FR3014805A1

FR3014805A1 - Vehicule automobile avec mode roue libre commande par la pedale d'acceleration

Info

Publication number: FR3014805A1
Application number: FR1362805A
Authority: FR
Inventors: Gaetan Chesneau; Erwann Nicolas
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: Stellantis Auto Sas Fr
Priority date: 2013-12-17
Filing date: 2013-12-17
Publication date: 2015-06-19
Anticipated expiration: 2033-12-17
Also published as: FR3014805B1

Abstract

L'invention a trait à un procédé de contrôle d'une ou plusieurs chaînes de traction (8, 28) d'un véhicule automobile (2) en fonction de la position de la pédale d'accélération (32) du véhicule, remarquable en ce qu'il comprend l'étape suivante: commande de la ou des chaînes de traction (8, 28) dans un mode « roue libre » lorsque l'enfoncement de la pédale d'accélération (32) est dans une plage comprise entre 5% et 50%, préférentiellement entre 10% et 40%, de sa course maximale. L'invention a également trait à un véhicule automobile (2) mettant en œuvre le procédé en question.

Description

14 805 1 VEHICULE AUTOMOBILE AVEC MODE ROUE LIBRE COMMANDE PAR LA PEDALE D'ACCELERATION L'invention a trait au domaine des véhicules automobile, plus particulièrement à la commande de la ou des chaînes de traction d'un véhicule automobile, notamment lorsque la demande de couple par le conducteur diminue. Le document de brevet publié WO 2013/150966 Al a trait à un dispositif de commande de la chaîne de traction d'un véhicule hybride. Le dispositif commande essentiellement le niveau de freinage récupératif en fonction de la demande de couple par le conducteur (en l'occurrence via la position de la pédale d'accélération), la vitesse du véhicule et le niveau de charge des batteries de traction. Plus précisément, le dispositif de commande est configuré pour protéger les batteries de traction lorsqu'elles sont chargées et lorsque le mode de freinage récupératif est sollicité par le conducteur en relâchant la pédale d'accélération. Pour ce faire, le dispositif de commande est configuré pour transférer le couple de freinage de la machine électrique vers le moteur à combustion. En l'occurrence, il adapte le rapport de transmission en fonction de la vitesse du véhicule et du couple résistant du moteur à combustion, et ensuite il ferme l'embrayage du moteur à combustion. Cet enseignement est intéressant pour assurer une fonction de freinage récupératif tout en préservant les batteries de stockage. Elle ne prévoit toutefois pas de mode en « roue libre ». Le document de brevet publié WO 2009/109825 Al a trait également à un dispositif de commande de la chaîne de traction d'un véhicule hybride. Le dispositif commande les changements de rapport de la boîte de vitesse ainsi que l'embrayage du moteur à combustion de la chaîne de traction. Lorsque le conducteur relâche la pédale d'accélération, le moteur à combustion sert de frein moteur, le dispositif de contrôle peut alors commander un rétrogradage de la boîte de vitesse et ensuite une ouverture de l'embrayage du moteur à combustion lorsque le moteur électrique prend le relai pour propulser le véhicule. Similairement au document précédent, cet enseignement ne permet pas de mode en « roue libre ».

L'invention a pour objectif de proposer une solution palliant les inconvénients sus mentionnés. Plus précisément, l'invention a pour objectif de proposer une gestion de la ou des chaînes de traction qui permette de faire rouler le véhicule sans application de couple significatif, en l'occurrence en mode « roue libre ». L'invention a pour objet un procédé de contrôle d'une ou plusieurs chaînes de traction d'un véhicule automobile en fonction de la position de la pédale d'accélération du véhicule, remarquable en ce qu'il comprend l'étape suivante: commande de la ou des chaînes de traction dans un mode « roue libre » lorsque l'enfoncement de la pédale d'accélération est dans une plage comprise entre 5% et 50%, préférentiellement entre 10% et 40%, de sa course maximale. Selon un mode avantageux de l'invention, le mode « roue libre » de la ou des 10 chaînes de traction est configuré pour désaccoupler mécaniquement et/ou électriquement les roues motrices du véhicule du ou des moteurs de ladite ou desdites chaînes de traction. Selon un mode avantageux de l'invention, le mode « roue libre » de la ou des chaînes de traction est configuré pour appliquer aux roues motrices ou à aux moins 15 deux des roues motrices du véhicule un couple de freinage inférieur à 100 N.m. L'activation de la configuration « roue libre » peut être soumis à une ou plusieurs conditions d'activation, telle qu'une temporisation de validation, l'absence d'interdiction pour cause sécuritaire et/ou l'absence de pente montante. Selon un mode avantageux de l'invention, l'étendue de la plage d'enfoncement de la 20 pédale d'accélération commandant le mode « roue libre » diminue lorsque la vitesse moyenne d'enfoncement de la pédale d'accélération est supérieure à une valeur limite. Selon un mode avantageux de l'invention, l'étendue de la plage d'enfoncement de la pédale d'accélération commandant le mode « roue libre » augmente avec la vitesse 25 du véhicule. Selon un mode avantageux de l'invention, le procédé comprend, en outre, l'étape suivante : commande de la ou des chaînes de traction dans un mode « frein moteur » lorsque l'enfoncement de la pédale d'accélération est dans une plage comprise entre 0% et 20%, préférentiellement entre 0% et 10%, de sa course maximale, 30 préférentiellement lorsque l'enfoncement de la pédale d'accélération est nul.

