FR3132490A1 - Procede de mise au point d’une loi de commande embarquee dans un calculateur d’un vehicule electrique ou hybride - Google Patents

Procede de mise au point d’une loi de commande embarquee dans un calculateur d’un vehicule electrique ou hybride Download PDF

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Abstract

L’invention concerne un procédé de mise au point d’une loi de commande embarquée dans un calculateur d’un véhicule électrique ou hybride, le procédé comprenant une phase (20), mise en œuvre par ordinateur, de pré-calibration d’un ensemble de paramètres prédéterminés de la loi de commande, l’ordinateur comportant des moyens de traitement et des moyens mémoire stockant un modèle simplifié de la loi de commande, le procédé comprenant en outre une étape (40) d’implémentation desdits paramètres pré-calibrés au sein de la loi de commande, la phase (20) de pré-calibration comportant les étapes suivantes, mises en œuvre par les moyens de traitement : un calcul (34), pour ledit ensemble de paramètres prédéterminés de la loi de commande, à partir du modèle simplifié de la loi de commande, de l’évolution de ces paramètres selon la loi de commande ; etun pré-réglage (38) des paramètres dudit ensemble de paramètres prédéterminés. Figure 2

Description

PROCEDE DE MISE AU POINT D’UNE LOI DE COMMANDE EMBARQUEE DANS UN CALCULATEUR D’UN VEHICULE ELECTRIQUE OU HYBRIDE
L’invention se rapporte à un procédé de mise au point d’une loi de commande embarquée dans un calculateur d’un véhicule électrique ou hybride. Le domaine de l’invention est celui de la mise au point agrément pour les véhicules électriques ou hybrides. L’invention se rapporte également à un produit programme d’ordinateur téléchargeable depuis un réseau de communication et/ou enregistré sur un support lisible par ordinateur et/ou exécutable par un processeur, le produit programme d’ordinateur comprenant des instructions de programme pour la mise en œuvre d’une phase d’un tel procédé de mise au point d’une loi de commande.
Il est connu, pour effectuer la mise au point d’une loi de commande embarquée dans un calculateur d’un véhicule électrique ou hybride, d’effectuer une pré-calibration sur une partie spécifique de la loi de commande. Lorsque le véhicule est un véhicule hybride, une telle mise au point de la loi de commande permet typiquement de typer voire d’améliorer un agrément longitudinal du véhicule. De manière classique, la pré-calibration est réalisée manuellement (sur table) par un opérateur à l’aide de tableurs. Toutefois, une telle approche manuelle par tableurs est très compliquée, chronophage, et non adaptée au métier du contrôle commande. Ainsi, une telle pré-calibration sur table, via des tableurs, est complexe et requiert beaucoup de temps et de patience de la part de l’opérateur (aussi appelé metteur au point de la loi de commande). L’opérateur délaisse ainsi parfois cette opération de pré-calibration pour passer directement à la calibration de la loi de commande, ce qui engendre une multiplicité d’essais et donc là aussi une perte de temps.
Une telle loi de commande embarquée dans un calculateur d’un véhicule hybride est par exemple une fonction de filtre d’agrément préventif continu. Cette fonction de filtre d’agrément préventif continu, qui est illustrée schématiquement sur la , permet de filtrer une consigne de couple conducteur (qui correspond à une interprétation par le système de la volonté du conducteur – aussi appelée IVC) dans le but d’améliorer l’agrément longitudinal du véhicule mais aussi de diminuer voir de supprimer les oscillations de la chaîne de traction liées au passage des jeux (basculement moteur, jeux mécaniques dans la boîte de vitesse, etc.). Une telle fonction 1 reçoit en effet en entrée une consigne de couple conducteur IVC 2, et fournit en sortie une première consigne de couple 4 correspondant au train avant du véhicule, et une seconde consigne de couple 6 correspondant au train arrière du véhicule. La fonction comporte un premier étage de filtrage 8 qui agit de manière globale au niveau du groupe motopropulseur, et deux deuxièmes étages de filtrage 10, 12 qui agissent en parallèle, en aval du premier étage de filtrage 8, respectivement sur le passage des jeux du train avant et sur le passage des jeux du train arrière du véhicule. Un coefficient 14 de répartition entre le train avant et le train arrière du véhicule est appliqué entre le premier étage de filtrage 8 et les deux deuxièmes étages de filtrage 10, 12. L’étage de filtrage 10 fournit en sortie la première consigne de couple 4, et l’étage de filtrage 12 fournit en sortie la seconde consigne de couple 6. Une telle fonction de filtre d’agrément préventif continu permet ainsi de lisser ou de rendre plus continue la courbe de consigne de couple conducteur IVC.
