WO2025119623A1 - Gestion optimisée d'une accélération franche d'un véhicule automobile hybride équipé d'une boite de vitesses à crabots - Google Patents

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thermal engine
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Pierre Berthier
Ludovic MERIENNE
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Ampere SAS
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Definitions

  • TITLE Optimized management of sharp acceleration of a hybrid motor vehicle equipped with a dog gearbox
  • the present invention relates to the field of computer and electronic systems on board motor vehicles for managing their operation.
  • the invention relates in particular to a method for managing the operation of a thermal engine driving a dog gearbox of a hybrid motor vehicle, said method being implemented by a computer device on board the vehicle.
  • the invention also relates to a device implementing such a method, as well as a motor vehicle which incorporates such a device.
  • the invention applies to motor vehicles such as land motor vehicles, in particular cars.
  • Certain hybrid motor vehicles i.e. with a hybrid thermal and electric engine
  • a dog gearbox which is driven jointly by a thermal engine and at least one electric motor, several dog clutches of the gearbox being thus driven by the thermal engine while several others are driven by the electric motor.
  • an action carried out by the driver on the accelerator pedal of the vehicle is therefore interpreted by the vehicle's computers in order to manage the operation of the gearbox, in particular according to an operating strategy which establishes a gearbox ratio according to a value of the requested torque of the vehicle, and that of the engines, in particular according to torque setpoints which are determined.
  • a gearbox operation management computer then generally establishes an operating strategy which causes the disengagement of a dog clutch driven by the thermal engine then the disengagement of a dog clutch also driven by the thermal engine.
  • the invention aims to overcome this problem.
  • it aims to provide a solution for, in a hybrid vehicle equipped with a dog gearbox, minimizing the time required to achieve a sharp acceleration of the vehicle which results from an action by the driver or an instruction generated by a cruise control or a driving assistance system of the vehicle.
  • the invention aims to improve the performance of hybrid motor vehicles equipped with dog gearboxes so as to optimize driving safety and the satisfaction of users of such vehicles.
  • the invention relates, according to a first aspect, to a method for managing the operation of a thermal engine driving a dog gearbox of a hybrid motor vehicle, said method being implemented by a computer device on board the vehicle and comprising the steps of: i) determining whether a first condition is met, said first condition being met when it is established that at least one value of the requested vehicle torque exceeds a pre-established threshold value; ii) obtaining data characterizing an operating strategy of said gearbox which is established as a function of said value of the requested vehicle torque; iii) determining whether a second condition is met, said second condition being met when it is established that said strategy involves the disengagement of a dog clutch of said gearbox which is driven by said heat engine, then the disengagement of a dog clutch of said gearbox which is driven by said heat engine; and, when it is established that said first condition and said second condition are met, iv) managing the operation of said heat engine before said disengagement as a function of data characterizing a first
  • the method may comprise, after step iv), a step v) consisting of managing the operation of said thermal engine after said declutching and before said claw engagement as a function of data characterizing a second advance degradation instruction.
  • the method may comprise, after step v), a step vi) consisting of managing the operation of said thermal engine after said declutching and before said claw engagement as a function of data characterizing a third advance degradation instruction.
  • the method may comprise, after step vi), a step vii) consisting of managing the operation of said thermal engine after said clutch engagement as a function of data characterizing a return instruction to the optimal advance.
  • said strategy can establish, in connection with at least one instant subsequent to the current instant, a gearbox ratio.
  • said advance degradation instructions can specify a slow torque value which is constant and which differs from a fast torque value.
  • said threshold value may be between 800 Nm and 1200 Nm.
  • said first condition can be fulfilled when it is also established that the value of the requested vehicle torque is not achievable taking into account the gear ratio(s) of the gearbox which is/are engaged at the current time.
  • the invention relates to a device for managing the operation of a thermal engine driving a dog gearbox of a hybrid motor vehicle, the device comprising at least one information processing unit, comprising at least one processor, and a data storage medium, which are configured to implement a method as described above.
  • the invention relates to a computer program comprising program code instructions for executing the steps of a method as described above when said program is executed by at least one processor.
  • the invention relates to a medium usable in a computer on which a program as described above is recorded. [0018] According to a fifth aspect, the invention relates to a motor vehicle which has a device as described above.
  • FIG. 1 is a schematic illustration of a motor vehicle according to the invention
  • FIG. 2 is a functional diagram of a device according to the invention.
  • FIG. 3 is a flowchart of the steps of a method according to the invention.
  • FIG. 4 illustrates the implementation of a step of a method according to the invention
  • FIG. 5 illustrates the implementation of a step of a method according to the invention.
  • FIG. 6 illustrates the implementation of a step of a method according to the invention.
  • FIG. 1 schematically illustrates a motor vehicle 1 according to the invention. It is a hybrid vehicle comprising a heat engine 2 and at least one electric motor 3 which jointly drive a dog gearbox 4.
  • a heat engine 2 drives four dogs, so as to produce four gearbox ratios
  • the electric motor 3 drives two dogs, so as to produce two gearbox ratios.
  • the vehicle 1 preferably incorporates a first computer 5 which manages the operation of the gearbox 4, being configured in particular to determine, as a function of a value of the torque of the requested vehicle, an operating strategy of the gearbox 4 which, as will be seen below, indirectly establishes the clutched or disengaged positions of the clutches of the gearbox 4 at a later time.
  • a second computer 6 manages the operation of the thermal engine 2, in particular being configured to determine a torque setpoint, i.e. a temporal distribution of torque values, as a function of a value of the requested vehicle torque.
  • a third computer 7 similarly manages the operation of the electric motor 3, also being configured to determine a torque setpoint as a function of a value of the requested vehicle torque.