Selon un mode avantageux de l'invention, le mode « frein moteur » de la ou des chaînes de traction est configuré pour être « récupératif » en rechargeant un dispositif de stockage d'énergie en fonction, notamment, de la vitesse du véhicule et du niveau de charge dudit dispositif.

Selon un mode avantageux de l'invention, le mode « récupératif » de la ou des chaînes de traction est configuré pour moduler le niveau de décélération en fonction de la vitesse du véhicule, de l'enfoncement de la pédale d'accélération, et/ou en fonction d'une sélection par le conducteur via une interface-homme machine spécifique.

L'invention a également pour objet un véhicule automobile comprenant: au moins une chaîne de traction; une pédale d'accélération; et un dispositif de contrôle de la ou des chaînes de traction en fonction notamment de la position d'enfoncement de la pédale d'accélération; remarquable en ce que le dispositif de contrôle comprend un ou plusieurs microcontrôleurs configuré(s) pour mettre en oeuvre le procédé selon l'invention. Selon un mode avantageux de l'invention, la ou les chaînes de traction comprennent au moins un moteur relié cinématiquement à des roues motrices du véhicule via un organe de couplage, le dispositif de contrôle étant configuré pour ouvrir ledit organe de couplage lorsqu'il commande la ou les chaînes de traction dans le mode « roue libre ». Les mesures de l'invention sont intéressantes en ce qu'elles permettent, par la mise en oeuvre d'une cartographie adéquate de l'enfoncement de la pédale d'accélération, de commander de manière particulièrement intuitive un mode de roulage dit « roue libre ». Il permet de rouler de manière particulièrement économique. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l'aide de la description et des dessins parmi lesquels : - La figure 1 est une illustration schématique de l'architecture d'un véhicule hybride, conforme à l'invention ; - La figure 2 illustre sur un diagramme les modes de fonctionnement de la chaîne de traction du véhicule selon l'invention, en fonction de la position de la pédale d'accélération. Le schéma d'un véhicule hybride 2 est représenté à la figure 1. Le véhicule comprend un train avant 4 et un train arrière 6. Une première chaîne de traction classique 8 assure la traction du train avant 4. A cet effet, cette chaîne de traction comporte un moteur thermique 10 couplé à une boîte de vitesses 12 via un organe de couplage 14 tel qu'un embrayage simple, un double embrayage sec ou à bain d'huile ou encore un convertisseur hydro-cinétique. Cette boîte de vitesse 12 est reliée au train avant 4 par l'intermédiaire d'une descente de pont (non représentée). Une machine électrique secondaire 16 est associée mécaniquement au moteur thermique 10. Cette machine électrique secondaire 16 assure la recharge d'une batterie haute tension 18 du véhicule par l'intermédiaire d'un onduleur 20. Un starter 22, ou démarreur, est utilisé pour démarrer le moteur thermique 10 en cas de températures très basses et dans le cas où la machine électrique secondaire 16 n'est pas capable d'assurer cette fonction. La batterie haute tension 18 est connectée à un convertisseur continu/continu 24 qui transforme la tension continue « haute tension » de la batterie haute tension 18 en une tension basse compatible avec le starter 22 et la batterie basse tension 26.

