EP4709605A1 - Procédé d'application d'un surcroît momentané de puissance dans un véhicule à propulsion électrique - Google Patents

Procédé d'application d'un surcroît momentané de puissance dans un véhicule à propulsion électrique

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EP4709605A1
EP4709605A1 EP24723884.3A EP24723884A EP4709605A1 EP 4709605 A1 EP4709605 A1 EP 4709605A1 EP 24723884 A EP24723884 A EP 24723884A EP 4709605 A1 EP4709605 A1 EP 4709605A1
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EP
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torque
boost
push button
vehicle
calibration
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EP24723884.3A
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Inventor
Alexandre DE-SOUSA
Charlotte GIORDANO
Frédéric LAURENT
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Ampere SAS
Original Assignee
Ampere SAS
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Abstract

Procédé et système pour commander un moteur électrique dans un véhicule à propulsion électrique, le véhicule comprenant une batterie (3), un moteur électrique (2) une pédale d'accélérateur (6), une unité de commande (4), un volant (10) comprenant un bouton poussoir (1), le procédé comprenant : a- fournir une première calibration de couple de référence donnant une consigne de couple à appliquer en fonction d'une position de pédale d'accélérateur, b- fournir une deuxième calibration d'un surcroît de couple donnant une valeur de surcroît de couple disponible, en fonction d'un ensemble de conditions opérationnelles courantes, pour toute vitesse instantanée non nulle, c- déterminer une condition d'autorisation d'application d'un surcroît de couple, d- en réponse à une activation du bouton poussoir, appliquer un surcroît de couple selon la deuxième calibration, e- stopper l'application du surcroît de couple dès que le bouton poussoir n'est plus activé ou si la condition d'autorisation devient fausse.

Description

DESCRIPTION
TITRE DE L’INVENTION : PROCEDE D’APPLICATION D’UN SURCROÎT MOMENTANE DE PUISSANCE DANS UN VEHICULE A PROPULSION ELECTRIQUE
L’invention se rapporte à un procédé et à un système pour appliquer un surcroît de puissance momentané dans un véhicule à propulsion électrique.
D’une manière générale, dans certaines conditions de conduite d'un véhicule automobile, il peut être nécessaire de dépasser un autre véhicule un peu plus lent. Dans ces circonstances, le conducteur doit réaliser un dépassement rapide, notamment lorsque ce dépassement nécessite d'emprunter la voie à sens de circulation opposé momentanément.
Il est connu dans certains véhicules d'activer une fonction d'appel maximum de puissance en enfonçant à fond la pédale d'accélérateur, ce qui est aussi connu sous le terme anglais de « kick-down ».
Il est apparu que le temps de réponse pour effectivement enfoncer la pédale d'accélérateur à fond représente quelques centaines de millisecondes qui se rajoutent au temps nécessaire au groupe motopropulseur pour délivrer le surcroît de puissance demandé.
[005] Les inventeurs ont cherché à améliorer la situation, notamment pour répondre aux circonstances d'un dépassement à effectuer le plus rapidement et le plus sûrement possible.
A cet effet il est proposé ici un procédé pour commander un moteur électrique dans un véhicule à propulsion électrique, le véhicule comprenant au moins un dispositif de stockage d'énergie électrique, un moteur électrique, une pédale d'accélérateur, une unité de commande, un volant comprenant un bouton poussoir, le procédé étant caractérisé en ce qu’il comprend : a- fournir une première calibration de couple de référence donnant une consigne de couple à appliquer au moteur électrique en fonction au moins d’une position de la pédale d'accélérateur, b- fournir une deuxième calibration d’un surcroît de couple dynamique donnant une valeur de surcroît de couple disponible en cas d’appui sur le bouton poussoir, en fonction d’un ensemble de conditions opérationnelles courantes, pour toute valeur de vitesse instantanée non nulle du véhicule, c- déterminer une condition d’autorisation d’application d’un surcroît de couple dynamique, d- en réponse à un état activé du bouton poussoir et si la condition d’autorisation est présente, alors appliquer un surcroît de couple selon la deuxième calibration, e- stopper l’application du surcroît de couple selon la deuxième calibration dès que le bouton poussoir n’est plus activé ou si la condition d’autorisation devient fausse.
[007] Dans le présent document, on désigne par « dispositif de stockage d'énergie électrique » une batterie d'accumulateurs électriques qui peut inclure des cellules de batterie électrochimique à base de lithium-ion et qui peut inclure la présence de super condensateurs. Pour la concision et la clarté de l'exposé, nous utiliserons dans la suite le terme « batterie » pour désigner généralement le « dispositif de stockage d'énergie électrique ».
