JP2023526201A - ハイブリッド電気式トランスミッションを備えた自動車両用のパワートレインユニットを制御する方法 - Google Patents

ハイブリッド電気式トランスミッションを備えた自動車両用のパワートレインユニットを制御する方法 Download PDF

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Abstract

内燃機関（２）と、主電気機械（３）と、内燃機関に接続された補助電気機械（４）とを備える自動車両用のパワートレインユニットを制御する方法であって、本方法は、主機械のみが車輪に対して機械的動力を生成し、内燃機関が充電用電力を生成するためのジェネレータとして機能する補助電気機械を駆動するシリーズハイブリッドトランスミッションモードにおいて、－ エンジン速度を設定値に制御するステップであって、エンジンが補助機械に適用されるトルク値に基づいてトルク制御される、速度を制御するステップと、－ 補助機械のトルク制御が飽和する状況を検出するステップと、－ 飽和が生じた場合には、エンジン速度がその設定値に戻るように、内燃機関に要求されるトルクを補正するステップとを含む方法である。【選択図】図１

Description

本発明は、自動車両用のハイブリッドトランスミッションの分野に関する。より詳細には、本発明は、内燃機関、主電気機械、および内燃機関に機械的に接続された補助電気機械を備える、自動車両のハイブリッドパワートレインを制御するための方法に関する。
パワートレインが、主電気機械と、内燃機関に回転式に機械接続された「ハイボルテージスタータジェネレータ」（ＨＳＧ）と呼ばれる補助電気機械とを備えるハイブリッドトランスミッションアーキテクチャは、特に、図１に挙げられるその例を通してよく知られている。この補助機械の存在により、特に、内燃機関の始動速度に関して、トランスミッションに多数の機能を追加することが可能になる。
図１の例によれば、ハイブリッドパワートレイン１は、内燃機関２（ＩＣＥ）、主電気機械３（ＭＥ）、および補助電気機械４（ＨＳＧ）を備える。２つの電気機械は、車両ＢＡＴの電気蓄電池に電気的に接続されている。パワートレイン１は、エンジン２に接続した中実の一次シャフト５と、主電気機械３に接続し、中実の一次シャフトに同軸の中空の一次シャフト６と、二次シャフト７と、補助電気機械の固定入力ピニオン９が補助シャフト８によって支持された固定補助カップリングピニオン１０と係合することによって補助電気機械４に接続される中実の補助シャフト８とを備える。中実の一次シャフト５はまた、補助シャフト８の固定補助カップリングピニオン１０と係合する固定一次カップリングピニオン１１を支持し、補助シャフト８に対して運動の永続的な伝達を確実にする。このようにして、中実の一次シャフト５に接続された内燃機関２は、補助電気機械４に永続的に接続される。言い換えれば、２つのモータすなわち内燃機関２および補助電気機械４はそれぞれ、ギアトレイン９、１０、１１によって形成される比に応じて、比例した速度で系統的に回転する。
ギヤ比の係合および係合の解除は、シャフト上で軸方向に移動できる「爪」とも呼ばれる、ドグまたは平歯を備えたシンクロナイザなしに制御されるカップリングシステムによって確実に行われる。ドグは、軸方向に固定したギヤピニオンがそのシャフト上で空転する方向に制御される。可動ドグとピニオンとの係合によって、シャフトとピニオンとが係合し、係合した変速比でトルクを車輪に伝達する。
ここで、トランスミッションは、ドグＣ１、Ｃ２、Ｃ３を備えた３つのカップリングシステムを使用する。これは半自動タイプのギアボックス、すなわち、その動作は手動ギアボックスであるが、ギアチェンジは、ドグの係合および係合の解除をするための作動システムの助けを借りて、自動化された方式で起こる。
ギアボックスは、エンジン２からのトルクと、主電気機械３からのトルクと、二次シャフト７上の補助電気機械４からのトルクとを、車両の車輪の方向に組み合わせる。ギアチェンジは、３つのカップリングシステムの制御下で起こり、ドグＣ１、Ｃ２、Ｃ３はそれぞれ、中実の一次シャフト５上、二次シャフト７上、およびカウンタシャフト８上に配置される。一次カプラＣ１と呼ばれる第１のカップリングシステムは、中実の一次シャフト５上に配置され、トランスミッションの第２の減速比に対応する短い燃焼機関の変速比（左側）を係合すること、およびトランスミッションの第４の減速比に対応する長い燃焼機関の変速比（右側）を係合することを可能にする。二次シャフト７上に配置された二次カプラＣ２と呼ばれる第２のカップリングシステムは、主電気機械の２つの電気的な変速比ＥＶ１およびＥＶ２を係合させることを可能にする。補助シャフト８上に配置された伝達カプラＣ３と呼ばれる第３のカップリングシステムは、補助電気機械４から二次シャフト７（右側）へ、または中空の一次シャフト６（左側）へトルクを伝達することを可能にする。