Le document brevet EP 1 275 551 B1 décrit un dispositif comportant un premier module IVC pour générer un premier signal représentatif d'une valeur de couple statique correspondant au couple maximal disponible dont le conducteur voudrait disposer instantanément, générer un second signal représentatif d'une valeur de couple dynamique correspondant au couple que le conducteur demande instantanément et générer un troisième signal représentant des limites de variation de régime moteur afin de choisir l'acoustique moteur ; un second module OPF pour optimiser le point de fonctionnement en fonction de contraintes préenregistrées et produire à chaque instant un point de fonctionnement pour le groupe motopropulseur ; et un troisième module COS pour traduire le point de fonctionnement en paramètres de commande adaptés à la commande du groupe motopropulseur. Toutefois, un tel dispositif ne permet pas d’effectuer une pré-calibration d’une loi de commande embarquée dans un calculateur d’un véhicule.
Le document brevet EP 1 467 126 A3 décrit un procédé et un logiciel associé pour étalonner un système de commande de transmission électrohydraulique et, plus particulièrement, pour étalonner des électrovannes, des corps d'électrovannes à commande électromagnétique ou des corps d'électrovannes à commande magnétique avec des unités de commande intégrées qui sont utilisées pour commander une transmission automatique d’un véhicule. Toutefois, un tel procédé ne permet pas d’effectuer une pré-calibration d’une loi de commande embarquée dans un calculateur d’un véhicule.
Le but de l’invention est de pallier les inconvénients de l’art antérieur en proposant un procédé de mise au point d’une loi de commande embarquée dans un calculateur d’un véhicule électrique ou hybride, comprenant une phase de pré-calibration d’un ensemble de paramètres prédéterminés de la loi de commande, qui soit simple et fiable et qui permette de réduire la durée globale de mise au point de la loi de commande en réduisant le nombre d’essais nécessaires, voire en supprimant la nécessité de recourir à une multiplicité d’essais.
Pour ce faire, l’invention se rapporte ainsi, dans son acceptation la plus large, à un procédé, de mise au point d’une loi de commande embarquée dans un calculateur d’un véhicule électrique ou hybride, le procédé comprenant une phase, mise en œuvre par ordinateur, de pré-calibration d’un ensemble de paramètres prédéterminés de la loi de commande, l’ordinateur comportant des moyens d’affichage, des moyens mémoire et des moyens de traitement reliés aux moyens d’affichage et aux moyens mémoire, les moyens mémoire stockant un modèle simplifié de la loi de commande, le procédé comprenant en outre une étape d’implémentation desdits paramètres pré-calibrés au sein de la loi de commande embarquée dans le calculateur du véhicule électrique ou hybride, la phase de pré-calibration d’un ensemble de paramètres prédéterminés de la loi de commande comportant les étapes suivantes, mises en œuvre par les moyens de traitement de l’ordinateur :
  • un calcul, pour ledit ensemble de paramètres prédéterminés de la loi de commande, à partir du modèle simplifié de la loi de commande, de l’évolution de ces paramètres selon la loi de commande ; et
  • un pré-réglage des paramètres dudit ensemble de paramètres prédéterminés, en fonction de l’évolution des paramètres calculée.
Grâce à l’utilisation d’un modèle simplifié de la loi de commande, et aux étapes de calcul et de pré-réglage de la phase de pré-calibration, le procédé selon l’invention permet de pré-calibrer de manière simple et fiable les principaux paramètres de la loi de commande embarquée. En outre, la pré-calibration est bien plus rapide que la pré-calibration manuelle par tableurs de l’art antérieur, ce qui permet de réduire la durée globale de mise au point de la loi de commande en réduisant le nombre d’essais nécessaires, voire en supprimant la nécessité de recourir à une multiplicité d’essais. Ceci permet de résoudre les pertes de temps liées à la non pré-calibration de la loi de commande avant d’aller sur le véhicule. De plus, cela permet au metteur au point d’avoir une approche simplifiée pour la calibration de la loi de commande (qui peut être complexe).
