FR2833888A1 - Procede de commande d'un systeme d'entrainement hybride et systeme d'entrainement associe - Google Patents

Procede de commande d'un systeme d'entrainement hybride et systeme d'entrainement associe Download PDF

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Abstract

Dans un procédé de commande d'un système d'entraînement de véhicule automobile du type un moteur à combustion interne 2, un moteur électrique de couplage 3, un moteur électrique d'assistance 4, et une source d'énergie électrique 13, on commande l'entraînement d'un arbre de sortie 5 à partir du moteur à combustion interne 2, et des moteurs électriques d'assistance 4 et de couplage 3 alimentés par la source d'énergie électrique 13, on détermine une puissance instantanée disponible Pdsip et une puissance demandée totale Pdem, on détermine des couples de consigne du moteur à combustion interne Cmt, du moteur d'assistance Cma et du moteur de couplage Cmc en fonction des informations de puissance instantanée disponible Pdisp et de puissance demandée totale Pdem, et on commande le moteur à combustion interne 2 et les moteurs électriques d'assistance 4 et de couplage 3 en fonction des couples de consigne Cmt, Cma, Cmc.

Description

<Desc/Clms Page number 1>
Procédé de commande d'un système d'entraînement hybride et système d'entraînement associé.
La présente invention concerne un procédé de commande d'un système d'entraînement hybride destiné à être utilisé dans un véhicule automobile, et associant un moteur à combustion interne et deux moteurs électriques.
On connaît par le document WO 97/18101 un système d'entraînement hybride pour véhicule automobile comprenant un moteur à combustion interne, un moteur électrique de couplage disposé entre un arbre de sortie du système d'entraînement et un vilebrequin du moteur à combustion interne, et un moteur électrique d'assistance disposé entre un châssis du véhicule et l'arbre de sortie.
Le système d'entraînement est commandé en fonction d'une puissance demandée de sortie, à partir de laquelle on détermine un couple appliqué sur l'arbre de sortie et une vitesse de rotation du moteur à combustion interne permettant une optimisation du fonctionnement de ce dernier. Le moteur de couplage permet une adaptation de la vitesse de rotation de l'arbre de sortie, en fonction de la vitesse de rotation du moteur à combustion interne. Le moteur d'assistance permet une commande du couple appliquée sur l'arbre de sortie, en fonction du couple fourni par le moteur à combustion interne.
La commande de ce système d'entraînement est effectuée à partir d'un couple cible en sortie du moteur à combustion interne, calculé à partir d'une vitesse de rotation cible du moteur à combustion interne. La commande de ce système d'entraînement ne tient pas compte des limitations de fonctionnement du moteur à combustion interne, des moteurs électriques d'assistance et de couplage, ainsi que d'une batterie d'alimentation desdits moteurs électriques. En cas d'insuffisance de la puissance pouvant être fournie par la batterie, le système d'entraînement est commandé en mode dégradé qui ne correspond pas à un fonctionnement optimal de
Figure img00010001

l'ensemble des organes dudit système d'entraînement.
Z : D
La présente invention propose un procédé de commande d'un système d'entraînement hybride permettant de satisfaire une demande en provenance d'un conducteur, tout en assurant une optimisation de fonctionnement des différents organes du système d'entraînement hybride, en tenant compte des limites de fonctionnement de chaque organe.
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Dans un tel procédé de commande d'un système d'entraînement de véhicule automobile du type comprenant un moteur à combustion interne, un moteur électrique de couplage, un moteur électrique d'assistance, et une source d'énergie électrique, on commande l'entraînement d'un arbre de sortie à partir du moteur à combustion interne et des moteurs électriques d'assistance et de couplage alimentés par la source d'énergie électrique, on détermine une puissance instantanée disponible et une puissance demandée totale, on détermine des couples de consigne du moteur à combustion interne, du moteur d'assistance et du moteur de couplage en fonction des informations de puissance instantanée disponible et de puissance demandée totale, et on commande le moteur à combustion interne et les moteurs électriques d'assistance et de couplage en fonction des couples de consigne.
La prise en compte d'une information de puissance instantanée disponible permet une adaptation des couples de consigne des moteurs à combustion interne et électriques, afin de répondre au mieux à une demande manifestée par le conducteur tout en permettant une optimisation de fonctionnement des moteurs à combustion
Figure img00020001

