EP4555501A1 - Procédé et système de commande d'un véhicule automobile hybride en fonction des feux de signalisation - Google Patents

Procédé et système de commande d'un véhicule automobile hybride en fonction des feux de signalisation

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Publication number
EP4555501A1
EP4555501A1 EP23733278.8A EP23733278A EP4555501A1 EP 4555501 A1 EP4555501 A1 EP 4555501A1 EP 23733278 A EP23733278 A EP 23733278A EP 4555501 A1 EP4555501 A1 EP 4555501A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
traffic light
signal
vehicle
duration
computer
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
EP23733278.8A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Eric Chauvelier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Horse Powertrain Solutions SL
Original Assignee
Renault SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Renault SAS filed Critical Renault SAS
Publication of EP4555501A1 publication Critical patent/EP4555501A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/09—Arrangements for giving variable traffic instructions
    • G08G1/0962—Arrangements for giving variable traffic instructions having an indicator mounted inside the vehicle, e.g. giving voice messages
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/18009—Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18109—Braking
    • B60W30/18127—Regenerative braking
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
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    • B60W30/18009—Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18154—Approaching an intersection
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/18009—Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18159—Traversing an intersection
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/08—Interaction between the driver and the control system
    • B60W50/14—Means for informing the driver, warning the driver or prompting a driver intervention
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
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    • G08G1/0962—Arrangements for giving variable traffic instructions having an indicator mounted inside the vehicle, e.g. giving voice messages
    • G08G1/0967—Systems involving transmission of highway information, e.g. weather, speed limits
    • G08G1/096708—Systems involving transmission of highway information, e.g. weather, speed limits where the received information might be used to generate an automatic action on the vehicle control
    • G08G1/096716—Systems involving transmission of highway information, e.g. weather, speed limits where the received information might be used to generate an automatic action on the vehicle control where the received information does not generate an automatic action on the vehicle control
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
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    • G08G1/096783—Systems involving transmission of highway information, e.g. weather, speed limits where the system is characterised by the origin of the information transmission where the origin of the information is a roadside individual element

Definitions

  • TITLE Method and system for controlling a hybrid motor vehicle based on traffic lights
  • the technical field of the invention is the control of motor vehicles, and in particular, the control of such vehicles equipped with a hybrid powertrain.
  • the route, the speed profile and the power demand at the wheel make it possible to best optimize overall consumption.
  • the hybrid supervisor controls the combustion engine and the electric motor(s) as a couple, as well as stopping and starting the combustion engine.
  • This document is applicable to any vehicle with an automated gearbox, with the aim of avoiding unnecessary excess fuel consumption linked to driver behavior. However, it does not describe the application to a hybrid vehicle and the taking into account of several driving sources.
  • the object of the invention is a method of controlling a motor vehicle equipped with a hybrid powertrain comprising a heat engine and at least one electric machine, governed by a predetermined energy management law and the vehicle comprising by elsewhere a computer, a man-machine interface for displaying information to the driver and means of communication with at least one traffic light, the method comprising the following steps: the computer receives information from a traffic light, the computer determines the distance from the traffic light, the active signal displayed by the traffic light among a first signal associated with a crossing authorization and a second signal associated with a crossing prohibition, and a duration until the signal change of the traffic light in function of said information received, the calculator compares the duration until the signal change of the traffic light with a duration for crossing the distance to the traffic light, the calculator temporarily modifies the energy management law according to the result of the comparison and sends an indication to the driver of at least one action to be carried out, consistent with said modification of the energy management law, of so as to limit the energy spent until crossing the traffic light.
  • the computer can temporarily modify the energy management law to adapt the regenerative braking as a function of the distance to the traffic light, and the computer can send a indication to the driver to release the accelerator pedal.
  • the computer can temporarily modify the management law energy so as to maintain the required wheel speed, preferably in all-electric mode, and the computer can send an indication to the driver to maintain at least the current speed of the vehicle.
  • the computer can temporarily modify the energy management law so that the heat engine is started, if it was stopped, and kept running until when crossing the traffic light in order to provide additional power, and the computer can send an indication to the driver of the maximum authorized speed to be reached.
  • the computer can temporarily modify the energy management law so as to force an all-electric operating mode to carry out regenerative braking, and the computer can send an indication to the driver to release the accelerator pedal.
  • the computer may not change the law energy management and, the computer can send an indication to the driver to keep the speed of the vehicle unchanged, so that the vehicle crosses the traffic light while it will display the first signal, after a change from the second signal.
