FR3089162A1

FR3089162A1 - Procédé et système de contrôle continu de l’accélération d’un véhicule automobile hybride

Info

Publication number: FR3089162A1
Application number: FR1872113A
Authority: FR
Inventors: Nicolas BIERINX
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Horse Powertrain Solutions SL
Priority date: 2018-11-30
Filing date: 2018-11-30
Publication date: 2020-06-05
Anticipated expiration: 2038-11-30
Also published as: FR3089162B1

Abstract

Procédé de contrôle continu de l’accélération d’un véhicule automobile à propulsion hybride comportant une pluralité de pièces tournantes capables d’être connectées ou déconnectées. Ledit procédé étant configuré pour conserver le même niveau d’accélération du véhicule lors de la connexion et la déconnexion desdites pièces tournantes. Figure pour l’abrégé : Fig 1

Description

Titre de l'invention : Procédé et système de contrôle continu de l’accélération d’un véhicule automobile hybride [0001] La présente invention concerne le domaine des véhicules automobiles, et plus particulièrement, les véhicules automobiles comprenant une ou plusieurs machines de traction.

[0002] La complexification de la chaîne de traction des véhicules automobiles, notamment avec l’arrivée des véhicules à propulsion hybride, nécessite une prise en compte de l’état des machines de tractions connectées aux roues afin de calculer le niveau de couple à la roue menant à une accélération intempestive du véhicule.

[0003] Les véhicules à propulsion hybride comprennent d’une part un moteur thermique à combustion interne et une ou plusieurs machines électriques pour l’entrainement du véhicule. Le couple requis pour l’entrainement des roues peut être fourni soit par le moteur thermique, soit par la machine électrique, soit par une combinaison du moteur thermique et de la machine électrique.

[0004] On connaît, par exemple, du document LR 3 022 495 -Al deux exemples de configurations d’une transmission hybride sur lesquelles il serait intéressant d’adapter la consigne de couple à la roue en fonction de l’état de la chaîne de traction.

[0005] Un premier exemple de transmission hybride comprend un moteur thermique et une machine électrique d’entrainement, deux arbres primaires concentriques reliés au vilebrequin du moteur thermique et à la machine électrique sans embrayage de coupure, un arbre secondaire relié aux roues du véhicule par un différentiel et un arbre de transfert de mouvement d’un arbre primaire sur l’arbre secondaire et de couplage des arbres primaires. Dans cet exemple, la machine électrique est disposée à l’extrémité opposée de la ligne primaire par rapport au moteur thermique.

[0006] Un deuxième exemple de transmission hybride diffère du premier exemple en ce qu’elle comprend en outre une deuxième machine électrique couplée à l’arbre de transfert.

[0007] Grace à différents dispositifs de couplage, une telle transmission hybride peut fonctionner en mode thermique pur, dans lequel la totalité du couple requis pour l’entrainement des roues est fourni par le moteur thermique, un mode mixte avec l’appoint d’au moins une machine électrique, ou un mode électrique pour, dans lequel la totalité du couple requis pour l’entraînement des roues est fourni par au moins une machine électrique.

[0008] Dans les véhicules automobiles qui ne disposent que d’un moteur thermique pour l’entrainement des roues, il est connu de déterminer une consigne de couple à la roue à partir d’une valeur d’enfoncement de la pédale d’accélérateur et du régime courant du moteur, correspondant ainsi à la « volonté du conducteur » pour obtenir une accélération donnée du véhicule automobile.

[0009] Le calculateur moteur comprend, par exemple, en mémoire une cartographie se présentant sous la forme d’une table dont les entrées sont ledit régime moteur et ledit enfoncement, et dont la sortie correspond à la consigne de couple à la roue.

[0010] Lors d’une étape, le calculateur moteur traduit cette consigne de couple à la roue en une consigne de couple moteur, en fonction du couple à la roue, du rapport de démultiplication entre le moteur et la roue, et éventuellement du rendement la chaîne cinématique, sauf si on considère qu’il est égal à un.

[0011] Le calculateur moteur commande différents actionneurs du moteur afin d’ajuster au moins une quantité d’air et une quantité de carburant, dont la combustion produit le couple à la roue. Ce couple à la roue représente ainsi la volonté du conducteur d’obtenir une certaine accélération du véhicule. En effet, d’après le principe fondamental de la dynamique, le produit de la masse du véhicule par son accélération est égal à la force d’entraînement du véhicule, diminuée par la somme des efforts résistants appliqués au véhicule. Or, la force d’entrainement ou force motrice, appliquée aux roues, provient du couple moteur qui est transmis aux roues via la chaîne de transmission du véhicule, notamment par la boite de vitesses et le différentiel du véhicule.