Avantageusement, ladite loi de commande embarquée dans le calculateur du véhicule électrique ou hybride est une fonction de filtre d’agrément préventif continu. Une telle fonction de filtre d’agrément préventif continu permet de filtrer une consigne de couple conducteur IVC dans le but d’améliorer l’agrément longitudinal du véhicule mais aussi de diminuer voir de supprimer les oscillations de la chaîne de traction liées au passage des jeux.
Selon une caractéristique technique particulière de l’invention, les paramètres de l’ensemble de paramètres prédéterminés de la loi de commande sont le gradient de couple d’incrément, le gradient de couple de décrément, le décalage de couple de passage de jeux du train avant du véhicule électrique ou hybride, et/ou le décalage de couple de passage de jeux du train arrière du véhicule électrique ou hybride.
Avantageusement, la phase de pré-calibration d’un ensemble de paramètres prédéterminés de la loi de commande comporte en outre une étape initiale de fixation de la valeur d’autres paramètres relatifs à la loi de commande, lesdits autres paramètres étant choisis parmi le groupe consistant en : une consigne de couple conducteur, un rapport de vitesses, le fait que le véhicule soit un véhicule quatre roues motrices ou pas, un ratio de répartition entre le train avant et le train arrière du véhicule, un rapport de démultiplication avant et un rapport de démultiplication arrière. Ceci permet d’améliorer la précision et la fiabilité de la mise au point de la loi de commande embarquée.
Selon une caractéristique technique particulière de l’invention, la phase de pré-calibration d’un ensemble de paramètres prédéterminés de la loi de commande comporte en outre une étape, mise en œuvre par les moyens de traitement de l’ordinateur, de transmission aux moyens d’affichage de données représentatives de l’évolution des paramètres selon la loi de commande, pour l’affichage d’une ou plusieurs courbes représentant cette évolution.
Selon une autre caractéristique technique particulière de l’invention, les moyens d’affichage de l’ordinateur affichent les données représentatives de l’évolution des paramètres selon la loi de commande soit selon un axe représentant un couple appliqué sur l’arbre primaire du véhicule, soit selon un axe représentant un couple appliqué sur les roues du véhicule.
L’invention se rapporte également à un produit programme d’ordinateur, téléchargeable depuis un réseau de communication et/ou enregistré sur un support lisible par ordinateur et/ou exécutable par un processeur, comprenant des instructions de programme, lesdites instructions de programme étant configurées pour mettre en œuvre la phase de pré-calibration du procédé tel que décrit ci-dessus lorsque lesdites instructions sont exécutées sur une unité de traitement d’un dispositif informatique.
Selon une caractéristique technique particulière de l’invention, le produit programme d’ordinateur est muni d’une fonctionnalité configurée pour lancer, lorsque les instructions de programme sont exécutées sur l’unité de traitement du dispositif informatique, un ou plusieurs scénario(s) de test préprogrammé(s) et/ou paramétrable(s), chaque scénario calculant, pour un mode de test donné, l’évolution des paramètres selon la loi de commande.
On décrira ci-après, à titre d’exemples non limitatifs, des formes d’exécution de la présente invention, en référence aux figures annexées sur lesquelles :
illustre schématiquement une fonction de filtre d’agrément préventif continu telle que connue de l’art antérieur, la fonction constituant une loi de commande embarquée dans un calculateur d’un véhicule hybride ;
est un organigramme représentant un procédé de mise au point d’une loi de commande embarquée dans un calculateur d’un véhicule électrique ou hybride, selon la présente invention ; et
illustre schématiquement un ordinateur comprenant des moyens d’affichage, des moyens de traitement, et des moyens mémoire stockant une application informatique configurée pour mettre en œuvre une phase du procédé de la .
