EP4689435A1 - Système de propulsion de véhicule électrique ou hybride - Google Patents

Système de propulsion de véhicule électrique ou hybride

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EP4689435A1
EP4689435A1 EP24715619.3A EP24715619A EP4689435A1 EP 4689435 A1 EP4689435 A1 EP 4689435A1 EP 24715619 A EP24715619 A EP 24715619A EP 4689435 A1 EP4689435 A1 EP 4689435A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
torque
signal
torque transmission
selective
transmission interruption
Prior art date
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Pending
Application number
EP24715619.3A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Pascal Maurel
Nicolas DOOM
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.)
Valeo Embrayages SAS
Original Assignee
Valeo Embrayages 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 Valeo Embrayages SAS filed Critical Valeo Embrayages SAS
Publication of EP4689435A1 publication Critical patent/EP4689435A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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    • F16D48/06—Control by electric or electronic means, e.g. of fluid pressure
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    • F16D2500/704—Output parameters from the control unit; Target parameters to be controlled
    • F16D2500/70464—Transmission parameters
    • F16D2500/70476—Output shaft
    • F16D2500/7048—Output shaft torque

Definitions

  • the present invention relates to an electric or hybrid vehicle propulsion system.
  • such a propulsion system comprises:
  • the invention aims to meet this need and achieves this, according to one of its aspects, using a hybrid or electric vehicle propulsion system, comprising:
  • control unit configured to, upon receipt of an instruction to interrupt the torque transmission in the torque path while the selective torque transmission interruption member is in the closed position:
  • the torque transmitted by the selective torque transmission interruption member is zero or very low before moving it to the open position.
  • This opening of the selective torque transmission interruption member with zero or very low transmitted torque can occur regardless of the operating mode of the vehicle, whether it is in the acceleration, deceleration, freewheeling phase, etc.
  • this predefined range of values is for example between -2 Nm and 2Nm.
  • the aforementioned reducer may or may not constitute a gearbox, which may allow several ratios to be obtained.
  • the instruction to interrupt the torque transmission in the torque path while the selective torque transmission interruption member is in the closed position may correspond to a gear change request.
  • the control unit may include:
  • controller configured to generate, on the basis of said setpoint signal, said signal estimating the torque transmitted by the selective torque transmission interruption member. and said signal estimating the load torque on the axle, a torque setpoint for the rotating electric machine.
  • Such a control unit can make it possible to estimate in real time the torque transmitted by the selective torque transmission interruption member, and to adapt the torque setpoint for the electric machine so that this setpoint corresponds to a torque transmitted by this selective torque transmission interruption member which is zero or very reduced when the selective torque transmission interruption member moves to the open position.
  • the transition to the open position of the selective torque transmission interruption member occurs, for example, when the signal estimating the torque transmitted by this selective torque transmission interruption member has a value included in the predefined range of values containing the value 0, for example the value 0.
  • a modified slope ramp can be generated when the signal estimating the torque transmitted by this selective torque transmission interruption member has, for the first time during the control change resulting from the torque interruption setpoint, a value included in the predefined range of values.
  • an instruction to switch to the open position of this selective torque transmission interruption member can be sent to the actuator of this selective torque transmission interruption member, this instruction on the actuator being able to cause the desired switch to the open position, for example at the next cancellation of the torque transmitted by this selective interruption organ.
  • the value of the signal estimating the torque transmitted by this selective interruption organ of the torque transmission is then not necessarily equal to 0 during this passage to the open position.
  • the amplitude of this setpoint signal for the torque transmitted by the selective torque transmission interruption member can be chosen to cover the various uncertainties linked to the estimation of the torque transmitted by the selective torque transmission interruption member, these uncertainties coming in particular from the friction exerted on this selective torque transmission interruption member.
  • the observer can receive as inputs:
  • the observer can implement a closed control loop in which:
  • the signal corresponding to the measurement of the rotation speed of the inertia modeling the downstream of the selective torque transmission interruption device is compared to the signal estimating this speed.
  • This closed loop can be such that the above comparisons remain of zero value, so that the acceleration value estimated for the electric machine, respectively for the inertia modeling the downstream of the selective interruption member of the torque transmission, is equal to the acceleration value measured for this electric machine, respectively for this inertia modeling the downstream of the selective interruption member of the torque transmission.
  • the inertia modeling the downstream of the selective torque transmission interruption member may include all inertias such as the axle, the mass of the vehicle, and the inertias of the other axle of the vehicle. Alternatively, some of these inertias are not included in the inertia modeling the downstream of the selective torque transmission interruption member, for example the mass of the vehicle. And this or these inertias not included may be taken into account in the signal estimating the load torque on the axle generated by the observer.
  • the observer can receive as an additional input a signal estimating the torque applied to the inertia modeling the upstream of the selective torque transmission interruption member, between the rotating electrical machine and this selective torque transmission interruption member.
  • the inertia modeling the upstream of the selective torque transmission interruption member may include the inertia of the rotor of the rotating electrical machine and the inertia of any element arranged upstream of this selective torque transmission interruption member.
  • the observer can understand at least one of:
  • this block receiving in particular as input: the signal estimating the torque applied to the inertia modeling the upstream of the selective torque transmission interruption member, the value of the moment of inertia of the inertia modeling the upstream of the selective torque transmission interruption member, the signal estimating the torque transmitted by the selective torque transmission interruption member, and a viscous friction coefficient on the inertia modeling the upstream of the selective torque transmission interruption member,
  • this block receiving in particular as inputs: the signal estimating the rotation speed of the rotating electrical machine and the signal estimating the rotation speed of the inertia modeling the downstream of the selective torque transmission interruption device,
  • this block receiving in particular as inputs: the signal estimating the torque transmitted by the selective torque transmission interruption member, the signal estimating the load torque on the axle, the signal estimating the rotation speed of the inertia modeling the downstream of the selective torque transmission interruption member, a viscous friction coefficient on the inertia modeling the downstream of the interruption member selective torque transmission, and the value of the moment of inertia of the inertia modeling the downstream of the selective torque transmission interruption member, and
  • the controller can implement a feedforward corrector (or anticipation corrector in French) receiving as inputs: the setpoint signal for the torque transmitted by the selective interruption device of the torque transmission, and the signal estimating the load torque on the axle, this corrector providing as output a first torque setpoint for the rotating electrical machine.
  • a corrector can be used to reject disturbances.
  • this feedforward corrector is used in combination with the two correctors mentioned below, this rejection of disturbances can simplify the calculation of the parameters of these two other correctors by rejecting the effects due to unmeasured quantities.
  • the use of this feedforward corrector can also make it possible to position the system around its theoretical equilibrium point by prejudging the dynamics of the system. The two other correctors below can then act on the regulation around this equilibrium point, thus gaining in robustness and speed.
  • the controller may also or alternatively implement an error corrector receiving as inputs: the setpoint signal for the torque transmitted by the selective torque transmission interruption member, and the signal estimating the torque transmitted by this selective torque transmission interruption member, this corrector providing as output a second torque setpoint for the rotating electrical machine.
  • This error corrector can make it possible to guarantee that this error will tend towards zero, thus ensuring the static precision of the regulation.
  • the controller may also or alternatively implement a feedback corrector receiving as input the signal estimating the torque transmitted by the selective torque transmission interruption member, this corrector providing as output a third torque setpoint for the rotating electrical machine.
  • This feedback corrector when combined with the error corrector, can supplement the action of this error corrector and contributes to the stability of the regulation, thus improving the reaction time of the controller.
  • the combined presence of the three correctors above may correspond to a preferred embodiment of the controller, the latter then providing an optimal response.
  • the invention also covers the following cases explained below as well as other combinations with one or two correctors among the three correctors mentioned above:
  • the controller only implements the error corrector and the feedback corrector
  • controller only implements the error corrector and the feedforward corrector
  • controller only implements the feedback corrector and the feedforward corrector
  • the controller only implements the feedforward corrector.
  • the torque setpoint for the rotating electrical machine can be generated based on the sum of the first, second and third torque setpoints.
  • control unit may comprise a control module of an inverter/rectifier electrically supplying the rotating electrical machine, this control module generating on the basis of the torque setpoint generated by the controller a setpoint for the inverter/rectifier to bring the value of the torque transmitted by the selective torque transmission interruption member into the predefined range of values, when such cancellation is necessary.
  • control unit is for example integrated into the vehicle transmission control unit (TCU) or the engine control unit (ECU) or another separate control unit, for example a vehicle control unit, called (Vehicle Control Unit, VCU).
  • the control unit can also alternatively be integrated into the inverter/rectifier electrically supplying the rotating electrical machine.
  • This control unit can alternatively be integrated into the actuator of the selective torque transmission interruption member, this actuator acting on the position of this selective torque transmission interruption member.
  • the actuator in particular allows the selective torque transmission interruption member to switch to the open position.
  • this control unit can be distributed between all or part of the different host structures which have just been mentioned for the integration of the control unit.
  • the control unit implements, for example, one or more digital processing devices, such as microcontrollers.
  • the control unit is, for example, an ASIC (“Application-specific integrated circuit”) type integrated circuit.
  • the aforementioned control module provides, for example, instructions to a control unit (“driver”) of the inverter/rectifier.
  • the selective torque transmission interruption device is, for example, a dog clutch. Alternatively, it may be a clutch.
  • the selective torque transmission interrupting member may be arranged upstream of the reducer, or downstream of the reducer, or in the reducer, thereby selectively connecting two shafts of the reducer.
  • Upstream and downstream must be understood in relation to the torque path generated by the rotating electrical machine.