このようなアーキテクチャでは、第１の一次シャフトのみが二次シャフトに機械的に接続される純粋な燃焼機関比と、第２の一次シャフトのみが二次シャフトに機械的に接続される純粋な電動比と、第１および第２の一次シャフトの両方が二次シャフトに機械的に接続されるハイブリッド比とを係合させることが可能である。
このギアボックスの特定の動作モードは、シリーズハイブリッドモードと呼ばれるものである。このモードでは、主電気機械３が、電動比ＥＶ１またはＥＶ２を介して車輪に接続される。補助電気機械４に連結された内燃機関２はニュートラルに維持され、すなわち、トルクを車輪に伝達せず、回転することで、内燃機関にトルクを供給し、内燃機関に連結された補助電気機械４を介してバッテリを充電する（または主電気機械３に直接供給する）可能性を提供する。このようにして、シリーズハイブリッドモードでは、内燃機関が補助電気機械を駆動し、この補助電気機械がジェネレータとして動作し、電気エネルギーをバッテリに、および場合によっては主電気機械に供給する。その一部で主電気機械は、車輪に機械的動力を提供する。したがって、エネルギーは、内燃機関から、補助電気機械を介して、バッテリに、さもなければ主電気機械に、直列に伝達される。
したがって、このシリーズハイブリッドモードでは、主電気機械３が、電動比ＥＶ１またはＥＶ２を介して車両の車輪に連結された唯一のモータである。このようにして、このモードの利点の１つは、車両を駆動するために主電気機械３を使用できることとして現れ、一方、内燃機関によって駆動される補助電気機械４がジェネレータとして動作することである。これにより、内燃機関にとって有益な効率点にトランスミッションを配置することができ、ノイズ制約に適合した目標速度を調整しながら（主に過度に高い速度を回避して）充電用電力を生成し、また車輪を回転させるのは主電気機械であるため、低速で車輪を回転させることが可能となる。したがって、このモードは、ギヤ比が内燃機関を係合させることを可能にすることのない低速で特に有益である（なぜならば、ギヤ比が過度に低い速度を有するからである）。このモードでは、車両が停止している状態であっても内燃機関が動作して、車両の消費者、さもなければ主電気機械に供給するためにバッテリを充電することができるように、内燃機関の速度が調整によって選択され、車両の発進を確実にする。
しかしながら、内燃機関および補助電気機械は、同一のトルク生成ダイナミクスを有していない。これにより、電気的に制御される補助電気機械の応答は、内燃機関の応答よりもはるかに速くなる。このため、このモードでは、補助電気機械の速度調整により、補助電気機械に適用されるトルクが計算される。内燃機関と同時に動力を生成することが求められる。速度平衡を確実にするために、補助電気機械が内燃機関によって生成される動力のすべてを吸収できる必要があるとすると、そこから、車両のＨＴネットワーク（車載ネットワークの１２Ｖの低電圧とは対照的に高電圧である）に提供される電力（バッテリおよび場合によっては主電気機械に電気エネルギーを提供する）は、効率の誤差があるにしても、内燃機関によって提供される動力と同等になる。
このようにして提起される問題は、内燃機関によって提供される動力の正確な制御を管理することである。具体的には、後者は、要求されるトルクを生成する際にかなり不正確である。したがって、エンジンに要求される設定トルクと実際に生成されるトルクとの間には、最大数十Ｎｍの誤差を有することが一般的である。例えば、エンジンが要求されるトルクを過度に生成する場合、そこから２つのシナリオが生じる可能性がある。補助電気機械／バッテリユニットが、内燃機関によって提供される過剰な動力を吸収することができるとすれば、その場合、調整は、エンジン速度をその設定値に維持するように、補助電気機械の充電用電力を増加させるように設計される。それゆえに、充電用電力が、要求されたのものよりも単に高くなるだけなので、影響はそれほど大きくはない。