Une deuxième chaîne de traction 28 est prévue. Elle est composée d'une machine électrique principale 30 reliée au train arrière 6 du véhicule. Cette deuxième chaîne de traction 28 peut aider à la traction du véhicule ou recharger la batterie haute tension 18. Dans le véhicule hybride 2, un système de répartition du couple sur le train avant 4 et le train arrière 6 va traiter les informations données par le conducteur. Selon les données reçues, le couple va être réparti automatiquement entre le moteur thermique 8, le moteur électrique principal 30 et le moteur électrique secondaire 16. Le véhicule comprend un dispositif de commande 34 de la ou des chaînes de traction du véhicule. Ce dispositif reçoit comme entrée, entre autres, un signal représentatif de l'enfoncement de la pédale d'accélération 32. L'enfoncement de cette dernière reflète en effet la consigne du conducteur relative à la vitesse de 3014 805 5 déplacement du véhicule. Le dispositif de commande 34 est configuré pour configurer la ou les chaînes de traction en mode « roue libre » lorsque l'enfoncement de la pédale d'accélération 32 est compris dans une plage correspondante de « roue libre », préférentiellement sous condition d'activation, telle qu'une temporisation de 5 validation, l'absence d'interdiction pour cause sécuritaire et/ou l'absence de pente montante. Cette plage peut être variable, notamment en fonction de certains paramètres, comme par exemple la vitesse d'enfoncement de la pédale et/ou la vitesse du véhicule. Elle peut être comprise entre 5% et 50%, préférentiellement entre 10% et 40%, de la course maximale de la pédale. Elle correspond en pratique 10 à un faible enfoncement de la pédale, correspondant intuitivement à une volonté du conducteur d'un mode de conduite et de déplacement à vitesse modérée. Le mode « roue libre » de la ou des chaînes de traction correspond à un mode où essentiellement aucun couple n'est appliqué aux roues. Dans le cas de la première chaîne de traction 8, le mode « roue libre » peut être réalisé par l'ouverture de 15 l'organe de couplage 14. Un léger couple résistant lié aux frottements dans la boîte de vitesses 12 peut toutefois être présent. Dans le cas de la deuxième chaîne de traction 28, le mode « roue libre » peut être réalisé, par exemple via l'onduleur 20, par une déconnexion électrique de la machine électrique 30. Similairement à la première chaîne de traction, un léger couple résistant lié aux frottements de la 20 transmission reliant la machine électrique 30 au train arrière 6 peut être présent. De manière alternative ou complémentaire à la coupure électrique, la deuxième chaîne de traction pourrait comprendre un organe de couplage tel qu'un embrayage (ou un crabot ou autre encore) qui serait alors commandé en ouverture dans le mode « roue libre ». 25 Alternativement, le ou au moins un des organes de couplage peut rester fermé en mode « roue libre ». Dans ce cas, la ou les chaînes de traction sont configurées pour appliquer aux roues motrices ou à aux moins deux des roues motrices du véhicule un couple de freinage inférieur à 100 N.m. Cette valeur limite peut correspondre à un couple négatif de 20 N.m au niveau du moteur multiplié par un facteur 5 30 correspondant au rapport de transmission du 3ème rapport. Lorsque le conducteur roule à une certaine vitesse avec le véhicule, avec un enfoncement de la pédale d'accélération qui est supérieur à la limite supérieure de la plage de « roue libre », le dispositif de commande 34 assure, de manière classique et connue de l'homme de métier, la transmission de couple depuis le moteur à combustion et/ou de la machine électrique vers les roues du véhicule. Lorsque le conducteur relâche la pédale d'accélération 32 tout en la maintenant légèrement enfoncée, c'est-à-dire en restant sur la plage de mode « roue libre », le dispositif de commande 34 va, outre de réduire, voire couper, la charge du ou d'au moins un des moteurs jusqu'alors en mode de transmission de puissance mécanique vers les roues, également commander la ou les chaînes de traction en mode « roue libre ». Ce mode est particulièrement intéressant dans la mesure où le véhicule peut continuer à rouler sur son erre sans subir de force de décélération substantielle de la part de la ou des chaînes de traction. Lorsque le conducteur relâche totalement la pédale d'accélération 32, elle sort alors de la plage de « roue libre » et le dispositif de commande 34 peut être configuré pour commander la ou au moins une des chaînes de traction en mode « frein moteur ». En effet, un relâchement total de la pédale d'accélération signifie intuitivement de la part du conducteur qu'il désire ralentir, voire s'arrêter. Le mode « frein moteur » peut être récupératif ou non. En effet, notamment lorsque la batterie haute tension 18 est pleine ou presque pleine, un freinage récupératif via la deuxième chaîne de traction 28 n'est en principe pas souhaitable. La première chaîne de traction 8 peut alors par la fermeture de l'organe de couplage 14 et la coupure d'alimentation du moteur à combustion 10 assurer une fonction de frein moteur dite non récupérative. A l'inverse, lorsque la batterie haute tension 18 n'est pas pleinement chargée, il peut être souhaitable de la recharger par la machine électrique 30 de la deuxième chaîne de traction 28. Dans ce cas, la première chaîne de traction 8 peut rester