  • the computer can modify the law of energy management so as to force an all-electric mode and adapts regenerative braking and, the computer can send an indication to the driver of a recommended speed and to release the accelerator pedal, so as to minimize the expense of energy because the vehicle will reach the traffic light while it will display the second signal, before a signal change.
  • the computer can delete the indications to the driver and the temporary modification of the energy management law ends.
  • the computer can temporarily modify the energy management law when passing a first traffic light in order to force a discharge of the battery to maintain the possibility to perform regenerative braking when passing the following traffic lights.
  • the invention also aims to provide a control system for a motor vehicle equipped with a hybrid powertrain with a man-machine interface for displaying information on the driver, means of communication with at least one traffic light and control means configured to carry out the control method as described above.
  • An advantage of the method and the control system lies in the reduction of the energy consumption of hybrid vehicles in an urban environment, when knowledge of traffic light changes is available.
  • the powertrain management law makes it possible to optimize energy consumption by knowing the actions to be carried out in the near future as well as the associated power demand.
  • FIG 1 illustrates the main stages of a control method according to the invention.
  • a first state corresponds to an authorized passage. In most countries, this state corresponds to a green light.
  • a second state corresponds to a mandatory stop. In most countries, this state corresponds to a red light.
  • T cc the duration until the signal change
  • V pnn vehicle speed
  • Vi im the maximum speed authorized on the road used
  • T Vego D l ⁇ ego: the duration to cover the distance to the traffic light D at the current speed of the vehicle
  • V ego the duration to cover the distance to traffic light D at the maximum authorized speed Vi im .
  • Tf m the time required for the vehicle to cover the distance to traffic light D using the engine brake.
  • Tsaiiing the time required for the vehicle to cover the distance to the traffic light D while freewheeling (so-called “sailing” mode in English).
  • Hybrid powertrain status changes based on driver input via the accelerator pedal, vehicle speed and battery status.
  • the method of controlling a hybrid motor vehicle equipped with a hybrid powertrain comprising a heat engine and at least one electric machine is carried out via an on-board computer comprising a memory and a processor configured to execute the steps described below.
  • the hybrid powertrain includes several operating modes.
  • a first mode of operation only the electrical machines generate torque at the wheel.
  • the heat engine does not participate.
  • the thermal engine is systematically cut off.
  • the heat engine and the electric machines In a second mode of operation, the heat engine and the electric machines generate a torque to the wheel depending in particular on the driver's request, the power that can be generated by each component, the fuel available, the state of charge of the battery traction, in a manner known to the state of the art.
  • the electric machines can be driving to provide additional power to the wheels or, on the contrary, as a generator to recharge the batteries.
  • the heat engine is the only one to provide torque to the wheel. This is particularly the case when the traction battery has a state of charge that is too low to power the electrical machines. A too low state of charge of the battery can also result from the optimization of energy on board the vehicle.
  • the control method is illustrated in Figure [Fig 1] and includes a first step 1 of determining information relating to the traffic lights. This information is acquired via vehicle-to-infrastructure V2I communication (“vehicle to infrastructure”, in English).
  • the state of a traffic light includes its current state (the color of the light) Ef and the time remaining before the next change of state of the traffic light T cc .
  • the geographical position of the traffic light, and the lanes controlled may also be part of the status of a traffic light. The position of the light and the lane involved are given to calculate the distance to the vehicle and whether the vehicle is affected by the lane it is taking.
  • the information to be taken into account is determined as a function of the distance between the vehicle and each traffic light, as a function of the planned trajectory over a predetermined time horizon T, for example 15 s .
  • the probable trajectory is taken into account as a function of the direction of travel, and the signaling plan around the motor vehicle.
  • the active signal displayed by the first traffic light on the path of the vehicle is determined.
  • the process continues with a third step 3. It is estimated that at the speed current V eg0 , the vehicle will cross the traffic light while it will display a first signal, before a change to a second signal. We then maintain the speed vehicle unchanged. We modify the law of energy management so as to maintain the speed and power necessary for the wheels. If all-electric operation meets this requirement, the heat engine is not started.
  • the driver is told to maintain his speed.
  • the process continues with a fourth step 4.
  • the vehicle will reach the traffic light when it will display a second signal.
  • the vehicle will cross the traffic light while it will display a first signal, before changing to a second signal.
  • the all-electric mode of operation may be insufficient. We then modify the energy management law in order to start the heat engine to provide additional power. The energy management law is also amended to prohibit the shutdown of the heat engine.
  • the driver is told the speed to reach.
  • the driver is then told to release the accelerator pedal. If the traction battery is not fully charged, the energy management law is modified so that the all-electric operating mode is forced, to carry out regenerative braking.
