FR3120591A1 - ROBOT DRIVING METHOD OF A POWERTRAIN MOUNTED ON A TEST BENCH AND DRIVING ROBOT - Google Patents
ROBOT DRIVING METHOD OF A POWERTRAIN MOUNTED ON A TEST BENCH AND DRIVING ROBOT Download PDFInfo
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Abstract
Le robot de conduite (1) assure un suivi d’une consigne de vitesse (CONS) par un groupe motopropulseur monté sur banc d’essai (3) par l’intermédiaire d’une commande d’accélération (ACC) et d’une commande de décélération (DEC). Conformément à l’invention, le procédé comprend les étapes de a) établissement par un calculateur de commande (10) du robot, à partir de la commande de décélération, d’une commande de freinage récupératif (DEC_E) et d’une commande de freinage par pente à la route (DEC_P), b) transmission de la commande de freinage récupératif à un calculateur superviseur (20) du groupe motopropulseur pour l’application d’un couple de freinage récupératif (CR_E) à la chaîne de traction du véhicule, et c) transmission de la commande de freinage par pente à la route à des moyens de commande (30) du banc pour l’application d’un couple de freinage par pente à la route (CR_P) à la chaîne de traction. Fig.1The driving robot (1) monitors a speed setpoint (CONS) by a power train mounted on a test bed (3) via an acceleration control (ACC) and a deceleration control (DEC). According to the invention, the method comprises the steps of a) establishment by a control computer (10) of the robot, from the deceleration command, of a regenerative braking command (DEC_E) and of a braking by road gradient (DEC_P), b) transmission of the regenerative braking command to a supervising computer (20) of the powertrain for the application of a regenerative braking torque (CR_E) to the traction chain of the vehicle , and c) transmission of the braking command by slope to the road to control means (30) of the bench for the application of a braking torque by slope to the road (CR_P) to the traction chain. Fig.1
Description
L’invention concerne de manière générale la conduite par robot d’un groupe motopropulseur monté sur un banc d’essai. Plus particulièrement, l’invention se rapporte à un procédé de conduite par robot d’un groupe motopropulseur de véhicule électrifié ayant un dispositif de freinage récupératif, le groupe motopropulseur étant monté sur un banc d’essai. L’invention se rapporte aussi à un robot de conduite mettant en œuvre le procédé susmentionné.The invention relates generally to the robot driving of a powertrain mounted on a test bench. More particularly, the invention relates to a method for driving by robot an electrified vehicle powertrain having a regenerative braking device, the powertrain being mounted on a test bench. The invention also relates to a driving robot implementing the aforementioned method.
Les constructeurs automobiles se doivent de répondre aux défis écologiques notamment en réduisant la consommation énergétique des véhicules et les émissions polluantes des motorisations thermiques. De manière générale, les méthodologies et les moyens d’essai doivent être adaptés pour des développements et des mises au point optimisés des véhicules et pour répondre aux obligations réglementaires telles que celles imposées par la procédure d'essais d'homologation WLTP (pour « Worldwide harmonized Light vehicles Test Procedures » en anglais). Ainsi, la procédure d'essais d'homologation WLTP prévoit notamment la mesure de la consommation de carburant, de l'autonomie électrique et des rejets de CO2 et de polluants.Car manufacturers must respond to ecological challenges, in particular by reducing the energy consumption of vehicles and the polluting emissions of internal combustion engines. In general, test methodologies and means must be adapted for optimized development and tuning of vehicles and to meet regulatory obligations such as those imposed by the WLTP (for "Worldwide harmonized Light vehicles Test Procedures”. Thus, the WLTP certification test procedure provides in particular for the measurement of fuel consumption, electric range and CO2 and pollutant emissions.
De nombreux cycles d’essais sont réalisés en laboratoire, sur banc d’essai à rouleaux et sur des bancs d’essai de groupe motopropulseur, dit « banc d’essai GMP », et des robots de conduite sont utilisés pour cela. Les robots de conduite doivent être autonomes et non intrusifs pour maintenir le véhicule ou le groupe motopropulseur dans des conditions de fonctionnement proches des conditions réelles. Il est demandé à ces robots de conduite, notamment, d’assurer une précision élevée de suivi de consigne de vitesse, une bonne répétabilité pour la corrélation des essais et une qualité de conduite dite « humaine ».Many test cycles are carried out in the laboratory, on roller test benches and on powertrain test benches, known as “GMP test benches”, and driving robots are used for this. Driving robots must be autonomous and non-intrusive to maintain the vehicle or powertrain in operating conditions close to real conditions. These driving robots are required, in particular, to ensure high accuracy of speed setpoint tracking, good repeatability for test correlation and so-called “human” driving quality.
