FR3111606A1 - Procédé de limitation d’un couple moteur - Google Patents

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FR3111606A1
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Arnaud Bardet
Philippe Bastiani
Violette Freire Suarez
Ridouane Habbani
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Abstract

La présente invention a pour objet un procédé de gestion du bruit et/ou des vibrations (100) d’un véhicule hybride équipé d’au moins un moteur à combustion interne apte à délivrer un couple moteur effectif (90), d’une machine électrique alimentée par au moins un dispositif de stockage électrique et d’une ligne d’échappement pourvue d’au moins un dispositif de traitement des gaz d’échappement. Lorsqu’une étape de recharge du dispositif de stockage électrique est mise en œuvre et/ou lorsqu’une étape de régénération dudit dispositif de traitement est demandée, le couple moteur effectif (90) est maintenu inférieur à un couple moteur limite (91). Fig. 2

Description

Procédé de limitation d’un couple moteur
La présente invention concerne un procédé de gestion du bruit et/ou des vibrations d’un véhicule hybride. Elle a pour objet un tel procédé de gestion du bruit et/ou des vibrations d’un véhicule hybride.
Un véhicule automobile hybride est équipé d’un moteur à combustion interne et d’une machine électrique, tel qu’un moteur électrique ou analogue, alimentée par un dispositif de stockage d’énergie électrique pour permettre son déplacement. Les besoins énergétiques de la machine électrique ou bien une nécessité de gestion de la pollution produite par le moteur à combustion interne sont susceptibles de générer des points de fonctionnement du moteur à combustion interne et/ou de la machine électrique qui peuvent entraîner du bruit et/ou des vibrations.
En effet, pour dépolluer certains dispositifs de traitement des gaz d’échappement équipant une ligne d’échappement du véhicule automobile, tels qu’un filtre à particules ou analogue, il est parfois nécessaire que le moteur à combustion interne atteigne un régime important, ce qui est susceptible de générer du bruit et/ou des vibrations.
En effet encore, pour recharger la machine électrique, il est parfois nécessaire que le moteur à combustion interne délivre un couple important et/ou atteigne un régime important, ce qui est susceptible de générer du bruit et/ou des vibrations.
Ce bruit et ces vibrations constituent des nuisances pour un utilisateur qu’il est souhaitable de minimiser.
La présente invention vient améliorer la situation.
Dans sa généralité, la présente invention propose de mettre en place une limitation du couple prélevé au moteur à combustion interne pour mettre en œuvre une étape de régénération du dispositif de traitement de la ligne d’échappement et/ou une étape de recharge de la machine électrique. En d’autres termes, la présente invention propose de définir une limitation de la recharge de la machine électrique lorsque celle-ci est nécessaire pour des besoins liés à une gestion de la dépollution et/ou une optimisation énergétique de la machine électrique. Une telle limitation évite des bruits et/ou des vibrations affectant un confort de l’utilisateur du véhicule automobile.
Cette limitation est calculée à partir de deux composantes, dont une première composante, dite relative, et une deuxième composante, dite absolue.
La première composante est égale à la somme d’une première constante de couple et d’une consigne de couple conducteur. La première constante de couple est fixe et est notamment égale à 30 N.m. La consigne de couple conducteur est une consigne déterminée par le conducteur du véhicule automobile.
La deuxième composante est égale à une deuxième constante de couple. La deuxième constante de couple est fixe et est notamment égale à 70 N.m. Autrement dit, le moteur à combustion interne est toujours apte à délivrer un couple de l’ordre de 70 N.m.
A partir de cette limitation, ainsi que de la volonté du conducteur, traduite en consigne de couple conducteur dans un référentiel associé à un vilebrequin du moteur à combustion interne, on sait déterminer un couple maximal du moteur à combustion interne. En effet, en retranchant la consigne de couple conducteur au couple maximal du moteur à combustion interne, on peut déterminer un couple de limitation pour la gestion du bruit et/ou des vibrations.
Il convient donc de traduire préalablement la volonté du conducteur, lorsque la boîte de vitesse est ouverte et que la traction électrique est réalisée par la machine électrique. Dans ce cas-là, la consigne de couple conducteur est convertie en puissance qui est fonction d’un couple de roue et d’un régime de roue, cette puissance déterminée étant ensuite reconstruite en couple dans le référentiel du vilebrequin via le régime du vilebrequin. Ceci permet donc de ne pas générer plus de bruit lors d’un roulage hybride série par rapport à un roulage où le moteur à combustion interne est couplé aux roues.
On observe que la première composante et la deuxième composante peuvent dépendre d’une pluralité de paramètres, dont le régime moteur, une vitesse du véhicule, un état d’au moins l’un des dispositifs de traitement équipant la ligne d’échappement, un état de charge du dispositif de stockage d’énergie électrique, un niveau de vieillissement du dispositif de stockage d’énergie électrique, un niveau d’énergie cible désirée dans le dispositif de stockage d’énergie électrique, un mode de conduite du type sport, hybride, « eAWD » ou analogue, une fonction du véhicule du type « eSAVE », « DAPR » ou analogue, une position d’une pédale d’accélérateur ou analogue.
On note que le type de conduite « eAWD »susvisé est un mode de conduite qui favorise une motricité par un pilotage spécifique de répartition de couple entre un train avant et un train arrière du véhicule.
On note également que la fonction « eSAVE » susvisée est un procédé de gestion d'un niveau de charge d'une batterie d'une chaîne de traction hybride de véhicule automobile comportant un moteur thermique, un moteur électrique de traction auquel est relié électriquement la batterie, et un superviseur assurant notamment un pilotage du moteur thermique et du moteur électrique de traction. Ledit procédé de gestion est plus particulièrement reconnaissable en ce que, la batterie présentant un niveau de charge initial, ledit procédé comporte :
- une étape de définition d'un trajet dans un système de guidage,
- une étape de sélection d'un mode de fonctionnement parmi:
- un premier mode de fonctionnement dans lequel le superviseur vise, par exploitation d'un mode de roulage électrique et/ou d'un mode de roulage hybride, à réduire progressivement, au cours du trajet défini dans le système de guidage, le niveau de charge initial à un niveau de charge cible défini par défaut, et
