FR3054189B1 - TORQUE CONTROL PROVIDED BY A MOTOR VEHICLE OF A PARALLEL HYBRID VEHICLE HAVING A MANUAL GEARBOX, ACCORDING TO THE CLUTCH - Google Patents
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Abstract
Un dispositif de contrôle (DC) équipe un véhicule (V) comprenant une chaîne de transmission hybride parallèle comportant au moins une machine motrice (MM) non thermique et une boîte de vitesses (BV) de type manuel, contrôlée par un levier de vitesse (LV) permettant à un conducteur de sélectionner des rapports dits thermiques et des rapports dits électriques, et couplée à un organe de couplage (OC) contrôlé par une pédale d'embrayage (PE). Ce dispositif (DC) est agencé, lorsqu'un rapport électrique est sélectionné, pour déterminer au moins un couple de limitation en fonction d'une valeur représentative d'un état en cours de la pédale d'embrayage (PE) et d'au moins un potentiel de couple de la machine motrice (MM), puis pour modifier une consigne de couple que doit fournir la machine motrice (MM) en fonction de ce couple de limitation déterminé.A control device (DC) equips a vehicle (V) comprising a parallel hybrid transmission chain comprising at least one non-thermal power engine (MM) and a gearbox (BV) of manual type controlled by a gear lever ( LV) allowing a driver to select so-called thermal reports and so-called electrical reports, and coupled to a coupling member (OC) controlled by a clutch pedal (PE). This device (DC) is arranged, when an electrical ratio is selected, to determine at least one limiting torque as a function of a value representative of a current state of the clutch pedal (PE) and of minus a torque potential of the prime mover (MM), then to modify a torque setpoint that the driving machine (MM) must provide as a function of this determined limiting torque.
Description
CONTRÔLE DU COUPLE FOURNI PAR UNE MACHINE MOTRICE D’UN VÉHICULE HYBRIDE PARALÈLLE À BOÎTE DE VITESSES MANUELLE, EN FONCTION DE L’EMBRAYAGE L’invention concerne les véhicules qui sont dits hybrides parallèles, et plus précisément le contrôle du couple de transmission fourni par les machines motrices non thermiques de tels véhicules.The invention relates to the vehicles which are said to be parallel hybrids, and more specifically to the control of the transmission torque provided by the vehicles, which are said to be parallel hybrids, and more specifically to the control of the transmission torque supplied by the vehicles. non-thermal engines of such vehicles.
On entend ici par « véhicule hybride parallèle >> un véhicule comportant une chaîne de transmission comprenant, d’une part, un moteur thermique, propre à être couplé à une boîte de vitesses de type manuel via un organe de couplage (comme par exemple un embrayage), en vue d’entraîner un train de transmission, et, d’autre part, au moins une machine motrice non thermique associée à des moyens de stockage d’énergie et propre à entraîner soit un autre train de transmission, soit le même train que le moteur thermique si sa liaison avec ce train est située en aval de la boîte de vitesses. On notera que l’invention concerne non seulement les véhicules hybrides de type dit HEV (« Hybrid Electric Vehicle >>), mais également les véhicules hybrides de type dit PHEV (« Plugin Hybrid Electric Vehicle »).The term "parallel hybrid vehicle" here means a vehicle comprising a transmission chain comprising, on the one hand, a thermal engine, capable of being coupled to a manual type gearbox via a coupling member (for example a clutch), in order to drive a transmission train, and, secondly, at least one non-thermal driving machine associated with energy storage means and suitable for driving either another transmission train, or the same train that the engine if its connection with this train is located downstream of the gearbox. It will be noted that the invention concerns not only hybrid vehicles of the so-called HEV (Hybrid Electric Vehicle) type, but also hybrid vehicles of the so-called PHEV (Plugin Hybrid Electric Vehicle) type.
Par ailleurs, on entend ici par « machine motrice non thermique >> une machine (ou moteur), électrique ou hydraulique ou à air comprimé, capable de fournir du couple de transmission (par exemple à des roues) à partir de l’énergie qui est stockée dans des moyens de stockage d’énergie, comme par exemple une batterie.Furthermore, the term "non-thermal driving machine" here means a machine (or motor), electrical or hydraulic or compressed air, capable of providing transmission torque (for example to wheels) from the energy which is stored in energy storage means, such as a battery.
Actuellement, la quasi-totalité des véhicules hybrides parallèles comprend une chaîne de transmission automatisée (c’est-à-dire à boîte de vitesses robotisée (automatique (ou BVA), manuelle pilotée (ou BVMP), à double embrayage (ou DCT), ou à transmission continûment variable (ou CVT)). Cet agencement permet de choisir le mode de transmission (électrique et/ou thermique), et de gérer les organes de couplage respectifs du moteur thermique et de la machine motrice ainsi que la transmission (sélection et engagement du rapport de démultiplication entre le moteur thermique et, par exemple, les roues du train associé) au moyen d’un algorithme qui interprète la volonté du conducteur en fonction, notamment, de la vitesse du véhicule, de l’enfoncement de la pédale d’accélérateur et de l’enfoncement de la pédale de frein.Currently, almost all parallel hybrid vehicles include an automated transmission chain (that is to say a robotized gearbox (automatic (or BVA), manual driven (or BVMP), double clutch (or DCT) This arrangement makes it possible to choose the transmission mode (electrical and / or thermal), and to manage the respective coupling members of the heat engine and the prime mover as well as the transmission ( selection and commitment of the gear ratio between the engine and, for example, the wheels of the associated train) by means of an algorithm that interprets the driver's will based on, in particular, the speed of the vehicle, the depression of the accelerator pedal and the depression of the brake pedal.
