FR3104102A1 - Véhicule du type hybride qui comporte un selecteur de modes de roulage en conditions difficiles et procédé de gestion d’un tel vehicule - Google Patents

Véhicule du type hybride qui comporte un selecteur de modes de roulage en conditions difficiles et procédé de gestion d’un tel vehicule Download PDF

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Abstract

L’invention concerne véhicule qui comporte un premier groupe motopropulseur (10) à moteur thermique, un second groupe motopropulseur (20) électrique, un ensemble de calculateurs dont un premier desdits calculateurs peut commander uniquement l’utilisation du premier groupe motopropulseur (10) ou l’utilisation combinée desdits deux groupes motopropulseurs (10, 20) et un sélecteur (50) permettant au conducteur d’indiquer au premier calculateur des conditions de roulage difficile, caractérisé en ce que le véhicule comporte des moyens de détermination de l’inclinaison d’une section (40) de la route qui présente les conditions de roulage difficile pour permettre au premier calculateur, lorsque les conditions de roulage difficile se font dans une section en montée (40), de sélectionner soit uniquement le premier groupe motopropulseur (10) soit l’utilisation combinée des deux groupes motopropulseurs (10, 20) lorsque le premier calculateur détermine une incapacité du véhicule à monter ladite section (40) uniquement avec le premier groupe motopropulseur (10). Figure pour l’abrégé : Fig.1

Description

véhicule du type hybride qui comporte un selecteur de modes de roulage en conditions difficiles et procédé de gestion d’un tel vehicule
La présente invention concerne un véhicule du type hybride à deux groupes motopropulseurs et un procédé de gestion de la motricité adapté à un tel véhicule hybride.
La présente invention concerne plus particulièrement un véhicule qui comporte un premier groupe motopropulseur qui comporte un moteur thermique et qui entraîne en rotation deux premières roues motrices d’un premier train roulant, un second groupe motopropulseur qui comporte un moteur électrique alimenté par une batterie et qui entraîne en rotation deux secondes roues motrices d’un second train roulant, un ensemble de calculateurs dont un premier desdits calculateurs peut commander uniquement l’utilisation du premier groupe motopropulseur ou l’utilisation combinée desdits deux groupes motopropulseurs et un sélecteur permettant au conducteur d’indiquer au premier calculateur des conditions de roulage difficile.
Le document WO2012127674 A1 se rapporte à un tel véhicule de type hybride qui peut être commuté à un mode d'entraînement à quatre roues motrices combinant le moteur thermique avec le moteur électrique.
Mais en cas de baisse trop importante de la batterie lors de la montée d’un chemin de terre à faible adhérence ou de tout autre montée en roulage difficile, le véhicule peut se retrouver privé du moteur électrique ce qui risque de bloquer le véhicule dans la pente car toute sa stratégie pour monter un tel chemin de terre ou tout autre montée en roulage difficile repose sur l’utilisation du mode quatre roues motrices.
Le dispositif selon l’invention permet de remédier à cet inconvénient. Il comporte en effet selon une première caractéristique un véhicule qui comporte un premier groupe motopropulseur qui comporte un moteur thermique et qui entraîne en rotation deux premières roues motrices d’un premier train roulant, un second groupe motopropulseur qui comporte un moteur électrique alimenté par une batterie et qui entraîne en rotation deux secondes roues motrices d’un second train roulant, un ensemble de calculateurs dont un premier desdits calculateurs peut commander uniquement l’utilisation du premier groupe motopropulseur ou l’utilisation combinée desdits deux groupes motopropulseurs et un sélecteur permettant au conducteur d’indiquer au premier calculateur des conditions de roulage difficile, le véhicule comportant aussi des moyens de détermination de l’inclinaison d’une route pour permettre au premier calculateur, lorsque les conditions de roulage difficile se font dans une montée, de sélectionner uniquement le premier groupe motopropulseur lorsque les conditions le permettent, l’utilisation combinée des deux groupes motopropulseurs n’étant possible que dans le cas où le premier calculateur détermine une incapacité du véhicule à monter ladite route uniquement avec le premier groupe motopropulseur.
Selon une deuxième caractéristique de l’invention, le sélecteur permet d’indiquer que la route est recouverte de boue, est recouverte de sable ou est enneigée.