  • a fourth computer 8 is configured to determine a value of the requested vehicle torque as a function of an action performed on the accelerator pedal of the vehicle, an action which is detected and measured by means of an appropriate sensor (not shown), or as a function of an instruction transmitted by a cruise control 9 or a driving assistance system 10 of the vehicle 1.
  • the vehicle 1 advantageously incorporates a device 100 for managing the operation of a thermal engine driving a dog gearbox of a hybrid motor vehicle within the meaning of the present invention, as described below, which implements a method for managing the operation of a thermal engine driving a dog gearbox of a hybrid motor vehicle within the meaning of the present invention, as described below.
  • the device 100 When implementing the method, the device 100 according to the invention first determines whether the value of the requested vehicle torque, which is established by the fourth computer 8 as a function of an action performed by the driver on the accelerator pedal of the vehicle 1 or of an instruction transmitted by the cruise control 9 or the driving assistance system 10, exceeds a pre-established threshold value.
  • the device 100 determines whether an operating strategy of the gearbox 4 which is established by the first computer 5 involves the disengagement of a dog clutch driven by the heat engine 2 and then the disengagement of a dog clutch driven by the heat engine 2. And when these two conditions are met, the device 100 according to the invention then manages the operation of the heat engine 2 as a function of at least one advance degradation instruction. In other words, the management of the operation of the heat engine 2 is carried out by degrading the ignition advance to a greater or lesser extent. As will be seen below, this is how the device 100 according to the invention avoids the execution delays mentioned in the preamble, and thus contributes to an improvement in the performance of hybrid motor vehicles equipped with dog gearboxes which improve driving safety and the satisfaction of users of such vehicles.
  • the device 100 for managing the operation of a thermal engine driving a dog gearbox of a hybrid motor vehicle is illustrated in FIG. 2. It is essentially a computer device, which comprises at least one information processing unit 101, comprising one or more processors, a data storage medium 102, on which is recorded in particular a program which comprises program code instructions for the execution of the steps of the method according to the invention described later, and an input and output interface 103 allowing the reception and transmission of data.
  • the device 100 according to the invention is integrated into an independent computer and it interacts via its input interface and output 103 and by means of a wired communication network of the vehicle (eg CAN, Ethernet, MOST, etc.) - represented by the arrows in Figure 1 - with the first computer 5, the one which manages the operation of the gearbox 4, and with the second computer 6, the one which manages the operation of the thermal engine 2.
  • the device 100 according to the invention is partially or fully part of the second computer 6. Thanks to these means, the device 100 according to the invention can therefore, in particular, obtain data characterizing an operating strategy of the gearbox 4 by interacting with the first computer 5 or determine data characterizing a value of the torque of the requested vehicle by interacting with the fourth computer 8. It can also manage the operation of the thermal engine 2 by interacting either with the second computer 6 or directly with the thermal engine 2.
  • Figure 3 illustrates by means of a flowchart the steps of the method according to the invention.
  • the device 100 determines whether a first condition is met, considering that this is the case when it establishes at least that one value of the torque of the requested vehicle exceeds a pre-established threshold value.
  • the device 100 first determines whether one is in the situation mentioned in the preamble, namely that in which the driver firmly presses the accelerator pedal or, in the same way, whether one is in a case where it is the cruise control 9 or the driving assistance system 10 which generates an instruction reproducing this situation. Indeed, when the driver presses firmly on the accelerator pedal, a strong increase in the requested torque is inevitably observed. Thus, the device 100 according to the invention advantageously focuses during this first step 301 on monitoring this situation which, without the implementation of the method according to the invention, generates a relatively long response time.
  • the device 100 interacts with the fourth computer 8 in order to obtain the value of the requested vehicle torque that the latter establishes as a function of an action performed on the accelerator pedal of the vehicle 1 or of an instruction generated by the regulator 9 or the driving assistance system 10.
  • Concerning the first threshold value for example between 800 Nm and 1200 Nm, it has preferably been recorded on the data storage medium 102 of the device 100 according to the invention at the time of the design of the vehicle.
  • the device 100 considers that the first condition is fulfilled when it also establishes that the value of the requested vehicle torque is not achievable taking into account the ratio(s) of the gearbox 4 which is/are engaged at the current time.
  • the device 100 according to the invention obtains data characterizing an operating strategy of the gearbox 4 which is established as a function of the value of the torque of the requested vehicle.
  • the device 100 according to the invention seeks during this step to obtain, by interacting for this purpose with the first computer 5 which manages the operation of the gearbox 4, an operating strategy of the gearbox 4, which the first computer 5 establishes as a function of the value of the torque of the requested vehicle which is transmitted to it by the fourth computer 8.
  • This operating strategy defines a ratio of the gearbox 4 which makes it possible to satisfy the value of the torque of the requested vehicle.
  • the operating strategy defines two ratios of the gearbox 4, a first ratio for the thermal engine 2 and a second ratio for the electric motor 3.
  • the operating strategy of the gearbox 4 establishes, in connection with at least one instant subsequent to the current instant, at least one ratio of the gearbox 4.
  • the device 100 according to the invention determines whether a second condition is met, considering that this is the case when it establishes that the operating strategy of the gearbox 4 obtained during the previous step involves the disengagement of a dog clutch of said gearbox 4 which is driven by the heat engine 2 then the engagement of a dog clutch of the gearbox 4 which is driven by the heat engine 2.
  • the device 100 according to the invention determines at this stage whether the heat engine 2 will subsequently be disengaged then engaged to satisfy the value of the torque of the requested vehicle. This is advantageous in the sense that such a disengagement-engagement sequence of the heat engine 2 occurs precisely in the situation of request for sharp acceleration mentioned in the preamble.
