of the thermal engine ENG TQ OPT MIN
  • the optimal torque of the ENG TQ OPT heat engine is determined as a function of the raw torque setpoint of the ENG TQ OPT RAW heat engine resulting from the energy management law by limiting its dynamic range. evolution as a function of the minimum final thermal engine torque gradient CRK TQ OPT GRD MIN and the maximum final thermal engine torque gradient CRK TQ OPT GRD MAX via the following logic: ENG_TQ_OPT(t)
  • This determination thus makes it possible to obtain the optimal torque of the ENG TQ OPT heat engine whose dynamic evolution is potentially lower than the raw torque setpoint of the ENG TQ OPT RAW heat engine.
  • the dynamics of the optimal heat engine torque, and the dynamics of the optimal operating point resulting from the Energy Management Law, are then controlled and reduced while retaining the dynamics normally expected according to the parameters having a direct impact on its choice ( Wheel torque and equivalence factor) while guaranteeing compliance with the optimization field at all times.
  • the control method thus makes it possible to cancel the self-oscillation phenomenon while controlling the dynamics of the operating point.
  • the invention also aims to provide a control system for a hybrid powertrain of a motor vehicle, illustrated in Figure 2.
  • the control system 10 comprises a first calculation means 11 configured to execute an energy management law so as to determine the operating point of the hybrid powertrain, that is to say, a torque setpoint gross of the heat engine ENG TQ OPT RAW as a function of the overall consumption of the powertrain, via the analytical resolution of the equation making it possible to define the operating point involving the lowest possible consumption.
  • a second calculation means 12 is configured to determine the FAC EQ equivalence factor as a function of the current energy present in the battery and the battery energy target.
  • a third calculation means 13 determines the gradient of the equivalence factor FAC EQ GRD as a function of the equivalence factor FAC EQ at the current instant, of a stored value of the equivalence factor FAC EQ at a previous instant, and of the duration between the current moment and the previous moment. On the first occurrence, the gradient is initialized to its current value.
  • a fourth calculation means 14 determines the torque at the crankshaft CRK TQ TG as a function of the target torque required at the wheel WHL TQ TG and the gear ratio ENG RAT.
  • a fifth calculation means 15 determines the gradient of the torque at the level of the crankshaft CRK TQ TG GRD as a function of the torque at the level of the crankshaft CRK TQ TG at the current instant, of a stored value of the torque at the level of the crankshaft CRK TQ TG at a previous instant, and to the duration between the current instant and the previous instant. On the first occurrence, the gradient is initialized to a predefined default value.
  • a filtering means 16 performs first order filtering of the torque gradient at the crankshaft CRK TQ TG GRD as a function of a time constant TAU.
  • a sixth calculation means 17 associated with a memory comprising a first table TABLE_2D_GRD_PO S_MAX is configured to determine a maximum value of the thermal engine torque gradient CRK TQ OPT GRD MAX TABLE as a function of the gradient of the equivalence factor FAC EQ GRD and the gradient torque at the crankshaft CRK TQ TG GRD FIL.
  • a seventh calculation means 18 associated with a memory comprising a table TABLE_2D_GRD_POS_MIN is configured to determine a minimum value of the thermal engine torque gradient CRK TQ OPT GRD MIN TABLE as a function of the gradient of the equivalence factor FAC EQ GRD and the torque gradient at the crankshaft CRK TQ TG GRD FIL.
  • a first memory 19 includes a minimum default value of the thermal engine torque gradient CRK TQ OPT GRD MIN DFT and a maximum default value of the thermal engine torque gradient CRK TQ OPT GRD MAX DFT.
  • a second memory 20 includes a minimum value of the optimal torque of the thermal engine ENG TQ OPT MIN and a maximum value of the optimal torque of the thermal engine ENG TQ OPT MAX.
  • a first comparison means 21 is configured to determine if the current value of the optimal torque of the heat engine ENG TQ OPT is greater than the minimum value of the optimal torque of the heat engine ENG TQ OPT MIN and to emit a first value if this is the case , or a second value if this is not the case.
  • a second comparison means 22 is configured to determine if the current value of the optimal torque of the heat engine ENG TQ OPT is less than the maximum value of the optimal torque of the heat engine ENG TQ OPT MAX and to emit a first value if this is the case , or a second value if this is not the case.
  • a Boolean operator 23 is configured to apply an OR truth table to the signals received from the first comparison means 20 and the second comparison means 21.
  • a switch 24 makes it possible to choose the minimum value of the thermal engine torque gradient
  • An eighth calculation means 25 is configured to determine the optimal torque setpoint ENG TQ OPT as a function of the raw torque setpoint ENG TQ OPT RAW and the values received from the switch 24 via the following logic:

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Abstract

Système de commande d'un groupe motopropulseur hybride automobile comprenant un ensemble de moyens de calcul ( 1, 12, 13, 14, 15, 17, 18, 25) et un commutateur (24) configurés pour : - déterminer le point de fonctionnement et des consommations globale du groupe motopropulseur, et une consigne de couple brute du moteur thermique, - déterminer un gradient d'un facteur d' équivalence en fonction des consommations du groupe motopropulseur, - déterminer un gradient d'un couple au niveau du vilebrequin en fonction du couple cible requis à la roue et du rapport de démultiplication, - déterminer des valeurs minimale et maximale du gradient de couple moteur thermique en fonction du gradient du facteur d' équivalence, du gradient du couple au niveau du vilebrequin et de tables, - déterminer une consigne de couple optimal en fonction de la consigne de couple brute et des valeurs minimale et maximale du gradient de couple moteur thermique.

Description

DESCRIPTION
TITRE : Procédé et système de commande d’ un groupe motopropulseur hybride basé sur des gradients de couple
Domaine technique
L’invention a pour domaine technique la commande des groupes motopropulseurs hybrides.
