FR2840958A1 - Procede de controle du fonctionnement d'un groupe motopropulseur et dispositif mettant en oeuvre le procede - Google Patents

Procede de controle du fonctionnement d'un groupe motopropulseur et dispositif mettant en oeuvre le procede Download PDF

Info

Publication number
FR2840958A1
FR2840958A1 FR0207252A FR0207252A FR2840958A1 FR 2840958 A1 FR2840958 A1 FR 2840958A1 FR 0207252 A FR0207252 A FR 0207252A FR 0207252 A FR0207252 A FR 0207252A FR 2840958 A1 FR2840958 A1 FR 2840958A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
torque
wimin
engine
speed
wheel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR0207252A
Other languages
English (en)
Other versions
FR2840958B1 (fr
Inventor
Cherif Ahmed Ketfi
Yves Pichon
Frederic Roudeau
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renault SAS
Original Assignee
Renault SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Renault SAS filed Critical Renault SAS
Priority to FR0207252A priority Critical patent/FR2840958B1/fr
Publication of FR2840958A1 publication Critical patent/FR2840958A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR2840958B1 publication Critical patent/FR2840958B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/44Series-parallel type
    • B60K6/445Differential gearing distribution type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/30Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of auxiliary equipment, e.g. air-conditioning compressors or oil pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/48Drive Train control parameters related to transmissions
    • B60L2240/486Operating parameters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/10Change speed gearings
    • B60W2710/105Output torque
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

Abstract

La présente invention concerne un procédé de contrôle du fonctionnement d'un groupe motopropulseur d'un véhicule. Elle concerne aussi un dispositif de mise en oeuvre du procédé de l'invention.La présente invention permet d'optimiser le point de fonctionnement à chaque instant du groupe motopropulseur (5) sur la base d'une commande multi-variables (MV) déterminée par un calculateur (3) particulièrement en fonction de contraintes préenregistrées et d'un arbitrage sur ces contraintes, ainsi que d'effectuer des corrections sur cette détermination en fonction de prélèvements de puissance motrice par accessoires ou des composants comme une climatisation ou un échauffement anormal d'un moteur électrique. L'invention est préférentiellement appliquée au cas d'un groupe motopropulseur comportant un moteur thermique (5) et une transmission infiniment variable (6).

