FR2784944A1 - Hybrid drive for motor vehicles has combined internal combustion engine and electric motor - Google Patents
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Abstract
Description
Groupe motopropulseur hybride
L'invention concerne un groupe motopropulseur hybride dans lequel la machine électrique est utilisée pour compenser un écart de couple du moteur thermique au cours d'un changement de mode de fonctionnement de ce dernier.Hybrid powertrain
The invention relates to a hybrid powertrain in which the electric machine is used to compensate for a difference in torque of the thermal engine during a change of operating mode of the latter.
L'invention se rapporte plus particulièrement à un groupe motopropulseur pour un véhicule automobile, du type comportant un moteur à combustion interne susceptible d'entraîner au moins une roue motrice du véhicule et une machine électrique qui est susceptible d'tre utilisée selon un mode génératrice ou selon un mode moteur dans lequel elle participe à l'entraînement du véhicule, et du type dans lequel le moteur à combustion fonctionne avec un mélange carburé dont le rapport air/carburant est variable. The invention relates more particularly to a powertrain for a motor vehicle, of the type comprising an internal combustion engine capable of driving at least one drive wheel of the vehicle and an electric machine which is capable of being used in a generator mode or according to an engine mode in which it participates in driving the vehicle, and of the type in which the combustion engine operates with a fuel mixture whose air / fuel ratio is variable.
L'invention va plus particulièrement tre décrite dans le cadre d'un groupe motopropulseur hybride particulier. Ce groupe motopropulseur est constitué d'un moteur à combustion interne muni d'une machine électrique intégrée au volant d'inertie. Dans un tel groupe, la machine électrique ne peut délivrer qu'une part très faible de la puissance maximale du moteur thermique qui reste donc la source principale de puissance motrice du véhicule. La machine est liée au volant d'inertie du moteur thermique, c'est-à-dire que le volant d'inertie est en réalité constitué pour l'essentiel par le rotor de la machine électrique. Ce dernier est donc fié directement à
I'arbre moteur du moteur thermique, et il est généralement interposé entre le moteur thermique et un organe de transmission tel qu'une boîte de vitesses. The invention will more particularly be described in the context of a particular hybrid powertrain. This powertrain consists of an internal combustion engine fitted with an electric machine integrated into the flywheel. In such a group, the electric machine can deliver only a very small part of the maximum power of the heat engine which therefore remains the main source of driving power for the vehicle. The machine is linked to the flywheel of the heat engine, that is to say that the flywheel is actually essentially constituted by the rotor of the electric machine. The latter is therefore directly trusted to
The engine shaft of the heat engine, and it is generally interposed between the heat engine and a transmission member such as a gearbox.
Dans ce cadre, la machine électrique est généralement une machine qui peut tre utilisée soit en mode moteur, soit en mode génératrice. En mode génératrice, la machine électrique remplace alors I'alternateur pour fournir un courant électrique destiné à tre utilisé dans le circuit électrique du véhicule ou à tre stocké dans une batterie d'accumulateurs. Au contraire, en mode moteur, la machine électrique est alimentée par du courant précédemment stocké dans la batterie d'accumulateurs et elle fournit un couple moteur sur I'arbre moteur, ce couple moteur s'ajoutant donc à celui du moteur thermique pour tre transmis aux roues motrices du véhicule. In this context, the electric machine is generally a machine which can be used either in motor mode or in generator mode. In generator mode, the electric machine then replaces the alternator to supply an electric current intended to be used in the electrical circuit of the vehicle or to be stored in a storage battery. On the contrary, in engine mode, the electric machine is supplied with current previously stored in the storage battery and it supplies an engine torque on the engine shaft, this engine torque therefore adding to that of the heat engine to be transmitted. to the drive wheels of the vehicle.
Jusqu'à présent, il est connu d'utiliser la machine électrique en mode moteur pour démarrer le moteur thermique, pour réduire les cyclismes du moteur thermique lorsque celuici fonctionne au régime ralenti, ou pour fournir, pendant une brève période de temps, un complément de couple permettant par exemple de faciliter un démarrage en côte ou de faciliter un dépassement. Up to now, it has been known to use the electric machine in engine mode to start the heat engine, to reduce the cycles of the heat engine when it is operating at idle speed, or to provide, for a short period of time, a supplement torque allowing for example to facilitate a hill start or to facilitate overtaking.
