FR2720699A1 - Procédé de commande d'un moteur de véhicule à confort amélioré. - Google Patents

Procédé de commande d'un moteur de véhicule à confort amélioré. Download PDF

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Abstract

Procédé de commande d'un moteur d'un véhicule à partir d'organes de conduite du véhicule, le moteur recevant au moins un signal de commande généré par un des organes de conduite et susceptible de varier, procédé dans lequel on maintient la dérivée dans le temps du signal de commande en deçà d'une valeur maximale de confort déterminée en fonction inverse des variations du signal. Application aux voitures électriques.

Description

Procédé de commande d'un moteur de véhicule
à confort amélioré
Pour la conduite d'un véhicule à moteur, le conducteur dispose d'organes de conduite pour en régler la vitesse. Si l'on considère une voiture, et en particulier une voiture électrique, la pédale d'accélérateu- règle L'ampIituc- et le sehS du courant traversant le moteur. En cas d'enfoncel~-t rapide ou de relachement rapide de cette -idde, le moteur eus c immédiatement sollicité et applique à la voiture une accélération ou une décélération brutale. Cette variation de vitesse modifie l'équilibre existant des divers éléments de la chaîne cinématique s'étendant du moteur aux roues, qui pouvaient à ce moment être relativement libres de "flotter" les uns par rapport aux autres, et les entraîne dans une action de coopération brutale.
Chacun des éléments de la chaîne a une inertie mécanique particulière qui peut retarder sa réaction l'action évoquée ci-dessus, si bien que cette coopération peut ne s'établir qu'après un régime oscillant relativement long et qui, surtout, peut secouer le conducteur.
Il est connu de limiter l'accélération en fixant, toujours dans l'exemple de la voiture électrique, une limite maximale à la dérivée temporelle du courant.
Une dérivée temporelle exprime la pente d'une courbe représentative d'une fonction, en l'espèce la fonction exprimant l'évolution du courant dans le temps. A une pente faible correspond donc une accélération faible, sans à-coups.
Cette solution n'est pas satisfaisante car, même dans le cas d'une variation de courant relativement faible, donc de courte durée, il se produit quand même des secousses.
La présente invention vise à réduire ces secousses.
A cet effet, l'invention concerne un procédé de commande d'un moteur d'un véhicule à partir d'organes de conduite du véhicule, le moteur recevant au moins un signal de commande généré par un des organes de conduite et susceptible de varier, procédé dans lequel on maintient la dérivée dans ls temps dw signal de commanda en deçà d'une valeur maximale, caractérisé par le fait qu'on maintient la dérivée dans le temps du signal de commande en deçà d'une valeur de confort déterminée en fonction inverse des variations du signal.
Ainsi, une faible variation du signal de commande n'a d'effet sensible qu'après une durée déterminée par la valeur de confort, qui correspond à une limite maximale de l'accélération, ou décélération, du véhicule. De ce fait, les éléments de la chaîne cinématique, qui flottaient éventuellement les uns par rapport aux autres avant que la variation du signal ne se produise, ne sont que faiblement sollicités pour venir coopérer entre eux et n'ont donc pas tendance à osciller et à créer des à-coups.
Si, dans une voiture électrique, le signal de commande est le courant d'alimentation du moteur, dans une voiture à combustion interne c'est le flux de comburant envoyé au moteur.
L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante du mode de mise en oeuvre préféré du procédé de commande de 1 invention, appliqué à une voiture électrique, en référence au dessin annexé, sur lequel: - la figure 1 illustre le procédé de l'art antérieur et - la figure 2 illustre le procédé de l'invention.
La figure 1 représente l'amplitude du courant d'induit I du moteur rotatif de la voiture électrique, porté en ordonnée, en fonction du temps t, porté en abscisse.
On rappellera que le courant d'induit, fourni par la batterie de la voiture, traverse le rotor du moteur pour lui fournir une énergie qui est transformée en un couple moteur. La vitesse de rotation du rotor, et donc la puissance du moteur, varie de ca fait dans le mère sens que le courant d'induit.
La commande de la vitesse du moteur est effectués à partir d'une pédale d'accélérateur, à travers un capteur de course de la pédale créant un signal de conduite qui fait croître l'intensité du courant d'induit du moteur avec l'enfoncement de la pédale.
Lorsque la pédale d'accélérateur est enfoncée brusquement, le signal de conduite présente un front raide montant et le courant d'induit I devrait présenter sensiblement un front 1 de même forme, entre deux paliers Il et I2.
Dans l'art antérieur, on remplaçait le front raide 1 par un front incliné 2, représenté par une ligne em pointillés, de pente, ou dérivée temporelle, oIM/dt déterminée. La durée TO du front 2 était donc proportionnelle à l'écart ol = I2-I1 entre les deux paliers de courant d'induit I1 et 12. Ainsi, quelle que soit la variation oI du courant d'induit, la dérivée dans le temps du signal de commande était maintenue en deçà de la valeur maximale oIM/dt.
Pour illustrer le procédé de l'invention, trois alternances du courant d'induit I sont représentées sur la figure 2, en fonction du temps t.
La première alternance correspond à un courant d'induit arbitrairement dit positif car il crée un couple moteur, ou de traction. Partant d'un courant nul, la première alternance comporte trois paliers 12, 14 et 16 respectivement précédés de deux fronts montants ll et 13 et d'un front descendant 15. Un front descendant 17 suit le palier 16 et ramène le courant à zéro.
La deuxième alternance présente, pour des courants négatifs créant un couple de freinage, sensiblement la même forme que la première alternance et comporte des paliers et des fronts 21 à 27 homologues des paliers et fronts 11 à 17.
La représentation de la troisième alternance 30, positive, est juste amorcée.
Pour mettre en oeuvre le procédé de l'invention, on surveille, par le capteur, la course de la pédale d'accélérateur pour déterminer le courant des paliers ci-dessus, sa position de repos correspondant à un courant négatif de freinage moteur, prédéterminé, et son enfoncement maximal correspondant à un courant moteur prédéterminé. Dans cet exemple, le courant moteur varie linéairement avec la course de la pédale entre ces deux valeurs extrêmes de courant.
Ayant ainsi déterminé, par interpolation, la valeur du courant I11 à appliquer au moteur, on calcule la pente temporelle Poil, ou dI/dt, du front il, correspondant au passage du courant d'induit de la valeur 0 à la valeur I11, par la formule
Pîl = dI/dt = oI/ T1 avec = = I11 - O et T1 = valeur d'un seuil minimal de durée du front 11.
Exprimé autrement, on a la relation suivante: oI / (dI/dt) = constante.
La dérivée temporelle Pîl représente une valeur de confort déterminée en fonction inverse de la variation du signal de commande.
La durée Tl représente une durée de confort déterminée, qui permet de garantir que toute variation du courant d'induit s'étendra sur au moins cette durée de confort, c'est-à-dire que l'accélération, positive ou négative, sera limitée et que les à-coups seront supprimés ou au moins réduits. En particulier, les faibles variations du courant d'induit correspondront à une dérivée temporelle très faible, donc n'engendreront pas d'à-coups.
On maint en ainsi ia dérivée dans le temps do signal de commande en deçà de la valeur de confort Poil, déterminée en fonction inverse des variations du signal et on détermine la valeur de confort P11 en lui faisant correspondre une variation xI du signal de commande de durée de confort T1 déterminée. De ce fait, le confort de la voiture est amélioré par la réduction des à-coups lors des accélérations et des décélérations.
Un bloc de calcul, relié au capteur de position, effectue les calculs définissant le courant I, afin de commander un circuit connu de réglage du courant d'induit I du moteur.
On procède de meme pour les fronts 13 et 15. Pour le front 17 de retour à zéro du courant, le seuil T1 est remplacé par un seuil T2. Ce changement de valeur de seuil de durée est dû au fait qu'il est adapté au comportement cinématique des éléments de la voiture, dont la constante de temps en oscillation dépend des accélérations qu'ils subissent. En particulier, le passage à une accélération nulle (courant I = 0) modifie l'amplitude et la fréquence de résonance de ces éléments. Ainsi, on détermine la durée de confort, T1 ou
T2, en fonction du sens de variation de la force du moteur et, ici, en fonction de la valeur finale du courant, pour laquelle l'accélération décroît à une valeur nulle.
Le procédé est applicable de même pour la deuxième alternance, en remplaçant la paire de valeurs de seuil T1 et T2 par une paire de valeurs de seuil T3 et T4, pour tenir compte du comportement différent des éléments, en accélération ou en freinage.
En résumé, le choix, pour chaque alternance, entre les valeurs T1 et T2, dans un cas, et T3 et T4, dans l'autre cas, de la durée de confort est, comme expliqué ci-dessus, fonction du sens de variation de la force exercée par le moteur.
En outre, à chaque alternance sont associées deux valeurs spécifiques, T1, T2 et T3, T4, c'est-à-dire que l'on détermine la durée de confort T1 ou T2 et T3 ou T4 en fonction du sens de la force exercée par le moteur sur le véhicule.
Le comportement cinématique des éléments de la voiture est ainsi pris en compte de façon précise dans les quatre configurations définies ci-dessus.
Dans cet exemple, il est aussi prévu de limiter la variation temporelle dI/dt du courant d'induit appliqué au moteur à la valeur de pente temporelle maximale oIM/dt, c'est-à-dire que l'on substitue la valeur maximale eIM/dt à la valeur de confort dIM/dt dans le cas où celle-ci serait plus grande que celle-là, ce qui interviendrait dans le cas d'un variation de courant CI importante.
L'invention n'est pas limitée à un moteur rotatif mais peut aussi être appliquée à un moteur linéaire.

