FR2987004A1 - Procede et dispositif de commande d'une machine electrique - Google Patents

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Abstract

Procédé pour prédéfinir une puissance de freinage dynamique (PGen) d'une machine électrique dans un véhicule selon lequel on prédéfinit une puissance d'entraînement par moteur (Pmot) en fonction de la position d'un premier élément d'actionnement (wPed), notamment de la pédale d'accélérateur. On prédéfinit la puissance de freinage dynamique (PGen) en fonction de la position du premier élément d'actionnement (wPed). La puissance de freinage dynamique (PGen) a une valeur différente de zéro dès que le premier élément d'actionnement (wPed) est dans une position actionnée.

Description

Domaine de l'invention La présente invention a pour objet un procédé et un dis- positif de commande d'une machine électrique et plus particulièrement un procédé pour prédéfinir une puissance de freinage dynamique d'une machine électrique d'un véhicule, selon lequel on prédéfinit une puis- sance motrice en fonction de la position d'un premier élément d'actionnement, notamment de la pédale d'accélérateur, ainsi qu'un dispositif de commande pour sa mise en oeuvre. Etat de la technique La ligne de transmission d'un véhicule règle le couple ou la puissance en fonction de la demande du conducteur détectée par des éléments d'actionnement tels que la pédale d'accélérateur ou la pédale de frein. Un premier élément d'actionnement, par exemple la pé- dale de frein, permet de prédéfinir la puissance motrice de consigne que par exemple un moteur thermique doit fournir. Un second élément d'actionnement tel que la pédale de frein prédéfinit la puissance de freinage mécanique (freinage par friction) que le frein à friction doit fournir. Le frein à friction ou frein méca- nique peut être réalisé sous la forme d'un système de frein hydraulique. Si un générateur suffisamment puissant est intégré dans la ligne de transmission, il faut déterminer comment la puissance de freinage fournie par le générateur (puissance de freinage dynamique) peut être choisie en fonction de la position des éléments d'actionnement et d'une manière aussi confortable que possible pour le conducteur. Le document DE 10 2010 041 997 non publié préalablement, décrit un procédé de gestion d'un générateur faisant partie d'un système de récupération (freinage dynamique) d'un véhicule automobile selon lequel on détecte l'angle de la pédale d'accélérateur du véhicule et on règle la puissance ou le couple du générateur en fonction de l'angle ainsi détecté de la pédale d'accélérateur. Exposé et avantages de l'invention La présente invention a pour objet un procédé du type défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'on prédéfinit la puissance de frei- nage dynamique en fonction de la position du premier élément d'action- nement, et la puissance de freinage dynamique a une valeur différente de zéro dès que le premier élément d'actionnement est dans une position actionnée. L'invention a aussi pour objet un programme d'ordina- 1 teur pour exécuter le procédé tel que défini ci-dessus, ainsi qu'un sup- port électrique de mémoire pour une installation de commande et/ou de régulation de la machine électrique, cette installation de mémoire contenant l'enregistrement du programme d'ordinateur. L'invention a également pour objet une installation de 10 commande et/ou de régulation de la machine électrique, cette installa- tion étant programmée pour exécuter toutes les étapes du procédé. Ainsi, selon le procédé de l'invention défini ci-dessus, on peut régler à la fois la puissance motrice agissant dans le sens de l'accélération et la puissance dynamique agissant dans le sens de la décélé- 15 ration avec un unique élément d'actionnement. Si la puissance de freinage dynamique est prédéfinie en fonction de la position du premier élément d'actionnement, elle ne prendra que des valeurs inférieures à une puissance dynamique neutre, notamment comme première composante prédéfinie d'une puissance 20 dynamique maximale ce qui évite d'une manière particulièrement simple que la réaction du conducteur en fonction de la puissance de freinage dynamique maximale varie trop fortement car cette puissance dynamique dépend notamment de l'état de charge de la batterie ou de la température ainsi que de la capacité instantanée de la batterie. L'ex- 25 pression "puissance de freinage dynamique neutre" désigne la puis- sance de freinage dynamique demandée lorsqu'aucun des éléments d'actionnement n'est activé. De façon particulièrement avantageuse, dans la plage de position du premier élément d'actionnement, on prédéfinit à la fois la 30 puissance motrice et la puissance dynamique par rapport à la valeur nulle ce qui se fait par exemple en ce que pour les positions du premier élément d'actionnement supérieures à une course motrice nulle, on prédéfinit une puissance