interne et électriques et de la source d'énergie. Notamment, la puissance instantanée 1 disponible est déterminée à partir d'une puissance électrique pouvant être fournie ou récupérée par la source d'énergie, et une puissance mécanique pouvant être fournie ou récupérée par le moteur à combustion interne.
Dans un mode de mise en oeuvre, on détermine un couple cible et une vitesse de rotation cible du moteur à combustion interne, en fonction d'informations de couple de sortie demandé et de vitesse de rotation de sortie. Le couple cible et la vitesse de rotation cible forment un point de fonctionnement du moteur à combustion interne en régime permanent. Le couple de sortie demandé et la vitesse de rotation de sortie correspondent au couple demandé sur l'arbre de sortie et la vitesse de rotation de l'arbre de sortie.
Dans un véhicule automobile, le couple de sortie demandé est interprété en fonction d'action du conducteur, plus particulièrement en fonction de l'enfoncement de la pédale d'accélérateur, ou de toute autre information pertinente. Le couple de sortie demandé et la vitesse de rotation de sortie correspondent au couple appliqué aux roues et à la vitesse de rotation des roues du véhicule, au dispositif de transmission près (boîte de vitesse, différentiel...) disposé entre l'arbre de sortie du système d'entraînement et les roues du véhicule automobile.
<Desc/Clms Page number 3>
Dans un mode de mise en oeuvre, on détermine le couple cible et la vitesse de rotation cible du moteur à combustion interne en fonction d'informations d'état de la source d'énergie. Si la source d'énergie est une batterie, du type accumulateur, les informations d'état de la batterie concernent l'état de charge, la température, l'intensité pouvant être fournie, la tension, la puissance maximale pouvant être fournie ou récupérée.
Le couple cible et la vitesse de rotation cible du moteur à combustion interne peuvent être obtenus à partir de tables prédéterminées, et établies pour optimiser des critères de rendement ou de pollution du véhicule. Les tables sont établies en fonction des limites de fonctionnement des moteurs à combustion interne et électriques ainsi que de la source d'énergie électrique. Selon les conditions de fonctionnement, les tables peuvent indiquer un fonctionnement du système d'entraînement hybride en mode mixte utilisant à la fois les moteurs à combustion interne et électriques, en mode thermique (moteurs électriques inactifs) ou en mode électrique (moteur à combustion interne inactif).
Les limites de fonctionnement des moteurs à combustion interne et électriques concernent à titre d'exemple nullement limitatif la puissance, le couple, la vitesse de rotation et la température de fonctionnement. Les limites de fonctionnement des moteurs électriques concernent encore une tension d'alimentation ou une intensité d'alimentation.
On peut prévoir différentes tables prédéterminées selon les conditions de fonctionnement du système d'entraînement. En particulier, on peut prévoir une table utilisée lors de phases de démarrages du moteur à combustion interne, notamment après une phase de roulage en mode électrique. En effet, les conditions de fonctionnement à froid du moteur à combustion interne sont très différentes des conditions de fonctionnement à chaud, notamment en ce qui concerne le rendement, la consommation et la pollution.
Dans un mode de mise en oeuvre, on détermine la puissance instantanée disponible en fonction de la puissance électrique instantanée maximale pouvant être
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récupérée ou fournie par la source d'énergie électrique.
1 : 1
Dans un mode de mise en oeuvre, on détermine la puissance instantanée disponible en fonction de la puissance mécanique instantanée maximale pouvant être fournie ou récupérée par le moteur à combustion interne. La puissance mécanique maximale est déterminée par le couple maximal pouvant être fourni par un moteur à
<Desc/Clms Page number 4>
combustion interne, et donc la puissance instantanée, dépend fortement de la vitesse de rotation du moteur à combustion interne. On pourrait également déterminer la puissance mécanique maximale disponible en fonction d'un critère de consommation ou de pollution du moteur à combustion interne, par exemple en fixant une limite supérieure de consommation ou d'émission de gaz polluants.
Dans un mode de mise en oeuvre, on détermine la puissance demandée totale comme étant la somme de la puissance de sortie demandée, produit du couple de sortie demandé et de la vitesse de rotation de sortie, et de la puissance d'inertie du moteur à combustion interne, produit de l'inertie de rotation du moteur à combustion interne et de la différence entre la vitesse de rotation instantanée et la vitesse de rotation cible du moteur à combustion interne. En effet, pour passer d'une vitesse de rotation du moteur à combustion interne à une vitesse de rotation différente, il est nécessaire de vaincre l'inertie de rotation du moteur à combustion interne, dont la prise en compte dans le calcul de la puissance demandée totale permet une meilleure optimisation des paramètres de fonctionnement du système d'entraînement hybride.
On peut également prendre en compte, dans le calcul de la puissance demandée totale, une puissance due aux pertes mécaniques, électriques ou de chaleur du système d'entraînement.
Si la puissance instantanée disponible est supérieure ou égale à la puissance
Figure img00040001

