FR2980150A3 - Procede et systeme de commande d'un groupe motopropulseur lors d'une perte d'adherence - Google Patents

Procede et systeme de commande d'un groupe motopropulseur lors d'une perte d'adherence Download PDF

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Abstract

Procédé de commande du groupe motopropulseur (1) relié à des roues motrices (2a,2b) par l'intermédiaire d'une transmission comprenant un différentiel (4), le groupe motopropulseur (1) équipant un véhicule automobile. Le procédé de commande comprend les étapes suivantes : on détermine si les roues motrices sont soumises à une perte d'adhérence, si une perte d'adhérence des roues motrices est déterminée, on déclenche la limitation du couple en sortie du groupe motopropulseur afin de limiter la vitesse de rotation en amont du différentiel.

Description

Procédé et système de commande d'un groupe motopropulseur lors d'une perte d'adhérence L'invention a pour domaine technique le contrôle des groupes motopropulseurs, et en particulier le contrôle des groupes motopropulseurs de véhicules à quatre roues motrices. Les chaînes cinématiques conçues avec des différentiels à transfert de vitesse sont sujettes à des pertes de motricité lors de la perte totale ou partielle de l'adhérence d'une ou plusieurs roues motrices. Des systèmes coûteux tels que l'ASR et les systèmes mécaniques autobloquants doivent être mis en place pour contrôler l'adhérence des roues motrices. Les véhicules qui ne sont pas dotés de tels systèmes peuvent alors être soumis à des difficultés pour franchir des obstacles lorsque l'adhérence est faible, à une perte de contrôle de trajectoire, et à un grippage lors de tentatives de désenlisement pouvant mener à la destruction des systèmes hydromécaniques des transmissions automatiques. Des systèmes et procédés de commande permettent d'optimiser la motricité d'un véhicule par une commande appropriée des systèmes de freinage et de commande du groupe motopropulseur. Le document DE 102004041123 décrit un système de commande de l'adhérence des roues permettant d'émuler les systèmes de contrôle d'adhérence par un contrôle des systèmes de freinage et du groupe motopropulseur. Le document DE 10238754 décrit un procédé de commande du couple moteur permettant de corriger une situation de patinage des roues motrices, dans lequel le couple moteur est abaissé puis augmenté par paliers.
Il existe un besoin pour un procédé de commande apte à corriger une situation de perte d'adhérence d'une façon peu coûteuse et en se basant sur un nombre restreint de moyens de commande.
Selon un aspect, on propose un procédé de commande d'un groupe motopropulseur relié à des roues motrices par l'intermédiaire d'une transmission comprenant un différentiel, le groupe motopropulseur équipant un véhicule automobile. Le procédé comprend les étapes suivantes : on détermine si les roues motrices sont soumises à une perte d' adhérence, si une perte d'adhérence des roues motrices est déterminée, on déclenche une limitation du couple en sortie du groupe motopropulseur afin de limiter la vitesse de rotation en amont du différentiel. On peut déterminer si les roues motrices sont soumises à une perte d'adhérence : en mesurant la vitesse de rotation en entrée du différentiel, en déterminant la dérivée de la vitesse de rotation, et en comparant la dérivée de la vitesse de rotation à une valeur mémorisée. On peut déclencher la limitation du couple en sortie du groupe motopropulseur, en déterminant le couple requis lors du déclenchement de la limitation de couple, en déterminant une limite supérieure et une limite inférieure dépendant du couple requis lors du déclenchement de la limitation de couple, en émettant une consigne de couple requis à destination du groupe motopropulseur oscillant de manière périodique autour du couple requis lors du déclenchement de la limitation de couple et compris entre la limite supérieure et la limite inférieure. On peut arrêter la limitation de couple si les roues motrices n'ont pas été soumises à une perte d'adhérence sur une durée prédéterminée. On peut arrêter la limitation de couple si la requête de couple du conducteur est comprise entre une valeur inférieure et une valeur maximale pendant une durée prédéterminée.
Selon un autre aspect, on propose un système de commande d'un groupe motopropulseur relié à des roues motrices par l'intermédiaire d'une transmission comprenant un différentiel, le groupe motopropulseur équipant un véhicule automobile, caractérisé par le fait qu'il comprend un moyen de détection de la perte d'adhérence, un moyen de régulation de couple, et un moyen de détection d'une reprise d'adhérence aptes à coopérer afin de limiter la vitesse de rotation en amont du différentiel lorsqu'une perte d'adhérence des roues motrices est détectée.
