FR3070344A1 - Dispositif et procede de controle de l’intensite de deceleration d’un vehicule hybride induite par une machine non-thermique - Google Patents

Dispositif et procede de controle de l’intensite de deceleration d’un vehicule hybride induite par une machine non-thermique Download PDF

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Abstract

Un dispositif de contrôle (DC) équipe un véhicule (V) comprenant un moteur thermique (MT) fournissant du couple pour au moins un train (T1) en cas d'enfoncement de la pédale d'accélérateur par le conducteur, et une machine non-thermique (MN) induisant, lorsque la pédale d'accélérateur n'est pas enfoncée, une décélération du véhicule (V) par récupération d'énergie sur un train (T2) pour alimenter en énergie un moyen de stockage d'énergie (MS1). Ce dispositif (DC) comprend des moyens de contrôle (MCT) contrôlant le fonctionnement de la machine non-thermique (MN) pour qu'elle induise une décélération d'une intensité choisie parmi au moins des première et seconde intensités différentes en fonction de l'aptitude en cours à la récupération et au stockage d'énergie d'équipements du véhicule (V).

Description

DISPOSITIF ET PROCÉDÉ DE CONTRÔLE DE L’INTENSITÉ DE DÉCÉLÉRATION D’UN VÉHICULE HYBRIDE INDUITE PAR UNE MACHINE NON-THERMIQUE
L’invention concerne les véhicules hybrides qui comprennent au moins un moteur thermique et une machine non-thermique propre à induire une décélération par récupération d’énergie.
Certains véhicules hybrides comprennent un moteur thermique chargé de fournir du couple pour au moins un de leurs trains en cas d’enfoncement de leur pédale d’accélérateur par leur conducteur, et une machine non-thermique induisant, lorsque leur pédale d’accélérateur n’est pas enfoncée mais qu’ils roulent, une décélération par récupération d’énergie sur l’un de leurs trains pour alimenter en énergie un moyen de stockage d’énergie.
On entend ici par « machine non-thermique >> une machine agencée de manière à récupérer de l’énergie (ou du couple) pour alimenter en énergie un moyen de stockage d’énergie, et éventuellement à produire du couple à partir de l’énergie stockée dans ce moyen de stockage d’énergie pour déplacer un véhicule lorsqu’elle est également motrice (ou génératrice). Par conséquent, une machine 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.
Actuellement, dans un véhicule à machine non-thermique chargée de récupérer de l’énergie, la fonction de récupération d’énergie est généralement activée par un calculateur embarqué ou par le conducteur au moyen d’une interface homme/machine, comme par exemple un organe de commande (tel qu’un bouton poussoir ou tactile) ou un sous-menu affiché sur l’écran du combiné central. Une fois cette fonction activée, dès que le véhicule roule et que sa pédale d’accélérateur n’est pas (ou quasiment pas) enfoncée, la machine non-thermique induit sa décélération en récupérant de l’énergie (de couple) sur l’un de ses trains. Cette énergie récupérée alimente alors généralement le moyen de stockage d’énergie associé à la machine nonthermique.
Un inconvénient de ces machines non-thermiques de récupération d’énergie réside dans le fait qu’elles ne permettent d’induire qu’une unique intensité de décélération prédéfinie. Par conséquent, si cette intensité de décélération prédéfinie est faible, certains conducteurs peuvent ne pas la ressentir et donc peuvent croire que la fonction de récupération d’énergie ne fonctionne pas alors qu’ils l’ont activée, et si cette intensité de décélération prédéfinie est forte, certains conducteurs peuvent être gênés. D’une manière générale, le ressenti de l’intensité de décélération peut varier notablement d’un conducteur à l’autre, et l’envie de ressentir l’intensité de décélération peut varier notablement d’un conducteur à l’autre et d’un instant à l’autre pour un même conducteur. En outre, dans certaines situations, comme par exemple lorsque le niveau de carburant devient très faible, il peut s’avérer utile de récupérer rapidement une grande quantité d’énergie pour augmenter l’autonomie du véhicule, ce qui n’est pas possible lorsque l’intensité de décélération prédéfinie est faible. C’est également le cas lorsque le régulateur de vitesse du véhicule est actif et a besoin d’induire une forte intensité de décélération via la machine non-thermique, alors que cette dernière ne peut induire qu’une faible intensité de décélération.
L’invention a donc notamment pour but d’améliorer la situation.
Elle propose notamment un dispositif de contrôle destiné à équiper un véhicule comprenant une pédale d’accélérateur, un moteur thermique fournissant du couple pour au moins un train en cas d’enfoncement de la pédale d’accélérateur par un conducteur, et une machine non-thermique induisant, lorsque la pédale d’accélérateur n’est pas (ou quasiment pas) enfoncée, une décélération du véhicule par récupération d’énergie sur un train pour alimenter en énergie un moyen de stockage d’énergie.
Ce dispositif de contrôle se caractérise par le fait qu’il comprend des moyens de contrôle qui contrôlent le fonctionnement d’au moins la machine non-thermique pour qu’elle induise une décélération d’une intensité choisie parmi au moins des première et seconde intensités différentes en fonction d’une aptitude en cours à la récupération et au stockage d’énergie d’équipements du véhicule.
Grâce à l’invention, il est désormais possible de choisir l’intensité de la décélération induite par la fonction de récupération d’énergie, afin de la rendre perceptible ou imperceptible selon les éventuelles limitations techniques ou les besoins ou les envies.