Grâce aux dispositions présentées ci-dessus, le conducteur peut disposer d'un surcroît de couple quelle que soit la position de la pédale d'accélérateur et quelle que soit la vitesse du véhicule non nulle. Le surcroît de couple est aussi appelé dans la suite par sa dénomination anglaise « boost ».
De plus, le conducteur obtient ce surcroît de couple sans avoir à enfoncer la pédale d'accélérateur, il lui suffit d'appuyer sur le bouton au volant par exemple avec le pouce sans lâcher le grip du volant avec les autres doigts.
Les inventeurs ont remarqué que cette solution apporte un aspect ludique à la conduite du véhicule, en mettant la fonction Boost au bout du doigt du conducteur.
[011 ] On remarque en outre que, du fait que le bouton doit être volontairement maintenu appuyé tout le temps que le surcroît de couple est demandé, cette fonction s'avère intuitive, ne surprend pas le conducteur et répond aux standards de sécurité.
[012] Une manœuvre de dépassement peut ainsi être réalisée en toute sécurité grâce à cet appel de surcroît de couple disponible au bout du doigt.
Avantageusement, la fonction Boost est disponible pour toute la plage de positions pédale (sauf pédale au repos) et toutes les vitesses au delà par exemple de 1 km/h.
Le moteur électrique a de préférence une puissance d'au moins 50 kilowatts.
[015] Il faut noter que la première calibration de couple de référence donne une consigne de couple à appliquer au moteur électrique en fonction d’une position de la pédale d'accélérateur et en fonction de la vitesse courante du véhicule.
[016] Selon un aspect, le procédé peut être caractérisé par un temps de réponse, entre un front montant d’activation du bouton poussoir et un instant d’application effective du surcroît de couple dynamique selon la deuxième calibration, ce temps de réponse étant inférieur à 200 ms, préférentiellement inférieur à 100ms.
[017] Moyennant quoi, le résultat perçu par le conducteur est instantané. Le conducteur a réellement l'impression de recevoir une accélération immédiate dans le dos en réaction à l'appui sur le bouton poussoir.
Selon un aspect, ledit temps de réponse peut être inférieur à 50 ms.
[019] Selon un aspect, l’ensemble de conditions opérationnelles courantes peut comprendre : la position de la pédale d'accélérateur, la vitesse courante du véhicule, la température et l'état de charge du dispositif le stockage d'énergie électrique, la température du moteur électrique..
[0 Dit autrement, la deuxième calibration peut être ainsi multidimensionnelle, à savoir, au principal, le surcroît de couple en fonction de la position de la pédale d'accélérateur comme cartographie de base, mais modulée en fonction de la température de la batterie, de l'état de charge courant de la batterie, de la température du moteur électrique, et de la vitesse courante du véhicule.
On a ainsi un détarage de la fonction (‘derating’ en anglais) par exemple si le moteur électrique est déjà trop chaud ou bien si l'état de charge de la batterie est insuffisant. La dépendance aux facteurs secondaires peut être réalisé par interpolation ou par paliers.
Formulé autrement, la deuxième calibration est une calibration fine selon la première dimension de la position pédale, et selon la vitesse instantanée du véhicule et peut être un peu plus grossière selon les autres dimensions.
[023] Il n'est pas exclu d'utiliser d'autres paramètres, comme par exemple le mode de conduite courant dans le paramétrage de la deuxième calibration.
Selon un aspect, le procédé prévoit en outre un affichage d’une jauge (50) de surcroît de couple dynamique disponible sur un combiné d’instruments (5).
[025] Moyennant quoi, le conducteur est informé en permanence de la disponibilité de la fonction de surcroît de couple. On relève que ladite jauge décroît pendant que la fonction boost est active et croît pendant que la fonction boost est inactive. La jauge représente donc la disponibilité de la fonction boost du point de vue du conducteur ainsi que son fonctionnement en temps réel.
Selon un aspect, la condition d’autorisation d’application d’un surcroît de couple dynamique peut comprendre les paramètres :
- la vitesse instantanée du véhicule supérieure à 0,
- le mode de conduite courant (e.g. ECO, NEUTRAL, SPORT),
- levier transmission sur DRIVE
- temps d’activation effectif depuis le front montant
- temps écoulé depuis le cycle boost précédemment intervenu.
[027] On peut ainsi tenir compte d'une multitude de paramètres pour générer une condition d'autorisation permettant d'appliquer la fonction boost dans des circonstances de sécurité satisfaisantes et sans dégrader la fiabilité de la chaîne de traction sur le long terme.