Dans l’état de la technique, il est connu des robots de conduite comprenant des actionneurs capables de piloter mécaniquement des organes de pilotage d’un véhicule, comme la pédale de frein, la pédale d’accélération et le levier de changement de vitesse. Ainsi, le document US5372035A décrit un robot de conduite du type ci-dessus équipé de moyens pour ramener la pédale d'accélérateur à sa position de repos lorsque le robot doit commander un arrêt du moteur thermique du véhicule. Le document EP0236518A1 décrit lui un dispositif automatique de conduite de véhicule équipé de moyens d’accrochage mécanique au niveau d’une traverse sous le siège conducteur et de maintien en pression prévu entre un bras et un appui d’assise. De manière générale, ces robots de conduite à actionneurs de la technique antérieure présentent différents inconvénients qui sont, entre autres, un coût élevé, des durées conséquentes d’installation dans le véhicule et de mise en œuvre, ainsi que la nécessité d’un paramétrage spécifique pour les différents types de véhicules.In the state of the art, driving robots are known comprising actuators capable of mechanically controlling the steering components of a vehicle, such as the brake pedal, the accelerator pedal and the gearshift lever. Thus, the document US5372035A describes a driving robot of the above type equipped with means for bringing the accelerator pedal back to its rest position when the robot has to command a stop of the heat engine of the vehicle. The document EP0236518A1 describes an automatic vehicle driving device equipped with mechanical attachment means at the level of a crosspiece under the driver's seat and pressure maintenance provided between an arm and a seat support. In general, these driving robots with actuators of the prior art have various drawbacks which are, among other things, a high cost, consequent durations of installation in the vehicle and of implementation, as well as the need for parameterization. specific for different types of vehicles.
Dans sa demande de brevet français non publiée N° FR1909507 déposée le 29 août 2019, la demanderesse a proposé un procédé de conduite par robot d’un véhicule dans lequel un dialogue est établi entre le calculateur de commande du robot et le calculateur de contrôle moteur du véhicule. Les commandes d’accélération, pour le suivi d’une consigne de vitesse par le véhicule, sont réalisées à travers ce dialogue, ce qui permet de s’affranchir de la nécessité d’un actionneur couplé sur la pédale d’accélération du véhicule.In its unpublished French patent application No. FR1909507 filed on August 29, 2019, the applicant proposed a method for driving a vehicle by robot in which a dialogue is established between the robot control computer and the engine control computer. of the vehicle. The acceleration commands, for following a speed setpoint by the vehicle, are carried out through this dialogue, which eliminates the need for an actuator coupled to the vehicle's accelerator pedal.
Dans les véhicules de dernière génération, l’électrification des chaînes de traction offre la possibilité d’une meilleure gestion énergétique. La réversibilité des machines électriques tournantes intégrées dans les chaînes de traction des véhicules électrifiés, de type tout électrique (BEV), hybride léger (MHEV) ou hybride rechargeable (PHEV), autorise une récupération énergétique lors des phases de freinage, dite usuellement « freinage récupératif ». Les robots de conduite actuels ne sont pas optimisés pour une représentativité satisfaisante en phase de freinage des stratégies de récupération énergétique embarquées dans les véhicules.In the latest generation vehicles, the electrification of powertrains offers the possibility of better energy management. The reversibility of rotating electric machines integrated in the powertrains of electrified vehicles, of the all-electric (BEV), mild hybrid (MHEV) or rechargeable hybrid (PHEV) type, allows energy recovery during braking phases, usually called "braking". recuperative”. The current driving robots are not optimized for a satisfactory representativeness in the braking phase of the energy recovery strategies embedded in the vehicles.
Il est souhaitable de proposer un procédé et un robot de conduite de groupe motopropulseur de véhicule électrifié, ayant un dispositif de freinage récupératif, ne présentant pas les inconvénients susmentionnés de la technique antérieure, offrant un coût accessible et des gains de productivité lors des phases de développement, de mise au point, de validation et d’homologation du véhicule.It is desirable to propose a method and a robot for driving an electrified vehicle powertrain, having a regenerative braking device, not having the aforementioned drawbacks of the prior art, offering an accessible cost and productivity gains during the phases of development, development, validation and certification of the vehicle.