demandée, on détermine les couples de consigne des moteurs électriques d'assistance ZD et de couplage en fonction du couple cible, du couple de sortie demandé et de la différence entre la vitesse de rotation cible et la vitesse de rotation instantanée du moteur à combustion interne. Le moteur à combustion interne fonctionne à une vitesse de rotation permettant de répondre à un critère de pollution ou de consommation. Le moteur de couplage permet d'asservir la vitesse de rotation de l'arbre de sortie à partir de la vitesse de rotation du moteur à combustion interne. Le moteur électrique d'assistance permet de fournir le complément de couple en réponse à la demande exprimée par le conducteur.
Si la puissance instantanée disponible est inférieure à la puissance demandée, le système d'entraînement ne peut satisfaire la demande conducteur. De plus, il existe un risque de dysfonctionnement. Dans ce cas, on détermine des premier et second coefficients de pondération du couple de sortie demandé et de la différence entre la vitesse de rotation de consigne et la vitesse de rotation instantanée du moteur à combustion interne, de façon que la puissance instantanée disponible et la puissance
<Desc/Clms Page number 5>
demandée totale corrigée en utilisant les coefficients de pondération soient égales, puis on détermine les couples de consigne des moteurs électriques d'assistance et de couplage en fonction du couple cible du moteur à combustion interne, du couple de sortie demandé pondéré par le premier coefficient de pondération et de la différence entre la vitesse de rotation de consigne et la vitesse de rotation instantanée du moteur à combustion interne pondérée par le second coefficient de pondération.
Dans un mode de mise en oeuvre, on détermine un coefficient de pondération comme étant égal au rapport de la puissance instantanée disponible sur la puissance demandée totale.
L'invention concerne également un système d'entraînement du type pour véhicule automobile, comprenant un moteur à combustion interne, un moteur électrique d'assistance et un moteur électrique de couplage alimentés par une source d'énergie électrique. Le système d'entraînement comprend en outre des moyens de commande du moteur à combustion interne et des moteurs électriques d'assistance et de couplage en fonction d'une information de puissance demandée et d'une information de puissance instantanée disponible.
Dans un mode de réalisation, les moyens de commande comprennent un premier module de détermination d'un couple cible et d'une vitesse de rotation cible du moteur à combustion interne, prenant en compte une information d'état de la source d'énergie, de vitesse de rotation de sortie et de couple de sortie demandé, et un second module de détermination de couples de consigne du moteur à combustion interne, et des moteurs d'assistance et de couplage, en fonction de couple cible, couple de sortie demandé, de la vitesse de rotation cible, et de la vitesse de rotation instantanée du moteur à combustion interne.
Dans un mode de réalisation, le second module comprend un ensemble de calcul et de comparaison de la puissance instantanée disponible et de la puissance demandée totale, un bloc de détermination de coefficients de pondération du couple de sortie demandé et de la différence entre la vitesse de rotation cible et la vitesse de rotation instantanée du moteur à combustion interne, et un bloc de détermination des couples de consigne du moteur à combustion interne, et des moteurs d'assistance et de couplage. Le bloc de détermination utilise comme entrées principales le couple de sortie demandé, la différence entre la vitesse de rotation cible et la vitesse de rotation instantanée du moteur à combustion interne, les coefficients de pondération, et le couple de sortie demandé.
<Desc/Clms Page number 6>
La présente invention et ses avantages seront mieux compris à l'étude de la description détaillée d'un mode de mise en oeuvre pris à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par les dessins annexés, sur lesquels :
Figure img00060001