Selon un aspect, il peut être prévu une temporisation maximum d'activation consécutive de l'application de surcroît de couple. Cette temporisation peut être paramétrable en fonction de facteurs auxiliaires comme la vitesse du véhicule, les conditions de température batterie et moteur électrique. Cette temporisation est destinée à limiter la sollicitation de la batterie et du moteur électrique. Cette temporisation a aussi l'avantage de faire comprendre au conducteur que la temporalité de cette fonction boost est réellement courte. Par exemple cette temporisation peut avoir une valeur comprise entre 5 et 10 secondes ce qui est cohérent avec le début d'une manœuvre de dépassement (voire la totalité de la manœuvre de dépassement). [029] Selon un aspect, la condition d’autorisation d’application d’un surcroît de couple dynamique comprend un compteur qui est sélectivement incrémenté ou décrémenté. Ceci est une façon simple, robuste et fiable de gérer d'une part la temporisation maximale d'activation consécutive et d'autre part le temps de relaxation nécessaire entre deux activations successives.
Selon un aspect, le compteur est décrémenté pendant que le boost est actif et, à l’inverse, incrémenté pendant que le boost est inactif. En pratique, ceci s'avère être une méthode simple et robuste pour gérer le compteur d'autorisation et de temps maximal d'activation consécutive. Selon un aspect, le procédé peut comporter en outre une initialisation d’une séquence de départ boosté, en réponse à une activation du bouton poussoir lorsque valeur de vitesse instantanée du véhicule est nulle, si des conditions de départ boosté sont réunies.
[033] En complément de la fonction boost dynamique, il est ainsi défini une fonction de surcroît de couple au départ arrêté, aussi appelé dans le jargon du métier ‘Launch Control’.
Selon un aspect, le procédé peut prévoir que dans les conditions où la séquence de départ boosté est poursuivie, une application d’un couple maximum disponible intervient au relâché de la pédale de frein. Il s'agit de la suite de la séquence qui déclenche effectivement une application du couple maximal.
Selon un aspect complémentaire des deux précédents, il peut être prévu une interface graphique affichée au combiné d’instruments qui indique au conducteur l’état du système pour le départ boosté, les actions à réaliser pour obtenir le départ boosté et aussi un rappel des consignes de sécurité le cas échéant.
[036] Selon un aspect, il peut être prévu une fonction de diagnostic du bouton poussoir, permettant notamment de détecter un appui permanent sur le bouton.
[037] On peut ainsi désactiver la fonction boost si le bouton poussoir ne fonctionne pas correctement. Le diagnostic peut être obtenu par des règles de plausibilité d'appui ou une redondance matérielle par doublement du circuit électrique.
[038] Selon un aspect, que le bouton poussoir est de préférence de type ouvert électriquement au repos (on dit aussi ‘normalement ouvert’). Le contact est fermé lorsque l'appui a franchi une course prédéterminée.
L'invention concerne également un véhicule comprenant au moins un dispositif de stockage d'énergie électrique, un moteur électrique de puissance de préférence d'au moins 50 kilowatts, une pédale d'accélérateur, une unité de commande, un volant comprenant un bouton poussoir, et un combiné d’instruments, l’unité de de commande étant caractérisée en qu’elle est configurée pour mettre en œuvre un procédé tel que décrit précédemment.
Selon un aspect, le bouton poussoir est agencé sur le volant, au voisinage de la jante, dans un secteur angulaire ([31 - [32) compris entre 45° et 135° à droite ou à gauche de la position de référence de ligne droite 0°, de préférence dans un secteur angulaire compris entre 60° et 90°.
[041 ] Une telle position pour le bouton poussoir permet au conducteur de maintenir la jante du volant serrée par les autres doigts de sa main tout en appuyant avec le pouce sur le bouton poussoir. Ceci procure ergonomie et sécurité.
Selon un aspect, le bouton poussoir est agencé du coté droite sur le volant.
Ceci permet avantageusement de commander la fonction de boost avec le pouce de la main droite et de commander simultanément la fonction clignotant à gauche pour la manœuvre de dépassement avec la main gauche, ce qui s'avère particulièrement ergonomique.
Selon un aspect le bouton poussoir est rappelé à sa position de repos ouverte par un organe ressort fournissant un effort prédéterminé en fonction d’une course d’appui.
[045] On évite ainsi tout appui intempestif ou indésiré sur le bouton poussoir de la fonction boost.
[046] Selon un aspect, le bouton poussoir présente une course avec un point dur, i.e. un point d’inflexion dans le diagramme effort versus course. Ceci permet de rendre impossible en pratique un appui involontaire et de sécuriser encore plus la fonction.
Selon un aspect, la force de rappel du bouton poussoir est d’au moins 10 Newtons à mi course de la course disponible.
Selon un aspect, le bouton poussoir est de couleur rouge. Ceci valorise l’aspect sportif de la fonction et souligne l’instantanéité de cette fonction.