Toutefois, Invention n'est en aucun cas limitée à un tel groupe motopropulseur, et pourra donc tre appliquée dans tous les cas de motorisation hybride dans lesquels le moteur thermique est susceptible d'entraîner à lui seul le véhicule. However, the invention is in no way limited to such a powertrain, and could therefore be applied in all cases of hybrid powertrain in which the heat engine is capable of driving the vehicle by itself.
L'invention est destinée à s'appliquer notamment aux groupes motopropulseurs dans lesquels le à combustion interne est susceptible de fonctionner en mélange pauvre. Le fonctionnement en mélange pauvre du moteur permet, lorsque la demande de couple du conducteur n'est pas trop importante, de limiter la consommation de carburant. The invention is intended to apply in particular to powertrains in which the internal combustion is capable of operating in lean mixture. When the engine is in lean mixture mode, when the driver's torque demand is not too great, fuel consumption can be limited.
Toutefois, dans certaines conditions, notamment lorsque la demande de couple est trop importante, on ne peut plus alimenter le moteur avec un mélange pauvre car il ne pourrait par exemple pas fournir un couple suffisant. Dans ce cas, il est nécessaire de basculer le fonctionnement du moteur vers un mode dans lequel il est alimenté avec un mélange carburé présentant le rapport stoechiométrique d'air et de carburant, voire mme présentant un excès de carburant. However, under certain conditions, in particular when the torque demand is too high, it is no longer possible to supply the engine with a lean mixture because it could not, for example, provide sufficient torque. In this case, it is necessary to switch the operation of the engine to a mode in which it is supplied with a fuel mixture having the stoichiometric ratio of air and fuel, or even even having an excess of fuel.
Or, comme on le verra dans la description, ce basculement de mode de fonctionnement s'accompagne d'un mode transitoire au cours duquel le rendement du moteur à combustion est sensiblement détérioré. Dans un moteur à allumage commandé, cette détérioration provient notamment du fait que l'on est oblige de faire varier t'avance à I'allumage pour que le basculement ne mode de fonctionnement ne soit pas accompagné d'une brutale variation du couple fourni par le moteur. However, as will be seen in the description, this change in operating mode is accompanied by a transient mode during which the efficiency of the combustion engine is significantly deteriorated. In a spark-ignition engine, this deterioration comes in particular from the fact that it is necessary to vary the advance on ignition so that the switching operation mode is not accompanied by a sudden variation in the torque supplied by engine.
Ainsi, chaque basculement de mode de fonctionnement est à l'origine d'une surconsommation de carburant qui n'est pas justifiée par une modification de la prestation apportée au conducteur. Thus, each change of operating mode is at the origin of an overconsumption of fuel which is not justified by a modification of the service provided to the driver.
Aussi, pour apporter une solution à ce problème, t'invention propose un groupe motopropulseur du type décrit précédemment, caractérisé en ce que lorsque le rapport air/carburant du mélange varie de manière discontinue d'une première valeur à une seconde valeur, la machine électrique est commandée pour compenser les variations du couple fourni par le moteur à combustion de manière que le couple fourni par le groupe motopropulseur varie de manière continue pour correspondre à une demande de couple du conducteur. Also, to provide a solution to this problem, the invention provides a powertrain of the type described above, characterized in that when the air / fuel ratio of the mixture varies discontinuously from a first value to a second value, the machine Electric is controlled to compensate for variations in the torque supplied by the combustion engine so that the torque supplied by the powertrain varies continuously to correspond to a torque demand from the driver.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention :
-lorsque le rapport air/carburant varie de manière discontinue, le moteur à combustion est alimenté, pendant une phase transitoire, avec un mélange carburé tel qu'il est susceptible de fournir un couple supérieur au couple demandé par le conducteur, et la machine électrique est commandée de manière à absorber le surcroît de couple et à produire un courant électrique stocke dans une batterie d'accumulateurs ;
-lorsque le rapport air/carburant varie de manière discontinue dans le sens d'une augmentation, la phase transitoire pendant laquelle la machine électrique est commandée pour absorber un surcroît de couple intervient après la variation discontinue du rapport air/carburant ; et
