FR3018057A1 - Assistance au deplacement d'un objet roulant par un asservissement utilisant l'acceleration de l'objet roulant - Google Patents

Assistance au deplacement d'un objet roulant par un asservissement utilisant l'acceleration de l'objet roulant Download PDF

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La gestion d'un objet roulant comprend l'application à l'objet roulant d'une force extérieure d'entrainement (FE). Un moteur électrique solidaire de l'objet roulant délivre une force motrice (FMO) auxiliaire à la force extérieure d'entrainement (FE). Il est prévu un asservissement de la force extérieure d'entrainement (FE) agissant sur la force motrice (FMO) à partir d'une consigne (C) d'entrée représentative de la force extérieure d'entrainement désirée. L'accélération (A) de l'objet roulant au moins dans sa direction de roulage est déterminée. Le moteur électrique est piloté de sorte que la force motrice (FMO) délivrée par le moteur électrique est régulée en prenant en compte l'accélération (A) déterminée et ladite consigne (C) d'une manière assurant la modulation de la force extérieure d'entrainement (FE) en fonction de ladite consigne (C).

Description

Assistance au déplacement d'un objet roulant par un asservissement utilisant l'accélération de l'objet roulant Domaine technique de l'invention L'invention concerne un procédé de gestion d'un objet roulant, comprenant une étape d'application à l'objet roulant d'une force extérieure d'entrainement et une étape dans laquelle un moteur électrique solidaire de l'objet roulant délivre une force motrice auxiliaire à la force extérieure d'entrainement. Le procédé comprend une phase d'asservissement de la force extérieure d'entrainement mise en oeuvre par un système d'asservissement permettant d'agir sur la force motrice et prenant en entrée une consigne représentative de la force extérieure d'entrainement désirée. L'invention a également pour objet un dispositif mettant en oeuvre le procédé de gestion et un objet roulant comprenant un tel dispositif. État de la technique Le domaine visé concerne ainsi toute sorte d'objet roulant, tel qu'un vélo à assistance électrique, une remorque motorisée, un chariot électrique par exemple de type porte-bagages, une trottinette électrique, un transpalette électrique... Pour apporter les efforts mécaniques nécessaires au déplacement de l'objet roulant durant son roulage, il est connu d'appliquer sur l'objet roulant une force extérieure d'entrainement et de la compléter par une force motrice auxiliaire afin d'assister la force extérieure d'entrainement.
La gestion de la force extérieure d'entrainement peut se faire via un système d'asservissement prenant en entrée une consigne représentative de la force extérieure désirée. Par exemple, pour le cas d'un vélo à assistance électrique, la force extérieure d'entrainement correspond aux efforts de pédalage transmis par l'utilisateur aux pédales tandis que la force motrice auxiliaire est la force délivrée par le moteur électrique qui équipe le vélo et qui entraîne l'une des roues en rotation afin d'assister l'utilisateur. La force extérieure d'entrainement est alors réduite par rapport à celle qui devrait être nécessaire sur un vélo dépourvu d'une telle assistance. Un autre exemple correspond à un véhicule à motorisation hybride, tel qu'une motocyclette ou une automobile, utilisant un moteur thermique délivrant une force assimilable à la force extérieure d'entrainement et un moteur électrique délivrant la force motrice auxiliaire assistant le moteur thermique. Dans des solutions connues, le pilotage du moteur électrique se pratique en utilisant un capteur de couple ou capteur d'effort nécessaire pour la mise en oeuvre de l'asservissement. Ainsi, pour l'exemple d'un vélo à assistance électrique, la solution décrite dans le document EP-A12607223 utilise un capteur de couple mécanique au niveau du pédalier qui, avec un facteur de mise en forme, permet de piloter proportionnellement le moteur électrique du vélo. Le document W02011/26275 prévoit quant à lui un capteur d'effort positionné sur la chaine du vélo. Le document EP-A1-2028098 décrit l'utilisation de capteurs d'effort implantés sur les pédales, permettant de remonter au couple appliqué au pédalier.30 Dans l'exemple d'un objet roulant constitué par une remorque électrique autonome, les solutions décrites dans les documents W02012/095615, US20080023234 et W02011/069136 utilisent un capteur d'effort ou un capteur de position pour la mise en oeuvre de l'asservissement lié au pilotage du moteur électrique. Un premier problème est que ces solutions sont relativement coûteuses, notamment en raison du coût des capteurs d'effort ou de position utilisés pour l'asservissement. Un autre problème est qu'elles sont intrusives dans la conception de l'objet roulant ou dans le comportement de l'utilisateur, en ce sens qu'elles réclament soit une adaptation des pièces de l'objet roulant et ne permettent pas l'utilisation de pièces standards, ce qui renforce encore la problématique du coût financier, soit une adaptation du comportement de l'utilisateur qui doit par exemple mettre en oeuvre une action sur une gâchette d'accélération. Objet de l'invention Le but de la présente invention est de proposer une solution de gestion d'un objet roulant qui remédie aux inconvénients listés ci-dessus. Notamment, un objet de l'invention est de fournir un procédé et un dispositif de gestion d'un objet roulant soumis à la force extérieure d'entrainement et à la force motrice auxiliaire, qui permettent : - d'être relativement peu onéreuse, - d'être plus ergonomique et d'améliorer la flexibilité, notamment en permettant d'offrir une multitude de modes de fonctionnement du système d'asservissement, permettant une modulation dans le temps de la consigne relative à la force extérieure d'entrainement, - de ne pas être intrusive dans la conception de l'objet roulant ou dans le comportement de l'utilisateur.
