FR2794705A1 - Procede de commande pour le ralentissement d'un vehicule automobile a motorisation principale thermique - Google Patents

Procede de commande pour le ralentissement d'un vehicule automobile a motorisation principale thermique Download PDF

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Abstract

L'invention propose un procédé de commande pour le ralentissement d'un véhicule (10) automobile à motorisation principale thermique qui comporte un moteur thermique (12) principal, une machine électrique auxiliaire (14) qui est liée en rotation directement à un volant moteur du véhicule et qui est reliée au moins à une batterie (26) d'accumulateurs du véhicule (10), un embrayage (16), une transmission (18) qui est liée en rotation à au moins une roue (20) du véhicule (10), et des freins (22) mécaniques qui sont susceptibles de transmettre une puissance de freinage aux roues (20) du véhicule (10) en réponse à l'actionnement d'une pédale (24) de frein du véhicule (10), caractérisé en ce qu'il met en oeuvre des moyens électroniques de commande (30, 32, 34) de la machine électrique (14) selon un fonctionnement en générateur de courant afin qu'elle transmette une puissance de ralentissement aux roues (20) du véhicule (10).

Description

"Procédé de commande pour le ralentissement d'un véhicule automobile<B>à</B> motorisation principale thermique" L'invention concerne un procédé de commande pour le ralentissement d'u n véhicule automobile<B>à</B> motorisation principale thermique.
L'invention concerne plus particulièrement un procédé de commande pour le ralentissement d'un véhicule automobile<B>à</B> motorisation principale thermique qui comporte un moteur thermique principal, une machine électrique auxiliaire qui est liée en rotation directement<B>à</B> un volant moteur du véhicule et qui est reliée au moins<B>à</B> une batterie d'accumulateurs du véhicule, un embrayage, une transmission qui est liée en rotation<B>à</B> au moins une roue du véhicule, et des freins mécaniques qui sont susceptibles de transmettre une puissance de freinage aux roues du véhicule en réponse<B>à</B> l'actionnement d'une pédale de frein du véhicule.
On connaît de nombreux exemples de procédés de commande pour le ralentissement de véhicules automobiles.
<B>Il</B> est connu de longue date de ralentir un véhicule<B>à</B> l'aide d'une machine électrique constituée d'un ralentisseur électromagnétique qui est accouplé directement<B>à</B> la transmission du véhicule. De tels ralentisseurs électro magnétiques équipent la quasi-totalité des véhicules util itaires de fort tonnage ou des véhicules de transport en commun.
Ces ralentisseurs électromagnétiques permettent de ne solliciter des freins mécaniques du véhicule que dans une proportion moindre, ce qui est particulièrement avantageux dans le cas d'un véhicule de fort tonnage.
Toutefois, ces ralentisseurs électromagnétiques sont encombrants et impropres<B>à</B> être montés sur un véhicule automobile de petites dimensions tel qu'un véhicule particulier ou un véhicule utilitaire léger.
On connaît aussi des procédés qui s'appliquent<B>à</B> des véhicules automobiles dits "hybrides" dont l'architecture est semblable<B>à</B> celle du véhicule qui est décrit et représenté dans le document DE-Al-4.436.383, et qui sont généralement susceptibles de fonctionner suivant un mode de fonctionnement thermique, suivant un mode de fonctionnement électrique, ou suivant un mode de fonctionnement hybride.
Ce document DE-AI-4.436.383 concerne un véhicule automobile hybride<B>à</B> propulsion hybride dit "parallèle" dans lequel le moteur thermique et le moteur électrique peuvent participer tous deux ou indépendamment l'un de l'autre<B>à</B> la propulsion du véhicule.
Lorsque le véhicule fonctionne suivant le mode de fonctionnement électrique, le moteur thermique est débrayé et la machine électrique fonctionne sélectivement en moteur électrique pour assurer la traction du véhicule ou en générateur pour recharger la batterie d'accumulateurs du véhicule et assurer un ralentissement du véhicule.
Par ailleurs, lorsque le véhicule fonctionne suivant le mode de fonctionnement hybride, le moteur thermique est embrayé. La traction du véhicule peut alors être assurée<B>à</B> la fois par le moteur thermique et par la machine électrique.
Lorsque le conducteur du véhicule désire ralentir le véhicule et relâche la pédale d'accélérateur du véhicule ou actionne la pédale de frein du véhicule, le moteur thermique fonctionne en frein moteur tandis que la machine électrique fonctionne en générateur pour recharger la batterie d'accumulateurs du véhicule et assurer un ralentissement du véhicule.
Cette architecture permet notamment de ralentir le véhicule au moins en partie<B>à</B> l'aide de la machine électrique, ce qui permet de ne solliciter des freins mécaniques du véhicule que dans une proportion moindre.
Toutefois cette possibilité a jusqu'ici été réservée aux véhicules hybrides, et non aux véhicules<B>à</B> motorisation principale thermique. L'évolution de la conception des véhicules automobiles<B>à</B> motorisation thermique a permis de remplacer les alternateurs conventionnels dont ces véhicules étaient jusqu'ici équipés, et qui étaient entraînés indirectement par le moteur thermique du véhicule, par des machines électriques qui sont liées directement au volant moteur du véhicule.
