EP4683818A1 - Procédé de pilotage d'un groupe motopropulseur, groupe motopropulseur et véhicule comprenant un tel groupe motopropulseur - Google Patents

Procédé de pilotage d'un groupe motopropulseur, groupe motopropulseur et véhicule comprenant un tel groupe motopropulseur

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EP4683818A1
EP4683818A1 EP24713962.9A EP24713962A EP4683818A1 EP 4683818 A1 EP4683818 A1 EP 4683818A1 EP 24713962 A EP24713962 A EP 24713962A EP 4683818 A1 EP4683818 A1 EP 4683818A1
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EP
European Patent Office
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powertrain
electric machine
transmission shaft
control method
speed
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Pending
Application number
EP24713962.9A
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German (de)
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Inventor
Didier Martinez
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Ampere SAS
Original Assignee
Ampere SAS
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Publication date
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    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility

Definitions

  • the present invention generally relates to the control of a powertrain of an electric motor vehicle.
  • It relates more particularly to a method for controlling a powertrain comprising an electric machine, a transmission shaft for transmitting the torque developed by the electric machine to at least one drive wheel, a computer configured to send instructions to the electric machine, and a speed sensor configured to determine a rotation speed of the transmission shaft.
  • the invention finds a particularly advantageous application in the reduction of vibrations of the transmission shaft.
  • an electric machine makes it possible to turn the drive wheels of this vehicle by means of a speed reducer and a transmission shaft.
  • the transmission shaft is then interposed between the electric machine and the drive wheel.
  • the inertia of the electric machine and the drive wheel cause mechanical vibrations on the transmission shaft.
  • the transmission shaft is said to be a non-zero stiffness assembly that enters an excited mode.
  • the vibrations are all the stronger when a sudden change of instruction is applied to the electric machine (a request for strong deceleration for example). [0008] These vibrations can in particular break the transmission shaft.
  • the present invention proposes to control the powertrain using a servocontrol, and in particular a control loop.
  • control method as defined in the introduction, comprising the following steps:
  • the control of the electric machine is regulated by means of a closed loop, in real time.
  • This closed loop is based on at least one measured speed value of the transmission shaft. The vibrations are therefore corrected effectively.
  • the regulation does not impact the acceleration or deceleration requested by the driver.
  • step E4 comprises the application of a phase advance filter
  • step E4 includes the application of a high-pass filter
  • step E4 comprises the application of a phase delay filter
  • the speed sensor comprises a first detector located at one end of the transmission shaft and configured to measure a first rotational speed or located on the drive shaft and configured to determine a first rotational speed and a second detector located at a second end of the transmission shaft and configured to measure a second rotational speed, and the regulation instruction is determined as a function of the difference between the first rotational speed and the second rotational speed.
  • the invention also provides a powertrain comprising: an electric machine, a transmission shaft for transmitting the torque developed by the electric machine to at least one drive wheel, and a computer configured to send instructions, for example a torque, to the electric machine.
  • the powertrain comprises a speed sensor configured to measure a rotational speed of the transmission shaft, and that the calculator is configured to receive data from the speed sensor, to determine a regulation instruction using the received data, and to transmit said regulation instruction to the electric machine.
  • the speed sensor may be positioned on one end of the transmission shaft, on the side closest to the electric machine.
  • the invention also provides a motor vehicle comprising a powertrain as described above.
  • FIG. 1 is a schematic view of a powertrain according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 2 is a schematic view of a powertrain according to a second embodiment of the invention.
  • FIG. 3 illustrates a Bode plot representing the frequency response of a state-of-the-art powertrain, a powertrain according to the first embodiment of Fig. 1 and a powertrain according to the second embodiment of Fig. 2 when there is high adhesion between the drive wheels and the road,
  • FIG. 4 illustrates a Bode plot representing the frequency response of the state-of-the-art powertrain of Fig. 3, the powertrain according to the first embodiment of Fig. 1 and the powertrain according to the second embodiment of Fig. 2 when there is low adhesion between the drive wheels and the road,
  • FIG. 5 is a graph showing the rotational speed of an electric machine of the state-of-the-art powertrain of FIG. 3, of the powertrain according to the first embodiment of FIG. 1 and of the powertrain according to the second embodiment of FIG. 2 as a function of time, when there is strong adhesion between the traction wheels and the road
  • FIG. 6 is a graph showing the rotational speed of the electric machine of the state-of-the-art powertrain of Fig. 3, of the powertrain according to the first embodiment of Fig. 1 and of the powertrain according to the second embodiment of Fig. 2 as a function of time, when there is low adhesion between the traction wheels and the road.
  • FIG. 1 there is shown a powertrain 100A of a motor vehicle according to a first embodiment of the invention.
  • This motor vehicle could be of any type.
  • it is a car that typically has a chassis and wheels.
  • the powertrain 100A comprises an electric machine 110, at least one transmission shaft 120 and a computer 130A.
  • the calculator 130A here makes it possible to implement a control method E100A which will be described later.
  • the electric machine 150 could be of any type, in particular with axial or radial flux. It conventionally comprises a casing which houses a rotor and a stator. The rotor is adapted to rotate in the casing and it is fixed to an output shaft which is here coupled to a speed reducer 150.
  • the speed reducer 150 may be a gearbox but preferably, it may be a simpler reducer (single-ratio, or even dual-ratio).
  • the speed reducer 150 then in turn drives each transmission shaft 120.
  • Each transmission shaft 120 makes it possible to transmit the torque developed by the electric machine 110 to a drive wheel of the vehicle.
  • a single transmission shaft and the corresponding drive wheel 10 will be considered.
  • the transmission shaft 120 is preferably a single-piece element, i.e. an element constructed in a single piece. For example, it is coupled on one side to the speed reducer by a pinion and on the other to a universal joint.
  • This transmission shaft 120 is subjected to torsional and shear stresses. It can therefore be represented as a succession of springs and masses. [0045]
  • the transmission shaft is equipped with a speed sensor 140A.
  • the speed sensor 140A can be located on one end of the transmission shaft 120.
  • the speed sensor 140A is here located on the end closest to the electric machine 110.
  • the speed sensor 140A here comprises a single detector which measures values of the rotation speed of the transmission shaft 120, at the output of the speed reducer.
  • the calculator 130A can be of the analog type and include different electronic components and different input and output interfaces so as to apply filters to input signals.
  • the 130A calculator can be of the chopper-inverter type.
  • the computer 130A may be of the digital type and for example comprise a processor, a memory and different input and output interfaces.
  • the computer 130A stores a computer application, thanks to its memory, consisting of computer programs comprising instructions whose execution by the processor allows the implementation of methods such as those described below.
  • the computer application may code a chopper-inverter type function.
  • the calculator 130A is adapted to receive data.
  • the calculator can receive data D from the speed sensor 140A.
  • the data D received by the calculator 130A comprise values measured by the speed sensor 140A over time, which thus indicate the variations in the rotation speed of the transmission shaft 120.
