FR3064574A1 - Procede de commande du couple transmis aux roues d'un vehicule electrique ou hybride en fonction du couple regeneratif admissible - Google Patents

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Abstract

Procédé de commande du couple transmis aux roues d'un véhicule comportant une machine électrique, reposant sur l'interprétation de la position de la pédale d'accélération déplacée par le conducteur entre une position de relâchement et une position d'enfoncement pied à fond sur une course d'enfoncement composée d'une zone supérieure, où la position de la pédale détermine une consigne de couple négative, et d'une zone inférieure faisant suite à celle-ci dans le sens de l'enfoncement, où la position de la pédale la détermine une consigne de couple positive, la position de transition entre ces deux zones étant un point neutre correspondant à une consigne de couple nulle, caractérisé en ce que la position du point neutre est déplacée en fonction du couple régénératif admissible par le véhicule.

Description

© N° de publication : 3 064 574 (à n’utiliser que pour les commandes de reproduction)
©) N° d’enregistrement national : 17 52571 ® RÉPUBLIQUE FRANÇAISE
INSTITUT NATIONAL DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE
COURBEVOIE © Int Cl8 : B 60 W20/00 (2017.01), B 60 W 10/06, 10/08, B 60 K 6/42
DEMANDE DE BREVET D'INVENTION A1
©) Date de dépôt : 28.03.17. © Demandeur(s) : RENAULT S.A.S — FR et NISSAN
(© Priorité : MOTOR CO. LTD. — JP.
(© Inventeur(s) : LE ROY LOÏC.
©) Date de mise à la disposition du public de la
demande : 05.10.18 Bulletin 18/40.
©) Liste des documents cités dans le rapport de
recherche préliminaire : Se reporter à la fin du
présent fascicule
(© Références à d’autres documents nationaux ® Titulaire(s) : RENAULT S.A.S, NISSAN MOTOR CO.
apparentés : LTD..
©) Demande(s) d’extension : © Mandataire(s) : RENAULT SAS.
PROCEDE DE COMMANDE DU COUPLE TRANSMIS AUX ROUES D'UN VEHICULE ELECTRIQUE OU HYBRIDE EN FONCTION DU COUPLE REGENERATIF ADMISSIBLE.
FR 3 064 574 - A1
Procédé de commande du couple transmis aux roues d'un véhicule comportant une machine électrique, reposant sur l'interprétation de la position de la pédale d'accélération déplacée par le conducteur entre une position de relâchement et une position d'enfoncement pied à fond sur une course d'enfoncement composée d'une zone supérieure, où la position de la pédale détermine une consigne de couple négative, et d'une zone inférieure faisant suite à celle-ci dans le sens de l'enfoncement, où la position de la pédale la détermine une consigne de couple positive, la position de transition entre ces deux zones étant un point neutre correspondant à une consigne de couple nulle, caractérisé en ce que la position du point neutre est déplacée en fonction du couple régénératif admissible par le véhicule.
Figure FR3064574A1_D0001
Figure FR3064574A1_D0002
- i PROCEDE DE COMMANDE DU COUPLE TRANSMIS AUX ROUES D'UN
VEHICULE ELECTRIQUE OU HYBRIDE EN FONCTION DU COUPLE
REGENERATIF ADMISSIBLE
La présente invention concerne la commande du couple à la roue, sur les véhicules électriques ou hybrides.
Plus précisément, elle a pour objet un procédé de commande du couple transmis aux roues d'un véhicule comportant une machine électrique, reposant sur 1' interprétation de la position de la pédale d'accélération déplacée par le conducteur entre une position de relâchement et une position d'enfoncement pied à fond, sur une course d'enfoncement composée d'une zone supérieure, où la position de la pédale détermine une consigne de couple négative, et d'une zone inférieure faisant suite à celle-ci dans le sens de l'enfoncement, où la position de la pédale détermine une consigne de couple positive. La position de transition entre ces deux zones, est un point neutre, correspondant à une consigne de couple nulle.
Le véhicule concerné peut être un véhicule strictement électrique, ou un véhicule hybride comportant dans ce cas au moins un moteur thermique et une machine électrique.