Cet objet peut être atteint par l'intermédiaire d'un procédé de gestion d'un objet roulant, comprenant une étape d'application à l'objet roulant d'une force extérieure d'entrainement et une étape dans laquelle un moteur électrique solidaire de l'objet roulant délivre une force motrice auxiliaire à la force extérieure d'entrainement, le procédé comprenant une phase d'asservissement de la force extérieure d'entrainement mise en oeuvre par un système d'asservissement permettant d'agir sur la force motrice et prenant en entrée une consigne représentative de la force extérieure d'entrainement désirée, la phase d'asservissement comprenant une étape de détermination de l'accélération de l'objet roulant au moins dans sa direction de roulage et une étape de pilotage du moteur électrique dans laquelle la force motrice délivrée par le moteur électrique est régulée en prenant en compte l'accélération déterminée et ladite consigne d'une manière assurant la modulation de la force extérieure d'entrainement en fonction de ladite consigne. L'étape de détermination de l'accélération peut être mise en oeuvre de manière directe en utilisant un accéléromètre et/ou de manière indirecte 20 en mettant en oeuvre une mesure de la position et/ou de la vitesse de l'objet roulant. De préférence, le procédé de gestion comprend une étape d'élaboration de la consigne représentative de la force extérieure d'entrainement 25 désirée, à partir de critères de paramétrage prenant en compte des informations extérieures à l'objet roulant telles qu'une quantité d'énergie électrique stockée dans une batterie d'alimentation du moteur électrique, un profil de puissance et/ou un profil de vitesse sélectionné parmi une pluralité de profils prédéterminés et enregistrés dans une mémoire, ou un 30 profil du parcours à parcourir par l'objet roulant.
L'étape de détermination de l'accélération est, selon un mode de réalisation particulier, incluse dans une étape d'évaluation indirecte de la force extérieure d'entrainement mise en oeuvre par le système d'asservissement. L'étape d'évaluation indirecte de la force extérieure d'entrainement peut comprendre tout ou partie des étapes suivantes : une étape d'estimation de la masse de l'objet roulant de sorte que l'étape de pilotage du moteur électrique tient compte de la masse estimée, une étape d'approximation de la pente du terrain sur lequel repose l'objet roulant, une étape d'estimation de la force de frottement sur l'axe de roulage subie par l'objet roulant durant son roulage, une étape de mesure de la force motrice évaluée délivrée par le moteur électrique, notamment à partir d'une détermination du courant électrique alimentant le moteur électrique, des constantes électriques du moteur, et de la valeur du rayon de la roue de l'objet roulant entraînée en rotation par le moteur électrique. L'étape d'évaluation indirecte de la force extérieure d'entrainement peut comprendre une première étape de calcul de la différence entre d'une part la force correspondant au produit entre la masse estimée de l'objet roulant et l'accélération de l'objet roulant dans sa direction de roulage, et d'autre part la force de frottement estimée, la force motrice évaluée délivrée par le moteur électrique, et la projection du poids évalué de l'objet roulant sur son axe de roulage, la première étape de calcul étant mise en oeuvre par un premier comparateur du système d'asservissement.