L’invention sera davantage détaillée par la description de modes de réalisation non limitatifs, et sur la base des figures annexées illustrant des variantes de l’invention, dans lesquelles :
- [Fig.1 ] illustre un diagramme schématique d'un exemple de système dans lequel l'invention est mise en œuvre;
- [Fig.2] illustre schématiquement un bloc diagramme fonctionnel de la fonction surcroît de couple;
- [Fig.3] illustre schématiquement un volant de direction avec le bouton poussoir de la fonction boost;
- [Fig.4] illustre schématiquement une cartographie de référence et une calibration de la fonction surcroît de couple;
- [Fig.5] illustre schématiquement un chronogramme illustrant l'appui et le relâché du bouton;
- [Fig.6] montre un chronogramme illustrant le fonctionnement du compteur décompteurs;
- [Fig.7] illustre schématiquement une variante de jauge affichée au combiné d’instruments.
- [Fig.8] illustre un exemple de diagramme effort versus course pour le bouton poussoir de la fonction boost. [050] Sur les différentes figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires. Pour des raisons de clarté de l'exposé, certains éléments ne sont pas nécessairement représentés à l'échelle.
Généralités et système
Sur la figure 1 , un véhicule à propulsion électrique comprend au moins un dispositif de stockage d'énergie électrique 3, autrement appelé batterie comme précisé en partie introductive.
[053] La batterie peut comprendre un ou plusieurs modules de cellules électrochimiques de type lithium-ion. D'autres types de batterie ne sont toutefois pas exclus, et la présence de supercondensateurs peut aussi être de mise.
Ici, le véhicule en question peut être 100% électrique ou peut être un véhicule de type hybride à savoir la combinaison d'une chaîne de traction électrique avec un moteur à combustion interne.
[055] Ceci est symbolisé sur la figure 1 , où un possible moteur à combustion interne est représentée par la référence 15 et une transmission représentée par la référence 14 assure une combinaison des chemins cinématiques purement électrique et thermique.
[056] Le véhicule considéré ici peut être un véhicule à quatre roues de type berline, coupé, break, pick-up, monospace, etc... On s’intéresse plus particulièrement aux véhicules à caractère sportif.
Le véhicule comprend un moteur électrique noté 2 commandé par un onduleur 12, ledit onduleur étant commandé par une unité de commande 4.
Le moteur électrique 2 présente une puissance d’au moins 50kW. En pratique, suivant le gabarit, le poids et la sportivité du véhicule, la puissance du moteur électrique 2 sera généralement comprise entre 80kW et 250kW. Une puissance supérieure à 250kW est également possible.
[059] Dans le cas d’un véhicule purement électrique et sans boîte de vitesse, l'arbre 16 allant aux roues 29 relie directement le moteur électrique 2 aux roues 29. Une seule roue est représentée aux figures. La traction électrique peut être appliquée au train avant du véhicule ou au train arrière du véhicule. En variante, les deux trains, avant et arrière, peuvent être motorisés. Le véhicule est équipé d’un combiné d’instruments 5, dont la spécificité pour la fonction sera vue plus loin.
Le véhicule comprend une pédale d’accélérateur 6, comme connu en soi. Le véhicule comprend une pédale de frein 8, comme connu en soi.
Le véhicule est équipé d’un volant de direction 7, représenté à la figure 3.
Le volant 7 a pour axe A autour duquel il est monté à rotation. Le volant 7 comprend une jante périphérique 70.
Avantageusement selon la fonction promue ici, le volant 7 comprend un bouton poussoir 1. Ce bouton poussoir 1 permet au conducteur d’activer une fonction surcroît de couple qui est aussi appelée « boost ».
[066] Le bouton poussoir est agencé au voisinage de la jante du volant. Le volant présenté ici est un volant à 3 branches, mais d’autres configuration de volant ne sont pas pour autant exclues. [067] Dans un exemple de réalisation, le bouton poussoir est agencé à moins de 5 cm de la ligne neutre de la section de la jante du volant.
[068] Les éléments présents sur le volant sont positionnés en prenant comme référence le sommet 72 de la jante pour un volant en position de ligne droite. L’axe longitudinal est repéré W (de bas en haut pour le volant en ligne droite), l’axe transversal est repéré V (de gauche à droite). Le sommet du volant correspond ainsi à po. Les positions angulaires sont repérés par l’angle p rapport au sommet, donc au sommet 72 on a (30, p=0°. Sur l’axe V à droite on a p=90°, et on a p=270° (ou -90°) à gauche.
Le bouton poussoir est agencé dans un secteur angulaire (pi- (32) compris entre (31 =45°et p2=135° à droite.