-lorsque le rapport air/carburant varie de manière discontinue dans le sens d'une diminution, la phase transitoire pendant laquelle la machine électrique est commandée pour absorber un surcroît de couple intervient après la variation discontinue du rapport air/carburant. According to other characteristics of the invention:
-when the air / fuel ratio varies discontinuously, the combustion engine is supplied, during a transient phase, with a fuel mixture such that it is capable of supplying a torque greater than the torque requested by the driver, and the electric machine is controlled so as to absorb the additional torque and produce an electric current stored in an accumulator battery;
when the air / fuel ratio varies discontinuously in the direction of an increase, the transient phase during which the electric machine is controlled to absorb an increase in torque occurs after the discontinuous variation of the air / fuel ratio; and
-when the air / fuel ratio varies discontinuously in the direction of a decrease, the transient phase during which the electric machine is controlled to absorb an additional torque occurs after the discontinuous variation of the air / fuel ratio.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels :
-la figure 1 est une vue schématique illustrant un groupe motopropulseur selon t'invention ;
-les figures 2A à 2E sont des graphes illustrant le fonctionnement d'un moteur selon l'état de la technique ; et
-les figures 3A à 3E sont des graphes illustrant, dans les mmes conditions, le fonctionnement d'un groupe motopropulseur selon l'invention.Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading the following detailed description for the understanding of which reference will be made to the appended drawings in which:
FIG. 1 is a schematic view illustrating a powertrain according to the invention;
FIGS. 2A to 2E are graphs illustrating the operation of an engine according to the state of the art; and
FIGS. 3A to 3E are graphs illustrating, under the same conditions, the operation of a powertrain according to the invention.
On a représenté sur la figure 1 de manière schématique un groupe motopropulseur 10 de type hybride, plus particulièrement un groupe motopropulseur 10 constitué d'un moteur thermique 12, par exemple un moteur à combustion interne à pistons alternés, qui est muni d'une machine électrique 14 intégrée à son volant d'inertie. Le rotor 16 de la machine électrique 14 est donc solidaire en rotation de I'arbre moteur 18 du moteur thermique 12 de sorte que la machine électrique 14 se trouve interposée entre le moteur thermique 12 et un organe de transmission 20 qui peut par exemple tre une boîte de vitesses munie d'un embrayage. FIG. 1 shows schematically a powertrain 10 of the hybrid type, more particularly a powertrain 10 consisting of a heat engine 12, for example an internal combustion engine with alternating pistons, which is provided with a machine electric 14 integrated into its flywheel. The rotor 16 of the electric machine 14 is therefore integral in rotation with the motor shaft 18 of the heat engine 12 so that the electric machine 14 is interposed between the heat engine 12 and a transmission member 20 which can for example be a gearbox fitted with a clutch.
Une unité centrale de gestion 22 commande le fonctionnement du moteur thermique 12 et de la machine électrique 14 en fonction de divers paramètres et notamment en fonction d'un couple Cd demandé par le conducteur. A central management unit 22 controls the operation of the heat engine 12 and of the electric machine 14 as a function of various parameters and in particular as a function of a torque Cd requested by the driver.
Le conducteur du véhicule manifeste sa demande de couple en agissant sur un organe d'interface tel qu'une pédale d'accélérateur. The driver of the vehicle manifests his request for torque by acting on an interface member such as an accelerator pedal.
Le moteur thermique 12 fournit un couple moteur Cmot tandis que la machine électrique 14 impose à l'arbre moteur
Cme qui est positif lorsque la machine électrique est utilisée en tant que moteur et qui est négatif lorsque la machine électrique est utilisée en tant que génératrice. Ainsi, le groupe motopropulseur 10 fournit au dispositif de transmission un couple Cgmp qui est égale à la somme algébrique des couples
Cmot et Cme.The heat engine 12 provides a motor torque Cmot while the electric machine 14 imposes on the motor shaft
This is positive when the electric machine is used as a motor and negative when the electric machine is used as a generator. Thus, the powertrain 10 supplies the transmission device with a torque Cgmp which is equal to the algebraic sum of the torques
Cmot and Cme.