Un véhicule automobile hybride est généralement équipé d’un moteur thermique et d’un ou plusieurs moteurs électriques. Un tel véhicule automobile hybride, comme les autres véhicules automobiles, doit pouvoir respecter la norme liée à la dépollution dans chacun des pays dans lequel le véhicule est commercialisé, et permettre d’ avoir un grain de prestation ainsi qu’un gain de consommation de carburant.
Les véhicules automobiles hybrides peuvent être munis de différents groupes motopropulseurs. On connait notamment les groupes motopropulseurs dits d’ hybridation douce (« mild hybrid » en langue anglaise), dans lesquels le moteur thermique est associé à une machine électrique pouvant fonctionner en tant que moteur ou en tant que générateur. L’ arbre moteur primaire est lié au vilebrequin du moteur thermique, par exemple par des moyens élastiques de type courroie. L’ arbre moteur primaire est associé à une boite de vitesses de sorte à offrir une pluralité de rapports de transmission possibles entre la vitesse de rotation du moteur et la vitesse de rotation de l ’ arbre moteur primaire. La machine électrique est alors couplée au moteur thermique et son rapport d’ entraînement avec les roues ne peut pas varier indépendamment de celui du moteur thermique.
On connaît aussi des groupes motopropulseurs dans lesquels les rapports de démultiplication sont indépendants pour le moteur et pour la machine électrique. Par exemple le document FR-A1 -3022495 divulgue un arrangement avec un moteur thermique et au moins une première machine électrique montée en bout d’ arbre.
Indépendamment de l ’ hybridation du groupe motopropulseur du véhicule, il est nécessaire de disposer d’un procédé de commande permettant de gérer la répartition de puissance motrice du véhicule entre les différents organes de traction. En d’ autres termes, la requête de couple du conducteur est répartie entre le moteur thermique et la/les machine(s) électrique(s), compte tenu des rapports de transmission respectifs et des contraintes pouvant exister. Ces contraintes sont notamment les suivantes :
• Prise en compte de la « volonté conducteur » à travers l ’ enfoncement de la pédale d’ accélérateur
• Dépollution
• Confort thermique (chauffage de l ’ habitacle)
• Gestion des bruits et chocs NVH (acronyme anglophone pour « Noise vibration and hardness »)
Ce procédé de commande comprend une série d’ étapes également appelées par la suite « Loi de gestion d’ énergie » fonctionnant en deux phases, la première étant la définition du champ d’ optimi sation en fonction des contraintes citées précédemment et la deuxième étant l ’ optimisation énergétique liée à la consommation globale du groupe motopropulseur.
Le champ d’ optimisation consiste à définir des plages de couples possibles pour le moteur thermique et pour la ou les machines électriques. Les exemples suivants illustrent le champ d’ optimisation pour différentes contraintes.
• Pour des contraintes de dépollution, en cas de fonctionnement à froid nécessitant de chauffer rapidement un catalyseur de dépollution, on peut imposer une fenêtre de couples élevés au moteur thermique permettant d’ augmenter les pertes thermiques.
• Pour des contraintes de vibration, on peut imposer de limiter les rapports de boite de vitesses et de limiter le couple du moteur thermique à une plage prédéterminée en fonction de la vitesse de rotation.
• Pour des contraintes de chauffage de l ’ habitacle, on peut imposer au moteur thermique un couple minimal à réaliser afin d’ obtenir une augmentation rapide de la température du liquide de refroidi ssement et par suite d’ augmenter la température de chauffage de l ’ habitacle.
Ce champ d’ optimi sation n’ étant généralement pas réduit à un unique choix de couples pour chaque source motrice, la loi de gestion d’ énergie peut alors définir le point de fonctionnement / la répartition optimale de couple ou de puissance entre les organes de traction pour optimiser la consommation globale du groupe motopropulseur en fonction de l ’ énergie présente dans la batterie et de la demande de couple à la roue du conducteur.
Le champ d’ optimisation étant généralement ouvert, suivant le type d’ optimisation présent dans la loi de gestion d’ énergie, le point de fonctionnement optimal peut évoluer très rapidement en fonction des paramètres physiques et des représentations énergétiques des organes de traction.
On prend l ’ exemple d’un modèle linéaire de consommation d’un moteur thermique de type
ConsENG (TENC>) = A_ENG * T_ENG + B_ENG (Eq. l )
Avec :
A ENG et B ENG : des coefficients dépendants de la vitesse de rotation du moteur thermique et
T ENG : le couple requis en sortie du moteur thermique.
On prend également l ’ exemple d’un modèle polynomial d’ ordre deux de consommation d’un moteur électrique de type
Avec :
A ME et B_ME et C ME : des coefficients dépendants de la vitesse de rotation du moteur électrique et
T ME : le couple requis en sortie du moteur électrique. Il arrive que, dans certains cas d’usage, les vitesses de rotation de la machine électrique et du moteur thermique ne soient pas en phase, (par exemple, à cause des j eux présents dans la boite de vitesses, du volant moteur, ou de l ’ élasticité de la courroie de liaison entre le vilebrequin du moteur et arbre de sortie de la machine électrique, etc.), et que certains mécanismes physiques entraînent des oscillations de vitesse de rotation, par exemple la gestion de la levée des soupapes à hauteur variable impliquant des oscillations de vitesse de rotation du moteur thermique dans certains points de fonctionnement.
Le déphasage des modèles électrique(s) (Eq. 2) et thermique (Eq. 1 ) implique qu’ à un instant donné t, le moteur thermique ait une consommation plus faible que celle de la machine électrique. Ce déphasage induit alors l ’ émission par l ’ optimisation de consommation d’une cible de couple du moteur thermique plus grande que celle du moteur électrique.