Description

<Desc/Clms Page number 1>
"Procédé de contrôle du fonctionnement d'un groupe motopropulseur et dispositif mettant en #uvre le procédé"
La présente invention concerne un procédé de contrôle du fonctionnement d'un groupe motopropulseur d'un véhicule. Elle concerne aussi un dispositif de mise en #uvre du procédé de l'invention.
Dans une précédente demande de brevet français No. 01. 09262 du 12 juillet 2001 intitulée : Dispositif de contrôle du point de fonctionnement d'un groupe motopropulseur d'un véhicule , le déposant a déjà décrit l'architecture d'un dispositif de contrôle du point de fonctionnement qui permet, en trois couches successives, de calculer les coordonnées d'un point de fonctionnement du groupe motopropulseur dans un espace de paramètres de contrôle du groupe motopropulseur et de le contrôler en fonction : - de l'interprétation de la volonté du conducteur ; - de la détermination de l'environnement du véhicule.
Dans certaines circonstances, la détermination du point de fonctionnement du groupe motopropulseur est en conflit avec des contraintes particulières d'exploitation du groupe motopropulseur et de son adaptation à un véhicule déterminé. Parmi ces contraintes, on peut citer le problème de la limitation des caractéristiques maximales de fonctionnement de certains organes du groupe motopropulseur quand ils travaillent en production d'énergie, comme le régime maximal du moteur thermique, ou des caractéristiques minimales quand ils travaillent en consommation d'énergie, comme le régime de ralenti.
De plus, un véhicule particulier est doté d'accessoires souvent consommateurs de puissance qui est prélevée sur le moteur thermique du groupe motopropulseur. Il en résulte que les appels de puissance effectués par la mise en fonction d'accessoires d'un véhicule comme une direction assistée électrique, entraînent une variation négative de la puissance
<Desc/Clms Page number 2>
disponible sur le groupe motopropulseur pour réaliser notamment une consigne de couple à la roue.
Dans l'état de la technique, on a déjà décrit des dispositifs pour réaliser le contrôle d'une variation continue du rapport de transmission. Dans un tel groupe motopropulseur, le moteur thermique est connecté à l'arbre d'entrée motrice du dispositif de transmission infiniment variable et l'arbre de sortie du dispositif de transmission infiniment variable est connecté aux roues du véhicule.
Le contrôle effectif d'un groupe motopropulseur à transmission infiniment variable, particulièrement dans le cas où la transmission infiniment variable est équipée d'un variateur électrique, est rendu délicat par les contraintes de puissance réellement disponible rappelées plus haut, qui provoquent des déplacements inattendus du point de fonctionnement du groupe motopropulseur qui empêchent d'atteindre le régime optimal d'une telle architecture.
La présente invention apporte remède à cet inconvénient de l'état de la technique en proposant un moyen pour déterminer de manière optimale le point de fonctionnement du groupe motopropulseur. En effet, la présente invention concerne un procédé de contrôle du fonctionnement d'un groupe motopropulseur, procédé dans lequel à partir de la détection de la volonté du conducteur et de la détection de l'environnement du véhicule : - dans une première étape, on détermine un vecteur de commande indépendant du type de groupe motopropulseur ; - dans une seconde étape, on exécute la détermination d'un point de fonctionnement défini par une pluralité de composantes indépendantes d'un groupe motopropulseur en détectant des requêtes de consommation de puissance prises en compte par arbitrage sur la base de contraintes prédéterminées pour réaliser une détermination optimale du point de fonctionnement ; et
<Desc/Clms Page number 3>
- dans une troisième étape, on réalise une commande multi-variables du groupe motopropulseur en produisant un vecteur de commande des actionneurs du groupe motopropulseur sur la base des coordonnées du point de fonctionnement optimal.
L'invention concerne aussi un dispositif mettant en #uvre le procédé de l'invention.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l'aide de la description et des figures annexées qui sont : - la figure 1 représente un schéma général d'un véhicule équipé d'un dispositif de contrôle du point de fonctionnement du groupe motopropulseur selon l'invention ; - la figure 2 est un schéma d'une partie du dispositif de contrôle de l'invention ; - la figure 3 est un schéma de principe d'un mode préféré de réalisation d'un groupe motopropulseur adapté à la présente invention ; - les figures 4 à 11 sont des schémas expliquant la structure et le fonctionnement d'un premier module du dispositif de contrôle de l'invention ; - la figure 12 est un schéma d'un module d'arbitrage utilisé dans un second module du dispositif de contrôle de l'invention ; - les figures 13 à 16 sont des graphiques expliquant le fonctionnement du dispositif selon le procédé de l'invention ; - la figure 17 est un schéma bloc d'un mode particulier de réalisation du second module du dispositif de contrôle de l'invention.
A la figure 1, on a représenté un schéma bloc d'un véhicule déterminé, équipé d'un dispositif de contrôle du fonctionnement de son groupe motopropulseur.
Le dispositif de contrôle de l'invention comporte : - un module 1 de détection de l'intention ou de la volonté du conducteur ; - Un module 2 de détection de l'environnement du véhicule ;
<Desc/Clms Page number 4>
- Un calculateur 3 exécutant le contrôle des étapes du procédé de contrôle de l'invention.
Le module 1 de détection de l'intention ou de la volonté du conducteur produit à une borne de sortie un vecteur VC de détermination de l'intention ou de la volonté du conducteur. Un tel vecteur comporte au moins la donnée de l'angle d'enfoncement de pédale d'accélérateur produite par un capteur convenable. La borne de sortie de vecteur de détermination de l'intention ou de la volonté du conducteur est connectée à des entrées convenables du calculateur 3.
Le module 2 de détection de l'environnement du véhicule produit à une borne de sortie un vecteur EV de détermination de l'environnement du véhicule. Un tel vecteur comporte au moins la donnée de la vitesse instantanée du véhicule produite par un capteur de vitesse de déplacement de véhicule, et la donnée du régime du moteur thermique équipant le groupe motopropulseur du véhicule, régime mesuré par un capteur de régime moteur thermique connu en soi. La borne de sortie d'un vecteur de détermination de l'environnement du véhicule EV est connectée à des entrées convenables du calculateur 3.
Le calculateur 3 exécute le procédé de contrôle du fonctionnement de l'invention et produit essentiellement un vecteur MV de commande multi-variables à destination des actionneurs d'un groupe motopropulseur 12.
Le groupe motopropulseur 12 comporte un moteur thermique 5 contrôlé par un actionneur 4 spécifique qui règle des caractéristiques de fonctionnement d'un moteur thermique comme l'angle d'ouverture du papillon d'admission d'air et les caractéristiques d'un dispositif d'injection. Ces caractéristiques de fonctionnement permettent en particulier de répondre à des paramètres de consigne dérivés de l'intention ou de la volonté du conducteur pour obtenir un comportement du véhicule en vitesse et accélération notamment qui y répondent.
<Desc/Clms Page number 5>
Mais elles permettent aussi de répondre à des demandes de puissance d'autres accessoires du véhicule comme un dispositif de direction assistée électrique. Le procédé de l'invention permet aussi de contrôler de façon optimale en fonction de contraintes pré enregistrées le point de fonctionnement du groupe motopropulseur.
Dans le mode de réalisation de la Figure 1, le moteur thermique 5 est connecté mécaniquement par un arbre à un dispositif 6 de transmission infiniment variable dont l'état, et particulièrement le rapport de transmission, est commandé à l'aide d'un actionneur 9 contrôlé par le calculateur 3. L'arbre de transmission à la sortie du dispositif de transmission infiniment variable 6 est connecté à un dispositif de propulsion 7 sur lequel sont connectées les roues motrices 8A et 8B du véhicule.
Le procédé de contrôle de l'invention exécute la détermination optimale du point de fonctionnement du groupe motopropulseur, point décrit par un vecteur de paramètres qui évolue à chaque pas de détermination lors de l'exécution du procédé de l'invention. Après une entrée dans la boucle de contrôle, on exécute en parallèle : # la détection de l'intention ou de la volonté du conducteur ; et # la détection des paramètres décrivant l'environnement du véhicule.
On exécute dans une étape ultérieure l'interprétation d'un vecteur permettant de décrire la volonté du conducteur. Dans un mode préféré de réalisation, cette étape consiste à déterminer un signal de consigne de couple à la roue qui est une grandeur qui ne dépend pas du type de groupe motopropulseur. La consigne de couple à la roue, si elle était réalisée, va déterminer un comportement dynamique du véhicule répondant à l'intention du conducteur VC, tenant compte de l'environnement du véhicule EV.
La valeur réelle de couple à la roue peut, dans le groupe
<Desc/Clms Page number 6>
motopropulseur 12 du mode de réalisation de la figure 1 être réalisée sur la base : - d'un doublet de paramètres de fonctionnement du moteur thermique 5, à savoir le régime du moteur thermique wi et le couple de sortie Ti du moteur thermique qui est une fonction du régime moteur wi ; - d'une valeur particulière de rapport de transmission Kivt ; de sorte que le couple à la roue est défini par :
Croue = Kivt x Ti(wi)
De ce fait, l'objectif en couple à la roue permet de déterminer une infinité de valeurs possibles pour déterminer le régime moteur wi et le rapport de transmission Kivt. Il s'agit selon l'invention de déterminer en fonction des contraintes prédéterminées des limitations de puissance du groupe motopropulseur et des appels de puissance par les accessoires du véhicule de trouver le point de fonctionnement optimal pour le groupe motopropulseur.
Le signal de consigne de couple à la roue déterminé selon l'invention comporte, dans un mode préféré de réalisation, deux composantes qui sont : - le couple statique Cs à la roue qui correspond au couple maximum que le groupe motopropulseur est capable de fournir au régime thermique actuel ; - le couple dynamique Cd estimé à la roue et qui correspond au couple nécessaire pour répondre à la demande instantanée du conducteur.
Les moyens pour produire ces deux composantes de couple seront décrits plus loin.
Dans un mode de réalisation, le dispositif de contrôle de l'invention comporte un moyen pour gérer une contrainte d'agrément acoustique. En effet, on constate que l'écoute acoustique du bruit du moteur thermique est une indication qui parvient au conducteur et qui influence ses décisions parce qu'il a l'expérience que ce bruit change d'une manière déterminée avec
<Desc/Clms Page number 7>
le régime du moteur thermique. Or, le conducteur pense déterminer, notamment par le degré d'enfoncement de la pédale d'accélérateur, le régime wi du moteur thermique. Si après sa décision de choix de régime du moteur thermique, les actionneurs du groupe motopropulseur sont commandés par le dispositif de contrôle du fonctionnement du groupe motopropulseur vers un autre point de fonctionnement optimal, le conducteur peut interpréter négativement le déplacement du point de fonctionnement, par exemple en augmentant le degré d'enfoncement de la pédale d'accélérateur. Un tel enfoncement pourrait être fâcheux si la réduction de régime du moteur thermique décidée par le dispositif de l'invention est destinée à réduire la consommation ou le degré de pollution.
Sur la base de cette analyse, dans un mode de réalisation, la contrainte d'agrément acoustique est traduite en terme de limites sur la dérivée par rapport au temps du régime du moteur thermique. Cette contrainte est exprimée dans un mode particulier de réalisation par la détermination d'une limite supérieure (dwildt)~p et d'une limite inférieure (dwildt)~n que la dérivée temporelle du régime moteur wi doit vérifier.
Pour exécuter la détermination des paramètres Cs et Cd, le procédé de l'invention consiste à déterminer une fonction pour chacun de ces paramètres dont l'argument d'entrée est constitué par le vecteur produit lors de l'étape de détection de la volonté du conducteur et du vecteur produit lors de l'étape de détection de l'environnement du véhicule.
Lors d'une étape ultérieure, le procédé de l'invention consiste à réaliser une détermination du point de fonctionnement de manière optimale en fonction essentiellement du vecteur produit lors de l'étape d'interprétation de la volonté du conducteur. Le procédé de l'invention consiste à déterminer un point de fonctionnement du groupe motopropulseur sous la forme d'un vecteur comportant une expression du couple demandé à la roue et du régime du moteur thermique correspondant.
<Desc/Clms Page number 8>
Dans un autre mode de réalisation, le vecteur produit lors de l'étape de détermination du point de fonctionnement, comporte aussi une détermination d'un paramètre de fonctionnement de la transmission infiniment variable.
Lors d'une étape ultérieure, on exécute une commande multi-variable du groupe motopropulseur sur la base du vecteur décrivant le point de fonctionnement du groupe motopropulseur de façon à produire un vecteur de commande multi-variables, respectivement lors d'une étape de contrôle du moteur thermique d'une étape de contrôle de la transmission infiniment variable et le cas échéant d'une étape de contrôle des éléments variables de transmission infiniment variable. Cette partie du procédé de l'invention se termine par le test d'une condition de fin de boucle.
A la figure 2, on a représenté une partie d'un dispositif mettant en oeuvre le procédé de l'invention. A la figure 2, les mêmes éléments de référence sont décrits avec les mêmes numéros de référence et ne seront pas plus décrits.
Le dispositif de l'invention comporte, intégré dans le calculateur 3, un premier module 30 IVC qui reçoit le vecteur de détection de la volonté du conducteur du module IHM, ainsi que le vecteur de détection d'environnement du véhicule du module 2.
En sortie du premier module IVC 30, on trouve un paramètre 30a représentatif du couple statique et une sortie 30b du paramètre de couple dynamique.
Le cas échéant, dans le cas où le dispositif de l'invention gère aussi une contrainte d'agrément acoustique, un troisième signal de sortie est émis par le premier module IVC 30 pour déterminer une contrainte de limitation de variation du régime du moteur thermique.
Le dispositif comporte aussi un second module OPF 31 qui permet de déterminer le point de fonctionnement qui a été défini à l'aide de la figure 1 et qui produit un premier signal 31a représentatif du couple moteur estimé à la roue, ainsi qu'un
<Desc/Clms Page number 9>
second signal de sortie 31 b constitué essentiellement du signal représentatif du régime du moteur thermique.
Le cas échéant, le signal de détermination d'une consigne de point de fonctionnement produit à l'aide du second module OPF 31 est complété par un signal de sortie représentatif d'un paramètre de commande de la transmission infiniment variable.
Le dispositif de l'invention comporte aussi un troisième module 32 COS qui produit une commande multi-variables du groupe motopropulseur.
Le module COS 32 présente à sa sortie un premier signal 32a qui représente une information de couple moteur thermique qui est transmise à l'entrée de commande d'un actionneur du moteur thermique 5. Un second signal 32b est transmis et représente une commande de rapport de boîte ou de rapport de transmission à destination d'un actionneur de la transmission infiniment variable 6.
A la figure 3, on a représenté un schéma de principe d'un mode préféré de réalisation d'un groupe motopropulseur adapté à la présente invention.
Ainsi qu'il sera décrit plus loin, le troisième module COS 32 du dispositif de contrôle de l'invention produit des signaux de commande de quatre lignes de signaux, respectivement L1, L2, L3 et L4 à destination des organes de commande du groupe motopropulseur 12.
Dans le mode de réalisation de la figure 3, le groupe motopropulseur 12 comporte essentiellement un moteur thermique MT qui reçoit des signaux de commande L1 du troisième module COS 32. Les signaux de commande du moteur thermique comportent essentiellement le degré d'ouverture du papillon d'admission d'air dans un mode particulier de réalisation, c'est-àdire une commande de débit de carburant qui, selon les contraintes de réduction de l'émission de polluants et de réduction de la consommation doit être déterminée de façon optimale avec les impératifs de consigne de couple et de régime.
<Desc/Clms Page number 10>
Le groupe motopropulseur 12 comporte aussi deux machines électriques ME1 et ME2 qui sont susceptibles de fonctionner au moins une partie de leur temps de fonctionnement comme moteur de traction du véhicule.
Les deux machines électriques ME1 et ME2, ainsi que le moteur thermique MT, sont connectées à un système de changement de mode de transmission SCM.
Le moteur thermique MT comporte un arbre de sortie qui est connecté à un premier système de rassemblement de puissance mécanique SM1 du changement de système de mode SCM dont une autre entrée est connectée à un embrayage EMB1.
L'embrayage EMB1 est par ailleurs connecté à l'arbre de sortie du moteur électrique ME1.
Un second système de rassemblement de puissance mécanique SM2 présente une première entrée connectée à la sortie du système de couplage SM1 et présente une seconde entrée couplée à un embrayage EMB2 dont l'entrée est elle-même connectée à l'arbre de sortie de la machine électrique ME1.
La sortie du système de couplage mécanique SM2 est couplée à une entrée d'un troisième système de rassemblement de puissance mécanique SM3 dont l'autre entrée est connectée à l'arbre de sortie du second moteur électrique ME2.
La sortie du troisième système de rassemblement de puissance mécanique SM3 est connectée par des moyens connus aux roues d'entraînement 7 du véhicule.
Chaque système de rassemblement de puissance mécanique SM1 à SM3 est composé de manière connue par des pignons, des trains épicycloïdaux et des arbres de rotation.
Les machines électriques ME1 et ME2 sont dotées de circuits d'alimentation et de contrôle de l'alimentation électrique - (non représentés) qui sont connectés au troisième module COS 32 du dispositif de contrôle de l'invention d'une part et par des lignes électriques convenables à une source de stockage d'énergie électrique comme une batterie BATT, d'autre part.
<Desc/Clms Page number 11>
Il est clair que dans le mode de réalisation de la figure 3, au moins l'une des machines électriques ME1 ou ME2 peut fonctionner en récupération d'énergie pour recharger la batterie.
Le dispositif de contrôle de l'invention est particulièrement adapté à gérer les contraintes de confort de l'utilisateur d'une part et les contraintes de consommation et de réduction de l'émission d'agents polluants par le moteur thermique MT d'autre part.
Les dispositifs de contrôle (non représentés) de l'alimentation électrique des machines électriques ME1 et ME2 sont respectivement connectés par des lignes L3 et L4 au troisième module COS 32 du dispositif de contrôle de l'invention.
Ces deux lignes L3 et L4 introduisent des signaux de commande pour déterminer l'intensité et/ou la tension d'alimentation de chaque machine électrique ME1 ou ME2 de façon à déterminer un point de fonctionnement en couple et vitesse de rotation des machines électriques, quand elles fonctionnent en moteur ou en génératrice.
Le système de changement de mode SCM permet de changer le mode de transmission selon le principe des transmissions infiniment variables que le schéma de la figure 3 indique.
