FR3132894A1 - Procede de pilotage d’une deceleration d’un vehicule electrique ou hybride - Google Patents

Procede de pilotage d’une deceleration d’un vehicule electrique ou hybride Download PDF

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Olivier Balenghien
Etienne Dizengremel
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Abstract

Un aspect de l’invention concerne un procédé (100) de pilotage d'une décélération d'un véhicule électrique ou hybride comportant les étapes de : détecter (102) un passage d’une course d’enfoncement d’une pédale d’accélérateur d’une valeur supérieure à zéro à une valeur égale à zéro,détecter (103) une valeur d’une course d’enfoncement d’une pédale de frein égale à zéro,déterminer (104) une valeur d’un courant de charge admissible par une batterie de traction,si la valeur d’un courant de charge admissible déterminée est inférieure ou égale à une valeur seuil d’un courant de charge :déterminer (106) une valeur de couple de freinage à appliquer à au moins deux roues au moyen d’un système de freinage (5), ledit système de freinage (5) comportant des plaquettes et des disques de frein,piloter (107) un système de freinage pour appliquer ladite valeur de couple de freinage déterminée auxdites deux roues. Figure 2

Description

PROCEDE DE PILOTAGE D’UNE DECELERATION D’UN VEHICULE ELECTRIQUE OU HYBRIDE
Un aspect de l’invention se rapporte à un procédé de pilotage d’une décélération d’un véhicule électrique ou hybride. Un autre aspect de l’invention porte sur un véhicule électrique ou hybride, notamment automobile, construit et agencé pour mettre en œuvre un procédé de pilotage d’une décélération.
Ces aspects de l’invention trouvent des applications particulièrement intéressantes dans le domaine de la décélération des véhicules électriques ou hybrides.
De tels véhicules sont usuellement équipés d’une batterie de traction pouvant être rechargée sur une borne de recharge ainsi qu’en récupérant, au travers d’une machine électrique réversible du véhicule, une partie de l'énergie cinétique du véhicule lorsque celui-ci décélère. Une telle récupération d'énergie est couramment appelé freinage récupératif ou régénératif.
Il est par exemple connu du document FR-A1-2994027 un procédé de régulation de la charge d’une batterie de traction en fonction d’une puissance maximale admissible pendant une phase de charge et d’une puissance maximale admissible pendant une phase de freinage récupératif. Cette régulation permet d’augmenter la durée de vie des batteries de traction.
Il convient toutefois de noter que lorsque la batterie d’un véhicule vient d’être rechargée à une borne, elle n’est plus en mesure de recevoir un quelconque courant de charge. Dans une telle situation, lorsqu’un conducteur retire son pied de la pédale d’accélérateur, la machine électrique réversible n’est pas en mesure de fournir un courant électrique à la batterie de traction. De ce fait, la machine électrique réversible n’agit plus comme un frein moteur électrique et n’applique plus une décélération au véhicule. Dans une descente, la vitesse du véhicule peut même augmenter alors que le conducteur n’appuie pas sur la pédale d’accélérateur.
Le conducteur peut ainsi être surpris de parfois bénéficier d’un frein moteur électrique lorsque la machine électrique réversible agit comme une génératrice, et parfois ne pas en bénéficier lorsque la batterie de traction est complètement chargée. Cette situation ne peut pas être anticipée et peut être dommageable pour le conducteur.
Le but de l’invention est de pallier les inconvénients de l’art antérieur en proposant un procédé de pilotage d'une décélération d'un véhicule électrique ou hybride permettant d’assurer une décélération du véhicule quel que soit l’état de charge de la batterie de traction embarquée par le véhicule.
Dans ce contexte, l’invention se rapporte ainsi, dans son acceptation la plus large, à un procédé de pilotage d'une décélération d'un véhicule électrique ou hybride comportant les étapes, exécutées par des moyens de contrôle du véhicule, de :
  • détecter un passage d’une course d’enfoncement d’une pédale d’accélérateur d’une valeur supérieure à zéro à une valeur égale à zéro,
  • détecter une valeur d’une course d’enfoncement d’une pédale de frein égale à zéro,
  • déterminer une valeur d’un courant de charge admissible par une batterie de traction du véhicule,
  • si la valeur d’un courant de charge admissible déterminée est inférieure ou égale à une valeur seuil d’un courant de charge :
    • déterminer une valeur de couple de freinage à appliquer à au moins deux roues du véhicule au moyen d’un système de freinage, le système de freinage comportant des plaquettes et des disques de frein,
    • piloter le système de freinage pour appliquer la valeur de couple de freinage déterminée auxdites deux roues.