Il s’ en suit alors, qu’ à un instant ultérieur t + t, du fait du déphasage des modèles électrique et thermique, le moteur électrique présente la consommation la plus faible. L’ optimisation de consommation émet alors une cible de couple du moteur thermique moins élevée que celle du moteur électrique.
Les situations décrites aux instants t et t + ôt peuvent se succéder et créer des oscillations de couple. Le déphasage entre les modèles de consommation du moteur thermique et des moteurs électriques a alors tendance à augmenter et à entretenir de manière encore plus dynamique l ’ oscillation des consignes de couple optimal .
Une instabilité du point de fonctionnement apparait ainsi dans certaines situations du fait d’un comportement oscillant auto-entretenu de la loi de gestion.
Le problème technique à résoudre est ainsi comment inhiber toute oscillation et instabilité du groupe motopropulseur hybride lié à la détermination du point de fonctionnement optimal par la loi de gestion d’ énergie tout en respectant le champs d’ optimisation et l ’ évolution normale de ce point. Exposé de l’invention
L’invention a pour obj et un procédé de commande d’un groupe motopropulseur hybride de véhicule automobile, comprenant un moteur thermique et au moins une machine électrique associée à une batterie comprenant les étapes suivantes : on détermine par l ’ intermédiaire d’une loi de gestion de l ’ énergie, une consigne de couple brute du moteur thermique en fonction de la consommation globale du groupe motopropulseur, la consommation de moteur thermique et d’ au moins une machine électrique, on détermine un facteur d’ équivalence ainsi que le gradient du facteur d’ équivalence en fonction de l ’ énergie courante présente dans la batterie et de la cible d’ énergie de la batterie, on détermine le couple au niveau du vilebrequin en fonction du couple cible requi s à la roue et de la démultiplication obtenus de la loi de gestion de l ’ énergie et on détermine le gradient du couple au niveau du vilebrequin, on détermine une valeur minimale du gradient de couple moteur thermique et une valeur maximale du gradient de couple moteur thermique par l ’ intermédiaire de tables paramétrables fonction chacune du gradient du facteur d’ équivalence et du gradient de couple cible filtré au niveau du vilebrequin on détermine le couple optimal du moteur thermique en fonction de la consigne de couple brute du moteur thermique en limitant sa dynamique d’ évolution en fonction de la valeur minimale du gradient de couple moteur thermique et de la valeur maximale du gradient de couple moteur thermique.
Procédé de commande selon la revendication 1 , comprenant une étape de filtrage au premier ordre du gradient du couple au niveau du vilebrequin en fonction d’une constante de temps mémorisée.
Le procédé peut comprendre les étapes suivantes : on détermine qu’une première valeur logique prend une première valeur si une valeur minimale du couple optimal du moteur thermique prédéfinie est supérieure à la valeur de couple optimal du moteur thermique, si tel n’ est pas le cas, la première valeur logique prend une deuxième valeur, on détermine qu’une deuxième valeur logique prend une première valeur si la valeur maximale du couple optimal du moteur thermique prédéfinie est inférieure à la valeur de couple optimal du moteur thermique, si tel n’ est pas le cas, la deuxième valeur logique prend une deuxième valeur, on détermine une valeur de sélection en fonction de l ’ opération logique OU entre la première valeur logique et la deuxième valeur logique, on transmet, à la détermination du couple optimal du moteur thermique, un premier ensemble comprenant la valeur minimale du gradient de couple moteur thermique et la valeur maximale du gradient de couple moteur thermique comme gradient final minimal de couple moteur thermique et gradient final maximal de couple moteur thermique si la valeur de sélection prend la première valeur et un deuxième ensemble de valeurs prédéfinies comprenant une valeur minimale par défaut du gradient de couple moteur thermique et une valeur maximale par défaut du gradient de couple moteur thermique si la valeur de sélection prend la deuxième valeur.
La valeur minimale par défaut du gradient de couple moteur thermique peut prendre une valeur plus faible que la valeur minimale du gradient de couple moteur thermique et la valeur maximale par défaut du gradient de couple moteur thermique peut prendre une valeur plus élevée que la valeur maximale du gradient de couple moteur thermique.
L’invention a également pour obj et un système de commande d’un groupe motopropulseur hybride de véhicule automobile, comprenant un premier moyen de calcul configuré pour exécuter une loi de gestion de l ’ énergie de sorte à déterminer une consigne de couple brute du moteur thermique, le système de commande comprenant : un deuxième moyen de calcul et un troisième moyen de calcul configurés pour déterminer un gradient d’un facteur d’ équivalence de l ’ énergie courante présente dans la batterie et de la cible d’ énergie de la batterie, un quatrième moyen de calcul et un cinquième moyen de calcul configurés pour déterminer un gradient de couple au niveau du vilebrequin en fonction du couple cible requis à la roue et du rapport de démultiplication, un sixième moyen de calcul et un septième moyen de calcul configurés pour déterminer respectivement une valeur maximale et un valeur minimale du gradient de couple moteur thermique en fonction du gradient du facteur d’ équivalence, du gradient du couple au niveau du vilebrequin et d’une table mémorisée dans les moyens de calcul respectifs, et un huitième moyen de calcul configuré pour déterminer une consigne de couple optimal en fonction de la consigne de couple brute et des valeurs minimale et maximale du gradient de couple moteur thermique de sorte que sa dynamique soit modifiée.
Le système peut comprendre un moyen de filtrage configuré pour réalise le filtrage au premier ordre du gradient du couple au niveau du vilebrequin transmi s au sixième moyen de calcul et au septième moyen de calcul en fonction d’une constante de temps mémorisée.