Les signaux de commande transmis par une ligne L2 connectée à une sortie convenable du troisième module COS 32 sont constitués essentiellement par des signaux tout ou rien pour embrayer ou débrayer les deux embrayages EMB1 et EMB2.
A la figure 4 on a représenté le schéma d'un bloc 1 qui sert de générateur de couple statique Cs qui produit un signal représentatif du couple statique à la roue demandé. Selon l'invention, la composante statique de couple demandé à la roue ou couple statique en bref, est définie comme le couple maximal que le conducteur pourrait demander et que le groupe motopropulseur doit rendre immédiatement disponible au niveau des roues en fonction :
<Desc/Clms Page number 12>
d'une liste enregistrée de paramètres définissant le profil du conducteur, selon en particulier qu'il s'agit d'un conducteur humain ou d'un conducteur virtuel constitué par un automate de conduite ; d'une liste enregistrée de paramètres définissant le profil du véhicule dans un registre des caractéristiques du véhicule ; de l'état de l'environnement du véhicule ainsi qu'il ressort de mesures faites sur l'état du véhicule dans son environnement.
On va maintenant décrire un mode de réalisation préféré du générateur de composante statique Cs du couple à la roue demandé. La figure 4 représente le premier niveau de définition d'une telle réalisation. Le générateur, référencé bloc 1 , de couple statique est alimenté en permanence avec quatre signaux d'informations : # le paramètre Acond représente le degré d'activité du conducteur estimé ou mesuré (en %) ; # le paramètre Cd représente la composante dynamique Cd du couple à la roue demandé (en N. m). L'obtention d'une telle composante est décrite plus loin.
# le paramètre Cmax représente le couple maximum que le groupe motopropulseur gmp peut fournir au régime à la roue actuel (en N.m).
# le paramètre Cr représente le couple résistant estimé ou mesuré à vaincre pour maintenir le véhicule à vitesse constante (en N.m).
En se référant à la figure 5, la production de la composante statique de couple Cs est exécutée par deux blocs référencés bloc 2 et bloc 3 . Le bloc 2 reçoit en entrée les quatre paramètres précités Acond, Cd, Cmax et Cr, présentés en entrée du générateur, référencé bloc 1 à la figure 4, de couple statique Cs. Le bloc 2 , représenté à la figure 6, est constitué par un générateur pour construire une première valeur brute
<Desc/Clms Page number 13>
Cs~brut de la composante statique du couple à la roue demandé.
Celle-ci peut s'exprimer sous la forme littérale suivante : Cs~brut = MAX(Cr, Cdf) + Acond*[Cmax - MAX(Cr, Cdf)] où Cdf est le couple dynamique Cd filtré.
Le générateur pour construire une première valeur brute Cs~brut de la composante statique du couple à la roue demandé comporte une borne d'entrée qui reçoit une série de valeurs de couple dynamique produites par le générateur de couple dynamique ainsi qu'il sera décrit plus loin. Pour produire la composante statique de couple à la roue demandé, la composante dynamique du couple à la roue demandé est filtrée, car la composante statique doit évoluer de manière plus lente. Cette dernière n'ayant pas pour but de répondre à une demande immédiate du conducteur, elle doit être le reflet d'une tendance imposée par le comportement du conducteur depuis une période prédéterminée. Le couple à la roue minimum à fournir est le maximum entre la composante dynamique du couple à la roue demandé filtré (Cdf) et le couple résistant qu'il faut vaincre pour faire avancer le véhicule (Cr), ceci afin d'assurer, dans les phases de demande de ré-accélération, que le groupe motopropulseur gmp est en mesure d'arrêter instantanément la décélération du véhicule. Ensuite, en fonction du degré d'activité du conducteur (Acond : 0% = calme, 100%=nerveux), la composante statique du couple à la roue va évoluer entre cette valeur de couple et le couple du groupe motopropulseur gmp maximum disponible au régime actuel à la roue (Cmax).
La consigne de couple du groupe motopropulseur gmp statique finale sera calculée dans le bloc 3, référencé bloc 3 à la figure 7. On y opère alors le maximum entre la composante statique du couple à la roue demandé brut calculée dans le bloc 2 (Cs~brut) et la composante dynamique du couple à la roue (Cd).
En effet, il est impératif que le groupe motopropulseur gmp travaille sur un point de fonctionnement assurant, en permanence, la fourniture de la composante dynamique du couple à la roue
<Desc/Clms Page number 14>
demandé (Cd) selon une relation MAX() choisissant la plus forte des deux valeurs Cs~brut et Cd.
Cs = MAX (Cs~brut, A la figure 6, on a représenté un mode de réalisation particulier du bloc "2".
A la figure 6, les quatre paramètres d'entrée du générateur, référencé bloc 1 à la figure 4, de couple statique sont respectivement connectés aux entrées d'un module de filtrage 50, d'un module 51 pour prendre le maximum MAX() des valeurs présentées, d'un additionneur 52 et d'un multiplicateur 53.
Le filtre 50 reçoit à une entrée la série des valeurs calculées de consignes de couple dynamique Cd.
Dans un mode de réalisation, le filtre 50 est réalisé par un calculateur de moyenne glissante, la valeur de couple dynamique filtrée Cdf étant constituée par une moyenne arithmétique d'un nombre prédéterminé d'échantillons précédents de valeurs du couple dynamique présenté à l'entrée du filtre 50.
Le module de calcul du maximum MAX 51 présente une première entrée connectée à la sortie du filtre 50 pour recevoir une valeur de couple de dynamique filtrée Cdf et une seconde entrée pour recevoir une valeur de couple résistant à la roue.
La valeur instantanée de couple résistant à la roue Cr présentée à la seconde entrée du module 51 est une valeur qui est mesurée par un capteur disposé sur le véhicule.
Dans un autre mode de réalisation, la valeur du couple résistant Cr est calculée sur la base d'un estimateur logiciel de couple résistant à la roue.
Le module 51 exécute la recherche du maximum entre les deux valeurs présentées à ses entrées et présente la plus grande valeur à sa sortie.
La sortie du module 51 est connectée à une entrée négative d'un additionneur 52 et à une première borne d'entrée positive d'un additionneur 54.
<Desc/Clms Page number 15>
L'entrée positive de l'additionneur 52 qui est connectée à une borne d'entrée Cmax de couple maximum autorisée sur le groupe motopropulseur et calculée à la roue.
Le signal de sortie de l'additionneur 52 représente la différence entre la valeur Cmax et la plus grande des deux valeurs entre le couple résistant Cr et le couple dynamique filtré Cdf. La borne de sortie de l'additionneur 52 est connectée à une borne d'entrée d'un multiplieur 53. L'autre borne d'entrée du multiplieur 53 est connectée à une borne d'entrée du paramètre caractéristique du conducteur Acond.
La sortie du multiplieur 53 est connectée à une seconde borne d'entrée positive de l'additionneur 54. La borne de sortie de l'additionneur 54 produit le signal de sortie du bloc "2" comme valeur instantanée du couple statique brut Cs~brut.
A la figure 7, on a représenté un mode de réalisation particulier du bloc "3" de la figure 5.
A la figure 7, le bloc "3" comporte essentiellement un opérateur MAX 55 qui comporte deux bornes d'entrée connectées respectivement à la borne de sortie du générateur pour fournir le signal Cd de composante dynamique de couple à la roue demandé et à la borne de sortie du bloc "2" (Figure 6) pour fournir le signal Cs~brut. La borne de sortie de l'opérateur 55 produit à chaque instant la valeur de couple statique Cs qui est transmise en sortie du générateur de composante statique de couple à la roue demandé.
Le générateur de composante dynamique Cd de couple à la roue demandée produit un signal représentatif d'une composante dynamique Cd du couple à la roue demandé. Selon l'invention, la composante dynamique de couple demandé à la roue, ou couple dynamique en bref, définit le couple que le groupe motopropulseur doit rendre disponible au plus tôt au niveau des roues en fonction :
<Desc/Clms Page number 16>
du profil enregistré du conducteur, selon en particulier qu'il s'agit d'un conducteur humain ou d'un conducteur virtuel constitué par un automate de conduite ; du profil enregistré du véhicule tel qu'il a été enregistré dans le registre 1 des caractéristiques du véhicule ; de l'état de l'environnement du véhicule ainsi qu'il ressort de mesures faites sur l'état du véhicule dans son environnement.
Pour produire la composante de couple dynamique Cd, le dispositif de contrôle de l'invention comporte : # une mémoire enregistrant le profil d'au moins un conducteur qui est connecté à un moyen pour détecter l'identité du conducteur présent aux commandes du véhicule et à un moyen pour mettre à jour le profil du conducteur en fonction des actions qu'il applique sur les organes de commande du véhicule ; # une mémoire des paramètres du véhicule ou registre 1 déjà décrit ; # de mémoires ou variables d'état représentant des signaux de sortie de capteurs convenables décrivant l'environnement du véhicule comme : la vitesse du véhicule, le couple résistant à la roue, l'accélération du véhicule, etc.
On va décrire ci-après, le mode de réalisation préféré du générateur de composante dynamique du couple à la roue demandé. La figure 8 représente le premier niveau d'une telle réalisation. Le générateur de composante dynamique du couple à la roue demandé est alimenté avec les trois informations suivantes : # Posped : l'information issue d'un capteur de la position de la pédale d'accélérateur et qui subit un pré traitement de normalisation (en %) connu de l'homme de métier ; # Cmax : le couple maximum que le groupe motopropulseur gmp
12 peut fournir instantanément au régime à la roue actuel (en
N.m) ;
<Desc/Clms Page number 17>
# Cmin : le couple minimum que le groupe motopropulseur gmp
12 peut fournir instantanément au régime à la roue actuel (en
N.m).
L'information de position de la pédale d'accélérateur peut être transformée selon le périphérique utilisé pour déterminer le régime du groupe motopropulseur ou selon l'information de consigne de régime du groupe motopropulseur déterminée par un éventuel automate de conduite. Les informations de couple Cmax et Cmin sont produites à l'aide de tables enregistrées qui sont adressées, dans un mode préféré de réalisation, en fonction de la vitesse de rotation à la roue Nroue.
A cette fin, le dispositif de contrôle de l'invention comporte une première mémoire pour enregistrer une fonction prédéterminée f(), définie par la relation Cmax = f (Nroue) une seconde mémoire pour enregistrer une fonction prédéterminée g(), définie par la relation Cmin = g(Nroue). Il comporte ensuite un moyen pour adresser une valeur particulière de la première f() et/ou de la seconde g() mémoires de sorte qu'une valeur Cmax, respectivement Cmin, soit lue dans la mémoire adressée et présentée à l'entrée convenable du générateur de couple dynamique.
La construction de la composante dynamique Cd du couple à la roue demandé exploite un moyen de calcul dont la fonction s'exprime sous la forme littérale suivante :
Cd = Cmin + Posped*[Cmax - Cmin]
A la figure 8, on a représenté un mode de réalisation particulier du générateur de couple dynamique du module 30 (figure 2) selon l'invention.
Le générateur de couple dynamique comporte trois bornes d'entrée connectées à des signaux qui ont déjà été décrits et trois opérateurs de traitement de ces signaux qui sont respectivement : un premier additionneur 56 dont une borne d'entrée positive reçoit à chaque instant la valeur représentative du couple
<Desc/Clms Page number 18>
maximum Cmax et dont une borne d'entrée négative reçoit à chaque instant la valeur représentative du couple minimum Cmin ; un multiplieur 57 dont une première borne d'entrée est connectée à la borne de sortie du premier additionneur 56 et dont une seconde borne d'entrée reçoit à chaque instant l'information de position de la pédale POSPED ; un second additionneur 58 dont une première borne d'entrée positive est connectée à la borne de sortie du multiplieur 57 et dont une seconde borne d'entrée positive reçoit à chaque instant la valeur représentative du couple minimum Cmin.
La borne de sortie du second additionneur 58 produit à chaque instant une valeur instantanée de couple dynamique Cd qui sert de signal de sortie au générateur .
Le premier module IVC 30 comporte aussi un générateur qui produit un signal représentatif d'une limitation des variations de régime moteur. En effet, on s'est aperçu que, lors de la recherche d'un point de fonctionnement optimum du groupe motopropulseur gmp 12, des variations de régime moteur, et particulièrement de la vitesse de rotation du moteur thermique du groupe motopropulseur gmp 12 pouvaient être commandées alors qu'aucune modification de la vitesse ou de l'accélération n'étaient commandées ou exécutées. C'est le cas notamment quand le dispositif de contrôle de l'invention demande aux machines électriques ME1 et/ou ME2 dans le mode de réalisation du groupe motopropulseur gmp 12 de la figure 2, de fournir plus de puissance et qu'il réduit alors la puissance délivrée par le moteur thermique MT. L'allure du véhicule peut alors ne pas varier mais le conducteur peut entendre une baisse de régime de moteur thermique et craindre une panne. Le générateur de limitation des variations de régime moteur comporte donc des moyens pour produire un signal de limitation des variations de régime moteur, plus particulièrement mais pas uniquement, de la vitesse de rotation du moteur thermique de façon à limiter sous un seuil auditif, perceptible comme gênant, les dites variations.
<Desc/Clms Page number 19>
Dans un mode préféré de réalisation, le signal de limitation des variations de régime moteur est décomposé en deux composantes : une composante de signal de limitation des variations de régime moteur pour limiter les variations de régime moteur vers le sens de la réduction (lim~var~rpm~neg) ; et une composante de signal de limitation des variations de régime moteur pour limiter les variations de régime moteur vers le sens de l'augmentation (lim~var~rpm~pos). Selon l'invention, la limitation de variation de régime définit la variation maximale de régime moteur pendant un intervalle de temps déterminé.
Cette limitation dépend : du profil enregistré du conducteur, selon en particulier qu'il s'agit d'un conducteur humain ou d'un conducteur virtuel constitué par un automate de conduite ; du profil enregistré du véhicule tel qu'il a été enregistré dans le registre des caractéristiques du véhicule ; de l'état de l'environnement du véhicule ainsi qu'il ressort de mesures faites sur l'état du véhicule dans son environnement.
Le signal de limitation des variations de régime moteur dépendant des mêmes paramètres que la composante de couple dynamique, le générateur d'une limitation des variations de régime moteur est connecté par des bornes d'entrée convenables aux mêmes moyens que le générateur de composante dynamique Cd de couple à la roue demandé et particulièrement à : # la mémoire enregistrant le profil d'au moins un conducteur ; # la mémoire des paramètres du véhicule ou registre déjà décrit ; # les mémoires ou variables d'état représentant des signaux de sortie de capteurs convenables décrivant l'environnement du véhicule comme : la vitesse du véhicule, le couple résistant à la roue, l'accélération du véhicule, etc.
<Desc/Clms Page number 20>
On va décrire ci-après, le mode de réalisation préféré du générateur de limitation des variations de régime moteur. La figure 9 représente le premier niveau d'une telle réalisation. Le générateur de limitation des variations de régime moteur comporte essentiellement un bloc 4 , qui porte au dessin le numéro de référence 59 et qui est alimenté avec les deux informations suivantes : # Acond : qui représente le degré d'activité estimé ou mesuré du conducteur (en %) et qui est lue dans la mémoire enregistrant le profil d'au moins un conducteur ;.
# Vveh : La vitesse du véhicule (en km/h) et qui est lue ou interprétée sur les mémoires ou variables d'état représentant des signaux décrivant l'environnement du véhicule.
Suivant le mode de réalisation de la figure 10, on peut décomposer le processus de calcul en deux blocs, dénommés bloc 5 (référence 60) et bloc 6 (référence 61).
Le bloc 5 permet de construire une information Etat~veh qui définit l'état d'accélération du véhicule à partir de l'information Vveh. Le bloc "5" 60 comporte une mémoire (non représentée) d'une valeur précédente de la vitesse du véhicule Vveh(t - Tv) qui correspond à une date (t - Tv) précédant d'une période Tv, prédéterminée et enregistrée dans un registre (non représenté) ou calculée par un opérateur spécifique (non représenté), l'instant présent t d'acquisition de la nouvelle valeur de la vitesse du véhicule Vveh (t).
Le bloc "5" 60 comporte ensuite un opérateur (non représenté) de calcul de l'accélération instantanée a (t) véhicule à la date t qui exécute la relation : a(t) = [Vveh(t) - Vveh(t - Tv)] / Tv dont le signal de sortie représente la valeur a (t) de l'accélération instantanée du véhicule à la date présente t.
Le bloc "5" 60 comporte aussi une mémoire (non représentée) enregistrant une succession de valeurs de seuils d'accélération ; Seuil~acc et Seuil~dec, mémoire qui est adressée
<Desc/Clms Page number 21>
par un module d'adressage (non représenté) dont le paramètre de commande est préférentiellement lié au choix qui a été fait du type de caractère du véhicule enregistré dans le registre 1 de type du véhicule de sorte que les valeurs de seuil, Seuil~acc et Seuil~dec, rendent compte du type de véhicule désiré, les valeurs de seuil étant lues alors dans la mémoire.
Dans le mode préféré de réalisation, l'information Etat~veh prend une valeur prise parmi trois états : - Valeur 0 pour décrire un comportement de vitesse stabilisée ; - Valeur 1 pour décrire un comportement en accélération ; -Valeur -1 pour décrire un comportement en décélération.
A cette fin, le module "5" 60 comporte aussi un module de test (non représenté) qui exécute à l'aide des paramètres décrits ci-dessus les tests suivants : Si (a(t) > Seuil~acc) Alors Etat~Vehic = 1; Si (a(t) < Seuil~dec) Alors Etat~Vehic =-1; Si ((a(t) ≤ Seuil~acc) Et (a(t) ≥ Seuil~dec) ) Alors Etat~Vehic = 0 ;
Dans un autre mode de réalisation, le paramètre Etat~veh est produit par un module spécifique directement à partir d'une information contenant l'accélération du véhicule issue d'un capteur adapté ou d'un estimateur travaillant d'une manière connue de l'homme de métier.
Le bloc 6 61 qui produit les deux signaux de limitation, est lui-même décomposé à la figure 11. A partir d'une information contenant l'activité du conducteur Acond et qui a été définit plus haut, et de la variable d'état Etat~veh produite par le bloc "5" 61, les deux signaux de limitation sont construits de manière indépendante par deux blocs : bloc 7 62 et bloc 8 63. Les deux signaux de limitation sont des consignes de gradient de régime moteur, lim~var~rpm~pos et lim~var~rpm~neg définies par les relations : lim~var~rpm~pos = f1 (Acond, Etat~veh)
<Desc/Clms Page number 22>
lim~var~rpm~neg = f2 (Acond, Etat~veh)
Les fonctions f1 et f2 peuvent être réalisées aussi bien par des expressions algébriques que par des tables d'interpolation dont les paramètres sont déterminés de manière définitive lors de la mise au point du véhicule. La fonction f1 est produite par le module 62 tandis que la fonction f2 est produite par le module 63.
L'un ou l'autre des modules 62 ou 63 est exécuté dans le mode de réalisation de genre algébrique à l'aide d'un module d'entrée des deux arguments Acond et Etat~véh, d'une mémoire maintenant la fonction algébrique considérée f1 ou f2 , par exemple implémentée en langage C et exécutée sur un microprocesseur, et d'un module de sortie pour rendre disponible aux autres ressources du dispositif de contrôle de l'invention la valeur résultat du traitement algébrique f1 ou f2 .