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, ses moyens de contrôle peuvent déclencher un premier fonctionnement de la machine non-thermique qui est adapté à une décélération d’une première intensité, strictement supérieure à la seconde intensité, en cas de réception d’une demande de première intensité fournie par le conducteur ou par un calculateur du véhicule, et en présence d’une aptitude en cours à la récupération et au stockage d’une première énergie d’équipements du véhicule, associée à la première intensité et supérieure à une seconde énergie associée à la seconde intensité ;
- dans un second mode de réalisation, ses moyens de contrôle peuvent déclencher un fonctionnement progressif, dans un premier intervalle de temps, entre un second fonctionnement de la machine non-thermique adapté à une décélération d’une seconde intensité, strictement inférieure à la première intensité, et un premier fonctionnement de la machine nonthermique adapté à une décélération d’une première intensité, en cas de réception d’une demande de première intensité fournie par le conducteur ou par un calculateur du véhicule, et en présence d’une aptitude en cours à la récupération et au stockage d’une première énergie d’équipements du véhicule, associée à la première intensité et supérieure à une seconde énergie associée à la seconde intensité ;
- ses moyens de contrôle peuvent déclencher un fonctionnement progressif, dans un deuxième intervalle de temps, entre un premier fonctionnement de la machine non-thermique adapté à une décélération d’une première intensité, strictement supérieure à la seconde intensité, et un second fonctionnement de la machine non-thermique adapté à une décélération d’une seconde intensité, en cas de réception d’une demande de seconde intensité fournie par le conducteur ou par un calculateur du véhicule, et en présence d’une aptitude en cours à la récupération et au stockage d’une première énergie d’équipements du véhicule, associée à la première intensité et supérieure à une seconde énergie associée à la seconde intensité ;
- ses moyens de contrôle peuvent déclencher un fonctionnement progressif, dans un troisième intervalle de temps, entre un premier fonctionnement de la machine non-thermique adapté à une décélération d’une première intensité, strictement supérieure à la seconde intensité, et un second fonctionnement de la machine non-thermique adapté à une décélération d’une seconde intensité, en présence d’une aptitude en cours à la récupération et au stockage d’une seconde énergie d’équipements du véhicule, associée à la seconde intensité et inférieure à une première énergie associée à la première intensité ;
> ses moyens de contrôle peuvent déclencher, en cas de réception d’une demande de seconde intensité fournie par le conducteur ou par un calculateur du véhicule pendant le troisième intervalle de temps, un autre fonctionnement progressif, dans un deuxième intervalle de temps strictement inférieur au troisième intervalle de temps, entre un fonctionnement intermédiaire de la machine non-thermique, adapté à une décélération intermédiaire comprise entre les première et seconde intensités, et le second fonctionnement ;
- ses moyens de contrôle peuvent déclencher un premier fonctionnement de la machine non-thermique adapté à une décélération d’une première intensité correspondant à un premier couple de décélération compris entre -700 N.m et -500 N.m ;
- ses moyens de contrôle peuvent déclencher un second fonctionnement de la machine non-thermique adapté à une décélération d’une seconde intensité correspondant à un second couple de décélération compris entre 150 N.m et -20 N.m.
L’invention propose également un véhicule, éventuellement de type automobile, et comprenant :
- une pédale d’accélérateur,
- un moteur thermique fournissant du couple pour au moins un train en cas d’enfoncement de la pédale d’accélérateur par un conducteur,
- une machine non-thermique induisant, lorsque la pédale d’accélérateur n’est pas enfoncée, une décélération du véhicule par récupération d’énergie sur un train pour alimenter en énergie un moyen de stockage d’énergie, et
- un dispositif de contrôle du type de celui présenté ci-avant.
Par exemple, la machine non-thermique de ce véhicule peut être une machine motrice propre à fournir du couple pour un train, et éventuellement de type électrique. Dans cette éventualité, le moyen de stockage d’énergie stocke de l’énergie électrique.
L’invention propose également un procédé de contrôle destiné à être mis en oeuvre dans un véhicule comprenant une pédale d’accélérateur, un moteur thermique fournissant du couple pour au moins un train en cas d’enfoncement de la pédale d’accélérateur par un conducteur, et une machine non-thermique induisant, lorsque la pédale d’accélérateur n’est pas enfoncée, une décélération du véhicule par récupération d’énergie sur un train pour alimenter en énergie un moyen de stockage d’énergie.
Ce procédé de contrôle se caractérise par le fait qu’il comprend une étape dans laquelle on contrôle le fonctionnement d’au moins la machine nonthermique pour qu’elle induise une décélération d’une intensité choisie parmi au moins des première et seconde intensités différentes en fonction d’une aptitude en cours à la récupération et au stockage d’énergie d’équipements du véhicule.
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, un premier exemple de courbes d’évolutions temporelles de la commande de sélection d’intensité de la décélération (c1), de l’aptitude en cours à la récupération et au stockage d’énergie d’équipements du véhicule (c2), et du couple de décélération récupéré (c3),
- la figure 3 illustre schématiquement, au sein d’un deuxième diagramme, un deuxième exemple de courbes d’évolutions temporelles de la commande de sélection d’intensité de la décélération (c1), de l’aptitude en cours à la récupération et au stockage d’énergie d’équipements du véhicule (c2), et du couple de décélération récupéré (c3), et
- la figure 4 illustre schématiquement, au sein d’un troisième diagramme, un troisième exemple de courbes d’évolutions temporelles de la commande de sélection d’intensité de la décélération (c1), de l’aptitude en cours à la récupération et au stockage d’énergie d’équipements du véhicule (c2), et du couple de décélération récupéré (c3).