Comme le sait l’homme de l’art, ce type de chaîne de transmission automatisée est assez onéreux. De ce fait, il a été récemment proposé d’utiliser une boîte de vitesses de type manuel et contrôlée par un levier de vitesse permettant au conducteur de sélectionner, d’une part, des rapports dits thermiques, et, d’autre part, des rapports dits électriques. Cela permet de réduire le coût de la chaîne de transmission hybride parallèle et d’instaurer un mode de fonctionnement électrique du véhicule sans intervention supplémentaire du conducteur et sans ajout d’un actionneur ni d’un algorithme spécifique, tout en offrant les principales prestations d’une chaîne de transmission hybride parallèle automatisée (et notamment un roulage dit ZEV (zéro émission de polluant et de CO2) et un complément de puissance (ou « boost »)).As known to those skilled in the art, this type of automated transmission chain is quite expensive. As a result, it has recently been proposed to use a gearbox of manual type controlled by a gear lever allowing the driver to select, on the one hand, so-called thermal reports, and, on the other hand, so-called electrical reports. This makes it possible to reduce the cost of the parallel hybrid transmission chain and to introduce an electric operating mode of the vehicle without additional intervention of the driver and without the addition of an actuator or a specific algorithm, while offering the main benefits of an automated parallel hybrid transmission chain (and in particular a so-called ZEV (zero emissions of pollutant and CO2) and a complement of power (or "boost")).
Par ailleurs, ce type de chaîne de transmission impose au conducteur deux comportements différents selon que le mode de fonctionnement est thermique ou tout électrique (ou ZEV). En effet, dans le mode de fonctionnement thermique, le conducteur peut doser la quantité du couple de transmission fourni (par exemple aux roues) par le moteur thermique au moyen de la pédale d’embrayage et de la pédale d’accélérateur, tandis que dans le mode de fonctionnement tout électrique le conducteur ne peut doser la quantité du couple de transmission fourni (par exemple aux roues) par la machine motrice qu’au moyen de la pédale d’accélérateur. Cette dualité de comportement peut s’avérer perturbante pour certains conducteurs, voire peut entraîner des erreurs d’actionnement de pédale, notamment pour ceux qui n’ont jamais conduit de véhicule hybride et donc qui ont acquis des réflexes de conduite adaptés aux véhicules purement thermiques. L’invention a notamment pour but d’améliorer la situation.Moreover, this type of transmission chain imposes on the driver two different behaviors depending on whether the operating mode is thermal or all electrical (or ZEV). Indeed, in the thermal operating mode, the driver can dose the amount of transmission torque supplied (for example to the wheels) by the engine by means of the clutch pedal and the accelerator pedal, while in the all-electric mode of operation the driver can not measure the amount of the transmission torque supplied (for example to the wheels) by the prime mover by means of the accelerator pedal. This duality of behavior may be disruptive for some drivers, or may lead to pedal actuation errors, especially for those who have never driven a hybrid vehicle and therefore have acquired driving reflexes adapted to pure thermal vehicles. . The purpose of the invention is in particular to improve the situation.
Elle propose notamment à cet effet un procédé de contrôle pour un véhicule comprenant une chaîne de transmission hybride parallèle comportant au moins une machine motrice non thermique et une boîte de vitesses de type manuel, contrôlée par un levier de vitesse permettant à un conducteur de sélectionner des rapports dits thermiques et des rapports dits électriques, et couplée à un organe de couplage contrôlé par une pédale d’embrayage.It proposes for this purpose a control method for a vehicle comprising a parallel hybrid transmission chain comprising at least one non-thermal driving machine and a gearbox of manual type, controlled by a gear lever allowing a driver to select so-called thermal reports and so-called electrical reports, and coupled to a coupling member controlled by a clutch pedal.
Ce procédé se caractérise par le fait qu’il comprend une étape dans laquelle, lorsqu’un rapport électrique est sélectionné, on détermine au moins un couple de limitation en fonction d’une valeur représentative d’un état en cours de la pédale d’embrayage et d’au moins un potentiel de couple de la machine motrice, puis on modifie une consigne de couple que doit fournir la machine motrice en fonction de ce couple de limitation déterminé.This method is characterized in that it comprises a step in which, when an electrical ratio is selected, at least one limiting torque is determined as a function of a value representative of a current state of the pedal. clutch and at least one torque potential of the prime mover, and then modifies a torque setpoint that must be provided by the prime mover as a function of this determined limiting torque.
Ainsi, dans le mode de fonctionnement tout électrique le conducteur peut désormais doser, s’il le souhaite, la quantité du couple de transmission fourni (par exemple aux roues) par la machine motrice au moyen de la pédale d’embrayage et de la pédale d’accélérateur, comme il le fait dans le mode de fonctionnement thermique.Thus, in the all-electric mode of operation the driver can now dose, if he wishes, the amount of the transmission torque supplied (for example to the wheels) by the prime mover by means of the clutch pedal and the pedal accelerator, as it does in the thermal operation mode.