ouverte, et la deuxième 28 est alors configurée pour que la machine électrique 30 animée par le train arrière 6 recharge électriquement la batterie 18 et, génère ainsi un couple de freinage récupératif. Le couple de freinage lors du relâchement de la pédale d'accélération peut être modulé en fonction de différents paramètres, comme notamment la vitesse du véhicule ou encore par une interface homme-machine, telle qu'un organe de sélection 36 situé sur la plancher de bord. Un signal correspondant au niveau de couple de freinage sélectionné est alors reçu par le dispositif de commande 34 qui va alors commander de manière correspondante la ou au moins une des chaînes de traction. En l'occurrence, dans le cas d'une sélection de niveau plus élevé du frein moteur, le dispositif de commande 34 va pouvoir par exemple systématiquement activer la première chaîne de traction 8 en mode frein moteur et, en complément, également la deuxième chaîne de traction 28. Le niveau de freinage moteur non récupératif de la première chaîne peut être modulé par la charge demandée au moteur à combustion. Pour la deuxième chaîne de traction, le niveau de freinage moteur récupératif peut être modulé, notamment via l'onduleur 20, en faisant varier l'intensité du courant de charge circulant entre la machine électrique 30 et la batterie haute tension 18. La figure 2 illustre un exemple de cartographie de l'enfoncement de la pédale d'accélération. En abscisse est représenté l'enfoncement de la pédale et en ordonnée le couple au niveau des roues du véhicule. On peut observer que la courbe corrélant le couple en question en fonction de l'enfoncement de la pédale, comprend trois plages. La première plage de « frein moteur » correspond à un relâchement de la pédale jusqu'à un enfoncement très faible, par exemple inférieur à 10%, ou 5%, de la course totale. La deuxième plage de « roue libre », consécutive à la première, correspond à un léger enfoncement de la pédale, par exemple entre 5% et 50%, préférentiellement entre 10% et 40% de la course totale. La troisième plage d'accélération est consécutive à la deuxième. Elle correspond par exemple à une plage allant de 50% à 100% de la course totale. La première plage montre une variation, en l'occurrence linéaire, entre le couple de freinage moteur et l'enfoncement de la pédale. En alternative ou en complément à ce qui a été décrit précédemment en relation avec le mode « frein moteur », le couple résistant produit par le ou les chaînes de traction peut être également modulé par la position de la pédale. En effet, en complément à, ou en remplacement de, l'organe de sélection 36, le couple de frein moteur peut être modulé par le degré d'enfoncement de la pédale 32, un lâcher complet de la pédale correspondant à une valeur de couple maximale alors qu'un degré d'enfoncement à la limite maximale de la plage correspond à une valeur de couple minimale. L'étendue de la plage de « roue libre » peut être modulée par la vitesse du véhicule. Elle peut en effet augmenter avec la vitesse. Elle peut également varier en fonction de la vitesse moyenne d'enfoncement de la pédale, de manière à diminuer avec cette vitesse. Une vitesse élevée d'enfoncement de la pédale est indicatrice d'un mode de conduite rapide, peu enclin à faire du « roue libre ». A l'inverse, une vitesse moyenne d'enfoncement de la pédale indique un mode de conduite plus défensif et davantage enclin à pratiquer du « roue libre ». La vitesse moyenne d'enfoncement peut par ailleurs couvrir plusieurs séquences d'enfoncement successives, afin d'être davantage représentative du mode de conduite générale du conducteur. Au-delà d'une certaine vitesse d'enfoncement, la plage de « roue libre » peut par ailleurs disparaître, pour éventuellement ensuite réapparaître lorsque la vitesse d'enfoncement après cela passe en dessous de la valeur limite susmentionnée. La configuration en mode « roue libre » peut cependant rester conditionnée à une ou des conditions d'activation, telles qu'une temporisation de validation, et/ou en l'absence d'interdiction pour cause sécuritaire et/ou en l'absence de pente montante. Le couple légèrement négatif exprimé par la portion essentiellement horizontale de la courbe caractéristique de la plage de « roue libre » correspond essentiellement aux forces de frottement de la ou des chaînes de traction décrites ci-avant. L'exemple qui vient d'être décrit en relation avec la figure 1 présente une architecture bien spécifique de véhicule. Il est important de noter que l'invention s'applique à différentes architectures, autres que celle décrite à la figure 1. Elle est en effet applicable à des véhicules hybrides présentant d'autres architectures, comme par exemple une seule chaîne de traction comprenant, en série, une boîte de vitesses, un premier organe de couplage, une machine électrique, un deuxième organe de couplage et un moteur à combustion. Dans ce cas, la chaîne de traction est hybride et anime en principe un seul essieu. L'invention est également applicable à un véhicule comprenant une chaîne de traction classique à moteur à combustion. Dans ce cas, le mode « frein moteur » peut être non récupératif. Il peut toutefois être récupératif en alimentant par exemple un réservoir d'air comprimé. L'invention est également applicable à un véhicule électrique avec une seule chaîne de traction uniquement électrique.