  • the axle can be the front axle or the rear axle of the vehicle.
  • the electric machine may have a nominal electric power greater than or equal to 5 kW, 15 kW, 25 kW, 50 kW, 100 kW or 300 kW.
  • the electrical machine can be a synchronous machine or an asynchronous machine.
  • the electrical machine has, for example, a nominal supply voltage of 48V, or a nominal supply voltage greater than 200V, in particular 300V, in particular 400V, in particular 800V.
  • the rotor may have permanent magnets.
  • the rotor is devoid of an electrical excitation winding.
  • the rotor may be formed by a stack of sheets inside which the permanent magnets are arranged.
  • the rotor may have an electrical excitation winding.
  • the axle is for example a secondary axle, the system further comprising a primary axle and a source of propulsion for the wheels of this primary axle, this source of propulsion being another rotating electric machine and/or a thermal machine.
  • the invention also relates, according to another of its aspects, to a method for controlling an electric or hybrid vehicle propulsion system, this propulsion system comprising:
  • the rotating electrical machine is controlled so that the torque transmitted by the selective torque transmission interruption member is within a predefined range of values containing the value 0, then
  • the selective torque transmission interruption device is controlled to move to the open position.
  • FIG 1 schematically represents a hybrid vehicle propulsion system in which the invention can be implemented
  • FIG 2 shows a model of part of the propulsion system of Figure 1
  • FIG 3 is a block diagram of a control unit according to an exemplary implementation of the invention.
  • FIG 4 is a block diagram of the controller of Figure 3
  • FIG 5 is a block diagram of the observer in Figure 3.
  • FIG 6 shows curves highlighting the effect of the invention in a given example.
  • Figure 1 shows a propulsion system into which the invention can be integrated.
  • This system can belong to an electric or hybrid vehicle.
  • the propulsion system is hybrid, as will be seen later.
  • This system here has a primary axle 2, which is for example the front axle.
  • This primary axle 2 is here associated via a part 1 IR with a right wheel 10R and via a part 1 IL with a left wheel 10L.
  • This primary axle 2 is here associated with a differential 12 and a reducer 13.
  • This reducer 13 can constitute a gearbox, defining several ratios.
  • this primary axle 2 is hybrid in that it receives torque from a rotating electrical machine 14, the latter being able to be powered through an inverter/rectifier 15 by a battery 16 which has in the example considered a nominal voltage greater than 300V, for example 400V or 800V, but which could alternatively have a lower nominal voltage, for example 48V.
  • This battery 16 is for example supervised by a BMS 17 type system (“battery management system” in English).
  • An angular displacement sensor 27 for the rotor of the rotating electrical machine 14 is provided here.
  • This primary axle 2 is also hybrid in that it receives torque from a thermal engine 22, if necessary via a torsional oscillation damper 21 implementing springs and/or a pendulum damping device, for example.
  • a speed sensor 23 is for example associated with the thermal engine 22.
  • Speed sensors 28R and 28L can also be associated with the wheels 10R and 10L.
  • the primary axle 2 is purely electric or purely thermal.
  • the secondary axle 1 is here the rear axle of the vehicle, and it is associated via a 4R part with a right wheel 3R and via a 4L part with a left wheel 3L.
  • This secondary axle 1 is here associated with a differential 5 and a reducer 7.
  • This reducer 7 receives torque from a rotating electric machine 8 powered via an inverter/rectifier 9 from the battery 16 already mentioned.
  • two different batteries can be present, one being dedicated to the electrical power supply of the rotating electric machine 8 via the inverter/rectifier 9, the other being dedicated to the electrical power supply of the rotating electric machine 14 via the inverter/rectifier 15.
  • the on-board network of the vehicle comprises a high voltage part 20, by which the battery 16 is in the example considered connected to each inverter/rectifier 15, 9 and a low voltage part 19 connected to the high voltage part 20 via a DC/DC converter 18.
  • This low voltage part 19 here comprises a battery 44 which has for example a nominal voltage of 12V.
  • the secondary axle 1 is associated with an angular displacement sensor 26 for the rotor of the rotating electrical machine 8 and with speed sensors for the wheels 3R and 3L.
  • a speed sensor 27 is also provided on the output of the reducer 7 on the differential side 5.
  • the vehicle also comprises all or part of the various components 42 below, such as a user interface for starting the vehicle 33, such as a button, a handbrake 34, an accelerator pedal 35 and its associated sensor 36, a steering wheel 37, a brake pedal 39 and its associated sensor 38, and a gear lever 4L.
  • a user interface for starting the vehicle 33 such as a button, a handbrake 34, an accelerator pedal 35 and its associated sensor 36, a steering wheel 37, a brake pedal 39 and its associated sensor 38, and a gear lever 4L.
  • the vehicle further comprises several control units 29, 30, 31 and 32, namely:
  • VCU vehicle control unit
  • This control unit manages the torque request from the driver and distributes it between the front and rear propulsion sources 8, 14 and 22. It can also manage the use of the energy available in the propulsion system due to the recuperation operation or when charging the battery 16 by the heat engine 22.
  • a member for selectively interrupting the torque transmission 6 is present.
  • This member for selectively interrupting the torque transmission 6 is here arranged at the output of the reducer 7, but the invention is not limited to such a location.
  • This member for selectively interrupting the torque transmission 6 may alternatively be arranged at the input of the reducer 7, or inside the reducer 7, then selectively connecting two shafts of this reducer 7.
  • This selective torque transmission interruption member 6 has an open position in which it interrupts the torque transmission to the wheels 3R and 3L, and a closed position in which this torque transmission to the wheels 3R and 3L is effective.
  • the modification of the position of this selective torque transmission interruption member 6 is caused at least in one direction by an actuator.
  • This selective torque transmission interruption member 6 is for example bistable, monostable normally open, or monostable normally closed. The transition from the closed position to the open position is carried out for example via the actuator.
  • the selective torque transmission interruption member 6 is for example a clutch or a dog clutch.
  • it is a selective torque transmission interruption member implementing an obstacle transmission, for example via a spline or teeth, such as a dog clutch.
  • the invention makes it possible to ensure that the transition of the selective torque transmission interruption member 6 to the open position occurs when the torque it transmits is zero or very low.
  • the invention uses a control unit which will now be described.
  • the selective torque transmission interruption member 6 can be modeled as being a connection 53 between an inertia 46 modeling the upstream of this connection 53 and an inertia 48 modeling the downstream of this connection 53.
  • the inertia 46 modeling the upstream of the connection 53 includes for example the inertia of the rotor of the rotating electrical machine 8 and the inertia of any element arranged upstream of this connection 53.
  • the inertia 48 modeling the downstream of the connection 53 the selective interruption member of the torque transmission can include all the inertias such as the secondary axle 1, optionally the mass of the vehicle, and the inertias of the primary axle 2 of the vehicle.
  • Couple45 corresponds to the estimate of the torque applied by the rotating electric machine 8 to the inertia 46 modeling the upstream of the selective interruption member of the torque transmission
  • Couple49 corresponds to the estimate of the torque on the secondary axle 1.
  • the control unit is as shown in Figure 3, for example.
  • This control unit comprises a reference unit 55, generating a reference signal 61 for the torque transmitted by the selective torque transmission interruption member 6.
  • This control unit also includes an observer 54, which will be described with reference to FIG. 5.
  • This observer 54 generates in the example considered:
  • the control unit also comprises a controller 56, which will be described with reference to FIG. 4.
  • This controller 56 is in the example considered configured to generate, on the basis of the setpoint signal 61, of the signal 60 estimating the torque transmitted by the selective torque transmission interruption member 6 and of the signal 49 estimating the load torque on the axle 1, a torque setpoint 59 for the rotating electrical machine 8.
  • the 55 deposit unit uses for example as inputs:
  • a signal 63 defining a final instruction for the torque transmitted by the selective torque transmission interruption member 6, namely the final value to be reached for this opening of the selective torque transmission interruption member 6, which is in the example described 0, - a signal 64 corresponding to the rotation speed of the rotating electrical machine 8 measured, coming for example from the sensor 26,
  • the setpoint signal 61 generated by the setpoint unit 55 is in the example considered a periodic signal in the form of ramps, centered on 0. If necessary, the setpoint unit 55 can generate in advance a torque setpoint for the rotating electrical machine, this anticipated torque setpoint being taken into account by the controller 56 when generating the torque setpoint for the rotating electrical machine 59.
  • the observer 54 receives for example as inputs the signal 64 already mentioned, and the signal 65 already mentioned.
  • This observer 54 provides as outputs the aforementioned signals 49 and 60, the latter being respectively the signal estimating the torque transmitted by the selective interruption member of the torque transmission 6 and the signal estimating the load torque on the secondary axle 1.
  • Figure 5 shows that other additional outputs are possible for observer 54, namely:
  • This closed loop aims to keep the result of each of these comparisons zero.
  • This closed loop implements a corrector 87 characterized by a set of parameters 98.
  • this corrector 87 there are several correction signals 94 to 97, namely:
  • the parameter set 98 is for example in the form of a matrix and the correction signals 94 to 97 are for example obtained by multiplying the error vector at 93 by this matrix. These correction signals are received at the input of several blocks 88 to 91 which will now be described.
  • the values of the parameter set 98 are for example chosen so as to ensure convergence of the estimates provided by the observer 54 in a rapid time, for example in a duration of between 50 ms and 300 ms.