  • the calculator 130A can determine a regulation instruction Creg using the data D received from the speed sensor 140A.
  • the computer 130A can send instructions, and in particular the regulation instruction Creg, to the electric machine 110.
  • the electric machine 110 is therefore controlled by the computer 130A.
  • the powertrain 100A is a servo-controlled system, and the electric machine 110 is controlled using a closed loop.
  • This closed loop notably allows the computer to use real-time measurements of the rotation speed of the transmission shaft 120 in order to calculate the regulation instruction Creg.
  • the powertrain 100B operates in a similar manner to the powertrain 100A, and includes in particular an electric machine 110, a reducer 150 and a transmission shaft 120 operating in the same manner as in the powertrain of FIG. 1.
  • the powertrain 100B also comprises a speed sensor 100B.
  • the speed sensor 140B comprises a first detector 141 and a second detector 142.
  • the first detector 141 is positioned at a first end of the transmission shaft 120, for example at the end closest to the electric machine 110, and makes it possible to measure a first rotational speed.
  • the second detector 142 is positioned at a second end of the transmission shaft 120, for example at the end closest to the drive wheel 10, and allows a second rotation speed to be measured.
  • the speed sensor 140B can thus, for example, measure the difference between the first rotation speed and the second rotation speed, representing the speed difference between the two ends of the transmission shaft 120.
  • the powertrain 100B also comprises a computer 130B implementing a control method E100B which will be described later.
  • the computer 130B can also be of the analog or digital type.
  • the computer 130B can, as previously described, receive data from the speed sensor 140B.
  • the data D received by the computer 130B here includes the difference in the rotation speeds of the transmission shaft 120 at its two ends.
  • the speed sensor 140B can send to the computer 130B the rotation speed values of the two ends, and the computer 130B can calculate the difference in the speeds of the two ends.
  • the data D received by the computer 130B then include the rotation speed values of the transmission shaft 120 at its two ends.
  • the calculator 130B can determine a regulation instruction Creg using the data D received from the speed sensor 140B.
  • the computer 130B can send instructions, and in particular the regulation instruction Creg, to the electric machine 110.
  • the electric machine 110 is therefore controlled by the computer 130B.
  • the powertrain 100B is a servo-controlled system, and the electric machine 110 is controlled using a closed loop.
  • This closed loop notably allows the computer to use real-time measurements of the rotation speed of the transmission shaft 120 in order to calculate the regulation instruction Creg.
  • the method of controlling E100A; E100B of the powertrain 100A; 100B which is more precisely the subject of the present invention, then aims to reduce the vibrations of the transmission shaft 120, in particular during sudden changes in the behavior of the vehicle.
  • this control method E100A; E100B comprises the following main steps:
  • the E100A control method is implemented in a loop, at regular time steps.
  • control method E100A continues to step E2) at which the computer 130A receives the data D received from the speed sensor 140A.
  • the data D received comprise the at least one rotation speed of the transmission shaft 120.
  • control method E100A then continues to step E4) in which the computer 130A determines the regulation instruction Creg using the data D received.
  • the regulation instruction Creg may be in the form of a torque.
  • the regulation instruction Creg could be any other quantity for regulating the electric machine 110, such as a power or a rotation speed for example.
  • the torque demand C1 is typically the torque required for the vehicle to move at the speed and with the acceleration requested by the driver (or by a third-party computer autonomously regulating the speed of the vehicle). Since the calculation of this torque demand is not the subject of the present invention, it will not be described in detail here.
  • the regulation torque C2 is the torque calculated by the computer in the control loop and making it possible to correct the torque request C1 in order to attenuate the vibrations of the transmission shaft 120.
  • the E100A control method makes it possible to regulate the speed of the electric machine by taking into account both the torque of the power requested by the driver, and attenuation of the vibrations of the transmission shaft 120.
  • the speed sensor 140A being positioned on the transmission shaft 120, on the side closest to the electric machine 110, the data D received by the computer 130A are the rotation speed values of the transmission shaft.
  • the position of the speed sensor 140A makes it possible to define the position of the servo. It is important that the position of the servo is upstream of the transmission shaft 120 (therefore as close as possible to the electric machine 110). Indeed, in due to the phase shift between the rotation speed of the drive wheel 10 and the speed of the electric machine 110, a servo-control near the drive wheel 10 would create strong instabilities, and therefore vibrations.
  • the calculator 130A first applies a gain K to the received data D, so as to transform the measured speed into torque.
  • This gain K makes it possible to adjust the damping of the vibration mode. The higher this gain, the more effective the damping will be.
  • the 130A calculator then applies a phase delay filter F1 to the outgoing data of the gain K.
  • the filter F1 makes it possible to anticipate the instability that will be induced by the application of a high-pass filter F2 after it. Indeed, the high-pass filter F2 described below will create a phase shift effect. Any phase shift of the direct chain of the control loop risks compromising the stability of the control. To avoid this, filters (here the filter F1) make it possible to compensate for the phase shift effect (here of the filter F2).
  • the calculator 130A then applies the high-pass filter F2 to the outgoing data of the filter F1.
  • the signal coming out of the high-pass filter F2 corresponds only to the vibrations, at high frequencies, of the transmission shaft that we wish to attenuate.
  • the control is then carried out only on these vibrations.
  • the choice of the order of the filter F2 makes it possible to set the cut-off frequency and therefore to ensure the removal of the desired frequencies.
  • the high-pass filter F2 is of the second order. Indeed, a filter of order 1 is then not effective enough and does not correct the vibrations. Conversely, a filter of order 3 corrects the vibrations, but also reduces the torque demand of the driver.
  • the computer 130A then applies a phase advance filter F3 to the outgoing data of the filter F2.
  • the phase advance filter F3 phase shifts the signals it receives.
  • This phase advance filter F3 compensates for the phase shift induced by the delays in the control loop due in particular to the measurement acquisition times, the calculation times and the command sending times.
  • This E100A control method has good performance in particular when the delay in the control chain is low (for example, less than 5 ms, preferably less than 100 ps).
  • the outgoing signals of the phase advance filter F3 correspond to the torque of C2 regulation.
  • control method E100A then continues at step E6) at which the computer 130A transmits the regulation instruction Creg, and in particular the regulation torque C0, to the electric machine 110.
  • the electric machine 110 then applies the regulation instruction Creg.
  • control method E100B comprises the same steps E2) and E6) as the control method E100A described previously. Only step E4) differs from that of the control method E100A and will be described in detail here.
  • step E2 the computer 130B receives data from the speed sensor 140B.
  • step E4) the calculator 130B first applies a gain K to the rotation speed difference of the two ends (whether it is the received data or it is calculated from the received data).
  • the calculator 130B then applies a phase advance filter F3 to the outgoing data from the application of the gain K.
  • the phase advance filter F3 compensates for the delays of the servo loop.
  • the calculator 130B can then determine the regulation instruction Creg and send it to the electric machine 110 during step E6) as described previously.