Dans un véhicule hybride ou électrique, il est possible d'atteindre de forts niveaux de décélération, en utilisant uniquement les actionneurs de couple, moteur thermique et machine électrique. L'intérêt de la machine électrique pour le freinage, est la récupération d'énergie en décélération, lorsque le conducteur lève le pied. Plus la valeur de décélération est importante, plus la quantité d'énergie récupérée est importante. Malgré cela, il n'est pas toujours agréable d'avoir un véhicule trop fortement freineur, lorsqu'on lève le pied de la pédale d'accélérateur. Il est également avantageux de pouvoir moduler la décélération avec la pédale d'accélérateur. La décélération maximum peut être variable dans le temps. Pour assurer un bon agrément de conduite, quelle que soit la valeur maximum de régénération, il est utile de bien gérer l'interprétation de la pédale d'accélérateur, en fonction du niveau de régénération.
L'agrément de conduite est un élément très important de l'appréciation générale des véhicules actuels. Ainsi, l'un des objectifs principaux des systèmes de contrôle automobile, est de rendre agréables les réactions du groupe motopropulseur.
Dans un véhicule hybride, on dispose d'au moins deux actionneurs capables de fournir du couple à la roue. La demande du conducteur est satisfaite par la somme des couples fournis par la machine électrique et par le moteur thermique. Il est possible d'optimiser la consommation globale du GMP hybride, en répartissant la demande de couple du conducteur, de 100% électrique à 100% thermique.
Grâce à la machine électrique, il est également possible de récupérer de l'énergie en décélération. En effet, une machine électrique est réversible, et possède deux modes de fonctionnement, en moteur, et en générateur. Lorsque le conducteur lève le pied, le véhicule bénéficie du cumul de la décélération produite par les frottements du moteur thermique, et par la régénération de la machine électrique.
La course totale de la pédale d'accélérateur d'un véhicule électrique ou hybride est généralement séparée en deux zones. Une première zone d'enfoncement, la première à partir de sa position haute, gère les consignes de force négative à nulle. La seconde, faisant suite à la première sans le sens de l'enfoncement, gère les couples positifs à la roue. La position d'enfoncement physique de la pédale correspondant à la transition entre ces deux zones, correspond à une consigne de couple nulle : c'est le point neutre de la pédale.
Plus le couple régénératif produit par la machine électrique est grand, plus la sensation de décélération est forte, et la récupération d'énergie dans la batterie est grande. Plus le couple régénératif est faible, plus le véhicule est filant, et moins l'on récupère d'énergie dans la batterie du véhicule.
Sur la figure 1, on distingue les couples négatifs à la roue en décélération sur la première partie de la course, et
- 3 les couples positifs à la roue en accélération, sur la deuxième. Plus le point neutre est proche de de l'enfoncement complet de la pédale (valeur d'enfoncement 1), plus le positionnement de la pédale permet de doser finement le couple négatif, et moins elle permet de doser finement le couple positif.
Le couple maximum de régénération, ou couple régénératif admissible, peut varier pour plusieurs motifs :
la charge de la batterie : si la batterie est pleine, il est tout simplement impossible de régénérer du couple de décélération, si la machine électrique est endommagée, la capacité à faire du couple régénératif est réduite.
La valeur du couple régénératif peut aussi être amenée à varier dans le temps :
pour distinguer des modes de conduite « typés », par exemple un « mode éco » ou un « mode sport », 1'interprétation de la course de la pédale peut être différenciée ; le comportement du véhicule doit pouvoir être adapté en fonction du mode adopté, notamment en phase de régénération, certains véhicules sont équipés d'un mode de conduite particulier, ou « brake », activable par le conducteur, qui indique sa volonté d'avoir un couple régénératif très important, enfin, le couple régénératif est toujours nul à
1'arrêt, pour éviter un début de course « morte » sur
1'accélérateur.