En alternative, le bouton poussoir 1 pourrait être à gauche de la position de référence, symétriquement, i.e. (31 =-45°et p2=-135°.
[071 ] Selon un exemple préférentiel, le bouton poussoir est agencé dans un secteur angulaire compris entre 60° et 90°, i.e. entre pi =60°et p2=90° à droite.
Concernant la position du bouton poussoir 1 le long de l’axe A, la surface supérieure du bouton se trouve en léger retrait par rapport à la surface supérieure de la jante de volant et en retrait par rapport au coussin du sac gonflable.
[073] Le bouton poussoir est du type instable, il est rappelé à sa position de repos en l’absence de sollicitation mécanique. Il est nécessaire d'appuyer sur le bouton pour l’écarter de sa position de repos.
Ainsi, le bouton poussoir 1 est rappelé à sa position de repos par un organe ressort fournissant un effort prédéterminé en fonction d’une course d’appui. Il s’agit de préférence d’un bouton à effet mécanique, et pas seulement un switch à contactage sous effort.
[075] Le bouton poussoir est de préférence de type ouvert électriquement au repos (on dit aussi ‘normalement ouvert’). Le contact est fermé lorsque l'appui a franchi une course prédéterminée.
[076] Comme visible à la figure 8, le bouton poussoir 1 présente une course avec un point dur, i.e. un point d’inflexion 19 dans le diagramme effort versus course.
[077] Selon un exemple de réalisation, la force de rappel du bouton poussoir est d’au moins 10 Newtons à mi course de la course disponible. Dans un exemple de réalisation, la course disponible est d’au moins 3 mm.
[078] Selon un exemple de réalisation, le bouton poussoir est de couleur rouge. Il peut être prévu un pictogramme sur la face visible du bouton.
[079] Selon un exemple de réalisation, il peut être légèrement éclairé pour les circonstances de conduite nocturne. Selon un autre exemple de réalisation, il peut être prévu un retour lumineux, en condition de jour, sur le bouton, pour indiquer que les conditions d'activation de la fonction boost sont présentes. Cette source lumineuse est notée 43 à la figure 2.
[080] Pour continuer sur la figure 2, l'unité de commande 4 pilote, comme indiqué précédemment, l’onduleur 12 relié aux phases et/ou pôles du moteur 2. L’unité de commande 4 est un calculateur qui pilote en temps réel un couple demandé au moteur, comme connu en soi.
[081 ] L'unité de commande 4 reçoit en entrée une température courante de la batterie (T°C BATT), un état de charge courant de la batterie (SOC BATT). Ces informations sont transmises par un calculateur en charge de surveiller la batterie appelée dans le métier BMS (pour Battery Management System), repéré 30 à la figure 1 .
L'unité de commande 4 reçoit en entrée une température courante du moteur électrique (T°C EM). Cette information peut être délivrée par un capteur situé sur le moteur ou dans son environnement immédiat.
Par ailleurs, le l'unité de commande 4 reçoit en entrée l’information d’état du bouton poussoir 1 , i.e. boost ON ou OFF. Il faut comprendre que le bouton poussoir peut être connecté directement à l'unité de commande 4 du moteur électrique ou bien dans un mode alternatif peut être connecté à un calculateur habitacle 11 qui retransmet l'information par un bus multiplexé CAN au calculateur 4 du moteur électrique. On veillera toute fois à minimiser les temps de latences de message(s) en cas de transit par un ou plusieurs calculateurs entre le bouton 1 et l'unité de commande 4 du moteur électrique pour ne pas nuire à la grande réactivité souhaitée.
Comme nous le verrons plus loin l'appui sur le bouton poussoir Boost conduit à appliquer un surcroît de couple au moteur électrique.
Par ailleurs, l'unité de commande 4 reçoit en entrée l’information de course pédale d’accélérateur 6, sous la forme d’une information angulaire, i.e. 0 position pédale. Comme il sera vu plus loin, cette course angulaire peut être transformée en pourcentage.
Par ailleurs, l'unité de commande 4 reçoit en entrée l’information de course pédale de frein 8. Cette information peut être sous la forme d'une pression de freinage ou d'une course d'enfoncement de la pédale de frein.
[087] Sur la droite de la figure 2, est représenté, outre la sortie de commande du moteur proprement dite, une interface avec le combiné d'instruments 5. Dans cette interface transitent des informations qui permettent de gérer une interface homme-machine et en particulier d'afficher une jauge 50 représentative de la fonction boost dans le combiné d'instruments.
Selon le premier exemple présenté, la jauge se présente comme un barregraphe vertical 51. Le niveau courant de remplissage de cette jauge est repéré par 53. On note que la jauge est graduée en pourcentage de 0% à 100%.