- la figure 1 est une vue schématique d'un système d'entraînement selon un e aspect de l'invention ; - la figure 2 est un schéma bloc illustrant un exemple de modules de mise en oeuvre d'étapes d'un procédé de commande selon l'invention ; et - la figure 3 est un schéma bloc détaillant un module du schéma bloc de la figure 2.
Sur la figure 1, un système d'entraînement référencé 1 dans son ensemble comprend un moteur à combustion interne 2, un moteur électrique de couplage 3 et un moteur électrique d'assistance 4. Le moteur à combustion interne 2 et les moteurs électriques de couplage 3 et d'assistance 4 sont agencés en vue de l'entraînement en rotation d'un arbre de sortie 5 relié de façon non représentée sur la figure à des roues d'un véhicule automobile. Le moteur d'assistance 4 comprend un rotor 6 solidaire de l'arbre de sortie 5 et un stator 7 fixe par rapport au véhicule. Le moteur de couplage 3 comprend un rotor 8 solidaire d'une extrémité de l'arbre de sortie 5, et un stator 9 solidaire en rotation d'un vilebrequin 10 du moteur à combustion interne 2 dont une extrémité est représentée sur la figure. L'arbre de sortie 5 et le vilebrequin 10 sont ici coaxiaux.
Les moteurs de couplage 3 et d'assistance 4 sont alimentés par l'intermédiaire de liaisons d'alimentation 11,12, à partir d'une batterie 13 formant
Figure img00060002

source d'énergie électrique. Le système d'entraînement 1 comprend également une e unité de commande 14 apte à commander le moteur à combustion interne 2, les moteurs de couplage 3 et d'assistance 4, et la batterie 13, par l'intermédiaire de liaisons de commande 2a, 3a, 4a, 13a représentées en pointillés. L'unité de commande 14 comprend un module de traitement de mesure 15, un moyen mémoire
Figure img00060003

16 sur lequel est stocké un programme d'ordinateur apte à être exécuté par un C > microprocesseur 17.
Des ensembles capteurs 18,19, 20,21 sont disposés respectivement sur le moteur à combustion interne 2, le moteur de couplage 3, le moteur d'assistance 4 et la batterie 13. Les ensembles capteurs 18 à 21 transmettent des signaux correspondant à des mesures de paramètres de fonctionnement des différents organes du système d'entraînement, vers le module de traitement 15 de l'unité de commande
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14, par l'intermédiaire de liaisons 22,23, 24,25. Les ensembles capteurs 18 à 21 sont aptes à fournir des signaux correspondant à la vitesse de rotation d'un moteur, au couple exercé par un moteur, à la température de fonctionnement d'un moteur, ou la tension et l'intensité de fonctionnement d'un moteur électrique. L'ensemble capteur 21 situé sur la batterie 13 est apte à fournir des signaux correspondant à un état de fonctionnement de la batterie, comme un état de charge, une tension, une intensité, une puissance maximale pouvant être fournie ou récupérée.
Le module de traitement 15 reçoit encore des signaux correspondant à la volonté du conducteur, obtenus à partir d'informations de position de pédale d'accélération, de pédale de frein, ou de tout autre information pertinente, par l'intermédiaire d'une liaison 26.
Le moteur de couplage 3, disposé entre le vilebrequin 10 du moteur à combustion interne 2 et l'arbre de sortie 5, permet une adaptation de la vitesse de rotation de l'arbre de sortie 5 en fonction de la vitesse de rotation du moteur à combustion interne 2. Le moteur d'assistance 4 permet d'appliquer un couple sur l'arbre de sortie 5 en fonction du couple fourni par le moteur à combustion interne 2.
Le système d'entraînement 1 possède différents modes de fonctionnement.
Dans un premier mode de fonctionnement, le moteur à combustion interne 2 entraîne l'arbre de sortie 5 à la même vitesse de rotation que le vilebrequin 10, le moteur d'assistance 4 étant inactif. Dans ce cas, le rotor 8 du moteur de couplage 3 possède une vitesse de rotation nulle par rapport au stator 9.
Dans une variante, le moteur de couplage 3 permet d'obtenir une vitesse de rotation de l'arbre de sortie 5 supérieure à la vitesse de rotation du vilebrequin 10.
Dans ce cas, le moteur de couplage 3 fonctionne en mode moteur et consomme de l'énergie électrique fournie par la batterie 13.
Dans une autre variante, le moteur de couplage 3 permet d'obtenir une vitesse de rotation de l'arbre de sortie 5 inférieure à la vitesse de rotation du vilebrequin 10. Dans ce cas, le moteur de couplage 3 fonctionne en mode générateur et permet une récupération d'énergie électrique stockée dans la batterie 13.
Dans un autre mode de fonctionnement, l'arbre de sortie 5 possède la même vitesse de rotation que le vilebrequin 10, grâce au moteur de couplage 3, et le moteur d'assistance 4 exerce un couple moteur sur l'arbre de sortie 5. Dans ce cas, le moteur
Figure img00070001