対照的に、補助電気機械／バッテリユニットが、内燃機関によって提供される過剰な動力を吸収することができない場合、速度調整により、補助電気機械がその能力の限界まで制御されることになる。しかしながら、内燃機関がより多くの動力を供給するので、速度調整が飽和状態で始動し、内燃機関／補助電気機械ユニットの速度が、場合によっては、トルクを著しく減少させることになる内燃機関のピーク回転の限界（最大許容速度）に達するまで増大することになり、これが起こる場合、シリーズハイブリッドモードは前述のように特に低速で使用され、その上、外部ノイズが速度の急増をカバーすることがないので、いっそう、これはノイズに関して非常に不愉快である。
この問題を克服するために、１つの解決策は、内燃機関によって生成される過剰な動力を常に吸収することができるように、補助電気機械を著しく過大な大きさにすることである。しかしながら、この解決策は、コスト／サイズの理由から望ましくはない。その場合、１つの簡単な解決策は、内燃機関から要求される電力を計算するために、補助電気機械／バッテリユニットの電位に対してマージンを取ることにある。例えば、補助電気機械／バッテリユニットが２０ｋＷしか充電できない場合、２０％のマージンを取ることによって、内燃機関から１６ｋＷ以下の電力が要求されることになる。
しかしながら、このマージンシステムは、バッテリがもはや充電用電力（例えば、５ｋＷ未満の許容充電用電力）に耐えられなくなった場合には動作しない。このケースは、通常、－１５℃未満の低温条件で発生し得、この場合、バッテリは、数ｋＷを超える充電用電力をほとんどサポートしない。このシナリオは、バッテリが充電用電力を調整することになるため、長い充電期間の後に発生することもあり得る。また、足を持ち上げ、ブレーキペダルを踏み込むと、主電気機械はバッテリを充電し、それゆえ、バッテリのすべての充電電位を使用し、補助電気機械に利用可能な充電用電力を残さない。これらすべてのシナリオにおいて、非常に低い充電用電力電位が観測され、電位に設けられるマージンが非効率的になる。
具体的には、例えば２ｋＷに等しい充電用電力電位に２０％のマージンを取っても、内燃機関から１６００Ｗを要求することになる。エンジンの速度が約１５００ｒｐｍの目標値に調整されている状態で、１６００Ｗの出力に対して、１０Ｎｍのトルクがそこから要求される。しかしながら、前述のように、エンジンは、要求される設定トルクに関して数十Ｎｍの誤差を有することがある。したがって、このシナリオでは、１０Ｎｍの要求されるトルクを過剰生成するケースを防止するために、エンジンにゼロトルクを要求することになるので、十分なマージンを取ることができない。
前述に鑑みて、本発明の目的は、シリーズハイブリッドモードの限界状態における前述の欠点を克服する、自動車両ハイブリッドパワートレインを制御する方法を提供することである。より詳細には、本発明は、トランスミッションのシリーズハイブリッドモードにおいて、内燃機関のトルクを過剰生成する際の誤差を補償することを可能にすることを目的とする。
この目的のために、本発明は、内燃機関と、主電気機械と、内燃機関に回転式に機械接続される補助電気機械とを備え、上記２つの電気機械が車両の電気蓄電池に接続されている、ハイブリッド電気式トランスミッションを備えた自動車両用のパワートレインを制御する方法に関し、上記方法が、主電気機械のみが車両の車輪に向かう機械的動力を生成し、内燃機関が充電用電力を生成するためのジェネレータとして動作する補助電気機械を駆動するシリーズハイブリッドトランスミッションモードにおいて、エンジン速度を設定値に調整するステップを含み、上記エンジンが上記補助電気機械に適用されるトルク設定値に基づいてトルク制御され、上記方法が、上記補助電気機械のトルク制御が飽和する状況を検出するステップと、飽和が生じた場合には、エンジン速度がその設定値に戻るように、内燃機関に要求されるトルクを補正するステップとを含むことを特徴とする方法である。
有利には、内燃機関に要求されるトルクを補正するステップが、維持されるべき所与の最小トルクマージン値に対して、上記補助電気機械のトルク設定値と、補助電気機械によって生成されることができる最大トルクポテンシャルとの間に残るトルクマージンの調整に従って実行され、上記調整が、速度の安定性を確保するように、上記補助電気機械のために上記最小トルクマージン値を確保することを可能にする。