  • the thermal engine 3 is at a certain point disengaged and then engaged, and this is precisely what causes the execution delays mentioned in the preamble.
  • the device 100 manages the operation of the heat engine 2 according to data characterizing a first advance degradation instruction when it establishes that the first and second conditions are met.
  • the objective is to declutch the heat engine by reducing its torque to obtain a near-zero dog clutch torque.
  • the advance degradation of the heat engine 2 is used to drop its torque. quickly.
  • the first advance degradation instruction specifies a slow torque value which is constant and which differs from a fast torque value.
  • This fourth step 304 is implemented as long as the torque of the thermal engine 2 has not dropped so as to reach a threshold value (th) which allows the disengagement or the engagement of a dog clutch that the electric motor 2 drives.
  • the device 100 interacts with the second computer 6, by transmitting to it a command to use the advance degradation instruction for managing the operation of the heat engine 2.
  • the advance degradation instruction for managing the operation of the heat engine 2.
  • it manages the operation of the heat engine 2 itself as a function of the advance degradation instruction.
  • Figure 4 shows a first graph at the bottom which illustrates the implementation of this fourth step 304 of the method and, above, correspondingly, how this happens on board a motor vehicle without the device 100 according to the invention.
  • a torque setpoint transmitted to the heat engine 2 is shown in dotted lines and the actual change in the torque of the heat engine 2 in solid lines.
  • the top graph shows the time required for the torque of the thermal engine 2 to reach the clutch engagement/clutch engagement threshold th on board a traditional hybrid vehicle.
  • the bottom graph shows that the advance degradation instruction used to manage the operation of the thermal engine 2, which therefore consists of specifying a constant slow torque value that differs from a fast torque value, makes it possible to significantly reduce the time required for the torque of the thermal engine to reach the threshold value th. The time required to perform clutch engagement is thus significantly reduced, as illustrated by the arrow.
  • the device 100 according to the invention manages the operation of the thermal engine 2 after the clutch engagement and before the clutch engagement according to data characterizing a second advance degradation instruction.
  • This second advance degradation instruction preferably specifies a lower advance degradation than that specified by the first advance degradation instruction. Indeed, it is appropriate at this stage to synchronize the speed of the electric motor with the speed of the gearbox 4, in other words to accelerate it strongly. For this purpose, the torque reserve of the air chain is used, possibly by canceling the advance degradation (i.e. return to the optimal advance). This strong torque feedback allows a rapid increase in the speed of the thermal engine 2 and a much faster synchronization.
  • the device 100 manages the operation of the thermal engine 2 after the clutch engagement and before the clutch engagement according to data characterizing a third advance degradation instruction. Indeed, just before starting the clutch engagement of the thermal engine 2, the advance degradation is applied again to reduce its torque so as to stabilize the speed.
  • Figure 5 shows a first graph at the bottom which illustrates the implementation of these two steps in the same way as in Figure 4 and, above, correspondingly, how this happens on board a motor vehicle without the device 100 according to the invention.
  • a torque setpoint transmitted to the heat engine 2 is shown in dotted lines and the actual change in the torque of the heat engine 2 in solid lines.
  • the top graph shows the time required for the torque of the thermal engine 2 to reach the declutching/clutching threshold th on board a traditional hybrid vehicle.
  • the bottom graph shows that the second advance degradation instruction and the third instruction advance degradation used to manage the operation of the thermal engine 2 makes it possible to significantly reduce the time required for the torque of the thermal engine 2 to reach the threshold value th. The time required to carry out the dog clutch is thus significantly reduced, as illustrated by the arrow.
  • the device 100 according to the invention manages the operation of the heat engine 2 after the clutch engagement according to data characterizing a return instruction to the optimal advance. Indeed, as the air chain has been preserved, it is sufficient at this stage to return to the optimal advance to find the maximum torque of the heat engine 2 almost instantly.
  • Figure 6 shows a first graph at the bottom which illustrates the implementation of this last step in the same way as in Figures 4 and 5 and, above, correspondingly, how this happens on board a motor vehicle without the device 100 according to the invention.
  • a torque setpoint transmitted to the heat engine 2 is shown in dotted lines and the actual change in the torque of the heat engine 2 in solid lines.
  • the top graph shows the time required for the torque of the thermal engine 2 to reach the maximum torque Cm on board a traditional hybrid vehicle.
  • the bottom graph shows that the optimal advance return instruction used to manage the operation of the thermal engine 2 makes it possible to significantly reduce this time.
  • the response time is significantly reduced at this stage as well, as illustrated by the arrow.
  • a solution is provided for, in a hybrid vehicle equipped of a dog gearbox, minimize the time required to achieve a sharp acceleration of the vehicle which results from an action by the driver or an instruction generated by a cruise control or a driving assistance system of the vehicle.
  • the invention improves the performance of hybrid motor vehicles equipped with dog gearboxes so as to optimize driving safety and the satisfaction of users of such vehicles.

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Abstract

L'invention porte sur un procédé de gestion du fonctionnement d'un moteur thermique (2) entrainant une boite de vitesses à crabots d'un véhicule automobile hybride, ledit procédé étant mis en œuvre par un dispositif informatique embarqué à bord du véhicule. L'invention concerne également un dispositif (100) mettant en œuvre un tel procédé, ainsi qu'un véhicule (1) automobile comprenant un tel dispositif.