  • Block 88 is an estimation block which generates signal 47 which is an estimation of the rotation speed of the electric machine 8. This block 88 receives here as inputs:
  • this block 88 can also receive as input the value of the signal 47 estimated by the block 88 during the previous calculation iteration.
  • Block 89 is an estimation block that generates signal 60 which is an estimation of the torque transmitted by the selective torque transmission interruption member 6.
  • This block 89 receives here as inputs: signal 47 estimating the rotation speed of the electric machine 8, signal 50 estimating the speed of the inertia 48 modeling the downstream of the selective torque transmission interruption member 6, and the parameters of model 53 used for the selective torque transmission interruption member 6, such as the stiffness of this connection and/or an internal damping torque.
  • the difference between the signals 47 and 50 to which the correction signal 95 is added is integrated with respect to time to estimate the voltage applied to the selective torque transmission interruption member 6.
  • this voltage is then multiplied by the stiffness of the model 53 used for the selective torque transmission interruption member 6 according to FIG. 2.
  • the signal 60 can be additionally obtained via an internal damping torque obtained on the basis of the difference between signals 47 and 50, this difference being multiplied by a damping factor of the model 53.
  • Block 90 is an estimation block which generates signal 50 which is an estimation of the speed of inertia 48 modeling the downstream of the selective interruption member of torque transmission 6. This block 90 receives here as inputs:
  • Block 91 is an estimation block which generates signal 49 which is an estimate of the load torque on secondary axle 1. This block 91 receives as input the correction signal 97. This block is based for example on the fact that the time derivative at order n of signal 49 is required to be zero.
  • Block 92 is a selector for sending signals 47 and 50 to comparator 86.
  • controller 56 of figure 3 we will now describe with reference to figure 4 the controller 56 of figure 3. As can be seen in this figure 3, the controller 56 for example implements three separate correctors 73, 74 and 75 which will now be described.
  • a first controller 73 implements a feedforward corrector receiving as inputs:
  • This corrector uses for example a set of parameters 77 being for example two gains Kl and K2, each of these gains being for example respectively multiplied with one of the input signals 61, 49.
  • the invention is however not limited to gains of constant value.
  • the values of these gains can be varied via non-linear formulas or data storage tables, the selected value which may depend on the rotation speed of the electric machine 8 and/or the rotation speed of the output of the reducer, and/or which may depend on the temperature of this electric machine 8 or of the reducer 7, for example, and/or on the reduction ratio applied by the reducer 7 if the latter makes it possible to obtain different ratios.
  • the corrector is not a proportional corrector, being of the proportional-derivative type for example.
  • the first controller 73 provides an output signal 70 being a first torque instruction for the rotating electrical machine.
  • the second controller 74 can implement an error corrector receiving as inputs:
  • This corrector 74 can implement at least one integration. It can also implement an anti-drift system of the integrator based on the limit values for the torque of the electrical machine 8. This anti-drift system can make it possible to suspend the integration carried out by the corrector when these torque limit values are reached.
  • This corrector uses a set of parameters 78 being for example gains. As already mentioned with reference to the controller 73, these gains are not necessarily of constant value.
  • the values of these gains can vary via non-linear formulas or data storage tables, the chosen value being able to depend on the rotation speed of the electric machine 8 and/or the rotation speed of the output of the reducer, and/or being able to depend on the temperature of this electric machine 8 or of the reducer 7 and/or the reduction ratio applied by the reducer 7 if the latter makes it possible to obtain different ratios, for example.
  • these gains can vary via non-linear formulas or data storage tables, the chosen value being able to depend on the rotation speed of the electric machine 8 and/or on the rotation speed of the output of the reducer, and/or being able to depend on the temperature of this electric machine 8 or of the reducer 7 or of the oil in the reducer, for example, and/or on the reduction ratio applied by the reducer 7 if the latter makes it possible to obtain different ratios, for example.
  • this corrector is not a proportional corrector but can be of the proportional-derivative type.
  • the signal 59 corresponding to the torque setpoint for the rotating electrical machine can be generated on the basis of the sum of the first, second and third torque setpoints via an adder 81.
  • the output signal of this adder 81 can optionally drive a limitation block 85.
  • the latter limits the values of the torque setpoint signal 59 for the electrical machine 8 within a range defined by terminals 82 and 83, these terminals being able to be defined dynamically according to the speed of the electrical machine 8.
  • the output signal of this limitation block 85 can then be received by a control module 57 of the electrical machine 8, this control module generating a control signal 58 of the inverter/rectifier 9 through which the electrical machine 8 is powered from the battery 16.
  • the control unit which has just been described can allow, when receiving an instruction to interrupt the torque transmission in the torque path while the selective torque transmission interruption member 6 is in the closed position:
  • Figure 6 represents as a function of time:
  • an instruction to interrupt the torque transmission in the torque path is received.
  • the instruction 61 for the torque transmitted by the selective torque transmission interruption member 6 is modified so as to oscillate around the value 0.
  • This instruction 61 changes values in order to be maintained in a predefined range of values, defined between an upper value which is here a constant according to a level 110, and a lower value which is here a constant according to a level 120.
  • the invention is however not limited to constant values for the upper and lower values.
  • This modification of the setpoint is accompanied by a shift in the torque setpoint for the rotating electrical machine 8 according to the signal 59 so that the signal 60, namely respectively the estimate of the torque transmitted by the selective torque transmission interruption member 6, follows the signal 61 which is the setpoint for this torque transmitted by the selective torque transmission interruption member 6.
  • the actuator can receive an instruction allowing the selective torque transmission interruption member 6 to move to the open position. If necessary, simultaneously or almost simultaneously, upon receipt of this instruction by the actuator, a ramp of different slope can be generated for the instruction 61 for the torque transmitted by the selective torque transmission interruption member 6.
  • the selective torque transmission interruption member 6 switches to the open position, and no more gears are then engaged.
  • This time t2 occurs while the setpoint signal 61 for the torque transmitted by the selective torque transmission interruption member 6 is in the oscillation phase mentioned above and while the torque estimation signal 60 transmitted by the selective torque transmission interruption member 6 has a value within the predefined range of values.

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Abstract

Système de propulsion de véhicule hybride ou électrique, comprenant : - un essieu (1) relié à des roues du véhicule, - une machine électrique tournante (8) de propulsion des roues du véhicule, - un réducteur (7) disposé dans le chemin du couple entre la machine électrique tournante et les roues du véhicule, - un organe d'interruption sélective de la transmission de couple dans le chemin du couple, cet organe présentant une position ouverte et une position fermée, et - une unité de commande configurée pour, lors de la réception d'une consigne d'interruption de la transmission de couple dans le chemin du couple alors que l'organe d'interruption sélective de la transmission de couple est dans la position fermée : - commander la machine électrique tournante de manière à annuler ou fortement réduire le couple transmis par l'organe d'interruption sélective de la transmission de couple, puis - commander le passage en position ouverte de l'organe d'interruption sélective de la transmission de couple (6).

Description

Système de propulsion de véhicule électrique ou hybride
La présente invention concerne un système de propulsion de véhicule électrique ou hybride.
De façon connue, un tel système de propulsion comprend :
- un essieu relié à des roues du véhicule,
- une machine électrique tournante de propulsion des roues du véhicule, et
- un réducteur disposé dans le chemin du couple entre la machine électrique tournante et les roues du véhicule.
Pour des raisons d’économie d’énergie électrique et également de sécurité, il est nécessaire de pouvoir interrompre la transmission du couple au sein d’un tel système de propulsion. Dans ce but, il est connu d’interposer un organe d’interruption sélective de la transmission de couple dans le chemin du couple tel qu’un embrayage ou un crabot. Cette interruption de transmission de couple ne doit dans la mesure du possible pas générer de secousse pour préserver le confort de l’utilisateur du véhicule. Il est connu, pour réduire ces secousses, de commander la machine électrique de manière à ce qu’elle fournisse un couple nul, puis une fois ce couple nul fourni par la machine électrique, d’ouvrir l’embrayage ou le crabot. Néanmoins, compte-tenu des nombreux paramètres impliqués lors d’un roulage du véhicule, comme son poids par exemple, une telle situation ne garantit pas une absence de secousses lors de l’ouverture de l’embrayage ou du crabot.
Il existe un besoin pour remédier à l’inconvénient qui vient d’être cité.
L’invention a pour objet de répondre à ce besoin et elle y parvient, selon l’un de ses aspects, à l’aide d’un système de propulsion de véhicule hybride ou électrique, comprenant :
- un essieu relié à des roues du véhicule,
- une machine électrique tournante de propulsion des roues du véhicule,
- un réducteur disposé dans le chemin du couple entre la machine électrique tournante et les roues du véhicule,
- un organe d’interruption sélective de la transmission de couple dans le chemin du couple, cet organe présentant une position ouverte et une position fermée, et
- une unité de commande configurée pour, lors de la réception d’une consigne d’interruption de la transmission de couple dans le chemin du couple alors que l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple est dans la position fermée :
- commander la machine électrique tournante de manière à ce que le couple transmis par l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple soit compris dans une plage de valeurs prédéfinie contenant la valeur 0, puis - commander le passage en position ouverte de l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple.
Selon l’invention, on s’assure ainsi que le couple transmis par l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple est nul ou très réduit avant de procéder à son passage en position ouverte. On résout ainsi le problème de secousses précité. Cette ouverture de l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple à couple transmis nul ou très réduit peut se produire quel que soit le mode de fonctionnement du véhicule, qu’il soit en phase d’accélération, de décélération, de roue libre...