Le procédé de contrôle selon l’invention peut comporter d’autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : - dans son étape on peut déterminer le couple de limitation en fonction de la valeur et d’un potentiel de couple minimum que peut fournir la machine motrice pour un couple de frein, ou de la valeur et d’un potentiel de couple maximum que peut fournir la machine motrice pour un couple moteur. En variante, dans son étape on peut déterminer le couple de limitation en fonction de la valeur et d’un potentiel de couple minimum prédéfini pour un couple de frein, ou de la valeur et d’un potentiel de couple maximum prédéfini pour un couple moteur ; > dans son étape on peut déterminer un couple de limitation minimum en fonction de la valeur et du potentiel de couple minimum, et un couple de limitation maximum en fonction de la valeur et du potentiel de couple maximum ; • dans son étape, lorsque la valeur est représentative d’un état ouvert de l’organe de couplage, le couple de limitation minimum et le couple de limitation maximum peuvent être choisis égaux à zéro ; • dans son étape, lorsque la valeur est représentative d’un état fermé de l’organe de couplage, le couple de limitation minimum peut être choisi égal au potentiel de couple minimum, et le couple de limitation maximum peut être choisi égal au potentiel de couple maximum ; • dans son étape, lorsque la valeur est représentative d’un état glissant de l’organe de couplage, le couple de limitation minimum peut être proportionnel au potentiel de couple minimum, et le couple de limitation maximum peut être proportionnel au potentiel de couple maximum. En variante, dans son étape, lorsque la valeur est représentative d’un état intermédiaire entre un état ouvert et un état fermé de l’organe de couplage, le couple de limitation minimum peut être fonction du (éventuellement proportionnel au) potentiel de couple minimum, et le couple de limitation maximum peut être fonction du (éventuellement proportionnel au) potentiel de couple maximum. L’invention propose également un dispositif de contrôle destiné à équiper un véhicule comprenant une chaîne de transmission hybride parallèle comportant au moins une machine motrice non thermique et une boîte de vitesses de type manuel, contrôlée par un levier de vitesse permettant à un conducteur de sélectionner des rapports dits thermiques et des rapports dits électriques, et couplée à un organe de couplage contrôlé par une pédale d’embrayage.The control method according to the invention may comprise other characteristics that can be taken separately or in combination, and in particular: in its step, it is possible to determine the limiting torque as a function of the value and of a minimum torque potential; that can be provided by the prime mover for a brake torque, or the value and maximum torque potential that the prime mover can provide for engine torque. As a variant, in its step it is possible to determine the limiting torque as a function of the value and of a predefined minimum torque potential for a brake torque, or of the value and a maximum predetermined torque potential for a driving torque. ; in its step, it is possible to determine a minimum limitation torque as a function of the value and the minimum torque potential, and a maximum limiting torque as a function of the value and the maximum torque potential; In its step, when the value is representative of an open state of the coupling member, the minimum limiting torque and the maximum limiting torque can be selected equal to zero; In its step, when the value is representative of a closed state of the coupling member, the minimum limiting torque can be chosen equal to the minimum torque potential, and the maximum limiting torque can be chosen equal to the potential of maximum torque; In its step, when the value is representative of a sliding state of the coupling member, the minimum limiting torque can be proportional to the minimum torque potential, and the maximum limiting torque can be proportional to the maximum torque potential . As a variant, in its step, when the value is representative of an intermediate state between an open state and a closed state of the coupling member, the minimum limitation torque may be a function of the (possibly proportional to) the minimum torque potential. , and the maximum limiting torque can be a function of the (possibly proportional to) the maximum torque potential. The invention also proposes a control device intended to equip a vehicle comprising a parallel hybrid transmission chain comprising at least one non-thermal driving machine and a gearbox of manual type, controlled by a gear lever allowing a driver to select so-called thermal reports and so-called electrical reports, and coupled to a coupling member controlled by a clutch pedal.
Ce dispositif se caractérise par le fait qu’il est agencé, lorsqu’un rapport électrique est sélectionné, pour déterminer au moins un couple de limitation en fonction d’une valeur représentative d’un état en cours de la pédale d’embrayage et d’au moins un potentiel de couple de la machine motrice, puis pour modifier une consigne de couple que doit fournir la machine motrice en fonction de ce couple de limitation déterminé. L’invention propose également un véhicule, éventuellement de type automobile, et comprenant, d’une part, une chaîne de transmission hybride parallèle comportant au moins une machine motrice non thermique et une boîte de vitesses de type manuel, contrôlée par un levier de vitesse permettant à un conducteur de sélectionner des rapports dits thermiques et des rapports dits électriques, et couplée à un organe de couplage contrôlé par une pédale d’embrayage, et, d’autre part, un dispositif de contrôle du type de celui présenté ci-avant. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à l’examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 illustre schématiquement et fonctionnellement un véhicule comprenant une chaîne de transmission hybride parallèle et un calculateur de supervision de la chaîne de transmission équipé d’un dispositif de contrôle selon l’invention, et - la figure 2 illustre schématiquement un exemple de grille de sélection de vitesse associée à un levier de vitesse d’un véhicule du type de celui illustré sur la figure 1, et un exemple de plages d’état d’une pédale d’embrayage. L’invention a notamment pour but de proposer un procédé de contrôle, et un dispositif de contrôle DC associé, destinés à contrôler le couple de transmission fourni (par exemple aux roues) par au moins une machine motrice MM non thermique d’un véhicule hybride parallèle V, à boîte de vitesses BV de type manuel.This device is characterized in that it is arranged, when an electrical ratio is selected, to determine at least one limiting torque as a function of a value representative of a current state of the clutch pedal and of the at least one torque potential of the prime mover, then to modify a torque setpoint that the driving machine must supply as a function of this determined limiting torque. The invention also proposes a vehicle, possibly of automobile type, and comprising, on the one hand, a parallel hybrid transmission chain comprising at least one non-thermal driving machine and a gearbox of manual type, controlled by a gear lever. allowing a driver to select so-called thermal ratios and so-called electrical ratios, and coupled to a coupling member controlled by a clutch pedal, and, secondly, a control device of the type of that presented above . Other features and advantages of the invention will appear on examining the detailed description below and the accompanying drawings, in which: FIG. 1 diagrammatically and functionally illustrates a vehicle comprising a parallel hybrid transmission chain and a supervision computer of the transmission chain equipped with a control device according to the invention, and - Figure 2 schematically illustrates an example of a speed selection grid associated with a gear lever of a vehicle of the type illustrated. in Figure 1, and an example of state ranges of a clutch pedal. The object of the invention is in particular to propose a control method, and an associated DC control device, for controlling the transmission torque supplied (for example to the wheels) by at least one non-thermal MM driving machine of a hybrid vehicle. parallel V, manual type BV gearbox.
Dans ce qui suit, on considère, à titre d’exemple non limitatif, que le véhicule (hybride parallèle) V est de type automobile. II s’agit par exemple d’une voiture. Mais l’invention n’est pas limitée à ce type de véhicule hybride parallèle. Elle concerne en effet tout type de véhicule hybride parallèle terrestre ou maritime (ou fluvial).In what follows, it is considered, by way of non-limiting example, that the vehicle (parallel hybrid) V is automotive type. This is for example a car. But the invention is not limited to this type of parallel hybrid vehicle. It concerns indeed any type of parallel hybrid vehicle land or sea (or fluvial).