Selon un premier aspect, l’invention concerne un procédé de conduite par robot d’un groupe motopropulseur d’un véhicule électrifié, le groupe motopropulseur ayant un dispositif de freinage récupératif et étant monté sur un banc d’essai, et le robot ayant un calculateur de commande en communication de données avec un calculateur superviseur du groupe motopropulseur et des moyens de commande du banc d’essai, le procédé assurant un suivi d’une consigne de vitesse par l’intermédiaire d’une commande d’accélération et d’une commande de décélération. Conformément à l’invention, le procédé comprend les étapes de a) établissement par le calculateur de commande, à partir de la commande de décélération, d’une commande de freinage récupératif et d’une commande de freinage par pente à la route spécifiant respectivement un couple de freinage récupératif et un couple de freinage par pente à la route pour une application à une chaîne de traction du véhicule électrifié, le couple de freinage récupératif et le couple de freinage par pente à la route étant déterminés de façon à avoir une somme égale à un couple de freinage total spécifié par la commande de décélération, b) transmission par la calculateur de commande de la commande de freinage récupératif au calculateur superviseur pour l’application du couple de freinage récupératif à la chaîne de traction, et c) transmission par le calculateur de commande de la commande de freinage par pente à la route aux moyens de commande du banc d’essai pour l’application du couple de freinage par pente à la route à la chaîne de traction.According to a first aspect, the invention relates to a method for driving by robot a powertrain of an electrified vehicle, the powertrain having a regenerative braking device and being mounted on a test bed, and the robot having a control computer in data communication with a supervising computer of the powertrain and control means of the test bench, the method ensuring monitoring of a speed setpoint by means of an acceleration command and a deceleration command. In accordance with the invention, the method comprises the steps of a) establishment by the control computer, from the deceleration command, of a regenerative braking command and of a braking command by road gradient respectively specifying a regenerative braking torque and a road grade braking torque for application to a traction chain of the electrified vehicle, the regenerative braking torque and the road grade braking torque being determined so as to have a sum equal to a total braking torque specified by the deceleration command, b) transmission by the control computer of the regenerative braking command to the supervising computer for the application of the regenerative braking torque to the traction chain, and c) transmission by the road grade braking control control computer to the control means of the test bench for the application of the braking torque on grade to the road to the traction chain.
Selon une caractéristique particulière, dans l’étape d’établissement a), la commande de freinage récupératif est déterminée en accord avec une stratégie de récupération énergétique définissant un couple maximal de freinage récupératif applicable.According to a particular characteristic, in the establishment step a), the regenerative braking command is determined in accordance with an energy recovery strategy defining a maximum applicable regenerative braking torque.
Selon une autre caractéristique particulière, dans l’étape d’établissement a), si le couple de freinage total est supérieur au couple maximal de freinage récupératif applicable, la commande de freinage récupératif est déterminée pour spécifier le couple de freinage récupératif comme étant égal au couple maximal de freinage récupératif applicable et la commande de freinage par pente à la route est déterminée pour spécifier le couple de freinage par pente à la route comme étant égal au couple de freinage total moins le couple maximal de freinage récupératif applicable, et, si le couple de freinage total est inférieur ou égal au couple maximal de freinage récupératif applicable, la commande de freinage récupératif est déterminée pour spécifier le couple de freinage récupératif comme étant égal au couple de freinage total.According to another particular characteristic, in the establishment step a), if the total braking torque is greater than the maximum applicable regenerative braking torque, the regenerative braking command is determined to specify the regenerative braking torque as being equal to the maximum applicable regenerative braking torque and the road grade braking command is determined to specify the road grade braking torque as equal to the total braking torque minus the maximum applicable regenerative braking torque, and, if the total braking torque is less than or equal to the applicable maximum regenerative braking torque, the regenerative braking command is determined to specify the regenerative braking torque as equal to the total braking torque.
’invention concerne aussi un robot de conduite d’un groupe motopropulseur de véhicule électrifié ayant un dispositif de freinage récupératif, le robot comprenant un calculateur de commande comportant une mémoire stockant des instructions de programme pour la mise en œuvre du procédé décrit brièvement ci-dessus.the invention also relates to a robot driving an electrified vehicle powertrain having a regenerative braking device, the robot comprising a control computer comprising a memory storing program instructions for implementing the method described briefly above .
L’invention concerne aussi un robot de conduite d’un groupe motopropulseur de véhicule électrifié ayant un dispositif de freinage récupératif, le robot ayant un régulateur délivrant une commande d’accélération et une commande de décélération pour un suivi d’une consigne de vitesse. Conformément à l’invention, le robot de conduite comprend également des moyens d’établissement par calcul numérique, à partir de la commande de décélération, d’une commande de freinage récupératif et d’une commande de freinage par pente à la route spécifiant respectivement un couple de freinage récupératif et un couple de freinage par pente à la route.The invention also relates to a robot for driving an electrified vehicle powertrain having a regenerative braking device, the robot having a regulator delivering an acceleration command and a deceleration command for following a speed instruction. In accordance with the invention, the driving robot also comprises means for establishing by digital calculation, from the deceleration command, a regenerative braking command and a road gradient braking command respectively specifying a regenerative braking torque and a road gradient braking torque.