- un deuxième mode de fonctionnement dans lequel le conducteur définit un niveau de charge cible souhaité, puis le superviseur vise, par exploitation du mode de roulage électrique et/ou du mode de roulage hybride, à réduire progressivement, au cours du trajet défini dans le système de guidage, le niveau de charge initial au niveau de charge cible souhaité.
On note enfin que la fonction « DAPR » susvisée est un procédé de commande d’une chaîne de traction d’un véhicule comprenant :
- une première et une deuxième machines motrices électriques,
- un dispositif de stockage d’énergie alimentant en énergie les machines motrices électriques,
- un dispositif de couplage commandé de la deuxième machine motrice à un train du véhicule,
- un système de navigation programmable.
Ce procédé de commande comprend :
- une étape de détermination d'une quantité d’énergie disponible du dispositif de stockage,
- une étape de détermination d’une énergie nécessaire pour effectuer un trajet programmé dans le système de navigation en utilisant uniquement la première machine électrique,
- une étape de comparaison de cette énergie nécessaire avec la quantité d’énergie disponible,
-une étape de commande du dispositif de couplage prenant en compte le résultat de ladite comparaison.
Les composantes peuvent être filtrées notamment à partir d’une limitation de gradient, d’un filtre de premier ordre ou analogue. Par contre, la coordination et/ou la limitation finale ne devront pas être filtrées afin de ne pas filtrer la volonté du conducteur.
Plus particulièrement, un procédé de la présente invention est un procédé de gestion du bruit et/ou des vibrations d’un véhicule hybride équipé d’au moins un moteur à combustion interne apte à délivrer un couple moteur effectif, d’une machine électrique alimentée par au moins un dispositif de stockage électrique et d’une ligne d’échappement pourvue d’au moins un dispositif de traitement des gaz d’échappement.
Selon la présente invention, lorsqu’une étape de recharge du dispositif de stockage électrique est mise en œuvre et/ou lorsqu’une étape de régénération dudit dispositif de traitement est demandée, le couple moteur effectif est maintenu inférieur à un couple moteur limite.
Le procédé comprend avantageusement l’une quelconque au moins des caractéristiques techniques suivantes :
- le couple moteur limite est un maximum choisi entre une première composante et une deuxième composante,
- la première composante est égale à une première constante de couple,
- la première constante de couple est comprise entre 60 N.m et 80 N.m,
- la deuxième composante est égale à la somme d’une deuxième constante de couple et d’une consigne de couple conducteur,
- la deuxième constante de couple est comprise entre 20 N.m et 40 N.m,
- l’étape de régénération du dispositif de traitement comprend une phase de chauffage dudit dispositif de traitement,
- la première constante et/ou la deuxième composante sont dépendantes de l’un quelconque au moins de paramètre choisi dans un groupe de paramètres comprenant un régime moteur, une vitesse du véhicule hybride, un état d’au moins un des dispositifs de traitement équipant une ligne d’échappement du véhicule hybride, un état de charge du dispositif de stockage d’énergie électrique, un niveau de vieillissement du dispositif de stockage d’énergie électrique, un niveau d’énergie cible désirée pour le dispositif de stockage d’énergie électrique, un mode de conduite du véhicule automobile, une fonction du véhicule hybride, une position d’une pédale d’accélérateur du véhicule hybride.
La présente invention a aussi pour objet un système de régulation déterminant le couple moteur effectif fourni par le moteur à combustion interne, le système de régulation étant configuré pour mettre en œuvre un tel procédé.
La présente invention a aussi pour objet un véhicule automobile équipé d’un tel système de régulation.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description non limitative qui suit, rédigée au regard des dessins annexés, dans lesquels :
- la figure 1 représente une vue schématique d’une chaîne de traction à laquelle est appliqué un procédé de gestion du bruit et/ou des vibrations d’un véhicule automobile selon la présente invention.
- la figure 2 représente une vue schématique d’un couple fourni par la chaîne de traction illustrée sur la figure 1 lors d’une mise en œuvre du procédé de la présente invention.
Sur la figure 1, un véhicule automobile hybride est équipé d’une chaîne de traction 1 qui comprend une source de puissance 2, notamment constituée d’un moteur à combustion interne 2, voire d’une machine électrique ou d’une machine hydraulique ou analogue, pour permettre un déplacement du véhicule automobile. La chaine de traction 1 comprend aussi au moins un embrayage 4 qui permet un décollage par glissement entre le moteur à combustion interne 2 et une boîte de vitesses 3 qui est interposée entre l’embrayage 4 et des roues 5 du véhicule automobile par l’intermédiaire d’un ou plusieurs rapports de démultiplication 6.
Le véhicule automobile est aussi équipé d’une première machine électrique 11 qui permet un démarrage du moteur à combustion interne 2. La première machine électrique 11 est pourvue d’une première poulie 21 qui est reliée à la chaîne de traction 1 par l’intermédiaire d’une courroie 7. La courroie 7 circule sur une deuxième poulie 22 qui est reliée à une sortie 8 d’un vilebrequin 9 en relation avec le moteur à combustion interne 2.
Le véhicule automobile est équipé d’une deuxième machine électrique 12 qui est attelée à la boîte de vitesse 3 et qui est connectée sur un réseau basse tension.
Le véhicule automobile est équipé d’un dispositif de stockage d’énergie électrique 10, tel qu’une batterie ou analogue, apte à délivrer une tension de l’ordre de 220V.
Le véhicule automobile est équipé d’un système de régulation 30 d’un régime moteur 80 du moteur à combustion interne 2 pour délivrer un couple moteur effectif 90.
En se reportant plus particulièrement sur la figure 2, qui représente un procédé de gestion du bruit et/ou des vibrations 100 d’un véhicule hybride illustrant un couple moteur, exprimé en N.m, délivré par le moteur à combustion interne 2 en fonction du temps, et plus particulièrement le couple moteur effectif 90, un couple moteur limite 91, une consigne de couple conducteur 92, une première constante de couple 93 et une deuxième constante de couple 94.
On observe que le couple moteur limite 91 est toujours supérieur à la première constante de couple 93.
On observe aussi que le couple moteur limite 91 est toujours supérieur ou égal à la consigne de couple moteur 92 augmentée de la deuxième constante de couple 94.
On observe enfin que le couple moteur effectif 90 est inférieur au couple moteur limite 91.