Lorsque la batterie de traction du véhicule est complètement chargée ou quasi-complètement chargée, la machine électrique réversible d’un véhicule n’est pas en mesure de fournir de l’électricité à la batterie de traction. Dans ce cas, la machine électrique réversible n’agit plus comme frein moteur électrique lorsque le conducteur retire son pied de la pédale d’accélérateur et n’appuie pas sur la pédale de frein.
Grâce à l’invention, dans une telle situation, un couple de freinage est appliqué aux roues du véhicule via le dispositif de freinage. Plus particulièrement, le système de freinage est piloté de sorte que les plaquettes exercent un effort sur les disques de frein du véhicule. Ainsi, lorsque le conducteur retire son pied de la pédale d’accélérateur et qu’il n’appuie pas sur la pédale de frein, il bénéficie toujours d’une décélération de son véhicule réalisée soit au moyen d’une machine électrique réversible lorsque l’état de charge de la batterie de traction le permet, soit via son dispositif de freinage.
Outre les caractéristiques qui viennent d’être évoquées dans le paragraphe précédent, le procédé selon cet aspect de l’invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles.
Selon un aspect de l’invention, la valeur seuil d’un courant de charge est comprise entre 1 ampère et 5 ampères.
Selon un aspect de l’invention, le procédé comporte une étape de déterminer une valeur de vitesse du véhicule, la valeur de couple de freinage à appliquer déterminée étant fonction de la valeur de vitesse du véhicule déterminée.
Selon un aspect de l’invention, le procédé comporte une étape de sélectionner une valeur de décélération du véhicule à appliquer, la valeur de couple de freinage à appliquer déterminée étant en outre fonction de la valeur de décélération sélectionnée.
Selon un aspect de l’invention, lorsque la valeur de vitesse du véhicule déterminée est inférieure à une valeur seuil de vitesse minimale, le procédé comporte une étape d’interdire l’étape de déterminer une valeur de couple de freinage à appliquer aux roues du véhicule.
Selon un aspect de l’invention, la valeur seuil de vitesse minimale est inférieure à 15 km/h.
Selon un aspect de l’invention, lorsque la valeur de vitesse du véhicule déterminée est inférieure à la valeur seuil de vitesse minimale, le procédé comporte les étapes de :
  • déterminer une valeur de couple d’accélération à appliquer aux deux roues du véhicule pour atteindre la valeur seuil de vitesse minimale,
  • piloter une machine électrique réversible pour appliquer la valeur de couple d’accélération déterminée aux deux roues.
Selon un aspect de l’invention, la valeur de couple d’accélération à appliquer déterminée est fonction de la valeur de vitesse du véhicule déterminée.
Un autre aspect de l’invention se rapporte à un véhicule électrique ou hybride comportant des moyens de contrôle agencés pour mettre en œuvre le procédé de pilotage d'une décélération selon l’un quelconque des aspects de l’invention précités.
L’invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent.
illustre, de façon schématique, un véhicule selon un aspect non limitatif de l’invention.
représente, de façon schématique, un mode de mise en œuvre non limitatif du procédé selon l’invention.
montre deux cartographies de couple en fonction d’une vitesse d’un véhicule.
La illustre un mode de réalisation non limitatif d’un véhicule 1 électrique selon un aspect de l’invention.
Le véhicule 1 électrique comporte :
  • une batterie de traction 2,
  • une machine électrique réversible 3 agencée pour entrainer en rotation des roues 4 du véhicule 1 électrique et pour recharger la batterie de traction 2,
  • un système de freinage 5 agencé pour exercer un couple de freinage sur les roues 4 du véhicule 1 électrique, ce système de freinage 5 comportant des plaquettes et des disques de frein,
  • un capteur 6 de détection d’une position d’une pédale d’accélérateur,
  • un capteur 7 de détection d’une position d’une pédale de frein,
  • des moyens de contrôle 8 agencés pour mettre en œuvre le procédé de pilotage d'une décélération du véhicule électrique selon un aspect de l’invention illustré à la .