L’invention a notamment pour but de proposer un dispositif de contrôle DC destiné, d’une part, à équiper un véhicule V comprenant une chaîne de transmission comportant au moins un moteur thermique MT propre à fournir du couple et une machine non-thermique MN propre à induire une décélération par récupération d’énergie, et, d’autre part, à contrôler l’intensité de cette décélération.
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 terrestre comprenant une chaîne de transmission comportant un moteur thermique couplé à un premier train, et une machine nonthermique couplée au premier train ou à un second train et chargée au moins de récupérer de l’énergie.
On entend ici par « moteur thermique >> un moteur consommant du carburant ou des produits chimiques. Par conséquent, il pourra notamment s’agir d’un réacteur, d’un turboréacteur ou d’un moteur chimique.
Par ailleurs, il est rappelé que l’on entend ici par « machine nonthermique >> une machine agencée de manière à récupérer de l’énergie (ou du couple) pour alimenter en énergie un moyen de stockage d’énergie, et éventuellement à produire du couple à partir de l’énergie stockée dans ce moyen de stockage d’énergie pour déplacer un véhicule lorsqu’elle est également motrice (ou génératrice). Par conséquent, la machine nonthermique 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.
On considère dans ce qui suit, à titre d’exemple non limitatif, que la machine non-thermique MN est de type électrique.
On a schématiquement représenté sur l’unique figure un véhicule V comprenant une chaîne de transmission hybride, 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.
La chaîne de transmission comprend ici, notamment, un moteur thermique MT, un arbre moteur AM, des premiers moyens de couplage MC1, des moyens de changement de rapport BV, une machine non-thermique MN, des seconds moyens de couplage MC2, un premier moyen de stockage d’énergie MS1, et des premier AT1 et second AT2 arbres de transmission.
Etant donné que l’on considère ici que la machine non-thermique MN 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 ou 400 V ou encore 600 V).
Le moteur thermique MT 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 MT est destiné à fournir du couple pour un premier train T1 de roues, via les premiers moyens de couplage MC1 et les moyens de changement de rapport BV.
Par exemple, le premier train T1 est situé à l’avant du véhicule V, et de préférence, et comme illustré, couplé au premier arbre de transmission AT1 via un premier différentiel (ici avant) D1. Mais dans une variante ce premier train T1 pourrait être situé à l’arrière du véhicule V.
Les premiers moyens de couplage MC1 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.
Ces premiers moyens de couplage MC peuvent donc comprendre un volant moteur solidarisé fixement à l’arbre moteur AM et un disque d’embrayage solidarisé fixement à un arbre primaire AP des moyens de changement de rapport BV.
Les moyens de changement de rapport BV 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 premier arbre de transmission AT1 auquel il est couplé et qui est couplé indirectement à des roues (ici avant) du véhicule V via le premier différentiel D1. Mais dans une variante de réalisation les moyens de changement de rapport BV 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.
On notera que les moyens de changement de rapport BV peuvent être automatisés ou non.
Les seconds moyens de couplage MC2 sont ici chargés de coupler/ découpler la machine non thermique MN au/du second arbre de transmission AT2, sur ordre du calculateur de supervision CS. Le couplage est notamment utilisé lorsque la fonction de récupération d’énergie (ici électrique) est activée. Dans ce cas, le couplage induit une décélération du véhicule V (lorsqu’il roule avec le couple fourni par le moteur thermique MT et que la pédale d’accélérateur n’est pas enfoncée) permettant à la machine non-thermique MN de récupérer de l’énergie (ou du couple) afin d’alimenter en énergie (ici électrique) le premier moyen de stockage d’énergie MS1. On considère dans ce qui suit, à titre d’exemple non limitatif, que la machine non-thermique MN est également motrice (ou génératrice) afin de produire du couple à partir de l’énergie stockée dans le premier moyen de stockage d’énergie MS1 pour le second train T2 de roues, lorsqu’elle est couplée à ce dernier (T2) via les seconds moyens de couplage MC2.
Par exemple, le second train T2 est situé à l’arrière du véhicule V, et couplé au second arbre de transmission AT2, de préférence, et comme illustré, via un second différentiel (ici arrière) D2. Mais dans la variante précitée ce second train T2 pourrait être situé à l’avant du véhicule V.
Les seconds moyens de couplage MC2 peuvent, par exemple, être un mécanisme à crabots ou un embrayage ou encore un convertisseur de couple hydraulique. Ils peuvent prendre au moins deux états de couplage : un premier (couplé) dans lequel ils assurent le couplage de la machine nonthermique MN au second arbre de transmission AT2, et un second (découplé) dans lequel ils découplent la machine non-thermique MN du second arbre de transmission AT2.
Il est important de noter que dans une variante de réalisation la machine non-thermique MN pourrait être couplée au premier train T1, comme le moteur thermique MT. Dans ce cas, elle (MN) peut, par exemple, être installée entre les premiers moyens de couplage MC1 et la boîte de vitesses BV ou bien au sein de la boîte de vitesses BV.
