FR3066168A1 - Dispositif et procede de controle de l'allocation de la puissance de moyens de stockage d'energie d'un vehicule - Google Patents

Dispositif et procede de controle de l'allocation de la puissance de moyens de stockage d'energie d'un vehicule Download PDF

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Abstract

Un dispositif (DC) contrôle l'allocation de la puissance disponible d'au moins un moyen de stockage d'énergie (MS1) d'un véhicule (V) assurant une fonction de fourniture de couple pour au moins un train (T1) et au moins une fonction d'agrément en consommant de la puissance du moyen de stockage d'énergie (MS1). Ce dispositif (DC) comprend des moyens de contrôle (MCT) allouant, lorsqu'au moins la fonction d'agrément doit être assurée en parallèle de la fonction de fourniture de couple, à cette fonction d'agrément au moins une première partie de la puissance disponible du moyen de stockage d'énergie (MS1) et à la fonction de fourniture de couple une seconde partie de cette puissance disponible, complémentaire de cette première partie, y compris lorsque la fonction de fourniture de couple requiert une puissance supérieure à cette seconde partie.

Description

DISPOSITIF ET PROCÉDÉ DE CONTRÔLE DE L’ALLOCATION DE LA PUISSANCE DE MOYENS DE STOCKAGE D’ÉNERGIE D’UN VÉHICULE L’invention concerne les véhicules qui sont propres à assurer une fonction de fourniture de couple pour au moins un train et au moins une fonction d’agrément en consommant de la puissance d’au moins un moyen de stockage d’énergie.
On notera que l’invention concerne aussi bien les moyens de stockage d’énergie se présentant sous la forme d’un carburant que les moyens de stockage d’énergie électrique, hydraulique ou pneumatique.
Par ailleurs, on entend ici par « fonction d’agrément >> une fonction mise en oeuvre par au moins un équipement embarqué dans un véhicule et destinée à rendre plus agréable la conduite d’un véhicule pour son conducteur et/ou le confort pour les passagers du véhicule. A titre d’exemples non limitatifs, une fonction d’agrément peut être une fonction anti-oscillations de couple, une fonction de passage de jeux de transmission transversale et de jeux de boîte de vitesses, une fonction de changement de rapport, une fonction de démarrage d’une machine motrice participant à la fonction de fourniture de couple, ou une fonction de couplage de train.
Comme le sait l’homme de l’art, certains véhicules, éventuellement de type automobile, sont agencés de manière à assurer une fonction de fourniture de couple pour un ou plusieurs trains (éventuellement de roues) et au moins une fonction d’agrément, en consommant de la puissance d’au moins un moyen de stockage d’énergie. Par exemple, la fonction de fourniture de couple peut être assurée par un moteur thermique, éventuellement avec l’assistance d’au moins un équipement (tel qu’un moyen de couplage ou une machine électrique ou encore un moyen de changement de rapport), et/ou au moins une machine motrice non-thermique. Par ailleurs, une fonction d’agrément peut consommer soit de la puissance issue « directement >> d’un moyen de stockage d’énergie, soit de la puissance fournie par un moteur thermique qui consomme à cet effet (notamment) de la puissance issue « directement » d’un moyen de stockage d’énergie. Généralement dans les véhicules du type de ceux présentés ci-avant, la puissance du moyen de stockage d’énergie (ou « stockeur ») est mise à la disposition du conducteur indépendamment de la situation de vie et de l’état de la (des) chaîne(s) de transmission. Par conséquent, le conducteur peut demander, s’il le souhaite, l’utilisation de l’intégralité de la puissance disponible dans le stockeur pour fournir du couple au(x) train(s) en enfonçant totalement la pédale d’accélérateur (ce qui caractérise ce que l’on appelle la « volonté du conducteur »). Or, lorsqu’une telle situation de vie survient, il peut arriver que la puissance encore disponible du stockeur soit insuffisante pour assurer correctement au moins une fonction d’agrément, et donc la prestation de cette dernière est dégradée (ce qui se traduit par exemple par des à-coups, des trous ou des chocs), ou bien soit inexistante, ce qui empêche l’amélioration de l’agrément de conduite et/ou de confort. L’invention a donc notamment pour but d’améliorer la situation.
Elle propose notamment un dispositif de contrôle chargé de contrôler l’allocation de la puissance disponible d’au moins un moyen de stockage d’énergie d’un véhicule qui assure une fonction de fourniture de couple pour au moins un train et au moins une fonction d’agrément en consommant de la puissance du moyen de stockage d’énergie.
Ce dispositif de contrôle se caractérise par le fait qu’il comprend des moyens de contrôle qui, lorsqu’au moins la/une fonction d’agrément doit être assurée en parallèle de la fonction de fourniture de couple, allouent à cette fonction d’agrément au moins une première partie de la puissance disponible du moyen de stockage d’énergie et à la fonction de fourniture de couple une seconde partie de cette puissance disponible, complémentaire de cette première partie, y compris lorsque la fonction de fourniture de couple requiert une puissance supérieure à cette seconde partie.