En se référant à la la présente invention concerne un procédé de mise au point d’une loi de commande embarquée dans un calculateur d’un véhicule électrique ou hybride (ces éléments n’étant pas représentés sur les figures pour des raisons de clarté). Le calculateur est par exemple un calculateur de supervision du groupe motopropulseur électrique de traction du véhicule, sans que cela ne soit limitatif dans le cadre de la présente invention. Avantageusement, mais sans que cela ne soit limitatif dans le cadre de la présente invention, la loi de commande embarquée dans le calculateur du véhicule électrique ou hybride est une fonction de filtre d’agrément préventif continu. Une telle fonction de filtre d’agrément préventif continu permet de filtrer une consigne de couple conducteur IVC (Interprétation de la Volonté du Conducteur) dans le but d’améliorer l’agrément longitudinal du véhicule mais aussi de diminuer voir de supprimer les oscillations de la chaîne de traction liées au passage des jeux.
Le procédé comporte une phase initiale 20, mise en œuvre par ordinateur, au cours de laquelle un ensemble de paramètres prédéterminés de la loi de commande sont pré-calibrés. Lorsque la loi de commande embarquée est une fonction de filtre d’agrément préventif continu, les paramètres de l’ensemble de paramètres prédéterminés sont par exemple le gradient de couple d’incrément, le gradient de couple de décrément, le décalage de couple de passage de jeux du train avant du véhicule électrique ou hybride, et/ou le décalage de couple de passage de jeux du train arrière du véhicule électrique ou hybride. Au cours de cette phase initiale 20, la valeur initiale de ces paramètres peut être fixée par un opérateur, via une interface homme-machine de l’ordinateur. Un exemple d’ordinateur 22 configuré pour mettre en œuvre la phase de pré-calibration 20 du procédé est représenté schématiquement sur la . L’ordinateur 22 (qui est distant et distinct et de l’ordinateur de bord du véhicule) comporte, outre l’interface-homme machine (non représentée), des moyens d’affichage 24 (typiquement constitués d’un écran), des moyens mémoire 26 (typiquement constitués d’une ou plusieurs mémoire(s) volatile(s) ou non), et des moyens de traitement 28 (typiquement constitués d’un ou plusieurs processeur(s)) reliés aux moyens d’affichage 24 et aux moyens mémoire 26.
Les moyens mémoire 26 stockent un modèle simplifié 29 de la loi de commande. Lorsque la loi de commande est une fonction de filtre d’agrément préventif continu, un tel modèle simplifié 29 est par exemple régi par les équations (1), (2) et (3) suivantes, dans lesquelles Cfilpwtest une consigne de couple filtrée du groupe motopropulseur, CTAVest une consigne de couple final du train avant du véhicule, et CTARest une consigne de couple final du train arrière du véhicule :
(1)
(2)
(3)
où :
CIVCest une consigne de couple conducteur IVC (Interprétation de la Volonté du Conducteur) ;
dCincest un gradient de couple d’incrément (filtre) ;
dCdecest un gradient de couple de décrément (filtre) ;
R est un ratio de répartition entre le train avant et le train arrière du véhicule, compris entre 0 et 1 ;
CofsbacklashTAVest un décalage de couple pour le passage des jeux dans le train avant du véhicule ; et
CofsbacklashTARest un décalage de couple pour le passage des jeux dans le train arrière du véhicule.
Les moyens mémoire 26 stockent également une application 30. L’application 30 est apte à être exécutée par les moyens de traitement 28 de l’ordinateur 22, et comporte des instructions de programme pour l’exécution de la phase de pré-calibration 20 du procédé. L’application 30 est par exemple une application téléchargeable, via une plateforme de téléchargement non représentée sur les figures.
Les moyens mémoire 26 stockent également des tables bidimensionnelles (non représentées) pour chacun des paramètres de l’ensemble de paramètres prédéterminés, de telles tables bidimensionnelles permettant d’effectuer la pré-calibration des paramètres. De préférence, les tables bidimensionnelles sont éditables par un utilisateur, via l’interface homme-machine de l’ordinateur 22 en lien avec l’application 30. Une fonctionnalité de copier/coller est avantageusement prévue dans l’interface homme-machine, afin de faciliter la manipulation des tables.