  • the traffic light displays a second signal and will display a first signal over the duration until the signal change T cc , and if T cc ⁇ the process continues with a sixth step 6.
  • T cc the signal change
  • Hybrid mode engaged thermal engine start and maintained mode (no action on clutch, gearbox, etc.) no change in the state of the traction chain.
  • the process continues with a seventh step 7. It is estimated that 'at the current speed, the vehicle will reach the traffic light while it will display a second signal, before a signal change. On the other hand, by switching to freewheel mode (“sailing” in English), the vehicle will cross the traffic light while it will display a first signal, after a change of signal.
  • the vehicle is controlled so that it moves in freewheel mode. In other words, if it was active, the injection is cut off and the vehicle only moves under the effect of its own inertia and is only slowed down by aerodynamic drag, tire resistance and resistance. stance when rolling the vehicle. The driver is told to let go of the pedal accelerator. When freewheeling on a hybrid vehicle, we turn off the thermal engine and if possible we uncouple the electric machine(s) to limit losses.
  • the energy management law is modified so that the all-electric operating mode is forced, the thermal engine then being stopped.
  • the energy management law is also modified so as to adapt regenerative braking to reach the set speed. Finally, when the traction battery is too discharged and the stopping phase of the combustion engine is too short, then it is kept at idle.
  • the driver is told a recommended speed and to release the accelerator pedal.
  • the energy management law is being modified to require the vehicle to operate in all-electric mode in order to benefit from regenerative braking.
  • the mechanical brake is then used in addition.
  • the process ends during a ninth step 9 when crossing the traffic light, during which the information displayed to the driver is deleted and all operating modes of the vehicle are authorized. hybrid powertrain. The process then resumes at the first step 1 by considering the next traffic light.
  • the energy management law can be modified when a first traffic light passes. signaling in order to force a discharge of the battery to maintain the possibility of carrying out regenerative braking when passing the next traffic lights.

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Abstract

Procédé de commande d'un véhicule automobile hybride comprenant les étapes suivantes: au cours d'une première étape (1), on reçoit des informations des feux de signalisation au cours d'une deuxième étape (2), on détermine le signal actif affiché et la durée jusqu'au changement de signal du premier feu de signalisation sur la trajectoire du véhicule en fonction des informations des feux de signalisation, et au cours d'étapes (3, 4, 5, 6, 7, 8), on compare la durée jusqu'au changement de signal du feu de signalisation, la vitesse du véhicule, et la vitesse maximale autorisée sur la chaussée utilisée par le véhicule automobile, puis on commande le loi de gestion de l'énergie et on indique au conducteur des actions à effectuer, de sorte à limiter le temps d'attente au feu de signalisation et l'énergie dépensée entre jusqu'au franchissement du feu de signalisation.

Description

TITRE : Procédé et système de commande d’ un véhicule automobile hybride en fonction des feux de signalisation
Domaine technique
L’invention a pour domaine technique la commande des véhicules automobiles, et en particulier, la commande de tels véhicules munis d’un groupe motopropulseur hybride.
Afin d’ optimiser la consommation énergétique des véhicules, il est possible d’ éviter les arrêts ou décélérations à l ’ approche d’un feu de signalisation signalant un arrêt obligatoire, d’ anticiper le passage de feux de signalisation à un signal signalant un arrêt obligatoire pour couper l ’ inj ection du moteur thermique ou de limiter le fonctionnement du moteur électrique, voire de lai sser avancer le véhicule au ralenti . Pour cela, il est nécessaire de connaître à l ’ avance la chronologie de changement d’ état des feux de signalisation (temporisation des passages entre les états de signalisation).
Pour un véhicule hybride comprenant un moteur thermique et au moins un moteur électrique, le parcours, le profil de vitesse et la demande de puissance à la roue permettent d’ optimiser au mieux la consommation globale. Avec de nouvelles technologies, il est possible de disposer d‘ informations sur le futur, notamment sur l’ état et la durée avant changement des feux de signalisations.
En mode manuel, seul le conducteur décide des accélérations et décélérations du véhicule en lisant les conseils affichés sur le tableau de bord à l ’ approche d‘un feu de signalisation.
Par contre, le superviseur hybride commande en couple le moteur thermique et le/les moteurs électriques, ainsi que l ’ arrêt et le démarrage du moteur thermique.
Il existe un besoin pour une optimisation de la loi de gestion de l ’ énergie en fonction de l ’ état des feux de signalisation sur le traj et du véhicule. Techniques antérieures
De l ’ état de la technique antérieure, on connait le document FR2101753 décrivant un procédé de commande d’une boîte de vitesse automatisée qui permet, lorsque le conducteur ne respecte pas la consigne donnée à l ’ approche d’un feu de signalisation, de l ’y inciter fortement en pilotant astucieusement la boîte.