En réservant ainsi une partie de la puissance disponible du stockeur pour les fonctions d’agrément, on est désormais certain que ces dernières pourront offrir au moins des prestations minimales de nature à améliorer l’agrément de conduite et/ou de confort, même lorsque la volonté du conducteur indique un besoin maximal de puissance pour la fourniture de couple.
Le dispositif de contrôle selon l’invention peut comporter d’autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : - dans un premier mode de réalisation dans lequel le moyen de stockage d’énergie contient un carburant, la fonction de fourniture de couple est assurée au moins par un moteur thermique, et la/chaque fonction d’agrément est assurée à partir d’une puissance fournie par ce moteur thermique, les moyens de contrôle peuvent, lorsqu’au moins la/une fonction d’agrément doit être assurée en parallèle de la fonction de fourniture de couple, allouer au moteur thermique pour la fonction d’agrément au moins la première partie de la puissance disponible du moyen de stockage d’énergie et pour la fonction de fourniture de couple la seconde partie de cette puissance disponible ; - dans un deuxième mode de réalisation dans lequel le moyen de stockage d’énergie stocke de l’énergie électrique, la fonction de fourniture de couple est assurée au moins par un moteur thermique avec l’assistance d’au moins un équipement consommateur de puissance du moyen de stockage d’énergie, et la/chaque fonction d’agrément est assurée à partir d’une puissance fournie par le moyen de stockage d’énergie, les moyens de contrôle peuvent, lorsqu’au moins la fonction d’agrément doit être assurée en parallèle d’une assistance du moteur thermique, allouer à cette fonction d’agrément au moins la première partie de la puissance disponible du moyen de stockage d’énergie et à l’assistance la seconde partie de cette puissance disponible ; - dans un troisième mode de réalisation dans lequel la fonction de fourniture de couple est assurée au moins par une machine motrice non-thermique et consommatrice de puissance du moyen de stockage d’énergie, et la/chaque fonction d’agrément est assurée à partir d’une puissance fournie par ce moyen de stockage d’énergie, les moyens de contrôle peuvent, lorsqu’au moins cette fonction d’agrément doit être assurée en parallèle de la fonction de fourniture de couple, allouer à cette fonction d’agrément au moins la première partie de la puissance disponible du moyen de stockage d’énergie et à la fonction de fourniture de couple la seconde partie de cette puissance disponible ; - ses moyens de contrôle peuvent définir l’allocation de puissance pendant une phase de décharge du moyen de stockage d’énergie et pendant une phase de recharge du moyen de stockage d’énergie par récupération d’énergie dans le véhicule ; - ses moyens de contrôle peuvent définir l’allocation de puissance en fonction d’un état en cours d’une chaîne de transmission dont fait partie le train et de la nature d’organe(s) assurant au moins une fonction d’agrément. L’invention propose également un véhicule, éventuellement de type automobile, assurant une fonction de fourniture de couple pour au moins un train et au moins une fonction d’agrément en consommant de la puissance d’au moins un moyen de stockage d’énergie, et comprenant un dispositif de contrôle du type de celui présenté ci-avant.
Le véhicule selon l’invention peut comporter d’autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : - chaque fonction d’agrément peut être choisie parmi une fonction antioscillations de couple, une fonction de passage de jeux, une fonction de changement de rapport, une fonction de démarrage d’une machine motrice participant à la fonction de fourniture de couple, et une fonction de couplage de train ; - dans un premier mode de réalisation dans lequel le moyen de stockage d’énergie contient un carburant, il peut comprendre un moteur thermique participant à la fonction de fourniture de couple et fournissant de la puissance pour la/chaque fonction d’agrément en consommant du carburant ; - dans un deuxième mode de réalisation le moyen de stockage d’énergie peut stocker de l’énergie électrique et fournir de la puissance à chaque fonction d’agrément. Dans ce cas, il peut comprendre un moteur thermique participant à la fonction de fourniture de couple avec l’assistance d’au moins un équipement consommateur de puissance de ce moyen de stockage d’énergie, et fournissant de la puissance pour la/chaque fonction d’agrément ; - dans un troisième mode de réalisation il peut comprendre au moins une machine motrice non-thermique et participant à la fonction de fourniture de couple en consommant de la puissance du moyen de stockage d’énergie. Dans ce cas, chaque fonction d’agrément peut consommer de la puissance fournie par ce moyen de stockage d’énergie ; > chaque machine motrice peut être choisie parmi un moteur électrique, une machine hydraulique, une machine pneumatique et un volant d’inertie. L’invention propose également un procédé de contrôle destiné à permettre le contrôle de l’allocation de la puissance disponible d’au moins un moyen de stockage d’énergie d’un véhicule qui assure une fonction de fourniture de couple pour au moins un train et au moins une fonction d’agrément, en consommant de la puissance de ce moyen de stockage d’énergie.