Cette plage de valeurs prédéfinie permet par exemple que le gradient de secousses d’accélération (“jerk” en anglais) exercé sur le véhicule soit compris entre 0,1 g/s et 0,5 g/s.
Dans le cas où l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple est disposé fonctionnellement en amont du réducteur, c’est-à-dire entre la machine électrique tournante et le réducteur, cette plage de valeurs prédéfinie est par exemple comprise entre -2 Nm et 2Nm.
Le réducteur précité peut constituer ou non une boîte de vitesses, pouvant permettre l’obtention de plusieurs rapports. Dans ce cas, la consigne d’interruption de la transmission de couple dans le chemin du couple alors que l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple est dans la position fermée peut correspondre à une demande de changement de rapport.
Comme on pourra le voir plus en détail par la suite, la commande de la machine électrique tournante pour que le couple transmis par l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple soit compris dans la plage de valeurs prédéfinie contenant la valeur 0 peut se faire sur la base d’un signal de consigne de couple pour le couple transmis par l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple qui soit notamment un signal périodique passant par 0, tel qu’une rampe ou un signal sinusoïdal. L’application d’une telle consigne peut conduire à faire osciller autour de 0 la valeur du couple transmis par l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple.
L’unité de commande peut comprendre :
- une unité de consigne, générant un signal de consigne pour le couple transmis par l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple,
- un observateur, générant : un signal estimant le couple transmis par l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple, et un signal estimant le couple de charge sur l’essieu et
- un contrôleur configuré pour générer, sur la base dudit signal de consigne, dudit signal estimant le couple transmis par l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple et dudit signal estimant le couple de charge sur l’essieu, une consigne de couple pour la machine électrique tournante.
Une telle unité de commande peut permettre d’estimer en temps réel le couple transmis par l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple, et d’adapter la consigne de couple pour la machine électrique de manière à ce que cette consigne corresponde à un couple transmis par cet organe d’interruption sélective de la transmission de couple qui soit nul ou très réduit lors du passage en position ouverte de l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple.
Le passage en position ouverte de l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple se fait par exemple lorsque le signal estimant le couple transmis par cet organe d’interruption sélective de la transmission de couple a une valeur comprise dans la plage de valeurs prédéfinie contenant la valeur 0, par exemple la valeur 0.
A la réception d’une consigne d’interruption de la transmission de couple dans le chemin du couple alors que l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple est dans la position fermée, le signal de consigne pour le couple transmis par l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple, signal de consigne généré par l’unité de consigne, peut prendre la forme d’un signal périodique passant par zéro. Il peut s’agir d’un signal dont l’amplitude est centrée sur zéro par exemple. Ce signal de consigne peut être un signal périodique sinusoïdal, un signal périodique en rampes. Un tel changement de la consigne pour le couple transmis par l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple peut entraîner un changement de la consigne de couple pour la machine électrique tournante. En conséquence, le signal estimant le couple transmis par cet organe d’interruption sélective de la transmission de couple a une valeur comprise dans la plage de valeurs prédéfinie contenant la valeur 0, oscillant notamment dans cette plage de valeurs autour de la valeur 0. Lorsque le signal de consigne pour le couple transmis par l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple est une rampe, une rampe de pente modifiée peut être générée lorsque le signal estimant le couple transmis par cet organe d’interruption sélective de la transmission de couple a, pour la première fois lors du changement de commande résultant de la consigne d’interruption de couple, une valeur comprise dans la plage de valeurs prédéfinie.
Lorsque le signal estimant le couple transmis par cet organe d’interruption sélective de la transmission de couple a une valeur se trouvant dans la plage de valeurs précitée, une consigne de passage en position ouverte de cet organe d’interruption sélective de la transmission de couple peut être envoyée à l’actionneur de cet organe d’interruption sélective de la transmission de couple, cette consigne sur l’actionneur pouvant provoquer le passage en position ouverte souhaité, par exemple à la prochaine annulation du couple transmis par cet organe d’interruption sélective. La valeur du signal estimant le couple transmis par cet organe d’interruption sélective de la transmission de couple n’est alors pas nécessairement égale à 0 lors de ce passage en position ouverte.
L’amplitude de ce signal de consigne pour le couple transmis par l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple peut être choisie pour couvrir les différentes incertitudes liées à l’estimation du couple transmis par l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple, ces incertitudes venant notamment des frottements exercés sur cet organe d’interruption sélective de la transmission de couple.
L’observateur peut recevoir en entrées :
- un signal étant une mesure de la vitesse de rotation de la machine électrique,
- un signal étant une mesure de la vitesse de rotation de l’inertie modélisant l’aval de l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple, et l’observateur peut être configuré pour générer en sorties :
- le signal estimant le couple transmis par l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple,
- le signal estimant le couple de charge sur l’essieu,
- un signal estimant la vitesse de rotation de la machine électrique, et
- un signal estimant la vitesse de rotation de l’inertie modélisant l’aval de l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple.
L’observateur peut mettre en œuvre une boucle de contrôle fermée dans laquelle :
- le signal correspondant à la mesure de la vitesse de rotation de la machine électrique est comparé au signal estimant cette vitesse et,
- le signal correspondant à la mesure de la vitesse de rotation de l’inertie modélisant l’aval de l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple est comparé au signal estimant cette vitesse.
Cette boucle fermée peut être telle que les comparaisons ci-dessus restent de valeur nulle, de sorte que la valeur d’accélération estimée pour la machine électrique, respectivement pour l’inertie modélisant l’aval de l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple, soit égale à la valeur d’accélération mesurée pour cette machine électrique, respectivement pour cette inertie modélisant l’aval de l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple. Par cette égalité entre accélération estimée et accélération mesurée, on peut garantir que la différence entre le couple estimé et le couple mesuré pour la machine électrique est égale à la différence entre le couple estimé et le couplé mesuré pour l’inertie modélisant l’aval de l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple. La mesure d’un couple permet alors de connaître les autres couples et permet des estimations de couples qu’on ne mesure pas.
L’inertie modélisant l’aval de l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple peut comprendre toutes les inerties telles que l’essieu, la masse du véhicule et les inerties de l’autre essieu du véhicule. En variante, certaines de ces inerties ne sont pas comprises dans l’inertie modélisant l’aval de l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple, par exemple la masse du véhicule. Et cette ou ces inerties non comprises peuvent être prises en compte dans le signal estimant le couple de charge sur l’essieu généré par l’observateur.
L’observateur peut recevoir comme entrée additionnelle un signal estimant le couple appliqué à l’inertie modélisant l’amont de l’organe d’interruption sélective de la transmission du couple, entre la machine électrique tournante et cet organe d’interruption sélective de la transmission de couple.
L'inertie modélisant l’amont de l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple peut comprendre l'inertie du rotor de la machine électrique tournante et l’inertie de tout élément disposé en amont de cet organe d’interruption sélective de la transmission de couple.
L’observateur peut comprendre l’un au moins :
- d’un bloc d’estimation de la vitesse de rotation de la machine électrique, ce bloc recevant notamment en entrée : le signal estimant le couple appliqué à l’inertie modélisant l’amont de l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple, la valeur du moment d’inertie de l’inertie modélisant l’amont de l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple, le signal estimant le couple transmis par l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple, et un coefficient de frottement visqueux sur l’inertie modélisant l’amont de l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple,
- d’un bloc d’estimation du couple transmis par l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple, ce bloc recevant notamment en entrées : le signal estimant la vitesse de rotation de la machine électrique tournante et le signal estimant la vitesse de rotation de l’inertie modélisant l’aval de l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple,
- d’un bloc d’estimation de la vitesse de l’inertie modélisant l’aval de l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple, ce bloc recevant notamment en entrées : le signal estimant le couple transmis par l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple, le signal estimant le couple de charge sur l’essieu, le signal estimant la vitesse de rotation de l’inertie modélisant l’aval de l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple, un coefficient de frottement visqueux sur l’inertie modélisant l’aval de l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple, et la valeur du moment d’inertie de l’inertie modélisant l’aval de l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple, et
- d’un bloc d’estimation du couple de charge sur l’essieu.
Le contrôleur peut mettre en œuvre un correcteur feedforward (ou correcteur d’anticipation en français) recevant en entrées : le signal de consigne pour le couple transmis par l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple, et le signal estimant le couple de charge sur l’essieu, ce correcteur fournissant en sortie une première consigne de couple pour la machine électrique tournante. Un tel correcteur peut permettre de rejeter les perturbations. Lorsque ce correcteur feedforward est utilisé en combinaison des deux correcteurs cités ci-après, ce rejet des perturbations peut permettre de simplifier le calcul des paramètres de ces deux autres correcteurs en rejetant les effets dus à des grandeurs non mesurées. L’emploi de ce correcteur feedforward peut aussi permettre de positionner le système autour de son point théorique d’équilibre en préjugeant de la dynamique du système. Les deux autres correcteurs ci-après peuvent alors agir sur la régulation autour de ce point d’équilibre, gagnant alors en robustesse et en rapidité.
Le contrôleur peut également ou en variante mettre en œuvre un correcteur d’erreur recevant en entrées : le signal de consigne pour le couple transmis par l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple, et le signal estimant le couple transmis par cet organe d’interruption sélective de la transmission de couple, ce correcteur fournissant en sortie une deuxième consigne de couple pour la machine électrique tournante. Ce correcteur d’erreur peut permettre de garantir que cette erreur va tendre vers zéro, assurant ainsi la précision statique de la régulation.