Ce document est applicable à tout véhicule comportant une boite de vitesses automatisée, dans le but d’ éviter les surconsommations inutiles de carburant liées au comportement du conducteur. Elle ne décrit toutefois pas l ’ application à un véhicule hybride et à la prise en compte de plusieurs sources motrices.
Exposé de l’invention
L’invention a pour obj et un procédé de commande d’un véhicule automobile muni d’un groupe motopropulseur hybride comprenant un moteur thermique et au moins une machine électrique, régi par une loi de gestion de l ’ énergie prédéterminée et le véhicule comprenant par ailleurs un calculateur, une interface homme machine pour afficher des informations au conducteur et des moyens de communication avec au moins un feu de signalisation, le procédé comprenant les étapes suivantes : le calculateur reçoit des informations d’un feu de signalisation, le calculateur détermine la distance au feu de signalisation, le signal actif affiché par le feu de signalisation parmi un premier signal associé à une autorisation de franchissement et un deuxième signal associé à une interdiction de franchissement, et une durée jusqu’ au changement de signal du feu de signalisation en fonction desdites informations reçues, le calculateur compare la durée jusqu’ au changement de signal du feu de signalisation avec une durée pour franchir la distance jusqu’ au feu de signalisation, le calculateur modifie temporairement la loi de gestion de l ’ énergie en fonction du résultat de la comparaison et envoie une indication au conducteur d’ au moins une action à effectuer, en cohérence avec ladite modification de la loi de gestion de l ’ énergie, de sorte à limiter l ’ énergie dépensée jusqu’ au franchissement du feu de signalisation.
Lorsque le feu de signalisation affiche le deuxième signal et lorsque la durée pour franchir la di stance jusqu’ au feu de signalisation à la vitesse actuelle du véhicule est inférieure à la durée jusqu’ au changement de signal, elle-même inférieure à la durée nécessaire au véhicule pour parcourir la distance jusqu’ au feu de signalisation en roue libre, le calculateur peut modifier temporairement la loi de gestion de l ’ énergie pour adapter le freinage récupératif en fonction de la distance au feu de signalisation, et le calculateur peut envoyer une indication au conducteur de relâcher la pédale d’ accélérateur.
Lorsque le feu de signalisation affiche le premier signal et lorsque la durée jusqu’ au changement de signal est supérieure à la durée pour franchir la distance jusqu’ au feu de signalisation à la vitesse actuelle du véhicule, le calculateur peut modifier temporairement la loi de gestion de l ’ énergie de sorte à maintenir la vitesse à la roue requise, de préférence en mode tout électrique, et le calculateur peut envoyer une indication au conducteur de maintenir au moins la vitesse actuelle du véhicule.
Lorsque le feu de signalisation affiche le premier signal et lorsque la durée pour franchir la distance jusqu’ au feu de signalisation à la vitesse actuelle du véhicule est supérieure à la durée de durée jusqu’ au changement de signal, elle-même supérieure à la durée pour franchir la distance jusqu’ au feu de signalisation à la vitesse maximale autorisée, le calculateur peut modifier temporairement la loi de gestion de l ’ énergie de sorte que le moteur thermique soit démarré, s’ il était arrêté, et maintenu en marche jusqu’ au franchissement du feu de signalisation afin de fournir une puissance supplémentaire, et le calculateur peut envoyer une indication au conducteur de la vitesse maximale autorisée à atteindre.
Lorsque le feu de signalisation affiche le premier signal et lorsque la durée pour franchir la distance jusqu’ au feu de signalisation à la vitesse maximale autorisée est supérieure à la durée jusqu’ au changement de signal, le calculateur peut modifier temporairement la loi de gestion de l ’ énergie de sorte à forcer un mode de fonctionnement tout électrique pour procéder à un freinage récupératif, et le calculateur peut envoyer une indication au conducteur de relâcher la pédale d’ accélérateur.
Lorsque le feu de signalisation affiche le deuxième signal, et lorsque la durée jusqu’ au changement de signal est inférieure à la durée pour franchir la distance jusqu’ au feu de signalisation à la vitesse actuelle du véhicule, le calculateur peut ne pas modifier la loi de gestion de l ’ énergie et, le calculateur peut envoyer une indication au conducteur de maintenir la vitesse du véhicule inchangée, de sorte que le véhicule franchisse le feu de signalisation alors que celui-ci affichera le premier signal, après un changement depuis le deuxième signal . .