Selon une caractéristique particulière, les moyens d’établissement par calcul numérique établissent la commande de freinage récupératif en accord avec une stratégie de récupération énergétique.According to a particular characteristic, the means of establishment by digital calculation establish the regenerative braking command in accordance with an energy recovery strategy.
Selon une autre caractéristique particulière, les moyens d’établissement par calcul numérique comprennent des moyens de simulation de la stratégie de récupération énergétique.According to another particular characteristic, the means for establishing by digital calculation comprise means for simulating the energy recovery strategy.
L’invention concerne aussi un ensemble comprenant un groupe motopropulseur de véhicule électrifié monté sur un banc d’essai et un robot de conduite tel que décrit brièvement ci-dessus.The invention also relates to an assembly comprising an electrified vehicle powertrain mounted on a test bench and a driving robot as briefly described above.
D’autres avantages et caractéristiques de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée ci-dessous de plusieurs formes de réalisation particulières de l’invention, en référence aux dessins annexés, dans lesquels :Other advantages and characteristics of the present invention will appear more clearly on reading the detailed description below of several particular embodiments of the invention, with reference to the appended drawings, in which:
En référence à la
Le robot de conduite 1 est relié au véhicule 2 pour des essais sur un banc d’essai GMP 3. Le groupe motopropulseur du véhicule 2 est monté sur le banc d’essai GMP 3 typiquement pour un ou plusieurs cycles d’essais. Le robot de conduite 1 commande le groupe motopropulseur de façon à faire suivre à celui-ci une consigne de vitesse qui est spécifique au cycle d’essais.Driving robot 1 is connected to vehicle 2 for testing on a GMP 3 test bench. The powertrain of vehicle 2 is mounted on the GMP 3 test bench typically for one or more test cycles. The driving robot 1 controls the powertrain so as to cause it to follow a speed instruction which is specific to the test cycle.
Comme visible à la
Le calculateur de commande 10 est relié ici à un calculateur superviseur hydride 20 du groupe motopropulseur du véhicule 2 par une liaison de communication de données LV établie à travers le réseau de communication de données du véhicule 2, typiquement du type dit « CAN ». Le calculateur de commande 10 est relié également à des moyens de commande 30 du banc d’essai GMP 3 par une autre liaison de communication de données LB.The control computer 10 is here connected to a hybrid supervisor computer 20 of the powertrain of the vehicle 2 by a data communication link LV established through the data communication network of the vehicle 2, typically of the so-called “CAN” type. The control computer 10 is also connected to control means 30 of the GMP test bench 3 by another data communication link LB.
Dans le groupe motopropulseur du véhicule 2, le calculateur superviseur hydride 20 gère les différentes stratégies de commande de la chaîne de traction à propulsion thermique/électrique du véhicule. En particulier, le calculateur superviseur hydride 20 héberge une fonction, désignée FA, de gestion de commande d’accélération et une fonction, désignée FR, de gestion de freinage récupératif.In the powertrain of the vehicle 2, the hybrid supervisor computer 20 manages the various control strategies of the traction chain with thermal/electric propulsion of the vehicle. In particular, the hybrid supervisor computer 20 hosts a function, designated FA, for managing acceleration control and a function, designated FR, for managing regenerative braking.