Le système peut comprendre une première mémoire comprenant une valeur minimale par défaut du gradient de couple moteur thermique et une valeur maximale par défaut du gradient de couple moteur thermique, une deuxième mémoire comprenant une valeur minimale du couple optimal du moteur thermique et une valeur maximale du couple optimal du moteur thermique, un premier moyen de comparaison configuré pour émettre une première valeur si la valeur courante du couple optimal du moteur thermique est supérieure à la valeur minimale du couple optimal du moteur thermique, et pour émettre une deuxième valeur si tel n’ est pas le cas, un deuxième moyen de comparai son configuré pour émettre une première valeur si la valeur courante du couple optimal du moteur thermique est inférieure à la valeur maximale du couple optimal du moteur thermique et pour émettre une deuxième valeur si tel n’ est pas le cas, un opérateur booléen configuré pour appliquer une table de vérité OU aux valeurs reçues du premier moyen de comparaison et du deuxième moyen de comparaison, le commutateur étant configuré pour transmettre au huitième moyen de calcul la valeur minimale du gradient de couple moteur thermique et la valeur maximale du gradient de couple moteur thermique si une deuxième valeur est reçue de l ’ opérateur booléen et pour transmettre la valeur minimale par défaut du gradient de couple moteur thermique et la valeur maximale par défaut du gradient de couple moteur thermique si une première valeur est reçue de l ’ opérateur booléen.
Brève description des dessins
D’ autres buts, caractéristiques et avantages de l ’ invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d’ exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 illustre les principales étapes d’un procédé de commande selon l ’ invention, et
- la figure 2 illustre les principaux éléments d’un système de commande selon l ’ invention.
Description détaillée
Le procédé de commande d’un groupe motopropulseur hybride d’un véhicule automobile a pour but de maîtriser et diminuer la dynamique d’ évolution du point de fonctionnement optimal de la loi de gestion d’ énergie tout en garantissant le respect du champ d’ optimisation à tout instant et la dynamique attendues dans les conditions d’ énergie batterie et de requête de puissance / couple à la roue courante. Le groupe motopropulseur hybride comprend un moteur thermique et au moins un moteur électrique associé à une batterie.
Les variables suivantes sont définies :
- WHL TQ TG : couple cible requis à la roue, élaboré à partir de la requête du conducteur et des fonctions tierces ayant un impact sur son élaboration (Régulateur de vitesse, conduite autonome, etc.) - ENG TQ OPT MIN : valeur minimale du couple optimal du moteur thermique émanant des fonctions amont de la loi de gestion d’ énergie qui traite l ’ arbitrage des contraintes lié à l ’ agrément, confort thermique, gestion batterie, etc.
- ENG TQ OPT MAX : valeur maximale du couple optimal du moteur thermique émanant des fonctions amont de la loi de gestion d’ énergie qui traite l ’ arbitrage des contraintes lié à l ’ agrément, confort thermique, gestion batterie, etc.
- ENG TQ OPT RAW : consigne de couple brute du moteur thermique issu de la loi de gestion d’ énergie, couple dont on cherche à diminuer la dynamique d’ évolution
- FAC EQ : facteur d’ équivalence de consommation électrique basé sur la méthode de minimisation de la consommation équivalente ;
- ENG TQ OPT : le couple optimal du moteur thermique, transmis ensuite la fonction de réalisation des consignes de couple du groupe motopropulseur.
- EGY CRT : l ’ énergie courante présente dans la batterie, information transmise directement par la fonction gérant le contrôle de la batterie.
- EGY TGT : l ’ énergie cible de la batterie, calculée en interne de la gestion d’ énergie en fonction d’une cible nominale paramétrée et en fonction des besoins particuliers d’ énergie (Activation d’un mode charge via une interface conducteur, augmentation de l ’ énergie pour réaliser une fonction de dépollution particulière, etc.).
Le facteur d’ équivalence FAC EQ permet de déterminer la consommation globale du groupe motopropulseur ENC,TEM) en fonction de la consommation de moteur thermique G) et de la consommation de la ou des machines électriques exprimée de la façon suivante :
C°nsglobale(TENC,TEM) = °nSENG(TENG) + C°nsEM (TEM) * FAC_EQ (Eq. 3)
En d’ autres termes, la valeur FAC EQ représente le facteur d’ équivalence entre la consommation d’ au moins un moteur électrique et du moteur thermique, ce paramètre étant dynamique et principalement fonction du niveau d’ énergie présent dans la batterie. Ce facteur est supérieur à 1 .
Le facteur d’ équivalence FAC EQ est usuellement construit à partir de l ’ énergie courante présente dans la batterie et de la cible d’ énergie. Pour déterminer la valeur du facteur d’ équivalence FAC EQ, on applique un gain proportionnel (EGY F AC GAIN) à l ’ écart entre l ’ énergie courante présente dans la batterie et de la cible d’ énergie, puis on aj oute une valeur neutre (EGY FAC NEUTRE), valeur impliquant que l ’ énergie électrique vaut autant que l ’ énergie thermique.
La valeur du gain proportionnel ainsi que la valeur neutre sont généralement paramétrées de manière itérative.
Plusieurs cycles de roulages sont effectués avec plusieurs valeurs de facteur d’ équivalence figées et permettent :
- de trouver une valeur neutre, valeur qui fait que l ’ énergi e électrique bien qu’ évoluant au cours du cycle, est la même au début de cycle qu’ en fin de cycle.
- de trouver les valeurs pour lesquelles on sait estimer le gain ou la consommation d’ énergie électrique par kilomètre en fonction de l ’ énergie en début de cycle, en fin de cycle et de la distance parcourue.
Le gain proportionnel est ainsi paramétré afin d’ obtenir la charge/décharge souhaitée en fonction de la dynamique souhaitée qui est généralement un compromis inter-prestations (disponibilité de mode électrique, exploitation non limitée de l ’ énergie batterie pour optimiser la consommation, NVH impliqué par un fort niveau de recharge pour se rapprocher de la cible, et.)