Lorsque le feu de signalisation affiche le deuxième signal et lorsque la durée nécessaire au véhicule pour parcourir la distance jusqu’ au feu de signalisation en utilisant un frein moteur est inférieure à la durée jusqu’ au changement de signal, le calculateur peut modifier la loi de gestion de l ’ énergie de sorte à forcer un mode tout électrique et adapte le freinage récupératif et, le calculateur peut envoyer une indication au conducteur d’une vitesse conseillée et de lâcher la pédale d’ accélérateur, de sorte à minimiser la dépense d’ énergie car le véhicule atteindra le feu de signalisation alors que celui-ci affichera le deuxième signal, avant un changement de signal .
Lors du franchissement du feu de signalisation, le calculateur peut supprimer les indications au conducteur et la modification temporaire de la loi de gestion de l ’ énergie prend fin.
Lorsque le franchissement de plusieurs feux de signalisation est prévu sur l ’itinéraire, le calculateur peut modifier temporairement la loi de gestion de l ’ énergie lors du passage d’un premier feu de signalisation afin de forcer une décharge de la batterie pour conserver la possibilité de réaliser un freinage récupératif lors du passage des feux de signalisation suivants.
L’invention a également pour obj et un système de commande d’un véhicule automobile muni d’un groupe motopropulseur hybride d’une interface homme machine pour afficher des informations au conducteur, des moyens de communication avec au moins un feu de signalisation et de moyens de commande configurés pour réaliser le procédé de commande tel que décrit ci-dessus.
Un avantage du procédé et du système de commande réside dans la réduction de la consommation énergétique des véhicules hybrides en milieu urbain, lorsque l ’ on dispose d’une connaissance des changements de feux de signalisation. La loi de gestion du groupe motopropulseur permet d‘ optimiser la consommation énergétique en connaissant les actions à réaliser dans un futur proche ainsi que la demande de puissance associée.
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 [Fig 1 ] illustre les principales étapes d’un procédé de commande selon l ’ invention.
Description détaillée
On définit deux états d’un feu de signalisation. Un premier état correspond à un passage autorisé. Dans la plupart des pays, cet état correspond à une lumière verte. Un deuxième état correspond à un arrêt obligatoire. Dans la plupart des pays, cet état correspond à une lumière rouge.
Les notations suivantes sont définies.
„ ( 0 si le passage est interdit , , , , „
Ef = U . , , : 1 état du feu de signalisation
7 (.1 si le passage est autorise °
Tcc : la durée jusqu’ au changement de signal
D : la distance entre le feu de signalisation et le véhicule
Vpnn : la vitesse du véhicule
Viim : la vitesse maximale autorisée sur la chaussée utilisée TVego = D l^ego : la durée pour franchir la distance jusqu’ au feu de signalisation D à la vitesse actuelle du véhicule Vego : la durée pour franchir la distance jusqu’ au feu de signalisation D à la vitesse maximale autorisée Viim.
Tfm : la durée nécessaire au véhicule pour parcourir la distance jusqu’ au feu de signalisation D en utilisant le frein moteur.
Tsaiiing : la durée nécessaire au véhicule pour parcourir la distance jusqu’ au feu de signali sation D en roue libre (mode dit de « sailing » en langue anglaise).
Les changements d’ état du groupe moto-propulseur hybride se font en fonction de la demande du conducteur via la pédale d’ accélérateur, la vitesse du véhicule et l ’ état de la batterie.
Le procédé de commande d’un véhicule automobile hybride muni d’un groupe motopropulseur hybride comprenant un moteur thermique et au moins une machine électrique est réalisé par l ’ intermédiaire d’un calculateur embarqué comprenant une mémoire et un processeur configuré pour exécuter les étapes décrites ci-dessous.
Le groupe motopropulseur hybride comprend plusieurs modes de fonctionnement.
Dans un premier mode de fonctionnement, seules les machines électriques génèrent un couple à la roue. Le moteur thermique ne participe pas. Dans un véhicule hybride, le moteur thermique est systématiquement coupé.
Dans un deuxième mode de fonctionnement le moteur thermique et les machines électriques génèrent un couple à la roue en fonction notamment de la requête du conducteur, de la puissance pouvant être générée par chaque organe, le carburant disponible, l ’ état de charge de la batterie de traction, d’une manière connue de l ’ état de la technique.
Dans un mode hybride, les machines électriques peuvent être motrices pour apporter une puissance supplémentaire aux roues ou au contraire en génératrice pour recharger les batteries. Dans un troisième mode de fonctionnement, le moteur thermique est le seul à fournir un couple à la roue. C’ est notamment le cas lorsque la batterie de traction présente un état de charge trop faible pour permettre l ’ alimentation des machines électriques. Un état de charge trop faible de la batterie peut également résulter de l ’ optimi sation de l ’ énergie à bord du véhicule.