Selon un mode de mise en oeuvre avantageux, l'étape d'estimation de la masse de l'objet roulant comprend une étape de mesure de la masse de l'objet roulant et/ou une étape de paramétrage par l'utilisateur et/ou une étape de calibration dans laquelle le moteur électrique délivre une puissance connue et dans laquelle la masse de l'objet roulant est estimée de manière indirecte soit à partir d'une mesure du déplacement de l'objet roulant pendant une durée temporelle connue, soit à partir d'une mesure de la durée temporelle nécessaire à l'objet roulant pour parcourir une distance connue. L'étape d'approximation de la pente du terrain peut comprendre une étape de comparaison entre, d'une part, une valeur de sortie d'un accéléromètre solidaire de l'objet roulant, ladite valeur de sortie étant représentative de l'accélération de l'objet roulant dans sa direction de roulage et de la pente du terrain par rapport à l'horizontale, et d'autre part une valeur d'accélération de l'objet roulant dans sa direction de roulage établie par le calcul d'une dérivée de deuxième ordre de la position de l'objet roulant ou d'une dérivée de premier ordre de la vitesse de l'objet roulant. Le procédé de gestion peut aussi comprendre une deuxième étape de calcul d'un écart entre la consigne représentative de la force extérieure d'entrainement désirée et la force extérieure d'entrainement évaluée, mise en oeuvre par un deuxième comparateur du système d'asservissement.
Le système d'asservissement peut comprendre un bloc fonctionnel de pilotage du moteur électrique prenant en entrée ledit écart ou un paramètre déterminé à partir dudit écart, notamment par un bloc correcteur prenant en entrée ledit écart et dont la valeur de sortie est prise en entrée par le bloc fonctionnel de pilotage du moteur. Le bloc fonctionnel de pilotage du moteur électrique peut notamment délivrer en sortie un signal représentatif de la force motrice délivrée par le moteur électrique. Un dispositif de gestion d'un objet roulant, pourra donc comprendre les éléments logiciels et matériels qui mettent en oeuvre le procédé de gestion décrit précédemment.
Le dispositif de gestion peut comprendre un moteur électrique solidaire de l'objet roulant délivrant une force motrice auxiliaire à une force extérieure d'entrainement appliquée à l'objet pour son roulage, et un élément de détermination de l'accélération de l'objet roulant au moins dans sa direction de roulage, notamment de type accéléromètre, intégré dans le rotor et/ou dans le stator du moteur électrique. De plus, un objet roulant, tel qu'un vélo à assistance électrique, une remorque motorisée, un chariot électrique par exemple de type porte- bagages, une trottinette électrique, un transpalette électrique, pourra comprendre un tel dispositif de gestion. Description sommaire des dessins D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés sur la figure unique qui illustre le schéma d'asservissement général d'un exemple de dispositif mettant en oeuvre un exemple de procédé de gestion selon l'invention. Description de modes préférentiels de l'invention En référence à la figure unique annexée, il est décrit ici de manière générale un procédé de gestion d'un objet roulant. Par « gestion », on entend ici notamment le contrôle dynamique de l'objet dans le cadre de son roulage, notamment en termes d'assistance dans son déplacement. Le procédé de gestion comprend une étape d'application à l'objet roulant d'une force extérieure d'entrainement FE et une étape dans laquelle un moteur électrique solidaire de l'objet roulant délivre une force motrice FMO auxiliaire à la force extérieure d'entrainement FE. Ainsi, le procédé comprend une phase d'asservissement de la force extérieure d'entrainement FE mise en oeuvre par un système d'asservissement (dont un exemple est visible sur la figure unique annexée) permettant d'agir sur la force motrice auxiliaire FMO et prenant en entrée une consigne C représentative de la force extérieure d'entrainement désirée. L'objectif du système d'asservissement est de piloter correctement le moteur électrique pour que celui-ci délivre une force motrice FMO permettant de faire rapprocher autant que possible la force extérieure d'entrainement FE à la consigne C représentative de la force extérieure désirée. L'invention concerne aussi un dispositif de gestion de l'objet roulant, comprenant les éléments logiciels et matériels qui mettent en oeuvre le procédé de gestion. Le procédé de gestion et le dispositif de gestion sont applicables à toute sorte d'objet roulant, tel qu'un vélo à assistance électrique, une remorque motorisée, un chariot électrique par exemple de type porte-bagages, une trottinette électrique, un transpalette électrique... L'invention concerne également l'objet roulant comprenant ce dispositif de gestion. Par « force extérieure d'entraînement », il convient de préférence de comprendre qu'il s'agit d'une force principale appliquée à l'objet roulant en vue de son entraînement, en dehors des efforts délivrés par le moteur électrique qui sont des efforts d'assistance en complément de cette force principale afin d'assister le déplacement de l'objet roulant. Par exemple, pour le cas d'un vélo à assistance électrique, la force extérieure d'entrainement correspond aux efforts de pédalage transmis par l'utilisateur aux pédales tandis que la force motrice auxiliaire est la force délivrée par le moteur électrique qui équipe le vélo et qui entraîne l'une des roues en rotation afin d'assister l'utilisateur. Un autre exemple dans lequel le procédé et le dispositif peuvent avantageusement être utilisés correspond à un objet roulant à motorisation hybride, tel qu'une motocyclette ou une automobile, utilisant un moteur thermique délivrant une force principale assimilable à la force extérieure d'entrainement et le moteur électrique délivre alors la force motrice auxiliaire assistant le moteur thermique.