Selon une troisième caractéristique de l’invention, le véhicule comporte un dispositif d’aide à la motricité qui est uniquement activable lorsque le premier calculateur commande uniquement l’utilisation du premier groupe motopropulseur, le sélecteur permettant de commande des modes de pilotage du dispositif d’aide à la motricité.
Selon une quatrième caractéristique de l’invention, le véhicule comportant une centrale inertielle donnant l’inclinaison du véhicule dans sa direction de circulation et/ou une caméra adaptée pour filmer la route se présentant devant le véhicule permettant au premier calculateur de déterminer que la route présente une section en montée et d’estimer la pente α de la section en montée.
La présente invention concerne aussi un procédé de gestion de la motricité d’un tel véhicule qui comporte un dispositif d’assistance à la stabilité qui calcul un coefficient d’adhérence µ, dans le cas où le sélecteur indique la présence d’une route recouverte de boue, la valeur du coefficient d’adhérence µ est transmise au premier calculateur pour déterminer l’incapacité du véhicule à monter la section de la route uniquement avec le premier groupe motopropulseur.
Selon une première caractéristique du procédé selon l’invention, en dessous d’une valeur de 0.4 du coefficient d’adhérence µ ou pour une pente qui est supérieure à 10% d’inclinaison, le premier calculateur sélectionne l’utilisation combiné des deux groupes motopropulseurs.
Selon une troisième caractéristique du procédé selon l’invention, le véhicule comportant une caméra adaptée pour filmer la route se présentant devant le véhicule, dans le cas où le sélecteur indique la présence d’une route enneigée, le premier calculateur utilise le film fournit par la caméra pour estimer l’épaisseur de la couche de neige, permettant au premier calculateur de détermine l’incapacité du véhicule à monter la section en pente uniquement avec le premier groupe motopropulseur.
Selon une quatrième caractéristique du procédé selon l’invention, lorsque le premier calculateur détecte que la neige n’est pas damée ou que la pente est supérieure à 10% d’inclinaison, le premier calculateur sélectionne l’utilisation combiné des deux groupes motopropulseurs.
Selon une cinquième caractéristique du procédé selon l’invention, dans le cas où le sélecteur indique la présence d’une route recouverte de sable, le premier calculateur utilise la vitesse d’avancement du véhicule pour détermine l’incapacité du véhicule à monter la section en pente uniquement avec le premier groupe motopropulseur. Lorsque la vitesse d’avancement du véhicule est inférieure à 3 km/h, le premier calculateur sélectionne l’utilisation combiné des deux groupes motopropulseurs.
Les dessins annexés illustrent l’invention :
représente un véhicule selon un premier mode de commande à deux roues motrices adapté pour monter une route à faible adhérence.
représente un véhicule selon un second mode de commande à quatre roues motrices adapté pour monter une route à faible adhérence dans le cas où l’utilisation de seulement deux roues motrices est impossible.
représente un sélecteur qui permet au conducteur d’indiquer à un premier calculateur du véhicule des conditions de roulage difficile pour le premier mode de commande à deux roues motrices ou pour le second mode de commande à quatre roues motrices.
représente un logigramme, selon l’invention, déterminant le choix entre le premier mode de commande à deux roues motrices et le second mode de commande à quatre roues motrices.
En référence aux figure 1 et 2, le véhicule 1 comporte un premier groupe motopropulseur 10 qui comporte un moteur thermique et qui entraîne en rotation deux premières roues motrices 11 d’un premier train roulant et un second groupe motopropulseur 20 qui comporte un moteur électrique 30 et qui entraîne en rotation deux secondes roues motrices 21 d’un second train roulant.
La batterie de propulsion 30 permet d’alimenter en électricité le moteur électrique du second groupe motopropulseur 20.
Le véhicule 1 est représenté comme roulant dans une section en montée 40 d’une route à faible adhérence, éventuellement recouverte de boue, de neige ou de sable et présentant une pente dont l’inclinaison αrend difficile la recherche de motricité du véhicule.