Selon une réalisation alternative, représentée à la figure 7, la jauge 50 peut se présenter comme un bargraphe en arc de cercle 52.
En outre, il est prévu un témoin lumineux 43 pour indiquer au conducteur si la fonction boost est disponible à l'instant t ou non.
[091 ] Le témoin lumineux 43 peut être situé dans le combiné d'instruments ou dans le bouton-poussoir lui-même ou dans les deux appareils en doublon.
[0 En référence à la figure 4, le procédé promu ici prévoit l'utilisation d'une cartographie de référence notée 91. Cette cartographie de référence est formée comme une première calibration de couple de référence donnant une consigne de couple à appliquer au moteur électrique en fonction d’une position 0 de la pédale d'accélérateur. Plus précisément, cette première calibration de couple de référence donne une consigne de couple en fonction d’une position 0 de la pédale d'accélérateur et en fonction de la vitesse du véhicule.
On relève qu'à la position pédale relâchée 0=0, le couple est négatif, il s'agit en fait du freinage récupératif qui, grâce au pilotage inverse du moteur (qui devient alors génératrice), permet de renvoyer de l'énergie électrique vers la batterie.
A la position pédale notée P1 , pied très léger, en fonction de la vitesse du véhicule, on peut encore être dans la zone de freinage récupératif. Dans l'exemple présenté, la calibration de référence est linéaire sur la partie principale de la course pédale jusqu'au 100%.
[095] Avantageusement, il est prévu dans l'unité de commande 4 une deuxième calibration d’un surcroît de couple dynamique donnant une valeur de surcroît de couple disponible en cas d’appui sur le bouton poussoir, pour toute valeur de vitesse instantanée non nulle du véhicule.
La deuxième calibration donne un surcroît de couple en fonction d’un ensemble de conditions opérationnelles courantes, comme exposé plus loin.
Comme visible sur la figure 4, le surcroît de couple (courbe 92) dépend au premier chef de la position de la pédale d'accélérateur. L'exemple de la figure 4 concerne une configuration nominale sans limitation ou détarage concernant la batterie ou le moteur électrique.
Le surcroît de couple le plus important S2 est délivré pour la position pédale P2. Puis le surcroît de couple diminue en fonction de l'augmentation de la course pédale vers les 100%. Ainsi le surcroît S3 pour la position P3 est inférieur à S2 et le surcroît S4 pour la position 100% est inférieur à S3.
[099] Par exemple, le surcroît de couple le plus important S2 correspond à une accélération longitudinale du véhicule de 2 m/s2. Par exemple, le surcroît de couple S3 correspond à une accélération longitudinale de 1 ,5 m/s2. Par exemple, le surcroît de couple S4 correspond à une accélération longitudinale de 1 m/s2.
Selon une option, les valeurs S2 S3 et S4 sont calibrables et pourraient par exemple être choisies identiques à 2m/s2.
On note également que le surcroît de couple S1 délivré à la position P1 (pied léger) est être faible de manière à ne pas surprendre le conducteur dans certaines configurations.
Compte tenu de la présence de la fonction boost par bouton poussoir au volant, dans l'exemple illustré, on peut le cas échéant supprimer l'effet de la surcourse kick down (KD) pour autant que cette sur course soit présente.
[103] Fonctionnement.
L'unité de commande détermine en permanence une condition d’autorisation d’application d’un surcroît de couple dynamique (étape c- du processus). [105] En réponse à un état activé du bouton poussoir et si la condition d’autorisation est présente, alors l'unité de commande applique un surcroît de couple selon la deuxième calibration, (étape d- du processus).
[106] Dès que le bouton poussoir n’est plus activé ou si la condition d’autorisation devient fausse, l'unité de commande 4 stoppe l’application du surcroît de couple selon la deuxième calibration (étape e- du processus).
[107] En se tournant vers la figure 5, le temps de réponse TR, entre un front montant d’activation du bouton poussoir, à l'instant TB, et un instant d’application effective du surcroît de couple dynamique selon la deuxième calibration, à l'instant TC, est court. Selon une réalisation, ce temps de réponse TR est inférieur à 200 ms.
[108] Les inventeurs ont pu atteindre des temps de réponse TR inférieurs à 100 millisecondes voire même inférieurs à 50 millisecondes, ce qui permet de valoriser l'instantanéité extrême de la fonction boost.
[109] De façon similaire, on note le temps de réponse TRoff, entre un front descendant d’activation du bouton poussoir, à l'instant TD, et un instant de retour effectif à la calibration de référence, à l'instant TZ.