Ce procédé se caractérise par le fait qu’il comprend une étape dans laquelle, lorsqu’au moins la/une fonction d’agrément doit être assurée en parallèle de la fonction de fourniture de couple, on alloue à cette fonction d’agrément au moins une première partie de la puissance disponible du moyen de stockage d’énergie et à la fonction de fourniture de couple une seconde partie de cette puissance disponible, complémentaire de cette première partie, y compris lorsque la fonction de fourniture de couple requiert une puissance supérieure à cette seconde partie. 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 et un calculateur de supervision équipé d’un dispositif de contrôle selon l’invention, - la figure 2 illustre schématiquement, au sein d’un premier diagramme, des courbes d’évolutions temporelles de l’accélération du véhicule en présence d’une volonté du conducteur d’une puissance maximale (c1), respectivement avec (c2) et sans (c3) mise en œuvre de l’invention, et - la figure 3 illustre schématiquement, au sein d’un second diagramme, des courbes d’évolutions temporelles du couple correspondant à la puissance de décharge d’un stockeur du véhicule en présence de la volonté du conducteur (c1) de la figure 2, respectivement avec (c4) et sans (c5) mise en œuvre de l’invention. L’invention a notamment pour but de proposer un dispositif de contrôle DC destiné, d’une part, à équiper un véhicule V propre à assurer une fonction de fourniture de couple pour au moins un train et au moins une fonction d’agrément en consommant de la puissance d’au moins un moyen de stockage d’énergie (ou stockeur), et, d’autre part, à contrôler l’allocation de la puissance disponible de ce moyen de stockage d’énergie.
Dans ce qui suit, on considère, à titre d’exemple non limitatif, que le véhicule V est de type automobile. Il s’agit par exemple d’une voiture. Mais l’invention n’est pas limitée à ce type de véhicule. Elle concerne en effet tout type de véhicule propre à assurer une fonction de fourniture de couple pour au moins un train et au moins une fonction d’agrément. Par conséquent, l’invention concerne non seulement les véhicules terrestres, mais également les bateaux et les avions.
On a schématiquement représenté sur la figure 1 un véhicule V comprenant une chaîne de transmission, un calculateur de supervision CS propre à superviser (ou gérer) le fonctionnement de la chaîne de transmission, et un dispositif de contrôle DC selon l’invention.
Dans l’exemple illustré non limitativement sur la figure 1, la chaîne de transmission est de type hybride. Elle comprend donc, notamment, une première machine motrice MM1 de type non-thermique et associée à des premiers moyens de couplage MC1 et à un premier moyen de stockage d’énergie MS1, et une deuxième machine motrice MM2 de type thermique, comme par exemple un moteur thermique, et associée au moins à des deuxièmes moyens de couplage MC2 et à un moyen de stockage de carburant (non représenté).
On entend ici par « machine motrice >> une machine agencée de manière à fournir ou récupérer du couple pour déplacer un véhicule, soit seule soit en complément d’au moins une éventuelle autre machine motrice thermique ou non-thermique. Par conséquent, une machine motrice non-thermique pourra par exemple être une machine (ou un moteur) électrique, une machine hydraulique, une machine pneumatique (ou à air comprimé), ou un volant d’inertie. De son côté une machine motrice thermique est un moteur thermique consommant du carburant ou des produits chimiques. Il pourra notamment s’agir d’un réacteur, d’un turboréacteur ou d’un moteur chimique.
On comprendra donc qu’une machine motrice participe, seule ou en combinaison avec une autre machine motrice, à la fonction de fourniture de couple du véhicule V.
On considère dans ce qui suit, à titre d’exemple non limitatif, que la première machine motrice MM1 est de type électrique. Mais il pourrait également s’agir d’une machine (ou moteur) hydraulique, ou d’une machine (ou moteur) pneumatique (ou à air comprimé), ou d’un volant d’inertie.
La chaîne de transmission comprend ici, en complément des première MM1 et deuxième MM2 machines motrices, des premiers MC1 et deuxièmes MC2 moyens de couplage et du premier moyen de stockage d’énergie MS1, au moins un arbre moteur AM, des troisièmes moyens de couplage MC3, et des premier AT 1 et second AT2 arbres de transmission.
Etant donné que l’on considère ici que la première machine motrice MM1 est de type électrique, le premier moyen de stockage d’énergie MS1 qui l’alimente est agencé pour stocker de l’énergie électrique, par exemple en basse tension (typiquement 220 V).
Le premier moyen de couplage MC1 est ici chargé de coupler/ découpler la première machine motrice MM1 au/du premier arbre de transmission AT1, sur ordre du calculateur de supervision CS, afin de communiquer du couple qu’elle produit et qui est défini par une consigne (de couple ou de régime), grâce à l’énergie stockée dans le premier moyen de stockage MS1, au premier arbre de transmission AT1. Ce dernier (AT1) est couplé à un premier train T1 (ici de roues).
Par exemple, le premier train T1 est situé à l’arrière du véhicule V, et de préférence, et comme illustré, couplé au premier arbre de transmission AT1 via un premier différentiel (ici arrière) D1. Mais dans une variante ce premier train T1 pourrait être situé à l’avant du véhicule V.