有利には、最小トルクマージン値から開始して、調整により、内燃機関に要求されるトルク目標を補正することを目的とする、補助電気機械の飽和と関連付けられた内燃機関のトルクを補正するための値が計算される。
有利には、補助電気機械によって生成されることができる最大トルクポテンシャルは、補助電気機械／バッテリユニットによって生成されることができる最大充電用電力電位に対応する。
有利には、内燃機関に要求されるトルクを補正するステップは、補助電気機械のトルクが飽和値に近づくときにトリガされる。
有利には、上記飽和値は、上記補助電気機械によって生成されることができる最大トルク値に対応する。
有利には、内燃機関に要求されるトルクを補正するステップは、内燃機関が要求されるトルクを過剰生成するときにトリガされる。
本発明の他の特徴および利点は、添付の図面を参照して、非限定的な指標として以下に与えられる説明からより明確になる。
本発明の制御方法を実施することができるハイブリッドトランスミッション車両用のパワートレインのアーキテクチャの例を示す図である。 本発明の方法において実施される第２の調整のブロック図である。 本発明の方法の間の内燃機関および補助電気機械のトルクの変化、ならびにエンジン速度の変化を示すグラフである。
図１を参照すると分かるように、トランスミッションのシリーズハイブリッドモードでは、特にノイズ制約に適合する設定値（通常、過度に高い速度を回避することを可能にする設定値）に関する速度調整が、補助電気機械４によって実行され、かつ補助電気機械４と内燃機関２との間にトルクを生成する異なるダイナミクスによって実行される。この目的のために、図２に示すように、シリーズハイブリッドモードの速度調整は、速度を設定値に調整しながら、所与の充電用電力を生成するためにジェネレータモードで動作する補助電気機械に適用されるべきトルク設定値Ｃ＿ｒｅｑ＿ＨＳＧを計算するように設計され、一方、充電標的を表すトルク目標Ｔａｒｇｅｔ＿ＩＣＥ＿ｂａｓｉｃに従って電力を生成するように内燃機関２から同時に要求される。
したがって、シリーズハイブリッドトランスミッションに移行するとき、内燃機関／補助電気機械ユニットの速度調整は、補助電気機械に適用されるべきトルク設定値を決定することと、このトルク設定値に基づいて対応する動力を生成するように内燃機関を同時に制御することとにある。
本発明は、シリーズハイブリッドモードにおいて補助電気機械の飽和ケースを最適に管理することを可能にすることを目的とする。
補助電気機械のトルクが、補助電気機械によって生成されることができる最大トルク値に対応する飽和値に近づき過ぎると、補助電気機械のこれらの飽和ケースが生じる危険にさらされる。補助電気機械のこの最大トルクの飽和は、内燃機関がそれに要求されるトルクを過剰生成し、補助電気機械／バッテリユニットが内燃機関によって提供される過剰な動力を吸収することができないときに起こる。この場合、速度調整は、補助電気機械をその能力の限界に達するように制御する。補助電気機械の飽和は、より多くの動力を供給するエンジンのトルク軌道に追従することができず、このことは速度を上回る危険性があることを意味する。
この問題を克服し、シリーズハイブリッドモードおける補助電気機械の飽和ケースを最適に管理するために、本発明の原理は、速度調整に加えて、補助電気機械に送られるトルク設定値（速度調整によって計算される）と補助電気機械によって生成されることができる最大トルクポテンシャルとの間に残るトルクマージンＭａｒｇｉｎ＿ＨＳＧを調整するように設計された第２の調整を加えることにある。この最大トルクポテンシャルは、補助電気機械／バッテリユニットによって生成されることができる最大充電用電力電位から得られる。
したがって、この第２の調整は、補助電気機械のトルクがその飽和限界値に近づきすぎることが検出されたときにのみ介入し、この場合にのみ、速度が制御下に戻るように、すなわちその設定値に戻るように、内燃機関のトルク設定値を減少させることを可能にする。このようにして、この第２の調整は、第１の調整、すなわち補助電気機械によって行われる速度調整が飽和したときに作動するように構成されている。