d'assistance 4 consomme de l'énergie électrique fournie par la batterie 13.
1
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Dans une variante, le moteur de couplage 4 exerce un couple de freinage de l'arbre de sortie 5. Le moteur de couplage 4 fonctionne alors en mode générateur et permet de récupérer de l'énergie mécanique sous forme d'énergie électrique stockée dans la batterie 13.
Le système d'entraînement 1 possède également d'autres modes de fonctionnement qui sont des combinaisons des modes de fonctionnement précédents, et dans lesquels on utilise les moteurs de couplage 3 et d'assistance 4 pour adapter la vitesse de rotation de l'arbre de sortie 5 et le couple fourni en sortie de l'arbre de sortie 5. Le système d'entraînement permet également un mode de fonctionnement électrique avec des fonctionnements des moteurs d'assistance 4 et de couplage 3 similaires à ceux décrit ci-dessus.
L'unité de commande 14 permet la mise en oeuvre des modes de fonctionnement décrits ci-dessus. L'unité de commande 14 est adaptée pour permettre une optimisation des conditions de fonctionnement du moteur à combustion interne 2, des moteurs électriques d'assistance 4 et de couplage 3, ainsi que de la batterie 13. L'unité de commande 14 utilise les signaux fournis par les capteurs 18 à 21 et les informations transmises par l'intermédiaire de la liaison 26 pour déterminer des couples de consigne du moteur à combustion interne 2 et des moteurs électriques de couplage 3 et d'assistance 4.
Sur les figures 2 et 3, on a représenté des schémas blocs illustrant des modules des mise en oeuvre d'étapes d'un procédé de commande pouvant être exécuté par l'unité de commande 14.
Sur la figure 2, deux modules principaux 27,28 de calcul des couples de consigne sont représentés. Le premier module principal 27 reçoit en entrée une information d'état de batterie Bat, et un point de fonctionnement souhaité, décrit par une information de couple de sortie demandé Cs et de vitesse de rotation sortie Ns, interprété à partir d'action du conducteur, transmises par la liaison 26 (fig. 1). Les informations d'état de la batterie Bat, de couple de sortie demandé Cs et de vitesse de rotation de sortie Ns sont fournies par le module de traitement 15 de l'unité de commande 14 (fig. 1).
Le premier module principal 27 comprend des tables prédéterminées possédant comme entrées lesdites données Bat, Cs, Ns. L'information d'état de batterie Bat peut éventuellement comprendre plusieurs données indépendantes. Le premier module principal 27 introduit les données d'entrée Bat, Cs, Ns dans les tables
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prédéterminées, et récupère un point de fonctionnement cible du moteur à combustion interne 2 caractérisé par un couple cible Cc et une vitesse de rotation cible Nc. Le point de fonctionnement cible (Cc, Nc) du moteur à combustion interne 2 correspond au point de fonctionnement à atteindre en régime stationnaire, à partir d'un point de fonctionnement actuel.
Le premier module principal 27 peut comprendre une pluralité de tables prédéterminées, correspondant chacune à des conditions de fonctionnement particulières du système d'entraînement hybride (démarrage, freinage, moteur à combustion interne arrêté...), pour lesquelles les points de fonctionnement cible du moteur à combustion interne 2 peuvent être différents. Les tables prédéterminées sont établies de façon à obtenir des points de fonctionnement tenant compte des limites de fonctionnement du moteur à combustion interne 2, des moteurs électriques 3,4 et de la batterie 13. Les tables prédéterminées sont également établies de façon à optimiser le fonctionnement desdites organes, notamment en tenant compte de critères de consommation et de pollution du moteur à combustion interne 2.
Le second module principal 28 reçoit en entrée l'information d'état de batterie Bat, le couple demandé à la roue Cs et la vitesse de la rotation de sortie Ns, la vitesse de rotation instantanée Nmt du moteur à combustion interne 2, et le point de fonctionnement cible (Cc, Nc). Le second module principal 28 fournit en sortie un couple de consigne du moteur à combustion interne Cmt, un couple de consigne du moteur de couplage Cmc et un couple de consigne du moteur d'accouplement Cma.
Le second module principal 28 permet l'élaboration des couples de consigne Cmt, Cma, Cmc en tenant compte de la puissance instantanée disponible et des limites de fonctionnement de chaque organe.
Sur la figure 3, le second module 28 comprend des blocs de traitement 30, 31,32, 33, des blocs d'addition 34,35, un bloc de rapport 36, un bloc de comparaison 37, un bloc de pondération 38 et un bloc de détermination des couples de consigne 39.
Le bloc de traitement 30 reçoit en entrée le couple de sortie demandé Cs et la vitesse de rotation de sortie Ns, et fournit en sortie la puissance de sortie demandée Ps. Le bloc de traitement 31 reçoit en entrée la vitesse de rotation cible Nc et la vitesse de rotation instantanée Nmt du moteur à combustion interne 2. Le bloc de traitement 31 fournit en sortie la puissance d'inertie Pin du moteur à combustion interne 2 qui est définie comme l'inertie de rotation Jmt du moteur à combustion
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interne 2 multipliée par la différence entre la vitesse de rotation cible Nc du moteur à combustion interne 2 et la vitesse de rotation instantanée Nmt du moteur à combustion interne 2. Le bloc d'addition 34 reçoit en entrée la puissance demandée en sortie Ps et la puissance d'inertie de rotation Pin et les additionne pour fournir en sortie la puissance demandée totale Pdem. Éventuellement, le bloc d'addition 34 peut également tenir compte d'une puissance de pertes Pp correspondant aux pertes mécanique, électriques ou de chaleur du dispositif d'entraînement.
Le bloc de traitement 32 reçoit en entrée la vitesse de rotation instantanée Nmt du moteur à combustion interne 2 et fournit en sortie, à partir de tables de fonctionnement du moteur à combustion interne 2, la puissance thermique instantanée maximale disponible Pmt. Le bloc de traitement 33 reçoit en entrée les informations d'état de la batterie Bat et fournit en sortie, à partir de tables de fonctionnement de la batterie, la puissance électrique instantanée Pbat disponible à la batterie. Le bloc d'addition 35 reçoit en entrée la puissance thermique instantanée disponible Pmt et la puissance électrique instantanée disponible Pbat, les additionne et fournit en sortie la puissance disponible Pdisp. Le bloc de rapport 36 calcule le rapport R entre la puissance disponible Pdisp et la puissance demandée Pdem. Le bloc de comparaison 37 reçoit en entrée le rapport R et le compare à la valeur 1.
Si la puissance demandée Pdem est supérieure à la puissance disponible Pdisp, c'est-à-dire si le rapport R est supérieur à 1, on détermine à l'aide du bloc de
Figure img00100001