motrice supérieure à zéro et pour les positions du premier élément d'actionnement inférieures à une course nulle du 35 générateur, on aura une puissance de freinage dynamique supérieure à zéro, la course motrice nulle étant choisie supérieure à la course dynamique nulle. De cette manière, on améliore les possibilités de dosage de la demande du conducteur, notamment dans cette plage des puissances motrices faibles ou des puissances de freinage dynamique faibles. Il est ainsi possible de choisir cette plage aussi petite que souhaitable, en particulier une plage nulle. De façon particulièrement avantageuse, la puissance de freinage dynamique est prédéfinie également comme fonction de la position d'un second élément d'actionnement, notamment de la pédale de frein et cette position est prédéfinie par la puissance de freinage par friction. Puis, on pourra prédéfinir simplement la puissance de freinage dynamique dans une plage étendue de demandes du conducteur. De manière particulièrement avantageuse, la puissance de freinage dynamique comme fonction de la position du second élé- is ment d'actionnement ne prend que des valeurs inférieures à la puis- sance de freinage dynamique neutre, en particulier inférieures à la première composante prédéfinie de la puissance dynamique maximale de freinage. Cela permet de prédéfinir d'une manière particulièrement simple et transparente pour le conducteur, la conception du tracé de la 20 puissance de freinage dynamique en fonction des positions du premier et du second élément d'actionnement. Suivant une autre caractéristique avantageuse, la puis- sance de freinage dynamique pour des positions du second élément d'actionnement supérieures à une course à vide, est proportionnelle à la 25 puissance de freinage dynamique. Dans ces conditions, la sensation de pédale (sensation de freinage) est pratiquement indépendante de la puissance dynamique maximale de freinage qui est alors possible et la sensation de frein qui modifie la puissance de freinage dynamique est très analogue à la sensation de pédale dans le cas d'un freinage par fric- 30 tion. Suivant une autre caractéristique avantageuse, la puissance de freinage dynamique lorsque le premier élément d'actionnement n'est pas actionné et n'est pas supérieure aux valeurs de course à vide pour des positions du second élément d'actionnement, qui sont supé- 35 rieures à une seconde composante prédéfinie de la différence entre la puissance maximale de freinage dynamique et la puissance neutre de freinage dynamique, en donnée notamment par le produit du couple de freinage dynamique maximum et de la première composante prédéfinie. Selon un autre mode de réalisation préférentielle, la puis- sance de freinage dynamique est prédéfinie que si le premier élément d'actionnement n'est pas activé et si le second élément d'actionnement occupe des positions qui ne dépassent pas la course à vide, elle prend des valeurs supérieures à une seconde composante prédéfinie de la différence entre la puissance dynamique maximale de freinage et la puis- sance dynamique neutre, notamment le produit du couple dynamique maximum de freinage et de la première composante prédéfinie. Cela signifie que le premier élément d'actionnement règle une première composante prédéfinie de la puissance dynamique maximale de freinage et ensuite la puissance de freinage dynamique qui reste à régler, définit une seconde composante dans la course à vide du second élément d'actionnement. Cette répartition fait que globalement la sensation de frein ne change pas lorsque la puissance dynamique maximale de freinage change. Dans la suite, on envisage le cas particulier de la pédale d'accélérateur constituant le premier élément d'actionnement et de la pédale de frein constituant le second élément d'actionnement. Mais il est possible d'avoir d'autres éléments d'actionnement à la place de ce premier et/ou second élément d'actionnement, par exemple des leviers ou autres éléments d'actionnement qui se commandent à la main. Il est tout aussi possible de remplacer les grandeurs physiques d'une puis- sance indiquée ci-dessus, de façon équivalente par le couple. La conception de la puissance de freinage dynamique comme fonction de la position de la pédale d'accélérateur est indépendante de la conception de la puissance de freinage dynamique comme fonction de la pédale de frein. Il est toutefois avantageux d'avoir une transition continue entre les deux fonctions. On peut ainsi envisager de ne concevoir la puissance de freinage dynamique que comme fonction de la position de la pédale d'accélérateur ou de la position de la pédale de frein.35 Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide de deux modes de réalisation d'un procédé pour prédéfinir une puissance de freinage dynamique selon l'invention repré- sentés schématiquement dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 montre le