Dans un exemple de réalisation non limitatif, les moyens de contrôle 8 comportent :
  • une unité de contrôle véhicule 9 (plus connue sous l’acronyme VCU pour Vehicle Control Unit en anglais),
  • une unité de contrôle moteur 10 (plus connue sous l’acronyme MCU pour Motor Control Unit en anglais),
  • un système de contrôle batterie 11 (plus connu sous l’acronyme BMS pour Battery Management System en anglais), et
  • un calculateur de type ESP/ABS 12.
La montre les étapes d’un mode de mise en œuvre du procédé 100 de pilotage d'une décélération du véhicule électrique selon un aspect de l’invention.
Les étapes du procédé 100 sont exécutées par des moyens de contrôle tels que, par exemple, les moyens de contrôle 8 représentés à la .
Le procédé 100 comporte une étape de sélectionner 101 une valeur de décélération du véhicule 1 électrique à appliquer.
Cette étape de sélectionner 101 peut être réalisée par le conducteur au moyen d’un bouton sur une console du véhicule 1 électrique ou via une interface homme machine que comporte la console du véhicule 1 électrique. De façon non limitative, il peut par exemple sélectionner une valeur de décélération parmi trois proposées, par exemple 0,6 m/s2, 1,25 m/s2 ou 1,8 m/s2. Une fois la valeur de décélération sélectionnée, elle est transmise à l’unité de contrôle véhicule 8. Ainsi, lorsque la batterie de traction 2 n’est pas chargée, que le conducteur retire son pied de la pédale d’accélérateur et qu’il n’appuie pas sur la pédale de frein du véhicule 1 électrique, la décélération appliquée par la machine électrique réversible 3 au véhicule 1 électrique est égale à la valeur de décélération sélectionnée.
Le procédé 100 comporte en outre une étape de détecter 102 un passage d’une course d’enfoncement d’une pédale d’accélérateur d’une valeur supérieure à zéro à une valeur égale à zéro. A cette fin, le capteur 6 de détection d’une position de la pédale d’accélérateur peut transmettre une information relative à la course d’enfoncement de la pédale d’accélérateur à l’unité de contrôle véhicule 8.
Le procédé 100 comporte également une étape de détecter 103 une valeur d’une course d’enfoncement d’une pédale de frein égale à zéro. Pour ce faire, le capteur 7 de détection d’une position de la pédale de frein peut transmettre une information relative à la course d’enfoncement de la pédale de frein à l’unité de contrôle véhicule 8.
Le procédé 100 comporte également une étape de déterminer 104 une valeur d’un courant de charge admissible par la batterie de traction 2 du véhicule. La valeur du courant de charge admissible peut être déterminée par le système de contrôle batterie 11 au moyen d’une cartographie de courant de charge admissible en fonction d’un état de charge de la batterie de traction 2, plus connue sous l’acronyme SOC (pour State Of Charge en anglais) et d’une température mesurée de la batterie de traction 2. Cette valeur du courant de charge admissible déterminée peut être transmise à l’unité de contrôle véhicule 8.
Dans une mise en œuvre non limitative différente, la valeur du courant de charge admissible peut être déterminée par le système de contrôle batterie 11 en fonction d’un état de charge de la batterie de traction 2.
Le procédé 100 comporte en outre une étape de déterminer 105 une valeur de vitesse du véhicule 1 électrique. Cette valeur de vitesse du véhicule 1 électrique peut par exemple être déterminée par l’unité de contrôle véhicule 8.
Si la valeur du courant de charge admissible déterminée est inférieure ou égale à une valeur seuil d’un courant de charge, le procédé 100 comporte une étape qui consiste à déterminer 106 une valeur de couple de freinage à appliquer à deux roues 4 du véhicule 1 électrique au moyen du système de freinage 5, le système de freinage 5 comportant des plaquettes et des disques de frein.
La valeur seuil d’un courant de charge peut par exemple être comprise entre 1 et 5 ampères, par exemple 2,3A.