On notera également, comme illustré non limitativement sur l’unique figure, que la chaîne de transmission comprend aussi un démarreur ou un alterno-démarreur AD couplé au moteur thermique MT et chargé de lancer ce dernier (MT) 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. On notera 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 machine non-thermique MN via un convertisseur CV de type DC/DC, afin de pouvoir être rechargés.
On notera également que la chaîne de transmission pourrait aussi comprendre une autre machine motrice non-thermique installée, par exemple, entre le moteur thermique MT et les premiers moyens de couplage MC1 ou entre le démarreur ou alterno-démarreur AD et le moteur thermique MT ou encore au sein de la boîte de vitesses. Cette autre machine motrice nonthermique peut aussi bien être génératrice que motrice, et dans ce cas les premiers moyens de couplage MC1 permettent de découpler le moteur thermique MT pour fournir seulement une énergie électrique pour faire avancer le véhicule V. En cas de fourniture de couple uniquement sur le premier train T1, c’est cette autre machine motrice non-thermique qui permet la récupération d’énergie.
Les fonctionnements du moteur thermique MT, de la machine nonthermique MN et des seconds moyens de couplage MC2, et éventuellement des premiers moyens de couplage MC1 et des moyens de changement de rapport BV, peuvent être contrôlés par le calculateur de supervision CS.
Comme indiqué précédemment, l’invention propose un dispositif de contrôle DC destiné à contrôler l’intensité de la décélération induite par la machine non-thermique MN pour récupérer de l’énergie (ici électrique).
Dans l’exemple non limitatif illustré sur l’unique figure, 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 de contrôler le fonctionnement d’au moins la machine non-thermique MN lorsque le véhicule V roule en utilisant le couple fourni par son moteur thermique MT ou par sa machine non-thermique MN (ou encore par l’éventuelle autre machine motrice non-thermique liée à la boîte de vitesses BV) et que la pédale d’accélérateur n’est pas (ou quasiment pas) enfoncée. Ce contrôle a pour but d’induire une décélération d’une intensité qui est choisie parmi au moins des première et seconde intensités différentes en fonction d’une aptitude en cours à la récupération et au stockage d’énergie d’équipements du véhicule V.
Ces équipements sont tous ceux qui sont impliqués dans la récupération d’énergie, et notamment la machine non-thermique MN, le premier moyen de stockage d’énergie MS1 et les seconds moyens de couplage MC2 (et aussi la boîte de vitesses BV lorsqu’elle comprend une éventuelle autre machine motrice non-thermique). Lorsque ces équipements fonctionnent normalement et que le premier moyen de stockage d’énergie MS1 dispose d’une capacité de stockage relativement importante à l’instant considéré, il n’y a pas de limitation technique en termes de récupération et de stockage d’énergie, et donc n’importe laquelle des intensités de décélération permises par le contrôle assuré par les moyens de contrôle MCT peut être induite. En revanche, lorsqu’au moins l’un de ces équipements présente un dysfonctionnement et/ou que le premier moyen de stockage d’énergie MS1 dispose d’une capacité de stockage relativement faible à l’instant considéré, on est en présence d’une limitation technique en termes de récupération (problème thermique ou endommagement) et/ou de stockage d’énergie, et donc certaines intensités de décélération permises par le contrôle assuré par les moyens de contrôle MCT (au moins la première qui est la plus importante) ne peuvent pas être induites.
Grâce à ce contrôle du fonctionnement de la machine non-thermique MN, le conducteur ou un calculateur du véhicule V peut désormais choisir parmi au moins deux intensités différentes l’intensité de la décélération qui est induite par la fonction de récupération d’énergie. Cela permet de rendre cette décélération perceptible ou imperceptible selon les éventuelles limitations techniques ou les besoins ou encore les envies.
Selon la configuration choisie des moyens de contrôle MCT, ils peuvent contrôler une transition quasi instantanée ou bien progressive d’une intensité de décélération à une autre. On considère dans ce qui suit que les moyens de contrôle MCT ne peuvent contrôler que des transitions de la première intensité (de décélération) à la seconde intensité (de décélération), et inversement. Mais ils pourraient contrôler des transitions entre plus de deux intensités (de décélération).
Une transition progressive est destinée à rendre perceptible (lorsqu’elle est rapide) ou au contraire imperceptible (lorsqu’elle est lente) un changement d’intensité de décélération.
Par exemple, les moyens de contrôle MCT peuvent déclencher un premier fonctionnement de la machine non-thermique MN qui est adapté à une décélération d’une première intensité correspondant à un premier couple de décélération cd1 compris entre -700 N.m et -500 N.m. A titre d’exemple, ce premier couple de décélération cd1 peut être égal à -600 N.m.
Egalement par exemple, les moyens de contrôle MCT peuvent déclencher un second fonctionnement de la machine non-thermique MN qui est adapté à une décélération d’une seconde intensité correspondant à un second couple de décélération cd2 compris entre -150 N.m et -20 N.m. A titre d’exemple, ce second couple de décélération cd2 peut être égal à -30 N.m.
Les premier et second fonctionnements de la machine non-thermique MN peuvent, par exemple, correspondre à des cartographies de la pédale d’accélérateur offrant respectivement des premier et second potentiels de couple de décélération.
On notera qu’il n’y a pas de limitation technique en termes de stockage d’énergie lorsque la capacité de stockage d’énergie du premier moyen de stockage d’énergie MS1 est suffisante pour permettre de réaliser la totalité d’un cycle de décélération selon la première intensité et sur une durée prédéfinie. Cela permet d’éviter l’interruption d’une phase de forte récupération d’énergie avant qu’elle ne soit terminée.