pondération 38 un coefficient de pondération a du couple de sortie demandé Cs, et un coefficient de pondération ss de la différence entre la vitesse de rotation cible Nc et la vitesse de rotation instantanée Nmt du moteur à combustion interne 2. Le bloc de pondération 38 reçoit en entrée le puissance demandée totale Pdem, la puissance d'inertie du moteur Pin et la puissance demandée à la roue Pr. Les coefficients de pondération a, ss sont déterminés de sorte que le rapport entre la puissance demandée totale corrigée en utilisant les coefficients de pondération a, ss et la puissance instantanée disponible Pdisp soit égal à 1. Comme la puissance d'inertie Pin du moteur à combustion interne 2 est proportionnelle à la différence entre la vitesse de rotation cible Nc et la vitesse de rotation instantanée Nmt du moteur à combustion interne 2, et que la puissance de sortie demandée Ps est proportionnelle au couple de sortie demandé à la roue Cs, les coefficients de pondérations peuvent être déterminés de façon à réaliser l'égalité suivante :
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Figure img00110001

Pdisp = a-Pr+ P-Pin + (Pp)
Figure img00110002

Comme indiqué entre parenthèses dans la formule ci-dessus, le calcul des coefficients de pondération a, P peut prendre en compte la puissance de pertes Pp mécanique, électrique ou de chaleur.
Les coefficients de pondération ou et peuvent être égaux.
Avantageusement, les coefficients de pondération a, ss peuvent être égaux au rapport R entre la puissance demandée totale Pdem et la puissance instantanée disponible Pdisp : a = ss = R. Ce choix permet un calcul simple et rapide des coefficients de pondération a, P.
Les coefficients de pondération a et ss peuvent être différents. Un coefficient de pondération a supérieur au coefficient de pondération ss permet de moins dégrader la consigne de puissance de sortie demandée Ps, c'est-à-dire de mieux répondre à une demande du conducteur. Un coefficient de pondération ss supérieur au coefficient de
Figure img00110003

pondération a permet de moins dégrader la consigne de vitesse de rotation du moteur e 9 à combustion interne, pour mieux respecter des critères de pollution, de consommation, et de dimensionnement des organes. Les coefficients de pondération
Figure img00110004