Le véhicule comporte un ensemble de calculateurs (non représentés) dont un premier calculateur commande sélectivement, soit uniquement l’utilisation du premier groupe motopropulseur 10 selon la figures 1 avec une force de traction 13 uniquement produite par les deux premières roues motrices 11, soit l’utilisation combinée des deux groupes motopropulseurs 10 et 20, selon la figure 2 avec une première force de traction produite par les deux premières roues motrices 11 et une seconde force de traction 22 produite par les deux secondes roues motrices 21.
En référence à la figure 3, le véhicule 1 comporte un sélecteur 50 qui permet au conducteur d’indiquer au premier calculateur des conditions de roulage difficile, en particulier il permet d’indiquer que la route est recouverte de boue 51, est recouverte de sable 52 ou est enneigée 53.
Le véhicule comporte un dispositif d’aide à la motricité qui utilise un circuit de freinage et un dispositif de contrôle de la stabilité plus connu sous le terme «ESP» (en anglais Electronic Stability Program), permettant au dispositif d’aide à la motricité, dans un exemple d’application, de freiner une des deux premières roues 11 du véhicule 1 et de faire patiner volontairement l’autre première roue 11 de manière à creuser une couche supérieure boueuse pour retrouver de l’adhérence sur une couche inférieure plus sèche.
La force de traction 13 appliquer aux deux premières roue 11 peut alors fortement varier en fonction des différents modes de recherche d’adhérence qui dépendent en particulier de la position du sélecteur 50.
Un tel dispositif d’aide à la motricité s’applique aussi en général sur un train avant d’un véhicule qui comporte un boitier de direction à commande électrique, ainsi il est aussi possible d’agir directement sur l’angle de braquage des premières roues 11 et cela indépendamment de la volonté du conducteur, pour chercher de l’adhérence.
Généralement un second des calculateurs présent sur le véhicule est en charge de la gestion du dispositif d’aide à la motricité, mais le même premier calculateur peut gérer l’ensemble.
Un tel dispositif d’aide à la motricité ne peut s’appliquer que sur un véhicule à deux roues motrices et n’est pas adapté à un véhicule à quatre roues motrices.
Dans le cas d’une utilisation combinée des deux groupes motopropulseurs 10 et 20, du fait de la présence des quatre roues motrices, la gestion de la motricité se fait au plus simple, sans l’utilisation d’un dispositif d’aide à la motricité.
La force de traction 12 appliquée par le premier groupe motopropulseur 10 aux roues avant 11 est alors sensiblement égale à la force de traction 22 appliquée par le second groupe motopropulseur 20 aux roues arrières 21.
La répartition avant/arrière de la force de traction peut varier de manière connue en fonction de l’adhérence de chaque roue.
Par ailleurs, un véhicule comporte généralementdes moyens de détection tels qu’une caméra de pare-brise, des capteurs de rotation des roues motrices pour détecter des pertes d’adhérence et aussi un capteur d’inclinaison du véhicule, généralement une centrale inertielle, permettant de déterminer si la route est en pente et son inclinaison.
Le premier calculateur récupère de la caméra des informations comme la présence de lignes blanches qui bordent latéralement une route ou la présence de pierres et d’autres aspérités présentent sur la route pour déterminer s’il s’agit d’un chemin en terre ou d’une route goudronnée.
La camera peut aussi fournir une estimation de l’angle d’inclinaison de la route à venir, cette information d’angle sera corrélée une fois le véhicule dans la pente par la centrale inertielle.
Des capteurs de rotation des roues motrices, le premier calculateur détermine un coefficient d’adhérence µ, la valeur de ce coefficient étant compris généralement entre 0 et 1, la valeur proche de 0 étant pour une route totalement verglacée et la valeur proche de 1 pour une route goudronnée sèche.
Le calcul d’une telle valeur du coefficient d’adhérence µ est par ailleur utilisé aussi pour le dispositif d’assistance à la stabilité.
Pour s’assurer de pouvoir monter une telle pente, le premier calculateur cherche à économiser au maximum l’énergie de la batterie 30 et pour ce faire le premier calculateur privilégie l’utilisation du premier ensemble groupe motopropulseur 10 aussi longtemps que les conditions de roulage semblent le permettre.