  • control loop is performed on the difference between the speeds between the two ends of the transmission shaft, that is to say between the speed of the electric machine 110 and the speed of the drive wheel 10.
  • the detectors 141, 142 include a very high sampling frequency, for example, the detectors can perform a measurement with a sampling frequency of 500 Hz to 1 kHz.
  • the adjustment of the filters is carried out using simulations making it possible to calculate the resonance frequencies of the vibrations.
  • the resonance frequency a> 1 is calculated using the following formula:
  • J t corresponds to the stiffness of the drive shaft (for example, here equivalent 27T j J e q at 150 Nm/°), and where J eq is the equivalent inertia of the drive shaft 120.
  • the resonance frequency of the vibrations also depend on the adhesion of the motor vehicle to the road.
  • the equivalent inertia ] eq can be of the order of 3.6 Kgm 2
  • the equivalent inertia ] eq can be of the order of 1.3 Kgm 2 . Consequently, and using these numerical values, the resonance frequency of the vibrations in the case of high adhesion is of the order of 7.8 Hz while it is equivalent to 13 Hz in the case of low adhesion.
  • control method E100A, E100B are therefore calibrated in order to be able to attenuate vibrations at high and low adhesions.
  • FIG 3 a Bode diagram representing the frequency response of a powertrain controlled according to a state-of-the-art control method AA, of the powertrain 100A of Figure 1 controlled according to the control method E100A and of the powertrain 100B of Figure 2 controlled according to the control method E100B when there is a strong grip between the traction wheels and the road is shown.
  • the control method according to the state of the art comprises the application of a preventive low-pass filter without regulation. This filter is therefore not in a control loop and aims to filter the high frequencies corresponding to the vibrations.
  • the frequency response of the powertrain according to the prior art (represented in dotted lines and with reference AA) has a peak around 4.5 Hz which corresponds to the resonance frequency of the vibrations in a case of strong adhesion. The method provided by the prior art does not make it possible to attenuate the resonance frequency of the vibrations and is therefore not effective.
  • the frequency response of the powertrain 100A of FIG. 1 includes a strong attenuation of the resonance frequency.
  • the frequency response of the powertrain 100B of FIG. 2 undergoes a negative gain around the resonance frequency (between -10 and -5 dB).
  • the gain G is never positive and does not approach zero.
  • the control method according to the second embodiment E100B therefore attenuates the frequencies around the resonance frequency of the vibrations in the event of strong adhesion.
  • FIG 4 a Bode diagram representing the frequency response of a powertrain driven according to a driving method not correcting for vibrations, of the powertrain 100A of Figure 1 driven according to the driving method E100A and of the powertrain 100B of Figure 2 driven according to the driving method E100B when there is low adhesion between the traction wheels and the road is shown.
  • a new transfer function can be assigned to each embodiment of the powertrain controlled according to one of the control methods AA, E100A, E100B in this case of low adhesion.
  • the top graph represents the gain G in decibels (dB) of the transfer functions of the different powertrains as a function of the frequency f in hertz (Hz).
  • the bottom graph corresponds to the phase PHI in degrees (°) of the transfer functions of the different powertrains as a function of the frequency f.
  • the frequency response of the powertrain without vibration correction (shown in dotted lines and at reference AA) has a peak around 8 Hz which corresponds to the vibration resonance frequency in a case of low grip. Unsurprisingly, the powertrain without correction does not allow the vibration resonance frequency to be attenuated.
  • the frequency response of the powertrain 100A of FIG. 1 includes a strong attenuation of the resonance frequency.
  • the gain at the resonance frequency is negative (between -10 and -5 dB).
  • the control method according to the first embodiment E100A therefore attenuates the resonance frequency of the vibrations well in the event of low grip.
  • a first vibration due to a deceleration request from the driver is observed around 1 second.
  • the curves of the three powertrains decrease over time in order to meet the driver's request.
  • the vibrations fade slightly over time t but remain very strong with variations of around 200 rpm after 2 seconds of deceleration.
  • the E100A; E100B piloting method is therefore effective when the vehicle has strong grip on the road.
  • a first vibration is observed around 1 second due to a deceleration request from the driver.
  • the curves of the three powertrains decrease over time t in order to meet the driver's request.
  • the vibrations fade slightly over time but remain present after 1.4 seconds.
  • the E100A; E100B control method is therefore effective when the vehicle has low road grip.

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Abstract

L'invention concerne un procédé de pilotage (E100A) d'un groupe motopropulseur (100A) comprenant une machine électrique (110), un arbre de transmission (120) permettant de transmettre le couple développé par la machine électrique jusqu'à au moins une roue motrice (10), un calculateur (130A) configuré pour envoyer des instructions à la machine électrique, et un capteur de vitesse (140A) configuré pour déterminer une vitesse de rotation de l'arbre de transmission. Selon l'invention, le procédé de pilotage comprend les étapes suivantes : - E2) réception de données (D) depuis le capteur de vitesse, - E4) détermination par le calculateur d'une instruction de régulation (Creg), par exemple un couple, grâce aux données reçues, et - E6) transmission de l'instruction de régulation à la machine électrique. L'invention concerne également un groupe motopropulseur configuré pour mettre en œuvre un tel procédé et un véhicule automobile comportant un tel groupe motopropulseur.

Description

DESCRIPTION
TITRE DE L’INVE TION : PROCÉDÉ DE PILOTAGE D’UN GROUPE MOTOPROPULSEUR, GROUPE MOTOPROPULSEUR ET VEHICULE COMPRENANT UN TEL GROUPE MOTOPROPULSEUR
DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION
[0001] La présente invention concerne de manière générale le pilotage d’un groupe motopropulseur de véhicule automobile électrique.
[0002] Elle concerne plus particulièrement un procédé de pilotage d’un groupe motopropulseur comprenant une machine électrique, un arbre de transmission permettant de transmettre le couple développé par la machine électrique jusqu’à au moins une roue motrice, un calculateur configuré pour envoyer des instructions à la machine électrique, et un capteur de vitesse configuré pour déterminer une vitesse de rotation de l’arbre de transmission.
[0003] L’invention trouve une application particulièrement avantageuse dans la réduction des vibrations de l’arbre de transmission.
[0004] Elle concerne également un groupe motopropulseur. Elle concerne aussi un véhicule automobile équipé d’un tel groupe motopropulseur.
ETAT DE LA TECHNIQUE
[0005] Dans un groupe motopropulseur électrique de véhicule automobile, une machine électrique permet de faire tourner les roues motrices de ce véhicule par l’intermédiaire d’un réducteur de vitesse et d’un arbre de transmission.
[0006] L’arbre de transmission se trouve alors interposé entre la machine électrique et la roue motrice. L’inertie de la machine électrique et de la roue motrice entrainent la création de vibrations mécaniques sur l’arbre de transmission. On dit que l’arbre de transmission est un ensemble de raideur non nulle qui rentre dans un mode excité.