La valeur de couple de freinage à appliquer aux deux roues 4 du véhicule 1 électrique peut par exemple être déterminée par l’unité de contrôle véhicule 8 au moyen d’une cartographie.
Pour déterminer la valeur de couple de freinage à appliquer, dans un exemple de réalisation, l’unité de contrôle véhicule 8 peut sélectionner une cartographie de valeurs de couple à appliquer en fonction de la valeur de décélération choisie lors de l’étape 101 de sélectionner une valeur de décélération.
La illustre deux cartographie C1, C2 de valeurs de couple à appliquer en fonction d’une valeur de décélération sélectionnée. Plus particulièrement,
  • la première cartographie C1 fournie des valeurs de couple à appliquer lorsque le conducteur a préalablement sélectionné une valeur de décélération de 0,6 m/s2, et
  • la deuxième cartographie C2 fournie des valeurs de couple à appliquer lorsque le conducteur a préalablement sélectionné une valeur de décélération de 1,25 m/s2.
Il convient de noter que lorsqu’il s’agit de valeur de couple de freinage, un signe – est inscrit devant la valeur de couple de freinage. Lorsque la valeur de couple est une valeur de couple d’accélération, aucun signe n’est disposé devant la valeur.
Par exemple, si le conducteur a sélectionné une valeur de décélération de 0,6 m/s2lors de l’étape de sélectionner 101 une valeur de décélération, l’unité de contrôle véhicule 8 sélectionne la première cartographie C1. Puis, en fonction de la vitesse du véhicule déterminée lors de l’étape 105 de déterminer 105 une valeur de vitesse du véhicule 1 électrique, une valeur de couple de freinage à appliquer est déterminée. Par exemple, si la valeur de vitesse du véhicule 1 électrique déterminée est de 50km/h, la valeur de couple de freinage à appliquer déterminée est de 270Nm.
Lorsque la valeur de couple de freinage à appliquer est déterminée, le procédé 100 comporte une étape de piloter 107 le système de freinage 5 pour appliquer la valeur de couple de freinage déterminée aux deux roues 4 du véhicule 1 électrique. A cette fin, l’unité de contrôle véhicule 8 peut transmettre une requête au calculateur de type ESP/ABS 12 de piloter le système de freinage 5. Puis, le calculateur de type ESP/ABS 12 peut actionner une pompe électrique de freinage du système de freinage 5 pour générer une pression dans le système de freinage. Cette augmentation de pression permet alors de plaquer les plaquettes de frein du véhicule 1 électrique sur les disques de frein du véhicule 1 et d’appliquer une valeur de couple de freinage égale à la valeur de couple de freinage précédemment déterminée.
Dans une mise en œuvre non limitative, lorsque la valeur de vitesse du véhicule déterminée lors de l’étape 105 est inférieure à une valeur seuil de vitesse minimale, le procédé 100 comporte une étape d’interdire 108 l’étape de déterminer 106 une valeur de couple de freinage à appliquer à deux roues 4 du véhicule 1 électrique. Cette étape 108 peut par exemple être exécutée par l’unité de contrôle véhicule 8.
La valeur seuil de vitesse minimale peut par exemple être inférieure à 15 km/h, typiquement 7,5 km/h.
Le procédé 100 comporte alors une étape de déterminer 109 une valeur de couple d’accélération à appliquer aux deux roues 4 du véhicule 1 électrique pour atteindre cette valeur seuil de vitesse minimale.
La valeur de couple d’accélération à appliquer peut être déterminée, par l’unité de contrôle véhicule 8, via une des deux cartographies C1 et C2 illustrées à la . Ainsi, en fonction de la valeur de vitesse déterminée, il est possible de déterminer une valeur de couple d’accélération. Par exemple, si la valeur de vitesse déterminé est de 3km/h, la valeur de couple d’accélération sélectionnée est de 250Nm. Cette valeur de couple d’accélération sélectionnée est en outre multipliée par un rapport de réduction, ce rapport de réduction étant dû à un réducteur disposé entre la machine électrique réversible 3 et les roues 4. Ainsi, la valeur de couple d’accélération déterminée est égale à la valeur de couple d’accélération sélectionnée multipliée par ce rapport de réduction.