Claims (5)

REVENDICATIONS
1. Procédé de commande d'un moteur d'un véhicule à partir d'organes de conduite du véhicule, le moteur recevant au moins un signal de commande généré par un des organes de conduite et susceptible de varier, procédé dans lequel on maintient la dérivée dans le temps du sianal de commande (dI/dt) en deçà d'une valeur maximale (dIM/dt), aracterise par ie fait qu'on maintient la dérivée dans le tenps Kdisit) du signal de commande en deçà d'une valeur de confort tdIM/dt) déterminée en fonction inverse des variations (oI) du signal.
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel on détermine la valeur de confort (dIM/dt) en lui faisant correspondre une variation de signal de commande (oI) de durée de confort déterminée (T1-T4).
3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel on substitue ladite valeur maximale (CIM/dt) à la valeur de confort (dIM/dt) dans le cas où celle-ci (dI/dt) serait plus grande que celle-là (CI/dt).
4. Procédé selon l'une des revendications 2 et 3, dans lequel on détermine ladite durée de confort (T1,
T2 ; T3, T4) en fonction du sens de la force exercée par le moteur sur le véhicule.
5. Procédé selon l'une des revendications 2 à 4, dans lequel on détermine ladite durée de confort (T1, T3 ;
T2, T4) en fonction du sens de variation de la force du moteur.
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