Une machine électrique de ce type présente de nombreux avantages. Lorsqu'elle fonctionne en moteur électrique, elle permet notamment un démarrage plus rapide du moteur thermique, et l'apport d'une puissance motrice auxiliaire <B>à</B> la transmission du véhicule.
Lorsqu'elle fonctionne en générateur, elle permet de recharger rapidement la batterie d'accumulateurs du véhicule, et sa grande dimension permet de l'équiper d'un bobinage apte <B>à</B> produire une tension alternative élevée du type de celle du secteur.
Toutefois, lorsque le véhicule décélère, cette machine électrique est entraînée<B>à</B> perte et elle ne participe pas au ralentissement du véhicule. Au contraire, son inertie s'ajoute<B>à</B> celle des éléments tournants de la transmission, et diminue l'efficacité du ralentissement qui est obtenu exclusivement<B>à</B> l'aide des freins mécaniques du véhicule et du frein moteur du moteur thermique du véhicule. Cela nuit<B>à</B> la longévité des garnitures des freins et peut même provoquer aussi une surconsommation de carburant si le véhicule est dépourvu d'un système de coupure d'alimentation en décélération, le moteur thermique, et donc la pompe<B>à</B> essence du moteur, étant entraînés lors du ralentissement du véhicule.
Par ailleurs, l'énergie résultant du freinage, qui est dissipée en partie dans le frein moteur du véhicule et en partie dans les freins mécaniques du véhicule, n'est pas récupérable.
Pour remédier<B>à</B> ces inconvénients, l'invention propose un véhicule automobile<B>à</B> motorisation principale thermique dans lequel la machine électrique participe majoritairement au ralentissement du véhicule.
Dans ce but, l'invention propose un procédé de commande pour le ralentissement d'un véhicule automobile<B>à</B> motorisation principale thermique du type décrit précédemment, caractérisé en ce qu'il met en ceuvre des moyens électroniques de commande de la machine électrique selon un premier mode de fonctionnement en générateur de courant afin qu'elle transmette une puissance de ralentissement aux roues du véhicule.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention <B>-</B> les moyens électroniques reçoivent du véhicule une information représentative de la position angulaire de la pédale de frein correspondant<B>à</B> une demande de freinage du véhicule, une information qui est représentative d'un état de charge d'un accumulateur auxiliaire d'alimentation de la machine électrique, et dont la valeur est comprise entre un minimum et un maximum de charge, une information représentative de l'engagement d'un rapport de démultiplication de la transmission, une information représentative de l'état débrayé ou embrayé de l'embrayage, une information représentative de la vitesse de rotation du moteur thermique, une information représentative d'u n e puissance électrique globale demandée pour le fonctionnement des équipements électriques du véhicule, notamment des accessoires et la batterie d'accumulateurs, et une information représentative de l'état de fonctionnement de la machine électrique, qui dépend notamment de sa vitesse de rotation et de sa température, <B>-</B> les moyens électroniques reçoivent du véhicule une information supplémentaire représentative de l'état du fonctionnement d'un système d'antiblocage de freins, <B>-</B> les moyens électroniques sont susceptibles de commander l'actionnement des freins du véhicule en émettant une consigne de puissance de freinage mécanique et de commander le ralentissement du véhicule en émettant une consigne de puissance de ralentissement électrique associée au fonctionnement de la machine électrique en générateur, <B>-</B> les moyens électroniques mettent en ceuvre des moyens de calcul qui déterminent, en fonction de l'information représentative de l'état de fonctionnement de la machine électrique, une puissance maximale susceptible d'être fournie par la machine électrique au véhicule, en fonction de l'information représentative de la position de la pédale de frein, une puissance globale demandée de freinage, par différence entre la puissance maximale susceptible d'être fournie par la machine électrique au véhicule et la puissance électrique globale demandée pour le fonctionnement des équipements électriques du véhicule, une puissance disponible de ralentissement électrique du véhicule,<B>à</B> partir de données cartographiques prédéterminées et de la puissance globale demandée de freinage, une puissance électrique demandée de ralentissement susceptible d'être fournie par la machine électrique au véhicule, et par différence entre la puissance globale demandée de freinage et la puissance disponible de ralentissement électrique du véhicule, une puissance de freinage mécanique du véhicule, <B>-</B> les moyens électroniques émettent la consigne de puissance de freinage mécanique et la consigne de puissance de ralentissement électrique au terme d'une séquence qui comporte une première étape au cours de laquelle les moyens électroniques poursuivent la séquence seulement si l'information représentative de la position angulaire de la pédale de frein est non nulle, une deuxième étape au cours de laquelle les moyens électroniques calculent la puissance globale demandée de freinage, et une troisième étape au cours de laquelle les moyens électroniques déterminent un premier mode de fonctionnement avec ralentissement électrique seulement si l'antiblocage de freins est dans un état inactif, si l'accumulateur auxiliaire est dans d'un état de charge inférieur <B>à</B> la charge maximum si l'embrayage est dans un état embrayé, si la transmission est dans un état d'engagement d'un rapport, et si l'information représentative de la vitesse de rotation du moteur thermique est supérieure a une valeur de seuil déterminée, ou bien déterminent un deuxième mode de fonctionnement sans ralentissement électrique, <B>-</B> au cours d'une