La phase d'asservissement comprend une étape de détermination de l'accélération A de l'objet roulant au moins dans sa direction de roulage. D'autre part, le système d'asservissement prend en entrée l'accélération A de l'objet roulant de sorte que la phase d'asservissement comprend une étape de pilotage du moteur électrique dans laquelle la force motrice FMO auxiliaire délivrée par le moteur électrique est régulée en prenant en compte l'accélération A déterminée et la consigne C d'une manière assurant la modulation de la force extérieure d'entrainement FE en fonction de la consigne C.
Selon un mode de réalisation, l'étape de détermination de l'accélération A de l'objet roulant est mise en oeuvre de manière directe en utilisant un accéléromètre et/ou de manière indirecte en mettant en oeuvre une mesure de la position et/ou de la vitesse de l'objet roulant. Dans la deuxième possibilité, un capteur de position et/ou de vitesse pourra être utilisé et transmettra le résultat de sa mesure à un calculateur idoine apte à déterminer, à partir de ce résultat, l'accélération A de l'objet roulant. De manière particulièrement avantageuse, le procédé peut comprendre une étape d'élaboration de la consigne C représentative de la force extérieure d'entrainement désirée, à partir de critères de paramétrage prenant en compte des informations extérieures à l'objet roulant, telles que la quantité d'énergie électrique stockée dans la batterie d'alimentation du moteur électrique, un profil de puissance et/ou un profil de vitesse sélectionné parmi une pluralité de profils prédéterminés et enregistrés dans une mémoire, ou un profil du parcours à parcourir par l'objet roulant. L'étape d'élaboration de la consigne C est mise en oeuvre dans le bloc fonctionnel repéré 20. Par exemple, la consigne C pourra être égale à 0 (cas illustré « = 0 ») dans le cas où il sera recherché une force extérieure d'entraînement FE la plus proche possible de zéro. La consigne C pourra être fixée à une valeur constante à déterminer en fonction des besoins de l'utilisateur (cas illustré « = cte. ») dans le cas où il sera recherchée une force extérieure d'entraînement FE la plus constante possible autour de cette valeur de consigne constante prédéterminée. La consigne C pourra également subir une modulation dans le temps (cas illustré « = f(t, ...) »), en fonction éventuellement d'autres paramètres que le temps, par exemple tels que le profil du parcours ou bien encore des critères associés à la puissance recherchée par l'utilisateur à délivrer via la force extérieure d'entraînement FE, ou encore le niveau d'énergie électrique restant dans la batterie destinée à alimenter le moteur électrique. Selon un mode de réalisation, l'étape de détermination de l'accélération A de l'objet roulant fait partie intégrante d'une étape plus générale, mise en oeuvre par le système d'asservissement, consistant à évaluer de manière indirecte la force extérieure d'entrainement. La force extérieure d'entraînement est donc repérée FE tandis que la force extérieure d'entraînement ainsi évaluée est repérée FEE.