Lorsqu'elle est utilisée en tant que génératrice, la machine électrique 14, dont le rotor 16 est alors entraîné en rotation soit par I'arbre moteur 18, soit par la transmission 20, produit du courant qui est susceptible d'tre utilisé par un circuit électrique du véhicule ou d'tre stocké dans une batterie d'accumulateurs. When used as a generator, the electric machine 14, whose rotor 16 is then rotated either by the motor shaft 18 or by the transmission 20, produces current which is likely to be used by a vehicle's electrical system or to be stored in a storage battery.
Conformément aux enseignements de l'invention, le moteur thermique 12 est un moteur susceptible de fonctionner avec un mélange pauvre, c'est-à-dire un mélange carburé dans lequel I'air se trouve en excès par rapport à la quantité de carburant. Bien entendu, le moteur n'est utilisé en mélange pauvre que pour des charges relativement faibles, c'est-à-dire des demandes de couple relativement faibles du conducteur, la puissance maximale du moteur ne pouvant tre obtenue qu'avec des richesses supérieures ou égales à la richesse unitaire, c'est-à-dire lorsque le mélange carburé présente un excès de carburant par rapport à l'équilibre stoechiométrique de la réaction de combustion. In accordance with the teachings of the invention, the heat engine 12 is an engine capable of operating with a lean mixture, that is to say a fuel mixture in which the air is in excess relative to the quantity of fuel. Of course, the engine is used in lean mixture only for relatively low loads, that is to say relatively low torque demands of the driver, the maximum power of the engine can only be obtained with higher richnesses. or equal to the unit richness, that is to say when the fuel mixture has an excess of fuel relative to the stoichiometric equilibrium of the combustion reaction.
Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, le moteur à combustion interne 12 est un moteur à allumage commandé et à injection directe de carburant. In the preferred embodiment of the invention, the internal combustion engine 12 is a spark-ignition engine with direct fuel injection.
L'injection directe de carburant permet d'utiliser des mélanges carbures particulièrement pauvres, I'inflammation du mélange étant favorisée par le fait que l'injection directe permet d'alimenter le moteur avec une charge pauvre stratifiée, c'est-à-dire une charge dans laquelle le carburant qui est injecté dans le cylindre n'est pas réparti de manière homogène dans celui-ci au moment de I'allumage, le carburant étant alors regroupe le plus possible au voisinage de la bougie d'allumage, de manière à présenter une concentration locale suffisante pour l'initiation de la combustion. Par rapport à un mélange pauvre homogène, un mélange pauvre stratifié peut donc permettre un fonctionnement correct du moteur avec encore moins de carburant, ceci au bénéfice de la consommation du groupe motopropulseur. Direct fuel injection makes it possible to use particularly poor carbide mixtures, the ignition of the mixture being favored by the fact that direct injection makes it possible to supply the engine with a stratified lean load, that is to say a charge in which the fuel which is injected into the cylinder is not homogeneously distributed therein at the time of ignition, the fuel then being combined as much as possible in the vicinity of the spark plug, so to present a sufficient local concentration for the initiation of combustion. Compared to a homogeneous lean mixture, a layered lean mixture can therefore allow correct operation of the engine with even less fuel, this to the benefit of the consumption of the powertrain.
On a représenté sur les figures 2A à 2E une série de graphes qui illustrent le fonctionnement d'un moteur à combustion interne commandé de manière classique lorsque le conducteur sollicite de celui-ci un couple relativement important, dépassant tout au moins le couple de seuil Cs correspondant au couple maximum susceptible d'tre fourni par le moteur thermique 12 lorsqu'il est alimenté avec un mélange pauvre. FIGS. 2A to 2E show a series of graphs which illustrate the operation of an internal combustion engine controlled in a conventional manner when the driver requests from it a relatively large torque, exceeding at least the threshold torque Cs corresponding to the maximum torque likely to be supplied by the heat engine 12 when it is supplied with a lean mixture.
On se placera par exemple dans la situation illustrée à la figure 2A. Sur ce graphe, on peut voir que le conducteur sollicite du moteur un couple constant C1 jusqu'à l'instant t1. We will for example be placed in the situation illustrated in FIG. 2A. On this graph, we can see that the driver requests constant torque from the motor C1 until time t1.
Ensuite, de l'instant t1 jusqu'à l'instant t4, la demande de couple Cd émanant du conducteur augmente pour atteindre un couple maximal C2. Entre les instants t1 et t4, à l'instant t2, le couple Cd demandé par le conducteur atteint donc le couple de seuil Cs, puis passe au-dessus de celui-ci.Then, from time t1 to time t4, the torque demand Cd emanating from the driver increases to reach a maximum torque C2. Between instants t1 and t4, at time t2, the torque Cd requested by the driver therefore reaches the threshold torque Cs, then passes over it.