L'un ou l'autre des modules 62 ou 63 est exécuté dans le mode de réalisation de genre tabulé à l'aide d'un module d'entrée des arguments Acond et Etat~véh, d'un moyen pour maintenir les tables de valeurs f1 (x,y) pour le traitement f1 ou f2 (x,y) pour le traitement f2 et d'un moyen d'adressage de la table concernée en fonction des paramètres d'entrée et pour produire en sortie du module 62 ou 63 une valeur tabulée lue dans le moyen pour maintenir les tables f1 ou f2.
Dans l'un ou l'autre des deux modes, chaque fonction f1 et f2 est établie de sorte que la variation perçue par le conducteur est qualifiée de "non gênante". Dans cette situation, les fonctions f1 et f2 sont prédéterminées par essais sur des populations "moyennes" de conducteurs. Il est possible que le dispositif de contrôle de l'invention puisse contenir des pluralités de fonctions f1 et f2 adaptées chacune à des conducteurs différents et le dispositif de contrôle de l'invention exécutant une sélection d'une fonction f1 et d'une fonction f2 selon la personnalité du conducteur détecté aux commandes du véhicule.
<Desc/Clms Page number 23>
Le premier module IVC 30 interpréteur de la volonté du conducteur produit ainsi trois signaux Cs, Cd, lim~var~rpm, qui sont transmis comme signaux de commande principaux du second module OPF 31 d'optimisation du fonctionnement du groupe motopropulseur 12. De cette façon, le dispositif de l'invention assure une parfaite adaptation des modules qui le constituent permettant de les paramétrer de façon indépendante, ainsi que de programmer de façon indépendante les différents composants de commande du véhicule. Selon l'invention, on s'est aperçu que les deux composantes statique Cs et dynamique Cd du couple à la roue ainsi que la limitation de variation du régime moteur suffisent à réaliser un choix parfait du point de fonctionnement du moteur 5 par le second module OPF 31.
A la figure 12, on a représenté un mode de réalisation d'un moyen pour exécuter un arbitrage entre les différentes contraintes adapté à un dispositif et à un procédé de contrôle selon l'invention de façon à parvenir à un point de fonctionnement du groupe motopropulseur déterminé de manière optimale.
Le moyen pour exécuter un arbitrage entre les différentes contraintes permet de parcourir un arbre de décision qui utilise comme cible la valeur de couple dynamique déterminée en sortie du module IVC 30 (figure 2). Il comporte un premier moyen 110 pour traduire la cible de couple dynamique qui produit un signal ou variable représentatif d'une valeur cible de couple dynamique qui est présentée aux entrées E de trois moyens de résolution de contraintes 111,112 et 113.
La variable de cible de couple dynamique produite à la sortie du module 110 est transmise à la sortie E du moyen de résolution de contraintes 111 dans laquelle sont enregistrées deux fonctions de contraintes déterminées : - une première fonction de contrainte dépendant d'une variable représentative du couple statique produit par le premier module IVC 30 (figure 2) ;
<Desc/Clms Page number 24>
- une seconde fonction de contrainte dépendant d'une variable représentative d'une limitation des variations du régime du moteur thermique produit par le premier module IVC 30 (figure 2).
Le moyen de résolution de contraintes 111 comporte aussi un moyen pour enregistrer une valeur cible de minimum de consommation, ainsi qu'un moyen pour exécuter une simulation de la consommation selon les contraintes de couple et de limitation de variation du régime du moteur thermique de sorte qu'à la sortie S est transmise une information de sortie qui contient : - ou bien une information selon laquelle aucune solution de résolution de contrainte n'a pu être trouvée dans le moyen de résolution de contraintes 111 ; - ou bien une information définissant une valeur de couple à la roue transmise à titre de paramètre d'entrée pour un moyen de détermination du point de fonctionnement optimal 116.
Le module d'arbitrage de contraintes comporte un premier moyen de test 114 dont une entrée E est connectée à la sortie du premier module de résolution de contraintes 111. Une sortie négative N du premier moyen de test 114 est connectée à une entrée de validation (non référencée) d'un second module de résolution de contraintes 112. Une sortie positive 0 du premier moyen de test 114 est directement connectée à une entrée du moyen de calcul 116 qui sera décrit plus loin.
Quand le moyen de résolution de contraintes 111 a émis une information selon laquelle il n'y a pas de solution à la résolution des contraintes, le premier moyen de test 114 active, par sa sortie N, le second moyen de résolution de contraintes 112 qui reçoit lui-même par son entrée E la valeur précitée de couple dynamique issue du moyen de calcul 110.
Le second moyen de résolution de contraintes 112 enregistre une loi de contrainte de limitation des variations du régime du moteur thermique et enregistre aussi à titre de valeur
<Desc/Clms Page number 25>
cible la valeur du couple statique déterminée au mieux en fonction des signaux décrivant l'environnement du véhicule. Le second moyen de résolution de contraintes 112 produit une information de sortie E qui, comme pour le premier moyen 111, contient : - ou bien une information selon laquelle aucune solution de résolution de contrainte n'a pu être trouvée dans le second moyen de résolution de contraintes 112 ; - ou bien une information définissant une valeur de couple à la roue transmise à titre de paramètre d'entrée pour un moyen de détermination du point de fonctionnement optimal 116.
Lorsque le second moyen de résolution de contraintes 112 produit une information de sortie sur sa sortie S, celle-ci est transmise à l'entrée E d'un second moyen de test 115 qui active à sa sortie N si aucune solution n'a été trouvée l'information de sortie indiquant qu'aucune solution n'a été trouvée dans l'arbitrage des contraintes.
Le second moyen de test 115 comporte aussi une seconde sortie 0 activée si l'information de sortie comporte une valeur de solution d'arbitrage, la seconde sortie 0 étant connectée à une entrée correspondante du moyen de calcul 116, de sorte qu'une information définissant une valeur de couple calculée à la roue est transmise comme paramètre d'entrée au module 116 de détermination du point de fonctionnement optimal.
La première sortie négative N du second moyen de test 115 est connectée à et active une entrée d'activation d'un troisième moyen de résolution de contraintes 113 et dont une entrée E est aussi connectée au signal de sortie du module 110 qui décrit la consigne de couple dynamique.
Le troisième moyen de résolution de contraintes 113 comporte à titre de contrainte une valeur de couple statique ainsi qu'une cible minimum de consommation analogue à la fonction de cible enregistrée dans le premier moyen 111.
En appliquant un modèle convenable, notamment dans le cas d'une consigne de commande d'une transmission infiniment
<Desc/Clms Page number 26>
variable et continue, le moyen de résolution de contraintes 113 admet toujours une solution qui est transmise par la sortie S à une entrée convenable du module de calcul 116.
Dans le mode de réalisation de la figure 12, on comprendra que le dispositif de calcul 116 ne reçoit à chaque instant qu'une seule des trois entrées qui ont été précédemment décrites.
A la figure 13, on a représenté un diagramme représentatif des limitations de couple à la roue en fonction du régime wi du moteur thermique. Le diagramme de la figure 13 est gradué en fonction du régime moteur en axe horizontal 134 et en fonction du couple moteur en axe vertical 135. Le moteur thermique installé sur le véhicule est caractérisé par une valeur minimum de régime du moteur thermique wimin, une valeur maximum de régime du moteur thermique wimax et deux courbes représentatives de ses caractéristiques maximale Tomax (wi) et minimale Tomin (wi), courbes caractéristiques qui dépendent du régime du moteur thermique wi.
La courbe de caractéristique maximale 130 est échantillonnée dans une mémoire de cartographie selon une pluralité de points, comme le point 133 qui sont définis par un vecteur comportant une valeur Tomax de couple moteur et une valeur de régime moteur wi.
De même, la caractéristique de couple minimum 131 est échantillonnée dans une mémoire de cartographie selon une pluralité de points, comme le point 133 qui sont définis par un vecteur comportant une valeur Tomin de couple moteur et une valeur de régime moteur wi. Dans l'exemple de la figure 13, les valeurs de Tomin étant négatives, on doit comprendre que la caractéristique de couple minimum 131 est déterminée lorsque le moteur travaille en frein.
Les deux mémoires de cartographie sont disposées dans le dispositif de contrôle de l'invention. Chaque mémoire de cartographie Tomin (wi) Tomax(wi) coopère avec un moyen de traduction d'une valeur de régime wi présentée dans un registre
<Desc/Clms Page number 27>
d'entrée, ledit moyen de traduction produisant une adresse unique de la mémoire de cartographie et activant un moyen de lecture de ladite adresse de sorte que la valeur lue est placée dans un registre de lecture pour être disponible au reste du dispositif de contrôle de l'invention. Les mémoires de cartographie sont préalablement chargées en fonction d'essais préalables sur le type de groupe motopropulseur et de véhicule sur lequel le dispositif de contrôle de l'invention est monté à l'aide d'un outil d'initialisation comportant des tables dans lesquelles sont enregistrées une pluralité de cartographies . Chaque table de cartographie est destinée à une mémoire de cartographie déterminée Tomin ou Tomax dépendant du type de véhicule et du type de groupe motopropulseur auxquels le dispositif de contrôle de l'invention est associé. Le moyen d'initialisation comporte aussi un moyen de sélection d'une table de cartographies en fonction d'une mémoire de cartographie dont on veut exécuter le chargement ou le rechargement, un moyen de connexion aux dites mémoires de cartographie et un moyen d'écriture d'une table présélectionnée dans ladite mémoire de cartographie. Le chargement est ensuite exécuté.
A la figure 14, on a représenté les caractéristiques de limitation de couple de l'une ou l'autre des machines électriques ME1 et ME2 du variateur électrique du dispositif de transmission continue infiniment variable de la figure 2.
Chaque machine électrique pouvant fonctionner de façon réversible, en génératrice ou en moteur, la caractéristique de fonctionnement dans un réseau sur lequel l'axe horizontal 140 porte le régime de rotation we et l'axe vertical 141 porte le couple Te, est symétrique par rapport aux axes (we = 0 ; = 0) du réseau.
Du fait des lois de limitation de puissance des machines électriques, la caractéristique de limitation de couple 142 dans le premier quadrant (we > 0 ; Te > 0) est déterminée par un
<Desc/Clms Page number 28>
ensemble de points sur une hyperbole définie par une relation de la forme :
Te x we = Pemax, dans laquelle Pemax est la puissance électrique maximale de la machine électrique. Le point courant 143 de la caractéristique maximale est déterminé pour une valeur de couple maximum Te et une valeur de rotation we de la machine électrique.
Les valeurs maximales wemax pour le régime de rotation de la machine électrique sont représentées par le point 144, qui admet un point symétrique pour la valeur négative-wemax. De même, les valeurs maximales sur le couple de la machine électrique Temax sont représentées par le point 145 représente la limitation en couple à vitesse nulle Temax qui admet un point symétrique pour la valeur négative -Temax.
Le réseau de fonctionnement en caractéristique maximale de l'une ou l'autre des machines électriques est donc entièrement déterminé par les données de la courbe 142 échantillonnée et enregistrée dans une mémoire convenable de cartographie de sorte que un point de fonctionnement (we, Te) de chaque machine électrique est définie par un système de relations de la forme : #we# < wemax ; #Te# < Temax ;
Te (we) < Pemax/we.
Si la courbe de limitation Te (we) estcomplexe, une mémoire de cartographie est disposée dans le dispositif de contrôle de l'invention et préalablement chargée par l'outil d'initialisation déjà évoqué. Le circuit d'adressage de la mémoire de cartographie est composé d'un circuit de traduction traduisant la valeur de la vitesse de rotation de la machine électrique en adresse dans la mémoire de cartographie. Le circuit de traduction est associé à un moyen de lecture qui place la valeur de couple maximal Temax dans un registre de sortie à disposition du reste du dispositif de contrôle de l'invention.
<Desc/Clms Page number 29>
Dans le cas où le groupe motopropulseur comporte un dispositif de transmission continu infiniment variable, le couple à la roue effectivement disponible est en pratique limité en fonction du régime moteur wi et de la vitesse de rotation wo en sortie du dispositif de transmission continu infiniment variable. A la figure 15, on a représenté une courbe caractéristique de limitation du couple à la roue 151 en fonction de la vitesse de rotation du moteur thermique (axe 150) ou régime du moteur thermique wi pour des rapports de transmission déterminés de sorte que la vitesse de rotation wo en sortie de la transmission infiniment variable soit constante.
Le couple maximal à la roue Tpt 151 est représenté en valeurs maximales par une courbe caractéristique en trois sections 152,153 et 154 dans un mode de réalisation.
Ainsi, on voit que, pour une même valeur de couple à la roue, le choix des vitesses wi du moteur thermique peut être librement effectué entre le point 156 pour un régime moteur wi (156) défini à l'intersection de l'axe horizontal avec la courbe 152 et jusqu'au point 155 pour un régime moteur wi (155) à l'intersection de l'axe horizontal avec la courbe 154 ou 153.
Ainsi, pour un couple à la roue à titre d'exemple à 2500 m.N, la variation de régime du moteur thermique est limitée entre 180 rd.s-1 et 390 rd.s-1.
La caractéristique de couple maximum à la roue en fonction du régime du moteur thermique wi est enregistrée sous la forme d'un échantillonnage de points pour différentes valeurs de wo de vitesse de rotation à la sortie du dispositif de transmission continue infiniment variable dans une mémoire de cartographie convenable du dispositif de contrôle selon l'invention. Il en résulte que cette mémoire de cartographie comporte un moyen d'adressage qui reçoit en entrée une consigne de couple à la roue construite à partir des couples Cs (30a) et Cd (30b) fournis par le couple IVC (30).
<Desc/Clms Page number 30>
La valeur de couple à la roue transmise est alors connectée à l'entrée d'un moyen de traduction d'une valeur de couple en un vecteur d'adressage d'une mémoire de cartographie à deux paramètres d'adressage, le premier paramètre d'adressage pour obtenir une borne inférieure wi (156) régime moteur wi et le second paramètre d'adressage pour obtenir une borne supérieure wi (155) régime moteur wi. Les valeurs lues des deux bornes de limitation des variations du régime moteur sont alors disponibles au reste du dispositif de contrôle de l'invention dans deux registres convenables.
La mémoire de cartographie de limitation des variations du régime moteur est elle-même chargée ou rechargée à l'aide de l'unité d'initialisation déjà décrite.
A la figure 16, on a représenté l'effet d'une limitation additionnelle du couple Ti au moteur thermique due à une demande de puissance d'un accessoire du véhicule.
La courbe 162 de limitation du couple du moteur thermique est représentée pour une demande de puissance des accessoires du véhicule nulle. Elle est identique à la courbe 130 de la figure 13 en fonction du régime du moteur thermique wi représenté sur l'axe horizontal 160, l'axe vertical 161 représentant les valeurs de couple moteur.
Quand un accessoire du véhicule réalise une demande de puissance d'une valeur Pacc, pour une valeur donnée wi du régime du moteur thermique, la réduction de puissance limite qui en résulte transfère le point 164 en un point 165 de sorte que la courbe 162 est transférée sur la courbe 163 déduite par translation de la valeur Pacc/wi, caractéristique de la demande de puissance de l'accessoire connectée.
Le dispositif de contrôle de l'invention peut donc comporter une table représentative des puissances prélevées Pacc (i) pour chaque accessoire i. Un module de limitation additionnelle du couple du moteur thermique comporte alors un circuit de réception d'une demande de puissance accessoire qui indique
<Desc/Clms Page number 31>
l'index i de l'accessoire demandeur de puissance. La valeur de l'index i permet d'adresser la table Pacc (i) et fournit la valeur Pacc qu'il faut déduire de la puissance maximale disponible au moteur thermique ainsi que la valeur instantanée du régime moteur wi. Un diviseur produit une variation de couple moteur à régime moteur constant en exécutant le rapport Pacc/wi qui est alors déduit de la valeur du couple maximal lue sur la mémoire de cartographie décrite avec la figure 13, à l'aide d'un soustracteur qui exécute l'opération Timax(wi) - Pacc/wi
A la figure 17, on a représenté les moyens de calcul qui permettent de mettre en #uvre le procédé de l'invention.
Le moyen de calcul de l'invention comporte trois étages : - un étage 170 de traduction des contraintes en terme de variations du régime du moteur thermique ; - une partie 171 dans laquelle est exécuté un arbitrage sous contrainte des diverses variations de régime du moteur thermique de façon à produire une valeur d'objectif d'optimisation, une valeur de couple dynamique Cd et une valeur de couple statique Cs ; - ces valeurs sont transmises aux entrées d'une troisième partie 172 qui réalise l'optimisation sous contrainte de façon à produire un point de fonctionnement 194 à sa sortie d.
La première partie 170 du moyen de calcul comporte cinq mémoires de cartographie qui sont respectivement les mémoires de cartographie 174,178, 181,182 et 184 dans lesquelles sont inscrites les cartographies qui ont été décrites à l'aide des figures précédentes.
Les paramètres d'adressage de ces cartographies sont produits sur des registres d'entrée ou d'adressage de cartographie, respectivement le registre 173 sur la mémoire 174, le registre 177 sur la mémoire 178, le registre 180 sur la mémoire 181, le registre 183 sur la mémoire 182 et le registre 185 sur la mémoire 184.
<Desc/Clms Page number 32>
Les différentes valeurs de sortie de lecture des mémoires de cartographie sont transmises à des opérateurs linéaires de sorte que les calculs sont transmis aux entrées des divers modules et circuits concernés.
La sortie de lecture de la mémoire de cartographie 174 est connectée respectivement à une première entrée d'un premier additionneur 176 et d'un second additionneur 180.
Les autres entrées du premier additionneur 176 et du second additionneur 180 sont connectées à deux registres 175 et 179.
La borne de sortie de l'opérateur 176 est connectée respectivement à des entrées d'adressage des mémoires de cartographie 178 et 181, tandis que la borne de sortie du second additionneur 180 est connectée respectivement à des entrées d'adressage des mémoires de cartographie 182 et 184.
Les mémoires de cartographie 178, 181, 182, 184 sont aussi connectées par des entrées d'adressage convenable à des registres de saisie ou de lecture de paramètre respectivement 177, 180, 183 et 185.
Les mémoires de cartographie comportent des sorties de lecture qui sont connectées respectivement aux entrées a, b, c, d de la seconde partie 171 du moyen de calcul de la figure 17.
La première partie 170 du moyen de calcul de la figure 17 comporte ensuite deux multiplieurs respectivement 187 et 190 et deux additionneurs respectivement 192 et 193 qui sont connectés respectivement en entrée à des registres 186 pour une première entrée du multiplieur 187, d'un registre 188 connecté à la seconde entrée du premier multiplieur 187 et à la première entrée du second multiplieur 190, et un registre 189 connecté à la seconde entrée du multiplieur 190.