Les premiers moyens de couplage MC1 peuvent, par exemple, être un mécanisme à crabots ou un embrayage ou un convertisseur de couple hydraulique ou encore un frein. Ils peuvent prendre au moins deux états de couplage : un premier (couplé) dans lequel ils assurent le couplage de la première machine motrice MM1 au premier arbre de transmission AT1 et un second (découplé) dans lequel ils découplent la première machine motrice MM1 du premier arbre de transmission AT1. On notera qu’ils peuvent également prendre un état intermédiaire (par exemple pour un glissement d’embrayage).
La deuxième machine motrice MM2 (ici un moteur thermique) comprend un vilebrequin (non représenté) qui est solidarisé fixement à l’arbre moteur AM afin d’entraîner ce dernier (AM) en rotation. Ce moteur thermique MM2 est destiné à fournir du couple pour un second train T2 (ici de roues), via au moins les deuxièmes MC2 et troisièmes MC3 moyens de couplage.
Par exemple, le second train T2 est situé à l’avant du véhicule V, et couplé à un second arbre de transmission AT2, de préférence, et comme illustré, via un second différentiel (ici avant) D2. Mais dans la variante précitée ce second train T2 pourrait être situé à l’arrière du véhicule V.
Les deuxièmes moyens de couplage MC2 peuvent, par exemple, être agencés sous la forme d’un embrayage. Mais il pourrait également s’agir d’un convertisseur de couple ou d’un crabot ou encore d’un frein.
Les troisièmes moyens de couplage MC3 peuvent, par exemple, être des moyens de changement de rapport. Ces derniers (MC3) peuvent, par exemple, être agencés sous la forme d’une boîte de vitesses. Ils comprennent un arbre primaire (ou d’entrée) AP destiné à recevoir du couple, et un arbre secondaire (ou de sortie) destiné à recevoir ce couple via l’arbre primaire AP afin de le communiquer au second arbre de transmission AT2 auquel il est couplé et qui est couplé indirectement à des roues (ici avant) du véhicule V via le second différentiel D2. Mais dans une variante de réalisation les moyens de changement de rapport MC3 pourraient, par exemple, comprendre au moins un train épicycloïdal comprenant un, deux ou trois synchronisateurs. Il est rappelé que les synchronisateurs permettent de solidariser deux éléments entre eux afin de fixer un couple et un régime sur deux des trois arbres d’un train épicycloïdal.
Il est important de noter que dans des variantes de réalisation, la chaîne de transmission pourrait comprendre seulement une machine motrice thermique associée à l’un de ses trains, ou seulement une machine motrice non-thermique associée à l’un de ses trains, ou des première et deuxième machines motrices non-thermiques associées respectivement à deux de ses trains, ou encore une première machine motrice non-thermique associée à un premier train, une deuxième machine motrice thermique associée à un second train, et une troisième machine motrice non-thermique également associée au second train.
Par exemple, cette troisième machine motrice peut être de type électrique, comme la première machine motrice MM1, et peut être alimentée en énergie par les premiers moyens de stockage d’énergie MS1. Mais elle pourrait être d’un autre type. Ainsi, il pourrait s’agir d’une machine (ou d’un moteur) hydraulique, d’une machine (ou d’un moteur) pneumatique (ou à air comprimé), ou d’un volant d’inertie. Une telle troisième machine motrice peut, par exemple, être au moins chargée d’intervenir lors des changements de rapport des moyens de changement de rapport MC3. Dans ce cas, la troisième machine motrice peut être couplée aux deuxièmes moyens de couplage MC2 (ici un embrayage) et aux moyens de changement de rapport MC3 (ici une boîte de vitesses).
Lorsque la chaîne de transmission ne comprend qu’une machine motrice thermique, cette dernière est associée à un moyen de stockage d’énergie (MS1) stockant du carburant et fournissant du couple pour l’un au moins des trains de son véhicule et de la puissance pour au moins une fonction d’agrément, en consommant du carburant.
Lorsque la chaîne de transmission comprend au moins une machine motrice non-thermique, par exemple électrique, cette dernière est associée à un moyen de stockage d’énergie (MS1) stockant de l’énergie électrique et fournissant du couple pour l’un au moins des trains de son véhicule en consommant de l’énergie électrique. Dans ce cas, chaque fonction d’agrément utilise de la puissance du moyen de stockage d’énergie électrique (MS1), directement ou indirectement.
Lorsque la chaîne de transmission comprend une machine motrice thermique et au moins une machine motrice non-thermique, par exemple électrique, sa machine motrice thermique est associée à un moyen de stockage de carburant et fournit du couple pour l’un au moins des trains de son véhicule en consommant du carburant, chaque machine motrice non-thermique est associée à un moyen de stockage d’énergie (par exemple électrique) (MS1) et fournit du couple pour l’un au moins des trains de son véhicule en consommant de l’énergie électrique, et chaque fonction d’agrément peut utiliser directement de la puissance du moyen de stockage de carburant (transformée par la machine motrice thermique) et/ou du moyen de stockage d’énergie électrique (MS1).