On a schématiquement représenté sur la figure 1 un véhicule V comprenant une chaîne de transmission hybride parallèle, un calculateur de supervision CS, et un dispositif de contrôle DC selon l’invention.FIG. 1 shows schematically a vehicle V comprising a parallel hybrid transmission chain, a supervision computer CS, and a DC control device according to the invention.
La chaîne de transmission (hybride parallèle) comprend un groupe motopropulseur (ou GMP) hybride dont le fonctionnement est supervisé (ou géré) par le calculateur de supervision CS, un premier organe de couplage OC, une boîte de vitesses BV de type manuel, et un éventuel moyen de couplage/découplage MC.The transmission chain (parallel hybrid) comprises a hybrid powertrain (or GMP) whose operation is supervised (or managed) by the supervision computer CS, a first coupling device OC, a gearbox BV of the manual type, and a possible means of coupling / decoupling MC.
Le GMP hybride comprend notamment un moteur thermique MT, une machine motrice MM non thermique, et des moyens de stockage d’énergie MS.The hybrid GMP comprises in particular an MT heat engine, a non-thermal MM prime mover, and MS energy storage means.
On entend ici par « moteur thermique MT >> un moteur consommant du carburant ou des produits chimiques.Here is meant by "thermal engine MT" an engine consuming fuel or chemicals.
Le moteur thermique MT comprend un vilebrequin (non représenté) qui est solidarisé fixement à un arbre moteur afin d’entraîner ce dernier en rotation.The thermal engine MT comprises a crankshaft (not shown) which is fixedly attached to a motor shaft in order to drive the latter in rotation.
La boîte de vitesses BV (manuelle) comprend au moins un arbre d’entrée (ou primaire) destiné à recevoir le couple produit par le moteur thermique MT via l’organe de couplage OC, et un arbre de sortie destiné à recevoir ce couple via l’arbre d’entrée afin de le communiquer à un arbre de transmission auquel il est couplé et qui est couplé indirectement aux roues (ici du train avant TV du véhicule V), de préférence via un différentiel avant DV.The gearbox BV (manual) comprises at least one input shaft (or primary) intended to receive the torque produced by the heat engine MT via the coupling member OC, and an output shaft intended to receive this torque via the input shaft for communicating with a transmission shaft to which it is coupled and which is coupled indirectly to the wheels (here of the TV front train of the vehicle V), preferably via a differential before DV.
Par exemple, l’organe de couplage OC est un embrayage comprenant un volant moteur solidarisé fixement à l’arbre moteur et un disque d’embrayage solidarisé fixement à l’arbre d’entrée de la boîte de vitesses BV.For example, the coupling member OC is a clutch comprising a flywheel fixedly secured to the drive shaft and a clutch disc fixedly secured to the input shaft of the gearbox BV.
Cet organe de couplage OC peut être placé soit dans un état ouvert (ou débrayé) dans lequel il découple totalement le moteur thermique MT de la boîte de vitesses BV, soit dans un état fermé (ou embrayé) dans lequel il couple le moteur thermique MT à la boîte de vitesses BV, soit dans au moins un état intermédiaire (ou glissant) dans lequel il commence à découpler/coupler le moteur thermique MT de/à la boîte de vitesses BV. L’état dans lequel est placé l’organe de couplage OC est déterminé par un capteur CE qui est couplé à ce dernier (OC). Ce capteur CE délivre une valeur ve qui est représentative de l’état en cours de la pédale d’embrayage PE. Par exemple, un tel capteur CE peut être de type proportionnel. II est alors agencé de manière à mesurer le pourcentage d’enfoncement de la pédale d’embrayage PE. Dans ce cas, et comme illustré schématiquement dans la partie gauche de la figure 2, l’état ouvert correspond à un enfoncement compris entre a = 0% et b%, l’état glissant correspond à un enfoncement compris entre b% et c%, et l’état fermé correspond à un enfoncement compris entre c% et d = 100%. Par exemple, et non limitativement, b peut être compris entre 30% et 50% et c peut être compris entre 70% et 80%. On notera que dans une variante plusieurs états glissants, assurant respectivement des couplages/découplages différents, peuvent être accessibles. Autrement dit, le seuil c et éventuellement le seuil b peuvent être variables, par exemple en fonction des potentiels de couple de la machine motrice MM.This coupling member OC may be placed either in an open (or disengaged) state in which it totally decouples the thermal engine MT of the gearbox BV, or in a closed (or engaged) state in which it couples the heat engine MT to the gearbox BV, either in at least one intermediate (or sliding) state in which it begins to uncouple / couple the heat engine MT from / to the gearbox BV. The state in which the coupling member OC is placed is determined by a sensor CE which is coupled thereto (OC). This sensor CE delivers a value ve which is representative of the current state of the clutch pedal PE. For example, such a sensor CE may be proportional type. It is then arranged to measure the percentage of depression of the clutch pedal PE. In this case, and as illustrated schematically in the left-hand part of FIG. 2, the open state corresponds to a depression between a = 0% and b%, the sliding state corresponds to a depression lying between b% and c%. , and the closed state corresponds to a depression of between c% and d = 100%. For example, and not limitation, b may be between 30% and 50% and c may be between 70% and 80%. It will be noted that, in one variant, several sliding states, respectively providing different coupling / decoupling, may be accessible. In other words, the threshold c and possibly the threshold b can be variable, for example as a function of the torque potentials of the prime mover MM.
Le fonctionnement de la boîte de vitesses BV est contrôlé par un levier de vitesse LV qui est actionnable par le conducteur du véhicule V. Plus précisément, ce levier de vitesse LV permet au conducteur de sélectionner au moins des rapports dits thermiques (dédiés aux modes de fonctionnement utilisant le moteur thermique MT) et des rapports dits électriques (dédiés au mode de fonctionnement utilisant la seule machine motrice MM).The operation of the gearbox BV is controlled by a shift lever LV which is actuable by the driver of the vehicle V. More specifically, this shift lever LV allows the driver to select at least so-called thermal reports (dedicated to the modes of operation using the thermal engine MT) and so-called electrical reports (dedicated to the operating mode using the only power engine MM).