Les deux additionneurs 192 et 193 sont respectivement connectés par une première entrée du premier additionneur 192 à la sortie du premier multiplieur 187 et la seconde entrée du second additionneur 193 à la sortie du second multiplieur 190.
<Desc/Clms Page number 33>
Les seconde et première entrées du premier additionneur 190 et du second additionneur 193 sont respectivement connectées à un registre d'entrée de paramètre 191.
Les sorties des premier 192 et second 193 additionneurs sont respectivement connectées à des entrées e, f de la seconde partie 171 du circuit de calcul de la figure 17.
Le module OPF 31 (Figure 2) du dispositif de contrôle de la présente invention reçoit trois consignes du module d'Interprétation de la Volonté Conducteur (IVC) 30 : # Le couple dynamique à la roue (ToDyn) : correspond au couple nécessaire pour répondre à la demande instantanée du conducteur. Cette consigne doit être réalisée, aucun compromis ne doit écarter sa réalisation. Par ailleurs, elle est réalisable par principe, le module IVC n'envoie que des consignes inférieures au couple maximal disponible à un régime roue donné.
# Le couple statique à la roue (ToStat) : correspond au couple maximal que le GMP est capable de fournir sans variation du régime du moteur thermique. Cette consigne peut être écartée si elle rentre en conflit avec d'autres contraintes.
# Une contrainte d'agrément acoustique traduite en terme de limites sur la dérivée par rapport au temps du régime du moteur thermique, elle se compose en limite supérieur dwidt p et inférieure dwidt~n, la dérivée du régime doit vérifier l'inégalité -dwidt~n < dwildt < dwidt~p
En sortie, le module OPF 31 calcule essentiellement le régime optimal du moteur thermique.
En plus de ces consignes, le module OPF 31 prend en compte les limitations des différents organes : # moteur thermique : # Limitations de régime : wicemin < wi < wicemax
<Desc/Clms Page number 34>
# Limitation du couple : quand le moteur fournit du couple 0 < Ti < TiceMax(wi), quand le moteur est en frein Ti =
TiMin(wi) # Limitations des machines électriques ME1 et ME2, figure 3 : # Limitations en régime : -welmax < we1 < welmax et - we2max < we2 < we2max # Limitations en couple : -Te1Max(we1) < Te1 < Te1Max(we1) et : -Te2Max(we2) < Te2 < Te2Max(we2)
Les limitations indiquées concernent un exemple de réalisation dans lequel le groupe motopropulseur est équipé d'une transmission continûment variable à variateur électrique. Dans d'autres modes de réalisation, pour le cas d'autres types de transmissions continues, les limitations des machines électriques doivent être remplacées par celles des organes spécifiques à ces transmissions. Pour le cas d'une transmission continûment variable CVT à courroie par exemple, il faut prendre en compte la limitation du couple en entrée et les limitations du rapport de variation.
Les différentes limitations en couple sont décrites selon deux types : # limitations nominales : elles correspondent au fonctionnement " normal " des organes ; # limitations additionnelles : ce sont des limitations plus sévères correspondant à des modes de fonctionnement particuliers de chaque organe. Par exemple, le déclenchement de la climatisation induit une réduction du couple du moteur thermique disponible. De même, une augmentation anormale de la température d'une machine électrique limite son utilisation à des zones de couple plus faibles.
Dans un mode de réalisation, le procédé de l'invention est exécuté en deux étapes :
<Desc/Clms Page number 35>
# une étape de base correspondant aux limitation nominales des organes ; # une étape de correction prenant en compte les limitations additionnelles entraînées par les demandes de puissance des accessoires du véhicule.
Le calcul du modèle de la transmission est basé sur l'utilisation d'un modèle mathématique exécuté dans le module IVC 30 sous la forme : we1=fw1(wi, wo) (1) we2=fw2(wi, wo) (2) Te1=ft1(wi, wo, Ti, To) (3) Te2=ft2(wi, wo, Ti, To) (4) Ti = f(wi, wo, To) (5)
Les différentes notations ont déjà été décrites à l'aide des figures. Les fonctions fw1(), fw2(), ft1(), ft2() et f() sont réalisées sous forme programmée enregistrée dans la mémoire de programmes d'un processeur qui fait partie du dispositif de contrôle de l'invention. Leur expression est obtenue en écrivant les équations en couple et en régime des différents éléments de la transmission et prend en compte les pertes correspondantes.
La dernière équation (5) traduit le bilan global de la puissance dans le groupe motopropulseur GMP en supposant que la puissance délivrée (ou reçue) par l'élément de stockage Batt.
(Figure 3) du variateur électrique de la transmission CVT est nulle.
Dans un autre mode de réalisation de l'invention, pour le cas d'autres types de transmissions continues, les équations (1)- (4) décrites ci-dessus sont remplacées par celles des organes spécifiques à ces transmissions. Pour le cas d'une transmission continûment variable CVT à courroie par exemple, on écrit l'expression du rapport de variation. La forme de l'équation (5) reste inchangée.
<Desc/Clms Page number 36>
Une fois que les différentes limitations des organes ont été couplées aux équations du modèle, on peut calculer les grandeurs suivantes : # Le couple maximal (positif) à la roue pour un point de fonctionnement (wo, wi), noté ToMax(wo, wi) selon la courbe
130 (Figure 13).
# Le couple minimal (négatif) à la roue, obtenu pour couple moteur nul, noté ToMin(wo, wi).
# Le couple à la roue (négatif), obtenu quand le moteur fonctionne en frein noté ToMinFM(wo, wi) selon la courbe 131 (Figure 13).
Une fois cette grandeur calculée, la suite du calcul dans le procédé de contrôle de l'invention se déroule en trois étapes.
Principe du calcul de base:
Le procédé de contrôle de l'invention comporte essentiellement trois étapes de base qui sont : # La traduction des contraintes en termes d'intervalle de régime ; # L'arbitrage entre les contraintes ; # Le calcul de l'optimum sous contrainte.
Traduction des contraintes en termes d'intervalle de régime
Le calcul de la valeur maximale de couple à la roue ToMax(wo, wi) permet de déterminer pour chaque demande de couple positif à la roue, l'intervalle de régime moteur permettant de la réaliser. De même, les calculs de ToMin(wo, wi) et ToMinFM(wo, wi) permettent pour chaque demande de couple négatif à la roue, selon le mode choisi pour le moteur thermique (moteur, frein), de déterminer cet intervalle. Ainsi, les contraintes du couple statique et dynamique se traduisent pour un régime roue donné par : wimin(wo, ToDyn) < wi < wimax(wo, ToDyn) wimin(wo, ToStat) < wi < wimax(wo, ToStat) Le couple statique est toujours positif, alors que le couple dynamique peut être négatif.
<Desc/Clms Page number 37>
Les contraintes sur la dérivée du régime se traduisent plus simplement, en travaillant autour de la date t sur un intervalle de temps 2xdt, elles donnent : wi(t-dt) - dwidt~n*dt < wi(t) < wi(t-dt) + dwidt~p#dt relation dans laquelle dwidt~n et dwidt~p sont respectivement les limites inférieure et supérieure de variations du régime, qui sont déterminées par le procédé de l'invention.
Arbitrage entre les contraintes :
Si l'intersection entre les intervalles de régime définis par chacune des contraintes est vide, la prise en compte simultanée des différentes contraintes est impossible, dans ce cas, on réalise une procédure d'arbitrage déterminant les priorités entre les contraintes. Un exemple de procédure d'arbitrage est donné en figure 12 et a déjà été décrit. A la sortie de cette procédure, on détermine d'une part l'intervalle de régime réalisant le compromis entre les contraintes, et d'autre part l'objectif à optimiser.
Calcul de l'optimum sous contrainte
Une fois l'intervalle de régime déterminé, on exécute un programme prédéterminé pour produire dans cet intervalle de régime moteur, le point réalisant l'optimum d'un objectif prédéterminé.
Principe du calcul de des corrections:
Le procédé de contrôle de l'invention réside aussi, le cas échéant, dans l'introduction d'une limitation additionnelle introduite par un organe ou accessoire du véhicule qui se traduit par une diminution du couple disponible à la roue, c'est à dire par une nouvelle valeur de la fonction ToMax(wo, wi). Cette nouvelle valeur permet de calculer des intervalles de régime corrigés. Le reste des calculs se déroule de la même manière que précédemment.
En plus du principe général de calcul décrit précédemment, on propose ici, une procédure de calcul suffisamment efficace pour permettre une utilisation dans un calculateur embarqué. On va tout d'abord décrire les calculs préparatoires à réaliser hors
<Desc/Clms Page number 38>
ligne, ensuite les calculs à réaliser en ligne en utilisant les données générées par les calculs hors ligne.
Dans le procédé de l'invention, les calculs de base comportent d'une part des calculs exécutés hors ligne, par exemple lors de la fabrication du véhicule puis lors de la maintenance et d'autre part des calculs effectués en ligne, dès le démarrage du véhicule.
Pour effectuer les calculs hors ligne, tout d'abord, on utilise le modèle de la transmission ainsi que les limitation des différents organes pour calculer le couple maximal disponible à la roue pour un point de fonctionnement (wo, wi), noté ToMax(wo, wi). On définit deux vecteurs de valeurs discrètes de wo et wi.
Ensuite, pour chaque point (wo(k), wi(I)), on calcule la valeur de ToMax(wo(k), wi(l)) et la stocke dans un tableau ou cartographie Carto-ToMax. Les moyens pour dresser et pour exploiter de tels tableaux ou cartographies ont déjà été décrits à l'aide des figures 13 à 17 et ne seront pas plus décrits.
De même, on peut calculer le couple correspondant du moteur thermique, noté TiMax, qui sera stocké dans un tableau Carto-TiMax. Le modèle permet aussi de calculer le couple moteur correspondant à un couple nul à la roue, noté TiMin, qui sera stocké dans un tableau Carto~TiMin. En utilisant ToMax, TiMax, TiMin, on peut réaliser une approximation de l'équation (5) en supposant une relation linéaire enter Ti et To sous la forme : Ti = TiMin(wo, wi) + To/ToMax(wo, wi) * (TiMax(wo, wi) -
TiMin(wo, wi)) (6) Pour chaque valeur wo(k), on calcule ensuite la valeur maximale de ToMax par rapport à toutes les valeurs possible de wi, noté ToMaxWo, on stocke cette valeur dans un vecteur Carto~ToMaxWo.
On définit ensuite un vecteur de valeur entre 0 et 1, noté FracToMax, qui représente une fraction prédéterminée de ToMaxWo pour chaque valeur de wo(k). Ainsi, pour calculer la
<Desc/Clms Page number 39>
valeur du couple à la sortie de la transmission continue To, on utilise la formule : To = FracToMax * ToMaxWo
Pour chaque point (wo(k), FracToMax(m)), on calcule ensuite, les régimes moteur thermique minimum wi~min et maximum wi~max permettant d'obtenir une fraction du couple maximal de sortie du dispositif de transmission continue ToMax à un régime roue wo donné. Ces valeur sont ensuite stockées dans deux tableaux ou cartographies Carto~WiMin et Carto~WiMax.
Ces deux tableaux permettent de calculer l'intervalle de régime du moteur thermique wi permettant d'obtenir une demande de couple positif à la roue.
Les demandes de couple négatif correspondent à un fonctionnement du moteur thermique en frein. Or, le couple et le régime du moteur thermique sont liés par la relation de la puissance du moteur. On est donc dans l'impossibilité de contrôler simultanément le couple à la roue et le régime du moteur thermique. Si on choisit de piloter le régime, le couple à la roue est fixé. Les limitations de régime du moteur dépendent alors uniquement du régime de la roue. Ces limitation sont stockées dans deux tableaux Carto~WiMinFM et Carto~WiMaxFM. Ces tableaux sont constituées par des mesures ainsi qu'il a été décrit plus haut.
Enfin, on calcule pour chaque couple de valeurs (wo(k), FracToMax(m)), le régime du moteur thermique permettant d'avoir la consommation minimale et le stocke dans un tableau Carto~WiConsoMin. Les opérations d'optimisation basées sur un objectif de minimum de consommation d'énergie et particulièrement de carburant sur le moteur thermique, sont effectuées sur la base d'une cartographie Carto~Qcarb qui contient les valeurs du débit de carburant en fonction du régime du moteur thermique et du couple du moteur thermique. Cette cartographie est comme les autres cartographies du dispositif de contrôle de l'invention enregistrée dans une mémoire de cartographie
<Desc/Clms Page number 40>
coopérant avec un module d'adressage qui reçoit un point de fonctionnement du moteur thermique défini par un régime moteur wi et un couple moteur Ti donné. Un registre de sortie détermine une valeur de débit de carburant correspondant qui est disponible comme donnée d'entrée au reste du dispositif de contrôle de l'invention, et particulièrement aux modules de détermination du minimum de consommation.
Les calculs en ligne sont réalisés ensuite dès le démarrage du véhicule de la façon suivante.
Une fois les différents tableaux disponibles, les calculs en ligne sont réalisés tout les instant n*dt, où n est un entier, et dt une période de temps donnée. Le principe des calculs réalisés est illustré en figure 17.
Les données d'entrée sont définies de la manière suivante : # wo : valeur du régime de la roue à l'instant t # wi~old : valeur du régime du moteur thermique à l'instant t-dt # ToDyn : consigne de couple dynamique # ToStat consigne de couple statique # dwidt p, dwidt n : consignes des limites supérieure et inférieure de la dérivée du régime moteur wi par rapport au temps.
Les données de sortie sont définies par détermination d'une valeur optimale du régime moteur wi~opt calculée selon une méthode prédéterminée exécuté sous forme d'un programme pré enregistré. Un exemple de réalisation sera donné plus loin.
On exécute alors la traduction des contraintes en termes d'intervalle de régime par une succession d'étapes définies de la manière suivante : # une première étape de calcul de la valeur maximale du couple à la roue pour wo (noté ToMaxWo) en lisant la cartographie Carto~ToMaxWo
<Desc/Clms Page number 41>
# une seconde étape de calcul des fractions
ToDyn / ToMaxWo et ToStat / ToMaxWo # une troisième étape de calcul en lisant la cartographie
Carto~WiMin et la cartographie Carto~WiMax des intervalles de régime moteur permettant de réaliser la composante dynamique ToDyn et la composante statique
ToStat du couple à la roue demandé, les dits intervalles étant définis par leurs bornes inférieure et supérieure enregistrée à chaque instant dans des registres convenables du dispositif de mise en oeuvre selon :
Idyn = [wimin~dyn, wimax~dyn]
Istat = [wimin~stat, wimax~stat] # une quatrième étape de calcul de l'intervalle Idwi de régime moteur wi imposé par les limites sur la dérivée du régime moteur par rapport au temps :
Idwi = [wi~old- dwidt n*dt, wi old + dwidt~p*dt] Arbitrage entre les contraintes :
Le procédé de contrôle de l'invention comporte ensuite une étape d'arbitrage entre les contraintes définies ci-dessus.
L'arbitrage est exécuté selon le tableau suivant :
Figure img00410001
<tb>
<tb> Cas <SEP> Intervalle <SEP> de <SEP> régime <SEP> Objectif
<tb> /final
<tb> Idyn <SEP> n <SEP> Istat <SEP> n <SEP> Idwi <SEP> Idyn <SEP> n <SEP> Istat <SEP> n <SEP> Idwi <SEP> min. <SEP> consommation
<tb> non <SEP> vide
<tb> Idyn <SEP> n <SEP> Istat <SEP> n <SEP> Idwi <SEP> Idyn <SEP> n <SEP> Idwi <SEP> max. <SEP> ToStat
<tb> vide
<tb> et
<tb> Idyn <SEP> n <SEP> Idwi
<tb> non <SEP> vide
<tb> Idyn <SEP> n <SEP> Istat <SEP> n <SEP> Idwi <SEP> Idyn <SEP> n <SEP> Istat <SEP> min. <SEP> consommation
<tb> vide
<tb> et
<tb> Idyn <SEP> n <SEP> Idwi <SEP> vide
<tb>
<Desc/Clms Page number 42>
tableau dans lequel les divers intervalles sont détectés à l'aide du contrôleur de l'invention pour déterminer le cas dans lequel on se trouve. Pour mettre en oeuvre le procédé du tableau ci-dessus, on peut utiliser le moyen décrit à la figure 12, le cas de la première ligne étant détecté par le moyen 111, le cas de la seconde ligne étant détecté par le moyen 112 et le cas de la troisième ligne étant détecté par le moyen 113.
La détermination de l'intervalle de régime final /final est exécuté pour chaque cas comme intersection de plusieurs intervalles Idyn, Istat ou Idwi ainsi qu'il est décrit en seconde colonne du tableau ci-dessus.
L'objectif d'optimisation exécuté est alors prédéterminé selon la détection des intersections des intervalles précités.
# Calcul de l'optimum sous contrainte: Une fois les contraintes traduites en terme d'intervalle de régime (Ifinal=[wimin,wimax]) et l'objectif déterminé, le procédé de contrôle de l'invention consiste à exécuter deux étapes : # une étape de minimisation de la consommation sur un intervalle de régime moteur : # on exploite alors la cartographie prédéterminée
Carto~WiConsoMin pour calculer la valeur du régime optimal sans contrainte wi~minconso # si la valeur wi~minconso trouvée par l'adressage de la cartographie Carto~WiConsoMin est dans l'intervalle final /final: wi opt = wi minconso # sinon : # on calcule les valeurs du couple moteur correspondantes aux bornes de l'intervalle selon la formule (6), en utilisant les trois tableaux
Carto~TiMin, Carto~TiMax et Carto~ToMax.
# On calcule les consommations de carburant
Qcarb et Qcarb2 correspondant aux deux régimes moteur limites inférieure et supérieure de
<Desc/Clms Page number 43>
l'intervalle selon la formule (6) en utilisant
Carto~Qcarb, la cartographie du débit de carburant en fonction du régime et du couple.
' si Qcarb 1 < Qcarb2 alors wi opt = wi min sinon wi opt = wi max # une étape de maximisation de la composante statique du couple à la roue demandé sur un intervalle de régime : # on calcule l'intervalle de régime maximisant le couple à la roue en utilisant Carto~WiMin et Carto~WiMax pour Frac~ToMax = 1.
Figure img00430001
Cet intervalle est noté lToStatMax=jwimin~ToStatMax, wimax~ToStatMax].
* se!on la position relative des intervalles /final et IToStatMax, on calcule la valeur wi~otp. Ces deux intervalles étant disjoints, on distingue deux cas : # si wimax < wimin~ToStatMax : wi opt = wi max # si wimin > wimax~ToStatMax : wi opt = wi min Calcul des corrections :
Les corrections permettent de prendre en compte les limitations additionnelles d'un organe, ici, nous traitons le cas d'une chute de la puissance du moteur thermique due à une demande des accessoires (climatisation par exemple), cette limitation se traduit par l'inégalitétirée de l'analyse précitée de la figure 16 : Ti < TiceMax(wi) - Pacclwi (7)
D'autres limitations d'organes peuvent être traitées d'une manière analogue. Les corrections affectent uniquement la première étape de traduction des contraintes du procédé de contrôle de l'invention. En effet, une limitation additionnelle réduit l'intervalle de régime permettant de réaliser un couple à la roue.
Dans la suite, on expose une procédure de calcul permettant d'obtenir l'intervalle de régime corrigé à partir de l'intervalle de régime nominal. Cette procédure s'applique aussi
<Desc/Clms Page number 44>
bien à la traduction de la contrainte du couple dynamique qu'à celle du couple statique.
Soit [wimin, wimax] l'intervalle nominal de régime permettant d'obtenir un couple To à la roue, calculé en utilisant les deux cartographies Carto~WiMin et Carto~WiMax, La procédure suivante, décrite en pseudo-code, permet de calculer un intervalle de régime corrigé [wimin~cor, wimax~cor] prenant en compte la limitation donnée par l'équation (7).
Initialisation : wimin~cor = wimin TiMax~cor = min(TiMax(wo, wimin), TiceMax(wimin) - Pacclwimin) ToMax~cor = ToMax(wo, wimin) *(TiMax~corTiMin(wo, wimin))/(TiMax(wo, wimin)-TiMin(wo, wimin)); Itération : si ToMax~cor > To alors wimin~cor=wimin, sinon : indic =1 tant que wimin~cor < wimax et indic =1 wimin~old = wimin~cor et ToMax~old= ToMax~cor wimin~cor = wimin~cor + Dwi wimin = wimin~cor
TiMax~cor = min(TiMax(wo, wimin), TiceMax(wimin) - Pacc/wimin)
Figure img00440001