D'autres buts, caractéristiques et avantages apparaîtront à la lecture de la description suivante donnée uniquement en tant qu'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 illustre les principaux éléments reliant un groupe motopropulseur aux roues motrices, - la figure 2 illustre un procédé de commande d'un groupe motopropulseur selon l'invention, et - la figure 3 illustre un système de commande d'un groupe motopropulseur selon l'invention.
Dans un véhicule présentant des capacités de franchissement dites tout terrain, le groupe motopropulseur 1 est relié aux roues motrices 2a,2b par une transmission 3 comprenant un différentiel 4. La transmission 3 peut comprendre au moins un embrayage 5, un frein 6 et des engrenages de réduction 7,8. La figure 1 illustre une telle transmission. Lors d'une perte d'adhérence d'au moins une roue motrice, la vitesse de rotation du différentiel peut augmenter jusqu'à une vitesse limite d'endommagement si aucun mécanisme de limitation de la vitesse de rotation est installé. La figure 2 illustre les principales étapes d'un procédé de commande du groupe motopropulseur permettant de limiter la vitesse de rotation au niveau du différentiel. Le procédé de commande débute par une étape 10, au cours de laquelle on mesure la vitesse V de la chaîne cinématique en amont du différentiel. Au cours d'une étape 11, on détermine la dérivée temporelle dV/dt de la vitesse mesurée de la chaîne cinématique et on compare cette dérivée à une valeur limite. Lorsque la dérivée temporelle dV/dt de la vitesse mesurée est supérieure à la valeur limite, on considère qu'une perte d'adhérence a eu lieu. On incrémente alors un compteur d'occurrences C OCCUR de perte d'adhérence initialement à la valeur zéro. Au cours d'une étape 12, on mémorise la valeur du couple moyen effectif CME disponible à l'entrée de l'arbre primaire de la chaîne cinématique correspondant au maximum de la dérivée de la mesure de vitesse, lorsque le compteur d'occurrences C OCCUR de perte d'adhérence passe de la valeur zéro à la valeur un. La valeur mémorisée du couple moyen effectif CME est maintenue comme consigne de couple du groupe motopropulseur tant que le compteur d'occurrences C OCCUR de perte d'adhérence n'est pas réinitialisé. Des que le compteur est réinitialisé, la consigne de couple redevient égale au couple moyen effectif CME au moment de la réinitialisation. A l'étape 13, on incrémente un compteur temporel C_TEMP de perte d'adhérence en fonction du temps écoulé depuis l'incrémentation immédiatement précédente, le compteur temporel C_TEMP étant initialement à zéro. A l'étape 14, on détermine si le compteur temporel C_TEMP de perte d'adhérence est supérieur à une valeur mémorisée. Si oui, le compteur d'occurrences C OCCUR est remis à zéro, sinon le compteur d'occurrences C OCCUR est incrémenté. Dans les deux cas, le compteur temporel C_TEMP est réinitialisé à zéro. A l'étape 15, on déclare une perte d'adhérence lorsque le compteur d'occurrences C OCCUR de perte d'adhérence atteint une valeur mémorisée. Le procédé se poursuit alors à l'étape 16. Sinon, le procédé s'interrompt et redémarre à l'étape 10.
A l'étape 16, on détermine un couple cible égal au couple moyen effectif CME mémorisé à l'étape 12 et on en mémorise la valeur. Parallèlement, on surveille la dérivée temporelle dV/dt de la vitesse afin de détecter de nouvelles occurrences de perte d'adhérence. Pour cela, au cours d'une étape 17, le compteur d'occurrences C OCCUR est incrémenté si la dérivée temporelle dV/dt de la vitesse franchit une valeur prédéterminée et si le compteur temporel C_TEMP d'occurrences est inférieur à une première valeur mémorisée, d'une manière similaire à celle employée dans les étapes 10 à 13. Apres l'incrémentation du compteur d'occurrences C OCCUR de perte d'adhérence, le compteur temporel C_TEMP de perte d'adhérence est réinitialisé et soumis à une nouvelle incrémentation. Si le compteur temporel C_TEMP de perte d'adhérence dépasse une deuxième valeur mémorisée, supérieure à la première valeur mémorisée, le procédé se poursuit à l'étape 18 au cours de laquelle on confirme une reprise d'adhérence, sinon le procédé se poursuit à l'étape 19. Au cours de l'étape 18, on remet le compteur d'occurrences C OCCUR et le compteur temporel C_TEMP à zéro, puis on efface la valeur mémorisée du couple moyen effectif CME. Le procédé reprend à l'étape 10. A l'étape 19, le procédé réalise une limitation de couple. Pour cela, on mémorise la requête de couple du conducteur lors de l'activation de la limitation de couple. On détermine en fonction de la requête de couple mémorisée, les bornes de la plage de couples dans laquelle la limitation de couple sera autorisée à réguler la consigne de couple à destination du groupe motopropulseur. La borne