[0012] Les forces résistantes sont quant à elles constituées de toutes les forces qui s’opposent au roulement du véhicule, telles que notamment, les forces aérodynamiques, comme la force de traînée, les forces de résistantes, les frottements internes, les forces liées à la gravité lorsque le véhicule se déplace sur une pente montante. D’autres forces résistantes sont liées à l’inertie de l’ensemble des pièces tournantes dans le moteur et la chaîne de transmission.

[0013] Le conducteur ajuste la valeur du couple à la roue par un enfoncement donnée de la pédale d’accélérateur dans le but de modifier la force motrice et donc l’accélération.

[0014] De manière générale, il est connu de calibrer la pédale d’accélérateur du véhicule dans des conditions de référence de masse du véhicule et sur route plate.

[0015] Ainsi, l’enfoncement de la pédale d’accélérateur ne produit pas la même accélération lorsque le véhicule roule sur une pente montante ou descendante, ni lorsque le véhicule est plus chargé ou moins chargé que la charge correspondant à la masse de référence.

[0016] Néanmoins, le conducteur du véhicule s’attend à un certain comportement du véhicule en termes de vitesse et d’accélération, compte tenu de son enfoncement de la pédale d’accélérateur et de l’environnement extérieur. Toutefois, toutes accélérations intempestives, c’est-à-dire, auxquelles le conducteur ne s’attend pas, doivent être évitées pour des raisons de sécurité.

[0017] Or, dans les transmissions hybrides, le couple à la roue nécessaire à l’entrainement du véhicule, et dont la valeur de consigne est également fonction de l’enfoncement de la pédale d’accélérateur et du régime moteur, peut provenir soit entièrement du moteur thermique, soit entièrement d’une machine électrique, soit d’une combinaison des deux.

[0018] En général, le calculateur du véhicule supervise en permanence le fonctionnement du moteur et de la (ou les) machine électrique de manière à répartir, par exemple en fonction d’un rendement optimal ou de l’état de charge d’une batterie de la machine électrique, la production du couple entre le moteur et la machine électrique.

[0019] Pour cela, le calculateur décompose en permanence la consigne de couple à la roue en une première valeur de consigne de couple à la roue à fournir par le moteur thermique et une deuxième valeur de consigne de couple à la roue à fournir par la machine électrique. Ensuite, chacun de ces deux valeurs de consigne de couple à la roue est traduite en consigne de couple pour la source motrice correspondante, via le rapport de réduction et le rendement de la chaîne de transmission correspondante.

[0020] Dans tous les cas connus de l’état de la technique, la somme de ces deux consignes de couple à la roue est constamment égale à la consigne de couple à la roue totale issue de la volonté du conducteur.

[0021] Toutefois, les connexions et déconnexions successives de la (ou les) machine électrique, qui ont lieu notamment lors des transitions entre le mode de fonctionnement « thermique pur », le mode « électrique pur » et le mode « mixte », entraînent des risques d’accélérations intempestives.

[0022] Il est donc nécessaire de réduire ces accélérations intempestives du véhicule.

[0023] On connaît des procédés qui permettent de compenser les variations d’accélération du véhicule liées à un écart de masse ou à un écart de pente, par rapport à une accélération attendue sur une route plate et avec une charge, ou masse, de référence.

[0024] On peut se référer à cet égard au document EP 1 045 121 - Al qui décrit un procédé comprenant les étapes de détection d’une ouverture de la pédale d’accélérateur, de détermination d’une force d’entraînement cible en réponse à ladite ouverture et à la vitesse du véhicule, de détermination d’une correction de force d’entraînement préliminaire en réponse à une incrémentation de résistance au roulement, et de détermination d’une correction de force d’entraînement cible en fonction de ladite correction de force d’entraînement préliminaire.

[0025] Un tel procédé permet de réduire la sensation d’amoindrissement des performances provenant d’un roulage en pente montante et/ou avec un chargement important, en évitant les écarts d’accélération par rapport à une accélération attendue dans des conditions de référence (pente nulle, charge standard). Toutefois, un tel procédé ne permet pas de compenser les accélérations intempestives, c’est-à-dire qui ne sont pas maîtrisables par le conducteur, telles que par exemple les accélérations dues à des modifications de la chaîne de traction du véhicule, pilotées par le calculateur du véhicule indépendamment de toute action directe émanant du conducteur.