étape du deuxième mode de fonctionnement sans ralentissement électrique, les moyens électroniques émettent la consigne de puissance de freinage mécanique de façon que cette puissance soit égale<B>à</B> la puissance globale demandée de freinage et émettent la consigne de puissance de ralentissement électrique de façon que cette puissance soit nulle, <B>-</B> dans le premier mode de fonctionnement avec ralentissement électrique, les moyens électroniques émettent la consigne de puissance de freinage mécanique et la consigne de puissance de ralentissement électrique au terme de la séquence qui comporte une quatrième étape au cours de laquelle les moyens électroniques calculent la puissance demandée de ralentissement électrique susceptible d'être fournie par la machine électrique au véhicule, une cinquième étape au cours de laquelle les moyens électroniques comparent la puissance demandée de ralentissement électrique<B>à</B> la puissance disponible de ralentissement électrique du véhicule pour déterminer, lorsque la puissance demandée de ralentisse ment électrique est supérieure ou égale<B>à</B> la puissance, une première configuration mixte du premier mode de fonctionne ment avec ralentissement électrique, ou bien pour déterminer une deuxième configuration tout électrique du premier mode de fonctionnement avec ralentissement électrique, <B>-</B> au cours d'une sixième étape de la première configuration mixte du premier mode de fonctionnement avec ralentissement électrique, les moyens électroniques émettent la consigne de puissance de ralentissement électrique de façon que cette puissance soit égale<B>à</B> la puissance disponible de ralentissement électrique du véhicule et émettent la consigne de puissance de freinage mécanique de façon que cette puissance soit égale<B>à</B> la puissance de freinage mécanique du véhicule, <B>-</B> au cours d'une septième étape de la deuxième configuration tout électrique du premier mode de fonctionnement avec ralentissement électrique, les moyens électroniques émettent la consigne de puissance de ralentissement électrique de façon que cette puissance soit égale<B>à</B> la puissance globale demandée de freinage et émettent la consigne de puissance de freinage mécanique de façon que cette puissance soit nulle.
D'autres caractéristiques et avantages de l' invention apparaîtront<B>à</B> la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels<B>:</B> <B>-</B> la figure<B>1</B> est une vue schématique d'un véhicule qui met en #uvre le procédé selon l'invention<B>;</B> et <B>-</B> la figure 2 est un organigramme illustrant le déroulement du procédé de commande selon l'invention<B>;</B> Dans la description qui va suivre, des chiffres de référence identiques désignent des pièces identiques ou ayant des fonctions similaires.
On a représenté<B>à</B> la figure<B>1</B> un véhicule automobile<B>10</B> <B>à</B> motorisation principale thermique mettant en oeuvre le procédé de commande objet de l'invention.
De manière connue, le véhicule<B>10</B> comporte un groupe motopropulseur qui comporte d'amont en aval, un moteur thermique 12, une machine électrique auxiliaire 14 qui est liée en rotation directement<B>à</B> un volant moteur du moteur thermique 12, un embrayage<B>16,</B> et une transmission<B>18</B> qui est susceptible de transmettre une puissance motrice<B>à</B> au moins une roue 20 du véhicule.
Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, le véhicule<B>10</B> est un véhicule<B>à</B> commande manuelle de l'embrayage<B>16</B> et de la transmission<B>18,</B> mais cette disposition n'est pas limitative de l'invention, et ces éléments peuvent faire partie d'un système de transmission automatique ou de transmission piloté électron iq uement, plus connu sous le nom de système de transmission "robotisée".
Le véhicule<B>10</B> comporte aussi des freins mécaniques 22 qui sont susceptibles de transmettre une puissance de freinage aux roues 20 du véhicule en réponse<B>à</B> l'actionnement d'une pédale 24 de frein du véhicule. La liaison des freins mécaniques 22<B>à</B> la pédale de frein 24 est assurée par une unité<B>30</B> électronique de contrôle de freinage qui contrôle les freins 22 du véhicule en fonction de la position de la pédale de frein 24.
Par ailleurs, le véhicule<B>10</B> comporte aussi un système <B>31</B> d'antiblocage des freins dont le fonctionnement est asservi piloté par l'unité<B>30</B> électronique de contrôle de freinage, comme l'illustre la liaison<B>29</B> de la figure<B>1</B> qui relie le système <B>31</B> d'antiblocage des freins<B>à</B> l'unité<B>30</B> électronique de contrôle de freinage.
Par ailleurs, le véhicule<B>10</B> comporte des équipements électriques tels que notamment une batterie principale d'accumulateurs<B>26</B> et des accessoires électriques<B>28.</B> Pour assurer leur bon fonctionnement, le véhicule<B>10</B> comporte une unité<B>32</B> de contrôle électrique qui gère les puissances électriques entrantes ou sortantes de la machine électrique 14, de la batterie d'accumulateurs principale<B>26</B> et des accessoires <B>28.</B>
Conformément<B>à</B> l'invention, le véhicule<B>10</B> comporte des moyens électroniques de commande qui sont susceptibles d'être mis en #uvre conformément au procédé de commande selon l'invention pour contrôler la machine électrique 14 de façon qu'elle fonctionne dans certaines conditions en générateur de courant et transmette ainsi une puissance de ralentissement aux roues 20 du véhicule<B>10.</B>
En effet, un couple électrique résistant apparaît sur l'arbre de toute machine électrique qui fonctionne en générateur, et peut avantageusement être utilisé<B>à</B> des fins de ralentissement du véhicule.
<B>A</B> cet effet, le véhicule<B>10</B> comporte une unité centrale 34 qui contrôle notamment l'unité électronique<B>30</B> de contrôle de freinage et l'unité<B>32</B> de contrôle électrique.