Description

DESCRIPTION
TITRE : Gestion optimisée d’une accélération franche d’un véhicule automobile hybride équipé d’une boite de vitesses à crabots
Domaine technique de l’invention
[0001] La présente invention concerne le domaine des systèmes informatiques et électroniques embarqués à bord des véhicules automobiles pour gérer leur fonctionnement. L’invention porte en particulier sur un procédé de gestion du fonctionnement d’un moteur thermique entraînant une boite de vitesse à crabots d’un véhicule automobile hybride, ledit procédé étant mis en oeuvre par un dispositif informatique embarqué à bord du véhicule. L’invention concerne également un dispositif mettant en oeuvre un tel procédé, ainsi qu’un véhicule automobile qui embarque un tel dispositif. L’invention s’applique aux véhicules automobiles tels que les véhicules terrestres à moteur, notamment les voitures.
Etat de la technique antérieure
[0002] Certains véhicules automobiles hybrides (i.e. à motorisation hybride thermique et électrique) sont équipés d’une boite de vitesse à crabots qui est entraînée conjointement par un moteur thermique et au moins un moteur électrique, plusieurs crabots de la boite étant ainsi entraînés par le moteur thermique tandis que plusieurs autres sont entraînés par le moteur électrique. Dans un tel véhicule, une action effectuée par le conducteur sur la pédale d’accélérateur du véhicule est donc interprétée par les calculateurs du véhicule afin de gérer le fonctionnement de la boite de vitesses, en particulier en fonction d’une stratégie de fonctionnement qui établit un rapport de boite de vitesses en fonction d’une valeur du couple du véhicule demandé, et celui des moteurs, notamment en fonction de consignes de couple qui sont déterminées.
[0003] Par exemple, dans une situation dans laquelle le conducteur souhaite effectuer une accélération franche, par exemple pour dépasser un autre véhicule plus lent, un calculateur de gestion du fonctionnement de la boite de vitesses établit alors généralement une stratégie de fonctionnement qui engendre le décrabotage d’un crabot entraîné par le moteur thermique puis le crabotage d’un crabot également entraîné par le moteur thermique.
[0004] Cependant, du fait des effets inhérents à la chaîne d’air, ces phases de décrabotages et crabotage d’un crabot de la boite de vitesses entraîné par le moteur thermique nécessitent à chaque fois un certain laps de temps, et ce, quelle que soit le type de consigne de couple qui est transmis au moteur thermique. Il en résulte que le temps nécessaire pour réaliser l’accélération franche est relativement long.
[0005] Evidemment, ce même retard d’exécution se produit de la même manière si c’est un régulateur de vitesse ou tout autre calculateur d’un système d’aide à la conduite qui génère une commande ou une instruction qui reproduit une demande d’accélération franche d’un conducteur.
Résumé de l’invention
[0006] L’invention vise à pallier ce problème. Elle a en particulier pour but de fournir une solution pour, dans un véhicule hybride équipé d’une boite de vitesses à crabots, minimiser le temps nécessaire pour réaliser une accélération franche du véhicule qui résulte d’une action du conducteur ou d’une instruction générée par un régulateur de vitesse ou un système d’aide à la conduite du véhicule. Par ce biais, l’invention a pour objectif d’améliorer les performances des véhicules automobiles hybrides équipés de boite de vitesses à crabots de sorte à optimiser la sécurité de la conduite et la satisfaction des utilisateurs de tels véhicules.
[0007] Afin d’atteindre ces objectifs, l’invention concerne, selon un premier aspect, un procédé de gestion du fonctionnement d’un moteur thermique entraînant une boite de vitesses à crabots d’un véhicule automobile hybride, ledit procédé étant mis en œuvre par un dispositif informatique embarqué à bord du véhicule et comprenant les étapes de : i) déterminer si une première condition est remplie, ladite première condition étant remplie lorsqu’il est établi au moins qu’une valeur du couple du véhicule demandé dépasse une valeur seuil préétablie ; ii) obtenir des données caractérisant une stratégie de fonctionnement de ladite boite de vitesses qui est établie en fonction de ladite valeur du couple du véhicule demandé ; iii) déterminer si une deuxième condition est remplie, ladite deuxième condition étant remplie lorsqu’il est établi que ladite stratégie implique le décrabotage d’un crabot de ladite boite de vitesses qui est entraîné par ledit moteur thermique, puis le crabotage d’un crabot de ladite boite de vitesses qui est entraîné par ledit moteur thermique ; et, lorsqu’il est établi que ladite première condition et ladite deuxième condition sont remplies, iv) gérer le fonctionnement dudit moteur thermique avant ledit décrabotage en fonction de données caractérisant une première consigne de dégradation d’avance.
[0008] Selon une variante, le procédé peut comprendre, après l’étape iv), une étape v) consistant à gérer le fonctionnement dudit moteur thermique après ledit décrabotage et avant ledit crabotage en fonction de données caractérisant une deuxième consigne de dégradation d’avance.
[0009] Selon une autre variante, le procédé peut comprendre, après l’étape v), une étape vi) consistant à gérer le fonctionnement dudit moteur thermique après ledit décrabotage et avant ledit crabotage en fonction de données caractérisant une troisième consigne de dégradation d’avance.
[0010] Selon encore une autre variante, le procédé peut comprendre, après l’étape vi), une étape vii) consistant à gérer le fonctionnement dudit moteur thermique après ledit crabotage en fonction de données caractérisant une consigne de retour à l’avance optimale. [0011] Selon encore une autre variante, ladite stratégie peut établir, en lien avec au moins un instant postérieur à l’instant courant, un rapport de boite de vitesses.
[0012] Selon encore une autre variante, lesdites consignes de dégradation d’avance peuvent spécifier une valeur de couple lent qui est constante et qui diffère d’une valeur de couple rapide.