Le procédé de commande est illustré par la figure [Fig 1 ] et comprend une première étape 1 de détermination des informations relatives aux feux de signalisation. Ces informations sont acquises par l ’ intermédiaire d’une communication de type véhicule à infrastructure V2I (« véhicule to infrastructure », en langue anglaise).
L’ état d’un feu de signalisation comprend son état courant (la couleur du feu) Ef et le temps restant avant le prochain changement d’ état du feu de signalisation Tcc. La position géographique du feu de signalisation, et les voies contrôlées peuvent également faire partie de l ’ état d’un feu de signalisation. La position du feu et la voie concernées sont données pour calculer la distance avec le véhicule et si le véhicule est concerné par la voie qu’ il emprunte.
Au cours de cette même première étape 1 , on détermine les informations à prendre en compte en fonction de la distance entre le véhicule et chaque feu de signalisation, en fonction de la traj ectoire planifiée sur un horizon de temps T prédéterminé, par exemple 15 s.
Dans un mode de réalisation particulier, on tient compte de la traj ectoire probable en fonction de la direction de déplacement, et du plan de signalisation autour du véhicule automobile.
Au cours d’une deuxième étape 2, on détermine le signal actif affiché par le premier feu de signalisation sur la traj ectoire du véhicule.
Lorsque le feu de signalisation affiche un premier signal et affichera un deuxième signal dans la durée jusqu’ au changement de signal Tcc et si Tcc > TVego, le procédé se poursuit par une troisième étape 3. On estime qu’ à la vitesse actuelle Veg0, le véhicule franchira le feu de signalisation alors que celui-ci affichera un premier signal, avant un changement vers un deuxième signal . On maintient alors la vitesse véhicule inchangée. On modifie la loi de gestion de l ’ énergie de sorte à maintenir la vitesse et la puissance nécessaire aux roues. Si le fonctionnement tout électrique répond à cette exigence, le moteur thermique n’ est pas démarré.
On indique au conducteur de maintenir sa vitesse.
Lorsque le feu de signalisation affiche un premier signal et affichera un deuxième signal dans la durée jusqu’ au changement de signal Tcc et si TVego > Tcc > Tv*m, le procédé se poursuit par une quatrième étape 4. On estime qu’ à la vitesse actuelle, le véhicule atteindra le feu de signali sation alors que celui-ci affichera un deuxième signal. Par contre, en accélérant à la vitesse maximale autorisée, le véhicule franchira le feu de signalisation alors que celui-ci affichera un premier signal, avant un changement vers un deuxième signal .
Le mode de fonctionnement tout électrique peut-être insuffisant. On modifie alors la loi de gestion de l ’ énergie a fin de démarrer le moteur thermique pour fournir une puissance supplémentaire. La loi de gestion de l ’ énergie est également modifiée de sorte à interdire l ’ arrêt du moteur thermique.
On indique au conducteur la vitesse à atteindre.
Lorsque le feu de signalisation affiche un premier signal et affichera un deuxième signal dans la durée jusqu’ au changement de signal Tcc et si Tv*im > Tcc, le procédé se poursuit par une cinquième étape 5. On estime que, même à la vitesse maximale autorisée, le véhicule atteindra le feu de signali sation alors que celui-ci affichera un deuxième signal .
On indique alors au conducteur de relâcher la pédale d’ accélérateur. Si la batterie de traction n’ est pas totalement chargée, on modifie la loi de gestion de l ’ énergie de sorte que le mode de fonctionnement tout électrique forcé, pour procéder à un freinage récupératif. Lorsque le feu de signalisation affiche un deuxième signal et affichera un premier signal dans la durée jusqu’ au changement de signal Tcc, et si Tcc < le procédé se poursuit par une sixième étape 6. On estime qu’ à la vitesse actuelle, le véhicule franchira le feu de signalisation alors que celui-ci affichera un premier signal, après un changement depuis un deuxième signal . On commande alors le maintien de la vitesse du véhicule inchangée et on modifie la loi de gestion de l ’ énergie de sorte que le mode de fonctionnement du groupe motopropulseur demeure inchangé. Notamment, le mode de fonctionnement peut rester en tout électrique si la puissance fournie est suffisante, sinon le mode de fonctionnement hybride (deuxième mode de fonctionnement) est enclenché.
Mode hybride enclenché : démarrage moteur thermique et mode maintenu (pas d’ action sur embrayage, boite de vitesses, .) aucun changement sur l ’ état de la chaîne de traction.