On notera également que les moyens de contrôle MCT peuvent déclencher un premier fonctionnement de la machine non-thermique MN adapté à une décélération d’une première intensité, strictement supérieure à la seconde intensité, lorsque deux conditions sont réunies. La première condition consiste en la réception d’une demande de première intensité fournie par le conducteur ou par un calculateur du véhicule V, éventuellement le calculateur de supervision CS ou un calculateur de régulation de vitesse. La deuxième condition consiste en la présence d’une aptitude en cours à la récupération et au stockage d’une première énergie d’équipements du véhicule V, associée à la première intensité et supérieure à une seconde énergie associée à la seconde intensité.
On considère ici que par défaut la machine non-thermique MN à un second fonctionnement adapté à une décélération d’une seconde intensité, inférieure à la première intensité. Mais l’inverse est également possible. Par conséquent, lorsque les moyens de contrôle MCT reçoivent une demande de première intensité pendant une phase de récupération d’énergie selon la seconde intensité, ils contrôlent ici une transition quasi instantanée du second fonctionnement (par défaut) au premier fonctionnement, ce qui se traduit quasi instantanément par une augmentation de l’intensité de décélération égale à la différence entre les première et seconde intensités.
La demande de première intensité peut être fournie par le conducteur au moyen d’une interface homme/machine, comme par exemple un organe de commande (tel qu’un bouton poussoir ou tactile) installé dans une planche de bord ou une console centrale du véhicule V, ou un sous-menu affiché sur l’écran d’un combiné central du véhicule V, ou encore un dispositif de reconnaissance de mots (commandes) prononcé(e)s par le conducteur.
Par exemple, l’interface homme/machine peut être couplée à un équipement de supervision (tel qu’un boîtier de servitude intelligent (ou BSI)) qui est lui-même couplé au calculateur de supervision CS.
La demande de première intensité peut être fournie par un calculateur du véhicule V, par exemple lorsque le niveau de carburant est très faible et donc qu’il faut récupérer rapidement une grande quantité d’énergie pour augmenter son autonomie, et éventuellement lorsque le véhicule V est dans une phase de conduite automatisée (ou autonome).
Quelle que soit l’origine de la demande de première intensité, elle constitue une activation de la fonction de récupération d’une forte (première) énergie, lorsque par défaut c’est la fonction de récupération d’une faible (seconde) énergie qui est active.
En variante, les moyens de contrôle MCT peuvent déclencher un fonctionnement progressif, dans un premier intervalle de temps 11, entre le second fonctionnement de la machine non-thermique MN (adapté à une décélération d’une seconde intensité, strictement inférieure à la première intensité), et le premier fonctionnement de la machine non-thermique MN (adapté à la décélération d’une première intensité), lorsque les première et deuxième conditions précitées sont réunies.
Cette variante est schématiquement illustrée au sein d’une première partie du premier diagramme de la figure 2 qui correspond à une situation dans laquelle la fonction de récupération d’une forte (première) énergie a été activée et les première et deuxième conditions précitées sont réunies. Cette première partie s’étend avant un instant t3.
Dans ce premier diagramme :
- une première courbe c1 représente un exemple d’évolution temporelle (t) de la commande de sélection d’intensité de la décélération,
- une deuxième courbe c2 représente un exemple d’évolution temporelle (t) de l’aptitude en cours à la récupération et au stockage d’énergie d’équipements du véhicule, et
- une troisième courbe c3 représente un exemple d’évolution temporelle (t) du couple de décélération récupéré sur le second train T2 par la machine non-thermique MN.
Dans ce premier exemple, on peut observer sur la courbe c2 qu’il n’y a pas de limitation technique et sur la courbe c1 qu’avant un instant t1 les moyens de contrôle MCT contrôlent le second fonctionnement de la machine non-thermique MN car ils reçoivent une seconde commande e2 associée à ce second fonctionnement. Comme l’illustre la courbe c3, la machine nonthermique MN récupère donc avant t1 un second couple de décélération cd2, qui est inférieur au premier couple de décélération cd1. Puis, à l’instant t1 les moyens de contrôle MCT reçoivent une première commande e1 associée au premier fonctionnement de la machine non-thermique MN. Par conséquent, comme l’illustre la courbe c3, les moyens de contrôle MCT contrôlent un fonctionnement progressif, dans un premier intervalle de temps 11 (= t2 - t1), entre le second fonctionnement de la machine non-thermique MN (décélération d’une seconde intensité), et le premier fonctionnement de la machine non-thermique MN (décélération d’une première intensité supérieure à la seconde intensité). A partir de l’instant t2 et jusqu’avant un instant t3, la machine non-thermique MN récupère un premier couple de décélération cd1, qui est supérieur au second couple de décélération cd2.
La durée du premier intervalle de temps 11 peut, par exemple, être comprise entre 0,1 seconde et 1 seconde. Par exemple, cette durée du premier intervalle de temps 11 peut être égale à 0,2 seconde.
On notera que la transition du premier fonctionnement au second fonctionnement peut se faire également de façon quasi-instantanée ou progressive. Dans la seconde alternative (progressive), les moyens de contrôle MCT peuvent déclencher un fonctionnement progressif, dans un deuxième intervalle de temps 12, entre le premier fonctionnement de la machine non-thermique MN (adapté à la décélération d’une première intensité, strictement supérieure à la seconde intensité), et le second fonctionnement de la machine non-thermique MN (adapté à la décélération d’une seconde intensité), lorsque la deuxième condition précitée et une troisième condition sont réunies.