On a schématiquement illustré sur la partie droite de la figure 2 un exemple de grille de sélection de vitesse associée à un levier de vitesse LV d’un véhicule V du type de celui illustré sur la figure 1. Cet exemple de grille est adapté à une boîte de vitesses manuelle BV comprenant trois rapports thermiques impairs (1, 3 et 5), trois rapports thermiques pairs (2, 4 et 6), un rapport thermique de marche arrière R, et une ligne de neutre LN donnant accès à un état neutre N de la boîte de vitesses manuelle BV, une marche avant électrique E1 et une marche arrière électrique E2. On comprendra que lorsque le levier de vitesse LV est placé dans la position E1 par le conducteur, cela signifie que ce dernier veut que la chaîne de transmission fonctionne en marche avant exclusivement avec la machine motrice MM. De même, lorsque le levier de vitesse LV est placé dans la position E2 par le conducteur, cela signifie que ce dernier veut que la chaîne de transmission fonctionne en marche arrière exclusivement avec la machine motrice MM. Dans toutes les autres positions, le conducteur veut que la chaîne de transmission fonctionne avec au moins le moteur thermique MT, sauf lorsque la boîte de vitesses BV est dans un état neutre (ou point mort).FIG. 2 schematically illustrates an example of a speed selection grid associated with a speed lever LV of a vehicle V of the type shown in FIG. 1. This example of a grid is adapted to a BV manual transmission with three odd thermal ratios (1, 3 and 5), three even thermal ratios (2, 4 and 6), a reverse thermal ratio R, and a neutral line LN giving access to a neutral state N of the BV manual gearbox, E1 electric forward and E2 electric reverse. It will be understood that when the shift lever LV is placed in the position E1 by the driver, this means that the latter wants the transmission chain to operate forward exclusively with the prime mover MM. Similarly, when the shift lever LV is placed in the E2 position by the driver, it means that the latter wants the transmission chain to operate in reverse exclusively with the prime mover MM. In all other positions, the driver wants the transmission chain to operate with at least the engine MT, except when the gearbox BV is in a neutral state (or neutral).
La machine motrice MM non thermique est destinée à fournir du couple pour déplacer le véhicule V, soit seul(e), soit en complément du moteur thermique MT. Par conséquent, il pourra par exemple s’agir d’un moteur électrique, d’une machine hydraulique, ou d’une machine pneumatique.The non-thermal engine MM is intended to provide torque to move the vehicle V, either alone or in addition to the heat engine MT. Therefore, it may for example be an electric motor, a hydraulic machine, or a pneumatic machine.
On considère dans ce qui suit, à titre d’exemple non limitatif, que la machine motrice MM est de type électrique. Mais comme indiqué ci-avant cette machine motrice MM pourrait être d’un autre type.In the following, by way of non-limiting example, the driving machine MM is considered to be of the electric type. But as indicated above this motor machine MM could be of another type.
La machine motrice MM est couplée à des moyens de stockage d’énergie MS, éventuellement via un onduleur (non représenté). Compte tenu du paragraphe qui précède, les moyens de stockage d’énergie MS sont de type électrique. Par exemple, ils sont agencés sous la forme d’une batterie de type basse tension (par exemple et non limitativement environ 220 V ou 100 V ou encore 48 V). L’éventuel moyen de couplage/découplage MC peut être chargé de coupler/découpler la machine motrice MM à un/d’un arbre de transmission afin de communiquer le couple qu’il produit grâce à l’énergie stockée dans les moyens de stockage MS. Cet arbre de transmission est chargé d’entraîner en rotation des roues d’un train. Cet éventuel moyen de couplage/découplage MC est par exemple un mécanisme à crabots ou un embrayage.The driving machine MM is coupled to energy storage means MS, possibly via an inverter (not shown). In view of the preceding paragraph, the energy storage means MS are of the electric type. For example, they are arranged in the form of a battery of low voltage type (for example and not limited to about 220 V or 100 V or 48 V). Any coupling / decoupling means MC may be responsible for coupling / decoupling the prime mover MM to a transmission shaft to communicate the torque produced by the energy stored in the storage means MS. . This transmission shaft is responsible for rotating the wheels of a train. This possible means of coupling / decoupling MC is for example a jaw mechanism or a clutch.
On notera que dans l’exemple de réalisation illustré non limitativement sur la figure 1, le moyen de couplage/découplage MC est chargé de coupler/découpler la machine motrice MM à un/d’un arbre de transmission qui est différent de celui auquel est couplé le moteur thermique MT (via l’organe de couplage OC). Ce couplage/découplage se fait ici sur le train arrière TR du véhicule V, via un différentiel arrière DR, à titre d’exemple illustratif. Mais dans une variante de réalisation non illustrée, le moyen de couplage/découplage MC pourrait être chargé de coupler/découpler la machine motrice MM à/de l’arbre de transmission auquel est couplé le moteur thermique MT (via l’organe de couplage OC), en aval de la boîte de vitesses BV.It will be noted that in the embodiment illustrated in non-limiting manner in FIG. 1, the coupling / decoupling means MC is responsible for coupling / decoupling the driving machine MM to a transmission shaft which is different from the one to which it is connected. coupled the thermal engine MT (via the coupling member OC). This coupling / decoupling is done here on the rear train TR of the vehicle V, via a rear differential DR, as an illustrative example. However, in an embodiment variant not illustrated, the coupling / uncoupling means MC could be responsible for coupling / decoupling the driving machine MM to / from the transmission shaft with which the thermal engine MT is coupled (via the coupling member OC ), downstream of the gearbox BV.
Dans une autre variante de réalisation non illustrée (dite à « moteurs roues »), des machines motrices MM pourraient être couplées à au moins deux roues, directement (c’est-à-dire sans qu’il faille utiliser un moyen de couplage/découplage MC), afin d’assurer la motricité ou la récupération d’énergie par freinage électrique tout en garantissant la stabilité du véhicule.In another non-illustrated embodiment (referred to as "wheel motors"), MM motor machines could be coupled to at least two wheels, directly (that is, without the need to use a coupling means). MC decoupling), to ensure traction or energy recovery by electric braking while ensuring the stability of the vehicle.
