FR3115512A1 - Procede de gestion du couple requis a la roue lors d’une manœuvre de vehicule - Google Patents

Procede de gestion du couple requis a la roue lors d’une manœuvre de vehicule Download PDF

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Stephane Touzain
Valentina Ciarla
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Abstract

La présente invention concerne un procédé de gestion du couple requis à la roue lors d’une manœuvre d’un véhicule hybride comportant un moteur à combustion interne (2) et un moteur électrique (4) reliés entre eux par un embrayage (3), une boite de vitesses (5) comprenant une loi de limitation de couple à la roue en fonction d’un régime déterminé, cette loi étant active lorsque le moteur à combustion interne (2) est allumé, le moteur à combustion interne (2) étant en fonctionnement à son régime de ralenti, mais non embrayé, caractérisé en ce qu’en cas de couple requis à la roue supérieur au couple de limitation défini par la loi de limitation pour le régime de ralenti, on embraye le moteur à combustion interne (2), on augmente le régime du moteur à combustion interne (2), de sorte que la limitation de couple à la roue devienne supérieure au couple requis. Figure 1

Description

PROCEDE DE GESTION DU COUPLE REQUIS A LA ROUE LORS D’UNE MANŒUVRE DE VEHICULE
La présente invention concerne les véhicules équipés d’un système de traction de type hybride avec un système de manœuvre de parking automatique
La mise en œuvre d’une manœuvre automatique est basée sur des consignes transmises à un module de coordination du groupe moto-propulseur, qui agit sur les différents éléments de celui-ci, en particulier l’allumage du moteur et son couplage au train de roues motrices, puis le couple transmis aux roues motrices. Le moteur peut être un moteur thermique, ou un moteur électrique. Il peut disposer d’une boîte de vitesses à rapports discrets ou d’un variateur continu de rapports de vitesses.
Le module de coordination du groupe moto-propulseur agit sous le contrôle notamment d’un superviseur d’aide à la conduite avancée (système ADAS : Advanced driver-assistance systems). Un module spécifique existe pour les manœuvres automatiques, notamment le parking.
Actuellement, pendant une manœuvre de parking automatique sur véhicule avec un groupe moto-propulseur hybride thermique – électrique, le système de pilotage automatique envoie des consignes de couple roue au groupe motopropulseur tout en respectant des bornes de pilotage minimum / maximum de couple roue envoyées par le contrôle commande du moteur thermique.
La borne de couple roue maximum est construite en prenant en compte les limitations de couple de chaque organe (moteur thermique, boite de vitesses…) et par conséquent, dans le cas où le moteur thermique est tournant mais non couplé à la transmission, la borne de couple roue maximum est saturée par des limitations organiques de la boite de vitesses.
Cette limitation de couple roue durant la manœuvre de parking automatique peut engendrer des échecs de manœuvre dans certaines situations de vie dites sévères du type « montée de trottoir », « pente », « véhicule chargé » …
Il existe donc un besoin pour trouver un moyen d’augmenter la borne de couple roue maximum afin de garantir la bonne réalisation des manœuvres de parking automatique dans toutes les situations de vie identifiées précédemment.
Pour atteindre cet objectif, il est prévu selon l’invention un procédé de gestion du couple requis à la roue lors d’une manœuvre d’un véhicule équipé d’un groupe motopropulseur hybride comportant un moteur à combustion interne et un moteur électrique reliés entre eux par un embrayage, ce groupe motopropulseur étant relié à au moins une roue via une boite de vitesses comprenant une loi de limitation de couple à la roue en fonction d’un régime déterminé, cette loi étant active lorsque le moteur à combustion interne est allumé, la manœuvre étant prévue pour être effectuée avec le moteur électrique, le moteur à combustion interne étant en fonctionnement à son régime de ralenti, mais non embrayé, caractérisé en ce qu’en cas de couple requis à la roue supérieur au couple de limitation défini par la loi de limitation pour le régime de ralenti, on embraye le moteur à combustion interne à la boite de vitesses, on augmente le régime du moteur à combustion interne, de sorte que la limitation de couple à la roue devienne supérieure au couple requis.
L’effet technique est de permettre ainsi de garantir la bonne réalisation de manœuvres sans être contraint par les limitations de couple imposées par la boite de vitesses.
Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues, seules ou en combinaisons :
Selon une réalisation, la manœuvre est une manœuvre de stationnement du véhicule.
Selon une réalisation, la manœuvre est une manœuvre automatique du véhicule.
Selon une réalisation, indépendamment du couple requis, on impose une consigne de couple supérieure à un seuil de déclenchement de couplage du moteur à combustion interne.
Selon une réalisation, la consigne de couple imposé est imposée à l’activation de la manœuvre automatique du véhicule.
Selon une réalisation, le régime du moteur à combustion interne est augmenté de sorte à franchir 1000 tour / minute.
Selon une réalisation, le régime déterminé est le régime maximum entre le régime du moteur à combustion interne et le moteur électrique.
L’invention a aussi pour objet un calculateur électronique, caractérisé en ce qu’il comprend les moyens d’acquisition, de traitement par instructions logicielles stockées dans une mémoire ainsi que les moyens de commande requis à la mise en œuvre d’un procédé selon l’une des variantes précédemment décrites.
L’invention a aussi pour objet un véhicule automobile comprenant une chaine de traction hybride thermique – électrique, caractérisé en ce qu’il comprend un tel calculateur.
D’autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après d’un mode particulier de réalisation, non limitatif de l’invention, faite en référence aux figures dans lesquelles :
: Cette figure est une représentation schématique d’un véhicule automobile avec un moteur et un système de commande automatique, un tel véhicule pouvant mettre en œuvre le procédé de l’invention.
: Cette figure illustre la stratégie de l’invention.
: Cette figure illustre la loi de limitation de couple de la boite de vitesses.
: Cette figure illustre sous forme de chronogramme un mode de réalisation de l’invention.
La représente un véhicule automobile 1 équipé d’une chaine de traction hybride thermique – électrique. Le véhicule 1 comprend un moteur à combustion interne 2. Le moteur 2 à combustion interne peut être un moteur à allumage par compression, notamment un moteur Diesel ou fonctionnant au gazole ou un moteur thermique à allumage commandé, notamment un moteur à carburant essence ou à mélange contenant de l’essence.