Cette troisième condition consiste en la réception d’une demande de seconde intensité fournie par le conducteur ou par un calculateur du véhicule V, éventuellement le calculateur de supervision CS ou un calculateur de régulation de vitesse, selon des modalités similaires à celles relatives à la fourniture de la demande de première intensité.
La progressivité se fait de préférence sur un deuxième intervalle de temps 12 qui est plus long que le premier intervalle de temps 11, afin d’offrir une progressivité plus douce que dans le cas de la transition inverse (du second fonctionnement vers le premier fonctionnement). Mais dans une variante, I2 pourrait être égal à 11.
Un exemple de progressivité dans laquelle I2 est supérieure à 11 est illustré dans la seconde partie du premier diagramme de la figure 2 qui correspond à une situation dans laquelle la fonction de récupération d’une faible (seconde) énergie a été « activée » et les deuxième et troisième conditions précitées sont réunies. Cette seconde partie s’étend à partir de l’instant t3.
A cet instant t3 les moyens de contrôle MCT reçoivent une seconde commande e2 associée au second fonctionnement de la machine nonthermique MN. Par conséquent, comme l’illustre la courbe c3, les moyens de contrôle MCT contrôlent un fonctionnement progressif, dans le deuxième intervalle de temps I2 (= t4 -13 et > 11), entre le premier fonctionnement de la machine non-thermique MN (décélération d’une première intensité supérieure à la seconde intensité) et le second fonctionnement de la machine non thermique MN (décélération d’une seconde intensité). A partir de l’instant t4, la machine non-thermique MN récupère un second couple de décélération cd2, qui est inférieur au premier couple de décélération cd1.
On notera également que les moyens de contrôle MOT peuvent déclencher un fonctionnement progressif, dans un troisième intervalle de temps I3, entre le premier fonctionnement de la machine non-thermique MN et le second fonctionnement de la machine non-thermique MN, en présence d’une aptitude en cours à la récupération et au stockage d’une seconde énergie d’équipements du véhicule V, associée à la seconde intensité et inférieure à la première énergie associée à la première intensité. Dans ce cas, on est en présence d’au moins une limitation technique en termes de récupération et/ou de stockage d’énergie.
La progressivité se fait de préférence sur un troisième intervalle de temps I3 qui est plus long que le deuxième intervalle de temps I2, afin d’offrir une progressivité très douce destinée à ne pas surprendre le conducteur. Mais dans une variante, I3 pourrait être égal à I2 ou 11.
Cette situation est schématiquement illustrée au sein du deuxième diagramme de la figure 3 qui correspond à une situation dans laquelle la fonction de récupération d’une forte (première) énergie a été initialement activée et à un instant t3 apparaît au moins une limitation technique.
Dans ce deuxième diagramme :
- une première courbe c1 représente un exemple d’évolution temporelle (t) de la commande de sélection d’intensité de la décélération,
- une deuxième courbe c2 représente un exemple d’évolution temporelle (t) de l’aptitude en cours à la récupération et au stockage d’énergie d’équipements du véhicule, et
- une troisième courbe c3 représente un exemple d’évolution temporelle (t) du couple de décélération récupéré sur le second train T2 par la machine non-thermique MN.
Dans ce deuxième exemple, on peut observer sur la courbe c2 qu’initialement jusqu’à l’instant t3 il n’y a pas de limitation technique, et sur la courbe c1 qu’avant un instant t1 les moyens de contrôle MCT contrôlent le second fonctionnement de la machine non-thermique MN car ils reçoivent une seconde commande e2 associée à ce second fonctionnement. Comme l’illustre la courbe c3, la machine non-thermique MN récupère donc avant t1 un second couple de décélération cd2, qui est inférieur au premier couple de décélération cd1. Puis, à l’instant t1 les moyens de contrôle MCT reçoivent une première commande e1 associée au premier fonctionnement de la machine non-thermique MN. Par conséquent, comme l’illustre la courbe c3, les moyens de contrôle MCT contrôlent un fonctionnement progressif, dans un premier intervalle de temps 11 (= t2 -11), entre le second fonctionnement de la machine non-thermique MN (décélération d’une seconde intensité), et le premier fonctionnement de la machine non-thermique MN (décélération d’une première intensité supérieure à la seconde intensité). A partir de l’instant t2 et jusqu’avant l’instant t3, la machine non-thermique MN récupère un premier couple de décélération cd1, qui est supérieur au second couple de décélération cd2. A l’instant t3 apparaît au moins une limitation technique, comme illustré par la courbe c2. Les moyens de contrôle MCT contrôlent alors un fonctionnement progressif, dans le troisième intervalle de temps I3 (= t4 t3 et > I2), entre le premier fonctionnement de la machine non-thermique MN (décélération d’une première intensité supérieure à la seconde intensité) et le second fonctionnement de la machine non-thermique MN (décélération d’une seconde intensité). A partir de l’instant t4, la machine non-thermique MN récupère un second couple de décélération cd2, qui est inférieur au premier couple de décélération cd1.