Le calculateur superviseur hydride 20 est ici un calculateur dit ici de « développement » qui équipe le véhicule pour les besoins du cycle d’essais. Le calculateur superviseur hydride 20 réalise à l’identique toutes les fonctions remplies par le calculateur normal du véhicule, mais héberge en plus des interfaces logicielles (non représentées) autorisant des traitements et transferts de données pour permettre un dialogue avec le calculateur de commande 10 du robot de conduite 1. Comme cela apparaîtra plus clairement dans la suite de description, ce dialogue permet au calculateur de commande 10 de récupérer des informations du véhicule 2 disponibles dans le calculateur superviseur hydride 20, telles que des informations MV et INF_FR détaillées plus bas dans la description, ainsi que d’autres informations issues de capteurs et d’actionneurs, relatives à des conditions de fonctionnement du groupe motopropulseur, et autres. Ces informations sont utilisées par le calculateur de commande 10 pour les différentes fonctions qui doivent être assurées par le robot 1, notamment, le pilotage en vitesse, un arrêt automatique en fin de cycle(s) ou pour la sécurité en cas de dysfonctionnement du véhicule, et autres. Ce dialogue permet aussi calculateur de commande 10 de transmettre directement des commandes au calculateur superviseur hydride 20, comme les commandes ACC et DEC_E détaillées plus bas dans la description.The hybrid supervisor computer 20 is here a so-called "development" computer which equips the vehicle for the needs of the test cycle. The hybrid supervisor computer 20 carries out identically all the functions performed by the normal computer of the vehicle, but also hosts software interfaces (not shown) authorizing processing and data transfers to allow dialogue with the control computer 10 of the driving robot 1. As will appear more clearly in the following description, this dialogue allows the control computer 10 to retrieve information from the vehicle 2 available in the hybrid supervisor computer 20, such as information MV and INF_FR detailed below in the description, as well as other information from sensors and actuators, relating to powertrain operating conditions, and the like. This information is used by the control computer 10 for the various functions which must be ensured by the robot 1, in particular, speed control, an automatic stop at the end of the cycle(s) or for safety in the event of a malfunction of the vehicle. , and others. This dialog also allows control computer 10 to directly transmit commands to hybrid supervisor computer 20, such as the ACC and DEC_E commands detailed below in the description.
Dans le calculateur de commande 10, le système logiciel ROB est implanté dans une mémoire MEM. Le système logiciel ROB contenu dans la mémoire MEM du calculateur de commande 10 autorise la mise en œuvre du procédé selon l’invention par l’exécution d’instructions de code de programme par un processeur (non représenté) du calculateur de commande 10.In the control computer 10, the software system ROB is located in a memory MEM. The software system ROB contained in the memory MEM of the control computer 10 authorizes the implementation of the method according to the invention by the execution of program code instructions by a processor (not shown) of the control computer 10.
Le système logiciel ROB comprend essentiellement deux modules logiciels fonctionnels, à savoir, un module de régulation REG et un module d’établissement de composantes de freinage DCD.The ROB software system essentially comprises two functional software modules, namely, a regulation module REG and a braking component setting module DCD.
Le module de régulation REG est un régulateur qui est chargé du suivi de la consigne de vitesse CONS du cycle d’essais. Cette consigne de vitesse CONS provient typiquement d’un fichier de gabarit de vitesse qui détermine le profil de vitesse à suivre pendant le cycle d’essais. Le régulateur REG réalise une boucle de régulation de vitesse et fournit une commande d’accélération ACC et une commande de décélération totale DEC qui commandent respectivement l’accroissement et la réduction de la vitesse du véhicule 2. La commande d’accélération ACC et la commande de décélération totale DEC sont calculées par le régulateur REG à partir d’une erreur entre la consigne de vitesse CONS du cycle d’essais et une mesure de vitesse instantanée MV du véhicule 2.The regulation module REG is a regulator which is responsible for monitoring the speed setpoint CONS of the test cycle. This speed instruction CONS typically comes from a speed template file which determines the speed profile to be followed during the test cycle. The regulator REG realizes a speed regulation loop and supplies an acceleration command ACC and a total deceleration command DEC which respectively command the increase and the reduction of the speed of the vehicle 2. The acceleration command ACC and the command of total deceleration DEC are calculated by the regulator REG from an error between the speed setpoint CONS of the test cycle and an instantaneous speed measurement MV of vehicle 2.
Dans cette forme de réalisation, la mesure de vitesse instantanée MV est fournie par le calculateur superviseur hydride 20 au calculateur de commande 10 via la liaison de communication de données LV. En effet, la mesure MV de la vitesse instantanée du véhicule 2 est disponible dans le calculateur superviseur hydride 20.In this embodiment, the instantaneous speed measurement MV is supplied by the hybrid supervisor computer 20 to the control computer 10 via the data communication link LV. Indeed, the measurement MV of the instantaneous speed of the vehicle 2 is available in the hybrid supervisor computer 20.