[0007] Les vibrations sont d’autant plus fortes lorsqu’un changement d’instruction brutal est appliqué à la machine électrique (une demande de forte décélération par exemple). [0008] Ces vibrations peuvent notamment casser l’arbre de transmission.
[0009] Une solution de filtre préventif existe aujourd’hui. Les vibrations étant des mouvements mécaniques de haute fréquence, la demande de couple envoyé à la machine électrique peut être filtré par un filtre passe-bas afin de supprimer les fréquences générant ces vibrations.
[0010] Ce filtre étant appliqué en préventif (et non adapté à la demande de couple) s’avère peu efficace, les vibrations étant en effet toujours présentes. De plus, cette solution entraine souvent une diminution de l’accélération ou de la décélération demandée.
[0011] Enfin, la mise en place d’un tel filtre nécessite de nombreux essais en usine (pour paramétrer le filtre) et coûte donc cher.
PRESENTATION DE L'INVENTION
[0012] Afin de remédier aux inconvénients précités de l’état de la technique, la présente invention propose de piloter le groupe motopropulseur grâce à un asservissement, et notamment une boucle de régulation.
[0013] Plus particulièrement, on propose selon l’invention un procédé de pilotage tel que défini dans l’introduction, comprenant les étapes suivantes :
- E2) réception de données depuis le capteur de vitesse,
- E4) détermination par le calculateur d’une instruction de régulation, par exemple un couple, grâce aux données reçues, et
- E6) transmission de l’instruction de régulation à la machine électrique.
[0014] Ainsi, grâce à l’invention, la commande de la machine électrique est régulée grâce à une boucle fermée, en temps réel. Cette boucle fermée se base sur au moins une valeur de vitesse mesurée de l’arbre de transmission. Les vibrations sont donc corrigées de manière efficace. De plus la régulation n’impacte pas l’accélération ou la décélération demandée par le conducteur.
[0015] D’autres caractéristiques avantageuses et non limitatives du procédé de pilotage conforme à l’invention, prises individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles, sont les suivantes :
[0016] - l’instruction de régulation est déterminée en fonction de la différence entre une demande de couple que le groupe motopropulseur doit exercer et un couple de régulation, [0017] - l’étape E4) comprend l’application d’un filtre à avance de phase,
[0018] - les données reçues par le calculateur comprennent des valeurs de vitesse de rotation du moteur électrique ramenée sur l’arbre de transmission, [0019] - l’étape E4) comprend l’application d’un filtre passe-haut,
[0020] - l’étape E4) comprend l’application d’un filtre à retard de phase, et
[0021] - le capteur de vitesse comprend un premier détecteur situé à une extrémité de l’arbre de transmission et configuré pour mesurer une première vitesse de rotation ou situé sur l’arbre moteur et configuré pour déterminer une première vitesse de rotation et un second détecteur situé à une deuxième extrémité de l’arbre de transmission et configuré pour mesurer une seconde vitesse de rotation, et l’instruction de régulation est déterminée en fonction de l’écart entre la première vitesse de rotation et la seconde vitesse de rotation. [0022] L’invention propose également un groupe motopropulseur comprenant : une machine électrique, un arbre de transmission permettant de transmettre le couple développé par la machine électrique jusqu’à au moins une roue motrice, et un calculateur configuré pour envoyer des instructions, par exemple un couple, à la machine électrique. [0023] Il est prévu que le groupe motopropulseur comprend un capteur de vitesse configuré pour mesurer une vitesse de rotation de l’arbre de transmission, et que le calculateur est configuré pour recevoir des données depuis le capteur de vitesse, pour déterminer une instruction de régulation grâce aux données reçues, et pour transmettre ladite instruction de régulation à la machine électrique.
[0024] En outre, le capteur de vitesse peut être positionné sur une extrémité de l’arbre de transmission, du côté le plus proche de la machine électrique.
[0025] L’invention propose également un véhicule automobile comportant un groupe motopropulseur tel que décrit précédemment.
[0026] Bien entendu, les différentes caractéristiques, variantes et formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTIO
[0027] La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d’exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l’invention et comment elle peut être réalisée.
[0028] Sur les dessins annexés :
[0029] [Fig. 1] est une vue schématique d’un groupe motopropulseur selon un premier mode de réalisation de l’invention ;
[0030] [Fig. 2] est une vue schématique d’un groupe motopropulseur selon un second mode de réalisation de l’invention ;
[0031] [Fig. 3] illustre un diagramme de Bode représentant la réponse en fréquence d’un groupe motopropulseur de l’état de l’art, d’un groupe motopropulseur selon le premier mode de réalisation de la figure 1 et d’un groupe motopropulseur selon le second mode de réalisation de de la figure 2 lorsqu’il y a une forte adhérence entre les roues de traction et la route,
[0032] [Fig. 4] illustre un diagramme de Bode représentant la réponse en fréquence du groupe motopropulseur de l’état de l’art de la figure 3, du groupe motopropulseur selon le premier mode de réalisation de la figure 1 et du groupe motopropulseur selon le second mode de réalisation de la figure 2 lorsqu’il y a une faible adhérence entre les roues de traction et la route,
[0033] [Fig. 5] est un graphique présentant la vitesse de rotation d’une machine électrique du groupe motopropulseur de l’état de l’art de la figure 3, du groupe motopropulseur selon le premier mode de réalisation de la figure 1 et du groupe motopropulseur selon le second mode de réalisation de de la figure 2 en fonction du temps, lorsqu’il y a une forte adhérence entre les roues de traction et la route, et [0034] [Fig. 6] est un graphique présentant la vitesse de rotation de la machine électrique du groupe motopropulseur de l’état de l’art de la figure 3, du groupe motopropulseur selon le premier mode de réalisation de la figure 1 et du groupe motopropulseur selon le second mode de réalisation de de la figure 2 en fonction du temps, lorsqu’il y a une faible adhérence entre les roues de traction et la route.
[0035] Sur la figure 1 , on a représenté un groupe motopropulseur 100A d’un véhicule automobile selon un premier mode de réalisation de l’invention.
[0036] Ce véhicule automobile pourrait être de tout type. Il s’agit par exemple d’une voiture comportant classiquement un châssis et des roues.
[0037] Le groupe motopropulseur 100A comprend une machine électrique 110, au moins un arbre de transmission 120 et un calculateur 130A.
[0038] Le calculateur 130A permet ici de mettre en œuvre un procédé de pilotage E100A qui sera décrit par la suite.
[0039] La machine électrique 150 pourrait être de tout type, notamment à flux axial ou radial. Elle comporte classiquement un carter qui loge un rotor et un stator. Le rotor est adapté à tourner dans le carter et il est fixé à un arbre de sortie qui est ici couplé à un réducteur de vitesse 150.
[0040] Le réducteur de vitesse 150 peut être une boîte de vitesses mais de manière préférentielle, il pourra s’agir d’un réducteur plus simple (mono-rapport, voire bi-rapports).