Le procédé 100 comporte également une étape 110 de piloter la machine électrique réversible 3 pour appliquer la valeur de couple d’accélération déterminée aux deux roues 4. Pour ce faire, l’unité de contrôle véhicule 8 peut transmettre une requête à l’unité de contrôle moteur 10. Cette unité de contrôle moteur 10 peut ensuite piloter la machine électrique réversible 3 de sorte à appliquer la valeur de couple d’accélération déterminée.
Il convient de noter que l’homme du métier est en mesure d’apporter différentes variantes aux aspects de l’invention précités, par exemple en modifiant les valeurs de couple de freinage, d’accélération ainsi que la valeur seuil de vitesse minimale et la valeur seuil de courant de charge.

Claims (9)

  1. Procédé (100) de pilotage d'une décélération d'un véhicule (1) électrique ou hybride, le procédé (100) comportant les étapes, exécutées par des moyens de contrôle (8) dudit véhicule (1), de :
    • détecter (102) un passage d’une course d’enfoncement d’une pédale d’accélérateur d’une valeur supérieure à zéro à une valeur égale à zéro,
    • détecter (103) une valeur d’une course d’enfoncement d’une pédale de frein égale à zéro,
    • déterminer (104) une valeur d’un courant de charge admissible par une batterie de traction (2) dudit véhicule (1),
    • ledit procédé (100) étant caractérisé en ce que si ladite valeur d’un courant de charge admissible déterminée est inférieure ou égale à une valeur seuil d’un courant de charge, il comporte les étapes de :
      • déterminer (106) une valeur de couple de freinage à appliquer à au moins deux roues (4) dudit véhicule (1) au moyen d’un système de freinage (5), ledit système de freinage (5) comportant des plaquettes et des disques de frein,
      • piloter (107) ledit système de freinage (5) pour appliquer ladite valeur de couple de freinage déterminée auxdites deux roues (4).
  2. Procédé (100) selon la revendication précédente caractérisé en ce que la valeur seuil d’un courant de charge est comprise entre 1 ampère et 5 ampères.
  3. Procédé (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu’il comporte une étape de déterminer (105) une valeur de vitesse du véhicule (1), la valeur de couple de freinage à appliquer déterminée étant fonction de ladite valeur de vitesse du véhicule (1) déterminée.
  4. Procédé (100) selon la revendication précédente caractérisé en ce qu’il comporte une étape de sélectionner (101) une valeur de décélération du véhicule (1) à appliquer, la valeur de couple de freinage à appliquer déterminée étant en outre fonction de ladite valeur de décélération sélectionnée.
  5. Procédé (100) selon l’une quelconque des revendications 3 ou 4 caractérisé en ce que, lorsque la valeur de vitesse du véhicule (1) déterminée est inférieure à une valeur seuil de vitesse minimale, le procédé (100) comporte une étape d’interdire (108) l’étape de déterminer (106) une valeur de couple de freinage à appliquer aux deux roues (4) du véhicule (1).
  6. Procédé (100) selon la revendication précédente caractérisé en ce que la valeur seuil de vitesse minimale est inférieure à 15 km/h.
  7. Procédé (100) selon l’une des revendications 5 ou 6 caractérisé en ce que lorsque la valeur de vitesse du véhicule (1) déterminée est inférieure à la valeur seuil de vitesse minimale, le procédé (100) comporte les étapes de :
    • déterminer (109) une valeur de couple d’accélération à appliquer aux deux roues (4) du véhicule (1) pour atteindre ladite valeur seuil de vitesse minimale,
    • piloter (110) une machine électrique réversible (3) pour appliquer ladite valeur de couple d’accélération déterminée auxdites deux roues (4).
  8. Procédé (100) selon la revendication précédente caractérisé en ce que la valeur de couple d’accélération à appliquer déterminée est fonction de la valeur de vitesse du véhicule (1) déterminée.
  9. Véhicule (1) électrique ou hybride caractérisé en ce qu’il comporte des moyens de contrôle (8) agencés pour mettre en œuvre le procédé (100) de pilotage d'une décélération selon l’une quelconque des revendications précédentes.
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