エンジンの速度が約１５００ｒｐｍの設定値に調整され、１６００Ｗの目標電力に対して内燃機関から１０Ｎｍのトルクが要求される上記に示された例に戻ると、したがって、内燃機関の開ループ制御は、１０Ｎｍの要求されるトルクに対応するトルク目標Ｔａｒｇｅｔ＿ＩＣＥ＿ｂａｓｉｃに基づいて実行される。次いで、内燃機関が要求されるトルクを過剰生成しない場合、補助電気機械は、内燃機関によって供給される動力を十分に吸収することができ、第２の調整は介入しない。
一方で、内燃機関がトルク目標Ｔａｒｇｅｔ＿ＩＣＥ＿ｂａｓｉｃを過剰生成する場合、補助電気機械は内燃機関によって供給される要求されない追加動力を吸収するために飽和に達し、第２の調整が介入する。この第２の調整は、速度調整Ｃ＿ｒｅｑ＿ＨＳＧによって計算されたトルク設定値を考慮に入れて補助電気機械の残存トルクマージンＭａｒｇｉｎ＿ＨＳＧを入力とし、補助電気機械に対する所定の最小トルクマージン値Ｃｍｉｎ＿ＨＳＧが常に残ることを確実にするように残存トルクマージンを調整し、速度の安定性を確保することを可能にする。言い換えると、最小トルクマージン値Ｃｍｉｎ＿ＨＳＧは、補助電気機械の飽和に関連付けられた補助電気機械のトルクマージンの調整のための目標を定めることを可能にする。次に、補助電気機械のトルクマージンの調整は、補助電気機械の飽和に関連付けられた内燃機関のトルク補正値Ｃ＿ｃｏｒ＿ＩＣＥを計算するように設計され、内燃機関に要求されるトルク目標Ｔａｒｇｅｔ＿ＩＣＥ＿ｂａｓｉｃを補正するように構成される。トルク目標Ｔａｒｇｅｔ＿ＩＣＥ＿ｂａｓｉｃへの補正値Ｃ＿ｃｏｒ＿ＩＣＥの適用は、内燃機関の最終トルク設定値Ｃ＿ｒｅｑ＿ＩＣＥを提供し、補助電気機械の飽和を管理することを可能にする。この第２の調整は、例えば、速度調整から得られる非飽和トルクと、調整のための目標マージンを差し引いた最大許容充電トルクとの間の差を入力とする積分レギュレータを使用する。また、ダイナミクスの要求がより大きい場合、比例成分を追加することも可能である。
図３Ａ～３Ｅは、補助電気機械に対するバッテリ側での充電電位の突然の損失をシミュレートするテスト条件下、すなわち、これらの条件下では、バッテリが補助電気機械に利用可能な充電用電力を残さないことをシミュレートするテスト条件下での、本発明の方法中の内燃機関および補助電気機械のトルクの変化と、更に、エンジン速度の変化を示すグラフである。これは、通常、足を持ち上げる場合であり、その場合、充電用電力は、例えば、運転者の要望を実行するために主電気機械によって提供される。この現象は、図３Ｅに示されており、同図はバッテリ側Ｐ＿ＢＡＴの充電電位の曲線を示しており、これは、実質的に３５ｋＷの可能な充電電位から０ｋＷまで急速に上昇する。このバッテリ側での充電電位の急激な低下は、図３Ｄに示すように、補助電気機械の利用可能なトルクポテンシャルＰ＿ＨＳＧ（充電モードでは負）が補助電気機械からの速度調整によって実際に要求されるトルクＣ＿ｒｅｑ＿ＨＳＧまで上昇し、これが補助電気機械の飽和につながるという事実によって明らかにされる。図３Ｃに示されるように、エンジン速度Ｒは、内燃機関の応答の遅さのために、速度設定値Ｒ＿ｒｅｑ＿ＩＣＥに対して一時的に増加し、そのトルクは、補助電気機械と同じダイナミクスでは減少することができない。補助電気機械のこの飽和状況において、本発明の方法によって実施される第２の調整は、前述のように、速度がその設定値Ｒ＿ｒｅｑ＿ＩＣＥに戻るまで、内燃機関に要求されるトルクを低下させるのを可能にする。したがって、この例によれば、図３Ｃから、速度Ｒが５００ｒｐｍだけ増加し、次いで、その設定値Ｒ＿ｒｅｑ＿ＩＣＥに徐々に戻ることが分かる。第２の調整の実施がない場合には、速度が６０００ｒｐｍを超えるピーク回転の限界に達する。

Claims (7)

  1. ハイブリッド電気式トランスミッションを備えた自動車両用のパワートレインを制御する方法であって、前記パワートレインが、内燃機関（２）と、主電気機械（３）と、前記内燃機関に回転式に機械接続する補助電気機械（４）とを備え、２つの前記電気機械が、前記車両の電気蓄電池（ＢＡＴ）に接続されており、前記方法が、前記主電気機械（３）のみが前記車両の車輪に向かう機械的動力を生成し、前記内燃機関（２）が充電用電力を生成するためのジェネレータとして動作する前記補助電気機械（４）を駆動するシリーズハイブリッドトランスミッションモードにおいて、エンジン速度を設定値（Ｒ＿ｒｅｑ＿ＩＣＥ）に調整するステップを含み、前記エンジンが前記補助電気機械に適用されるトルク設定値（Ｃ＿ｒｅｑ＿ＨＳＧ）に基づいてトルク制御される、方法において、前記方法が、