La commande d’accélération ACC est transmise au calculateur superviseur hydride 20 via la liaison de communication de données LV. Dans le calculateur superviseur hydride 20, la commande d’accélération ACC est traitée par la fonction de gestion de commande d’accélération FA. La fonction FA, en accord avec la commande d’accélération ACC, modifie le contenu d’au moins un paramètre de calibration du véhicule 2 qui représente la position physique de la pédale d’accélération du groupe motopropulseur du véhicule 2, ou une consigne de couple moteur pour le groupe motopropulseur du véhicule 2.The acceleration command ACC is transmitted to the hybrid supervisor computer 20 via the data communication link LV. In the hybrid supervisor computer 20, the acceleration command ACC is processed by the acceleration command management function FA. The function FA, in accordance with the acceleration command ACC, modifies the content of at least one calibration parameter of the vehicle 2 which represents the physical position of the accelerator pedal of the powertrain of the vehicle 2, or a setpoint of engine torque for the vehicle's powertrain 2.
Dans cette forme de réalisation particulière, la présence de la liaison de communication de données LV, à travers laquelle intervient le dialogue entre le calculateur 10 du robot et le calculateur 20 du véhicule 2, autorise la commande décrite ci-dessus de l’accélération sans avoir recourt à un actionneur couplé à la pédale d’accélération du groupe motopropulseur du véhicule 2. Dans d’autres formes de réalisation de l’invention, un actionneur couplé à la pédale d’accélération du groupe motopropulseur du véhicule 2 pourra être prévu pour la commande de d’accélération.In this particular embodiment, the presence of the data communication link LV, through which the dialogue takes place between the computer 10 of the robot and the computer 20 of the vehicle 2, authorizes the control described above of the acceleration without having recourse to an actuator coupled to the accelerator pedal of the powertrain of the vehicle 2. In other embodiments of the invention, an actuator coupled to the accelerator pedal of the powertrain of the vehicle 2 could be provided for the throttle control.
Dans la présente invention, la décélération du groupe motopropulseur du véhicule 2 est obtenue par application sur la chaîne de traction d’un premier couple mécanique résistif CR_E, désigné ci-après « couple de freinage récupératif », et d’un deuxième couple mécanique résistif CR_P, désigné ci-après « couple de freinage par pente à la route ».In the present invention, the deceleration of the powertrain of vehicle 2 is obtained by applying to the traction chain a first resistive mechanical torque CR_E, hereinafter referred to as "regenerative braking torque", and a second resistive mechanical torque CR_P, hereinafter referred to as "braking torque per road slope".
Le couple de freinage récupératif CR_E résulte de l’activation dans le véhicule 2 du dispositif de freinage récupératif par la fonction de gestion FR.The regenerative braking torque CR_E results from the activation in vehicle 2 of the regenerative braking device by the management function FR.
Le couple de freinage par pente à la route CR_P est appliqué à la chaîne de traction par une génératrice électrique du banc d’essai GMP 3 qui est couplée à la roue. La fonction de pente à la route est une fonction utilisée usuellement dans les bancs d’essai GMP et permet dans une loi de route d’un cycle d’essai d’appliquer à la chaîne de traction du véhicule un couple résistif correspondant à l’effet d’une pente de la route. Ainsi, une pente à la route typiquement de 0% à 30% peut être définie dans un cycle d’essai. L’invention utilise cette fonction de pente à la route existant dans les bancs d’essai GMP pour appliquer un couple de freinage au véhicule sans actionnement de la pédale de frein, et donc, sans la nécessité d’un actionneur agissant sur la pédale de frein.The road gradient braking torque CR_P is applied to the traction chain by an electric generator from the GMP 3 test bench which is coupled to the wheel. The road slope function is a function usually used in GMP test benches and allows in a road law of a test cycle to apply to the traction chain of the vehicle a resistive torque corresponding to the effect of a road slope. Thus, a slope to the road typically from 0% to 30% can be defined in a test cycle. The invention uses this function of slope to the road existing in the GMP test benches to apply a braking torque to the vehicle without actuation of the brake pedal, and therefore, without the need for an actuator acting on the pedal of brake.
La somme du couple de freinage récupératif CR_E et du couple de freinage par pente à la route CR_P est égale à un couple de freinage total CR_T qui doit être appliqué à la chaîne de traction pour ralentir le véhicule 2, ainsi CR_T = CR_E + CR_P. Le couple de freinage total CR_T est défini par la commande de décélération totale DEC fournie par le régulateur REG.The sum of the regenerative braking torque CR_E and the road gradient braking torque CR_P is equal to a total braking torque CR_T which must be applied to the traction chain to slow down vehicle 2, thus CR_T=CR_E+CR_P. The total braking torque CR_T is defined by the total deceleration command DEC supplied by the regulator REG.