De préférence, la phase de pré-calibration 20 comporte une étape initiale 32 au cours de laquelle la valeur d’autres paramètres relatifs à la loi de commande est fixée via l’interface homme-machine de l’ordinateur 22 en lien avec l’application 30. Lorsque la loi de commande embarquée est une fonction de filtre d’agrément préventif continu, ces autres paramètres sont par exemple choisis parmi le groupe consistant en : une consigne de couple conducteur, un rapport de vitesses, le fait que le véhicule soit un véhicule quatre roues motrices ou pas, un ratio de répartition entre le train avant et le train arrière du véhicule, un rapport de démultiplication avant et un rapport de démultiplication arrière. Pour ce qui est de la consigne de couple conducteur, une valeur initiale et une valeur finale de couple peuvent être définies, via l’interface homme-machine de l’ordinateur 22 en lien avec l’application 30.
La phase de pré-calibration 20 comporte une étape suivante 34 au cours de laquelle les moyens de de traitement 28 de l’ordinateur 22 calculent pour l’ensemble de paramètres prédéterminés de la loi de commande, à partir du modèle simplifié 29 de la loi de commande stocké dans les moyens mémoire 26, l’évolution de ces paramètres selon la loi de commande. Ceci permet d’effectuer une simulation rapide de l’évolution de ces paramètres selon la loi de commande, afin par exemple d’observer le comportement des paramètres selon différents scénarios.
De préférence, la phase de pré-calibration 20 comporte une étape suivante 36 au cours de laquelle les moyens de de traitement 28 de l’ordinateur 22 transmettent aux moyens d’affichage 24 des données représentatives de l’évolution des paramètres selon la loi de commande, pour l’affichage d’une ou plusieurs courbes représentant cette évolution. De telles courbes sont classiquement appelées courbes d’agrément, et représentent par exemple le gradient de couple courant et cible (i.e. consigne), et/ou le décalage de couple courant et cible (i.e. consigne) lorsque la loi de commande embarquée est une fonction de filtre d’agrément préventif continu. De préférence, les moyens d’affichage 24 de l’ordinateur 22 affichent les données représentatives de l’évolution des paramètres selon la loi de commande soit selon un axe représentant un couple appliqué sur l’arbre primaire du véhicule, soit selon un axe représentant un couple appliqué sur les roues du véhicule. De préférence encore, l’application 30 associée à l’interface homme-machine de l’ordinateur 22 dispose d’une fonctionnalité configurée pour lancer, lorsque les instructions de programme de l’application 30 sont exécutées par les moyens de traitement 28 de l’ordinateur 22, un ou plusieurs scénario(s) de test préprogrammé(s) et/ou paramétrable(s). Chaque scénario calcule (et fait afficher par les moyens d’affichage 24 le cas échéant), pour un mode de test donné, l’évolution des paramètres selon la loi de commande. De préférence encore, l’application 30 associée à l’interface homme-machine de l’ordinateur 22 dispose également d’une fonctionnalité de mise à l’échelle automatique, et/ou d’ajustement de zoom, et/ou d’affichage d’un curseur sur les courbes, ou encore d’une fonctionnalité de sauvegarde des paramètres d’une pré-calibration simulée.
La phase de pré-calibration 20 comporte une étape suivante 38 au cours de laquelle les moyens de de traitement 28 de l’ordinateur 22 pré-règlent les paramètres de l’ensemble de paramètres prédéterminés, en fonction de l’évolution des paramètres calculée au cours de l’étape 34.
Le procédé comporte une étape finale 40 au cours de laquelle les paramètres pré-réglés au cours de l’étape 38 sont implantés, par exemple par un opérateur, au sein de la loi de commande embarquée dans le calculateur du véhicule électrique ou hybride. Cette étape finale 40 permet par exemple à l’opérateur d’effectuer la calibration des paramètres (et donc de la loi de commande associée) directement sur le calculateur du véhicule électrique ou hybride.
Le procédé de mise au point d’une loi de commande selon l’invention comporte une phase de pré-calibration simple, rapide et fiable d’un ensemble de paramètres prédéterminés de la loi de commande, et permet de réduire la durée globale de mise au point de la loi de commande en réduisant le nombre d’essais nécessaires, voire en supprimant la nécessité de recourir à une multiplicité d’essais.