La figure 1 illustre les principales étapes du procédé de commande selon l ’ invention.
Au cours d’une première étape 1 , on détermine, par l ’ intermédiaire d’une loi de gestion de l ’ énergie, le point de fonctionnement du groupe motopropulseur hybride, , c’ est à dire, une consigne de couple brute du moteur thermique ENG TQ OPT RAW en fonction de la consommation globale du groupe motopropulseur, via la résolution analytique de l ’ équation permettant de définir le point de fonctionnement impliquant la consommation la plus basse possible.
Au cours d’une deuxième étape 2, on détermine le facteur d’ équivalence FAC EQ en fonction de l ’ énergie courante présente dans la batterie et de la cible d’ énergie de la batterie.
FAC_EQ=(EGY_TGT-EGY_CRT)*EGY_FAC_GAIN +
EGY FAC NEUT
Avec
EGY FAC GAIN, un gain proportionnel paramétré
EGY FAC NEUT, une valeur neutre de facteur d’ équivalence
On quantifie ensuite la variation du facteur d’ équivalence FAC EQ sur une durée prédéfinie (par exemple une seconde). Pour ce faire, on soustrait la valeur courante du facteur d’ équivalence FAC EQ de sa valeur au pas de temps précédent et on divise le résultat par ce même pas de temps. On obtient alors un gradient du facteur d’ équivalence FAC EQ GRD permettant de connaître l ’ évolution du facteur d’ équivalence FAC EQ sur la durée prédéfinie.
Au cours d’une troisième étape 3 , on obtient le couple cible requis à la roue WHL TQ TG et la démultiplication ENG RAT des lois de gestion de l ’ énergie. On quantifie ensuite la variation de couple au niveau du vilebrequin et donc au niveau du moteur thermique. Pour ce faire, on divise le couple cible requis à la roue WHL TQ TG par la démultiplication ENG RAT entre le moteur thermique et la roue. On obtient le couple au niveau du vilebrequin CRK TQ TG. On détermine le gradient du couple au niveau du vilebrequin CRK TQ TG de façon similaire à la détermination du gradient du facteur d’ équivalence FAC EQ GRD. Plus précisément, on soustrait la valeur courante du couple au niveau du vilebrequin CRK TQ TG de sa valeur au pas de temps précédent et on divise le résultat par ce même pas de temps On obtient alors le gradient du couple au niveau du vilebrequin CRK TQ TG GRD caractérisant l ’ évolution de la consigne de coupl e cible à la roue au niveau du vilebrequin sur la durée prédéterminée.
Le gradient du couple au niveau du vilebrequin CRK TQ TG GRD pouvant être bruité de par l ’ évolution du couple cible requis à la roue WHL TQ TG, un filtre de premier ordre est introduit avec une constante de temps TAU réglable afin d’ obtenir un gradient de couple cible filtré au niveau du vilebrequin CRK TQ TG GRD FIL.
Au cours d’une quatrième étape 4, on détermine une valeur minimale du gradient de couple moteur thermique CRK TQ OPT GRD MIN TABLE et une valeur maximale du gradient de couple moteur thermique CRK TQ OPT GRD MAX TABLE par l ’ intermédiaire d’une table paramétrable à deux dimensions, respectivement TABLE_2D_GRD_POS_MIN et
TABLE_2D_GRD_POS_MAX fonction chacune du gradient du facteur d’ équivalence FAC EQ GRD et du gradient de couple cible filtré au niveau du vilebrequin CRK TQ TG GRD FIL.
La valeur minimale du gradient de couple moteur thermique CRK TQ OPT GRD MIN TABLE et la valeur maximale du gradient de couple moteur thermique CRK TQ OPT GRD MAX TABLE sont représentatives de l ’ évolution normale du couple optimal du moteur thermique. On appelle « évolution normale du couple optimal du moteur thermique » l ’ augmentation de couple ou la diminution de couple que l ’ on peut naturellement observer lors d’une évolution de la valeur filtrée du gradient de couple au niveau du vilebrequin CRK TQ TG GRD FIL et du gradient de facteur d’ équivalence FAC EQ GRD. La valeur filtrée du gradient de couple au niveau du vilebrequin CRK TQ TG GRD FIL correspond à la consigne de couple cible requis à la roue WHL TQ TG, et donc à la volonté du conducteur :
- Si la volonté du conducteur ramenée au vilebrequin augmente d’une valeur X (en Nm/s), on s’ attend à ce que le couple optimal du moteur thermique augmente d’une valeur Y (en Nm/s) légèrement supérieure à la valeur X, et paramétrée dans la première tabl e TABLE_2D_GRD_POS_MAX.
- Si le facteur d’ équivalence augmente, alors on s’ attend à ce que le couple optimal du moteur thermique augmente d’une quantité de couple valeur Z (en Nm/s) paramétrée dans première la TABLE_2D_GRD_POS_MAX.
Au cours d’une cinquième étape 5, on détermine si la valeur minimale du couple optimal du moteur thermique ENG TQ OPT MIN est supérieure à la valeur de couple optimal du moteur thermique ENG TQ OPT. Si tel est le cas, on détermine qu’une première valeur logique est égale à une première valeur. Si tel n’ est pas le cas, on détermine que la première valeur logique est égale à une deuxième valeur.
On détermine également si la valeur maximale du couple optimal du moteur thermique ENG TQ OPT MAX est inférieure à la valeur de couple optimal du moteur thermique ENG TQ OPT. Si tel est le cas, on détermine qu’une deuxième valeur logique est égale à une première valeur. Si tel n’ est pas le cas, on détermine que la deuxième valeur logique est égale à une deuxième valeur.