ToMax~cor = 7'oMaxM/o,i///7?/*(T/Max~cor-
TiMin(wo, wimin))/(TiMax(wo, wimin)-TiMin(wo, wimin)); si ToMax~cor > To alors indic=0 fin Tantque wimin~cor = winmin~old +(wimin~cor wimin~old)/(ToMax~cor - ToMax~old) * (To - ToMax~old) Fin Si
Dans le pseudo-code défini ci-dessus, on note :
<Desc/Clms Page number 45>
1 le paramètre wimin~cor n'est itéré que si la condition (ToMax~cor > To ) est fausse ; 2 le paramètre wimax~cor est déterminé en parallèle par un calcul analogue à celui de wimin~cor, le sens de l'itération étant changé dans la boucle tant que avec le test de la condition (wimax~cor > wmin) et le calcul de wimmax~cor étant alors donné par ; wimax~cor = wimax~cor - Dwi ;
L'initialisation est alors complétée par la clause : wimax~cor = wimax ;
Dans ce pseudo code, la multiplication numérique est notée "*", la division numérique est notée "/", la fonction de recherche de la plus petite valeur de deux arguments est notée "min(,)", les opérateurs de comparaison numérique sont "<" et ">" respectivement "plus petit que" et "plus grand que", et les fonctions commençant par la lettre T de la forme Tx() désigne des fonctions réalisées sous la forme de cartographies qui ont été décrites ci-dessus.
Le point de fonctionnement déterminé ainsi est wi~opt valeur optimale qui est fourni comme paramètre de commande du contrôleur de la transmission infiniment variable.