Conformément<B>à</B> l'invention, les moyens électroniques de commande sont constitués de l'unité centrale 34, de l'unité électronique<B>30</B> de contrôle de freinage et de l'unité<B>32</B> de contrôle électrique.
L'unité électronique<B>30</B> de contrôle de freinage et l'unité <B>32</B> de contrôle électrique échangent des informations avec l'unité centrale 34 et sont susceptibles d'en recevoir des consignes de commande qui déterminent un fonctionnement en générateur de courant de la machine électrique 14.
Lorsqu'elle est utilisée en générateur de courant, la machine électrique 14 est susceptible, lorsqu'elle est fortement sollicitée, de générer de fortes puissances électriques qu'une batterie d'accumulateurs conventionnelle ne serait pas<B>à</B> même de supporter.
Dans ce but, le véhicule<B>10</B> comporte un accumulateur <B>36</B> auxiliaire qui est d'une haute puissance spécifique, c'est-à- dire d'une capacité de stockage de puissance électrique qui est de l'ordre de<B>1 à</B> 2 kW/kg, et qui est contrôlé par l'unité centrale 34 et alimenté par l'unité<B>32</B> de contrôle électrique pour, comme on le verra ultérieurement, stocker la puissance électrique résultant de la transformation de l'énergie cinétique du véhicule en énergie électrique lorsque la machine électrique 14 fonctionne en générateur de courant pour ralentir le véhicule. Avantageusement, cet accumulateur permet aussi de stocker la puissance électrique issue de la machine électrique 14 dès lors que celle-ci fonctionne en générateur de courant. Toutefois, ces autres configurations de fonctionnement de la machine électrique 14 ne seront pas traitées plus explicitement dans la présente description.
<B>Il</B> sera compris que, en variante (non représentée) de l'invention, la batterie principale d'accumulateurs<B>26</B> et l'accumulateur<B>36</B> auxiliaire peuvent être formés d'une seule et même batterie d'accumulateurs.
Dans cette configuration, les moyens électroniques du véhicule reçoivent en permanence<B>:</B> <B>-</B> une information ccf,e représentative de la position angulaire de la pédale 24 de frein. Cette information (Xfre correspond<B>à</B> une demande de ralentissement ou de freinage du véhicule qui est exprimée par le conducteur du véhicule, et est émise de la pédale de frein 24 vers l'unité<B>30</B> de contrôle de freinage. Cette information #fre prend notamment une valeur nulle<B>"0"</B> si le conducteur n'appuie pas sur la pédale de frein 24 et une valeur non nulle<B>"P'</B> si le conducteur appuie sur la pédale de frein 24<B>;</B> <B>-</B> une information E#,cc qui est représentative de l'état de charge de l'accumulateur auxiliaire<B>36,</B> et qui est émise de l'accumulateur auxiliaire<B>36</B> vers l'unité centrale 34. Cette information Eacc consiste par exemple en une valeur numérique en kilowatts de la puissance électrique que l'accumulateur auxiliaire<B>36</B> est susceptible de délivrer suite<B>à</B> sa charge. Cette information Eacc varie entre une valeur de puissance "de charge" nulle et une valeur de puissance "de charge" maximale Eaccmax <B>;</B> <B>-</B> une information Etran# qui est représentative de l'engagement d'u n rapport<B>d</B> e démultiplication<B>d</B> e<B>1</B> a transmission<B>18</B> et qui est émise de la transmission<B>18</B> vers l'unité centrale 34. Cette information prend notamment une valeur nulle<B>"0"</B> si aucun rapport n'est engagé et une valeur non nulle 'T' si un rapport quelconque est engagé<B>;</B> <B>-</B> une information Eernb qui est représentative de l'état de l'embrayage<B>16</B> et qui est émise de l'embrayage<B>16</B> vers l'unité centrale 34. Cette information prend notamment une valeur nulle<B>"0"</B> si l'embrayage est débrayé et une valeur non nulle<B>'T'</B> si un l'embrayage est embrayé<B>;</B> <B>-</B> une information Nm,,t qui est représentative de la vitesse de rotation du moteur thermique 12 et qui émise d'un capteur<B>38</B> du moteur thermique 12 vers l'unité centrale 34, Cette information consiste par exemple en une valeur numérique du régime de rotation du moteur thermique 12 qui est exprimée en tours par minute<B>;</B> <B>-</B> une information représentative Péquip d'une puissance électrique globale demandée pour le fonctionnement des équipements électriques<B>26, 28</B> du véhicule, c'est<B>à</B> dire des accessoires<B>28</B> et de la batterie principale d'accumulateurs<B>26</B> du véhicule. Cette information Péquip est transmise de l'unité<B>32</B> de contrôle électrique, qui gère l'alimentation électrique des accessoires<B>28</B> et de la batterie principale d'accumulateurs<B>26,</B> vers l'unité centrale 34 et consiste par exemple en une puissance électrique consommée par les équipements électriques<B>26, 28</B> du véhicule exprimée en kilowatts<B>,</B> <B>-</B> une information représentative Eré de l'état de fonctionnement de la machine électrique 14 et qui est émise de la machine électrique 14 vers Pu n ité centrale 34 par l'intermédiaire de l'unité<B>32</B> de contrôle électrique. Cette information Eré dépend notamment d'une vitesse de rotation N,,é et de d'une température Tré de la machine électrique 14. Elle peut par exemple consister en un doublet des valeurs numériques de la vitesse de rotation Nmé et de la température T,é de la machine électrique 14<B>;</B> <B>-</B> une information Eabs supplémentaire représentative du fonctionnement actif ou inactif du système<B>31</B> d'antiblocage de frein et qui est émise du système<B>31</B> d'antiblocage de frein vers l'unité centrale 34. Cette information prend notamment une valeur nulle<B>"0"</B> si le système<B>31</B> d'antiblocage est inactif, et une valeur non nulle<B>'T'</B> s'il est actif.