La durée du troisième intervalle de temps I3 peut, par exemple, être comprise entre 1 seconde et 4 secondes. Par exemple, cette durée du troisième intervalle de temps I3 peut être égale à 3 secondes.
On notera également que les moyens de contrôle MCT peuvent déclencher, en cas de réception d’une demande de seconde intensité fournie par le conducteur ou par un calculateur du véhicule V pendant le troisième intervalle de temps I3, un autre fonctionnement progressif, dans le deuxième intervalle de temps I2 (strictement inférieur au troisième intervalle de temps I3), entre un fonctionnement intermédiaire de la machine non-thermique MN, adapté à une décélération intermédiaire comprise entre les première et seconde intensités, et le second fonctionnement.
Cette situation est schématiquement illustrée au sein du troisième diagramme de la figure 4 qui correspond à une situation dans laquelle la fonction de récupération d’une forte (première) énergie a été initialement activée, puis à un instant t3 apparaît au moins une limitation technique, et à un instant t4’ les moyens de contrôle MCT reçoivent une seconde commande e2 associée au second fonctionnement.
Dans ce troisième diagramme :
- une première courbe c1 représente un exemple d’évolution temporelle (t) de la commande de sélection d’intensité de la décélération,
- une deuxième courbe c2 représente un exemple d’évolution temporelle (t) de l’aptitude en cours à la récupération et au stockage d’énergie d’équipements du véhicule, et
- une troisième courbe c3 représente un exemple d’évolution temporelle (t) du couple de décélération récupéré sur le second train T2 par la machine non-thermique MN.
Ce troisième exemple est identique au deuxième exemple illustré sur la figure 3, jusqu’à un instant t4’ survenant un peu après l’instant t3, pendant le troisième intervalle de temps I3. A l’instant t3 apparaît au moins une limitation technique, comme illustré par la courbe c2, alors que les moyens de contrôle MCT reçoivent encore une première commande e1 associée au premier fonctionnement, comme illustré par la courbe c1. Les moyens de contrôle MCT contrôlent donc un fonctionnement progressif, dans le troisième intervalle de temps I3 (= t6 -13 et > I2), entre le premier fonctionnement de la machine non-thermique MN et le second fonctionnement de la machine nonthermique MN. A l’instant t4’, compris entre t3 et t6, les moyens de contrôle MCT reçoivent une seconde commande e2 associée au second fonctionnement, comme illustré par la courbe c1. Les moyens de contrôle MCT contrôlent donc un nouveau fonctionnement progressif, dans un deuxième intervalle de temps I2 (= t5 - t4’ et < I3), puisqu’il peut s’agir d’une commande fournie par le conducteur et donc prioritaire. Ce nouveau fonctionnement progressif dans le troisième intervalle de temps I3 part du niveau intermédiaire de fonctionnement de la machine non-thermique MN à l’instant t4’ et va jusqu’au second fonctionnement de la machine nonthermique MN à l’instant t5. Puis, à partir de cet instant t5, les moyens de contrôle MCT contrôlent le second fonctionnement de la machine nonthermique MN pour une récupération d’une faible (seconde) énergie lors d’une seconde intensité de décélération.
On notera également que les moyens de contrôle MCT peuvent informer le conducteur du fait que sa demande de première intensité a été, ou n’a pas été, prise en compte. De même, lorsque survient une limitation technique alors qu’une demande de première intensité fournie par le conducteur avait été précédemment prise en compte, les moyens de contrôle MCT peuvent informer le conducteur du fait que le véhicule V est temporairement dans l’incapacité de satisfaire à sa demande de première intensité.
Chaque information peut se faire par un message qui est diffusé par au moins un haut-parleur du véhicule V et/ou affiché sur au moins un écran du véhicule (par exemple celui du combiné central ou du tableau de bord).
De préférence, il n’y a pas d’information du conducteur lorsqu’une demande de première intensité a été fournie par un calculateur du véhicule V, ou lorsque survient une limitation technique alors qu’une demande de première intensité fournie par un calculateur du véhicule V avait été précédemment prise en compte.
Il est également important de noter que l’invention peut être aussi 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 on (le dispositif de contrôle DC) contrôle le fonctionnement d’au moins la machine non-thermique MN pour qu’elle induise une décélération d’une intensité qui est choisie parmi au moins des première et seconde intensités différentes en fonction de l’aptitude en cours à la récupération et au stockage d’énergie d’équipements du véhicule V.
L’invention offre plusieurs avantages, parmi lesquels :
- une amélioration de l’agrément de conduite en pied levé (c’est-à-dire avec la pédale d’accélérateur non enfoncée), avec un ressenti plus ou moins perceptible (voire imperceptible (et sécurisant)) d’une modification de l’intensité de décélération selon que cette modification a été choisie par le conducteur ou un calculateur du véhicule,
- une amélioration du sentiment de fiabilité du véhicule, du fait que l’on écarte tout risque de sentiment d’insécurité lors d’une décélération de récupération d’énergie,
- une amélioration de la perception de la qualité globale du véhicule.

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS
    1. Dispositif de contrôle (DC) pour un véhicule (V) comprenant i) une pédale d’accélérateur, ii) un moteur thermique (MT) fournissant du couple pour au moins un train (T1) en cas d’enfoncement de ladite pédale d’accélérateur par un conducteur, et iii) une machine non-thermique (MN) induisant, lorsque ladite pédale d’accélérateur n’est pas enfoncée, une décélération dudit véhicule (V) par récupération d’énergie sur un train (T2) pour alimenter en énergie un moyen de stockage d’énergie (MS1), caractérisé en ce qu’il comprend des moyens de contrôle (MCT) contrôlant le fonctionnement d’au moins ladite machine non-thermique (MN) pour qu’elle induise une décélération d’une intensité choisie parmi au moins des première et seconde intensités différentes en fonction d’une aptitude en cours à la récupération et au stockage d’énergie d’équipements dudit véhicule (V).