Au cours d’une sixième étape 6, on détermine une valeur de sélection en fonction de l ’ opération logique OU (opérateur « OR » en langue anglaise) entre la première valeur logique et la deuxième valeur logique. En d’ autres termes, la valeur de sélection prend une première valeur si au moins une parmi la première valeur logique et la deuxième valeur logique est égale à la première valeur. Si tel n’ est pas le cas, la valeur de sélection prend une deuxième valeur.
Au cours d’une septième étape 7, on choisit le gradient final minimal de couple moteur thermique CRK TQ OPT GRD MIN et le gradient final maximal de couple moteur thermique CRK TQ OPT GRD MAX utilisés par la suite pour maîtriser et diminuer la dynamique d’ évolution du couple optimal du moteur thermique parmi un premier ensemble de valeurs comprenant la valeur minimale du gradient de couple moteur thermique CRK TQ OPT GRD MIN TABLE et la valeur maximale du gradient de couple moteur thermique CRK TQ OPT GRD MAX TABLE et un deuxième ensemble de valeurs comprenant une valeur minimale par défaut du gradient de couple moteur thermique CRK TQ OPT GRD MIN DFT et une valeur maximale par défaut du gradient de couple moteur thermique CRK TQ OPT GRD MAX DFT en fonction de la valeur de sélection.
Plus précisément, le premier ensemble de valeurs est choisi si la valeur de sélection prend la deuxième valeur, et le deuxième ensembl e de valeurs est choisi si la valeur de sélection prend la première valeur.
Ce choix de gradient permet, dans le cas où la valeur de coupl e optimal du moteur thermique ENG TQ OPT, dont la dynamique a été diminuée, viendrait à être en dehors du champs d’ optimi sation défini par l ’ évolution rapide de la valeur minimale du couple optimal du moteur thermique minimal ENG TQ OPT MIN et de la valeur maximale du couple optimal du moteur thermique ENG TQ OPT MAX, de choisir des gradients par défaut CRK TQ OPT GRD MIN DFT et CRK TQ OPT GRD MAX DFT permettant de remettre rapidement voire instantanément le couple optimal du moteur thermique ENG TQ OPT dans son champ d’ optimi sation.
Les gradients par défaut CRK TQ OPT GRD MIN DFT et CRK TQ OPT GRD MAX DFT ont une valeur généralement respectivement plus faible/élevée que les gradients nominaux issus des tables à deux dimensions.
Les bornes étant fonction de diverses contraintes (dépollution, confort thermique habitacle, etc.), il arrive qu’une des bornes évolue de manière très rapide voir instantanée lors de l ’ activation d’une fonction (par exemple : demande de chauffage habitacle nettement plus élevée) : si le couple optimal du moteur thermique ENG TQ OPT est situé au niveau de la valeur minimale du couple optimal du moteur thermique ENG TQ OPT MIN et que cette dernière augmente fortement et rapidement pour assurer un couple pour le confort thermique habitacle qui requiert de chauffer rapidement le moteur thermique en lui imposant un couple minimal élevé, alors il faut impérativement permettre au couple optimal du moteur thermique ENG TQ OPT de respecter cette nouvelle borne minimale : le couple optimal du moteur thermique ENG TQ OPT se trouve être à l ’ instant de l ’ augmentation en dessous de la nouvelle valeur minimale du couple optimal du moteur thermique ENG TQ OPT MIN, les gradients choisis par défaut permettent alors une évolution rapide voir instantanée du couple optimal du moteur thermique ENG TQ OPT vers la valeur minimale du couple optimal du moteur thermique ENG TQ OPT MIN bien que la volonté conducteur ou le facteur d’ équivalence n’ ait pas bougé.
Au cours d’une huitième étape 8, on détermine le couple optimal du moteur thermique ENG TQ OPT en fonction de la consigne de couple brute du moteur thermique ENG TQ OPT RAW issu de la loi de gestion d’ énergie en limitant sa dynamique d’ évolution en fonction du gradient final minimal de couple moteur thermique CRK TQ OPT GRD MIN et du gradient final maximal de couple moteur thermique CRK TQ OPT GRD MAX via la logique suivante : ENG_TQ_OPT(t)
= Max(Min(ENG_TQ_OPT_RAW(t) ; ENG_TQ_OPT(t - dt) + CRK_TQ_OPT_GRD_MAX * dt); ENG_TQ_OPT(t - dt) + CRK_TQ_OPT_GRD_MIN * dt)
Avec t le pas de calcul courant et dt la durée entre deux pas de calculs consécutifs de la stratégie.
Cette détermination permet ainsi d’ obtenir le couple optimal moteur thermique ENG TQ OPT dont la dynamique d’ évolution est potentiellement plus faible que la consigne de couple brute du moteur thermique ENG TQ OPT RAW.
La dynamique du couple optimal moteur thermique, et la dynamique du point de fonctionnement optimal issu de la Loi de gestion d’ énergie, sont alors maîtrisées et diminuées tout en conservant la dynamique normalement attendue en fonction des paramètres ayant un impact direct sur son choix (Couple à la roue et facteur d’ équivalence) tout en garantissant le respect du champ d’ optimisation à tout instant. Le procédé de commande permet ainsi d’ annuler le phénomène d’ auto-oscillation tout en maîtrisant la dynamique du point de fonctionnement.
L’invention a également pour obj et un système de commande d’un groupe motopropulseur hybride de véhicule automobile, illustré par la figure 2.
Le système de commande 10 comprend un premier moyen de calcul 1 1 configuré pour exécuter une loi de gestion de l ’ énergie de sorte à déterminer le point de fonctionnement du groupe motopropulseur hybride, , c’ est-à-dire, une consigne de couple brute du moteur thermique ENG TQ OPT RAW en fonction de la consommation globale du groupe motopropulseur, via la résolution analytique de l ’ équation permettant de définir le point de fonctionnement impliquant la consommation la plus basse possible.