En référence à la figure 4, le premier calculateur suit un logigramme pour estimer les conditions de roulage et déterminer le moment où le véhicule sera incapable de monter la pente uniquement avec le premier groupe motopropulseur 10, devant alors utiliser l’ensemble des deux groupes motopropulseur 10 et 20, utilisant une partie de l’énergie électrique stockée dans la batterie 30.
Dans une première étape 100, le premier calculateur est en attente d’une information du sélecteur 50 pour indiquer au premier calculateur des conditions de roulage difficile, en particulier il permet d’indiquer que la route est recouverte de boue 51, est recouverte de sable 52 ou est enneigée 53.
Une fois cette information d’indiquée et en fonction de l’indication donnée, le premier calculateur sélection une des trois stratégiescorrespondantes aux étapes 200, 300 ou 400.
L’étape 200 correspond à l’indication d’une route recouverte de boue 51 activant le mode boue.
Lors d’une première étape 210 du mode boue, le premier calculateur vérifie si la valeur du coefficient d’adhérence µ est inférieure ou supérieure à 0,4.
Si la valeur du coefficient d’adhérence µ est inférieure à 0,4 alors le premier calculateur sélectionne directement le second mode de commande à quatre roues motrices 4RM, estimant que les conditions de roulage ne semblent pas permettre l’utilisation uniquement du premier groupe motopropulseur 10 même aidé par le dispositif d’aide à la motricité.
Si la valeur du coefficient d’adhérence µ est supérieur à 0,4 alors le premier calculateur passe à une seconde étape 220 du mode boue et vérifie si la valeur de la pente α de la section en montée 40 de la route est inférieure ou supérieure à 10%.
Si la valeur de la pente α de la section en montée 40 de la route est supérieure à 10%, alors le premier calculateur sélectionne directement le second mode de commande à quatre roues motrices 4RM, estimant que les conditions de roulage ne semblent pas permettre l’utilisation uniquement du premier groupe motopropulseur 10, sinon le premier calculateur sélectionne le premier mode de commande à deux roues motrices 2RM, estimant que les conditions de roulage semblent permettre l’utilisation uniquement du premier groupe motopropulseur 10 aidé par le dispositif d’aide à la motricité.
L’étape 300 correspond à l’indication d’une route recouverte de sable 52 activant le mode sable.
Le premier calculateur passe alors à une première étape 310 du mode sable en vérifiant la vitesse d’évolution du véhicule.
Si la valeur de la vitesse d’évolution du véhicule est inférieure à 3 km/h, alors le premier calculateur sélectionne directement le second mode de commande à quatre roues motrices 4RM, estimant que les conditions de roulage ne semblent pas permettre l’utilisation uniquement du premier groupe motopropulseur 10 même aidé par le dispositif d’aide à la motricité, sinon le premier calculateur sélectionne le premier mode de commande à deux roues motrices 2RM, estimant que les conditions de roulage semblent permettre l’utilisation uniquement du premier groupe motopropulseur 10 aidé par le dispositif d’aide à la motricité.
L’étape 400 correspond à l’indication d’une route recouverte de neige 53 activant le mode neige.
Le premier calculateur passe alors une première étape 410 du mode neige en vérifiant si la neige est damée ou poudreuse.
Si la neige n’est pas damée alors le premier calculateur sélectionne directement le second mode de commande à quatre roues motrices 4RM, estimant que les conditions de roulage ne semblent pas permettre l’utilisation uniquement du premier groupe motopropulseur 10.
Si la neige est damée alors le premier calculateur passe à une seconde étape 420 du mode neige en vérifiant si la valeur de la pente α du tronçon en montée 40 de la route est inférieure ou supérieure à 10%.
Si la valeur de la pente α du tronçon en montée 40 de la route est supérieure à 10%, alors le premier calculateur sélectionne directement le second mode de commande à quatre roues motrices 4RM, estimant que les conditions de roulage ne semblent pas permettre l’utilisation uniquement du premier groupe motopropulseur 10 même aidé par le dispositif d’aide à la motricité, sinon le premier calculateur sélectionne le premier mode de commande à deux roues motrices 2RM, estimant que les conditions de roulage semblent permettre l’utilisation uniquement du premier groupe motopropulseur 10 aidé par le dispositif d’aide à la motricité.