Lorsque le feu de signalisation affiche un deuxième signal et affichera un premier signal dans la durée jusqu’ au changement de signal Tcc, et si TVego < Tcc < TsaiUng, le procédé se poursuit par une septième étape 7. On estime qu’ à la vitesse actuelle, le véhicule atteindra le feu de signalisation alors que celui-ci affichera un deuxième signal, avant un changement de signal . Par contre, en passant en mode roue libre (« sailing » en langue anglaise), le véhicule franchira le feu de signalisation alors que celui-ci affichera un premier signal, après un changement de signal .
On commande le véhicule de sorte qu’ il évolue en mode roue libre. En d’ autres termes, si elle était active, l ’inj ection est coupée et le véhicule n’ évolue que sous l ’ effet de sa propre inertie et n’ est ralenti que par la traînée aérodynamique, la résistance des pneus et la rési stance au roulement du véhicule. On indique au conducteur de lâcher la pédale d’ accélérateur. En roue libre sur un véhicule hybride, on coupe le moteur thermique et si possible on désaccouple la ou les machines électriques pour limiter les pertes.
On modifie la loi de gestion de l’ énergie de sorte que le mode de fonctionnement tout électrique est forcé, le moteur thermique étant alors arrêté. La loi de gestion de l ’ énergie est également modifiée de sorte à adapter le freinage récupératif pour atteindre la vitesse consigne. Enfin, lorsque la batterie de traction est trop déchargée et que la phase d‘ arrêt du moteur thermique est trop courte, alors celui-ci est gardé au ralenti .
Il s’ agit d’un mode hybride dans lequel la machine électrique est utilisée en mode génératrice. L’ arrêt/démarrage du moteur thermique n’ est pas rentabilisé s’ il est trop court.
Lorsque le feu de signalisation affiche un deuxième signal et affichera un premier signal dans la durée jusqu’ au changement de signal Tcc, et si Tfm < Tcc, le procédé se poursuit par une huitième étape 8. On estime que même en mode frein moteur, le véhicule atteindra le feu de signalisation alors que celui-ci affichera un deuxième signal, avant un changement de signal .
On indique au conducteur une vitesse conseillée et de lâcher la pédale d’ accélérateur.
On modifie la loi de gestion de l ’ énergie de sorte à imposer un fonctionnement du véhicule en mode tout électrique afin de bénéficier d’un freinage récupératif. Le frein mécanique est alors employé en complément.
A l ’ issue des étapes 3 à 8, le procédé se termine lors d’ une neuvième étape 9 lors du franchissement du feu de signalisation, au cours de laquelle on supprime l ’ information affichée au conducteur et on autorise tous les modes de fonctionnement du groupe motopropulseur hybride. Le procédé reprend ensuite à la première étape 1 en considérant le prochain feu de signalisation.
Lorsqu’ il y a plusieurs feux de signalisation, on peut modifier la loi de gestion de l ’ énergie lors du passage d’un premier feu de signalisation afin de forcer une décharge de la batterie pour conserver la possibilité de réaliser un freinage récupératif lors du passage des feux de signalisation suivant.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de commande d’un véhicule automobile muni d’un groupe motopropulseur hybride comprenant un moteur thermique et au moins une machine électrique, régi par une loi de gestion de l ’ énergi e prédéterminée, le véhicule comprenant par ailleurs un calculateur, une interface homme machine pour afficher des informations au conducteur et des moyens de communication avec au moins un feu de signalisation, le procédé comprenant les étapes suivantes :
- le calculateur reçoit des informations d’un feu de signalisation,
- le calculateur détermine la distance au feu de signalisation, le signal actif affiché par le feu de signalisation parmi un premier signal associé à une autorisation de franchissement et un deuxième signal associé à une interdiction de franchissement, et une durée jusqu’ au changement de signal du feu de signalisation en fonction desdites informations reçues,
- le calculateur compare la durée jusqu’ au changement de signal du feu de signalisation avec une durée pour franchir la di stance jusqu’ au feu de signalisation,
- le calculateur modifie temporairement la loi de gestion de l ’ énergie en fonction du résultat de la comparaison et envoie une indication au conducteur d’ au moins une action à effectuer, en cohérence avec ladite modification de la loi de gestion de l ’ énergie, de sorte à limiter l ’ énergie dépensée jusqu’ au franchissement du feu de signalisation.