Le module d’établissement de composantes de freinage DCD a pour fonction principale de déterminer les contributions respectives du couple de freinage récupératif CR_E et du couple de freinage par pente à la route CR_P dans le couple de freinage total CR_T. Le module d’établissement de composantes de freinage DCD délivrent une commande de freinage récupératif DEC_E et une commande de freinage par pente à la route DEC_P qui définissent respectivement des couples de freinage CR_E et CR_P à appliquer.The main function of the DCD braking component establishment module is to determine the respective contributions of the regenerative braking torque CR_E and of the road gradient braking torque CR_P in the total braking torque CR_T. The braking component establishment module DCD delivers a regenerative braking command DEC_E and a road gradient braking command DEC_P which respectively define braking torques CR_E and CR_P to be applied.
Outre la répartition du couple de freinage total CR_T en les deux composantes de freinage CR_E et CR_P, le module d’établissement de composantes de freinage DCD réalise des conversions d’unités pour fournir des commandes DEC_E et DEC_P avec des unités adaptées au calculateur superviseur hybride 20 du groupe motopropulseur du véhicule 2 et aux moyens de commande 30 du banc d’essai GMP 3, respectivement.In addition to the distribution of the total braking torque CR_T into the two braking components CR_E and CR_P, the braking component establishment module DCD performs unit conversions to provide commands DEC_E and DEC_P with units adapted to the hybrid supervisor computer 20 of the powertrain of the vehicle 2 and to the control means 30 of the GMP test bench 3, respectively.
Ainsi, dans le module d’établissement de composantes de freinage DCD de cette forme de réalisation particulière, la commande de décélération totale DEC, reçue du régulateur REG en pourcentage (de 0% à 100%) du freinage maximal applicable via la pédale de frein du groupe motopropulseur, est convertie en unité de couple Nm (Newton-mètre) par une fonction de conversion UC de façon à obtenir le couple CR_T. La commande de freinage récupératif DEC_E associée au couple CR_E est fournie en Nm à la fonction de gestion de freinage récupératif FR dans le véhicule 2. La commande de freinage par pente à la route DEC_P associée au couple CR_P est fournie en pourcentage de pente (0% à 30%) aux moyens de commande 30 du banc d’essai GMP 3, la conversion de l’unité Nm en pourcentage de pente étant réalisée par une fonction de conversion UP.Thus, in the braking component establishment module DCD of this particular embodiment, the total deceleration command DEC, received from the regulator REG as a percentage (from 0% to 100%) of the maximum braking applicable via the brake pedal of the powertrain, is converted into a unit of torque Nm (Newton-meter) by a conversion function UC so as to obtain the torque CR_T. The regenerative braking command DEC_E associated with the torque CR_E is supplied in Nm to the regenerative braking management function FR in vehicle 2. The road gradient braking command DEC_P associated with the torque CR_P is supplied as a percentage of slope (0 % to 30%) to the control means 30 of the GMP test bench 3, the conversion of the unit Nm into percentage of slope being carried out by a conversion function UP.
En référence aussi à la
L’étape S1 correspond à l’entrée dans le processus de la commande de décélération totale DEC, délivrée par le régulateur REG, à partir de laquelle est déduite le couple de freinage total CR_T.Step S1 corresponds to entry into the process of the total deceleration command DEC, delivered by the regulator REG, from which the total braking torque CR_T is deduced.
L’étape S2 correspond à l’entrée dans le processus de l’information INF_FR qui est une information de couple de freinage récupératif applicable. Cette information INF_FR est fournie par la fonction de gestion de freinage récupératif FR hébergée dans le calculateur superviseur hydride 20 et indique un couple maximal de freinage récupératif CR_Emaxapplicable. Ce couple maximal CR_Emaxest donnée par la stratégie de récupération énergétique mise en œuvre par le calculateur superviseur hydride 20 et dépend notamment d’un niveau de charge d’un stockeur d’énergie électrique utilisé par le freinage récupératif.Step S2 corresponds to the entry into the process of information INF_FR which is applicable regenerative braking torque information. This information INF_FR is provided by the regenerative braking management function FR hosted in the hybrid supervisor computer 20 and indicates a maximum applicable regenerative braking torque CR_E max . This maximum torque CR_E max is given by the energy recovery strategy implemented by the hybrid supervisor computer 20 and depends in particular on a charge level of an electrical energy store used by the regenerative braking.