Bien que cela n’apparaisse pas sur la figure 1, le véhicule V comprend au moins un équipement électrique chargé d’assurer au moins une fonction d’agrément, c’est-à-dite une fonction destinée à rendre plus agréable sa conduite pour son conducteur et/ou le confort pour ses passagers. A titre d’exemples non limitatifs, chaque fonction d’agrément peut être choisie parmi une fonction anti-oscillations de couple, une fonction de passage de jeux de transmission transversale et de jeux de boîte de vitesses, une fonction de changement de rapport, une fonction de démarrage d’une machine motrice participant à la fonction de fourniture de couple, et une fonction de couplage de train.
On notera, comme illustré non limitativement sur la figure 1, que la chaîne de transmission peut aussi comprendre un démarreur ou un alterno-démarreur AD couplé au moteur thermique MM2 et chargé de lancer ce dernier (MM2) afin de lui permettre de démarrer. Ce lancement se fait grâce à de l’énergie électrique qui est, par exemple et comme illustré non limitativement, stockée dans des seconds moyens de stockage MS2.
Ces seconds moyens de stockage MS2 peuvent être agencés sous la forme d’une batterie très basse tension (par exemple 12 V, 24 V ou 48V). Cette dernière (MS2) peut, par exemple, alimenter un réseau de bord auquel sont connectés des équipements électriques du véhicule V. Certains de ces équipements électriques peuvent, par exemple, assurer, seuls ou en combinaison, au moins une fonction d’agrément (notamment dans le cas d’une chaîne de transmission dite « mild-hybrid » (niveau d’hybridation minimal)).
On notera également que les seconds moyens de stockage MS2 peuvent, comme illustré non limitativement, être couplés aux premiers moyens de stockage d’énergie MS1 et à la première machine motrice MM1 via un convertisseur CV de type DC/DC, afin de pouvoir être rechargés.
Les fonctionnements du moteur thermique MM2, de la première machine motrice MM1, et des premiers MC1 et deuxièmes MC2 moyens de couplage peuvent être contrôlés par le calculateur de supervision CS. Ce dernier (CS) est par exemple capable de faire fonctionner le véhicule V dans au moins trois modes de roulage différents. Dans un premier mode dit « thermique » seul le moteur thermique MM2 est utilisé pour déplacer le véhicule V. Dans un deuxième mode dit « Zéro Emission Véhicule » (ou ZEV)) la première machine motrice MM1 est utilisée pour déplacer le véhicule V. Dans un troisième mode dit « hybride » la première machine motrice MM1 est utilisée en complément du moteur thermique MM2 pour déplacer le véhicule V.
Comme indiqué précédemment, l’invention propose un dispositif de contrôle DC destiné à contrôler l’allocation de la puissance disponible de l’un de ses moyens de stockage d’énergie, ici le premier MS1, et plus précisément sa répartition entre la fonction de fourniture de couple et la (l’une au moins des) fonction(s) d’agrément.
Dans l’exemple non limitatif illustré sur la figure 1, le dispositif de contrôle DC fait partie du calculateur de supervision CS. 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. 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.
Un dispositif de contrôle DC, selon l’invention, comprend des moyens de contrôle MCT qui sont chargés, lorsqu’au moins la/une fonction d’agrément doit être assurée en parallèle de la fonction de fourniture de couple, d’allouer : - à cette fonction d’agrément au moins une première partie p1 de cette puissance disponible pd du moyen de stockage d’énergie impliqué dans la fourniture de couple aux roues (ici le premier MS1), et - à la fonction de fourniture de couple une seconde partie p2 de cette puissance disponible pd, complémentaire de cette première partie p1 (soit p1 + p2 = pd), y compris lorsque la fonction de fourniture de couple requiert une puissance pr qui est supérieure à cette seconde partie p2.
Par exemple, on peut choisir p1 = 20% de pd (soit p1 = 0,2 pd) et p2 = 80% de pd (soit p2 = 0,8 pd). Dans ce cas, si à un instant donné la puissance requise pr est inférieure à p2, et par exemple égale à 60% de pd, alors les moyens de contrôle MCT autorisent l’allocation de la puissance requise pr pour la fonction de fourniture de couple, et l’allocation d’une puissance comprise entre 0% et (pd - pr) pour la/les fonctions d’agrément. En revanche, si à un instant donné la puissance requise pr est supérieure ou égale à p2, et par exemple égale à 90% de pd, alors les moyens de contrôle MCT autorisent l’allocation de p2 (ici 80%) pour la fonction de fourniture de couple, et l’allocation d’une puissance comprise entre 0% et p1 (ici 20%) pour la/les fonctions d’agrément. On notera que pr est toujours inférieur à p2, même si les fonctions d’agrément ne consomment pas de puissance.
Grâce à cette répartition de la puissance disponible pd, qui impose une puissance minimale p1 réservée pour les fonctions d’agrément, on est désormais certain que ces dernières pourront offrir des prestations allant de minimales à maximales. Ainsi, on est certain d’améliorer systématiquement l’agrément de conduite et/ou de confort, en cas de besoin, y compris lorsque la volonté du conducteur indique un besoin maximal de puissance pour la fourniture de couple (par enfoncement total de la pédale d’accélérateur).