En dernier lieu, on a constaté que pour une position
donnée du point neutre sur la course de la pédale, plus la
valeur minimum du couple régénératif admissible est grande, moins il peut être modulé par le conducteur avec sa pédale d'accélérateur. Dès lors que le couple régénératif est élevé, sa faculté de modulation est très utile dans certaines circonstances, par exemple à l'approche d'un rond-point.
La capacité du conducteur à doser avec sa pédale
- 4 d'accélérateur la force de régénération du GMP, pose un problème crucial pour l'agrément de conduite et pour la sécurité du freinage, notamment lorsque cette force varie en fonction de différents paramètres (charge de la batterie, vitesse du véhicule, mode de conduite etc...) . Le problème est d'autant plus crucial, que l'amplitude de variation du couple régénératif dans le temps est importante.
La présente invention vise doser le couple régénératif à la pédale d'accélérateur, de façon agréable et sans course morte, avec différents niveaux de force régénérative.
Dans ce but, elle propose que la position du point neutre soit déplacée en fonction du couple régénératif admissible par le véhicule.
De préférence, la consigne de couple négative est une consigne de couple fourni par une machine électrique du véhicule hybride en mode régénératif.
Grâce à ces mesures, le fonctionnement du GMP en mode génératrice de la machine électrique, est finement contrôlé, lorsque le conducteur lève le pied de la pédale d'accélérateur. Il lui devient possible d'obtenir du véhicule différents comportements, du plus « filant » possible, au plus « freineur » possible, en cohérence avec les performances de la machine électrique.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation non limitatif de celle-ci, en se reportant aux dessins annexés, sur lesquels :
la figure 1 illustre la transmission du couple en fonction de l'enfoncement de la pédale, la figure 2 montre sur un exemple les différences de couple régénératif admissible, entre deux modes de conduite, la figure 3 met en évidence 1'effet du changement de mode sur la course de la pédale, et la figure 4 illustre la stratégie de déplacement du point neutre proposée.
Le mode de réalisation non limitatif 1'invention,
- 5 illustré par les figures, porte sur un cas particulier de commande du couple transmis aux roues d'un véhicule strictement électrique, ou d'un véhicule hybride comportant au moins un moteur thermique et une machine électrique. Cette commande repose sur 1' interprétation de la position de la pédale d'accélération. La pédale est déplacée par le conducteur entre une position de relâchement, et une position d'enfoncement pied à fond. Elle se déplace sur une course d'enfoncement composée d'une zone supérieure, où la position de la pédale détermine une consigne de couple négative, et d'une zone inférieure faisant suite à celle-ci dans le sens de l'enfoncement, où la position de la pédale la détermine une consigne de couple positive. La position de transition entre ces deux zones est un point neutre correspondant à une consigne de couple nulle.
Dans le cas d'un véhicule hybride, la consigne de couple négative est en principe une consigne de couple fourni par une machine électrique en mode régénératif, comme dans un véhicule strictement électrique. La consigne de couple régénératif est alors limitée par la capacité de stockage d'énergie des batteries du véhicule.
Le point neutre peut avantageusement être déplacé en réponse à un changement de mode de conduite du véhicule. Le cas non limitatif décrit ci-dessous se rapporte au passage d'un mode de conduite « nominal », ou « normal » vers un mode de conduite « brake » (avec freinage régénératif soutenu). Ce passage est illustré par la figure 2. De manière générale, l'invention propose que le point neutre soit déplacé vers le haut sur la course de la pédale, suite à la transition d'un mode de conduite courant, vers un mode programmé pour admettre un niveau de couple régénératif supérieur au mode courant.
Lors de la transition, le couple régénératif augmente. Pour préserver la capacité du conducteur à le doser finement, l'invention prévoit que la position du point neutre soit déplacée en fonction du couple régénératif admissible. Dans cet exemple, le point neutre est déplacé par exemple de 10% à 20% d'enfoncement de la pédale.