On va se placer dans t'hypothèse dans laquelle le moteur thermique est susceptible de délivrer le couple C1 en étant alimenté avec un mélange pauvre stratifié et que, audelà du couple Cs, on bascule directement d'un mode de fonctionnement en mélange pauvre stratifié vers un mode de fonctionnement en mélange stoechiométrique. We are going to take the hypothesis in which the heat engine is capable of delivering the torque C1 by being supplied with a lean mixture stratified and that, beyond the torque Cs, we switch directly from an operating mode in lean mixture stratified to a mode of operation in stoichiometric mixture.
De la sorte, comme on I'a illustré à la figure 2B, dans le cadre d'un moteur classique, on voit que, à partir de l'instant t2, lorsque la demande de couple Cd devient supérieure au couple de seuil Cs, il est nécessaire de faire basculer le mode de fonctionnement du moteur d'un mode pauvre stratifié vers un mode stoechiométrique. In this way, as illustrated in FIG. 2B, in the context of a conventional motor, it can be seen that, from the instant t2, when the torque demand Cd becomes greater than the threshold torque Cs, it is necessary to switch the engine operating mode from a lean laminate mode to a stoichiometric mode.
Or, on a illustré sur les figures 2C, 2D et 2E différents paramètres de fonctionnement du moteur qu'il est nécessaire de modifier pour permettre un tel basculement du fonctionnement du moteur. However, it has been illustrated in FIGS. 2C, 2D and 2E various operating parameters of the engine which it is necessary to modify to allow such a switching of the operation of the engine.
On a illustré sur la figure 2C le temps d'injection At, c'est-à-dire la durée d'ouverture de l'injecteur, qui commande bien entendu la quantité de carburant introduite dans le cylindre. Tant que l'on est en mode de fonctionnement en mélange pauvre stratifié, on voit que la durée d'injection At est proportionnelle à la demande de couple, ceci jusqu'à une durée d'injection Ats correspondant au couple de seuil Cs. Is illustrated in Figure 2C the injection time At, that is to say the opening time of the injector, which of course controls the amount of fuel introduced into the cylinder. As long as we are in the stratified lean mixture operating mode, we see that the injection duration At is proportional to the torque demand, this up to an injection duration Ats corresponding to the threshold torque Cs.
La figure 2D illustre I'angle d'ouverture apap du papillon d'admission des gaz du moteur thermique 12. Jusqu'à l'instant t2, le papillon est grand ouvert de manière à laisser entrer dans le cylindre un maximum d'air à chaque cycle. FIG. 2D illustrates the apap opening angle of the throttle inlet valve for the heat engine 12. Until time t2, the throttle valve is wide open so as to allow a maximum of air to enter the cylinder. each cycle.
A partir de l'instant t2, pour passer en mode stoechiométrique, on commence donc à fermer le papillon d'admission des gaz pour limiter I'air admis, mais cette fermeture, partielle, n'a pas un effet immédiat du fait de la colonne d'air qui est présente entre le papillon d'admission et le cylindre proprement dit. De la sorte, comme on peut le voir à la figure 2C, il est nécessaire, à l'instant t2, d'augmenter soudainement de manière très importante la quantité de carburant injectée dans le cylindre, ceci afin de respecter les proportions de la stoechiométrie de la réaction. From time t2, to switch to stoichiometric mode, we therefore begin to close the throttle valve to limit the intake air, but this partial closure does not have an immediate effect due to the column of air which is present between the intake throttle and the cylinder itself. In this way, as can be seen in FIG. 2C, it is necessary, at time t2, to suddenly increase very significantly the quantity of fuel injected into the cylinder, this in order to respect the proportions of the stoichiometry of the reaction.