Un exemple de résultats obtenus avec et sans l’intervention des moyens de contrôle MCT est illustré sur les diagrammes des figures 2 et 3. Dans cet exemple, on considère que le véhicule V n’a qu’une seule fonction d’agrément dédiée à l’atténuation la plus forte possible des oscillations de couple sur les roues du premier train T1.
Sur la figure 2 se trouvent schématiquement illustrées au sein d’un premier diagramme : - une première courbe c1 d’évolution temporelle de la volonté du conducteur du véhicule V d’obtenir une puissance pr maximale pour la fonction de fourniture de couple (ici sur le premier train T1 grâce à la consommation par la première machine électrique MM1 d’une puissance issue du premier moyen de stockage MS1), - une deuxième courbe c2 d’évolution temporelle de l’accélération a (en m.s' 2) du véhicule V avec l’intervention des moyens de contrôle MCT, et - une troisième courbe c3 d’évolution temporelle de l’accélération a (en m.s' 2) du véhicule V sans l’intervention des moyens de contrôle MCT.
Sur la figure 3 se trouvent schématiquement illustrées au sein d’un second diagramme : - la valeur maximale cdmax du couple correspondant à la puissance disponible pd du premier moyen de stockage MS1 du véhicule V, - une quatrième courbe c4 d’évolution temporelle du couple c (en N.m) correspondant à la puissance de décharge du premier moyen de stockage MS1 du véhicule V avec l’intervention des moyens de contrôle MCT, et - une cinquième courbe c5 d’évolution temporelle du couple c (en N.m) correspondant à la puissance de décharge du premier moyen de stockage MS1 du véhicule V sans l’intervention des moyens de contrôle MCT.
On peut observer sur c1 qu’à partir d’un instant t1 le conducteur du véhicule V requiert une puissance pr maximale pour la fourniture de couple (par enfoncement total de la pédale d’accélérateur). En l’absence des moyens de contrôle MCT (c3), cette requête provoque une rapide accélération du véhicule V, puis des oscillations de cette accélération avec amortissement dans le temps, car le couple (c5) fourni au premier train T1, juste après t1, résulte de l’utilisation pour ce premier train T1 de la totalité de la puissance de décharge disponible pd du premier moyen de stockage MS1 du véhicule V, ce qui interdit la mise en oeuvre de la fonction anti-oscillations. En revanche, en présence des moyens de contrôle MCT (c2), cette requête provoque une rapide accélération du véhicule V jusqu’à une valeur maximale, sans oscillation dans le temps, car le couple (c4) fourni au premier train T1, juste après t1, résulte de l’utilisation pour ce premier train T1 de la seconde partie p2 de la puissance de décharge disponible pd du premier moyen de stockage MS1 du véhicule V (partie linéaire gauche de c4) ; la première partie p1 de cette puissance de décharge disponible pd étant alors utilisée par la fonction anti-oscillations de couple en complément de la seconde partie p2 constante.
On notera que l’on peut ici parler aussi bien de puissance disponible que de couple disponible, car l’on peut passer de l’un à l’autre en effectuant une conversion. Ainsi, la fonction anti-oscillations de couple exprime habituellement son besoin instantané en couple pour la correction des oscillations, et donc on doit effectuer une conversion en puissance de ce besoin en couple lorsque le moyen de stockage d’énergie (ou stockeur) MS1 fournit une indication de sa puissance disponible pd (et non pas de son couple disponible).
Comme évoqué plus haut, l’utilisation des puissances résultant de l’allocation effectuée par les moyens de contrôle MCT va dépendre de l’agencement de la chaîne de transmission du véhicule V.
Par exemple, le moyen de stockage d’énergie peut contenir un carburant, la fonction de fourniture de couple peut être assurée au moins par un moteur thermique, et la fonction d’agrément peut être assurée à partir de la puissance fournie par le moteur thermique. Dans ce cas, lorsqu’au moins la fonction d’agrément doit être assurée en parallèle de la fonction de fourniture de couple, les moyens de contrôle MCT allouent au moteur thermique pour cette fonction d’agrément au moins la première partie p1 de la puissance disponible pd du moyen de stockage de carburant, et pour la fonction de fourniture de couple la seconde partie p2 de cette puissance disponible pd.
Egalement par exemple, le moyen de stockage d’énergie peut stocker de l’énergie électrique, la fonction de fourniture de couple peut être assurée au moins par un moteur thermique avec l’assistance d’au moins un équipement consommateur de puissance d’un moyen de stockage d’énergie (par exemple électrique), et la fonction d’agrément peut être assurée à partir de la puissance fournie par ce moyen de stockage d’énergie. Dans ce cas, lorsqu’au moins la fonction d’agrément doit être assurée en parallèle d’une assistance du moteur thermique, les moyens de contrôle MCT allouent à cette fonction d’agrément au moins la première partie p1 de la puissance disponible pd du moyen de stockage d’énergie (électrique) et à cette assistance la seconde partie p2 de cette puissance disponible pd.