II est également à noter que la plage de « roue libre » peut n'être active que lors d'un mouvement de relâchement de la pédale d'accélération. Pour ce faire, le dispositif de commande ou éventuellement une interface de commande entre la pédale et ledit dispositif de commande, peut être configuré pour, sur base de l'observation de l'enfoncement de la pédale, de ne prévoir la plage de « roue libre » que lorsque la pédale se déplace dans un sens de relâchement sur un secteur minimal et éventuellement à partir d'un niveau d'enfoncement minimal. A titre d'exemple, le secteur minimal pourrait être compris entre 5% et 30% de la course totale et le niveau d'enfoncement minimal compris entre 40% et 100% de la course totale.

Claims

REVENDICATIONS1. Procédé de contrôle d'une ou plusieurs chaînes de traction (8, 28) d'un véhicule automobile (2) en fonction de la position de la pédale d'accélération (32) du véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend l'étape suivante : - commande de la ou des chaînes de traction (8, 28) dans un mode « roue libre » lorsque l'enfoncement de la pédale d'accélération (32) est dans une plage comprise entre 5% et 50%, préférentiellement entre 10% et 40%, de sa course maximale. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mode « roue libre » de la ou des chaînes de traction (8, 28) est configuré pour désaccoupler mécaniquement et/ou électriquement les roues motrices (4, 6) du véhicule du ou des moteurs (10, 30) de ladite ou desdites chaînes de traction. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mode « roue libre » de la ou des chaînes de traction (8, 28) est configuré pour appliquer, aux roues motrices ou à aux moins deux des roues motrices (4, 6) du véhicule, un couple de freinage inférieur à 100 N.m. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'étendue de la plage d'enfoncement de la pédale d'accélération (32) commandant le mode « roue libre » diminue lorsque la vitesse moyenne d'enfoncement de la pédale d'accélération est supérieure à une valeur limite. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'étendue de la plage d'enfoncement de la pédale d'accélération (32) commandant le mode « roue libre » augmente avec la vitesse du véhicule.2. 3. 4. 5. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, l'étape suivante : - commande de la ou des chaînes de traction (8, 28) dans un mode « frein moteur » lorsque l'enfoncement de la pédale d'accélération (32) est dans une plage comprise entre 0% et 20%, préférentiellement entre 0% et 10%, de sa course maximale, préférentiellement lorsque l'enfoncement de la pédale d'accélération est nul. 3014 805 11 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le mode « frein moteur » de la ou des chaînes de traction (8, 28) est configuré pour être « récupératif » en rechargeant un dispositif de stockage d'énergie (18) en fonction, notamment, de la vitesse du véhicule et du niveau de charge dudit 5 dispositif (18). 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le mode « récupératif » de la ou des chaînes de traction (8, 28) est configuré pour moduler le niveau de décélération en fonction de la vitesse du véhicule, de l'enfoncement de la pédale d'accélération (32), et/ou en fonction d'une 10 sélection par le conducteur via une interface homme-machine spécifique (36). 9. Véhicule automobile (2) comprenant : - au moins une chaîne de traction (8, 28) ; - une pédale d'accélération (32) ; et - un dispositif de contrôle (34) de la ou des chaînes de traction en fonction 15 notamment de la position d'enfoncement de la pédale d'accélération ; caractérisé en ce que le dispositif de contrôle comprend un ou plusieurs microcontrôleurs configuré(s) pour mettre en oeuvre le procédé selon l'une des revendications 1 à 8. 20 10. Véhicule automobile (2) selon la revendication 9, caractérisé en ce que la ou les chaînes de traction (8, 28) comprennent au moins un moteur (10) relié cinématiquement à des roues motrices (4) du véhicule via un organe de couplage (14), le dispositif de contrôle (34) étant configuré pour ouvrir ledit organe de couplage (14) lorsqu'il commande la ou les chaînes de traction (8, 25 28) dans le mode « roue libre ».