Claims (10)

  1. Véhicule comportant un premier groupe motopropulseur (10) qui comporte un moteur thermique et qui entraîne en rotation deux premières roues motrices (11) d’un premier train roulant, un second groupe motopropulseur (20) qui comporte un moteur électrique alimenté par une batterie (30) et qui entraîne en rotation deux secondes roues motrices (21) d’un second train roulant, un ensemble de calculateurs dont un premier desdits calculateurs peut commander uniquement l’utilisation du premier groupe motopropulseur (10) ou l’utilisation combinée desdits deux groupes motopropulseurs (10, 20) et un sélecteur (50) permettant au conducteur d’indiquer au premier calculateur des conditions de roulage difficile, caractérisé en ce que le véhicule comporte des moyens de détermination de l’inclinaison d’une section (40) de la route qui présente les conditions de roulage difficile pour permettre au premier calculateur, lorsque les conditions de roulage difficile se font dans une section en montée (40), de sélectionner soit uniquement le premier groupe motopropulseur (10) soit l’utilisation combinée des deux groupes motopropulseurs (10, 20) lorsque le premier calculateur détermine une incapacité du véhicule à monter ladite section (40) uniquement avec le premier groupe motopropulseur (10).
  2. Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que le sélecteur (50) permet d’indiquer que la route est recouverte de boue (51), est recouverte de sable (52) ou est enneigée (53).
  3. Véhicule selon la revendication 2, caractérisé en ce que le véhicule comporte un dispositif d’aide à la motricité qui est uniquement activable lorsque le premier calculateur commande uniquement l’utilisation du premier groupe motopropulseur (10), ledit sélecteurs (50) permettant de commande des modes de pilotage dudit dispositif d’aide à la motricité.
  4. Véhicule selon l’une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que, le véhicule comportant une centrale inertielle donnant l’inclinaison du véhicule dans sa direction de circulation et/ou une caméra adaptée pour filmer la route se présentant devant le véhicule permettant au premier calculateur de déterminer que la route présente une section en montée (40) et d’estimer la pente (α) de ladite section en montée (40).
  5. Procédé de gestion de la motricité d’un véhicule selon l’une quelconque des revendication 2 à 4, caractérisé en ce que le véhicule comporte un dispositif d’assistance à la stabilité qui calcul un coefficient d’adhérence µ, dans le cas où le sélecteur (50) indique la présence d’une route recouverte de boue (51), ladite valeur du coefficient d’adhérence µ est transmise au premier calculateur pour détermine l’incapacité du véhicule à monter ladite pente uniquement avec le premier groupe motopropulseur (10).
  6. Procédé de gestion de la motricité selon la revendication 5, caractérisé en ce que, en dessous d’une valeur de 0.4 du coefficient d’adhérence µ ou pour une pente qui est supérieure à 10% d’inclinaison, le premier calculateur sélectionne l’utilisation combiné des deux groupes motopropulseurs (10, 20).
  7. Procédé de gestion de la motricité selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que, le véhicule comportant une caméra adaptée pour filmer la route se présentant devant le véhicule, dans le cas où le sélecteur (50) indique la présence d’une route enneigée (53), le premier calculateur utilise le film fournit par ladite caméra pour estimer l’épaisseur de la couche de neige, permettant audit calculateur de détermine l’incapacité du véhicule à monter ladite pente uniquement avec le premier groupe motopropulseur (10).
  8. Procédé de gestion de la motricité selon la revendication 7, caractérisé en ce que lorsque le premier calculateur détecte que la neige n’est pas damée ou que la pente est supérieure à 10% d’inclinaison, le premier calculateur sélectionne l’utilisation combiné des deux groupes motopropulseurs (10, 20).
  9. Procédé de gestion de la motricité selon l’une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que dans le cas où le sélecteur (50) indique la présence d’une route recouverte de sable (52), le premier calculateur utilise la vitesse d’avancement du véhicule pour détermine l’incapacité du véhicule à monter ladite section en pente (40) uniquement avec le premier groupe motopropulseur (10).
  10. Procédé de gestion de la motricité selon la revendication 9, caractérisé en ce que lorsque la vitesse d’avancement du véhicule est inférieure à 3 km/h, le premier calculateur sélectionne l’utilisation combiné des deux groupes motopropulseurs (10, 20).
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