Le contrôleur peut également ou en variante mettre en œuvre un correcteur de rétroaction recevant en entrée le signal estimant le couple transmis par l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple, ce correcteur fournissant en sortie une troisième consigne de couple pour la machine électrique tournante. Ce correcteur de rétroaction, lorsqu’il est combiné au correcteur d’erreur, peut compléter l’action de ce correcteur d’erreur et participe à la stabilité de la régulation, améliorant ainsi le temps de réaction du contrôleur.
La présence combinée des trois correcteurs ci-dessus peut correspondre à un mode de réalisation préféré du contrôleur, ce dernier fournissant alors une réponse optimale. L’invention couvre aussi les cas suivants explicités ci-dessous ainsi que les autres combinaisons à un ou deux correcteurs parmi les trois correcteurs précités :
- le contrôleur met uniquement en œuvre le correcteur d’erreur et le correcteur de rétroaction,
- le contrôleur met uniquement en œuvre le correcteur d’erreur et le correcteur feedforward, - le contrôleur met uniquement en œuvre le correcteur de rétroaction et le correcteur feedforward,
- le contrôleur met uniquement en œuvre le correcteur feedforward.
Dans le cas où les trois correcteurs précités sont présents, la consigne de couple pour la machine électrique tournante peut être générée sur la base de la somme des première, deuxième et troisième consignes de couple.
Dans tout ce qui précède, l’unité de commande peut comprendre un module de contrôle d’un onduleur/redresseur alimentant électriquement la machine électrique tournante, ce module de contrôle générant sur la base de la consigne de couple générée par le contrôleur une consigne pour l’ onduleur/redresseur pour amener la valeur du couple transmis par l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple dans la plage de valeurs prédéfinie, lorsqu’une telle annulation est nécessaire.
Dans tout ce qui précède, l’unité de commande est par exemple intégrée à l’unité de contrôle de la transmission du véhicule (« TCU » en anglais) ou à l’unité de contrôle moteur (« ECU » en anglais) ou à une autre unité de contrôle distincte par exemple une unité de contrôle du véhicule, appelé (Vehicle Control Unit, VCU en anglais). L’unité de commande peut encore en variante être intégrée dans l ’onduleur/redresseur alimentant électriquement la machine électrique tournante. Cette unité de commande peut en variante être intégrée à l’actionneur de l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple, cet actionneur agissant sur la position de cet organe d’interruption sélective de la transmission de couple. L’actionneur permet notamment le passage en position ouverte de l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple.
En variante encore, cette unité de commande peut être répartie entre tout ou partie des différentes structures d’accueil qui viennent d’être cités pour l’intégration de l’unité de commande.
L’unité de commande met par exemple en œuvre un ou plusieurs dispositifs de traitement numérique, comme des microcontrôleurs. L’unité de commande est par exemple un circuit intégré de type ASIC (« Application-specific integrated circuit » en anglais). Le module de contrôle précité fournit par exemple des instructions à une unité de pilotage (« driver » en anglais) de l’onduleur/redresseur.
L’organe d’interruption sélective de la transmission de couple est par exemple un crabot. En variante, il peut s’agir d’un embrayage.
Dans tout ce qui précède, l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple peut être disposé en amont du réducteur, ou en aval du réducteur, ou dans le réducteur, connectant alors sélectivement deux arbres de ce réducteur. « En amont » et « en aval » doivent se comprendre par rapport au chemin de couple généré par la machine électrique tournante.
L’essieu peut être l’essieu avant ou l’essieu arrière du véhicule.
La machine électrique peut présenter une puissance électrique nominale supérieure ou égale à 5 kW, à 15 kW, à 25 kW, à 50 kW, à lOOkW ou à 300 kW.
La machine électrique peut être une machine synchrone ou une machine asynchrone. La machine électrique a par exemple une tension nominale d’alimentation de 48V, ou une tension nominale d’alimentation supérieure à 200V, notamment à 300V, notamment à 400V, notamment à 800V.
Le rotor peut être à aimants permanents. Le rotor est par exemple dépourvu d’enroulement électrique d’excitation. Le rotor peut être formé par un paquet de tôles à l’intérieur duquel sont disposés les aimants permanents.
En variante, le rotor peut présenter un enroulement électrique d’excitation.
L’essieu est par exemple un essieu secondaire, le système comprenant en outre un essieu primaire et une source de propulsion des roues de cet essieu primaire, cette source de propulsion étant une autre machine électrique tournante et/ou une machine thermique.
L’invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un procédé de commande d’un système de propulsion de véhicule électrique ou hybride, ce système de propulsion comprenant :
- un essieu relié à des roues du véhicule,
- une machine électrique tournante de propulsion des roues du véhicule,
- un réducteur disposé dans le chemin du couple entre la machine électrique tournante et les roues du véhicule, et
- un organe d’interruption sélective de la transmission de couple dans le chemin du couple, cet organe présentant une position ouverte et une position fermée procédé dans lequel, lors de la réception d’une consigne d’interruption de la transmission de couple dans le chemin du couple alors que l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple est dans la position fermée :
- on commande la machine électrique tournante de manière à ce que le couple transmis par l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple soit compris dans une plage de valeurs prédéfinie contenant la valeur 0, puis
- on commande le passage en position ouverte de l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple.
Tout ce qui précède s’applique encore à cet autre aspect de l’invention.
L’invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d’exemples non limitatifs et à l’examen du dessin annexé sur lequel :
[Fig 1] représente de façon schématique un système de propulsion de véhicule hybride dans lequel peut être implanté l’invention,
[Fig 2] représente un modèle d’une partie du système de propulsion de la figure 1,
[Fig 3] est un schéma bloc d’une unité de commande selon un exemple de mise en œuvre de l’invention,
[Fig 4] est un schéma bloc du contrôleur de la figure 3
[Fig 5] est un schéma bloc de l’observateur de la figure 3, et
[Fig 6] représente des courbes mettant en avant l’effet de l’invention dans un exemple donné.
On a représenté sur la figure 1 un système de propulsion auquel peut être intégrée l’invention. Ce système peut appartenir à un véhicule électrique ou hybride. Dans l’exemple considéré, mais de façon non limitative, le système de propulsion est hybride, comme on le verra par la suite.
Ce système présente ici un essieu primaire 2, qui est par exemple l’essieu avant. Cet essieu primaire 2 est ici associé via une partie 1 IR à une roue droite 10R et via une partie 1 IL à une roue gauche 10L.
Cet essieu primaire 2 est ici associé à un différentiel 12 et à un réducteur 13. Ce réducteur 13 peut constituer une boîte de vitesses, définissant plusieurs rapports.
Dans l’exemple considéré, cet essieu primaire 2 est hybride en ce qu’il reçoit du couple d’une machine électrique tournante 14, cette dernière pouvant être alimentée à travers un onduleur/redresseur 15 par une batterie 16 qui présente dans l’exemple considéré une tension nominale supérieure à 300V, par exemple de 400V ou 800V, mais qui pourrait en variante présenter une tension nominale inférieure, par exemple de 48V. Cette batterie 16 est par exemple supervisée par un système de type BMS 17 (« battery management system » en anglais). Un capteur de déplacement angulaire 27 pour le rotor de la machine électrique tournante 14 est ici prévu.
Cet essieu primaire 2 est également hybride en ce qu’il reçoit du couple d’une machine thermique 22, le cas échéant via un amortisseur d’oscillations de torsion 21 mettant en œuvre des ressorts et/ou un dispositif d’amortissement pendulaire, par exemple. Un capteur de vitesse 23 est par exemple associé à la machine thermique 22. Des capteurs de vitesse 28R et 28L peuvent également être associés aux roues 10R et 10L.
Dans des exemples non représentés, l’essieu primaire 2 est purement électrique ou purement thermique. L’essieu secondaire 1 est ici l’essieu arrière du véhicule, et il est associé via une partie 4R à une roue droite 3R et via une partie 4L à une roue gauche 3L. Cet essieu secondaire 1 est ici associé à un différentiel 5 et à un réducteur 7. Ce réducteur 7 reçoit du couple depuis une machine électrique tournante 8 alimentée via un onduleur/redresseur 9 depuis la batterie 16 déjà mentionnée. Dans une variante, deux batteries différentes peuvent être présentes, l’une étant dédiée à l’alimentation électrique de la machine électrique tournante 8 via l’onduleur/redresseur 9, l’autre étant dédiée à l’alimentation électrique de la machine électrique tournante 14 via l’onduleur/redresseur 15.
On constate sur la figure 1 que le réseau de bord du véhicule comprend une partie haute tension 20, par laquelle la batterie 16 est dans l’exemple considéré connectée à chaque onduleur/redresseur 15, 9 et une partie basse tension 19 connectée à la partie haute tension 20 par l’intermédiaire d’un convertisseur DC/DC 18. Cette partie basse tension 19 comprend ici une batterie 44 qui présente par exemple une tension nominale de 12V.
Similairement au capteur de position 27 et aux capteurs de vitesse 28R, 28L et 23, l’essieu secondaire 1 est associé à un capteur de déplacement angulaire 26 pour le rotor de la machine électrique tournante 8 et à des capteurs de vitesse pour les roues 3R et 3L. Un capteur de vitesse 27 est également prévu sur la sortie du réducteur 7 côté différentiel 5.