[0041] Le réducteur de vitesse 150 entraine ensuite à son tour chaque arbre de transmission 120.
[0042] Chaque arbre de transmission 120 permet de transmettre le couple développé par la machine électrique 110 jusqu’à une roue motrice du véhicule. Dans la suite, on considérera un seul arbre de transmission et la roue motrice 10 correspondante.
[0043] L’arbre de transmission 120 est de préférence un élément monobloc, c’est-à-dire un élément construit en une seule pièce monobloc. Il est par exemple couplé d’un côté au réducteur de vitesse par un pignon et de l’autre à un joint de cardan.
[0044] Cet arbre de transmission 120 est soumis à des contraintes de torsion et de cisaillement. Il peut donc être représenté comme une succession de ressorts et de masses. [0045] L’arbre de transmission est équipé d’un capteur de vitesse 140A.
[0046] Le capteur de vitesse 140A peut être situé sur une extrémité de l’arbre de transmission 120. Le capteur de vitesse 140A est ici situé sur l’extrémité la plus proche de la machine électrique 110. Le capteur de vitesse 140A comprend ici un unique détecteur qui mesure des valeurs de la vitesse de rotation de l’arbre de transmission 120, au niveau de la sortie du réducteur de vitesses.
[0047] Le calculateur 130A peut être de type analogique et comporter différents composants électroniques et différentes interfaces d’entrée et de sortie de manière à appliquer des filtres à des signaux en entrée. Par exemple, le calculateur 130A peut être de type hacheur-onduleur.
[0048] En variante, le calculateur 130A peut être de type numérique et par exemple comprendre un processeur, une mémoire et différentes interfaces d'entrée et de sortie. Dans cette variante, le calculateur 130A mémorise une application informatique, grâce à sa mémoire, constituée de programmes d’ordinateur comprenant des instructions dont l’exécution par le processeur permet la mise en œuvre de procédés tels que ceux décrit ci- après. Dans cette éventualité, l’application informatique peut coder une fonction de type hacheur-onduleur.
[0049] Grâce à ses interfaces d'entrée, le calculateur 130A est adapté à recevoir des données. Notamment, le calculateur peut recevoir des données D depuis le capteur de vitesse 140A. Les données D reçues par le calculateur 130A comprennent des valeurs mesurées par le capteur de vitesse 140A au cours du temps, qui indiquent ainsi les variations de la vitesse de rotation de l’arbre de transmission 120.
[0050] Le calculateur 130A peut déterminer une instruction de régulation Creg grâce aux données D reçues depuis le capteur de vitesse 140A.
[0051 ] Grâce à ses interfaces de sortie, le calculateur 130A peut envoyer des instructions, et notamment l’instruction de régulation Creg, à la machine électrique 110. La machine électrique 110 est donc pilotée par le calculateur 130A.
[0052] Autrement dit, le groupe motopropulseur 100A est un système asservi, et la machine électrique 110 est pilotée grâce à une boucle fermée. Cette boucle fermée permet notamment au calculateur d’utiliser des mesures en temps réel de la vitesse de rotation de l’arbre de transmission 120 afin de calculer l’instruction de régulation Creg.
[0053] Sur la figure 2, on a représenté schématiquement un groupe motopropulseur 100B selon un second mode de réalisation de l’invention. Ce groupe motopropulseur 100B est également destiné à motoriser un véhicule automobile.
[0054] Le groupe motopropulseur 100B fonctionne de manière similaire au groupe motopropulseur 100A, et on y retrouve notamment une machine électrique 110, un réducteur 150 et un arbre de transmission 120 fonctionnant de la même manière que dans le groupe motopropulseur de la figure 1 .
[0055] Le groupe motopropulseur 100B selon ce second mode de réalisation comprend aussi un capteur de vitesse 100B. Dans ce mode de réalisation, le capteur de vitesse 140B comprend un premier détecteur 141 et un second détecteur 142. Le premier détecteur 141 est positionnée à une première extrémité de l’arbre de transmission 120, par exemple à l’extrémité la plus proche de la machine électrique 110, et permet de mesurer une première vitesse de rotation. Le second détecteur 142 est positionnée à une seconde extrémité de l’arbre de transmission 120, par exemple à l’extrémité la plus proche de la roue motrice 10, et permet de mesurer une seconde vitesse de rotation.
[0056] Le capteur de vitesse 140B peut ainsi par exemple mesurer l’écart entre la première vitesse de rotation et la seconde vitesse de rotation, représentant l’écart de vitesses entre les deux extrémités de l’arbre de transmission 120.
[0057] Le groupe motopropulseur 100B comprend également un calculateur 130B mettant en œuvre un procédé de pilotage E100B qui sera décrit par la suite. Le calculateur 130B peut également être de type analogique ou numérique.
[0058] Le calculateur 130B peut, comme décrit précédemment, recevoir des données du capteur de vitesse 140B.
[0059] Les données D reçues par le calculateur 130B comprennent ici l’écart des vitesses de rotations de l’arbre de transmission 120 en ses deux extrémités.
[0060] En variante, le capteur de vitesse 140B peut envoyer au calculateur 130B les valeurs de vitesses de rotation des deux extrémités, et le calculateur 130B peut calculer l’écart des vitesses des deux extrémités. Les données D reçues par le calculateur 130B comprennent alors les valeurs de vitesses de rotations de l’arbre de transmission 120 en ses deux extrémités.
[0061] Le calculateur 130B peut déterminer une instruction de régulation Creg grâce aux données D reçues depuis le capteur de vitesse 140B.
[0062] Grâce à ses interfaces de sortie, le calculateur 130B peut envoyer des instructions, et notamment l’instruction de régulation Creg, à la machine électrique 110. La machine électrique 110 est donc pilotée par le calculateur 130B.
[0063] Autrement dit, et de manière similaire au premier mode de réalisation, le groupe motopropulseur 100B est un système asservi, et la machine électrique 110 est pilotée grâce à une boucle fermée. Cette boucle fermée permet notamment au calculateur d’utiliser des mesures en temps réel de la vitesse de rotation de l’arbre de transmission 120 afin de calculer l’instruction de régulation Creg.
[0064] Le procédé de pilotage E100A ; E100B du groupe motopropulseur 100A ; 100B, qui fait plus précisément l’objet de la présente invention, vise alors à réduire les vibrations de l’arbre de transmission 120, notamment lors de changements brutaux de comportement du véhicule.
[0065] Selon une caractéristique particulièrement avantageuse de l’invention, ce procédé de pilotage E100A ; E100B comporte les étapes principales suivantes :
[0066] E2) réception par le calculateur 130A ; 130B des données D depuis le capteur de vitesse 140A ; 140B,
[0067] E4) détermination de l’instruction de régulation Creg grâce aux données D reçues, et
[0068] E6) transmission de l’instruction de régulation Creg à la machine électrique 110. [0069] Deux modes de réalisations de ce procédé sont décrits ici.