diagramme préférentiel de la puissance de freinage dynamique de la machine électrique comme fonction de la position de la pédale d'accélérateur et de la pédale de frein, - la figure 2 montre un second mode de réalisation préférentiel de l'évolution de la puissance de freinage dynamique de la machine électrique en fonction de la position de la pédale d'accélérateur et de la pédale de frein. Description de modes de réalisation de l'invention Les positions d'actionnement détectées de la pédale d'ac- célérateur wPed et de la pédale de frein BPed, ne correspondent pas né- cessairement à des actionnements effectifs. Par exemple, une fonction de sécurité peut prévoir qu'en cas d'actionnement simultané de la pédale d'accélérateur et de la pédale de frein, la position de la pédale d'accélérateur est prioritaire par rapport à la position de la pédale de frein ou aussi inversement que la position de la pédale de frein est prioritaire par rapport à celle de la pédale d'accélérateur. La position effectivement déterminée de la pédale d'accélérateur wPed dans ce dernier cas, serait par exemple la position zéro si en même temps la pédale d'accélérateur et la pédale de frein étaient fortement actionnées.
La figure 1 montre en ordonnées dans le sens croissant, les puissances de freinage ou dans sens décroissant, les puissances motrices ; en abscisses, la figure 1 montre vers la gauche la position de la pédale d'accélérateur wPed et vers la droite, la position de la pédale de frein BPed. Dans la mesure où il n'y a pas d'actionnement simultané de la pédale d'accélérateur et de la pédale de frein, on pourra ainsi as- socier de manière univoque la position à une position en abscisse. Dans le cas d'une fonction de sécurité comme évoquée ci-dessus pour une position quelconque de la pédale d'accélérateur wPed et de la pédale de frein BPed, cette fonction associe une position univoque en abscisse.
Dans la suite on supposera toujours que la position de la pédale d'accé- lérateur wPed et celle de la pédale de frein BPed représentent des valeurs déjà corrigées par une telle fonction de sécurité. La figure 1 montre la puissance motrice Pmot, la puis- sance de freinage dynamique (puissance de freinage fournie par le mode générateur) PGen et la puissance de freinage mécanique (puissance de freinage par friction) PHdr. En fonction de l'abaissement de la position wPed de la pédale d'accélérateur, la puissance motrice Pmot diminue jusqu'à une course motrice nulle wPedZéro. Cette chute correspond à une descente linéaire à la figure 1, mais peut avoir n'importe quel autre tracé monotone. La course motrice nulle wPedZéro est la position de la pédale d'accélérateur wPed pour laquelle la puissance motrice Pmot atteint la valeur zéro. Si les positions wPed de la pédale d'accélérateur sont supérieures à la course motrice nulle wPedZéro, la puissance de freinage mécanique PGen, est choisie égale à zéro. Pour des positions de la pédale d'accélérateur wPed inférieures à la course motrice nulle wPedZéro, la puissance de freinage PGen chute de manière linéaire en fonction de la position décroissante wPed de la pédale d'accélérateur jusqu'à prendre une puissance de freinage dynamique neutre PGenZéro pour la position de la pédale d'accélérateur wPed égale à zéro.
Il est possible de prédéfinir la puissance de freinage dy- namique neutre PGenZéro, mais aussi de prédéfinir le quotient de la puissance de freinage dynamique neutre PGenZéro et la puissance de freinage dynamique maximale PGenMax, par exemple égale à 30 `)/0. Ce dernier cas signifie qu'après avoir annulé la puissance motrice Pmot, on régule en fonction de la position wPed de la pédale d'accélérateur, 30 % de la puissance de freinage dynamique maximale et/ou on commande cette puissance. La relation linéaire entre la position wPed de la pédale d'accélérateur et la puissance de freinage dynamique PGen n'est pas indispensable. N'importe quelle relation décroissante strictement mono- tone est possible. De même ou en variante, il est possible de ne pas modifier la pente de la relation entre la position wPed de la pédale d'accélérateur et la puissance de freinage dynamique si la puissance de freinage dynamique neutre PGenZéro, varie (par exemple car elle est proportion- nelle à la puissance de freinage dynamique maximale PGenMax). Dans ce cas, la course nulle dynamique wPedZéroGen et le cas échéant également la course wPedZéro, permet d'être fixées de manière variable comme fonction de la puissance de freinage dynamique neutre PGenZéro et/ou comme fonction de la puissance de freinage dynamique maxi- male PGenMax. En particulier, il est avantageux que la course nulle dynamique wPedZéroGen et/ou la course nulle motrice wPedZéro, soient croissantes monotones, par exemple croissantes linéaires avec une puissance de freinage dynamique neutre PGenZéro et/ou une puissance de freinage dynamique maximale PGenMax.