    前記補助電気機械の前記トルク制御が飽和する状況を検出するステップと、
    飽和が生じた場合に、前記エンジン速度がその設定値に戻るように、前記内燃機関に要求される前記トルクを補正するステップと
    を含むことを特徴とする、方法。
  2. 前記内燃機関に要求される前記トルクを補正する前記ステップが、維持されるべき所与の最小トルクマージン値に対して、前記補助電気機械の前記トルク設定値と、前記補助電気機械によって生成されることができる最大トルクポテンシャルとの間に残るトルクマージンの調整に従って実行され、前記調整が、前記速度の安定性を確保するように、前記補助電気機械のために前記最小トルクマージン値を確保するのを可能にすることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
  3. 前記最小トルクマージン値から開始して、前記調整が、前記補助電気機械の前記飽和に関連付けられた前記内燃機関のトルク補正値（Ｃ＿ｃｏｒ＿ＩＣＥ）を計算し、前記内燃機関に要求されるトルク目標（Ｔａｒｇｅｔ＿ＩＣＥ＿ｂａｓｉｃ）を補正するように構成されることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
  4. 前記補助電気機械によって生成されることができる前記最大トルクポテンシャルが、前記補助電気機械とバッテリのユニットによって生成されることができる最大充電用電力電位に対応することを特徴とする、請求項２または３に記載の方法。
  5. 前記内燃機関に要求される前記トルクを補正する前記ステップが、前記補助電気機械の前記トルクが飽和値に近づくときにトリガされることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
  6. 前記飽和値が、前記補助電気機械によって生成されることができる最大トルク値に対応することを特徴とする、請求項５に記載の方法。
  7. 前記内燃機関に要求される前記トルクを補正する前記ステップが、前記内燃機関が前記要求されるトルクを過剰生成するときにトリガされることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
JP2022568423A 2020-05-19 2021-05-10 ハイブリッド電気式トランスミッションを備えた自動車両用のパワートレインユニットを制御する方法 Pending JP2023526201A (ja)

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FR2791195B1 (fr) * 1999-03-15 2001-05-18 Renault Systeme de commande d'un groupe generateur electrique
US6397963B1 (en) * 2000-10-31 2002-06-04 Ford Global Technologies, Inc. Method and arrangement in a hybrid vehicle for maintaining a catalyst in an effective state
FR2921037B1 (fr) * 2007-09-18 2009-11-13 Renault Sas Systeme de commande pour la gestion de l'energie electrique transitant par un element de stockage dans un groupe motopropulseur hybride equipe d'une transmission infiniment variable
FR3067314B1 (fr) * 2017-06-09 2019-06-21 Renault S.A.S Procede d'elaboration d'une consigne de couple aux machines electriques d'un groupe motopropulseur de vehicule et groupe motopropulseur de vehicule

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