Le moteur 2 à combustion interne est relié à un embrayage 3. L’embrayage 3 est disposé entre le moteur 2 à combustion interne et un moteur électrique de traction 4. Le moteur électrique de traction 4 est relié à une boite de vitesse automatisée 5 qui transmet le couple moteur aux roues, ici via un différentiel 6.
Le véhicule 1 hybride présenté en est un hybride thermique – électrique avec deux roues motrices, par exemple les roues avant du véhicule.
Le moteur électrique de traction 4 est alimenté par une batterie 7 de traction.
Un calculateur 8 électronique de contrôle moteur est en charge du fonctionnement de la chaine de traction. Le calculateur 8 comprend les moyens d’acquisition, de traitement par instructions logicielles stockées dans une mémoire ainsi que les moyens de commande requis au fonctionnement de la chaine de traction, et à la gestion du couple demandé à la roue lors d’une manœuvre du véhicule de type manœuvre de stationnement.
Le véhicule 1 est équipé également d’une fonction de manœuvre automatique de parking qui est gérée par le calculateur 8. Cette fonction répond à une volonté du conducteur émise au moyen d’interfaces homme-machine.
Lorsque le véhicule 1 est piloté pour effectuer une manœuvre de stationnement automatique, le calculateur 8 détermine une consigne de couple requis à la roue, Ccr. Pour réaliser cette consigne de couple requis à la roue, Ccr, le calculateur 8 doit prendre en compte les capacités maximales réalisables par le groupe-motopropulseur. Cela se traduit par des couples roue minimum, Cmin et maximum, Cmax, que le groupe-motopropulseur lui met à disposition ( ).
Le calculateur 8 ne peut pas demander à réaliser un couple roue supérieur à la borne maximum, Cmax du groupe-motopropulseur ou inférieur à la borne minimum du groupe-motopropulseur. La consigne de couple roue, Ccr, est ensuite traduite en consignes vers les organes de pilotage du groupe-motopropulseur, en l’occurrence le pilotage 4a de la machine électrique, et le pilotage 2a du moteur à combustion interne.
Par ailleurs, à des fins de protection organique, la boite de vitesses automatisée 5 impose des limitations de couple à la roue maximal, Lc. Comme le montre également la , cette limitation de couple maximal à la roue, Lc, est fonction d’un régime Nmax qui est le régime maximum relevé entre le moteur à combustion interne 2 et le moteur électrique de traction 4. De plus, la boite de vitesses automatisée 5 impose une première loi de limitation de couple, Lmtha, en fonction de ce régime maximum relevé, active lorsque le moteur à combustion interne est allumé et une seconde loi de limitation de couple, Lmthe, en fonction du régime de l’arbre primaire, active lorsque le moteur à combustion interne 2 est éteint.
Ainsi dans le cas d’une manœuvre de stationnement automatique, si cette manœuvre est prévue pour être effectuée avec le moteur électrique 4, avec le moteur 2 thermique tournant mais non couplé, autrement dit débrayé, le régime du moteur 2 va rester stabilisé à son régime de ralenti, Nr, qui est habituellement inférieur à 1000 tr/min et la première loi de limitation de couple, Lmtha, en fonction du régime maximum relevé, s’applique. Le couple roue maximal, Cmax, autorisé sera limité par cette première loi de limitation de couple à la roue et ne permettra pas la bonne réalisation des manœuvres de stationnement automatique dans toutes les situations de vie, en particulier celles qui nécessiteraient plus de couple à la roue que ne l’autorise la première loi de limitation de couple, Lmtha, dans la zone de régime de ralenti (montée de trottoir, pente, véhicule chargé, créneau, …). Cette loi de limitation, comprend notamment une partie qui définit une fonction monotone croissante entre le régime maximum relevé et le couple autorisé par cette première loi de limitation de couple, Lmtha. Cette partie comprend la valeur de régime de ralenti du moteur à combustion interne 2. Ainsi si le couple requis à la roue est supérieur au couple de limitation défini par la loi de limitation pour le régime de ralenti, la manœuvre ne pourra se faire correctement.
En effet, comme nous l’observons sur la , la courbe en trait plein correspond à la limitation de couple dans le cas où le moteur 2 est allumé. Le régime moteur étant au régime de ralenti, Nr, le couple maximum est le couple défini par la première loi de limitation de couple, Lmtha, à ce régime Nr. Donc si le régime moteur n’augmente pas durant la manœuvre de stationnement alors le couple de limitation et donc le couple maximum disponible restera au même niveau avec des niveaux de couple roue trop faible pour permettre par exemple une montée de trottoir en manœuvre de stationnement.
Le principe de l’invention consiste à accoupler le moteur à combustion interne 2 aux roues via l’embrayage 3 et la boite de vitesses 5 afin que celui-ci puisse monter en régime pour disposer d’un couple à la roue maximum plus élevé.
Cet accouplement peut être forcé au moyen d’une consigne en potentiel de couple, Cpc, construite dans le contrôle commande du groupe motopropulseur de façon à ce que sa valeur soit supérieure à un seuil de couple pour lequel le couplage du moteur à combustion interne 2 est déclenché. Dans ce cas, indépendamment du couple requis Ccr, un état de couplage, Ec, est défini dans ce sens (bloc 9, ). Le bloc 10 détermine le régime Nmax en fonction du couplage. Au final, cela va permettre au moteur à combustion interne 2 d’augmenter son régime courant et de pouvoir sortir des seuils de saturation maximum sur le couple transmissible à la roue.
La montre un exemple de réalisation de la stratégie de l’invention. Comme illustré sur la , dès l’activation de la manœuvre automatique (courbe 11, instant t0), la consigne en potentiel de couple, Cpc, (courbe 12, instant t0) va prendre une valeur supérieure au seuil de couple pour lequel le couplage du moteur à combustion interne 2 est demandé (courbe 13), ce qui aura pour effet de forcer le couplage du moteur à combustion interne 2 (courbe 14, instant t0) aux roues via l’embrayage 3. Cela aura pour effet de permettre une montée en régime du moteur à combustion interne 2 durant la manœuvre et ainsi de pouvoir bénéficier d’un couple roue maximum disponible plus élevé. Le régime du moteur à combustion interne 2 peut être augmenté pour franchir 1000tr/min.
Cette nouvelle valeur de couple roue maximum permettra ainsi de réaliser les manœuvres du véhicule sur les cas de vie sévères (« montée de trottoir », « pente », « véhicule chargé »…).