De façon connue, le véhicule comprend encore tout ou partie des différents organes 42 ci-après, comme une interface utilisateur de mise en marche du véhicule 33, comme un bouton, un frein à main 34, une pédale d’accélération 35 et son capteur associé 36, un volant de direction 37, une pédale de frein 39 et son capteur associé 38, et un levier de vitesse 4L
Le véhicule comprend encore plusieurs unités de commande 29, 30, 31 et 32, à savoir :
- l’unité de commande 32 du véhicule, encore appelé VCU (« vehicle control unit » en anglais. Cette unité de commande gère la demande de couple provenant du conducteur et la répartit entre les sources de propulsion 8, 14 et 22 avant et arrière. Elle peut aussi gérer l’utilisation de l’énergie disponible dans le système de propulsion du fait du fonctionnement en récupération ou lors de la charge de la batterie 16 par le moteur thermique 22.
- l’unité de contrôle moteur 29, pour la commande de la machine thermique 22,
- l’unité de commande 30 du frein,
- l’unité de commande 31 de la transmission, pilotant notamment le réducteur 13 de l’essieu primaire 2.
Selon l’invention, un organe d’interruption sélective de la transmission de couple 6 est présent. Cet organe d’interruption sélective de la transmission de couple 6 est ici disposé en sortie du réducteur 7, mais l’invention n’est pas limitée à un tel emplacement. Cet organe d’interruption sélective de la transmission de couple 6 peut en variante être disposé en entrée du réducteur 7, ou à l’intérieur du réducteur 7, connectant alors de façon sélective deux arbres de ce réducteur 7.
Cet organe d’interruption sélective de la transmission de couple 6 présente une position ouverte dans laquelle il interrompt la transmission de couple vers les roues 3R et 3L, et une position fermée dans laquelle cette transmission de couple vers les roues 3R et 3L est effective. La modification de la position de cet organe d’interruption sélective de la transmission de couple 6 est causée au moins dans un sens par un actionneur. Cet organe d’interruption sélective de la transmission de couple 6 est par exemple bistable, monostable normalement ouvert, ou monostable normalement fermé. Le passage de la position fermée vers la position ouverte s’effectue par exemple via l’ actionneur.
L’organe d’interruption sélective de la transmission de couple 6 est par exemple un embrayage ou un crabot. De préférence, il s’agit d’un organe d’interruption sélective de la transmission de couple mettant en œuvre une transmission par obstacle, par exemple via une cannelure ou une denture, tel qu’un crabot.
L’invention permet d’assurer que le passage de l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple 6 en position ouverte se fait alors que le couple qu’il transmet est nul ou très réduit.
Dans ce but, l’invention utilise une unité de commande qui va maintenant être décrite.
Le système de propulsion décrit en référence à la figure 1 peut être modélisé comme représenté sur la figure 2.
On constate sur cette figure 2 que l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple 6 peut être modélisé comme étant une connexion 53 entre une inertie 46 modélisant l’amont de cette connexion 53 et une inertie 48 modélisant l’aval de cette connexion 53.
L'inertie 46 modélisant l’amont de la connexion 53 comprend par exemple l'inertie du rotor de la machine électrique tournante 8 et l’inertie de tout élément disposé en amont de cette connexion 53.
L’inertie 48 modélisant l’aval de la connexion 53 l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple peut comprendre toutes les inerties telles que l’essieu secondaire 1, optionnellement la masse du véhicule, et les inerties de l’essieu primaire 2 du véhicule.
Selon le modèle de la figure 2, le couple transmis par la connexion 53 peut être approximé selon l’équation ci-dessous Où Couple45 correspond à l’estimation du couple appliqué par la machine électrique tournante 8 à l’inertie 46 modélisant l’amont de l’organe d’interruption sélective de la transmission du couple et Couple49 correspond à l’estimation du couple sur l’essieu secondaire 1.
Ce modèle de la figure 2 est dans l’exemple considéré utilisé par l’observateur 54 qui sera décrit ultérieurement. Lorsque le positionnement de l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple 6 est l’un de ceux mentionnés précédemment qui diffère de celui de la connexion 53 sur la figure 2, les valeurs de moment d’inertie des inerties 46 et 48, ainsi que les réductions appliquées sur les vitesses peuvent être adaptées par calibration par l’observateur 54 pour tenir compte de l’architecture réelle du système de propulsion.
L’unité de commande est telle que représentée sur la figure 3, par exemple.
Cette unité de commande comprend une unité de consigne 55, générant un signal de consigne 61 pour le couple transmis par l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple 6.
Cette unité de commande comprend également un observateur 54, qui sera décrit en référence à la figure 5. Cet observateur 54 génère dans l’exemple considéré :
- un signal 60 estimant le couple transmis par l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple 6, et
- le signal 49 estimant le couple de charge sur l’essieu 1, fournissant la valeur Couple49 précitée
L’unité de commande comprend également un contrôleur 56, qui sera décrit en référence à la figure 4. Ce contrôleur 56 est dans l’exemple considéré configuré pour générer, sur la base du signal de consigne 61, du signal 60 estimant le couple transmis par l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple 6 et du signal 49 estimant le couple de charge sur l’essieu 1, une consigne de couple 59 pour la machine électrique tournante 8.
L’unité de consigne 55 utilise par exemple comme entrées :
- un signal 62 définissant une consigne initiale pour le couple transmis par l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple 6, à savoir la valeur de la consigne de couple lorsque l’ouverture de l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple 6 est reçue, par exemple lors d’une demande de changement de rapport, et
- un signal 63 définissant une consigne finale pour le couple transmis par l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple 6, à savoir la valeur finale à atteindre pour cette ouverture de l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple 6, qui est dans l’exemple décrit 0, - un signal 64 correspondant à la vitesse de rotation de la machine électrique tournante 8 mesurée, venant par exemple du capteur 26,
- un signal 65 correspondant à la vitesse de rotation en sortie du réducteur 7 mesurée par le capteur 25.
Le signal de consigne 61 généré par l’unité de consigne 55 est dans l’exemple considéré un signal périodique en forme de rampes, centré sur 0. Le cas échéant, l’unité de consigne 55 peut générer de façon anticipée une consigne de couple pour la machine électrique tournante, cette consigne de couple anticipée étant prise en compte par le contrôleur 56 lors de la génération de la consigne de couple pour la machine électrique tournante 59.
Comme on peut le voir sur la figure 5, l’observateur 54 reçoit par exemple en entrées le signal 64 déjà mentionné, et le signal 65 déjà mentionné. Cet observateur 54 fournit en sorties les signaux 49 et 60 précités, ces derniers étant respectivement le signal estimant le couple transmis par l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple 6 et, le signal estimant le couple de charge sur l’essieu secondaire 1.
On constate sur la figure 5 que d’autres sorties additionnelles sont possibles pour l’observateur 54, à savoir :
- un signal 47 estimant la vitesse de rotation de la machine électrique tournante 8, et
- un signal 50 estimant la vitesse de l’inertie 48.
On constate encore sur la figure 5 que l’observateur 54 peut mettre en œuvre une boucle fermée dans laquelle on génère un vecteur d’erreur en 93 en comparant:
- le signal 64 correspondant à la mesure de la vitesse de rotation de la machine électrique tournante 8 au signal 47 estimant cette vitesse et,
- le signal 65 correspondant à la mesure de la vitesse de rotation en sortie du réducteur 7 au signal 50 estimant cette vitesse.
Cette boucle fermée vise à garder nul le résultat de chacune de ces comparaisons.
Cette boucle fermée met en œuvre un correcteur 87 caractérisé par un jeu de paramètres 98. En sortie de ce correcteur 87, on trouve plusieurs signaux de correction 94 à 97, à savoir :
- un signal de correction 94 sur l’estimation de la vitesse de rotation de la machine électrique 8,
- un signal de correction 95 sur l’estimation du couple transmis par l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple 6,
- un signal de correction 96 sur l’estimation de la vitesse de rotation en sortie du réducteur 7, et
- un signal de correction 97 sur l’estimation du couple de charge sur l’essieu secondaire 1. Le jeu de paramètres 98 se présente par exemple sous la forme d’une matrice et les signaux de correction 94 à 97 sont par exemple obtenus en multipliant le vecteur d’erreur en 93 par cette matrice. Ces signaux de correction sont reçus en entrée de plusieurs blocs 88 à 91 qui vont maintenant être décrits. Les valeurs du jeu de paramètres 98 sont par exemple choisies de manière à assurer une convergence des estimations fournies par l’observateur 54 dans un temps rapide, par exemple dans une durée comprise entre 50 ms et 300 ms.
Le bloc 88 est un bloc d’estimation qui génère le signal 47 qui est une estimation de la vitesse de rotation de la machine électrique 8. Ce bloc 88 reçoit ici en entrées :
- le signal 45 estimant le couple appliqué à l’inertie 46 modélisant l’amont de l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple 6 selon le modèle de la figure 2,
- le signal 46 étant la valeur du moment d’inertie de cette inertie 46, toujours selon le modèle de la figure 2,
- le signal 60 estimant le couple transmis par l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple 6, et
- un signal 51 étant un coefficient de frottement visqueux sur l’inertie 46.
Comme représenté sur la figure 5, ce bloc 88 peut également recevoir en entrée la valeur du signal 47 estimée par le bloc 88 lors de la précédente itération de calcul.
Au sein de ce bloc 88, la différence entre les signaux 45 et 60 à laquelle est ajouté un couple de frottement déterminé à l’aide des signaux 47 et 51 est alors multipliée par la valeur du moment d’inertie selon 46, puis modifiée en tenant compte du signal de correction 94. Le résultat est alors intégré par rapport au temps pour obtenir une estimation de la vitesse de rotation de la machine électrique 8 selon le signal 47.