De la sorte, l'unité centrale 34 est susceptible de commander l'actionnement des freins 22 du véhicule en émettant<B>à</B> l'intention de l'unité<B>30</B> de commande de freinage une consigne de puissance Pcfreméca et de commander le ralentissement du véhicule en émettant une consigne Pcraimé de puissance de ralentissement électrique<B>à</B> l'intention de la machine électrique 14 par l'intermédiaire de l'unité<B>32</B> de contrôle électrique.
Pour que l'unité centrale 34 puissent émettre la consigne de puissance de freinage mécanique Pcfreméca et la consigne de puissance de ralentissement électrique Pcralmé, les moyens électroniques mettent en oeuvre des moyens de calcul qui déterminent<B>:</B> <B>-</B> en fonction de l'information représentative Emé de l'état de fonctionnement de la machine électrique 14, une puissance maximale Prém,,x susceptible d'être fournie par la machine électrique 14 au véhicule<B>10.</B> Cette puissance maximale Pmémax, exprimée par exemple en kilowatts, est calculée par l'unité<B>32</B> de contrôle électrique, notamment<B>à</B> partir de données cartographiques pré-établies, et est émise de l'unité<B>32</B> de contrôle électrique vers l'unité centrale 34<B>;</B> <B>-</B> en fonction de l'information (xf,, représentative de la position de la pédale de frein 24, une puissance globale Pfreglob demandée de freinage Cette puissance globale Pheglob demandée de freinage, exprimée par exemple en kilowatts, est calculée par l'unité<B>30</B> de contrôle de freinage et est émise de l'unité<B>30</B> de contrôle de freinage vers de l'unité centrale 34<B>;</B> <B>-</B> par différence entre la puissance maximale Pmérnax qui est susceptible d'être fournie par la machine électrique 14 au véhicule et la puissance électrique Péquip globale qui est demandée pour le fonctionnement des accessoires électriques <B>28</B> et de la batterie<B>26</B> d'accumulateurs du véhicule, une puissance Praimédisp disponible de ralentissement électrique du véhicule. Cette puissance Pralmédisp est calculée par l'unité centrale 34 et est par exemple exprimée en kilowatts<B>;</B> <B>- à</B> partir de la puissance globale Pfreglob demandée de freinage, une puissance électrique Pralmédem demandée de ralentissement qui est susceptible d'être fournie par la machine électrique au véhicule<B>10.</B> Cette puissance électrique Pralmédem est calculée par l'unité centrale 34<B>à</B> partir de données cartographiques pré-établies de l'unité centrale 34 et est par exemple exprimée en kilowatts.<B>Il</B> sera entendu que, au cours du ralentissement du véhicule, l'embrayage<B>16</B> peut être embrayé ou non, selon qu'il est préférable ou non d'utiliser le frein moteur du moteur 14. Dans le cas qui correspond au mode de réalisation préféré de l'invention, l'embrayage<B>16</B> est maintenu débrayé pendant le ralentissement du véhicule, mais dans le cas contraire, la puissance électrique Praimédem serait fonction aussi de la puissance de ralentissement qui est susceptible d'être générée par le frein moteur du moteur 14 du véhicule, cette puissance de ralentissement dépendant elle- même de la vitesse de rotation Nmot du moteur 14 du véhicule<B>;</B> <B>-</B> et par différence entre la puissance globale Pf,eglob demandée de freinage et la puissance Praiméclisp disponible de ralentissement électrique du véhicule, une puissance Pfrernéca de freinage mécanique du véhicule. Cette puissance Pfreméca est calculée par l'unité centrale 34 et est par exemple exprimée en kilowatts.
Le fonctionnement des moyens électroniques suit une séquence qui est décrite par l'organigramme de la figure 2. Au cours d'une première étape conditionnelle<B>A,</B> les moyens électroniques poursuivent la séquence si et seulement si l'information #fre représentative de la position angulaire de la pédale de frein 24 est différente de la valeur<B>"0"</B> nulle, ce qui correspond<B>à</B> un actionnement de la pédale de frein 24 par le conducteur du véhicule.
Si cette condition est remplie, la séquence se poursuit par une deuxième étape B au cours de laquelle l'unité<B>30</B> de contrôle de freinage calcule la puissance globale Pfteglob demandée de freinage et la transmet<B>à</B> l'unité centrale 34.
Puis la séquence se poursuit par une troisième étape conditionnelle<B>C</B> au cours de laquelle l'unité centrale 34 détermine un premier mode de fonctionnement avec ralentissement électrique ou bien détermine un deuxième mode de fonctionnement sans ralentissement électrique.