C'est un avantage de la solution que de parvenir à une évaluation indirecte de la force extérieure d'entraînement (valeur FEE) sans avoir à utiliser un capteur d'effort ou de couple mesurant directement la force FE, contrairement à l'art antérieur. Ainsi, l'étape d'évaluation indirecte de la force extérieure d'entrainement, autrement dit consistant à fournir la valeur évaluée FEE de la force extérieure d'entraînement FE, peut comprendre tout ou partie des étapes suivantes : - une étape d'estimation de la masse M de l'objet roulant de sorte que l'étape de pilotage du moteur électrique tient compte de la masse M estimée, - une étape de détermination de l'accélération A de l'objet roulant dans sa direction de roulage, - une étape d'approximation de la pente du terrain sur lequel repose l'objet roulant, - une étape d'estimation de la force de frottement sur l'axe de roulage, repérée FVE, prenant en compte tous les frottements exercés sur l'objet roulant durant son roulage notamment ceux de type aérodynamique mais aussi ceux de type mécanique comme par exemple le frottement des roues sur le sol, - une étape de mesure de la force motrice évaluée FMOE délivrée par le moteur électrique, notamment à partir d'une détermination du courant électrique alimentant le moteur électrique, des constantes électriques du moteur, et de la valeur du rayon de la roue de l'objet roulant entraînée en rotation par le moteur électrique. De préférence, l'étape d'évaluation indirecte de la force extérieure d'entrainement FE, autrement dit l'étape de fourniture de la force extérieure d'entraînement évaluée FEE, comprend une première étape de calcul (mise en oeuvre par un premier comparateur 18 du système d'asservissement) de la différence entre d'une part la force FMAE évaluée correspondant au produit entre la masse M estimée de l'objet roulant et l'accélération A déterminée de l'objet roulant dans sa direction de roulage (entrée « + » du premier comparateur 18), et d'autre part la force de frottement estimée FVE (entrée « - » du premier comparateur 18), la force motrice évaluée FMOE délivrée par le moteur électrique (entrée « - » du premier comparateur 18), et la projection PE du poids évalué de l'objet roulant sur son axe de roulage (entrée « - » du premier comparateur 18) qui est égale au produit de la masse M, par le sinus de la pente du terrain et par la constante gravitationnelle.
Ainsi, la valeur de FEE est égale à la force FMAE moins la force motrice évaluée FMOE, moins la force de frottement estimée FVE, moins la projection PE du poids évalué de l'objet roulant sur son axe de roulage (définie négative dans le cas d'un terrain montant et positive dans le cas d'un terrain descendant). La valeur de la force de frottement estimée FVE est notamment égale au produit d'une constante à estimer en fonction de l'objet roulant et du système mécanique en général, par le carré de la vitesse mesurée de l'objet roulant. L'étape d'estimation de la masse M de l'objet roulant comprend une étape de mesure directe de la masse de l'objet roulant et/ou une étape de paramétrage par l'utilisateur, qui peut à cet effet définir une valeur de 25 la masse M au niveau d'une interface homme-machine dédiée. Alternativement ou en combinaison, l'étape d'estimation de la masse M de l'objet roulant peut comprendre une étape de calibration dans laquelle le moteur électrique délivre une puissance connue et dans laquelle la 30 masse de l'objet roulant est estimée de manière indirecte à partir soit d'une mesure du déplacement de l'objet roulant pendant une durée temporelle connue, soit d'une mesure de la durée temporelle nécessaire à l'objet roulant pour parcourir une distance connue. Cette mesure doit s'effectuer sur pente nulle ou peut être associée à une mesure de la pente du terrain pour en déduire une approximation de la masse M de l'objet. Cette distance est par exemple de l'ordre de quelques centimètres correspondant à une dizaine de degrés de tour de roue. Cette durée temporelle est quant à elle égale par exemple à quelques centaines de millisecondes.