(X, ss sont de préférence inférieurs à 1. Toutefois, on peut envisager, dans des ZD conditions particulières, qu'un coefficient de pondération soit supérieur à 1.
Le bloc de consigne 39 reçoit en entrée la vitesse de rotation instantanée c Nmt et la vitesse de rotation cible Nc du moteur à combustion interne 2, le couple de sortie demandé Cs, le couple cible Cc et les coefficients de pondération a, P.
Le bloc de consigne 39 détermine à partir des entrées les couples de e consigne du moteur à combustion interne Cmt, du moteur de couplage Cmc et du moteur d'assistance Cma d'après les équations suivantes :
Figure img00110005

AN = Ce Cr= Cc Cma = Cnt f (AN) Cmc = Cs-Cma
Figure img00110006

Si le bloc 37 a déterminé que le rapport R est supérieur à 1, on pondère le couple de sortie demandé Cs et la différence entre la vitesse de rotation cible Ne et la
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vitesse de rotation instantanée Nmt du moteur à combustion interne 2. En d'autres termes, on remplace dans les équations ci-dessus :
Figure img00120001

Cs par a-Cs et AN par -AA
L'unité de commande 14 (fig. 1) calcule en permanence les couple de consigne Cmt, Cma, Cmc. La fonction j (MI) est une fonction de régulation, possédant comme variable d'entrée la différence entre la vitesse cible Nc et la vitesse instantanée de rotation Nmt du moteur à combustion interne. La fonction de
Figure img00120002

régulation ((AN) permet de commander le couple appliqué par les moteur électrique ZD d'assistance et de couplage pour obtenir la vitesse de rotation de sortie désirée. Une Z : D régulation possible est une régulation du type Proportionnel-Intégral-Dérivé (PID). Toute autre fonction permettant une régulation du couple de sortie Cs et de la vitesse de rotation de sortie Ns convient.
Sur la figure 1, on a décrit un agencement particulier du système d'entraînement 1, dans lequel le dispositif de transmission de puissance à plusieurs entrées/sorteis entre les moteurs à combustion interne et électriques de couplage et d'assistance, disposés en prise directe, est simple. Bien entendu, sans sortir du cadre de l'invention, on peut prévoir un dispositif de transmission de puissance différent.
Par exemple, on peut utiliser une transmission de puissance à démultiplication planétaire possédant une couronne, une roue solaire, et des satellites associés à un porte-satellites, formant des entrées/sorties. Il convient alors d'adapter les équations de détermination des couples de consigne.
Grâce à l'invention, pendant une phase transitoire du point de fonctionnement actuel vers le point de fonctionnement cible (Cc, Nc) déterminé pour le moteur à combustion interne, on adapte les couples de consigne des moteurs à combustion interne et électriques en fonction de la puissance instantanée disponible, de la puissance demandée en sortie et de la puissance demandée totale, et en tenant compte des limites des différents organes et de critères de consommation ou de pollution.

Claims (12)