Le premier mode de fonctionnement avec ralentissement électrique est déterminé par l'unité centrale 34 si l'antiblocage <B>31</B> des freins est dans un état Eabs inactif associé<B>à</B> la valeur <B>"0",</B> si l'accumulateur<B>36</B> est dans un état de charge inférieur<B>à</B> la valeur de charge maximale Eaccmax, si l'embrayage<B>16</B> est dans un état Eemb embrayé associé<B>à</B> la valeur 'T', si la transmission<B>18</B> est dans un état Et,als d'engagement d'un rapport associé<B>à</B> la valeur 'T', et si l'information. N,,,,t représentative de la vitesse de rotation du moteur thermique 12 est supérieure<B>à</B> une valeur de seuil Nmotmin déterminée.
<B>A</B> l'issue de cette troisième étape<B>C</B> conditionnelle, si les moyens électroniques ont déterminé le fonctionnement du véhicule suivant le premier mode de fonctionnement avec ralentissement électrique, la séquence se poursuit par une quatrième étape<B>D</B> au cours de laquelle l'unité centrale 34 calcule la puissance demandée de ralentissement électrique Pralmédem qui est susceptible d'être demandée<B>à</B> la machine électrique 14 pour ralentir électriquement le véhicule<B>10.</B> Puis il s'ensuit une cinquième étape conditionnelle<B>E</B> au cours de laquelle l'unité centrale 34 compare cette puissance Pralmédem demandée de ralentissement électrique<B>à</B> la puissance Pralmédisp disponible de ralentissement électrique du véhicule<B>10</B> pour déterminer une première configuration mixte du premier mode de fonctionnement avec ralentissement électrique ou bien une deuxième configuration toute électrique du premier mode de fonctionnement avec ralentissement électrique.
Si lors de l'étape<B>E,</B> cette puissance Pralmédem demandée de ralentissement électrique est supérieure<B>à</B> la puissance Pralmédisp disponible de ralentissement électrique, cela signifie que la machine électrique 14 ne peut assurer<B>à</B> elle seule le ralentissement du véhicule, et l'unité centrale 34 place le véhicule dans une première configuration mixte électrique/mécanique du premier mode de fonctionnement avec ralentissement électrique.
Dans le cas contraire, le ralentissement peut être assuré entièrement électriquement, et l'unité centrale 34 place le véhicule dans une seconde configuration tout électrique du premier mode de fonctionnement avec ralentissement électrique.
Ainsi, si l'unité centrale 34 a déterminé lors de l'étape conditionnelle<B>E</B> la première configuration mixte du premier mode de fonctionnement avec ralentissement électrique, ce qui correspond<B>à</B> une sixième étape F, l'unité centrale 34 établit la consigne de puissance de ralentissement électrique Pcrairné de façon que cette puissance Pc,,,,,né soit égale<B>à</B> la puissance Praimédisp de ralentissement électrique du véhicule et établit la consigne de puissance de freinage mécanique Pcfreméca de façon que cette puissance Pcfreméca soit égale<B>à</B> la puissance Pfreméca de freinage mécanique du véhicule.
Si, au contraire, lors de l'étape conditionnelle<B>E,</B> l'unité centrale 34 a déterminé la seconde configuration tout électrique du premier mode de fonctionnement avec ralentissement électrique, l'unité centrale 34 établit au cours d'une étape<B>G</B> la consigne de ralentissement électrique Pcraimé de façon que cette puissance soit égale<B>à</B> la puissance globale Pfreglob demandée de freinage et établit la consigne de puissance de freinage mécanique Pcfreméca de façon que cette puissance Pcfreméca Soit nulle.
D'autre part, si, lors de la troisième étape conditionnelle <B>C</B> de la séquence, l'antiblocage <B>31</B> des freins est dans un état Eabs actif associé<B>à</B> la valeur<B>'T',</B> ou si l'accumulateur<B>36</B> est dans un état de charge égal<B>à</B> la valeur de charge maximale Eaccmax# ou si l'embrayage<B>16</B> est dans un état Eemb débrayé associé<B>à</B> la valeur<B>M",</B> ou si la transmission<B>18</B> est dans un état Etra,s de non-engagement d'un rapport associé<B>à</B> la valeur <B>"0",</B> ou si l'information Nnlot représentative de la vitesse de rotation du moteur thermique 12 est inférieure<B>à</B> la valeur de seuil Nr,.tri, déterminée, l'unité centrale 34 détermine le deuxième mode de fonctionnement sans ralentissement électrique, et dans ce cas l'unité centrale 34 établit directement au cours d'une étape H la consigne de puissance de freinage mécanique Pcfernéca de façon que cette puissance Pcfreméca Soit égale<B>à</B> la puissance globale Pf,,gl,b demandée de freinage et établit la consigne de puissance de ralentissement électrique Pcraimé de façon que cette puissance P,,,,,,é soit nulle. Cette configuration correspond au cas où le freinage est assuré de façon conventionnelle par les freins mécaniques 22 du véhicule.