Claims (10)

  1. Procédé de limitation d’un couple moteur d’un véhicule hybride équipé d’au moins un moteur à combustion interne (2) apte à délivrer un couple moteur effectif (90), d’une machine électrique (12) alimentée par au moins un dispositif de stockage électrique (10) et d’une ligne d’échappement pourvue d’au moins un dispositif de traitement des gaz d’échappement, caractérisé en ce que, lorsqu’une étape de recharge du dispositif de stockage électrique (10) est mise en œuvre et/ou lorsqu’une étape de régénération dudit dispositif de traitement est demandée, le couple moteur effectif (90) est maintenu inférieur à un couple moteur limite (91).
  2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le couple moteur limite (91) est un maximum choisi entre une première composante et une deuxième composante.
  3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la première composante est égale à une première constante de couple (93).
  4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la première constante de couple (93) est comprise entre 60 N.m et 80 N.m.
  5. Procédé selon l’une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la deuxième composante est égale à la somme d’une deuxième constante de couple (94) et d’une consigne de couple conducteur (92).
  6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la deuxième constante de couple (94) est comprise entre 20 N.m et 40 N.m.
  7. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’étape de régénération du dispositif de traitement comprend une phase de chauffage dudit dispositif de traitement.
  8. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première constante et/ou la deuxième composante sont dépendantes de l’un quelconque au moins de paramètre choisi dans un groupe de paramètres comprenant un régime moteur, une vitesse du véhicule hybride, un état d’au moins un des dispositifs de traitement équipant une ligne d’échappement du véhicule hybride, un état de charge du dispositif de stockage d’énergie électrique, un niveau de vieillissement du dispositif de stockage d’énergie électrique, un niveau d’énergie cible désirée pour le dispositif de stockage d’énergie électrique, un mode de conduite du véhicule automobile, une fonction du véhicule hybride, une position d’une pédale d’accélérateur du véhicule hybride.
  9. Système de régulation (30) déterminant le couple moteur effectif (90) fourni par le moteur à combustion interne (2), le système de régulation (30) étant configuré pour mettre en œuvre le procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes.
  10. Véhicule automobile équipé d’un système de régulation (30) selon la revendication 9.
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