[0026] On peut également se référer au document FR 2 875 200 - Al qui propose un procédé d’élaboration d’une consigne de commande d’un dispositif de transmission d’un groupe motopropulseur de véhicule automobile, dans lequel on adapte la consigne de couple à appliquer aux roues du véhicule afin d’améliorer le comportement du véhicule en situation de pente et/ou de charge. Le procédé décrit prévoir d’augmenter la consigne de couple issue de la volonté du conducteur correspondant à l’enfoncement de la pédale d’accélération, par rapport à une consigne de couple, pour éviter des écarts d’accélérations liés à la pente ou à la charge.

[0027] Toutefois, un tel procédé ne permet pas davantage de résoudre le problème des accélérations intempestives.

[0028] Enfin, on peut se référer au document US 2018 0126936 - Al qui décrit un procédé d’étalonnage d’un capteur inertiel monté sur un véhicule et apte à déterminer un signal tel que l’accélération du véhicule. Ledit signal peut être utilisé pour déclencher notamment un dispositif de sécurité du véhicule, tel qu’un airbag ou un système de freinage de type electronic stability program, d’acronyme « ESP » en termes anglosaxons.

[0029] Un tel procédé permet de prendre certaines mesures curatives en cas d’apparition d’accélérations intempestives, mais ne permet pas d’en empêcher l’apparition.

[0030] L’objectif de l’invention est donc de pallier ces inconvénients et d’améliorer la sécurité des passagers d’un véhicule automobile en évitant les accélérations intempestives du véhicule qui peuvent se produire indépendamment de la volonté du conducteur.

[0031] Plus précisément, l’invention vise à limite les accélérations liées à la connexion et déconnexion d’éléments de la chaîne de transmission provoquées par le calculateur du véhicule.

[0032] Par « accélérations intempestives », on entend les accélérations qui ne sont pas maîtrisables par le conducteur, telles que par exemple les accélérations dues à des modifications de la chaîne de traction du véhicule, pilotées par le calculateur du véhicule indépendamment de toute action directe émanant du conducteur.

[0033] La présente invention a pour objet un procédé de contrôle continu de l’accélération d’un véhicule automobile comprenant au moins deux sources d’énergies motrices comportant une pluralité de pièces tournantes capables d’être connectées ou déconnectées, dans lequel on détermine une consigne de couple total à la roue de référence en fonction d’un enfoncement de la pédale d’accélérateur du véhicule par le conducteur et du régime moteur. La détermination d’une telle consigne est connue de l’état de la technique et ne sera pas davantage décrite.

[0034] Par couple « total », on entend le couple à la roue fournir par, ou à partir de, l’ensemble des sources d’énergies motrices dépendant de l’enfoncement de la pédale d’accélération et du régime moteur, par l’intermédiaire des chaînes de transmission respectives entre chaque source et les roues motrices.

[0035] Selon le procédé, on détermine une accélération du véhicule automobile, par exemple à l’aide d’un capteur d’accélération du véhicule.

[0036] On détermine ensuite, à l’aide de capteurs présents sur le véhicule, les états des pièces tournantes des sources d’énergies qui peuvent être connectées ou déconnectées, et on calcule une valeur de couple correctif en fonction de l’accélération, de la consigne de couple total à la roue et de l’inertie des pièces tournantes connectées. Ladite valeur de couple correctif est configurée pour vaincre l’inertie de la deuxième source d’énergie motrice lors de sa connexion ou sa déconnexion.

[0037] Ainsi, le procédé permet de conserver le même niveau d’accélération du véhicule lors de la connexion et la déconnexion des pièces tournantes liées à la seconde source d’énergie motrice, par exemple une machine électrique.

[0038] Ainsi, on peut calculer à tout moment le niveau de couple permissible en fonction de l’inertie des composants connectés aux roues du véhicule automobile.

[0039] Avantageusement, on calcule une consigne de couple total à la roue correspondant à la somme de la valeur de couple correctif et de la consigne de couple de référence.

[0040] Par exemple, on répartit la consigne de couple total à la roue entre une première consigne de couple pour la première source d’énergie et une deuxième consigne de couple pour la deuxième source d’énergie, la somme des première et deuxième consignes de couples étant égale en permanence à la somme de la consigne de couple de référence avec la valeur de couple correctif.