- 6 La modification de la position, ou « valeur » du point neutre, a des conséquences sur 1'interprétation de la volonté du conducteur. En se reportant à la figure 3, on note que, si le conducteur appuie à 50% sur la pédale lorsque le point neutre se déplace de 10% à 20%, « l'enfoncement corrigé » de la pédale (traduisant le pourcentage de couple de traction disponible demandé au GMP), diminue. Dans cet exemple, le conducteur dispose 40% de la performance maximum de son véhicule dans le mode « normal », et seulement 30% dans le mode « brake ». Le déplacement du point neutre se traduit par une perte de puissance à la roue : si ce déplacement intervient dès la transition du mode « normal » vers « brake », le véhicule perd de la puissance à la roue, tant que le conducteur n'adapte pas simultanément la position de la pédale.
Or le passage du mode « normal » à « brake », n'est pas supposé avoir une influence sur le comportement du véhicule tant que le conducteur ne lève pas le pied de la pédale. Il est donc préférable de décaler dans le temps le déplacement du point neutre, par rapport au changement de mode. A cet égard, l'invention propose la stratégie illustrée par la figure 4, selon laquelle aucun déplacement brutal de point neutre brutal, ne peut avoir lieu avant que le conducteur demande au véhicule de freiner, en levant le pied de la pédale d'accélérateur.
De manière générale, il est préférable qu'aucune transition de mode n'ait d'impact sur le comportement du véhicule lorsque le conducteur souhaite que son véhicule accélère, ou conserve sa vitesse (zone A) . Le déplacement du point neutre de la pédale est donc différé par rapport à l'évolution du couple régénératif admissible. Dans l'exemple décrit plus haut, le déplacement du point neutre est différé dans le temps par rapport à l'adoption du mode « brake ».
Le changement de mode est pris en compte pour déplacer le point neutre, seulement au moment où le conducteur souhaite décélérer, notamment lorsqu'il manifeste son intention en soulageant sa pédale. Le point neutre peut alors s'adapter (zone B) . Enfin, il est avantageux de filtrer la transition,
- 7 pour qu'elle ne soit pas ressentie désagréablement par le conducteur.

Claims (11)

  1. REVENDICATIONS
    1. Procédé de commande du couple transmis aux roues d'un véhicule comportant une machine électrique, reposant sur l'interprétation de la position de la pédale d'accélération déplacée par le conducteur entre une position de relâchement et une position d'enfoncement pied à fond sur une course d'enfoncement composée d'une zone supérieure, où la position de la pédale détermine une consigne de couple négative, et d'une zone inférieure faisant suite à celle-ci dans le sens de l'enfoncement, où la position de la pédale la détermine une consigne de couple positive, la position de transition entre ces deux zones étant un point neutre correspondant à une consigne de couple nulle, caractérisé en ce que la position du point neutre est déplacée en fonction du couple régénéré par une machine électrique, admissible par le véhicule.
  2. 2. Procédé de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que la consigne de couple négative est une consigne de couple fourni par une machine électrique du véhicule hybride en mode régénératif.
  3. 3. Procédé de commande selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le point neutre est déplacé suite à un changement de mode de conduite du véhicule.
  4. 4. Procédé de commande selon la revendication 2 ou caractérisé en ce que le point neutre est déplacé vers le haut sur la course de la pédale suite à la transition du mode de conduite courant, vers un mode de conduite programmé pour admettre un niveau de couple régénératif supérieur au mode courant.
  5. 5. Procédé de commande selon la revendication 2, 3 ou 4, caractérisé en ce que la consigne de couple régénératif est limitée par la capacité de stockage d'énergie des batteries du véhicule.
  6. 6. Procédé de commande selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le déplacement du point neutre de la pédale est différé par rapport à l'évolution du
    - 9 couple régénératif admissible.
  7. 7. Procédé de commande selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que le déplacement du point neutre est différé dans le temps par rapport au changement de mode.
    5
  8. 8. Procédé de commande selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que le déplacement du point neutre intervient lorsque le conducteur manifeste une intention de décélérer en soulageant sa pédale.
  9. 9. Procédé de commande selon l'une des revendications
  10. 10 précédentes, caractérisé en ce que le véhicule est un véhicule strictement électrique.
    10. Procédé de commande selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le véhicule est un véhicule hybride, comportant au moins un moteur thermique et une machine
  11. 15 électrique.
    1/2
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