Claims (37)

REVENDICATIONS
1- Procédé de contrôle du fonctionnement d'un groupe motopropulseur, caractérisé en ce que, à partir de la détection de la volonté du conducteur et de la détection de l'environnement du véhicule : - dans une première étape, on détermine un vecteur de commande indépendant du type de groupe motopropulseur ; - dans une seconde étape, on détermine un point de fonctionnement optimal du groupe motopropulseur sur la base de la détermination du vecteur de commande en détectant des requêtes de consommation de puissance prises en compte par arbitrage sur la base de contraintes prédéterminées ; - dans une troisième étape, on détermine une commande multi-variables du groupe motopropulseur en produisant un vecteur de commande des actionneurs du groupe motopropulseur sur la base des coordonnées du point de fonctionnement optimal.
2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte essentiellement trois étapes de base qui sont : # La traduction des contraintes en termes d'intervalle de régime moteur ; # L'arbitrage entre les contraintes prédéterminées pour au moins un intervalle donné de traduction sur le régime moteur ; # Le calcul d'optimum prédéterminé sous contrainte d'un point de fonctionnement du groupe motopropulseur.
3 - Procédé selon la revendication 2, du genre dans lequel le couple à la roue demandé est déterminé sous la forme d'une composante statique (ToStat) et d'une composante dynamique (ToDyn) de couple à la roue, caractérisé en ce que l'étape de traduction des contraintes en termes d'intervalle de régime consiste à déterminer : - une valeur maximale de couple à la roue ToMax(wo, wi),
ToMax() étant une fonction prédéterminée d'un couple de valeurs wo de régime de sortie d'un dispositif de transmission et wi de régime d'un moteur thermique,
<Desc/Clms Page number 47>
ToMinFM() en mode frein moteur étant une fonction prédéterminée dudit couple de valeurs, puis à déterminer pour chaque demande de couple positif à la roue un intervalle de régime moteur permettant de la réaliser, de sorte que les contraintes du couple statique et dynamique se traduisent pour une valeur de régime roue wo donné par un système : wimin(wo, ToDyn) < wi < wimax(wo, ToDyn) wimin(wo, ToStat) < wi < wimax(wo, ToStat)
- une valeur minimale de couple à la roue ToMin(wo, wi); ToMin() étant une fonction prédéterminée dudit couple de valeurs, - une valeur minimale de couple à la roue ToMinFM(wo, wi);
4 - Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'étape de détermination des contraintes comporte une étape de détermination des contraintes sur la dérivée du régime en travaillant autour de la date t sur un intervalle de temps 2xdt, sur la base de la relation : wi(t-dt) - dwidt~n*dt < wi(t) < wi(t-dt) + dwidt~p*dt relation dans laquelle dwidt~n et dwidt~p sont respectivement les limites inférieure et supérieure de variations du régime.
5 - Procédé selon l'une des revendications 2 et 3 ou 2 à 4, caractérisé en ce que si l'intersection entre les intervalles de régime définis par chacune des contraintes prédéterminées est vide, la prise en compte simultanée des différentes contraintes étant alors impossible, on réalise une procédure d'arbitrage déterminant les priorités entre les contraintes.
6 - Procédé selon la revendication 3 ou 5, caractérisé en ce que, une fois l'intervalle de régime moteur déterminé, on exécute un programme prédéterminé pour produire dans cet intervalle de régime moteur, un point réalisant l'optimum d'un objectif prédéterminé.
7 - Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il consiste à traduire par une diminution du couple disponible à la roue, c'est à dire par une nouvelle valeur de la fonction
<Desc/Clms Page number 48>
ToMax(wo, wi) une limitation additionnelle introduite par un organe ou accessoire du véhicule de sorte que cette nouvelle valeur permet de calculer des intervalles de régime corrigés.
8 - Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il consiste à construire en calculs hors ligne, tout d'abord, un modèle du dispositif de transmission ainsi qu'un modèle des limitations des différents organes du véhicule : pour calculer le couple maximal ToMax(wo, wi) disponible à la roue pour un point de fonctionnement (wo, wi), respectivement une valeur de régime wo en sortie du dispositif de transmission, et une valeur de régime moteur, wi, sous la forme d'un tableau ou cartographie Carto~ToMax prédéterminé ; puis pour calculer le couple correspondant du moteur thermique (TiMax) sous la forme d'un tableau ou cartographie Carto~TiMax prédéterminé ; puis pour calculer le couple moteur correspondant à un couple nul à la roue, noté TiMin, sous la forme d'un tableau ou cartographie Carto~TiMin.
9 - Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il consiste à modéliser le groupe motopropulseur à l'aide des relations de la forme : we1=fw1(wi, wo) (1) we2=fw2(wi, wo) (2) Te1=ft1(wi, wo, Ti, To) (3) Te2=ft2(wi, wo, Ti, To) (4) Ti = f(wi, wo, To) (5) Relations dans lesquelles : we1 et we2 sont les régimes des machines électriques d'un variateur électrique d'un dispositif de transmission continûment variable dont les couples sont Tel et Te2, Ti étant le couple du moteur thermique, les fonctions fw1 (), fw2(), ft1(), ft2() et f() étant réalisées sous forme programmée enregistrée et leur expression est obtenue en écrivant les équations en couple et en régime des différents éléments de la transmission et prend en compte les
<Desc/Clms Page number 49>
pertes correspondantes et en ce que la dernière équation (5) traduit le bilan global de la puissance dans le groupe motopropulseur GMP en supposant que la puissance délivrée (ou reçue) par l'élément de stockage (Batt. ; Figure 3) du variateur électrique de la transmission infiniment variable IVT est nulle.
10 - Procédé selon les revendications 8 et 9, caractérisé en ce qu'il consiste, en utilisant les tableaux ToMax, TiMax, TiMin, à réaliser une approximation de l'équation (5) en supposant une relation linéaire entre Ti et To sous la forme : Ti = TiMin(wo, wi) + To/ToMax(wo, wi) * (TiMax(wo, wi) -
TiMin(wo, wi)) (6)
11 - Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il consiste, pour chaque valeur wo(k), à calculer ensuite la valeur maximale de ToMax par rapport à toutes les valeurs possible de wi, noté ToMaxWo, sous la forme d'un tableau ou cartographie Carto~ToMaxWo.
12 - Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il consiste : # à définir ensuite un vecteur de valeur entre 0 et 1, noté
FracToMax, qui représente une fraction prédéterminée de
ToMaxWo pour chaque valeur de wo(k), puis # à calculer la valeur du couple à la sortie de la transmission continue To, par :
To = FracToMax * ToMaxWo ; puis o pour chaque point (wo(k), FracToMax(m)), à calculer ensuite les régimes moteur thermique minimum wi~min et maximum wi~max permettant d'obtenir une fraction du couple maximal de sortie du dispositif de transmission continue ToMax à un régime roue wo donné, sous la forme de deux tableaux ou cartographies Carto~WiMin et Carto-WiMax déterminant respectivement la valeur inférieure et la valeur supérieure de l'intervalle de régime moteur pour calculer l'intervalle de régime du moteur
<Desc/Clms Page number 50>
thermique wi permettant d'obtenir une demande de couple positif à la roue.
13 - Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il consiste, pour calculer l'intervalle de régime du moteur thermique wi permettant d'obtenir une demande de couple négatif à la roue qui correspondent à un fonctionnement du moteur thermique en frein, de déterminer une valeur de couple à la roue ; puis de déterminer des limitations de régime du moteur en fonction du régime de la roue à l'aide de deux tableaux ou cartographies prédéterminées Carto~WiMinFM et Carto-WiMaxFM déterminant respectivement la valeur inférieure et la valeur supérieure de l'intervalle de régime moteur.
14 - Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'on calcule pour chaque couple de valeurs (wo(k), FracToMax(m)), le régime du moteur thermique permettant d'avoir la consommation minimale avec stockage avec un tableau ou cartographie Carto~WiConsoMin prédéterminé, et en ce qu'on exécute des opérations d'optimisation basées sur un objectif de minimum de consommation d'énergie et particulièrement de carburant sur le moteur thermique, sur la base d'une cartographie prédéterminée Carto~Qcarb qui contient les valeurs du débit de carburant en fonction du régime du moteur thermique et du couple du moteur thermique.
15 - Procédé selon l'une des revendications 8 à 14, caractérisé en ce qu'il consiste à effectuer des calculs en ligne dès le démarrage du véhicule tous les instant n*dt, où n est un entier, et dt une période de temps donnée sur la base des données d'entrée : # wo : valeur du régime de la roue à l'instant t # wi old : valeur du régime du moteur thermique à l'instant t-dt # ToDyn : consigne de couple dynamique # ToStat consigne de couple statique
<Desc/Clms Page number 51>
# dwidt~p, dwidt~n : consignes des limites supérieure et inférieure de la dérivée du régime moteur wi par rapport au temps ; de façon à produire des données de sortie définies par détermination d'une valeur optimale du régime moteur (wi~opt) calculée selon une méthode prédéterminée exécuté sous forme d'un programme pré enregistré.
16 - Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'il consiste à effectuer la traduction des contraintes en termes d'intervalle de régime par une succession d'étapes définies de la manière suivante : # une première étape de calcul de la valeur maximale du couple à la roue pour wo (noté ToMaxWo) en lisant la cartographie Carto~ToMaxWo # une seconde étape de calcul des fractions
ToDyn / ToMaxWo et ToStat 1 ToMaxWo # une troisième étape de calcul en lisant la cartographie
Carto~WiMin et la cartographie Carto~WiMax des intervalles de régime moteur permettant de réaliser la composante dynamique ToDyn et la composante statique To$tat du couple à la roue demandé, les dits intervalles étant définis par leurs bornes inférieure et supérieure enregistrée à chaque instant dans des registres convenables du dispositif de mise en #uvre selon :
Idyn = [wimin~dyn, wimax~dyn]
Istat = [wimin~stat, wimax~stat] # une quatrième étape de calcul de l'intervalle Idwi de régime moteur wi imposé par les limites sur la dérivée du régime moteur par rapport au temps :
Figure img00510001
ldwi = (wi~old- dwidf n*dt, wi old + dwidt p*dtj
17 - Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'il comporte ensuite une étape d'arbitrage entre les contraintes prédéterminées en déterminant un cas parmi une pluralité de cas
<Desc/Clms Page number 52>
d'arbitrage prédéterminés, puis à déterminer un intervalle de régime final dépendant du cas et enfin à exécuter un objectif associé avec le cas déterminé.
18 - Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce qu'un cas d'arbitrage est détecté quand la condition (Idyn n Istat n Idwi non vide) est vérifiée, en ce que l'intervalle de régime final est déterminé par (Ifinal = Idyn n Istat n Idwi) et en ce que l'objectif associé est une fonction prédéterminée de minimisation de la consommation.
19 - Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce qu'un cas d'arbitrage est détecté quand la condition (Idyn n Istat n Idwi) = vide et (Idyn n Idwi = non vide) est vérifiée, en ce que l'intervalle de régime final est déterminé par (Ifinal = Idyn n Idwi) et en ce que l'objectif associé est une fonction prédéterminée de maximisation de la composante statique ToStat de consigne de couple à la roue.
20 - Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce qu'un cas d'arbitrage est détecté quand la condition (Idyn n Istat n Idwi = vide) et (Idyn n Idwi = vide) est vérifiée, en ce que l'intervalle de régime final est déterminé par (Ifinal = Idyn n Istat) et en ce que l'objectif associé est une fonction prédéterminée de minimisation de la consommation.
21 - Procédé selon l'une des revendications 17 à 20, caractérisé en ce que, une fois les contraintes traduites en terme d'intervalle de régime (Ifinal=[wimin, wimax]) et l'objectif déterminé, il consiste à exécuter : # une étape de minimisation de la consommation sur un intervalle de régime moteur : # une étape de maximisation de la composante statique du couple à la roue demandé sur un intervalle de régime :
22 - Procédé selon les revendications 14 et 21, caractérisé en ce que l'étape de minimisation de la consommation consiste à :
<Desc/Clms Page number 53>
# exploiter la cartographie prédéterminée Carto~WiConsoMin pour calculer la valeur du régime optimal sans contrainte wi~minconso # si la valeur wi minconso trouvée par l'adressage de la cartographie Carto~WiConsoMin est dans l'intervalle final (Ifinal), exécuter ; wi opt = wi minconso # sinon : # calculer les valeurs du couple moteur correspondantes aux bornes de l'intervalle selon la formule (6), en utilisant les trois tableaux Carto-TiMin, Carto~TiMax et Carto-ToMax.
Carto-Qcarb, la cartographie du débit de carburant en fonction du régime et du couple.
# Calculer les consommations de carburant Qcarbl et Qcarb2 correspondant aux deux régimes moteur limites inférieure et supérieure de l'intervalle selon la formule (6) en utilisant
# si Qcarb 1 < Qcarb2 alors wi opt = wi min sinon wi opt = wi max
23 - Procédé selon les revendications 12 et 21, caractérisé en ce que l'étape de maximisation de la composante statique du couple à la roue demandé comporte les étapes de : # calculer l'intervalle de régime maximisant le couple à la roue en utilisant Carto~WiMin et Carto~WiMax pour Frac~ToMax = 1, intervalle noté
Figure img00530001
IToStatMax=(wimin-ToStatMax, wimax-ToStatMaxJ.
# calculer la valeur wi~opt de point de fonctionnement optimal selon la position relative des intervalles /final et IToStatMax en distinguant deux cas : # si wimax < wimin~ToStatMax : wi opt = wi max # si wimin > wimax-ToStatMax : wi opt = wi min
24 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 23, caractérisé en ce que, de façon à prendre en compte les
<Desc/Clms Page number 54>
Ti < TiceMax(wi) - Pacclwi (7) dans laquelle TiceMax (wi) représente la limitation du couple produit par le moteur thermique, de sorte que les corrections affectent uniquement la première étape de traduction des contraintes prédéterminées et de sorte que une limitation additionnelle réduise l'intervalle de régime permettant de réaliser un couple demandé à la roue.
limitations additionnelles d'un organe ou accessoire du véhicule, dans le cas d'une chute de la puissance du moteur thermique due à une demande (Pacc) des accessoires, la valeur de consigne du couple moteur est limitée par la relation :
25 - Procédé selon la revendication 24, caractérisé en ce qu'il consiste à effectuer une procédure de calcul pour obtenir l'intervalle de régime corrigé à partir de l'intervalle de régime nominal, notamment pour exécuter la traduction de la contrainte du couple dynamique et/ou la contrainte de couple statique.
26 - Procédé selon les revendications 12 et 25, caractérisé en ce que la procédure de calcul consiste à déterminer [wimin, wimax] l'intervalle nominal de régime permettant d'obtenir un couple To à la roue, calculé en utilisant les deux cartographies Carto~WiMin et Carto-WiMax, pour calculer un intervalle de régime corrigé [wimin~cor, wimax~cor] prenant en compte la limitation donnée par l'équation (7) en exécutant une étape d'initialisation : wimin~cor = wimin TiMax-cor = min(TiMax(wo, wimin), TiceMax(wimin) - Pacclwimin) ToMax~cor = ToMax(wo, wimin) *(TiMax~corTiMin(wo, wimin))/(TiMax(wo, wimin)-TiMin(wo, wimin)); Puis une étape d'itération : si ToMax~cor > To alors wimin-cor=wimin, sinon : indic =1 tant que wimin-cor < wimax et indic =1 wimin~old = wimin~cor et ToMax~old= ToMax~cor
<Desc/Clms Page number 55>
wimin~old)l(ToMax~cor - ToMax old) * (To - ToMax old) Fin Si Et en ce que : le paramètre wimax~cor est déterminé en parallèle par un calcul analogue à celui de wimin~cor, le sens de l'itération étant changé dans la boucle tant que avec le test de la condition (wimax~cor > wmin) et le calcul de wimmax~cor étant alors donné par ; wimax~cor = wimax~cor - Dwi ; l'initialisation étant alors complétée par la clause : wimax~cor = wimax ;
Figure img00550001
TiMin(wo, wimin))/(TiMax(wo, wimin)-TiMin(wo, wimin)); si ToMax~cor > To alors indic=0 fin Tantque wimin~cor = winmin~old +(wimin~cor
wimin~cor = wimin~cor + Dwi wimin = wimin cor TiMax~cor = min(TiMax(wo, wimin), TiceMax(wimin) - Pacclwimin) ToMax-cor = ToMax(wo, wimin) *(TiMax~cor-
27 - Dispositif de contrôle mettant en #uvre le procédé de contrôle selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte : - un module (1) de détection de l'intention ou de la volonté du conducteur ; - Un module (2) de détection de l'environnement du véhicule; - Un calculateur (3) exécutant le contrôle des étapes du procédé de contrôle qui produit un vecteur de commande multi- variables (MV) vers des moyens de contrôle (4, 9) d'un groupe motopropulseur (12) de véhicule.
28 - Dispositif selon la revendication 27, caractérisé en ce qu'il comporte, intégré dans le calculateur (3) un premier module (30) IVC qui reçoit le vecteur de détection de la volonté du conducteur du module (1) IHM, ainsi que le vecteur de détection
<Desc/Clms Page number 56>
d'environnement du véhicule du module (2) de façon à produire un paramètre (30a) représentatif d'une composante statique d'une consigne de couple à la roue demandé et un paramètre (30b) d'une composante dynamique d'une consigne de couple à la roue demandé.
29 - Dispositif selon la revendication 28, caractérisé en ce que, pour gérer une contrainte d'agrément acoustique, un troisième signal de sortie est émis par le premier module IVC (30) pour déterminer une contrainte de limitation de variation du régime du moteur thermique.
30 - Dispositif selon la revendication 28 ou 29, caractérisé en ce qu'il comporte aussi un second module OPF (31) pour déterminer un point de fonctionnement prédéterminé par un premier signal (31a) représentatif d'une consigne de couple à la roue, ainsi qu'un second signal de sortie (31b) constitué essentiellement du signal représentatif du régime du moteur thermique.
31 - Dispositif selon la revendication 30, caractérisé en ce que le signal de détermination d'une consigne de point de fonctionnement produit à l'aide du second module OPF (31) est complété par un signal de sortie représentatif d'un paramètre de commande d'un dispositif de transmission (6).
32 - Dispositif selon la revendication 30 ou 31, caractérisé en ce qu'il comporte aussi un troisième module (32) COS qui produit une commande multi-variables du groupe motopropulseur, qui présente à sa sortie un premier signal (32a) qui représente une information de couple moteur thermique qui est transmise à l'entrée de commande d'un actionneur du moteur thermique (5) et un second signal (32b) qui représente une commande de rapport de boîte ou de rapport de transmission à destination d'un actionneur du dispositif de transmission (6).
33 - Dispositif selon l'une des revendications 30 à 32, caractérisé en ce que le second module OPF (31) reçoit trois
<Desc/Clms Page number 57>
consignes du module d'Interprétation de la Volonté Conducteur (30) : # Une composante dynamique de consigne de couple à la roue (ToDyn) : correspond au couple nécessaire pour répondre à la demande instantanée du conducteur ; # Une composante statique de consigne de couple à la roue (ToStat) : correspond au couple maximal que le GMP est capable de fournir sans variation du régime du moteur thermique ; et/ou # Une contrainte d'agrément acoustique traduite en terme de limites sur la dérivée par rapport au temps du régime du moteur thermique, présentant une limite supérieure dwidt~p et une limite inférieure dwidt~n, la dérivée du régime vérifiant l'inégalité : -dwidt n < dwildt < dwidt~p de sorte que, en sortie, le second module OPF (31) calcule essentiellement le régime optimal du moteur thermique.
34 - Dispositif selon la revendication 33, caractérisé en ce que le second module OPF (31) comporte des moyens pour prendre en compte les limitations nominales des différents organes du véhicule : # moteur thermique : # Limitations de régime du moteur thermique : wicemin < wi < wicemax # Limitation du couple du moteur thermique : quand le moteur fournit du couple : 0 < Ti < TiceMax(wi), quand le moteur est en frein : Ti = TiMin(wi) # Limitations des machines électriques (ME1 et ME2, figure 3) du dispositif de transmission : # Limitations en régime : -welmax < we1 < welmax ; et -we2max < we2 < we2max # Limitations en couple :
<Desc/Clms Page number 58>
-Te1Max(we1) < Te1 < Te1Max(we1) ; et -Te2Max(we2) < Te2 < Te2Max(we2)
35 - Dispositif selon la revendication 34, caractérisé en ce que le second module OPF (31) comporte des moyens pour prendre en compte des limitations additionnelles introduites par des requêtes de consommation de puissance d'organes ou d'accessoires du véhicule.
36 - Dispositif selon la revendication 34 ou 35, caractérisé en ce qu'il comporte un module comportant : - un étage (170) de traduction des contraintes en terme de variations du régime du moteur thermique ; - une partie (171) dans laquelle est exécuté un arbitrage sous contrainte des diverses variations de régime du moteur thermique de façon à produire une valeur d'objectif d'optimisation, une valeur de couple dynamique Cd et une valeur de couple statique Cs ; - ces valeurs sont transmises aux entrées d'une troisième partie (172) qui réalise l'optimisation sous contrainte de façon à produire un point de fonctionnement (194) à sa sortie (d).
37 - Dispositif selon la revendication 36, caractérisé en ce que ledit étage (170) de traduction des contraintes en terme de variations du régime du moteur thermique comporte une pluralité de mémoires de cartographie (178,181, 182,184) les données étant enregistrées préalablement avant la mise en service du véhicule, et chaque mémoire de cartographie coopérant avec un moyen de sélection d'une adresse de ladite mémoire de cartographie en fonction d'au moins un paramètre d'adressage, et avec un registre de lecture d'une adresse sélectionnée de ladite mémoire de cartographie pour mettre le contenu de ladite adresse à la disposition du reste des moyens de calcul du dispositif, et en ce que les mémoires de cartographies enregistrent au moins l'une des fonctions suivantes :
<Desc/Clms Page number 59>
# le couple maximal disponible à la roue pour un point de fonctionnement (wo, wi), noté ToMax(wo, wi) dans un tableau ou cartographie Carto~ToMax ; # le couple correspondant du moteur thermique, noté TiMax, dans un tableau Carto~TiMax ; # le couple moteur correspondant à un couple nul à la roue, noté TiMin, dans un tableau Carto~TiMin ; # la valeur maximale de ToMax par rapport à toutes les valeurs possibles de wi, noté ToMaxWo, dans un vecteur Carto~ToMaxWo.
# Pour un vecteur de valeur entre 0 et 1, noté FracToMax, qui représente une fraction prédéterminée de ToMaxWo pour chaque valeur de wo(k) selon la formule To = FracToMax * ToMaxWo ; pour chaque point (wo(k), FracToMax(m)), les régimes moteur thermique minimum wi~min et maximum wi~max permettant d'obtenir une fraction du couple maximal de sortie du dispositif de transmission continue ToMax à un régime roue wo donné, dans deux tableaux ou cartographies Carto~WiMin et Carto~WiMax ; a Pour les demandes de couple négatif correspondant à un fonctionnement du moteur thermique en frein, les limitations de régime du moteur dans deux tableaux Carto~WiMinFM et Carto~WiMaxFM ; # pour chaque couple de valeurs (wo(k), FracToMax(m)), le régime du moteur thermique permettant d'avoir la consommation minimale dans un tableau Carto~WiConsoMin ; # une cartographie Carto~Qcarb qui contient les valeurs du débit de carburant en fonction du régime du moteur thermique et du couple du moteur thermique.
FR0207252A 2002-06-13 2002-06-13 Procede de controle du fonctionnement d'un groupe motopropulseur et dispositif mettant en oeuvre le procede Expired - Fee Related FR2840958B1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0207252A FR2840958B1 (fr) 2002-06-13 2002-06-13 Procede de controle du fonctionnement d'un groupe motopropulseur et dispositif mettant en oeuvre le procede