Le bloc 89 est un bloc d’estimation qui génère le signal 60 qui est une estimation du couple transmis par l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple 6. Ce bloc 89 reçoit ici en entrées : le signal 47 estimant la vitesse de rotation de la machine électrique 8, le signal 50 estimant la vitesse de l’inertie 48 modélisant l’aval de l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple 6, et les paramètres du modèle 53 utilisé pour l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple 6, tels que la raideur de cette connexion et/ou un couple d’amortissement interne. Au sein de ce bloc 89, la différence entre les signaux 47 et 50 à laquelle est ajoutée le signal de correction 95 est intégrée par rapport au temps pour estimer la tension appliquée sur l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple 6. Pour estimer le couple transmis par cet organe d’interruption sélective de la transmission de couple 6, cette tension est alors multipliée par la raideur du modèle 53 utilisé pour l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple 6 selon la figure 2. Dans une variante, le signal 60 peut être en complément obtenu via un couple d’amortissement interne obtenu sur la base de la différence entre les signaux 47 et 50, cette différence étant multipliée par un facteur d’amortissement du modèle 53.
Le bloc 90 est un bloc d’estimation qui génère le signal 50 qui est une estimation de la vitesse de l’inertie 48 modélisant l’aval de l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple 6. Ce bloc 90 reçoit ici en entrées :
- le signal 60 estimant le couple transmis par l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple 6,
- le signal 49 estimant le couple de charge sur l’essieu secondaire 1,
- la valeur déterminée pour le signal 50 par le bloc 90 lors de l’itération de calcul précédente,
- le signal 52 étant un coefficient de frottement visqueux sur l’inertie 48 modélisant l’aval de l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple 6, et
- le signal 48 étant la valeur du moment d’inertie de cette inertie 48, toujours selon le modèle de la figure 2.
Au sein de ce bloc 90, la différence entre les signaux 60 et 49 à laquelle est ajoutée le couple de friction obtenu à l’aide des signaux 50 et 52 est divisée par la valeur de moment d’inertie selon le signal 48 puis corrigée en tenant compte du signal de correction 96. Le résultat est intégré par rapport au temps pour obtenir le signal 50.
Le bloc 91 est un bloc d’estimation qui génère le signal 49 qui est une estimation du couple de charge sur l’essieu secondaire 1. Ce bloc 91 reçoit en entrée le signal de correction 97. Ce bloc repose par exemple sur le fait que l’on impose à la dérivée temporelle à l’ordre n du signal 49 d’être nulle.
Le bloc 92 est un sélecteur permettant d’envoyer les signaux 47 et 50 vers le comparateur 86.
On va maintenant décrire en référence à la figure 4 le contrôleur 56 de la figure 3. Comme on peut le voir sur cette figure 3, le contrôleur 56 met par exemple en œuvre trois correcteurs distincts 73, 74 et 75 qui vont maintenant être décrits.
Un premier contrôleur 73 met en œuvre un correcteur feedforward recevant en entrées :
- le signal de consigne 61 pour le couple transmis par l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple 6, et
- le signal 49 estimant le couple de charge sur l’essieu secondaire 1.
Ce correcteur utilise par exemple un jeu de paramètres 77 étant par exemple deux gains Kl et K2, chacun de ces gains étant par exemple respectivement multiplié avec l’un des signaux d’entrée 61, 49.
L’invention n’est cependant pas limitée à des gains de valeur constante. Les valeurs de ces gains peuvent varier via des formules non linéaires ou des tables de stockage de données, la valeur choisie pouvant dépendre de la vitesse de rotation de la machine électrique 8 et/ou de la vitesse de rotation de la sortie du réducteur, et/ou pouvant dépendre de température de cette machine électrique 8 ou du réducteur 7, par exemple, et/ou du rapport de réduction appliqué par le réducteur 7 si ce dernier permet d’obtenir des rapports différents. En variante, le correcteur n’est pas un correcteur proportionnel, étant de type proportionnel-dérivé par exemple.
Le premier contrôleur 73 fournit en sortie un signal 70 étant une première consigne de couple pour la machine électrique tournante.
Le deuxième contrôleur 74 peut mettre en œuvre un correcteur d’erreur recevant en entrées :
- le signal de consigne 61 pour le couple transmis par l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple 6, et
- le signal 60 estimant le couple transmis par l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple 6.
Ces deux entrées sont comparées en 80 et cette différence est utilisée par le correcteur pour générer en sortie un signal 71 étant une deuxième consigne de couple pour la machine électrique tournante. Ce correcteur 74 peut mettre en œuvre au moins une intégration. Il peut également mettre en œuvre un système d’anti-dérive de l’intégrateur fondé sur les valeurs limites pour le couple de la machine électrique 8. Ce système d’anti-dérive peut permettre de suspendre l’intégration réalisée par le correcteur lorsque ces valeurs limites de couple sont atteintes. Ce correcteur utilise un jeu de paramètres 78 étant par exemple des gains. Comme déjà mentionné en référence au contrôleur 73, ces gains ne sont pas nécessairement de valeur constante. Les valeurs de ces gains peuvent varier via des formules non linéaires ou des tables de stockage de données, la valeur choisie pouvant dépendre de la vitesse de rotation de la machine électrique 8 et/ou de la vitesse de rotation de la sortie du réducteur, et/ou pouvant dépendre de température de cette machine électrique 8 ou du réducteur 7 et/ou du rapport de réduction appliqué par le réducteur 7 si ce dernier permet d’obtenir des rapports différents, par exemple.
Le troisième contrôleur 75 peut mettre en œuvre un correcteur de rétroaction (« feedback contrôler » en anglais). Ce contrôleur reçoit ici en entrée le signal 60 estimant le couple transmis par l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple 6. Ce correcteur fournit en sortie un signal 72 étant une troisième consigne de couple 72 pour la machine électrique tournante. Cette troisième consigne de couple peut permettre de stabiliser le système en boucle fermée incluant la machine électrique tournante 8, le réducteur 7 et l’observateur 54 ici assimilé à un capteur. Le correcteur utilise un jeu de paramètres 79 étant par exemple des gains. Comme déjà mentionné en référence au contrôleur 73 et au contrôleur 74, ces gains ne sont pas nécessairement de valeur constante. Les valeurs de ces gains peuvent varier via des formules non linéaires ou des tables de stockage de données, la valeur choisie pouvant dépendre de la vitesse de rotation de la machine électrique 8 et/ou de la vitesse de rotation de la sortie du réducteur, et/ou pouvant dépendre de température de cette machine électrique 8 ou du réducteur 7 ou de l’huile dans le réducteur, par exemple, et/ou du rapport de réduction appliqué par le réducteur 7 si ce dernier permet d’obtenir des rapports différents, par exemple. Dans une variante, ce correcteur n’est pas un correcteur proportionnel mais peut être de type proportionnel-dérivé.
Dans le cas où les trois correcteurs précités 73, 74 et 75 sont présents, le signal 59 correspondant à la consigne de couple pour la machine électrique tournante peut être généré sur la base de la somme des première, deuxième et troisième consignes de couple via un sommateur 81. Le signal en sortie de ce sommateur 81 peut de façon optionnelle attaquer un bloc de limitation 85. Ce dernier limite les valeurs du signal 59 de consigne de couple pour la machine électrique 8 au sein d’une plage définie par des bornes 82 et 83, ces bornes pouvant être définies de façon dynamique en fonction de la vitesse de la machine électrique 8. Le signal en sortie de ce bloc de limitation 85 peut alors être reçu par un module de contrôle 57 de la machine électrique 8, ce module de contrôle générant un signal 58 de commande de l’onduleur/redresseur 9 à travers lequel la machine électrique 8 est alimentée depuis la batterie 16.
L’unité de commande qui vient d’être décrite peut permettre, lors de la réception d’une consigne d’interruption de la transmission de couple dans le chemin du couple alors que l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple 6 est dans la position fermée de:
- commander la machine électrique tournante 8 de manière à annuler ou réduire fortement le couple transmis par l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple 6, puis
- commander l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple 6 pour qu’il passe en position ouverte.
La figure 6 représente en fonction du temps :
-sur la partie haute, l’évolution des signaux 47 et 50 qui représentent respectivement l’estimation de la vitesse de la machine électrique tournante 8 et l’estimation de la vitesse de l’inertie 48,
- sur la partie médiane, l’évolution des signaux 59, 60 et 61 qui représentent respectivement la consigne de couple pour la machine électrique tournante, l’estimation du couple transmis par l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple 6, et la consigne 61 pour le couple transmis par l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple 6, - sur la partie basse, l’évolution de l’état de l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple 6, la commande « ouvert /fermé » pour cet état de l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple 6 selon un signal 130, et la commande « ouverture/fermeture » pour l’actionneur de l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple 6 selon un signal 140.
On constate qu’entre les instants tO et tl, l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple 6 est en position fermée et un rapport du réducteur 7 est engagé. Comme représenté sur la figure 6, dans cette configuration, un écart peut exister entre l’estimation du couple transmis par l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple 6 selon le signal 60 et la consigne de couple pour la machine électrique tournante 8 selon le signal 59.
A un instant tl, une consigne d’interruption de la transmission de couple dans le chemin du couple est reçue. A partir de cet instant tl, la consigne 61 pour le couple transmis par l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple 6 est modifiée de manière à osciller autour de la valeur 0. Cette consigne 61 change de valeurs afin d’être maintenue dans une plage de valeurs prédéfinie, définie entre une valeur supérieure qui est ici une constante selon un niveau 110, et une valeur inférieure qui est ici une constante selon un niveau 120. L’invention n’est cependant pas limitée à des valeurs constantes pour les valeurs supérieures et inférieures.