Egalement par exemple, la fonction de fourniture de couple peut être assurée au moins par une machine motrice MM1 non-thermique et consommatrice de puissance du moyen de stockage d’énergie (ici le premier MS1), et la fonction d’agrément peut être assurée à partir de la puissance fournie par ce moyen de stockage d’énergie MS1. Dans ce cas, lorsqu’au moins la fonction d’agrément doit être assurée en parallèle de la fonction de fourniture de couple, les moyens de contrôle MCT allouent à la fonction d’agrément au moins la première partie p1 de la puissance disponible pd du moyen de stockage d’énergie MS1 et à la fonction de fourniture de couple la seconde partie p2 de cette puissance disponible pd.
On notera également que, lorsque le véhicule V assure plusieurs fonctions d’agrément, elles consomment au moins la première partie p1 de la puissance disponible pd qui leur a été allouée par les moyens de contrôle MCT, sans notion de priorité ou de répartition.
On notera également que les moyens de contrôle MCT peuvent définir l’allocation de puissance en fonction de l’état en cours de la chaîne de transmission dont fait partie le train T1 et de la nature des organes (ou équipements) qui assurent les fonctions d’agrément.
En effet, la puissance nécessaire à une fonction d’agrément associée à un organe peut dépendre de la nature de cet organe. Par exemple, la fonction d’agrément associée à une boite de vitesse assistant un moteur thermique est susceptible d’avoir besoin de plus de puissance pour fonctionner correctement que la fonction d’agrément associée à un crabot assistant ce même moteur thermique.
De même, dans un véhicule de type 4x4 (quatre roues motrices), les deux trains sont susceptibles d’être associés respectivement à deux fonctions anti-oscillations de couple. Par exemple, si chaque train nécessite habituellement 5 kW pour sa fonction anti-oscillations de couple, alors en mode 4x4, lorsque les deux trains sont couplés, on peut réserver un total (p1) de 10 kW pour les deux fonctions anti-oscillations de couple (soit 5 kW + 5 kW). Mais, lorsque seul l’un des deux trains est couplé, on ne réserve que 5 kW (p1) pour la fonction anti-oscillations de couple associée à ce train couplé (les autres 5 kW sont alors disponibles pour la fonction de fourniture de couple ou pour une autre fonction d’agrément).
On notera également que la répartition p1/p2 peut être prédéfinie (et donc constante dans le temps), ou bien déterminée par les moyens de contrôle MCT de façon dynamique (en temps réel) en fonction d’au moins un paramètre interne ou externe, comme par exemple le mode de conduite sélectionné ou éventuellement les conditions météorologiques.
On notera également que la répartition p1/p2 concerne aussi bien une phase de décharge d’un moyen de stockage d’énergie MS1, qu’une éventuelle phase de recharge de ce moyen de stockage d’énergie MS1 par récupération d’énergie, par exemple pendant un freinage du véhicule V. Par conséquent, les moyens de contrôle MCT peuvent définir l’allocation de puissance (ou répartition p1/p2) pendant une phase de décharge du moyen de stockage d’énergie MS1 et pendant une phase de recharge du moyen de stockage d’énergie MS1. On peut envisager d’utiliser une première répartition p1/p2 pendant une phase de décharge, et une seconde répartition p1’/p2’ (différente de la première) pendant une phase de recharge.
Il est également important de noter que l’invention peut être également considérée sous l’angle d’un procédé de contrôle, pouvant être notamment mis en oeuvre au moyen d’un dispositif de contrôle DC du type de celui présenté ci-avant. Les fonctionnalités offertes par la mise en oeuvre du procédé selon l’invention étant identiques à celles offertes par le dispositif de contrôle DC présenté ci-avant, seule la combinaison de fonctionnalités principales offerte par le procédé de contrôle est présentée ci-après.
Ce procédé de contrôle comprend une étape dans laquelle, lorsqu’au moins la/une fonction d’agrément doit être assurée en parallèle de la fonction de fourniture de couple, on alloue à cette fonction d’agrément au moins une première partie p1 de la puissance disponible pd du moyen de stockage d’énergie MS1 (associé à la fonction de fourniture de couple) et à cette fonction de fourniture de couple une seconde partie p2 de cette puissance disponible pd, complémentaire de cette première partie p1, y compris lorsque la fonction de fourniture de couple requiert une puissance pr supérieure à cette seconde partie p2. L’invention permet de garantir un bon niveau d’agrément global (conduite et confort) quels que soient la situation de vie et l’état de la chaîne de transmission du véhicule.

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS
    1. Dispositif (DC) de contrôle de l’allocation de la puissance disponible d’au moins un moyen de stockage d’énergie (MS1) d’un véhicule (V) assurant une fonction de fourniture de couple pour au moins un train (T1) et au moins une fonction d’agrément en consommant de la puissance dudit moyen de stockage d’énergie (MS1), caractérisé en ce qu’il comprend des moyens de contrôle (MCT) allouant, lorsqu’au moins ladite fonction d’agrément doit être assurée en parallèle de ladite fonction de fourniture de couple, à ladite fonction d’agrément au moins une première partie de ladite puissance disponible du moyen de stockage d’énergie (MS1) et à ladite fonction de fourniture de couple une seconde partie de cette puissance disponible, complémentaire de ladite première partie, y compris lorsque ladite fonction de fourniture de couple requiert une puissance supérieure à ladite seconde partie.