[0070] Dans un premier temps, on peut décrire de manière plus détaillée le premier mode de réalisation du procédé de pilotage E100A du groupe motopropulseur 100A de la manière suivante, en référence à la figure 1.
[0071] Le procédé de pilotage E100A est mis en œuvre en boucle, à pas de temps réguliers.
[0072] Il commence à une étape préliminaire pendant laquelle le capteur de vitesse 140A mesure une valeur de la vitesse de rotation de l’arbre de transmission 120. Le capteur de vitesse 140A envoie ensuite la valeur mesurée au calculateur 130A.
[0073] Le procédé de pilotage E100A poursuit à l’étape E2) à laquelle le calculateur 130A reçoit les données D reçues du capteur de vitesse 140A. Les données D reçues comprennent la au moins une vitesse de rotation de l’arbre de transmission 120.
[0074] Le procédé de pilotage E100A poursuit ensuite à l’étape E4) à laquelle le calculateur 130A détermine l’instruction de régulation Creg grâce aux données D reçues.
[0075] L’instruction de régulation Creg peut être sous la forme d’un couple. En variante, l’instruction de régulation Creg pourrait être n’importe quelle autre grandeur permettant de réguler la machine électrique 110, comme une puissance ou une vitesse de rotation par exemple.
[0076] L’instruction de régulation Creg est ici déterminée par la différence entre une demande de couple C1 et un couple de régulation C2, soit Creg=C1-C2.
[0077] La demande de couple C1 est typiquement le couple nécessaire pour que le véhicule avance à la vitesse et avec l’accélération demandée par le conducteur (ou par un calculateur tiers régulant de façon autonome la vitesse du véhicule). Le calcul de cette demande de couple ne faisant pas l’objet de la présente invention, il ne sera pas ici décrit en détail.
[0078] Le couple de régulation C2 est le couple calculé par le calculateur dans la boucle d’asservissement et permettant de corriger la demande de couple C1 afin d’atténuer les vibrations de l’arbre de transmission 120.
[0079] Autrement dit, le procédé de pilotage E100A permet de réguler la vitesse de la machine électrique en tenant compte à la fois du couple de la puissance demandée par le conducteur, et à la fois d’une atténuation des vibrations de l’arbre de transmission 120.
[0080] Le capteur de vitesse 140A étant positionné sur l’arbre de transmission 120, du côté le plus proche de la machine électrique 110, les données D reçues par le calculateur 130A sont les valeurs de vitesse de rotation de l’arbre de transmission.
[0081] La position du capteur de vitesse 140A permet de définir la position de l'asservissement. Il est important que la position de l’asservissement soit en amont de l'arbre de transmission 120 (donc au plus près de la machine électrique 110). En effet, en raison du déphasage entre la vitesse de rotation de la roue motrice 10 et la vitesse de la machine électrique 110, un asservissement près de la roue motrice 10 créerait de fortes instabilités, et donc des vibrations.
[0082] Le calculateur 130A applique d’abord un gain K aux données D reçues, de façon à transformer la vitesse mesurée en couple. Ce gain K permet d’ajuster l’amortissement du mode de vibration. Plus ce gain est élevé, plus l’amortissement sera efficace. Il existe cependant une limite déterminée par la marge de stabilité de la boucle de régulation en vitesse. En effet, au-delà de cette limite, les marges de stabilité de la boucle de régulation sont trop réduites et donc pas acceptable.
[0083] Le calculateur 130A applique ensuite un filtre à retard de phase F1 sur les données sortantes du gain K. Le filtre F1 permet d’anticiper l’instabilité qui sera induite par l’application d’un filtre passe-haut F2 à sa suite. En effet, le filtre passe-haut F2 décrit ci- dessous va créer un effet de déphasage. Tout déphasage de la chaine directe de la boucle d’asservissement risque de compromettre la stabilité de l’asservissement. Pour éviter cela, des filtres (ici le filtre F1) permettent de compenser l’effet de déphasage (ici du filtre F2).
[0084] Le calculateur 130A applique ensuite le filtre passe-haut F2 sur les données sortantes du filtre F1.
[0085] La vitesse de rotation de l’arbre de transmission 120 correspondant aux instructions du conducteur étant à basses fréquences, le filtre passe-haut F2 permet d’annuler le gain correspondant à ces consignes.
[0086] En d’autres termes, le signal sortant du filtre passe-haut F2 correspond uniquement aux vibrations, à hautes fréquences, de l’arbre de transmission que l’on souhaite atténuer. L’asservissement se fait alors uniquement sur ces vibrations.
[0087] Le choix de l’ordre du filtre F2 permet de paramétrer la fréquence de coupure et donc d’assurer le retrait des fréquences voulues. Ici, le filtre passe-haut F2 est de deuxième ordre. En effet, un filtre d’ordre 1 n’est alors pas assez efficace et ne corrige pas les vibrations. A l’inverse, un filtre d’ordre 3 corrige les vibrations, mais diminue également la demande de couple du conducteur.
[0088] Le calculateur 130A applique ensuite un filtre à avance de phase F3 sur les données sortantes du filtre F2. Le filtre à avance de phase F3 déphase les signaux qu’il reçoit.
[0089] Ce filtre à avance de phase F3 compense le déphasage induit par les retards de la boucle d’asservissement dus notamment aux temps d’acquisition de la mesure, aux temps de calcul et aux temps d’envoi de la commande. Ce procédé de pilotage E100A a notamment des bonnes performances lorsque le retard de la chaine d’asservissement est faible (par exemple, inférieur 5 ms, de préférence inférieur à 100 ps).
[0090] Les signaux sortants du filtre à avance de phase F3 correspondent au couple de régulation C2.
[0091] Le procédé de pilotage E100A se poursuit ensuite à l’étape E6) à laquelle le calculateur 130A transmet l’instruction de régulation Creg, et notamment le couple de régulation C0, à la machine électrique 110. La machine électrique 110 applique ensuite l’instruction de régulation Creg.
[0092] Le second mode de réalisation du procédé de pilotage E100B, schématisé sur la figure 2, repose sur le groupe motopropulseur 100B dans lequel le capteur de vitesse 140B comprend deux détecteurs 141 , 142 positionnés aux deux extrémités de l’arbre de transmission 120.
[0093] Le procédé de pilotage E100B comprend les mêmes étapes E2) et E6) que le procédé de pilotage E100A décrites précédemment. Seule l’étape E4) se distingue de celle du procédé de pilotage E100A et sera décrite en détails ici.
[0094] Lors de l’étape E2), le calculateur 130B reçoit des données du capteur de vitesse 140B.
[0095] De préférence, les données D reçues comprennent des valeurs de l’écart des vitesses de rotation des deux extrémités de l’arbre de transmission 120. En variante, les données reçues sont les valeurs de vitesse de rotation des deux extrémités de l’arbre de transmission 120 et calcule l’écart entre les deux.
[0096] Lors de l’étape E4), le calculateur 130B applique d’abord un gain K à l’écart de vitesse de rotation des deux extrémités (que ce soient les données reçues ou que ce soit calculé à partir des données reçues).