Toutefois, alimenté avec un tel mélange carburé, le moteur thermique serait amené à délivrer un couple particulièrement important, de sorte que cela se traduirait par un à-coup qui serait ressenti par le conducteur. Aussi, pour éviter cette sensation d'à-coup, on modifie à l'instant t2, au moment du basculement en mode stoechiométrique, la valeur de t'avance à I'allumage, c'est-à-dire que l'on décale l'instant auquel est produite l'étincelle au niveau de la bougie par rapport au mouvement du piston dans le cylindre. Plus particulièrement, on effectue un retrait d'avance à I'allumage, en retardant ce dernier, de manière à diminuer le rendement énergétique du moteur de telle sorte que, bien qu'il soit alimenté avec une charge au potentiel énergétique particulièrement important, le couple effectivement délivré par la combustion de cette charge dans le cylindre ne soit pas trop différent du couple délivré l'instant précédent. However, supplied with such a fuel mixture, the heat engine would be required to deliver a particularly large torque, so that this would result in a jerk which would be felt by the driver. Also, to avoid this feeling of jerk, one modifies at the instant t2, at the time of the changeover in stoichiometric mode, the value of the advance to the ignition, that is to say that one shifts the instant at which the spark is produced at the spark plug in relation to the movement of the piston in the cylinder. More particularly, an ignition advance withdrawal is carried out, by delaying the latter, so as to reduce the energy efficiency of the engine so that, although it is supplied with a load with a particularly significant energy potential, the the torque actually delivered by the combustion of this charge in the cylinder is not too different from the torque delivered the previous instant.
Bien entendu, de l'instant t2 à l'instant t3, au fur et à mesure que le fonctionnement du moteur se stabilise, et notamment au fur et à mesure que l'effet de la fermeture du papillon devient réellement effective, on est amené à réduire le retrait d'avance ainsi que le temps d'injection. Dans l'exemple illustré, on considère qu'à partir de l'instant t3, le moteur a atteint son rendement optimal en mode stoechiométrique.
Aussi, à partir de cet instant, I'angle d'ouverture du papillon et le temps d'injection augmentent proportionnellement à la demande de couple Cd.Of course, from time t2 to time t3, as the operation of the engine stabilizes, and in particular as the effect of closing the throttle becomes really effective, we are brought to reduce the withdrawal in advance as well as the injection time. In the example illustrated, it is considered that from time t3, the engine has reached its optimum efficiency in stoichiometric mode.
Also, from this instant, the throttle opening angle and the injection time increase in proportion to the torque demand Cd.
On a illustré sur les figures 3A à 3E le fonctionnement d'un groupe motopropulseur conforme aux enseignements de l'invention, dans les mmes conditions d'utilisation que ce qui vient d'tre vu en rapport aux figures 2A à 2E. FIGS. 3A to 3E have illustrated the operation of a powertrain in accordance with the teachings of the invention, under the same conditions of use as what has just been seen in relation to FIGS. 2A to 2E.
Ainsi, les figures 3A à 3D qui illustrent respectivement le couple demandé par le conducteur Cd, le mode de fonctionnement du moteur, le temps d'injection et l'angle d'ouverture apap du papillon d'admission des gaz en fonction du temps, reprennent sans modification les courbes 2A à 2D correspondantes. Cela signifie que, pour une mme demande de couple du conducteur Cd, le groupe motopropulseur selon l'invention va tre commandé de manière identique en ce qui concerne le temps d'injection et t'ouverture du papillon d'admission des gaz, ce dont il va résulter bien entendu le mme basculement à l'instant t2 d'un mode de fonctionnement avec un mélange pauvre stratifié vers un mode de fonctionnement avec un mélange stoechiométrique. Thus, FIGS. 3A to 3D which respectively illustrate the torque requested by the driver Cd, the engine operating mode, the injection time and the apap opening angle apap of the throttle valve as a function of time, resume the corresponding curves 2A to 2D without modification. This means that, for the same torque demand of the driver Cd, the powertrain according to the invention will be controlled identically with regard to the injection time and the opening of the throttle valve, which it will of course result in the same switchover at time t2 from an operating mode with a lean stratified mixture to an operating mode with a stoichiometric mixture.
Cependant, à la différence de t'état de la technique, le groupe motopropulseur selon l'invention va permettre d'utiliser de manière rationnelle le surcroît de couple susceptible d'tre produit entre les instants t2 et t3 du fait du basculement de mode de fonctionnement. However, unlike the state of the art, the powertrain according to the invention will make it possible to rationally use the additional torque likely to be produced between times t2 and t3 due to the switching of mode operation.