<B>A</B> l'issue de ces différentes possibilités, au cours d'une étape<B>1,</B> l'unité centrale 34 émet ces consignes Pcraimé et Pcfreméca respectivement vers l'unité<B>32</B> de contrôle électrique et vers l'unité<B>30</B> de contrôle de freinage pour que la machine électrique 14 soit commandée par l'unité<B>32</B> de contrôle électrique et que les freins 22 du véhicule soient commandés par l'unité<B>30</B> de contrôle de freinage. Avantageusement, le contrôle de la machine électrique 14 par l'unité<B>32</B> de contrôle électrique peut être assuré de façon conventionnelle en régulant l'alimentation de la batterie d'accumulateurs principale<B>28</B> et de l'accumulateur auxiliaire <B>36.</B>
<B>Il</B> sera compris que, de façon non limitative de l'invention, les différents calculs et comparaisons de la séquence qui sont réalisés par l'unité centrale 34 pourraient ne pas être réalisés par l'unité centrale 34 mais pourraient, en variante, être réalisés par l'unité<B>30</B> de contrôle de freinage ou l'unité<B>32</B> de contrôle électrique. Le véhicule pourrait alors ne pas comporter d'unité centrale 34.
Avantageusement, le procédé de commande de ralentissement selon l'invention permet de ralentir le véhicule <B>10</B> en grande partie grâce<B>à</B> la machine électrique 1-4, ce qui permet d'une part de bénéficier d'une réserve de puissance électrique dans l'accumulateur auxiliaire<B>36</B> pour des relances ou des redémarrages du véhicule, et d'autre part de n'utiliser que des freins mécaniques de petites dimensions puisqu'ils sont destinés<B>à</B> fonctionner en complément de la machine électrique 14, ce qui représente un gain considérable de poids et une réduction appréciable des coûts de fabrication d'un tel véhicule<B>10.</B>

Claims (1)

  1. <B><U>REVENDICATIONS</U></B> <B>1.</B> Procédé de commande pour le ralentissement d'un véhicule<B>(10)</B> automobile<B>à</B> motorisation principale thermique qui comporte un moteur thermique (12) principal, une machine électrique auxiliaire (14) qui est liée en rotation directement<B>à</B> un volant moteur du véhicule et qui est reliée au moins<B>à</B> une batterie<B>(26)</B> d'accumulateurs du véhicule<B>(10),</B> un embrayage <B>(16),</B> une transmission<B>(18)</B> qui est liée en rotation<B>à</B> au moins une roue (20) du véhicule<B>(10),</B> et des freins (22) mécaniques qui sont susceptibles de transmettre une puissance de freinage aux roues (20) du véhicule<B>(10)</B> en réponse<B>à</B> l'actionnement d'une pédale (24) de frein du véhicule<B>(10),</B> caractérisé en ce qu'il met en oeuvre des moyens électroniques de commande<B>(30, 32,</B> 34) de la machine électrique (14) selon un fonctionnement en générateur de courant afin qu'elle transmette une puissance de ralentissement aux roues (20) du véhicule<B>(10).</B> 2. Procédé de commande selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens électroniques <B>(30, 32,</B> 34) reçoivent du véhicule<B>(10) :</B> une information (#fre) représentative de la position angulaire de la pédale (24) de frein correspondant<B>à</B> une demande de freinage du véhicule<B>(10),</B> une information (Eac) qui est représentative d'un état de charge d'un accumulateur auxiliaire d'alimentation de la machine électrique (14), et dont la valeur est comprise entre un minimum et un maximum de charge (Eaccmax), une information (Etrans) représentative de l'engagement d'un rapport de démultiplication de la transmission<B>(18),</B> une information (Eerb) représentative de l'état débrayé ou embrayé de l'embrayage<B>(16),</B> une information représentative (Nrnot) de la vitesse de rotation du moteur (12) thermique<B>,</B> une information représentative (Péquip) d'une puissance électrique globale demandée pour le fonctionnement des équipements électriques du véhicule, notamment des accessoires<B>(28)</B> et la batterie<B>(26)</B> d'accumulateurs, et une information représentative (Emé) de l'état de fonctionnement de la machine électrique (14), qui dépend notamment de sa vitesse de rotation (Nmé) et de sa température (Tmé). <B>3.</B> Procédé de commande selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens électroniques <B>(30,</B> 34) reçoivent du véhicule une information supplémentaire représentative de l'état (Eabs) du fonctionnement d'un système <B>(31)</B> d'antiblocage de freins. 4. Procédé de commande selon l'une quelconque des revendications<B>1 à 3,</B> caractérisé en ce que les moyens électroniques<B>(30, 32,</B> 34) sont susceptibles de commander l'actionnement des freins (22) du véhicule<B>(10)</B> en émettant une consigne de puissance de freinage mécanique (Pcf,ernéca) et de commander le ralentissement du véhicule<B>(10)</B> en émettant une consigne de puissance de ralentissement électrique (Pcralmé) associée au fonctionnement de la machine électrique (14) en générateur. <B>5.