[0013] Selon encore une autre variante, ladite valeur seuil peut être comprise entre 800 Nm et 1200 Nm.
[0014] Selon encore une autre variante, ladite première condition peut être remplie lorsqu’il est établi aussi que la valeur du couple du véhicule demandé n’est pas atteignable compte tenu du (des) rapport(s) de la boite de vitesses qui est(sont) engagé(s) à l’instant courant.
[0015] Selon un deuxième aspect, l’invention concerne un dispositif de gestion du fonctionnement d’un moteur thermique entraînant une boite de vitesses à crabots d’un véhicule automobile hybride, le dispositif comprenant au moins une unité de traitement d’informations, comprenant au moins un processeur, et un support de stockage de données, qui sont configurés pour mettre en oeuvre un procédé tel que décrit ci-dessus.
[0016] Selon un troisième aspect, l’invention concerne un programme d’ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l’exécution des étapes d’un procédé tel que décrit ci-dessus lorsque ledit programme est exécuté par au moins un processeur.
[0017] Selon un quatrième aspect, l’invention concerne un support utilisable dans un ordinateur sur lequel un programme tel que décrit ci-dessus est enregistré. [0018] Selon un cinquième aspect, l’invention concerne un véhicule automobile qui embarque un dispositif tel que décrit ci- dessus.
Brève description des figures
[0019] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des figures annexées, dans lesquelles :
[0020] [Fig. 1] est une illustration schématique d’un véhicule automobile selon l’invention ;
[0021] [Fig. 2] est un diagramme fonctionnel d’un dispositif selon l’invention ;
[0022] [Fig. 3] est un organigramme des étapes d’un procédé selon l’invention ;
[0023] [Fig. 4] illustre la mise en oeuvre d’une étape d’un procédé selon l’invention ;
[0024] [Fig. 5] illustre la mise en oeuvre d’une étape d’un procédé selon l’invention ; et
[0025] [Fig. 6] illustre la mise en oeuvre d’une étape d’un procédé selon l’invention.
Description détaillée de l’invention
[0026] La figure 1 illustre schématiquement un véhicule automobile 1 selon l’invention. Il s’agit d’un véhicule hybride comprenant un moteur thermique 2 et au moins un moteur électrique 3 qui entraînent conjointement une boite de vitesses 4 à crabots. Ainsi, certains crabots de la boite de vitesses 4 sont entraînés par le moteur thermique 2, tandis que d’autres crabots sont entraînés par le moteur électrique 3. Selon un mode de réalisation préféré, le moteur thermique 2 entraîne quatre crabots, de sorte à produire quatre rapports de boite de vitesses, tandis que le moteur électrique 3 entraîne deux crabots, de sorte à produire deux rapports de boite de vitesses. [0027] Pour gérer le fonctionnement de ces différents éléments, le véhicule 1 selon l’invention embarque préférentiellement un premier calculateur 5 qui gère le fonctionnement de la boite de vitesses 4, en étant notamment configuré pour déterminer, en fonction d’une valeur du couple du véhicule demandé, une stratégie de fonctionnement de la boite de vitesses 4 qui, comme on le verra plus bas, établit indirectement les positions crabotées ou décrabotées des crabots de la boite de vitesses 4 à un instant ultérieur.
[0028] Un deuxième calculateur 6 gère le fonctionnement du moteur thermique 2, en étant notamment configuré pour déterminer une consigne de couple, i.e. une distribution temporelle de valeurs de couple, en fonction d’une valeur du couple du véhicule demandé.
[0029] Un troisième calculateur 7 gère de manière similaire le fonctionnement du moteur électrique 3, en étant également configuré pour déterminer une consigne de couple en fonction d’une valeur du couple du véhicule demandé.
[0030] Un quatrième calculateur 8 est configuré pour déterminer une valeur du couple du véhicule demandé en fonction d’une action effectuée sur la pédale d’accélérateur du véhicule, action qui est détectée et mesurée au moyen d’un capteur approprié (non représenté), ou en fonction d’une instruction transmise par un régulateur de vitesse 9 ou un système d’aide à la conduite 10 du véhicule 1.
[0031] Le véhicule 1 selon l’invention embarque avantageusement un dispositif 100 de gestion du fonctionnement d’un moteur thermique entraînant une boite de vitesses à crabots d’un véhicule automobile hybride au sens de la présente invention, tel que décrit ci-dessous, qui met en oeuvre un procédé de gestion du fonctionnement d’un moteur thermique entraînant une boite de vitesses à crabots d’un véhicule automobile hybride au sens de la présente invention, tel que décrit plus bas. [0032] Lors de la mise en œuvre du procédé, le dispositif 100 selon l’invention détermine d’abord si la valeur du couple du véhicule demandé, qui est établie par le quatrième calculateur 8 en fonction d’une action effectuée par le conducteur sur la pédale d’accélérateur du véhicule 1 ou d’une instruction transmise par le régulateur de vitesse 9 ou le système d’aide à la conduite 10, dépasse une valeur seuil préétablie. Parallèlement, il détermine si une stratégie de fonctionnement de la boite de vitesses 4 qui est établie par le premier calculateur 5 implique le décrabotage d’un crabot entraîné par le moteur thermique 2 puis le crabotage d’un crabot entraîné par le moteur thermique 2. Et lorsque ces deux conditions sont remplies, le dispositif 100 selon l’invention gère alors le fonctionnement du moteur thermique 2 en fonction d’au moins une consigne de dégradation d’avance. Autrement dit, la gestion du fonctionnement du moteur thermique 2 est effectuée en dégradant plus ou moins l’avance à l’allumage. Comme on le verra dans la suite, c’est de cette façon que le dispositif 100 selon l’invention évite les retards d’exécution mentionnés en préambule, et qu’il contribue ainsi à une amélioration des performances des véhicules automobiles hybrides équipés de boites de vitesses à crabots qui améliorent la sécurité de la conduite et la satisfaction des utilisateurs de tels véhicules.