Les valeurs selon les niveaux 110 et 120 sont par exemple choisies pour que le gradient de secousses d’accélération (“jerk” en anglais) exercé sur le véhicule soit compris entre 0,1 g/s et 0,5 g/s. Dans le cas où l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple 6 est disposé fonctionnellement entre la machine électrique tournante et le réducteur, cette plage de valeurs prédéfinie est par exemple comprise entre -2 Nm et 2Nm. Dans les autres cas, ces valeurs pour les niveaux 110 et 120 sont adaptées compte-tenu du ou des rapports de réduction dans le réducteur 7.
Cette modification de la consigne s’accompagne d’un décalage de la consigne de couple pour la machine électrique tournante 8 selon le signal 59 pour que le signal 60, à savoir respectivement l’estimation du couple transmis par l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple 6, suive le signal 61 qui est la consigne pour ce couple transmis par l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple 6.
On remarque sur la figure 6 que, lorsque le signal 60 estimant le couple transmis par l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple 6 atteint la plage de valeurs prédéfinie, l’actionneur peut recevoir une consigne permettant le passage en position ouverte de l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple 6. Le cas échéant, de façon simultanée ou presque simultanée, à cette réception de consigne par l’actionneur, une rampe de pente différente peut être générée pour la consigne 61 pour le couple transmis par l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple 6.
A l’instant t2, l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple 6 passe en position ouverte, plus aucun rapport n’est alors engagé. Cet instant t2 intervient alors que le signal de consigne 61 pour le couple transmis par l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple 6 est dans la phase d’oscillations mentionnée ci-dessus et alors que le signal 60 d’estimation du couple transmis par l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple 6 présente une valeur comprise dans la plage de valeurs prédéfinie. Une fois le passage en position ouverte de l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple 6 effectif, l’oscillation du signal de consigne 61 autour de 0 est interrompue, et la machine électrique tournante 8 n’est plus pilotée par l’unité de commande.

Claims

Revendications
1. Système de propulsion de véhicule hybride ou électrique, comprenant :
- un essieu (1) relié à des roues (3R, 3L) du véhicule,
- une machine électrique tournante (8) de propulsion des roues du véhicule,
- un réducteur (7) disposé dans le chemin du couple entre la machine électrique tournante (8) et les roues (3R, 3L) du véhicule,
- un organe d’interruption sélective de la transmission de couple (6) dans le chemin du couple, cet organe présentant une position ouverte et une position fermée, et
- une unité de commande configurée pour, lors de la réception d’une consigne d’interruption de la transmission de couple dans le chemin du couple alors que l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple (6) est dans la position fermée :
- commander la machine électrique tournante (8) de manière à ce que le couple transmis par l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple (6) soit compris dans une plage de valeurs prédéfinie contenant la valeur 0, puis
- commander le passage en position ouverte de l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple (6). caractérisé par le fait que la commande de la machine électrique tournante pour que le couple transmis par l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple (6) soit compris dans la plage de valeurs prédéfinie contenant la valeur 0 se fait sur la base d’un signal de consigne (61) pour le couple transmis par l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple (6) qui est un signal périodique passant par 0, notamment une rampe ou un signal sinusoïdal.
2. Système selon la revendication précédente, dans lequel l’unité de commande comprend :
- une unité de consigne (55), générant le signal de consigne (61) pour le couple transmis par l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple (6),
- un observateur (54), générant un signal (60) estimant le couple transmis par l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple (6), et un signal (49) estimant le couple de charge sur l’essieu (1), et
- un contrôleur (56) configuré pour générer, sur la base dudit signal de consigne (61), dudit signal (60) estimant le couple transmis par l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple (6) et dudit signal (49) estimant le couple de charge sur l’essieu, une consigne de couple (59) pour la machine électrique tournante.
3. Système selon la revendication 1 ou 2, dans lequel, lors de la réception d’une consigne d’interruption de la transmission de couple dans le chemin du couple alors que l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple (6) est dans la position fermée, le signal de consigne (61) pour le couple transmis par l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple (6) prend la forme d’un signal périodique passant par zéro.
4. Système selon la revendication 3, dans lequel le signal de consigne (61) prend la forme d’un signal périodique sinusoïdal ou en rampes.
5. Système selon la revendication 3, dans lequel l’observateur (54) reçoit en entrées :
- un signal (64) étant une mesure de la vitesse de rotation de la machine électrique (8),
- un signal (65) étant une mesure de la vitesse de rotation de l’inertie (48) modélisant l’aval de l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple (6), et l’observateur étant configuré pour générer en sorties :
- le signal (60) estimant le couple transmis par l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple,
- le signal (49) estimant le couple de charge sur l’essieu,
- un signal (47) estimant la vitesse de rotation de la machine électrique, et
- un signal (50) estimant la vitesse de rotation de l’inertie (48) modélisant l’aval de l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple.
6. Système selon la revendication 5, l’observateur (54) mettant en œuvre une boucle de contrôle fermée dans laquelle :
- le signal (64) étant une mesure de la vitesse de rotation de la machine électrique est comparé au signal (47) estimant cette vitesse et,
- le signal (65) étant une mesure de la vitesse de l’inertie (48) modélisant l’aval de l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple (6) est comparé au signal (50) estimant cette vitesse.
7. Système selon la revendication 6, dans lequel l’observateur (54) comprend l’un au moins :
- d’un bloc (88) d’estimation de la vitesse de rotation de la machine électrique, ce bloc recevant notamment en entrée : le signal estimant le couple appliqué à l’inertie (46) modélisant l’amont de l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple (6), la valeur du moment d’inertie de l’inertie (46) modélisant l’amont de l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple, le signal estimant le couple transmis par l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple, et un coefficient de frottement visqueux sur l’inertie modélisant l’amont de l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple,
- d’un bloc (89) d’estimation du couple transmis par l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple (6), ce bloc recevant notamment en entrées : le signal (47) estimant la vitesse de rotation de la machine électrique et le signal (50) estimant la vitesse de rotation de l’inertie (48) modélisant l’aval de l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple,
- d’un bloc (90) d’estimation de la vitesse de l’inertie (48) modélisant l’aval de l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple (6), ce bloc (90) recevant notamment en entrées : le signal (60) estimant le couple transmis par l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple (6), le signal (49) estimant le couple de charge sur l’essieu, le signal (50) estimant la vitesse de rotation de l’inertie (48) modélisant l’aval de l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple (6), un coefficient de frottement visqueux sur l’inertie modélisant l’aval de l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple, et la valeur du moment d’inertie de l’inertie modélisant l’aval de l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple, et
- d’un bloc (91) d’estimation du couple de charge sur l’essieu (1).
8. Système selon l’une quelconque des revendications 2 à 7, le contrôleur (56) mettant en œuvre un correcteur feedforward (73) recevant en entrées : le signal de consigne (61) pour le couple transmis par l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple, et le signal (49) estimant le couple de charge sur l’essieu (1), ce correcteur fournissant en sortie une première consigne de couple (70) pour la machine électrique tournante (8).
9. Système selon l’une quelconque des revendications 2 à 8, le contrôleur (56) mettant en œuvre un correcteur d’erreur recevant en entrées : le signal de consigne (61) pour le couple transmis par l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple (6), et le signal (60) estimant le couple transmis par cet organe d’interruption sélective de la transmission de couple, ce correcteur fournissant en sortie une deuxième consigne de couple (71) pour la machine électrique tournante (8).
10. Système selon l’une quelconque des revendications 2 à 9, le contrôleur (56) mettant en œuvre un correcteur de rétroaction recevant en entrée le signal (60) estimant le couple transmis par l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple (6), ce correcteur fournissant en sortie une troisième consigne de couple (72) pour la machine électrique tournante (8).
11. Système selon les revendications 8, 9 et 10, dans lequel la consigne de couple (59) pour la machine électrique tournante est générée sur la base de la somme des première (70), deuxième (71) et troisième (72) consignes de couple.
12. Système selon l’une quelconque des revendications 2 à 11, dans lequel l’unité de commande comprend un module de contrôle (57) d’un onduleur/redresseur (9) alimentant électriquement la machine électrique tournante (8), ce module de contrôle (57) générant sur la base de la consigne de couple (59) générée par le contrôleur (56) une consigne (58) pour l’onduleur/redresseur (9) pour amener la valeur du couple transmis par l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple (6) dans la plage de valeurs prédéfinie.
13. Système selon l’une quelconque des revendications précédentes, l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple (6) étant un crabot.
14. Système selon l’une quelconque des revendications précédentes, l’organe d’interruption sélective de la transmission de couple (6) étant disposé en amont du réducteur (7), ou en aval du réducteur (7), ou dans le réducteur (7), connectant alors sélectivement deux arbres de ce réducteur.
15. Système selon l’une quelconque des revendications précédentes, l’essieu (1) étant l’essieu avant ou l’essieu arrière du véhicule.
16. Système de propulsion selon l’une quelconque des revendications précédentes, ledit essieu (1) étant un essieu secondaire, le système comprenant en outre un essieu primaire (2) et une source de propulsion (14, 22) des roues (10R, 10L) de cet essieu primaire (2), cette source de propulsion étant une autre machine électrique tournante ou une machine thermique.
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