  2. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’en présence d’un moyen de stockage d’énergie (MS1) contenant un carburant, d’une fonction de fourniture de couple assurée au moins par un moteur thermique (MM2), et d’une fonction d’agrément assurée à partir d’une puissance fournie par ledit moteur thermique (MM2), lesdits moyens de contrôle (MCT) allouent, lorsqu’au moins ladite fonction d’agrément doit être assurée en parallèle de ladite fonction de fourniture de couple, audit moteur thermique (MM2) pour ladite fonction d’agrément au moins ladite première partie de la puissance disponible du moyen de stockage d’énergie (MS1) et pour ladite fonction de fourniture de couple ladite seconde partie de cette puissance disponible.
  3. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’en présence d’un moyen de stockage d’énergie (MS1) stockant de l’énergie électrique, d’une fonction de fourniture de couple assurée au moins par un moteur thermique (MM2) avec l’assistance d’au moins un équipement consommateur de puissance dudit moyen de stockage d’énergie (MS1), et d’une fonction d’agrément assurée à partir d’une puissance fournie par ledit moyen de stockage d’énergie (MS1), lesdits moyens de contrôle (MCT) allouent, lorsqu’au moins ladite fonction d’agrément doit être assurée en parallèle d’une assistance dudit moteur thermique (MM2), à ladite fonction d’agrément au moins ladite première partie de la puissance disponible dudit moyen de stockage d’énergie (MS1) et à ladite assistance ladite seconde partie de cette puissance disponible.
  4. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’en présence d’une fonction de fourniture de couple assurée au moins par une machine motrice (MM1) non-thermique et consommatrice de puissance dudit moyen de stockage d’énergie (MS1), et d’une fonction d’agrément assurée à partir d’une puissance fournie par ledit moyen de stockage d’énergie (MS1), lesdits moyens de contrôle (MCT) allouent, lorsqu’au moins ladite fonction d’agrément doit être assurée en parallèle de ladite fonction de fourniture de couple, à ladite fonction d’agrément au moins ladite première partie de la puissance disponible dudit moyen de stockage d’énergie (MS1) et à ladite fonction de fourniture de couple ladite seconde partie de cette puissance disponible.
  5. 5. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdits moyens de contrôle (MCT) définissent ladite allocation de puissance pendant une phase de décharge dudit moyen de stockage d’énergie (MS1) et pendant une phase de recharge dudit moyen de stockage d’énergie (MS1) par récupération d’énergie dans ledit véhicule (V).
  6. 6. Véhicule (V) assurant une fonction de fourniture de couple pour au moins un train (T1) et au moins une fonction d’agrément en consommant de la puissance d’au moins un moyen de stockage d’énergie (MS1), caractérisé en ce qu’il comprend en outre un dispositif de contrôle (DC) selon l’une des revendications précédentes.
  7. 7. Véhicule selon la revendication 6, caractérisé en ce que chaque fonction d’agrément est choisie parmi une fonction anti-oscillations de couple, une fonction de passage de jeux, une fonction de changement de rapport, une fonction de démarrage d’une machine motrice participant à ladite fonction de fourniture de couple, et une fonction de couplage de train.
  8. 8. Véhicule selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que ledit moyen de stockage d’énergie (MS1) contient un carburant, et en ce qu’il comprend un moteur thermique (MM2) participant à ladite fonction de fourniture de couple et fournissant de la puissance pour ladite fonction d’agrément en consommant ledit carburant.
  9. 9. Véhicule selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce qu’il comprend au moins une machine motrice (MM1) non-thermique et participant à ladite fonction de fourniture de couple en consommant de la puissance dudit moyen de stockage d’énergie (MS1), et en ce que chaque fonction d’agrément consomme de la puissance fournie par ledit moyen de stockage d’énergie (MS1).
  10. 10. Procédé de contrôle de l’allocation de la puissance disponible d’au moins un moyen de stockage d’énergie (MS1) d’un véhicule (V) assurant une fonction de fourniture de couple pour au moins un train (T1) et au moins une fonction d’agrément en consommant de la puissance dudit moyen de stockage d’énergie (MS1), caractérisé en ce qu’il comprend une étape dans laquelle, lorsqu’au moins ladite fonction d’agrément doit être assurée en parallèle de ladite fonction de fourniture de couple, on alloue à ladite fonction d’agrément au moins une première partie de ladite puissance disponible du moyen de stockage d’énergie (MS1) et à ladite fonction de fourniture de couple une seconde partie de cette puissance disponible, complémentaire de ladite première partie, y compris lorsque ladite fonction de fourniture de couple requiert une puissance supérieure à ladite seconde partie.
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