[0033] Le dispositif 100 de gestion du fonctionnement d’un moteur thermique entraînant une boite de vitesses à crabots d’un véhicule automobile hybride selon l’invention est illustré sur la figure 2. Il s’agit essentiellement d’un appareil informatique, qui comprend au moins une unité de traitement d’informations 101, comportant un ou plusieurs processeurs, un support de stockage de données 102, sur lequel est notamment enregistré un programme qui comprend des instructions de code de programme pour l’exécution des étapes du procédé selon l’invention décrit plus loin, et une interface d’entrée et sortie 103 permettant la réception et l’émission de données.
[0034] Préférentiellement, le dispositif 100 selon l’invention est intégré à un calculateur indépendant et il interagit par le biais de son interface d’entrée et sortie 103 et au moyen d’un réseau de communication filaire du véhicule (e.g. CAN, Ethernet, MOST, etc.) - matériahsé par les flèches sur la figure 1 - avec le premier calculateur 5, celui qui gère le fonctionnement de la boite de vitesses 4, et avec le deuxième calculateur 6, celui qui gère le fonctionnement du moteur thermique 2. Alternativement, le dispositif 100 selon l’invention fait partie partiellement ou intégralement du deuxième calculateur 6. Grâce à ces moyens, le dispositif 100 selon l’invention peut donc, notamment, obtenir des données caractérisant une stratégie de fonctionnement de la boite de vitesses 4 en interagissant avec le premier calculateur 5 ou déterminer des données caractérisant une valeur du couple du véhicule demandé en interagissant avec le quatrième calculateur 8. Il peut aussi gérer le fonctionnement du moteur thermique 2 en interagissant soit avec le deuxième calculateur 6 soit directement avec le moteur thermique 2.
[0035] Selon l’invention, tous les éléments décrits ci-dessus concourent pour permettre la mise en oeuvre d’un procédé de gestion du fonctionnement du fonctionnement d’un moteur thermique entraînant une boite de vitesses à crabots d’un véhicule automobile hybride, tel que décrit ci-dessous en lien avec les figures 3-5.
[0036] La figure 3 illustre au moyen d’un organigramme les étapes du procédé selon l’invention.
[0037] Selon une première étape 301 du procédé selon l’invention, le dispositif 100 selon l’invention détermine si une première condition est remplie, en considérant que tel est le cas lorsqu’il établit au moins qu’une valeur du couple du véhicule demandé dépasse une valeur seuil préétablie.
[0038] Autrement dit, le dispositif 100 selon l’invention détermine tout d’abord si l’on se trouve dans la situation mentionnée en préambule, à savoir celle dans laquelle le conducteur appuie franchement sur la pédale d’accélérateur ou, de la même manière, si l’on se trouve dans un cas où c’est le régulateur de vitesse 9 ou le système d’aide à la conduite 10 qui génère une instruction reproduisant cette situation. En effet, lorsque le conducteur appuie franchement sur la pédale d’accélérateur, on observe inévitablement une forte augmentation du couple demandé. Ainsi, le dispositif 100 selon l’invention s’attache avantageusement au cours de cette première étape 301 à surveiller cette situation qui, sans la mise en oeuvre du procédé selon l’invention, engendre un temps de réponse relativement long.
[0039] Pour mettre en oeuvre cette première étape, le dispositif 100 selon l’invention interagit avec le quatrième calculateur 8 afin d’obtenir la valeur du couple du véhicule demandé que celui-ci établit en fonction d’une action effectuée sur la pédale d’accélérateur du véhicule 1 ou d’une instruction générée par le régulateur 9 ou le système d’aide à la conduite 10. Concernant la première valeur seuil, par exemple comprise entre 800 Nm et 1200 Nm, elle a préférentiellement été enregistrée sur le support de stockage de données 102 du dispositif 100 selon l’invention au moment de la conception du véhicule.
[0040] Selon une alternative, le dispositif 100 selon l’invention considère que la première condition est remplie lorsqu’il établit aussi que la valeur du couple du véhicule demandé n’est pas atteignable compte tenu du(des) rapport(s) de la boite de vitesses 4 qui est(sont) engagé(s) à l’instant courant.
[0041] Ensuite, selon une deuxième étape 302 du procédé selon l’invention, le dispositif 100 selon l’invention obtient des données caractérisant une stratégie de fonctionnement de la boite de vitesses 4 qui est établie en fonction de la valeur du couple du véhicule demandé. Ainsi, le dispositif 100 selon l’invention s’attache au cours de cette étape à obtenir, en interagissant pour cela avec le premier calculateur 5 qui gère le fonctionnement de la boite de vitesses 4, une stratégie de fonctionnement de la boite de vitesses 4, que le premier calculateur 5 établit en fonction de la valeur du couple du véhicule demandé qui lui est transmise par le quatrième calculateur 8. Cette stratégie de fonctionnement définit un rapport de la boite de vitesses 4 qui permet de satisfaire la valeur du couple du véhicule demandé. Préférentiellement, la stratégie de fonctionnement définit deux rapports de la boite de vitesses 4, un premier rapport pour le moteur thermique 2 et un deuxième rapport pour le moteur électrique 3. Autrement dit, la stratégie de fonctionnement de la boite de vitesses 4 établit, en lien avec au moins un instant postérieur à l’instant courant, au moins un rapport de la boite de vitesses 4.