Un deuxième moyen de calcul 12 est configuré pour déterminer le facteur d’ équivalence FAC EQ en fonction en fonction de l ’ énergie courante présente dans la batterie et de la cible d’ énergie de la batterie.
Un troisième moyen de calcul 13 détermine le gradient du facteur d’ équivalence FAC EQ GRD en fonction du facteur d’ équivalence FAC EQ à l ’ instant courant, d’une valeur mémorisée du facteur d’ équivalence FAC EQ à un instant précédent, et de la durée entre l ’ instant courant et l ’ instant précédent. Lors de la première occurrence, le gradient est initialisé à sa valeur courante.
Un quatrième moyen de calcul 14 détermine le couple au niveau du vilebrequin CRK TQ TG en fonction du couple cible requis à la roue WHL TQ TG et du rapport de démultiplication ENG RAT.
Un cinquième moyen de calcul 15 détermine le gradient du couple au niveau du vilebrequin CRK TQ TG GRD en fonction du couple au niveau du vilebrequin CRK TQ TG à l ’instant courant, d’une valeur mémorisée du couple au niveau du vilebrequin CRK TQ TG à un instant précédent, et à la durée entre l ’instant courant et l ’ instant précédent. Lors de la première occurrence, le gradient est initialisé à une valeur prédéfinie par défaut. Un moyen de filtrage 16 réalise le filtrage au premier ordre du gradient du couple au niveau du vilebrequin CRK TQ TG GRD en fonction d’une constante de temps TAU.
Un sixième moyen de calcul 17 associé à une mémoire comprenant une première table TABLE_2D_GRD_PO S_MAX est configuré pour déterminer une valeur maximale du gradient de couple moteur thermique CRK TQ OPT GRD MAX TABLE en fonction du gradient du facteur d’ équivalence FAC EQ GRD et du gradient du couple au niveau du vilebrequin CRK TQ TG GRD FIL.
Un septième moyen de calcul 18 associé à une mémoire comprenant une table TABLE_2D_GRD_POS_MIN est configuré pour déterminer une valeur minimale du gradient de couple moteur thermique CRK TQ OPT GRD MIN TABLE en fonction du gradient du facteur d’ équivalence FAC EQ GRD et du gradient du couple au niveau du vilebrequin CRK TQ TG GRD FIL.
Une première mémoire 19 comprend une valeur minimale par défaut du gradient de couple moteur thermique CRK TQ OPT GRD MIN DFT et une valeur maximale par défaut du gradient de couple moteur thermique CRK TQ OPT GRD MAX DFT.
Une deuxième mémoire 20 comprend une valeur minimale du couple optimal du moteur thermique ENG TQ OPT MIN et une valeur maximale du couple optimal du moteur thermique ENG TQ OPT MAX.
Un premier moyen de comparaison 21 est configuré pour déterminer si la valeur courante du couple optimal du moteur thermique ENG TQ OPT est supérieure à la valeur minimale du couple optimal du moteur thermique ENG TQ OPT MIN et pour émettre une première valeur si tel est le cas, ou une deuxième valeur si tel n’ est pas le cas.
Un deuxième moyen de comparaison 22 est configuré pour déterminer si la valeur courante du couple optimal du moteur thermique ENG TQ OPT est inférieure à la valeur maximale du couple optimal du moteur thermique ENG TQ OPT MAX et pour émettre une première valeur si tel est le cas, ou une deuxième valeur si tel n’ est pas le cas. Un opérateur booléen 23 est configuré pour appliquer une table de vérité OU aux signaux reçus du premier moyen de comparaison 20 et du deuxième moyen de comparaison 21.
Un commutateur 24 permet de choisir la valeur minimale du gradient de couple moteur thermique
CRK TQ OPT GRD MIN TABLE et la valeur maximale du gradient de couple moteur thermique CRK TQ OPT GRD MAX TABLE si une deuxième valeur est reçue de l ’ opérateur booléen 23 et de choisir la valeur minimale par défaut du gradient de couple moteur thermique CRK TQ OPT GRD MIN DFT et la valeur maximale par défaut du gradient de couple moteur thermique CRK TQ OPT GRD MAX DFT si une première valeur est reçue de l ’ opérateur booléen 23.
Un huitième moyen de calcul 25 est configuré pour déterminer la consigne de couple optimal ENG TQ OPT en fonction de la consigne de couple brute ENG TQ OPT RAW et des valeurs reçues du commutateur 24 via la logique suivante :
ENG_TQ_OPT(t)
= Max(Mm(ENG_TQ_OPT_RAW(t) ; ENG_TQ_OPT(t - dt) + CRK_TQ_OPT_GRD_MAX * dt); ENG_TQ_OPT(t - dt) + CRK_TQ_OPT_GRD_MIN * dt)
Avec t le pas de calcul courant et dt la durée entre deux calculs consécutifs de la stratégie.