Selon un mode de réalisation, l'étape d'approximation de la pente du terrain comprend une étape de comparaison entre, d'une part, une valeur de sortie d'un accéléromètre solidaire de l'objet roulant (cette valeur de sortie étant représentative de l'accélération de l'objet roulant dans sa direction de roulage ajoutée à un décalage proportionnel à la pente du terrain par rapport à l'horizontale) et d'autre part une valeur d'accélération de l'objet roulant dans sa direction de roulage établie par le calcul d'une dérivée de deuxième ordre de la position de l'objet roulant ou d'une dérivée de premier ordre de la vitesse de l'objet roulant. Ces calculs peuvent être faits par tout calculateur adapté en relation avec le système d'asservissement. Il reste toutefois que la pente du terrain peut être déterminée de toute autre manière, que ce soit par une mesure directe par tout moyen adapté ou par toute autre évaluation indirecte. Le procédé de gestion peut avantageusement comprendre une deuxième étape de calcul, mise en oeuvre par un deuxième comparateur 10 du système d'asservissement, d'un écart repéré E entre la consigne C représentative de la force extérieure d'entrainement désirée (entrée « + » du deuxième comparateur 10) et la force extérieure d'entrainement évaluée FEE (entrée « - » du deuxième comparateur 10).30 Le système d'asservissement comprend aussi un bloc fonctionnel 14 de pilotage du moteur électrique prenant en entrée l'écart E calculé par le deuxième comparateur 10, ou un paramètre déterminé à partir de cet écart E, notamment par un bloc correcteur 12 prenant en entrée ledit écart E et dont la valeur de sortie S est alors prise en entrée par le bloc fonctionnel 14 de pilotage du moteur. Ensuite, le bloc fonctionnel 14 de pilotage du moteur électrique délivre en sortie un signal représentatif de la force motrice désirée FMO délivrée par le moteur électrique. Puis, la force extérieure d'entrainement FE asservie en fonction de la consigne C représentative de la force extérieure d'entraînement désirée correspond à l'écart entre la force FMA égale au produit entre la masse réelle de l'objet roulant et l'accélération réelle de l'objet roulant dans sa direction de roulage et d'une part la force motrice FMO délivrée par le moteur électrique et d'autre part la somme entre la force réelle de frottement FV et la projection P du poids réel de l'objet roulant sur son axe de roulage. Les grandeurs FMA, FV, P, FMO sont les grandeurs réelles, qui sont concrètement appliquées à l'objet roulant, contrairement aux valeurs précédentes FMAE, FVE, PE, FMOE qui sont des valeurs mesurées ou estimées afin de parvenir à une évaluation de la force FEE. Il en est de même pour la force d'entraînement FE qui est la force d'entraînement réelle et qui est une grandeur distincte de la force d'entraînement estimée FEE. Ainsi, la valeur de FE est égale à la force FMA moins la force motrice désirée FMO, moins la force réelle de frottement FV, moins la projection P du poids de l'objet roulant sur son axe de roulage (définie négative dans le cas d'un terrain montant et positive dans le cas d'un terrain descendant). Il s'agit là des dispositions qui se passent physiquement et qui résultent de l'application du principe fondamental de la dynamique à l'objet roulant. Le dispositif de gestion comprendra ainsi tous les éléments électriques, capteurs, les moyens de calculs et les logiciels associés, nécessaires à la mise en oeuvre des étapes de tout mode de réalisation d'un procédé de gestion tel que décrit précédemment. En particulier, le dispositif de gestion pourra comprendre un moteur électrique solidaire de l'objet roulant délivrant une force motrice FMO auxiliaire à une force extérieure d'entrainement FE appliquée à l'objet pour son roulage, et un élément de détermination de l'accélération A de l'objet roulant au moins dans sa direction de roulage, notamment de type accéléromètre comme indiqué précédemment, intégré dans le rotor et/ou dans le stator du moteur électrique. Il n'est alors pas nécessaire d'ajouter de capteur sur l'objet roulant autre que ce moteur électrique muni de l'élément de détermination de l'accélération A. Les avantages de la solution sont essentiellement : - d'être relativement peu onéreuse, - d'être plus ergonomique que dans l'art antérieur et d'améliorer la flexibilité, notamment en permettant d'offrir une multitude de modes de fonctionnement du système d'asservissement, notamment offrant une possibilité de modulation dans le temps de la consigne C relative à la force extérieure d'entrainement FE, - de ne pas être intrusive dans la conception de l'objet roulant ou dans le comportement de l'utilisateur.

Claims (14)

  1. REVENDICATIONS1. Procédé de gestion d'un objet roulant, comprenant une étape d'application à l'objet roulant d'une force extérieure d'entrainement (FE) et une étape dans laquelle un moteur électrique solidaire de l'objet roulant délivre une force motrice (FMO) auxiliaire à la force extérieure d'entrainement (FE), le procédé comprenant une phase d'asservissement de la force extérieure d'entrainement (FE) mise en oeuvre par un système d'asservissement permettant d'agir sur la force motrice (FMO) et prenant en entrée une consigne (C) représentative de la force extérieure d'entrainement désirée, le procédé étant caractérisé en ce que la phase d'asservissement comprend une étape de détermination de l'accélération (A) de l'objet roulant au moins dans sa direction de roulage et une étape de pilotage du moteur électrique dans laquelle la force motrice (FMO) délivrée par le moteur électrique est régulée en prenant en compte l'accélération (A) déterminée et ladite consigne (C) d'une manière assurant la modulation de la force extérieure d'entrainement (FE) en fonction de ladite consigne (C).