[0042] Ensuite, selon une troisième étape 303 du procédé selon l’invention, le dispositif 100 selon l’invention détermine si une deuxième condition est remplie, en considérant que tel est le cas lorsqu’il établit que la stratégie de fonctionnement de la boite de vitesses 4 obtenue au cours de l’étape précédente implique le décrabotage d’un crabot de ladite boite de vitesses 4 qui est entraîné par le moteur thermique 2 puis le crabotage d’un crabot de la boite de vitesses 4 qui est entraîné par le moteur thermique 2. En d’autres termes, le dispositif 100 selon l’invention détermine à ce stade si le moteur thermique 2 va ultérieurement être décraboté puis craboté pour satisfaire la valeur du couple du véhicule demandé. Cela est avantageux dans le sens où un tel enchaînement décrabotage-crabotage du moteur thermique 2 intervient justement dans la situation de demande d’accélération franche mentionnée en préambule. En effet, lors d’un appui franc sur la pédale d’accélérateur ou lorsqu’une instruction correspondante est générée, le moteur thermique 3 est à un certain moment décraboté puis craboté, et c’est justement cela qui engendre les retards d’exécution mentionnés en préambule.
[0043] Ensuite, selon une quatrième étape 304 du procédé selon l’invention, le dispositif 100 selon l’invention gère le fonctionnement du moteur thermique 2 en fonction de données caractérisant une première consigne de dégradation d’avance lorsqu’il établit que la première et la deuxième condition sont remplies. En effet, l’objectif est de décraboter le moteur thermique en réduisant son couple pour obtenir un couple au crabot quasi nul. Au lieu de réduire la chaîne d’air, on utilise la dégradation d’avance du moteur thermique 2 pour faire chuter son couple rapidement. Pour ce faire, la première consigne de dégradation d’avance spécifie une valeur de couple lent qui est constante et qui diffère d’une valeur de couple rapide. Cette quatrième étape 304 est mise en oeuvre aussi longtemps que le couple du moteur thermique 2 n’a pas chuté de sorte à atteindre une valeur seuil (th) qui permet de le décrabotage ou le crabotage d’un crabot que le moteur électrique 2 entraîne.
[0044] Pour mettre en oeuvre cette étape, le dispositif 100 selon l’invention interagit avec le deuxième calculateur 6, en lui transmettant une commande d’utilisation de la consigne de dégradation d’avance pour la gestion du fonctionnement du moteur thermique 2. Alternativement, il gère par lui-même le fonctionnement du moteur thermique 2 en fonction de la consigne de dégradation d’avance.
[0045] On a représenté sur la figure 4 un premier graphique en bas qui illustre la mise en oeuvre de cette quatrième étape 304 du procédé et, au-dessus, en correspondance, comment cela se passe à bord d’un véhicule automobile dépourvu du dispositif 100 selon l’invention. Sur ces graphiques, une consigne de couple transmise au moteur thermique 2 est représentée en pointillés et l’évolution réelle du couple du moteur thermique 2 en trait plein.
[0046] On voit sur le graphique du haut le temps nécessaire pour que le couple du moteur thermique 2 atteigne le seuil th de décrabotage/crabotage à bord d’un véhicule hybride traditionnel. Au contraire, on voit sur le graphique du bas que la consigne de dégradation d’avance utilisée pour gérer le fonctionnement du moteur thermique 2, qui consiste donc à spécifier une valeur de couple lent constante qui diffère d’une valeur de couple rapide, permet de sensiblement diminuer le temps nécessaire pour que le couple du moteur thermique atteigne la valeur seuil th. Le temps nécessaire pour réaliser le décrabotage est ainsi significativement réduit, comme cela est illustré au moyen de la flèche. [0047] Ensuite, selon une cinquième étape 305 du procédé selon l’invention, le dispositif 100 selon l’invention gère le fonctionnement du moteur thermique 2 après le décrabotage et avant le crabotage en fonction de données caractérisant une deuxième consigne de dégradation d’avance. Cette deuxième consigne de dégradation d’avance spécifie préférentiellement une dégradation d’avance plus faible que celle spécifiée par la première consigne de dégradation d’avance. En effet, il convient à ce stade de synchroniser le régime du moteur électrique avec le régime de la boite de vitesses 4, autrement dit de l’accélérer fortement. On utilise pour cela la réserve de couple de la chaîne d’air, possiblement en annulant la dégradation d’avance (i.e. retour à l’avance optimale). Ce fort retour de couple permet une augmentation rapide du régime du moteur thermique 2 et une synchronisation beaucoup plus rapide.
[0048] Ensuite, selon une sixième étape 306 du procédé selon l’invention, le dispositif 100 selon l’invention gère le fonctionnement du moteur thermique 2 après le décrabotage et avant le crabotage en fonction de données caractérisant une troisième consigne de dégradation d’avance. En effet, juste avant de lancer le crabotage du moteur thermique 2, on applique de nouveau la dégradation d’avance pour réduire son couple de manière à stabiliser le régime.
[0049] On a représenté sur la figure 5 un premier graphique en bas qui illustre la mise en oeuvre de ces deux étapes de la même manière que sur la figure 4 et, au-dessus, en correspondance, comment cela se passe à bord d’un véhicule automobile dépourvu du dispositif 100 selon l’invention. Sur ces graphiques, une consigne de couple transmise au moteur thermique 2 est représentée en pointillés et l’évolution réelle du couple du moteur thermique 2 en trait plein.