supérieure correspond à la requête de couple mémorisée multipliée par un nombre supérieur à un, la borne inférieure correspondant à la requête de couple mémorisée multipliée par un nombre compris entre zéro et un. Dés que la requête de couple du conducteur dépasse la borne supérieure, on outrepasse la requête du conducteur en émettant à sa place, à destination du groupe motopropulseur, une consigne de couple limité. Dés lors, au cours d'une étape 20, on émet une consigne de couple limité, périodique, centrée sur la requête de couple mémorisée, et comprise entre les bornes supérieure et inférieure de la plage de couples déterminée à l'étape 20. La consigne de couple limité peut présenter différentes formes périodiques, telles qu'un signal sinusoïdal, triangulaire ou carré, pouvant comprendre un temps d'attente prédéterminé entre motifs ainsi qu'une valeur de rampe prédéterminée, ajustable ou adaptive. Par ailleurs, tant que les requêtes de couple du conducteur sont outrepassées, on détermine la consigne de couple transmise au moyen de commande du groupe motopropulseur comme la valeur minimale choisie parmi la requête de couple du conducteur et la consigne de couple limité. La valeur de consigne de couple limité étant plus restrictive que la requête de couple du conducteur en début de limitation, le procédé ne tient compte à nouveau de la requête du conducteur que lorsque celle-ci est inférieure à la consigne de couple limité. On prend ainsi en compte les situations de lever de pied du conducteur. En parallèle des étapes 19 et 20, on poursuit la surveillance de la dérivée temporelle dV/dt de la vitesse d'une manière similaire à celle employée dans les étapes 10 à 13. Cette surveillance permet d'arrêter la limitation du couple dés que le compteur d'occurrences C OCCUR est réinitialisé à la valeur zéro par un mécanisme similaire à celui décrit à l'étape 17. Le procédé se poursuit alors à l'étape 21. A l'étape 21, on réalise une sortie de la limitation de couple. Pour cela, on augmente progressivement la consigne de couple limite selon un taux d'augmentation en fonction du temps prédéterminé. Simultanément, on continue à déterminer la consigne de couple transmise au moyen de commande du groupe motopropulseur comme étant égale à la valeur minimale choisie parmi la requête de couple du conducteur et la consigne de couple limité d'une façon similaire à celle pratiquée à l'étape 20. Cependant, la consigne de couple limité étant progressivement augmentée, elle finit par dépasser la requête de couple du conducteur. La requête de couple du conducteur est alors émise comme consigne de couple du groupe motopropulseur. Par exception aux étapes 19 et 20, lorsque la requête de couple de conducteur atteint une valeur égale à la requête de couple maximale, on initialise un compteur temporel d'urgence C URG au cours d'une étape 22. La requête de couple maximale correspond à un enfoncement maximal de la pédale d'accélérateur. Le compteur temporel d'urgence C URG s'incrémente avec le temps écoulé depuis son initialisation tant que la requête de couple du conducteur est supérieure à un seuil prédéterminé. Si le compteur temporel d'urgence C URG parvient à une valeur supérieure à une valeur mémorisée, la limitation de couple est interrompue, et l'étape 21 exécutée.
La figure 3 illustre un système de commande du groupe motopropulseur selon l'invention. Un système de commande 30 du groupe motopropulseur 1, comprend un moyen de détection de la perte d'adhérence 31, un moyen de régulation de couple 32, et un moyen de détection d'une reprise d'adhérence 33. Le système de commande 30 est relié en entrée à des moyens d'interface homme machine 34 comprenant notamment une pédale d'accélérateur 35 et un capteur de commande de freinage 36. Le système de commande 30 est relié par ailleurs à des capteurs 37 et à un moyen de commande 38 de la transmission. Le système de commande 30 est connecté en sortie au groupe motopropulseur 1. Le moyen de détection de la perte d'adhérence 31 comprend des éléments techniques permettant de réaliser les étapes 10 à 15 du procédé de commande. Le moyen de régulation de couple 32 comprend des éléments techniques permettant de réaliser les étapes 19 à 22 du procédé de commande. Le moyen de détection d'une reprise d'adhérence 33 comprend des éléments techniques permettant de réaliser les étapes 16 à 18 du procédé de commande.
Le moyen de détection de la perte d'adhérence 31, le moyen de régulation de couple 32 et le moyen de détection d'une reprise d'adhérence 33 sont aptes à échanger des signaux de commande et des valeurs. Le procédé et le système de commande sont permettent de limiter la vitesse de rotation en entrée d'un différentiel relié à des roues motrices en l'absence de moyens et systèmes de régulation spécifiques.