Ainsi, au lieu de compenser le risque de surcoupe par un retrait d'avance, nuisible au rendement du moteur, on voit à la figure 3E que l'unité de gestion 22 du groupe motopropulseur va commander, à partir de l'instant t2, la machine électrique 14 de telle sorte que celle-ci absorbe un couple Cme correspondant au surcroît de couple fourni à ce moment-là par le moteur à combustion interne 12. Thus, instead of compensating for the risk of overcutting by a withdrawal in advance, detrimental to the performance of the engine, it can be seen in FIG. 3E that the management unit 22 of the powertrain will control, from time t2, the electric machine 14 so that the latter absorbs a torque Cme corresponding to the additional torque supplied at that time by the internal combustion engine 12.
Sur la figure 3E, on a donc considéré que la machine électrique 14 était commandée pour"fournir"un couple négatif. In FIG. 3E, it has therefore been considered that the electric machine 14 was controlled to "supply" a negative torque.
Bien entendu, la machine électrique 14 convertit le couple ainsi prélevé sur I'arbre moteur 18 en un courant électrique qui est stocké dans la batterie d'accumulateurs. Of course, the electric machine 14 converts the torque thus taken from the motor shaft 18 into an electric current which is stored in the storage battery.
De cette manière, le surcroît de carburant qui est injecté dans le moteur au moment du basculement du mode de fonctionnement n'est pas brute en pure perte mais, au contraire, transformé par la machine électrique en de l'énergie électrique qui est stockée et qui est susceptible d'tre restituée à d'autres moments de fonctionnement du véhicule. In this way, the additional fuel which is injected into the engine at the time of the changeover of the operating mode is not gross in pure loss but, on the contrary, transformed by the electric machine into electric energy which is stored and which is likely to be returned at other times when the vehicle is in operation.
Sur la figure 3E on a illustré un état de fonctionnement du moteur 10 dans lequel, en dehors de la période d'accélération, la machine électrique 14 est au repos. In FIG. 3E, an operating state of the motor 10 has been illustrated in which, outside the acceleration period, the electric machine 14 is at rest.
Cependant, pour d'autres états de fonctionnement du moteur, la machine électrique 14 pourrait tre utilisée en tant que génératrice, par exemple pour recharger la batterie d'accumulateurs, ou encore tre utilisée en tant que moteur, en fonction d'autres paramètres de fonctionnement du véhicule. Dans un tel cas, t'unité de gestion serait donc amenée, au moment d'un basculement de mode de fonctionnement du moteur, à modifier la commande de la machine électrique 14. However, for other operating states of the engine, the electric machine 14 could be used as a generator, for example to recharge the storage battery, or even be used as an engine, depending on other parameters of vehicle operation. In such a case, the management unit would therefore have to modify the control of the electric machine 14 when the engine operating mode changes.
Dans l'exemple ci-dessus, on vient de décrire le cas où, suite à un basculement de fonctionnement du moteur, le moteur est alimenté avec un mélange carburé présentant un premier rapport air/carburant, puis avec un second rapport air/carburant, plus faible. En termes de richesse du mélange carburé, ce basculement correspond donc à une augmentation soudaine de la richesse à l'instant t2. Dans ce cas, le basculement de mode de fonctionnement rendait nécessaire l'absorption d'un couple excédentaire après l'instant de basculement. In the example above, we have just described the case where, following a tilting of engine operation, the engine is supplied with a fuel mixture having a first air / fuel ratio, then with a second air / fuel ratio, weaker. In terms of richness of the fuel mixture, this changeover therefore corresponds to a sudden increase in richness at time t2. In this case, the switching of the operating mode made it necessary to absorb an excess torque after the switching moment.
Au contraire, lorsque l'on bascule le mode de fonctionnement dans le sens d'une augmentation soudaine du rapport air/carburant, ou encore d'une diminution soudaine de la richesse du mélange carburé, on est amené au contraire à absorber un surcroît de couple avant le basculement réel, ce dernier devant bien entendu tre anticipé par l'unité centrale de gestion 22. On the contrary, when we switch the operating mode in the direction of a sudden increase in the air / fuel ratio, or even a sudden decrease in the richness of the fuel mixture, we are led on the contrary to absorb an increase in torque before the actual changeover, the latter of course having to be anticipated by the central management unit 22.
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