</B> Procédé de commande selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens électroniques <B>(30, 32,</B> 34) mettent en #uvre des moyens de calcul qui déterminent: en fonction de l'information représentative (Enlé) de l'état de fonctionnement de la machine électrique (14), une puissance maximale (Pmém#x) susceptible d'être fournie par la machine électrique (14) au véhicule<B>(10),</B> en fonction de l'information Xfre) représentative de la position de la pédale (24) de frein, une puissance globale (Pfreglob) demandée de freinage, par différence entre la puissance maximale (P,,ém.,,) susceptible d'être fournie par la machine électrique (14) au véhicule<B>(10)</B> et la puissance électrique (Péquip) globale demandée pour le fonctionnement des équipements électriques <B>(26, 28)</B> du véhicule, une puissance (Praimédisp) disponible de ralentissement électrique du véhicule<B>(10),</B> <B>à</B> partir de données cartographiques prédéterminées et de la puissance globale (Pfleglob) demandée de freinage, une puissance électrique (P,al,éde,) demandée de ralentissement susceptible d'être fournie par la machine électrique (14) au véhicule, et par différence entre la puissance globale (Pf,#gIob) demandée de freinage et la puissance (Pralmédisp) disponible de ralentissement électrique du véhicule, une puissance (Pfreméca) de freinage mécanique du véhicule<B>(10).</B> <B>6.</B> Procédé de commande selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens électroniques <B>(30, 32,</B> 34) émettent la consigne de puissance de freinage mécanique (Pcfreméca) et la consigne de puissance de ralentissement électrique (P,:,aimé) au terme d'une séquence qui comporte<B>:</B> une première étape<B>(A)</B> au cours de laquelle les moyens électroniques<B>(30, 32,</B> 34) poursuivent la séquence seulement si l'information (#fre) représentative de la position angulaire de la pédale de frein est non nulle, Une deuxième étape (B) au cours de laquelle les moyens électroniques<B>(30, 32,</B> 34) calculent la puissance globale (Pfreglob) demandée de freinage, une troisième étape<B>(C)</B> au cours de laquelle les moyens électroniques déterminent un premier mode de fonctionnement avec ralentissement électrique seulement si l'antiblocage <B>(31)</B> de freins est dans un état (Eabs) inactif, si l'accumulateur auxiliaire<B>(36)</B> est dans d'un état de charge (Eacc) inférieur<B>à</B> la charge maximum (E,,, .c,,#,x), si l'embrayage (16) est dans un état (Eemb) embrayé, si la transmission<B>(18)</B> est dans un état (Etris) d'engagement d'un rapport, et si l'information représentative (N,,,ot) de la vitesse de rotation du moteur thermique (12) est supérieure<B>à</B> une valeur de seuil (Nmotmin) déterminée, ou bien déterminent un deuxième mode de fonctionnement sans ralentissement électrique. <B>7.</B> Procédé de commande selon la revendication précédente, caractérisé en ce que, au cours d'une étape (H) du deuxième mode de fonctionnement sans ralentissement électrique, les moyens électroniques émettent la consigne de puissance de freinage mécanique (Pcfreméca) de façon que cette puissance (Pcfreméca) soit égale<B>à</B> puissance globale (Pfreglob) demandée de freinage et émettent la consigne de puissance de ralentissement électrique (P,,,,,,é) de façon que cette puissance (P,.rair,,é) soit nulle. <B>8.</B> Procédé de commande selon la revendication<B>6,</B> caractérisé en ce que, dans le premier mode de fonctionnement avec ralentissement électrique, les moyens électroniques émettent la consigne de puissance de freinage mécanique (Pcfreméca) et la consigne de puissance de ralentissement électrique (Pc,almé) au terme de la séquence qui comporte<B>:</B> une quatrième étape<B>(D)</B> au cours de laquelle les moyens électroniques<B>(30, 32,</B> 34) calculent la puissance demandée de ralentissement électrique (Praimédem) susceptible d'être fournie par la machine électrique (14) au véhicule<B>(10) ,</B> une cinquième étape<B>(E)</B> au cours de laquelle les moyens électroniques comparent la puissance (Pralmédem) demandée de ralentissement électrique<B>à</B> la puissance (Praimédisp) disponible de ralentissement électrique du véhicule <B>(10)</B> pour déterminer, lorsque la puissance demandée de ralentissement électrique (Prairnéde,) est supérieure ou égale<B>à</B> la puissance (Pralmédisp), une première configuration mixte du premier mode de fonctionnement avec ralentissement électrique, ou bien pour déterminer une deuxième configuration tout électrique du premier mode de fonctionnement avec ralentissement électrique. <B>9.</B> Procédé de commande selon la revendication<B>8,</B> caractérisé en ce que, au cours d'une sixième étape (F) de la première configuration mixte du premier mode de fonctionne ment avec ralentissement électrique, les moyens électroniques <B>(30, 32,</B> 34) émettent la consigne de puissance de ralentissement électrique (Pcraimé) de façon que cette puissance (Pcraimé) soit égale<B>à</B> la puissance (Pralmédisp) disponible de ralentissement électrique du véhicule<B>(10)</B> et émettent la consigne de puissance de freinage mécanique (Pcfr#,,éca) de façon que cette puissance (Pcfreméca) soit égale<B>à</B> la puissance (Pfr,-mé,a) de freinage mécanique du véhicule<B>(10).</B> <B>10.</B> Procédé de commande selon la revendication<B>8,</B> caractérisé en ce que, au cours d'une septième étape.(G) de la deuxième configuration tout électrique du premier mode de fonctionnement avec ralentissement électrique, les moyens électroniques émettent la consigne de puissance de ralentissement électrique (Pcraimé) de façon que cette puissance (Pcraimé) soit égale<B>à</B> la puissance globale (Pfreglob) demandée de freinage et émettent la consigne de puissance de freinage mécanique (Pcf,,.,éca,) de façon que cette puissance (Pcfreméca) soit nulle.
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EP1666321A1 (fr) * 2004-12-06 2006-06-07 Ford Global Technologies, LLC, A subsidary of Ford Motor Company Procédé et dispositif de freinage, et véhicule avec un tel dispositif

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