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0207252A FR2840958B1 (fr) 2002-06-13 2002-06-13 Procede de controle du fonctionnement d'un groupe motopropulseur et dispositif mettant en oeuvre le procede

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2840958A1 true FR2840958A1 (fr) 2003-12-19
FR2840958B1 FR2840958B1 (fr) 2007-03-09

Family

ID=29595185

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR0207252A Expired - Fee Related FR2840958B1 (fr) 2002-06-13 2002-06-13 Procede de controle du fonctionnement d'un groupe motopropulseur et dispositif mettant en oeuvre le procede

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR2840958B1 (fr)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4235827A1 (de) * 1992-10-23 1994-04-28 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Einrichtung zur Steuerung der Ausgangsleistung einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs
US5327992A (en) * 1992-05-28 1994-07-12 Mercedes-Benz Ag Method for controlling a hybrid drive which drives a vehicle
US5484351A (en) * 1992-06-20 1996-01-16 Robert Bosch Gmbh Arrangement for controlling the torque to be supplied by a drive unit of a motor vehicle
DE19505431A1 (de) * 1995-02-17 1996-08-22 Bayerische Motoren Werke Ag Leistungssteuersystem für Kraftfahrzeuge mit einer Mehrzahl von leistungsumsetzenden Komponenten
US6068574A (en) * 1996-10-29 2000-05-30 Robert Bosch Gmbh Method and arrangement for controlling an output torque of a drive train of a vehicle
US6154701A (en) * 1997-02-03 2000-11-28 Robert Bosch Gmbh Method and device for controlling the drive train of a motor vehicle

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5327992A (en) * 1992-05-28 1994-07-12 Mercedes-Benz Ag Method for controlling a hybrid drive which drives a vehicle
US5484351A (en) * 1992-06-20 1996-01-16 Robert Bosch Gmbh Arrangement for controlling the torque to be supplied by a drive unit of a motor vehicle
DE4235827A1 (de) * 1992-10-23 1994-04-28 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Einrichtung zur Steuerung der Ausgangsleistung einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs
DE19505431A1 (de) * 1995-02-17 1996-08-22 Bayerische Motoren Werke Ag Leistungssteuersystem für Kraftfahrzeuge mit einer Mehrzahl von leistungsumsetzenden Komponenten
US6068574A (en) * 1996-10-29 2000-05-30 Robert Bosch Gmbh Method and arrangement for controlling an output torque of a drive train of a vehicle
US6154701A (en) * 1997-02-03 2000-11-28 Robert Bosch Gmbh Method and device for controlling the drive train of a motor vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
FR2840958B1 (fr) 2007-03-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1275551B1 (fr) Dispositif de contrôle du point de fonctionnement du groupe motopropulseur d&#39;un véhicule
EP2102029B1 (fr) Procede de commande d&#39;un moteur electrique de vehicule hybride ou electrique
FR2771193A1 (fr) Appareil de commande d&#39;un systeme et procede de mise en oeuvre d&#39;un tel appareil de commande
EP1791745B1 (fr) Procede d&#39;elaboration d&#39;une consigne de commande adaptee a une situation de pente et/ou de charge pour un dispositif de transmission d&#39;un groupe motopropulseur de vehicule automobile et dispositif correspondant
EP2700069B1 (fr) Generation d&#39;un son de machine tournante d&#39;un appareil
EP1753949B1 (fr) Procede et dispositif de commande d&#39;une transmission automatisee pour un vehicule automobile
FR2799163A1 (fr) Procede de commande d&#39;un vehicule hybride
FR2840958A1 (fr) Procede de controle du fonctionnement d&#39;un groupe motopropulseur et dispositif mettant en oeuvre le procede
EP2965237A1 (fr) Procédé de traitement d&#39;un ensemble de données destinées à être utilisées ultérieurement en vue de la génération graphique d&#39;un schéma électrique d&#39;un système électrique
EP3065982B1 (fr) Procédé de contrôle de l&#39;état d&#39;un chaîne de transmission cinématique, système de transmission cinématique et véhicule automobile associé
EP1626878B1 (fr) Procede et dispositif de commande d&#39;un groupe motopropulseur avec une transmission infiniment variable
FR2718191A1 (fr) Procédé et dispositif de suppression des oscillations longitudinales d&#39;un véhicule automobile à moteur.
EP1753635B1 (fr) Dispositif et procede de controle du couple applique aux roues d&#34;un vehicule
WO2020144287A1 (fr) Procédé de calibration d&#39;un système de transmission automatique
FR2855102A1 (fr) Procede et dispositif de commande d&#39;un groupe motopropulseur avec une transmission infiniment variable en mode &#34;retro&#34;
FR2834939A1 (fr) Procede de commande du dispositif de transmission d&#39;un groupe motopropulseur de vehicule et dispositif de commande mettant en oeuvre un tel procede
EP0227536A1 (fr) Dispositif de régulation de moteur à combustion, et procédé d&#39;utilisation d&#39;un tel dispositif
FR2855103A1 (fr) Procede et dispositif de commande d&#39;un groupe motopropulseur avec une transmission infiniment variable en mode rampage en couple
FR2852072A1 (fr) Procede de selection d&#39;une strategie predeterminee de changements de vitesses dans une transmission automatisee
EP4132828A1 (fr) Procédé de reconnaissance d&#39;un mode de conduite d&#39;un véhicule et dispositif de reconnaissance associé
FR2834940A1 (fr) Procede et dispositif de commande d&#39;un groupe motopropulseur pour vehicule
WO2006030141A1 (fr) Procede de commande a plusieurs modes de fonctionnement d&#39;une transmission automatisee pour un vehicule automobile et dispositif correspondant
FR2855101A1 (fr) Procede et dispositif de commande d&#39;un groupe motopropulseur avec une transmission infiniment variable en mode tirage
FR3135045A1 (fr) Procédé et système de commande d’un groupe motopropulseur hybride basé sur des gradients de couple
FR3114558A1 (fr) Lissage d’un profil de vitesse pour la conduite autonome

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse

Effective date: 20150227