  2. 2. Procédé de gestion selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de détermination de l'accélération (A) est mise en oeuvre de manière directe en utilisant un accéléromètre et/ou de manière indirecte en mettant en oeuvre une mesure de la position et/ou de la vitesse de l'objet roulant.
  3. 3. Procédé de gestion selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend une étape d'élaboration de la consigne (C) représentative de la force extérieure d'entrainement désirée, à partir de critères de paramétrage prenant en compte des informations extérieures à l'objet roulant telles qu'une quantité d'énergie électriquestockée dans une batterie d'alimentation du moteur électrique, un profil de puissance et/ou un profil de vitesse sélectionné parmi une pluralité de profils prédéterminés et enregistrés dans une mémoire, ou un profil du parcours à parcourir par l'objet roulant.
  4. 4. Procédé de gestion selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'étape de détermination de l'accélération (A) est incluse dans une étape d'évaluation indirecte de la force extérieure d'entrainement (FEE) mise en oeuvre par le système d'asservissement.
  5. 5. Procédé de gestion selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'étape d'évaluation indirecte de la force extérieure d'entrainement (FEE) comprend tout ou partie des étapes suivantes : une étape d'estimation de la masse (M) de l'objet roulant de sorte que l'étape de pilotage du moteur électrique tient compte de la masse (M) estimée, une étape d'estimation de la force de frottement sur l'axe de roulage (FVE) subie par l'objet roulant durant son roulage, une étape de mesure de la force motrice évaluée (FMOE) délivrée par le moteur électrique, notamment à partir d'une détermination du courant électrique alimentant le moteur électrique, des constantes électriques du moteur, et de la valeur du rayon de la roue de l'objet roulant entraînée en rotation par le moteur électrique.
  6. 6. Procédé de gestion selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'étape d'évaluation indirecte de la force extérieure d'entrainement (FEE) comprend une première étape de calcul de la différence entre d'une part la force (FMAE) correspondant au produit entre la masse (M) estimée de l'objet roulant et l'accélération (A) de l'objet roulant dans sa direction de roulage, et d'autre part la force de frottement estimée (FVE), la force motrice évaluée (FMOE) délivrée par le moteur électrique, et la projection(PE) du poids évalué de l'objet roulant sur son axe de roulage, la première étape de calcul étant mise en oeuvre par un premier comparateur (18) du système d'asservissement.
  7. 7. Procédé de gestion selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que l'étape d'estimation de la masse (M) de l'objet roulant comprend une étape de mesure de la masse (M) de l'objet roulant et/ou une étape de paramétrage par l'utilisateur et/ou une étape de calibration dans laquelle le moteur électrique délivre une puissance connue et dans laquelle la masse de l'objet roulant est estimée de manière indirecte soit à partir d'une mesure du déplacement de l'objet roulant pendant une durée temporelle connue, soit à partir d'une mesure de la durée temporelle nécessaire à l'objet roulant pour parcourir une distance connue.
  8. 8. Procédé de gestion selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que l'étape d'approximation de la pente du terrain comprend une étape de comparaison entre, d'une part, une valeur de sortie d'un accéléromètre solidaire de l'objet roulant, ladite valeur de sortie étant représentative de l'accélération de l'objet roulant dans sa direction de roulage et de la pente du terrain par rapport à l'horizontale, et d'autre part une valeur d'accélération de l'objet roulant dans sa direction de roulage établie par le calcul d'une dérivée de deuxième ordre de la position de l'objet roulant ou d'une dérivée de premier ordre de la vitesse de l'objet roulant.
  9. 9. Procédé de gestion selon l'une des revendications 4 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend une deuxième étape de calcul d'un écart (E) entre la consigne (C) représentative de la force extérieure d'entrainement désirée et la force extérieure d'entrainement évaluée(FEE), mise en oeuvre par un deuxième comparateur (10) du système d'asservissement.
  10. 10. Procédé de gestion selon la revendication 9, caractérisé en ce que le système d'asservissement comprend un bloc fonctionnel (14) de pilotage du moteur électrique prenant en entrée ledit écart (E) ou un paramètre déterminé à partir dudit écart (E), notamment par un bloc correcteur (12) prenant en entrée ledit écart (E) et dont la valeur de sortie (S) est prise en entrée par le bloc fonctionnel (14) de pilotage du moteur.