Selon une réalisation, ce temps de réponse TRoff est de l'ordre de 200 ms. Ces temps de réponse dépendent des rampes R1 et R2, respectivement pour le front montant et le front descendant. Les inventeurs ont pu atteindre des temps de réponse TRoff inférieurs à 100 millisecondes voire même inférieurs à 50 millisecondes, ce qui permet de valoriser l'instantanéité extrême de la fonction boost.
Les pentes R1 et R2 sont des valeurs paramétrables, et par conséquent les temps de réponse TR et TRoff dépendent de ces valeurs paramétrables. Par exemple on choisira une pente un peu moins raide en cas d'application de la fonction boost dans des conditions dynamiques de virage avec une accélération latérale significative. Ceci permet d’éviter un éventuel décrochage du train avant ou du train arrière du véhicule.
En revanche en ligne droite, les rampes sont raides et les temps de réponse sont les plus courts possibles, exacerbant la réactivité du boost jusqu’à la brutalité.
Concernant la condition d’autorisation d’application d’un surcroît de couple dynamique, elle peut être établie en fonction des paramètres suivants :
- la vitesse instantanée du véhicule supérieure à 0,
- le mode de conduite courant (e.g. ECO, NEUTRAL, SPORT),
- levier transmission sur DRIVE
- temps d’activation effectif depuis le front montant
- temps écoulé depuis le cycle boost précédemment intervenu.
La fonction boost présentée ici concerne essentiellement une circonstance dynamique c'est à dire alors que le véhicule roule, i.e. la vitesse du véhicule est non nulle. Pour le cas de la vitesse nulle, c’est une autre fonction vu plus loin.
Par ailleurs, on peut prévoir que la fonction boost n'est pas disponible en marche arrière. Il peut être prévu que la fonction boost n'est pas disponible dans certains modes de conduite, par exemple dans le mode ECO.
Il peut être prévu que la fonction boost n'est pas disponible lorsque le levier transmission n’est pas sur DRIVE. Les gestion des temporisations est vue plus bas.
L’ensemble de conditions opérationnelles courantes pour la deuxième calibration sont les suivantes: la température et l'état de charge du dispositif le stockage d'énergie électrique, la température du moteur électrique, la vitesse courante du véhicule.
Pour ne donner que des indications générales au sujet de la deuxième calibration, si la température du moteur électrique est trop élevée, la temporisation maximum d'activation peut être diminuée et/ou les valeurs de surcroît de couple peuvent être diminuées, voire la fonction peut être complètement rendue indisponible.
De même, si l'état de charge de la batterie est par exemple inférieur à 40%, les valeurs de surcroît de couple peuvent être diminuées. Le derating est ensuite graduel/progressif depuis 40% par exemple jusqu’à 15%. La fonction est totalement inhibée pour des états de charge plus faible.
Comme illustré à la figure 6, il est prévu une temporisation maximum TaMax d'activation consécutive de l'application de surcroît de couple.
À l'instant t1 , le conducteur appuie sur le bouton poussoir alors que la jauge de boost est à 100%. Le couple est alors appliqué comme visible sur la courbe du milieu de la figure 6. Au fur et à mesure que le boost est réalisé, le compteur 41 est décrémenté par l'unité de commande 4.
Le surcroît de couple est délivré jusqu'à ce que le compteur 41 tombe à 0. A ce moment-là (instant t2), la condition d'application du boost devient fausse et le surcroît de couple est interrompu, alors même que le conducteur poursuit son premier appui A1 et continue à appuyer sur le bouton poussoir jusqu'à l'instant t3.
A partir de l'instant t3, le compteur 41 est incrémenté dans une phase dite de relaxation de la fonction boost. Concomitamment, le barre graphe de la jauge se remplit sur le combiné d'instruments en cohérence avec la valeur du compteur.
[125] À l'instant t4, le compteur et la jauge ont atteint respectivement le maximum et les 100%. À l'instant t5, le conducteur procède à un deuxième appui A2 sur le bouton poussoir du boost jusqu'à l'instant t6. Cet appui est plus court et le compteur n'a pas le temps d'atteindre 0 à l'instant t6. À l'instant t7, le conducteur procède à un troisième appui A3 sur le bouton poussoir du boost jusqu'à l'instant t8. Il faut remarquer à propos du troisième appui que la fonction boost est disponible partiellement alors que la jauge n'a pas atteint 100%, son temps d'activation disponible sera plus court que TaMax.
[126] Départ boosté
[127] En complément de la fonction boost dynamique présentée ci-avant, il peut être prévu en outre d'utiliser le bouton boost pour mettre en œuvre un départ boosté à partir de la vitesse nulle, aussi appelé dans le jargon du métier ‘Launch Control’.
A cet effet, le procédé comporte une initialisation d’une séquence de départ boosté, en réponse à une activation du bouton poussoir lorsque valeur de vitesse instantanée du véhicule est nulle, si des conditions de départ boosté sont réunies.