2. Procédé de commande d’un véhicule automobile selon la revendication 1 , dans lequel, lorsque le feu de signalisation affiche le deuxième signal et lorsque la durée pour franchir la distance jusqu’ au feu de signalisation à la vitesse actuelle du véhicule est inférieure à la durée jusqu’ au changement de signal, elle-même inférieure à la durée nécessaire au véhicule pour parcourir la distance jusqu’ au feu de signalisation en roue libre, le calculateur modifie temporairement la loi de gestion de l ’ énergie pour adapter le freinage récupératif en fonction de la distance au feu de signalisation, et le calculateur envoie une indication au conducteur de relâcher la pédale d’ accélérateur.
3. Procédé de commande d’un véhicule automobile selon l ’une quelconque des revendications 1 à 2, dans lequel, lorsque le feu de signalisation affiche le premier signal et lorsque la durée jusqu’ au changement de signal est supérieure à la durée pour franchir la distance jusqu’ au feu de signalisation à la vitesse actuelle du véhicule, le calculateur modifie temporairement la loi de gestion de l ’ énergie de sorte à maintenir la vitesse à la roue requise, de préférence en mode tout électrique, et le calculateur envoie une indication au conducteur de maintenir au moins la vitesse actuelle du véhicule.
4. Procédé de commande d’un véhicule automobile selon l ’une quelconque des revendications 1 à 3 , dans lequel, lorsque le feu de signalisation affiche le premier signal et lorsque la durée pour franchir la distance jusqu’ au feu de signalisation à la vitesse actuelle du véhicul e est supérieure à la durée jusqu’ au changement de signal, elle-même supérieure à la durée pour franchir la distance jusqu’ au feu de signalisation à la vitesse maximale autorisée, le calculateur modifie temporairement la loi de gestion de l ’ énergie de sorte que le moteur thermique soit démarré, s’ il était arrêté, et maintenu en marche jusqu’ au franchissement du feu de signalisation afin de fournir une puissance supplémentaire, et le calculateur envoie une indication au conducteur de la vitesse maximale autorisée à atteindre.
5. Procédé de commande d’un véhicule automobile selon l ’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel, lorsque le feu de signalisation affiche le premier signal et lorsque la durée pour franchir la distance jusqu’ au feu de signalisation à la vitesse maximale autorisée est supérieure à la durée jusqu’ au changement de signal, le calculateur modifie temporairement la loi de gestion de l ’ énergie de sorte à forcer un mode de fonctionnement tout électrique pour procéder à un freinage récupératif, et le calculateur envoie une indication au conducteur de relâcher la pédale d’ accélérateur.
6. Procédé de commande d’un véhicule automobile selon l ’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel, lorsque le feu de signalisation affiche le deuxième signal, et lorsque la durée jusqu’ au changement de signal est inférieure à la durée pour franchir la di stance jusqu’ au feu de signalisation à la vitesse actuelle du véhicule, le calculateur ne modifie pas la loi de gestion de l ’ énergie et, le calculateur envoie une indication au conducteur de maintenir la vitesse du véhicule inchangée, de sorte que le véhicule franchisse le feu de signalisation alors que celui-ci affichera le premier signal, après un changement depuis le deuxième signal . .
7. Procédé de commande d’un véhicule automobile selon l ’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel lorsque le feu de signalisation affiche le deuxième signal et lorsque la durée nécessaire au véhicule pour parcourir la distance jusqu’ au feu de signalisation en utilisant un frein moteur est inférieure à la durée jusqu’ au changement de signal, le calculateur modifie temporairement la loi de gestion de l ’ énergie de sorte à forcer un mode tout électrique et adapte le freinage récupératif et, le calculateur envoie une indication au conducteur d’une vitesse conseillée et de lâcher la pédale d’ accélérateur, de sorte à minimi ser la dépense d’ énergie car le véhicule atteindra le feu de signali sation alors que celui-ci affichera le deuxième signal, avant un changement de signal .
8. Procédé de commande d’un véhicule automobile selon l ’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel, lors du franchissement du feu de signalisation, le calculateur supprime les indications au conducteur et la modification temporaire de la loi de gestion de l ’ énergie prend fin.
9. Procédé de commande d’un véhicule automobile selon l ’une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel, lorsque le franchissement de plusieurs feux de signalisation est prévu sur l ’ itinéraire, le calculateur modifie temporairement la loi de gestion de l ’ énergie lors du passage d’un premier feu de signalisation afin de forcer une décharge de la batterie pour conserver la possibilité de réaliser un freinage récupératif lors du passage des feux de signalisation suivants.
10. Système de commande d’un véhicule automobile muni d’un groupe motopropulseur hybride d’une interface homme machine pour afficher des informations au conducteur, des moyens de communication avec au moins un feu de signalisation et de moyens de commande configurés pour réaliser le procédé de commande tel que revendiqué dans les revendications précédentes 1 à 9.
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