  11. 11. Procédé de gestion selon la revendication 10, caractérisé en ce que le bloc fonctionnel (14) de pilotage du moteur électrique délivre en sortie un signal représentatif de la force motrice (FMO) délivrée par le moteur électrique.
  12. 12. Dispositif de gestion d'un objet roulant, comprenant les éléments logiciels et matériels qui mettent en oeuvre le procédé de gestion selon l'une des revendications 1 à 11.
  13. 13. Dispositif de gestion selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comprend un moteur électrique solidaire de l'objet roulant délivrant une force motrice (FMO) auxiliaire à une force extérieure d'entrainement (FE) appliquée à l'objet pour son roulage, et un élément de détermination de l'accélération (A) de l'objet roulant au moins dans sa direction de roulage, notamment de type accéléromètre, intégré dans le rotor et/ou dans le stator du moteur électrique.
  14. 14. Objet roulant, tel qu'un vélo à assistance électrique, une remorque motorisée, un chariot électrique par exemple de type porte-bagages, unetrottinette électrique, un transpalette électrique, comprenant un dispositif de gestion selon l'une quelconque des revendications 12 ou 13.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2865873T3 (es) * 2016-06-13 2021-10-18 Ninebot Beijing Tech Co Ltd Procedimiento y aparato de control de potencia, vehículo y soporte de almacenamiento informático
CN110114264B (zh) * 2016-12-28 2021-06-01 雅马哈发动机株式会社 电动辅助系统和电动辅助车辆
IT201700041556A1 (it) * 2017-04-13 2018-10-13 Effortless Mobility S R L Dispositivo di movimentazione motorizzato spinto a mano

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0926059A2 (fr) * 1997-12-24 1999-06-30 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Véhicule avec moteur auxiliaire et procédé de commande
DE10053043A1 (de) * 2000-10-13 2001-09-27 Frieder Herb Ansteuerung eines elektrisch betriebenen Tretrollers
JP2002145168A (ja) * 2000-11-17 2002-05-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 補助動力装置付き車輌とその制御方法
EP1236640A2 (fr) * 2001-02-28 2002-09-04 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Dispositif de contrôle pour bicyclette à moteur auxiliaire
JP2008162374A (ja) * 2006-12-27 2008-07-17 Bridgestone Corp 電動アシスト自転車用駆動力制御装置及び電動アシスト自転車
JP2009184437A (ja) * 2008-02-04 2009-08-20 Yamaha Motor Co Ltd 補助動力付き車両
CN201777370U (zh) * 2009-11-13 2011-03-30 郭文瑞 电动脚踏车速度感应助力控制装置
WO2012041891A1 (fr) * 2010-09-28 2012-04-05 B-Labs Ag Procédé de commande d'une propulsion auxiliaire électrique d'un véhicule actionné par la force musculaire et véhicule actionné par la force musculaire

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4024091B2 (ja) * 2002-06-21 2007-12-19 松下電器産業株式会社 補助動力付き車輌

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0926059A2 (fr) * 1997-12-24 1999-06-30 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Véhicule avec moteur auxiliaire et procédé de commande
DE10053043A1 (de) * 2000-10-13 2001-09-27 Frieder Herb Ansteuerung eines elektrisch betriebenen Tretrollers
JP2002145168A (ja) * 2000-11-17 2002-05-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 補助動力装置付き車輌とその制御方法
EP1236640A2 (fr) * 2001-02-28 2002-09-04 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Dispositif de contrôle pour bicyclette à moteur auxiliaire
JP2008162374A (ja) * 2006-12-27 2008-07-17 Bridgestone Corp 電動アシスト自転車用駆動力制御装置及び電動アシスト自転車
JP2009184437A (ja) * 2008-02-04 2009-08-20 Yamaha Motor Co Ltd 補助動力付き車両
CN201777370U (zh) * 2009-11-13 2011-03-30 郭文瑞 电动脚踏车速度感应助力控制装置
WO2012041891A1 (fr) * 2010-09-28 2012-04-05 B-Labs Ag Procédé de commande d'une propulsion auxiliaire électrique d'un véhicule actionné par la force musculaire et véhicule actionné par la force musculaire

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