[0097] Le calculateur 130B applique ensuite un filtre à avance de phase F3 sur les données sortantes de l’application du gain K. De manière similaire au premier mode de réalisation E100A, le filtre à avance de phase F3 compense les retards de la boucle d’asservissement.
[0098] Les signaux sortants du filtre à avance de phase F3 correspondent au couple de régulation C2.
[0099] Le calculateur 130B peut alors déterminer l’instruction de régulation Creg et l’envoyer à la machine électrique 110 lors de l’étape E6) tel que décrit précédemment.
[0100] Dans ce mode de réalisation, la boucle de régulation est effectuée sur l’écart entre les vitesses entre les deux extrémités de l’arbre de transmission, c’est-à-dire entre la vitesse de la machine électrique 110 et la vitesse de la roue motrice 10.
[0101] Cette solution est particulièrement intéressante si les détecteurs 141, 142 comprennent une fréquence d’échantillonnage très élevée, par exemple, les détecteurs peuvent réaliser une mesure avec une fréquence d’échantillonnage de 500 Hz à 1kHz.
[0102] Dans les deux modes de réalisation décrits ci-dessus, le réglage des filtres est réalisé grâce à des simulations permettant de calculer les fréquences de résonnance des vibrations. La fréquence de résonnance a>1 est calculée grâce à la formule suivante : =
1 I K
— — où Kt correspond à la raideur de l’arbre de transmission (par exemple, ici équivalent 27T j Jeq à 150 N.m/°), et où Jeq est l’inertie équivalente de l’arbre de transmission 120. L’inertie équivalente Jeq de l’arbre de transmission 120 est calculée grâce à la formule Jeq = ^2. * J J
9 2 ear r w où kqear est une constante sans unité du réducteur équivalant à 8.57, Jr est gear*Jr+Jw ° l’inertie du rotor de la machine électrique 110 et Jw est l’inertie de la au moins une roue motrice et du véhicule automobile.
[0103] Les paramètres cités précédemment et donc la fréquence de résonnance des vibrations dépendent aussi de l'adhérence du véhicule automobile à la route. Par exemple, en forte adhérence, l’inertie équivalente ]eq peut être de l’ordre de 3.6 K.g.m2, alors que en cas de faible adhérence, l’inertie équivalente ]eq peut être de l’ordre de 1.3 K.g.m2. Par conséquent, et en utilisant ces valeurs numériques, la fréquence de résonnance des vibrations dans un cas de forte adhérence est de l’ordre de 7.8 Hz tandis qu’elle équivaut à 13 Hz en faible adhérence.
[0104] Les deux modes de réalisation du procédé de pilotage E100A, E100B sont donc calibrés afin de pouvoir atténuer les vibrations à fortes et à faibles adhérences.
[0105] Sur la figure 3, un diagramme de Bode représentant la réponse en fréquence d’un groupe motopropulseur piloté selon un procédé de pilotage de l’état de l’art AA, du groupe motopropulseur 100A de la figure 1 piloté selon le procédé de pilotage E100A et du groupe motopropulseur 100B de la figure 2 piloté selon le procédé de pilotage E100B lorsqu’il y a une forte adhérence entre les roues de traction et la route est représenté.
[0106] On peut attribuer une fonction de transfert à chaque mode de réalisation du groupe motopropulseur piloté selon un des procédés de pilotage AA, E100A, E100B dans ce cas de forte adhérence. Le graphique du haut représente le gain G en décibels (dB) des fonctions de transfert des différents groupes motopropulseurs en fonction de la fréquence f en hertz (Hz). Le graphique du bas correspond à la phase PHI en degrés (°) des fonctions de transfert des différents groupes motopropulseurs en fonction de la fréquence f.
[0107] Le procédé de pilotage selon l’état de l’art comprend l’application d’un filtre passe- bas préventif sans régulation. Ce filtre n’est donc pas dans une boucle d’asservissement et a pour objectif de filtrer les hautes fréquences correspondant aux vibrations. La réponse en fréquence du groupe motopropulseur selon l’art antérieur (représenté en pointillé et à la référence AA) présente un pic autour de 4,5Hz qui correspond à la fréquence de résonnance des vibrations dans un cas de forte adhérence. La méthode prévue par l’art antérieur ne permet pas d’atténuer la fréquence de résonnance des vibrations et n’est donc pas efficace. [0108] La réponse en fréquence du groupe motopropulseur 100A de la figure 1 (représenté en tiret) comprend une forte atténuation de la fréquence de résonnance. Seule une légère augmentation avoisinant les OdB est visible en amont de la fréquence de résonnance. Le gain G au niveau de la fréquence de résonnance est négatif (entre -10 et 0 dB). Le procédé de pilotage selon le premier mode de réalisation E100A atténue donc bien la fréquence de résonnance des vibrations en cas de forte adhérence.
[0109] Enfin, la réponse en fréquence du groupe motopropulseur 100B de la figure 2 (représenté en trait plein) subit un gain négatif aux alentours de la fréquence de résonnance (entre -10 et -5 dB). Le gain G n’est jamais positif et ne s’approche pas de zéro. Le procédé de pilotage selon le second mode de réalisation E100B atténue donc bien les fréquences autour de la fréquence de résonnance des vibrations en cas de forte adhérence.
[0110] Sur la figure 4, un diagramme de Bode représentant la réponse en fréquence d’un groupe motopropulseur piloté selon un procédé de pilotage ne corrigeant pas les vibrations, du groupe motopropulseur 100A de la figure 1 piloté selon le procédé de pilotage E100A et du groupe motopropulseur 100B de la figure 2 piloté selon le procédé de pilotage E100B lorsqu’il y a une faible adhérence entre les roues de traction et la route est représenté.
[0111] On peut attribuer une nouvelle fonction de transfert à chaque mode de réalisation du groupe motopropulseur piloté selon un des procédés de pilotage AA, E100A, E100B dans ce cas de faible adhérence. Le graphique du haut représente le gain G en décibels (dB) des fonctions de transfert des différents groupes motopropulseurs en fonction de la fréquence f en hertz (Hz). Le graphique du bas correspond à la phase PHI en degrés (°) des fonctions de transfert des différents groupes motopropulseurs en fonction de la fréquence f.
[0112] La réponse en fréquence du groupe motopropulseur sans correction des vibrations (représenté en pointillé et à la référence AA) présente un pic autour de 8Hz qui correspond à la fréquence de résonnance des vibrations dans un cas de faible adhérence. Sans surprise, le groupe motopropulseur sans correction ne permet pas d’atténuer la fréquence de résonnance des vibrations.
[0113] La réponse en fréquence du groupe motopropulseur 100A de la figure 1 (représenté en tiret) comprend une forte atténuation de la fréquence de résonnance. Le gain au niveau de la fréquence de résonnance est négatif (entre -10 et -5 dB). Le procédé de pilotage selon le premier mode de réalisation E100A atténue donc bien la fréquence de résonnance des vibrations en cas de faible adhérence.