[0050] On voit sur le graphique du haut le temps nécessaire pour que le couple du moteur thermique 2 atteigne le seuil th de décrabotage/crabotage à bord d’un véhicule hybride traditionnel. Au contraire, on voit sur le graphique du bas que la deuxième consigne de dégradation d’avance et la troisième consigne de dégradation d’avance utilisées pour gérer le fonctionnement du moteur thermique 2 permettent de sensiblement diminuer le temps nécessaire pour que le couple du moteur thermique 2 atteigne la valeur seuil th. Le temps nécessaire pour réaliser le crabotage est ainsi significativement réduit, comme cela est illustré au moyen de la flèche.
[0051] Enfin, selon une septième étape 307 du procédé selon l’invention, le dispositif 100 selon l’invention gère le fonctionnement du moteur thermique 2 après le crabotage en fonction de données caractérisant une consigne de retour à l’avance optimale. En effet, comme la chaine d’air a été conservée, il suffit à ce stade de revenir à l’avance optimale pour retrouver le couple maximum du moteur thermique 2 quasiment instantanément.
[0052] On a représenté sur la figure 6 un premier graphique en bas qui illustre la mise en oeuvre de cette dernière étape de la même manière que sur les figures 4 et 5 et, au-dessus, en correspondance, comment cela se passe à bord d’un véhicule automobile dépourvu du dispositif 100 selon l’invention. Sur ces graphiques, une consigne de couple transmise au moteur thermique 2 est représentée en pointillés et l’évolution réelle du couple du moteur thermique 2 en trait plein.
[0053] On voit sur le graphique du haut la durée nécessaire pour que le couple du moteur thermique 2 atteigne le couple maximal Cm à bord d’un véhicule hybride traditionnel. Au contraire, on voit sur le graphique du bas que la consigne de retour à l’avance optimale utilisée pour gérer le fonctionnement du moteur thermique 2 permet de sensiblement diminuer cette durée. Ainsi, le temps de réponse est significativement réduit à ce stade également, comme cela est illustré au moyen de la flèche.
[0054] Par conséquent, grâce au procédé et au dispositif selon l’invention décrits ci-dessus, une solution est fournie pour, dans un véhicule hybride équipé d’une boite de vitesses à crabots, minimiser le temps nécessaire pour réaliser une accélération franche du véhicule qui résulte d’une action du conducteur ou d’une instruction générée par un régulateur de vitesse ou un système d’aide à la conduite du véhicule. Par ce biais, l’invention améliore les performances des véhicules automobiles hybrides équipés de boite de vitesses à crabots de sorte à optimiser la sécurité de la conduite et la satisfaction des utilisateurs de tels véhicules.

Claims

REVENDICATIONS :
1. Procédé de gestion du fonctionnement d’un moteur thermique (2) entrainant une boite de vitesses (4) à crabots d’un véhicule automobile (1) hybride, ledit procédé étant mis en oeuvre par un dispositif informatique (100) embarqué à bord du véhicule, caractérisé en ce que ledit procédé comprend les étapes de : i) déterminer si une première condition est remplie, ladite première condition étant remplie lorsqu’il est établi au moins qu’une valeur du couple du véhicule demandé augmente au-delà d’une valeur seuil préétablie ; ii) obtenir des données caractérisant une stratégie de fonctionnement de ladite boite de vitesses (4) qui est établie en fonction de ladite valeur du couple du véhicule demandé ; iii) déterminer si une deuxième condition est remplie, ladite deuxième condition étant remplie lorsqu’il est établi que ladite stratégie implique le décrabotage d’un crabot de ladite boite de vitesses (4) qui est entraîné par ledit moteur thermique (2), puis le crabotage d’un crabot de ladite boite de vitesses (4) qui est entraîné par ledit moteur thermique (2); et, lorsqu’il est établi que ladite première condition et ladite deuxième condition sont remplies, iv) gérer le fonctionnement dudit moteur thermique (2) avant ledit décrabotage en fonction de données caractérisant une première consigne de dégradation d’avance.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il comprend, après l’étape iv), une étape v) consistant à gérer le fonctionnement dudit moteur thermique après ledit décrabotage et avant ledit crabotage en fonction de données caractérisant une deuxième consigne de dégradation d’avance.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu’il comprend, après l’étape v), une étape vi) consistant à gérer le fonctionnement dudit moteur thermique après ledit décrabotage et avant ledit crabotage en fonction de données caractérisant une troisième consigne de dégradation d’avance.
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu’il comprend, après l’étape vi), une étape vii) consistant à gérer le fonctionnement dudit moteur thermique après ledit crabotage en fonction de données caractérisant une consigne de retour à l’avance optimale.
5. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite stratégie établit, en lien avec au moins un instant postérieur à l’instant courant, un rapport de boite de vitesses.
6. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites consignes de dégradation d’avance spécifient une valeur de couple lent qui est constante et qui diffère d’une valeur de couple rapide.
7. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite valeur seuil est comprise entre 800 Nm et 1200 Nm.
8. Dispositif (100) de gestion du fonctionnement d’un moteur thermique (2) entraînant une boite de vitesses (4) à crabots d’un véhicule automobile (1) hybride, caractérisé en ce que ledit dispositif comprend une unité de traitement d’informations, avec un ou plusieurs processeurs, et un support de stockage de données, qui sont configurés pour mettre en oeuvre un procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes.
9. Programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l’exécution des étapes d’un procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 7 lorsque ledit programme est exécuté par au moins un processeur.
10. Support lisible par ordinateur, caractérisé en ce qu’un programme selon la revendication 9 y est enregistré.
11. Véhicule automobile, caractérisé en ce que ledit véhicule embarque un dispositif (100) selon la revendication 8.
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