L’étape S3 correspond à une comparaison entre le couple de freinage total CR_T et le couple maximal de freinage récupératif CR_Emax. Lorsque le couple CR_T est supérieur au couple CR_Emax(sortie « OK »), le couple CR_E affecté à la commande de freinage récupératif DEC_E est déterminé égal au couple CR_Emax(CR_E=CR_Emax) et le complément de freinage est apporté par le couple CR_P= CR_T- CR_Emaxaffecté à la commande de freinage par pente à la route DEC_P. Dans le cas contraire (sortie « NOK »), le couple CR_Emaxapplicable excède le couple de freinage total CR_T requis et le véhicule 2 peut être ralenti uniquement avec le freinage récupératif. Le couple CR_E affecté à la commande de freinage récupératif DEC_E est déterminé égal au couple de freinage total CR_T. Dans les deux cas ci-dessus, le processus privilégie le freinage récupératif en accord avec la stratégie de récupération énergétique.Step S3 corresponds to a comparison between the total braking torque CR_T and the maximum regenerative braking torque CR_E max . When the CR_T torque is greater than the CR_E max torque ("OK" output), the CR_E torque assigned to the regenerative braking command DEC_E is determined equal to the CR_E max torque (CR_E=CR_E max ) and the additional braking is provided by the torque CR_P= CR_T- CR_E max assigned to road gradient braking control DEC_P. Otherwise (output “NOK”), the maximum applicable torque CR_E exceeds the total braking torque CR_T required and vehicle 2 can be slowed down only with regenerative braking. The torque CR_E assigned to the regenerative braking command DEC_E is determined equal to the total braking torque CR_T. In both cases above, the process favors regenerative braking in accordance with the energy recovery strategy.
On notera que l’invention pourra être mise en œuvre de plusieurs manières selon l’application. Ainsi, le module d’établissement de composantes de freinage DCD, avec ses différentes fonctions décrites ci-dessus et d’autres, pourront avantageusement être implémentés dans un environnement logiciel de simulation et modélisation, notamment pour les essais de développement et de mise au point des groupes motopropulseurs hybrides. Par exemple, une bibliothèque logicielle de simulation telle que Simulink® est utilisable afin de construire les commandes de freinage DEC_E et DEC_P. De plus, la stratégie de récupération énergétique du véhicule pourra être simulée, par exemple, pour estimer localement le couple maximal de freinage récupératif CR_Emaxet réduire les échanges avec le calculateur superviseur hydride du véhicule. Le système logiciel Puma Open® est également utilisable en association avec le banc d’essai GMP, pour la commande du freinage par pente à la route.It will be noted that the invention may be implemented in several ways depending on the application. Thus, the DCD braking component establishment module, with its various functions described above and others, can advantageously be implemented in a simulation and modeling software environment, in particular for development and fine-tuning tests. hybrid powertrains. For example, a simulation software library such as Simulink® can be used to build the braking commands DEC_E and DEC_P. In addition, the vehicle's energy recovery strategy can be simulated, for example, to locally estimate the maximum regenerative braking torque CR_E max and reduce exchanges with the vehicle's hybrid supervisor computer. The Puma Open® software system can also be used in conjunction with the GMP test bench, for on-road grade braking control.
La
Les commandes d’accélération ACC et de décélération DEC sont représentées par les positions correspondantes, en pourcentage (%), de la pédale d’accélération et de la pédale de freinage, respectivement, un pourcentage positif étant attribué à la commande d’accélération ACC et un pourcentage négatif étant attribué à la commande de décélération totale DEC. La vitesse MV du véhicule suit la consigne de vitesse CONS du cycle d’essais, les écarts étant compris dans une tolérance admise, fixée par des gabarits haut CSHet bas CSBde la consigne de vitesse CONS. Dans ces courbes, une décélération par freinage récupératif intervient pendant les phases ZA et ZC (cf. les flèches F1 et F3) et une décélération par pente à la route intervient pendant la phase ZB (cf. les flèches F2).The ACC acceleration and DEC deceleration commands are represented by the corresponding positions, in percentage (%), of the accelerator pedal and the brake pedal, respectively, with a positive percentage assigned to the ACC acceleration command and a negative percentage being assigned to the total deceleration command DEC. The speed MV of the vehicle follows the speed setpoint CONS of the test cycle, the deviations being comprised within an accepted tolerance, fixed by upper gauges CS H and lower CS B of the speed setpoint CONS. In these curves, deceleration by regenerative braking occurs during phases ZA and ZC (see arrows F1 and F3) and deceleration by road gradient occurs during phase ZB (see arrows F2).
L’invention ne se limite pas aux formes de réalisation particulières qui ont été décrites ici à titre d’exemple. L’homme du métier, selon les applications de l’invention, pourra apporter différentes modifications et variantes entrant dans le champ de protection de l’invention.The invention is not limited to the particular embodiments which have been described here by way of example. The person skilled in the art, depending on the applications of the invention, may make various modifications and variants falling within the scope of protection of the invention.
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