[0114] Enfin, la réponse en fréquence du groupe motopropulseur 100B de la figure 2 (représenté en trait plein) subit un gain négatif aux alentours de la fréquence de résonnance (entre -15 et -10 dB). Le procédé de pilotage selon le second mode de réalisation E100B atténue donc bien les fréquences autour de la fréquence de résonnance des vibrations en cas de faible adhérence.
[0115] Sur la figure 5, on a représenté la vitesse de rotation OMEGA d’une machine électrique du groupe motopropulseuren tours par minute (tours/min) piloté selon le procédé de pilotage de l’état de l’art AA, du groupe motopropulseur 100A selon le premier mode de réalisation de la figure 1 et du groupe motopropulseur 100B selon le second mode de réalisation de de la figure 2 en fonction du temps t exprimé en secondes (s) lorsqu’il y a une forte adhérence entre les roues de traction et la route.
[0116] On observe autour de 1 seconde une première vibration due à une demande de décélération du conducteur. Les courbes des trois groupes motopropulseurs diminuent dans le temps afin de répondre à la demande du conducteur. Sur la courbe de l’état de l’art AA (représenté en pointillé), les vibrations s’estompent légèrement au cours du temps t mais restent très fortes avec des variations avoisinant les 200 tours/min après 2 secondes de décélération.
[0117] Sur la courbe représentant la vitesse des machines électriques 110 au cours du temps pour les groupes motopropulseurs 100A et 100B, les vibrations sont amorties très rapidement. La vitesse du groupe motopropulseur 100A subit une vibration très faible, avec une variation de l’ordre de l’ordre de 10 tours/min après 2 secondes de décélération tandis que le groupe motopropulseur 100B a complètement atténué les vibrations après 1.3 seconde de décélération.
[0118] Le procédé de pilotage E100A ; E100B est donc efficace lorsque le véhicule présente une forte adhérence à la route.
[0119] Sur la figure 6, on a représenté la vitesse de rotation OMEGA d’une machine électrique du groupe motopropulseuren tours par minute (tours/min) piloté selon le procédé de pilotage de l’état de l’art AA, du groupe motopropulseur 100A selon le premier mode de réalisation de la figure 1 et du groupe motopropulseur 100B selon le second mode de réalisation de de la figure 2 en fonction du temps t en secondes (s) lorsqu’il y a une faible adhérence entre les roues de traction et la route.
[0120] On observe autour de 1 seconde une première vibration dû à une demande de décélération du conducteur. Les courbes des trois groupes motopropulseurs diminuent dans le temps t afin de répondre à la demande du conducteur. Sur la courbe de l’état de l’art AA (représenté en pointillé), les vibrations s’estompent légèrement au cours du temps mais restent présentes après 1.4 seconde.
[0121] Le procédé de pilotage E100A ; E100B est donc efficace lorsque le véhicule présente une faible adhérence à la route.
[0122] Sur la courbe représentant la vitesse des machines électriques 110 au cours du temps pour les groupes motopropulseurs 100A et 100B, les vibrations sont atténuées très rapidement. [0123] La présente invention n’est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté, mais l’homme du métier saura y apporter toute variante conforme à l’invention.

Claims

REVENDICATIONS
[Revendication 1] Procédé de pilotage (E100A ; E100B) d’un groupe motopropulseur (100A ; 100B) comprenant une machine électrique (110), un arbre de transmission (120) permettant de transmettre le couple développé par la machine électrique (110) jusqu’à au moins une roue motrice (10), un calculateur (130A; 130B) configuré pour envoyer des instructions à la machine électrique (110), et un capteur de vitesse (140A ;140B) configuré pour déterminer une vitesse de rotation de l’arbre de transmission (120), ledit procédé de pilotage (E100A ; E100B) étant caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes :
- E2) réception de données (D) depuis le capteur de vitesse (140A ; 140B),
- E4) détermination par le calculateur (130A; 130B) d’une instruction de régulation (Creg) , par exemple un couple, grâce aux données (D) reçues, et
- E6) transmission de l’instruction de régulation (Creg) à la machine électrique (110).
[Revendication 2] Procédé de pilotage (E100A ; E100B) selon la revendication 1 , dans lequel l’instruction de régulation (Creg) est déterminée en fonction de la différence entre une demande de couple (C1) que le groupe motopropulseur (100A ; 100B) doit exercer et un couple de régulation (C2).
[Revendication 3] Procédé de pilotage (E100A ; E100B) selon l’une des revendication 1 à 2, dans lequel l’étape E4) comprend l’application d’un filtre à avance de phase (F3).
[Revendication 4] Procédé de pilotage (E100A) selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel les données (D) reçues par le calculateur (130A) comprennent des valeurs de vitesse de rotation du moteur électrique ramenée sur l’arbre de transmission (120).
[Revendication 5] Procédé de pilotage (E100A) selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel l’étape E4) comprend l’application d’un filtre passe-haut (F2).
[Revendication 6] Procédé de pilotage (E100A) selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel l’étape E4) comprend l’application d’un filtre à retard de phase (F1).
[Revendication 7] Procédé de pilotage (E100B) selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel le capteur de vitesse (140B) comprend :
-un premier détecteur (141) situé à une extrémité de l’arbre de transmission (120) et configuré pour mesurer une première vitesse de rotation ou situé sur l’arbre moteur et configuré pour déterminer une première vitesse de rotation et
- un second détecteur (142) situé à une deuxième extrémité de l’arbre de transmission (120) et configuré pour mesurer une seconde vitesse de rotation, et dans lequel l’instruction de régulation (Creg) est déterminée en fonction de l’écart entre la première vitesse de rotation et la seconde vitesse de rotation.
[Revendication 8] Groupe motopropulseur (100A ; 100B) comprenant : une machine électrique (110), un arbre de transmission (120) permettant de transmettre le couple développé par la machine électrique (110) jusqu’à au moins une roue motrice (10), un calculateur (130A ; 130B) configuré pour envoyer des instructions, par exemple un couple, à la machine électrique (110), caractérisé en ce qu’il comprend un capteur de vitesse (140A ;140B) configuré pour mesurer une vitesse de rotation de l’arbre de transmission (120), et en ce que le calculateur (130A ; 130B) est configuré pour recevoir des données (D) depuis le capteur de vitesse (140A ; 140B), pour déterminer une instruction de régulation (Creg) grâce aux données reçues (D), et pour transmettre l’instruction de régulation (Creg) à la machine électrique (110).
[Revendication 9] Groupe motopropulseur (100A) selon la revendication 8, dans lequel le capteur de vitesse (140A) est positionné sur une extrémité de l’arbre de transmission (120), du côté le plus proche de la machine électrique (110).
[Revendication 10] Véhicule automobile, caractérisé en ce qu’il comporte un groupe motopropulseur (100A ; 100B) conforme à l’une des revendications 8 à 9.
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