On comprendra que les différentes mémoires peuvent également être des espaces mémoires distincts compris dans une même mémoire physique.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de commande d’un groupe motopropulseur hybride de véhicule automobile, comprenant un moteur thermique et au moins une machine électrique associée à une batterie comprenant les étapes suivantes : on détermine par l ’ intermédiaire d’une loi de gestion de l ’ énergie, une consigne de couple brute optimale du moteur thermique en fonction de la consommation globale du groupe motopropulseur, la consommation de moteur thermique et d’ au moins une machine électrique, on détermine un facteur d’ équivalence ainsi que le gradient du facteur d’ équivalence en fonction de l ’ énergie courante présente dans la batterie et de la cible d’ énergie de la batterie, on détermine le couple au niveau du vilebrequin en fonction du couple cible requis à la roue et de la démultiplication obtenus de la loi de gestion de l ’ énergie et on détermine le gradient du couple au niveau du vilebrequin, on détermine une valeur minimale du gradient de couple moteur thermique et une valeur maximale du gradient de couple moteur thermique par l ’ intermédiaire de tables paramétrables fonction chacune du gradient du facteur d’ équivalence et du gradient de couple cible filtré au niveau du vilebrequin on détermine le couple optimal du moteur thermique en fonction de la consigne de couple brute du moteur thermique en limitant sa dynamique d’ évolution en fonction de la valeur minimale du gradient de couple moteur thermique et de la valeur maximale du gradient de couple moteur thermique.
2. Procédé de commande selon la revendication 1 , comprenant une étape de filtrage au premier ordre du gradient du couple au niveau du vilebrequin en fonction d’une constante de temps mémorisée.
3. Procédé de commande selon l ’une quelconque des revendications 1 ou 2, comprenant les étapes suivantes : on détermine qu’une première valeur logique prend une première valeur si une valeur minimale du couple optimal du moteur thermique prédéfinie est supérieure à la valeur de couple optimal du moteur thermique, si tel n’ est pas le cas, la première valeur logique prend une deuxième valeur, on détermine une deuxième valeur logique prend une première valeur si la valeur maximale du couple optimal du moteur thermique prédéfinie est inférieure à la valeur de couple optimal du moteur thermique, si tel n’ est pas le cas, la deuxième valeur logique prend une deuxième valeur, on détermine une valeur de sélection en fonction de l ’ opération logique OU entre la première valeur logique et la deuxième valeur logique, on transmet, à la détermination du couple optimal du moteur thermique, un premier ensemble comprenant la valeur minimale du gradient de couple moteur thermique et la valeur maximale du gradient de couple moteur thermique comme gradient final minimal de couple moteur thermique et gradient final maximal de couple moteur thermique si la valeur de sélection prend la deuxième valeur et un deuxième ensemble de valeurs prédéfinies comprenant une valeur minimale par défaut du gradient de couple moteur thermique et une valeur maximale par défaut du gradient de couple moteur thermique si la valeur de sélection prend la première valeur.
4. Procédé de commande selon l ’une quelconque des revendications 1 à 3 , dans la valeur minimale par défaut du gradient de couple moteur thermique présente une valeur plus faible que la valeur minimale du gradient de couple moteur thermique et la valeur maximale par défaut du gradient de couple moteur thermique présente une valeur plus élevée que la valeur maximale du gradient de couple moteur thermique.
5. Système de commande d’un groupe motopropulseur hybride de véhicule automobile, comprenant un premier moyen de calcul ( 1 1 ) configuré pour exécuter une loi de gestion de l ’ énergie de sorte à déterminer une consigne de couple brute du moteur thermique, le système de commande étant caractérisé par le fait qu’il comprend : un deuxième moyen de calcul ( 12) et un troisième moyen de calcul ( 13) configurés pour déterminer un gradient d’un facteur d’ équivalence en fonction des consommations du groupe motopropulseur, un quatrième moyen de calcul ( 14) un cinquième moyen de calcul ( 15) configurés pour déterminer un gradient de couple au niveau du vilebrequin en fonction du couple cible requis à la roue et du rapport de démultiplication, un sixième moyen de calcul ( 17) et un septième moyen de calcul ( 18) configurés pour déterminer respectivement une valeur maximale et une valeur minimale du gradient de couple moteur thermique en fonction du gradient du facteur d’ équivalence, du gradient du couple au niveau du vilebrequin et d’une table mémorisée dans les moyens de calcul respectifs, et un huitième moyen de calcul (25) configuré pour déterminer une consigne de couple optimal en fonction de la consigne de couple brute et des valeurs minimale et maximale du gradient de couple moteur thermique de sorte que sa dynamique soit modifiée.
6. Système de commande selon la revendication 5, comprenant un moyen de filtrage ( 16) configuré pour réalise le filtrage au premier ordre du gradient du couple au niveau du vilebrequin transmis au sixième moyen de calcul ( 17) et au septième moyen de calcul ( 18) en fonction d’une constante de temps mémorisée.
7. Système de commande selon l ’une quelconque des revendications 5 ou 6, comprenant une première mémoire ( 19) comprenant une valeur minimale par défaut du gradient de couple moteur thermique et une valeur maximale par défaut du gradient de couple moteur thermique, une deuxième mémoire (20) comprend une valeur minimale du couple optimal du moteur thermique et une valeur maximale du couple optimal du moteur thermique, un premier moyen de comparaison (21 ) configuré pour émettre une première valeur si la valeur courante du couple optimal du moteur thermique est supérieure à la valeur minimale du couple optimal du moteur thermique, et pour émettre une deuxième valeur si tel n’ est pas le cas, un deuxième moyen de comparaison (22) configuré pour émettre une première valeur si la valeur courante du couple optimal du moteur thermique est inférieure à la valeur maximale du couple optimal du moteur thermique et pour émettre une deuxième valeur si tel n’ est pas le cas, un opérateur booléen (23) configuré pour appliquer une table de vérité OU aux valeurs reçues du premier moyen de comparaison (20) et du deuxième moyen de comparaison (21 ), le commutateur (24) étant configuré pour transmettre au huitième moyen de calcul (24) la valeur minimale du gradient de couple moteur thermique et la valeur maximale du gradient de couple moteur thermique si une deuxième valeur est reçue de l ’ opérateur booléen (22) et pour transmettre la valeur minimale par défaut du gradient de couple moteur thermique et la valeur maximale par défaut du gradient de couple moteur thermique si une première valeur est reçue de l ’ opérateur booléen (22).
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