Bien que le procédé selon l’invention ait été illustré en lien avec une loi de commande embarquée sous forme de fonction de filtre d’agrément préventif continu, il s’applique de la même manière à toute fonction embarquée dans un calculateur d’un véhicule électrique ou hybride qui nécessite une pré-calibration de ses paramètres.

Claims (8)

  1. Procédé de mise au point d’une loi de commande embarquée dans un calculateur d’un véhicule électrique ou hybride, le procédé comprenant une phase (20), mise en œuvre par ordinateur (22), de pré-calibration d’un ensemble de paramètres prédéterminés de la loi de commande, l’ordinateur (22) comportant des moyens d’affichage (24), des moyens mémoire (26) et des moyens de traitement (28) reliés aux moyens d’affichage (24) et aux moyens mémoire (26), le procédé comprenant en outre une étape (40) d’implémentation desdits paramètres pré-calibrés au sein de la loi de commande embarquée dans le calculateur du véhicule électrique ou hybride, caractérisé en ce que les moyens mémoire (26) de l’ordinateur (22) stockent un modèle simplifié (29) de la loi de commande, et en ce que la phase (20) de pré-calibration d’un ensemble de paramètres prédéterminés de la loi de commande comporte les étapes suivantes, mises en œuvre par les moyens de traitement (28) de l’ordinateur (22) :
    • un calcul (34), pour ledit ensemble de paramètres prédéterminés de la loi de commande, à partir du modèle simplifié (29) de la loi de commande, de l’évolution de ces paramètres selon la loi de commande ; et
    • un pré-réglage (38) des paramètres dudit ensemble de paramètres prédéterminés, en fonction de l’évolution des paramètres calculée.
  2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite loi de commande embarquée dans le calculateur du véhicule électrique ou hybride est une fonction de filtre d’agrément préventif continu.
  3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que les paramètres de l’ensemble de paramètres prédéterminés de la loi de commande sont le gradient de couple d’incrément, le gradient de couple de décrément, le décalage de couple de passage de jeux du train avant du véhicule électrique ou hybride, et/ou le décalage de couple de passage de jeux du train arrière du véhicule électrique ou hybride.
  4. Procédé selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la phase (20) de pré-calibration d’un ensemble de paramètres prédéterminés de la loi de commande comporte en outre une étape initiale (32) de fixation de la valeur d’autres paramètres relatifs à la loi de commande, lesdits autres paramètres étant choisis parmi le groupe consistant en : une consigne de couple conducteur, un rapport de vitesses, le fait que le véhicule soit un véhicule quatre roues motrices ou pas, un ratio de répartition entre le train avant et le train arrière du véhicule, un rapport de démultiplication avant et un rapport de démultiplication arrière.
  5. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la phase (20) de pré-calibration d’un ensemble de paramètres prédéterminés de la loi de commande comporte en outre une étape (36), mise en œuvre par les moyens de traitement (28) de l’ordinateur (22), de transmission aux moyens d’affichage (24) de données représentatives de l’évolution des paramètres selon la loi de commande, pour l’affichage d’une ou plusieurs courbes représentant cette évolution.
  6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens d’affichage (24) de l’ordinateur (22) affichent les données représentatives de l’évolution des paramètres selon la loi de commande soit selon un axe représentant un couple appliqué sur l’arbre primaire du véhicule, soit selon un axe représentant un couple appliqué sur les roues du véhicule.
  7. Produit programme d’ordinateur (30), téléchargeable depuis un réseau de communication et/ou enregistré sur un support lisible par ordinateur et/ou exécutable par un processeur, caractérisé en ce qu’il comprend des instructions de programme, lesdites instructions de programme étant configurées pour mettre en œuvre la phase (20) de pré-calibration du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 lorsque lesdites instructions sont exécutées sur une unité de traitement (28) d’un dispositif informatique (22).
  8. Produit programme d’ordinateur (30) selon la revendication 7, caractérisé en ce que le produit programme d’ordinateur (30) est muni d’une fonctionnalité configurée pour lancer, lorsque les instructions de programme sont exécutées sur l’unité de traitement (28) du dispositif informatique (22), un ou plusieurs scénario(s) de test préprogrammé(s) et/ou paramétrable(s), chaque scénario calculant, pour un mode de test donné, l’évolution des paramètres selon la loi de commande.
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Citations (7)

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