Claims (6)

  1. REVENDICATIONS1. Procédé de commande d'un groupe motopropulseur (1) relié à des roues motrices (2a,2b) par l'intermédiaire d'une transmission comprenant un différentiel (4), le groupe motopropulseur (1) équipant un véhicule automobile, caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes suivantes : on détermine si les roues motrices sont soumises à une perte d'adhérence, et si une perte d'adhérence des roues motrices est déterminée, on déclenche une limitation du couple en sortie du groupe motopropulseur afin de limiter la vitesse de rotation en amont du différentiel.
  2. 2. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel on détermine si les roues motrices sont soumises à une perte d' adhérence : en mesurant la vitesse de rotation en entrée du différentiel, en déterminant la dérivée de la vitesse de rotation, et en comparant la dérivée de la vitesse de rotation à une valeur mémorisée.
  3. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on déclenche la limitation du couple en sortie du groupe motopropulseur en déterminant le couple requis lors du déclenchement de la limitation de couple, en déterminant une limite supérieure et une limite inférieure dépendant du couple requis lors du déclenchement de la limitation de couple, et en émettant une consigne de couple requis à destination du groupe motopropulseur oscillant de manière périodique autour du couple requis lors du déclenchement de la limitation de couple et compris entre la limite supérieure et la limite inférieure.
  4. 4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel on arrête la limitation de couple si les roues motrices n'ont pas été soumises à une perte d'adhérence sur une durée prédéterminée.
  5. 5. Procédé selon la revendication 3, dans lequel on arrête la limitation de couple si la requête de couple du conducteur est comprise entre une valeur inférieure et une valeur maximale pendant une durée prédéterminée.
  6. 6. Système de commande d'un groupe motopropulseur relié à des roues motrices par l'intermédiaire d'une transmission comprenant un différentiel, le groupe motopropulseur équipant un véhicule automobile, caractérisé par le fait qu'il comprend un moyen de détection de la perte d'adhérence (31), un moyen de régulation de couple (32), et un moyen de détection d'une reprise d'adhérence (33) aptes à coopérer afin de limiter la vitesse de rotation en amont du différentiel lorsqu'une perte d'adhérence des roues motrices est détectée.
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CN110606088A (zh) * 2019-09-18 2019-12-24 北京理工大学 一种电动轮驱动防滑控制策略

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