  2. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de contrôle (MCT) déclenchent un premier fonctionnement de ladite machine non-thermique (MN) adapté à une décélération d’une première intensité, strictement supérieure à ladite seconde intensité, en cas de réception d’une demande de première intensité fournie par ledit conducteur ou par un calculateur (CS) dudit véhicule (V), et en présence d’une aptitude en cours à la récupération et au stockage d’une première énergie d’équipements dudit véhicule (V), associée à ladite première intensité et supérieure à une seconde énergie associée à ladite seconde intensité.
  3. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de contrôle (MCT) déclenchent un fonctionnement progressif, dans un premier intervalle de temps, entre un second fonctionnement de ladite machine non-thermique (MN) adapté à une décélération d’une seconde intensité, strictement inférieure à ladite première intensité, et un premier fonctionnement de ladite machine non-thermique (MN) adapté à une décélération d’une première intensité, en cas de réception d’une demande de première intensité fournie par ledit conducteur ou par un calculateur (CS) dudit véhicule (V), et en présence d’une aptitude en cours à la récupération et au stockage d’une première énergie d’équipements dudit véhicule (V), associée à ladite première intensité et supérieure à une seconde énergie associée à ladite seconde intensité.
  4. 4. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdits moyens de contrôle (MCT) déclenchent un fonctionnement progressif, dans un deuxième intervalle de temps, entre un premier fonctionnement de ladite machine non-thermique (MN) adapté à une décélération d’une première intensité, strictement supérieure à ladite seconde intensité, et un second fonctionnement de ladite machine non-thermique (MN) adapté à une décélération d’une seconde intensité, i) en cas de réception d’une demande de seconde intensité fournie par ledit conducteur ou par un calculateur (CS) dudit véhicule (V), et ii) en présence d’une aptitude en cours à la récupération et au stockage d’une première énergie d’équipements dudit véhicule (V), associée à ladite première intensité et supérieure à une seconde énergie associée à ladite seconde intensité.
  5. 5. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdits moyens de contrôle (MCT) déclenchent un fonctionnement progressif, dans un troisième intervalle de temps, entre un premier fonctionnement de ladite machine non-thermique (MN) adapté à une décélération d’une première intensité, strictement supérieure à ladite seconde intensité, et un second fonctionnement de ladite machine non-thermique (MN) adapté à une décélération d’une seconde intensité, en présence d’une aptitude en cours à la récupération et au stockage d’une seconde énergie d’équipements dudit véhicule (V), associée à ladite seconde intensité et inférieure à une première énergie associée à ladite première intensité.
  6. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits moyens de contrôle (MCT) déclenchent, en cas de réception d’une demande de seconde intensité fournie par ledit conducteur ou par un calculateur (CS) dudit véhicule (V) pendant ledit troisième intervalle de temps, un autre fonctionnement progressif, dans un deuxième intervalle de temps strictement inférieur audit troisième intervalle de temps, entre un fonctionnement intermédiaire de ladite machine non-thermique (MN), adapté à une décélération intermédiaire comprise entre lesdites première et seconde intensités, et ledit second fonctionnement.
  7. 7. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que lesdits moyens de contrôle (MCT) déclenchent un premier fonctionnement de ladite machine non-thermique (MN) adapté à une décélération d’une première intensité correspondant à un premier couple de décélération compris entre 700 N.m et -500 N.m.
  8. 8. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que lesdits moyens de contrôle (MCT) déclenchent un second fonctionnement de ladite machine non-thermique (MN) adapté à une décélération d’une seconde intensité correspondant à un second couple de décélération compris entre 150 N.m et -20 N.m.
  9. 9. Véhicule (V) comprenant i) une pédale d’accélérateur, ii) un moteur thermique (MT) fournissant du couple pour au moins un train (T1) en cas d’enfoncement de ladite pédale d’accélérateur par un conducteur, et iii) une machine non-thermique (MN) induisant, lorsque ladite pédale d’accélérateur n’est pas enfoncée, une décélération dudit véhicule (V) par récupération d’énergie sur un train (T2) pour alimenter en énergie 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.
  10. 10. Procédé de contrôle (DC) pour un véhicule (V) comprenant i) une pédale d’accélérateur, ii) un moteur thermique (MT) fournissant du couple pour au moins un train (T1) en cas d’enfoncement de ladite pédale d’accélérateur par un conducteur, et iii) une machine non-thermique (MN) induisant, lorsque ladite pédale d’accélérateur n’est pas enfoncée, une décélération dudit véhicule (V) par récupération d’énergie sur un train (T2) pour alimenter en énergie un moyen de stockage d’énergie (MS1), caractérisé en ce qu’il comprend une étape dans laquelle on contrôle le fonctionnement d’au moins ladite machine non-thermique (MN) pour qu’elle induise une décélération d’une intensité choisie parmi au moins des première et seconde intensités différentes en fonction d’une aptitude en cours à la récupération et au stockage d’énergie d’équipements dudit véhicule (V).
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