La chaîne de transmission comprend également une machine électrique AD (démarreur ou alterno-démarreur) qui est couplée au moteur thermique MT, notamment pour le lancer lors d’un démarrage. Cette machine électrique AD peut être couplée à des moyens de stockage d’énergie MS’ qui peuvent être agencés sous la forme d’une batterie (de servitude), par exemple de type très basse tension (par exemple 12 V, 24 V ou 48V), comme illustré non limitativement sur la figure 1. Mais en variante cette machine électrique AD pourrait être couplée aux moyens de stockage d’énergie MS.The transmission chain also comprises an electric machine AD (starter or alternator-starter) which is coupled to the thermal engine MT, in particular to launch it during a start. This electric machine AD can be coupled to energy storage means MS 'which can be arranged in the form of a battery (servitude), for example of the very low voltage type (for example 12 V, 24 V or 48 V ), as illustrated in non-limiting manner in FIG. 1. But in a variant this electric machine AD could be coupled to the energy storage means MS.
On peut également prévoir un convertisseur CV de type DC/DC entre les moyens de stockage d’énergie MS et les moyens de stockage d’énergie MS’, de manière à assurer l’alimentation du réseau de bord du véhicule V si la machine électrique AD fonctionne sous 220 V.It is also possible to provide a DC / DC type CV converter between the energy storage means MS and the energy storage means MS ', so as to supply power to the on-board network of the vehicle V if the electric machine AD operates under 220 V.
Comme indiqué précédemment, l’invention propose de mettre en œuvre dans le véhicule V un procédé destiné à contrôler le couple de transmission qui est (ici) fourni aux roues arrière par la machine motrice MM du véhicule V.As indicated above, the invention proposes to implement in the vehicle V a method for controlling the transmission torque which is (here) provided to the rear wheels by the driving machine MM of the vehicle V.
Un tel procédé peut être mis en œuvre par un dispositif de contrôle DC. Dans l’exemple non limitatif illustré sur la figure 1, le dispositif de contrôle DC fait partie du calculateur de supervision CS. Cela résulte du fait que le calculateur de supervision CS gère, ici, le moteur thermique MT et la machine motrice MM. Mais cela n’est pas obligatoire. Ce dispositif (de contrôle) DC pourrait en effet être un équipement couplé au calculateur de supervision CS, directement ou indirectement. II pourrait notamment faire partie d’un autre calculateur ou appareil. Par conséquent, le dispositif (de contrôle) DC peut être réalisé sous la forme de modules logiciels (ou informatiques ou encore « software »), ou bien d’une combinaison de circuits électroniques (ou « hardware ») et de modules logiciels.Such a method can be implemented by a DC control device. In the nonlimiting example illustrated in FIG. 1, the control device DC forms part of the supervision computer CS. This results from the fact that the supervision computer CS manages, here, the heat engine MT and the motor machine MM. But this is not obligatory. This (control) device DC could indeed be a device coupled to the supervision computer CS, directly or indirectly. It could be part of another computer or device. Therefore, the device (control) DC can be realized in the form of software modules (or computer or "software"), or a combination of electronic circuits (or "hardware") and software modules.
Le procédé, selon l’invention, comprend une étape qui est mise en œuvre lorsqu’un rapport électrique (ici E1 ou E2) est sélectionné. Dans cette étape, on (le dispositif DC) détermine un couple de limitation Cüm en fonction de la valeur ve (qui est représentative de l’état en cours de la pédale d’embrayage PE) et d’au moins un potentiel de couple de la machine motrice MM. Puis, on (le dispositif DC) modifie une consigne de couple ccmm que doit fournir la machine motrice MM en fonction de ce couple de limitation C|jm déterminé.The method according to the invention comprises a step which is implemented when an electrical ratio (here E1 or E2) is selected. In this step, the (DC device) determines a limiting torque Cüm as a function of the value ve (which is representative of the current state of the clutch pedal PE) and of at least one torque potential of the driving machine MM. Then, (the DC device) modifies a torque setpoint ccmm that must be supplied by the prime mover MM as a function of this determined limiting torque C | jm.
Dans ce qui suit on référence cc’mm la consigne de couple modifiée que va utiliser le calculateur de supervision CS pour piloter la machine motrice MM.In what follows reference cc'mm the modified torque setpoint that will use the supervision computer CS to drive the prime mover MM.
Ainsi, lorsque le conducteur a choisi de sélectionner un rapport électrique, il peut, s’il le souhaite, se comporter de la même façon que s’il avait sélectionné un rapport thermique, à savoir doser le couple électrique qui est transmis aux roues en agissant sur la pédale d’embrayage PE.Thus, when the driver has chosen to select an electric gear, he can, if he wishes, behave in the same way as if he had selected a thermal report, namely to measure the electric torque that is transmitted to the wheels. acting on the clutch pedal PE.
La consigne de couple ccmm que doit fournir la machine motrice MM est déterminée en interne par le calculateur de supervision CS en fonction, au moins, de la volonté du conducteur. Cette volonté du conducteur est fonction, notamment, de la vitesse en cours du véhicule V, de l’enfoncement de la pédale d’accélérateur PA et de l’enfoncement de la pédale de frein.The torque setpoint ccmm to be supplied by the prime mover MM is determined internally by the supervision computer CS based, at least, on the will of the driver. This will of the driver is a function, in particular, of the current speed of the vehicle V, the depression of the accelerator pedal PA and the depression of the brake pedal.
On notera que dans l’étape du procédé on (le dispositif DC) peut, par exemple, modifier la consigne de couple ccmm que doit fournir la machine motrice MM de deux façons selon que le couple est un couple moteur ou un couple de frein.It will be noted that in the process step (the DC device) can, for example, modify the torque setpoint ccmm that the driving machine MM must supply in two ways depending on whether the torque is a driving torque or a brake torque.