Lorsque la pédale d'accélérateur n'est pas actionnée, mais que la pédale de frein l'est, alors la puissance de freinage dynamique PGen augmente à partir de la puissance de freinage dynamique neutre PGenZéro pour une position neutre BPed égale à zéro de la pédale de frein jusqu'à une valeur prédéfinie, à savoir la puissance dyna- mique à vide pour une course à vide Bvide de la position de la pédale de frein BPed. Pour une position de la pédale de frein BPed inférieure à la course à vide Bvide, il ne faut pas de puissance de freinage mécanique, c'est-à-dire que le système de freins hydrauliques pris à titre d'exemple, ne freine pas encore. A partir des positions de la pédale de frein BPed supérieures ou égales à la course à vide Bvide, il faut une puissance de freinage mécanique (freinage par friction), c'est-à-dire par exemple le système de freins hydrauliques doit freiner. Dans le cas d'un système de freins hydrauliques, ce point est donné par le début de la montée en pression hydraulique dans le maître-cylindre de frein.
Il est également possible de prédéfinir la puissance de freinage dynamique à vide PGenvide, par la différence entre la puissance de freinage dynamique à vide PGenvide et la puissance de freinage dynamique neutre PGenZéro et en particulier de façon préférentielle, il est possible de prédéfinir le quotient entre la différence de la puissance de freinage dynamique à vide PGenvide, la puissance de freinage dynamique PGenZéro et la puissance de freinage dynamique maximale PGenMax, c ' e s t-à-d ire le quotient (PGenvide - PGenZéro)/PGenMax, par exemple égal à 35 `)/0. Dans l'exemple de réalisation de la figure 1, la puissance de freinage dynamique PGen augmente en fonction de la position de la pédale de frein BPed de manière linéaire dans cette plage. Mais on peut également envisager n'importe quelle fonction monotone croissante. Si la position de la pédale de frein BPed dépasse la course à vide Bvide, la puissance de freinage dynamique PHdr augmente de manière caractéristique pour le système de freins. De façon préférentielle, l'autre augmentation de la puissance de freinage dynamique PGen est choisie proportionnelle à la puissance de freinage mécanique PHdr et cela jusqu'à ce que la puissance de freinage dynamique PGen pour la course maximale Bmax de la posi- tion de la pédale de frein BPed a atteint la puissance de freinage dyna- mique maximale PGenMax. Pour des positions de la pédale de frein supérieures à la course maximale Bmax, la puissance de freinage dynamique PGen est avantageusement constante, égale à la puissance de freinage dynamique maximale PGenMax.
La figure 2 montre un autre mode de réalisation qui est en grande partie identique au mode de réalisation de la figure 1. Seules les différences entre les deux modes de réalisation seront évoquées ci-dessous. Dans le mode de réalisation de la figure 2, on a un palier entre la course motrice nulle wPedZéro et la course dynamique nulle wPedZé- roGen pour la position de la pédale d'accélérateur wPed. Si la position de la pédale d'accélérateur wPed se trouve dans la plage entre la course dynamique nulle wPedZéroGen et la course motrice nulle wPedZéro, cela ne correspond ni à une demande de puissance motrice Pmot ni à une demande de puissance de freinage dynamique PGen ce qui améliore la possibilité de dosage dans cette plage. La transformation de la puissance de freinage dynamique PGen définie par l'installation de commande et/ou de régulation, se fait habituellement par cette installation de la machine électrique, par exemple par une commande appropriée du courant d'excitation ou par une commande cadencée appropriée des composants redresseurs.
NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX wPedzéro wPed wPedZéroGen PGenZéro PGen PGenvide PGenMax Bvide Bmax BPed Pmot PHdr course motrice nulle position de la pédale d'accélérateur course dynamique nulle puissance de freinage dynamique neutre puissance de freinage dynamique puissance de freinage dynamique à vide puissance de freinage dynamique maximale course à vide de la pédale de frein course maximale de la pédale de frein position de la pédale de frein puissance motrice puissance de freinage mécanique

Claims (1)

  1. REVENDICATIONS1°) Procédé pour prédéfinir une puissance de freinage dynamique (PGen) d'une machine électrique dans un véhicule selon lequel on pré-définit une puissance motrice (Pmot) en fonction de la position d'un premier élément d'actionnement (wPed), notamment de la pédale d'accé- lérateur, procédé caractérisé en ce qu' on prédéfinit la puissance de freinage dynamique (PGen) en fonction de la position du premier élément d'actionnement (wPed), et la puissance de freinage dynamique (PGen) a une valeur différente de zéro dès que le premier élément d'actionnement (wPed) est dans une position actionnée. 2°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la puissance de freinage dynamique (PGen) comme fonction de la posi- tion du premier élément d'actionnement (wPed) ne prend que des valeurs inférieures à une puissance de freinage dynamique neutre (PGenZéro), notamment comme première partie prédéfinie d'une puissance de freinage dynamique maximale (PGenMax). 3°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans une plage (wPedZéro...wPedZéroGen) de positions du premier élément d'actionnement (wPed), inférieures à une course nulle du moteur (wPedZéro) et non inférieures à une course nulle de translation (wPed- ZéroGen), on prédéfinit à la fois la puissance d'entraînement motrice (Pmot) et aussi la puissance de freinage dynamique (PGen) comme valeur nulle. 4°) Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que pour des positions du premier élément d'actionnement (wPed) supérieures à la course motrice nulle (wPedZéro), on prédéfinit la puissance motrice (Pmot) supérieure à zéro.355°) Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que pour des positions du premier élément d'actionnement (wPed) inférieures à la course dynamique nulle (wPedZéroGen), on prédéfinit un couple de freinage dynamique (PGen) supérieur à zéro. 6°) Procédé selon la revendication 2 et l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce qu' on sélectionne la course nulle dynamique (wPedZéroGen) et/ ou la course nulle motrice (wPedZéro), comme fonction d'une puissance de freinage dynamique maximale (PGenMax) et/ou de la puissance de freinage dynamique neutre (PGenZéro). 7°) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu' on prédéfinit la puissance de freinage dynamique (PGen) comme fonction de la position d'un second élément d'actionnement (BPed), notamment de la pédale de frein qui prédéfinit la puissance de freinage mécanique (PHdr). 8°) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la puissance de freinage dynamique (PGen) comme fonction de la position du second élément d'actionnement (BPed), ne prend que des va- leurs qui ne sont pas inférieures à la puissance de freinage dynamique neutre (PGenZéro), notamment comme première partie prédéfinie de la puissance de freinage dynamique maximale (PGenMax). 9°) Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que pour des positions du second élément d'actionnement (BPed) supérieures à une course à vide (Bvide), on choisit la puissance de freinage dynamique (PGen) proportionnellement à la puissance de freinage mécanique (PHdr).3510°) Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que lorsque le premier élément d'actionnement (wPed) n'est pas actionné et pour des positions du second élément d'actionnement (BPed) inférieures à la course à vide (Bvide), la puissance de freinage dynamique (PGen) prend des valeurs supérieures à une seconde composante prédéfinie de la différence entre la puissance de freinage dynamique maximale (PGenMax) et la puissance de freinage dynamique neutre (PGenZéro), notamment le produit de la puissance de freinage dynamique maximale lo (PGenMax) et de la première composante prédéfinie. 11°) Programme d'ordinateur pour exécuter toutes les étapes du procédé selon l'une des revendications 1 à 10, support de mémoire électrique d'une installation de commande et/ou de régulation d'une machine 15 électrique contenant l'enregistrement d'un programme d'ordinateur pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, et installation de commande et/ou de régulation d'une machine électrique programmée pour exécuter toutes les étapes d'un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10. 20
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