Claims (9)

  1. Procédé de gestion du couple requis à la roue lors d’une manœuvre d’un véhicule équipé d’un groupe motopropulseur hybride comportant un moteur à combustion interne (2) et un moteur électrique (4) reliés entre eux par un embrayage (3), ce groupe motopropulseur étant relié à au moins une roue via une boite de vitesses (5) comprenant une loi de limitation de couple à la roue en fonction d’un régime déterminé, cette loi étant active lorsque le moteur à combustion interne (2) est allumé,
    la manœuvre étant prévue pour être effectuée avec le moteur électrique (4), le moteur à combustion interne (2) étant en fonctionnement à son régime de ralenti (Nr), mais non embrayé,
    caractérisé en ce qu’en cas de couple requis (Ccr) à la roue supérieur au couple de limitation défini par la loi de limitation pour le régime de ralenti (Nr),
    -on embraye le moteur à combustion interne (2) à la boite de vitesses (5),
    -on augmente le régime du moteur à combustion interne (2), de sorte que la limitation de couple à la roue devienne supérieure au couple requis.
  2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la manœuvre est une manœuvre de stationnement du véhicule.
  3. Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la manœuvre est une manœuvre automatique du véhicule.
  4. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’indépendamment du couple requis (Ccr), on impose une consigne de couple (Cpc) supérieure à un seuil de déclenchement de couplage du moteur à combustion interne (2).
  5. Procédé selon les revendications 3 et 4, caractérisé en ce que le couple imposé (Cpc) est imposé à l’activation de la manœuvre automatique du véhicule.
  6. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le régime du moteur à combustion interne (2) est augmenté de sorte à franchir 1000 tour / minute.
  7. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le régime déterminé est le régime maximum (Nmax) entre le régime du moteur à combustion interne (2) et le moteur électrique (4).
  8. Calculateur (8) électronique, caractérisé en ce qu’il comprend les moyens d’acquisition, de traitement par instructions logicielles stockées dans une mémoire ainsi que les moyens de commande requis à la mise en œuvre d’un procédé selon l’une des revendications précédentes.
  9. Véhicule (1) automobile comprenant une chaine de traction hybride thermique – électrique, caractérisé en ce qu’il comprend un calculateur (8) selon la revendication précédente.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140358345A1 (en) * 2013-05-31 2014-12-04 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Vehicle control unit
US20170232955A1 (en) * 2012-10-30 2017-08-17 Ford Global Technologies, Llc Method and system for controlling catalyst temperature

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