Pour les couples moteurs (et donc > 0), la consigne de couple modifiée cc’mm peut être égale à ccmm si Cüm max est supérieure à ccmm, et à cnm max si Cüm max est inférieure à ccmm- C|jm max est le couple de limitation maximal dans le cas moteur.For motor torques (and thus> 0), the modified torque setpoint cc'mm may be equal to ccmm if C max is greater than ccmm, and to max cnm if C max is less than ccmm-C | jm max is maximum limiting torque in the motor case.
Pour les couples de frein (et donc < 0), la consigne de couple modifiée cc’mm peut être égale à ccmm si Cnm min est inférieure à ccmm, et à C|jm min si Cüm min est supérieure à ccmm- Cüm min est le couple de limitation minimal dans le cas d’un couple de frein. II est ici « maximal » en absolu, mais minimal car négatif.For the brake torques (and therefore <0), the modified torque setpoint cc'mm may be equal to ccmm if Cnm min is less than ccmm, and to C | jm min if Cummin is greater than ccmm- Cummin is the minimum limitation torque in the case of a brake torque. It is here "maximal" in absolute, but minimal because negative.
On notera également que dans l’étape du procédé on (le dispositif DC) peut, par exemple, déterminer le couple de limitation C|jm en fonction de la valeur ve, d’un potentiel de couple minimum pcmin mm(î) que peut fournir la machine motrice MM à l’instant t considéré et d’un potentiel de couple maximum pcmax mm(î) que peut fournir la machine motrice MM à l’instant t considéré.It will also be noted that in the process step (the DC device) can, for example, determine the limiting torque C | jm as a function of the value ve, a minimum torque potential pcmin mm (1) that can supplying the prime mover MM at the instant t considered and a maximum torque potential pcmax mm (î) that can be supplied by the prime mover MM at the instant t considered.
Le potentiel de couple minimum pcmin mm(î) et le potentiel de couple maximum pcmax mm(O sont déterminés en interne par le calculateur de supervision CS en fonction principalement de la puissance de recharge (pour pCminMM(t)) et de la puissance de décharge (pour pcmaXMM(t)) des moyens de stockage d’énergie MS et des potentiels de couple minimum pcmin mm et maximum pcmaXMM intrinsèques de la machine motrice MM.The minimum torque potential pcmin mm (1) and the maximum torque potential pcmax mm (O are determined internally by the supervision computer CS as a function mainly of the charging power (for pCminMM (t)) and the power of the discharge (for pcmaXMM (t)) energy storage means MS and minimum torque potentials pcmin mm and maximum intrinsic pcmaXMM of the prime mover MM.
Dans une variante de réalisation, dans l’étape du procédé on (le dispositif DC) peut, par exemple, déterminer le couple de limitation C|jm en fonction de la valeur ve, d’un potentiel de couple minimum prédéfini pcmin pr (et donc indépendant de l’instant t considéré) et d’un potentiel de couple maximum prédéfini pcmaXpr (et donc indépendant de l’instant t considéré).In an alternative embodiment, in the process step (the DC device) can, for example, determine the limiting torque C | jm as a function of the value ve, a predefined minimum torque potential pcmin pr (and therefore independent of the time t considered) and a predefined maximum torque potential pcmaXpr (and therefore independent of the time t considered).
Par exemple, dans les deux modes de réalisation décrits ci-avant, on (le dispositif DC) peut, dans l’étape du procédé, déterminer un couple de limitation minimum Cüm min en fonction de la valeur ve et du potentiel de couple minimum pcmin mm(î) ou pcmin pr, et un couple de limitation maximum C|jm max en fonction de la valeur ve et du potentiel de couple maximum pcmax mm(î) ou pCmax pr-For example, in the two embodiments described above, (the device DC) can, in the step of the method, determine a minimum limiting torque Cüm min as a function of the value ve and the minimum torque potential pcmin mm (î) or pcmin pr, and a maximum limiting torque C | jm max as a function of the value ve and the maximum torque potential pcmax mm (î) or pCmax pr-
Par exemple, le dispositif DC peut déterminer un couple de limitation minimum C|jm min égal à pcminMM(t)*ve/100 et un couple de limitation maximum Clim max égal à pcmaXMM(t)*ve/100.For example, the DC device can determine a minimum limiting torque C | jm min equal to pcminMM (t) * ve / 100 and a maximum limiting torque Clim max equal to pcmaXMM (t) * ve / 100.
Egalement par exemple, le dispositif DC peut déterminer un couple de limitation minimum Cüm min égal à pcmin pr*ve/100 (<0) et un couple de limitation maximum cnm max égal à pcmax pr*ve/100 (>0).Also, for example, the DC device can determine a minimum limiting torque C min, equal to pc min pre / 100 (<0), and a maximum limiting torque cnm max equal to pcmax expected / 100 (> 0).
Puis, on (le dispositif DC) peut déterminer le couple de limitation C|jm en fonction au moins du couple de limitation minimum Ciimmin (pour les couples de frein) ou du couple de limitation maximum Cüm max (pour les couples moteurs). Plus précisément, le couple de limitation C|jm peut être choisi égal au couple de limitation minimum C|jm min pour un couple de frein et peut être choisi égal au couple de limitation maximum Ciimmax pour un couple moteur.Then (the DC device) can determine the limiting torque C | jm as a function of at least the minimum limiting torque Ciimmin (for the brake torques) or the maximum limiting torque Cum max (for the driving torques). More specifically, the limiting torque C | jm may be chosen equal to the minimum limiting torque C | jm min for a brake torque and may be chosen equal to the maximum limiting torque Ciimmax for a motor torque.
Par exemple, dans l’étape du procédé, lorsque la valeur ve est représentative de l’état ouvert de l’organe de couplage OC, le couple de limitation minimum C|jm min et le couple de limitation maximum C|jm max peuvent être choisis égaux à zéro.For example, in the step of the method, when the value ve is representative of the open state of the coupling member OC, the minimum limiting torque C | min min and the maximum limiting torque C | jm max can be choose equal to zero.