[129] Le procédé prévoit que dans les conditions où la séquence de départ boosté est poursuivie, une application d’un couple maximum disponible intervient au relâché de la pédale de frein. Il s'agit de la suite de la séquence qui déclenche effectivement une application du couple maximal. Divers
Il peut être prévu de décaler un peu vers le bas la calibration de référence pour mettre en valeur la fonction boost. Dit autrement, en référence à la figure 4, il peut être choisi de décaler la courbe 91 un peu vers le bas par rapport à un véhicule dépourvu de fonction boost, de manière à ce que le surplus de couple apporté par la fonction boost soit un peu plus marqué.
Il peut être prévu que la fonction boost dynamique soit disponible alors que le véhicule roule dans un mode de régulation de vitesse active. Pour cela, il suffit que le conducteur appuie un minimum sur la pédale d'accélérateur pour quitter la zone 0%, alors l'appui sur le bouton poussoir déclenche le surcroît de couple. Le retour se fait ensuite sur la consigne de vitesse précédente de la régulation de vitesse.
[133] Selon un aspect, la fonction boost, si elle est sollicitée en roulage, est immédiatement annulée par un appui sur la pédale de frein.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé pour commander un moteur électrique dans un véhicule à propulsion électrique, le véhicule comprenant au moins un dispositif de stockage d'énergie électrique (3), un moteur électrique (2), une pédale d'accélérateur (6), une unité de commande (4), un volant (10) comprenant un bouton poussoir (1 ), le procédé étant caractérisé en ce qu’il comprend : a- fournir une première calibration de couple de référence donnant une consigne de couple à appliquer au moteur électrique en fonction au moins d’une position de la pédale d'accélérateur, b- fournir une deuxième calibration d’un surcroît de couple dynamique donnant une valeur de surcroît de couple disponible en cas d’appui sur le bouton poussoir, en fonction d’un ensemble de conditions opérationnelles courantes, pour toute valeur de vitesse instantanée non nulle du véhicule, c- déterminer une condition d’autorisation d’application d’un surcroît de couple dynamique, d- en réponse à un état activé du bouton poussoir et si la condition d’autorisation est présente, alors appliquer un surcroît de couple selon la deuxième calibration, e- stopper l’application du surcroît de couple selon la deuxième calibration dès que le bouton poussoir n’est plus activé ou si la condition d’autorisation devient fausse.
2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé par un temps de réponse (TR), entre un front montant d’activation du bouton poussoir (1 ) et un instant d’application effective du surcroît de couple dynamique selon la deuxième calibration, ledit temps de réponse étant inférieur à 200 ms, préférentiellement inférieur à 100ms
3. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 2, dans lequel l’ensemble de conditions opérationnelles courantes comprend : la position de la pédale d'accélérateur, la température et l'état de charge du dispositif le stockage d'énergie électrique, la température du moteur électrique, la vitesse courante du véhicule.
4. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, comportant en outre un affichage d’une jauge (50) de surcroît de couple dynamique disponible sur un combiné d’instruments (5).
5. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la condition d’autorisation d’application d’un surcroît de couple dynamique comprend les paramètres :
- la vitesse instantanée du véhicule supérieure à 0, - le mode de conduite courant,
- levier transmission sur DRIVE
- temps d’activation effectif depuis le front montant
- temps écoulé depuis le cycle boost précédemment intervenu.
6. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel il est prévu une temporisation maximum d'activation consécutive (TaMax) de l'application de surcroît de couple.
7. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel la condition d’autorisation d’application d’un surcroît de couple dynamique comprend un compteur qui est sélectivement incrémenté ou décrémenté.
8. Véhicule comprenant au moins un dispositif de stockage d'énergie électrique (3), un moteur électrique (2) de puissance de préférence d'au moins 50 kilowatts, une pédale d'accélérateur (6), une unité de commande (4), un volant (10) comprenant un bouton poussoir (1 ), et un combiné d’instruments (5), l’unité de de commande (4) étant caractérisée en qu’elle est configurée pour mettre en œuvre un procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 8.
9. Véhicule selon la revendication 8, dans lequel le bouton poussoir (1 ) est agencé sur le volant, au voisinage de la jante (11 ), dans un secteur angulaire ([31 -[32) compris entre 45° et 135° à droite ou à gauche de la position de référence ([30) de ligne droite 0°, de préférence dans un secteur angulaire compris entre 60° et 90°.
10. Véhicule selon l’une quelconque des revendications 8 à 9, dans lequel le bouton poussoir est rappelé à sa position de repos ouverte par un organe ressort fournissant un effort prédéterminé en fonction d’une course d’appui.
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