REVENDICATIONS
1. Procédé de commande d'un système d'entraînement de véhicule automobile du type comprenant un moteur à combustion interne (2), un moteur électrique de couplage (3), un moteur électrique d'assistance (4), et une source d'énergie électrique (13), dans lequel on commande l'entraînement d'un arbre de sortie (5) à partir du moteur à combustion interne (2) et des moteurs électriques d'assistance (4) et de couplage (3) alimentés par la source d'énergie électrique (13), caractérisé par le fait que l'on détermine une puissance instantanée disponible (Pdisp) et une puissance demandée totale (Pdem), on détermine des couples de consigne du moteur à combustion interne (Cmt), du moteur d'assistance (Cma) et du moteur de couplage (Cmc) en fonction des informations de puissance instantanée disponible (Pdsip) et de puissance demandée totale (Pdem), et on commande le moteur à combustion interne (2) et les moteurs électriques d'assistance (4) et de couplage (3) en fonction des couples de consigne (Cmt, Cma, Cmc).
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on détermine un couple cible (Cc) et une vitesse de rotation cible (Ne) du moteur à combustion interne (2), en fonction d'informations de couple de sortie demandé (Cs) et de vitesse de rotation de sortie (Ns).
3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que l'on détermine un couple cible (Cc) et la vitesse de rotation cible (Ne) du moteur à combustion interne (2) en fonction d'informations d'état (Bat) de la source d'énergie électrique (13).
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé par le fait que l'on détermine la puissance instantanée disponible (Pdsip) en fonction de la puissance électrique instantanée maximale (Pbat) pouvant être
Figure img00130001
fournie ou récupérée par la source d'énergie électrique (13).
1 : 1
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'on détermine la puissance instantanée disponible (Pdsip) en fonction de la puissance mécanique instantanée maximale (Pmt) pouvant être fournie ou récupérée par le moteur à combustion interne (2).
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé par le fait que l'on détermine la puissance demandée totale (Pdem) comme étant la
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somme de la puissance de sortie (Ps) demandée par le conducteur, produit du couple de sortie demandé (Cs) et de la vitesse de rotation de sortie (Ns), et de la puissance d'inertie (Pin) du moteur à combustion interne (2), produit de l'inertie de rotation du moteur à combustion interne (2) et de la différence (ANmt) entre la vitesse de rotation cible (Nc) et la vitesse de rotation instantanée (Nmt) du moteur à combustion interne (2).
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé par le fait que, si la puissance instantanée disponible (Pdisp) est supérieure ou égale à la puissance demandée totale (Pdem), on détermine les couples de consigne des moteurs électriques d'assistance (Cma) et de couplage (Cmc) en fonction du couple cible (Cc) du moteur à combustion interne (2), du couple de sortie demandé (Cs) et de la différence (ANmt) entre la vitesse de rotation cible (Nc) et la vitesse de rotation instantanée (Nmt) du moteur à combustion interne (2).
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé par le fait que, si la puissance instantanée disponible (Pdisp) est inférieure à la puissance demandée totale (Pdem), on détermine des premier et second coefficients de pondération (a, ss) du couple de sortie demandé (Cs) et de la différence (ANmt) entre la vitesse de rotation cible (Nc) et la vitesse de rotation instantanée (Nmt) du moteur à combustion interne (2), de façon que la puissance instantanée disponible (Pdisp) et la puissance demandée totale corrigée en utilisant les coefficients de pondération soient égales, puis on détermine les couples de consigne des moteurs électriques d'assistance (Cma) et de couplage (Cmc) en fonction du couple cible (Cc) du moteur à combustion interne (2), du couple de sortie demandé (Cs) pondéré par le premier coefficient de pondération (a) et de la différence (ANmt) entre la vitesse de rotation cible (Nc) et la vitesse de rotation instantanée (Nmt) du moteur à combustion interne (2) pondérée par le second coefficient de pondération (ss).
9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé par le fait que l'on détermine un coefficient de pondération comme étant égale au rapport (R) de la puissance instantanée disponible (Pdsip) sur la puissance demandée totale (Pdem).
10. Système d'entraînement du type pour véhicule automobile, comprenant un moteur à combustion interne (2), un moteur électrique d'assistance (4) et un
Figure img00140001
moteur électrique de couplage (3) alimentés par une source d'énergie électrique (13), ZD et un arbre de sortie (5), caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens de commande (14) du moteur à combustion interne (2), des moteurs électriques
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d'assistance (4) et de couplage (3), et de la source d'énergie électrique (13) en fonction d'une information de puissance demandée totale (Pdem) et d'une information de puissance instantanée disponible (Pdisp).
11. Système selon la revendication 10, caractérisé par le fait que les moyens de commande (14) comprennent un premier module (27) de détermination d'un couple cible (Cc) et d'une vitesse de rotation cible du moteur à combustion interne (2), prenant en compte une information d'état de la source d'énergie (Bat), de vitesse de rotation de sortie (Ns) et de couple de sortie demandé (Cs), et un second module (28) de détermination de couples de consigne du moteur à combustion interne (Cmt), et des moteurs d'assistance (Cma) et de couplage (Cmc), en fonction de couple cible (Cc), couple de sortie demandé (Cs), de la vitesse de rotation cible (Ne), et de la vitesse de rotation instantanée (Nmt) du moteur à combustion interne (2).
12. Système selon la revendication 11, caractérisé par le fait que le second module (28) comprend un ensemble de calcul et de comparaison de la puissance instantanée disponible (Pdisp) et de la puissance demandée totale (Pdem), un bloc de détermination de coefficients de pondération (a, P) du couple de sortie demandé (Cs) et de la différence (L1Nmt) entre la vitesse de rotation cible (Ne) et la vitesse de rotation instantanée (Nmt) du moteur à combustion interne (2), et un bloc de détermination des couples de consigne du moteur à combustion interne (Cmt), et des moteurs d'assistance (Cma) et de couplage (Cmc).
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