Egalement par exemple, dans l’étape du procédé, lorsque la valeur ve est représentative de l’état fermé de l’organe de couplage OC, le couple de limitation minimum C|jm min peut être choisi égal au potentiel de couple minimum pcmin mm(î) ou pcmin pr, et le couple de limitation maximum Cüm max peut être choisi égal au potentiel de couple maximum pcmaxMM(t) ou pcmaxpr·Also, for example, in the process step, when the value ve is representative of the closed state of the coupling member OC, the minimum limiting torque Cmin | min may be chosen equal to the minimum torque potential pcmin mm. (i) or pcmin pr, and the maximum limiting torque Cüm max can be chosen equal to the maximum torque potential pcmaxMM (t) or pcmaxpr ·
Egalement par exemple, dans l’étape du procédé, lorsque la valeur ve est représentative de l’état glissant de l’organe de couplage OC, le couple de limitation minimum Cüm min peut être fonction du (éventuellement proportionnel au) potentiel de couple minimum pcmin mm(î) ou pcmin pr, et le couple de limitation maximum C|jm max peut être fonction du (éventuellement proportionnel au) potentiel de couple maximum pcmax mm(î) ou pcmax pr. La fonction n’est en effet pas forcément linéaire (ou proportionnelle).Also for example, in the step of the method, when the value ve is representative of the sliding state of the coupling member OC, the minimum limiting torque Cμm min can be a function of (possibly proportional to) the minimum torque potential pcmin mm (î) or pcmin pr, and the maximum limiting torque C | jm max can be a function of the (possibly proportional to) the maximum torque potential pcmax mm (î) or pcmax pr. The function is not necessarily linear (or proportional).
Dans le cas d’une proportionnalité on peut avoir C|jm min = A*pcmin mm(0 OU C|im min — A pCmin pr, et C|im max — A pCmax MM(t) OU C|im max — A pCmax pr, OÙ A OSt une constante de proportionnalité prédéfinie.In the case of a proportionality one can have C | jm min = A * pcmin mm (0 OR C | im min - A pCmin pr, and C | im max - A pCmax MM (t) OR C | im max - A pCmax pr, where is a predefined proportionality constant.
En variante, dans l’étape du procédé, lorsque la valeur ve est représentative d’un état intermédiaire (parmi plusieurs) entre l’état ouvert et l’état fermé de l’organe de couplage OC, le couple de limitation minimum C|jm min peut être proportionnel au potentiel de couple minimum pcmin mm(î) ou pcmin pr, cette proportionnalité étant définie par un premier facteur de proportionnalité f1(ve) qui est fonction de la valeur ve, et le couple de limitation maximum dim max peut être proportionnel au potentiel de couple maximum pcmax mm(î) ou pcmax pr, cette proportionnalité étant définie par un second facteur de proportionnalité f2(ve) qui est fonction de la valeur ve. En d’autres termes, on a ciim min = f1 (ve)*pcmin mm(î) ou ciim min = f1 (ve)*pcmin pr, et C|im max = f2(VO) pCmax MM(t) OU C|jm max = f2(VO) pCmaxpr-As a variant, in the step of the method, when the value ve is representative of an intermediate state (among several) between the open state and the closed state of the coupling member OC, the minimum limiting torque C | jm min may be proportional to the minimum torque potential pcmin mm (î) or pcmin pr, this proportionality being defined by a first proportionality factor f1 (ve) which is a function of the value ve, and the maximum limiting torque dim max may be proportional to the maximum torque potential pcmax mm (î) or pcmax pr, this proportionality being defined by a second proportionality factor f2 (ve) which is a function of the value ve. In other words, we have ciim min = f1 (ve) * pcmin mm (î) or ciim min = f1 (ve) * pcmin pr, and C | im max = f2 (VO) pCmax MM (t) OR C | jm max = f2 (VO) pCmaxpr-
Dans ce dernier cas, les premier f1 (ve) et second f2(ve) facteurs de proportionnalité peuvent être soit identiques pour une même valeur ve, soit différents l’un de l’autre pour une même valeur ve. L’invention offre plusieurs avantages, parmi lesquels : - la possibilité pour le conducteur, lors des phases d’arrêt ou de démarrage du véhicule ou lors de manœuvres en marche avant ou arrière électrique, de se servir de la pédale d’embrayage pour coupler/découpler « virtuellement » la machine motrice non thermique afin de doser le couple électrique fourni aux roues, ce qui évite de perturber ses habitudes de conduite avec une boîte de vitesses manuelle, - la possibilité pour le conducteur, lors d’un changement d’un rapport thermique vers un rapport électrique, de retrouver le même comportement qu’en tout thermique, car lorsqu’il ré-embraye il peut doser l’accélération électrique aux roues grâce aux pédales d’accélérateur et d’embrayage, - un très faible impact sur le contrôle du GMP, car les demandes de couple en transitoire du mode tout électrique vers le mode tout thermique ou du mode tout thermique vers le mode tout électrique sont maîtrisés par le conducteur à l’aide des pédales d’accélérateur et d’embrayage.In the latter case, the first f1 (ve) and second f2 (ve) proportionality factors can be either identical for the same value ve, or different from one another for the same value ve. The invention offers several advantages, among which: - the possibility for the driver, during the stopping or starting phases of the vehicle or during maneuvers in forward or rear electric, to use the clutch pedal to couple / decouple "virtually" the non-thermal driving machine in order to dose the electric torque supplied to the wheels, which avoids disrupting his driving habits with a manual gearbox, - the possibility for the driver, during a change of a thermal ratio towards an electrical ratio, to find the same behavior as in any thermal, because when it re-engages it can dose the electric acceleration to the wheels thanks to the accelerator and clutch pedals, - a very weak impact on the control of the GMP, because transient torque demands from all-electric mode to all-thermal mode or all-thermal mode to all-electric mode are powered by the driver using the accelerator and clutch pedals.
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