[0041] Selon un mode de réalisation, la consigne de couple total à la roue est utilisée pour déclencher un dispositif de sécurité du véhicule, tel qu’un airbag ou un système de freinage de type electronic stability program, d’acronyme « ESP » en termes anglosaxons.

[0042] Ainsi, l’inertie des machines de traction est prise en compte, ce qui permet d’augmenter la marge de couple autorisée par le dispositif de sécurité avant la mise à zéro du calculateur.

[0043] Avantageusement, on détermine une accélération attendue du véhicule en fonction de la consigne de couple total à la route et des efforts résistants, on établit un gabarit en fonction de ladite accélération attendue du véhicule, en appliquant une marge ou une tolérance d’accélération acceptable pour le comportement du véhicule, on compare, en permanence, la valeur de l’accélération réelle du véhicule avec ledit gabarit et on déclenche le dispositif de sécurité si la valeur de l’accélération réelle du véhicule sort du gabarit.

[0044] Selon un deuxième aspect, l’invention concerne un système de contrôle continu de l’accélération d’un véhicule automobile comprenant au moins deux sources d’énergies motrices comportant une pluralité de pièces tournantes capables d’être connectées ou déconnectées, comprenant un module de détermination d’une consigne de couple total à la roue de référence en fonction d’un enfoncement de la pédale d’accélérateur du véhicule par le conducteur et du régime moteur.

[0045] La détermination d’une telle consigne est connue de l’état de la technique et ne sera pas davantage décrite.

[0046] Par couple « total », on entend le couple à la roue à fournir par l’ensemble des sources d’énergies motrices dépendant de l’enfoncement de la pédale d’accélération et du régime moteur.

[0047] Le système comprend en outre un module de détermination d’une accélération du véhicule automobile, par exemple à l’aide d’un capteur d’accélération du véhicule. Le système comprend un module de détermination, à l’aide de capteurs présents sur le véhicule, des états des pièces tournantes des sources d’énergies qui peuvent être connectées ou déconnectées et un module de calcul d’une valeur de couple correctif en fonction de l’accélération, de la consigne de couple total à la roue et de l’inertie des pièces tournantes connectées. Ladite valeur de couple correctif est configurée pour vaincre l’inertie de la deuxième source d’énergie motrice lors de sa connexion ou sa déconnection.

[0048] Ainsi, le système permet de conserver le même niveau d’accélération du véhicule lors de la connexion et la déconnexion des pièces tournantes liées à la seconde source d’énergie motrice, par exemple une machine électrique.

[0049] Ainsi, on peut calculer à tout moment le niveau de couple permissible en fonction de l’inertie des composants connectés aux roues du véhicule automobile.

[0050] Avantageusement, le système comprend un module de calcul d’une consigne de couple total à la roue correspondant à la somme à la somme de la valeur de couple correctif et de la consigne de couple de référence.

[0051] Le système peut comprendre un module de répartition de la consigne de couple total à la roue entre une première consigne de couple pour la première source d’énergie et une deuxième consigne de couple pour la deuxième source d’énergie, la somme des première et deuxième consignes de couples étant égale en permanence à la somme de la consigne de couple de référence avec la valeur de couple correctif.

[0052] Selon un mode de réalisation, le système comprend un module de déclenchement du dispositif de sécurité, tel qu’un airbag ou un système de freinage de type electronic stability program, d’acronyme « ESP » en termes anglo-saxons du véhicule. Ledit module comprend un module de détermination d’une accélération attendue du véhicule en fonction de la consigne de couple total à la route et des efforts résistants, un module de détermination d’un gabarit en fonction de ladite accélération attendue du véhicule, en appliquant une marge ou une tolérance d’accélération acceptable pour le comportement du véhicule, et un module de comparaison, en permanence, de la valeur de l’accélération réelle du véhicule avec ledit gabarit. Ledit module déclenchement du dispositif de sécurité est configuré pour déclencher le dispositif de sécurité lorsque la valeur de l’accélération réelle du véhicule sort du gabarit.

[0053] Ainsi, l’inertie des machines de traction est prise en compte, ce qui permet d’augmenter la marge de couple autorisée par le dispositif de sécurité avant la mise à zéro du calculateur.

[0054] Selon un troisième aspect, l’invention concerne un véhicule automobile comprenant une chaîne de traction comportant au moins deux sources d’énergies motrices comportant une pluralité de pièces tournantes capables d’être connectées ou déconnectées, et un système de contrôle continu de l’accélération dudit véhicule automobile tel que décrit ci-dessus.

[0055] La première source d’énergie peut être une machine thermique et la deuxième source d’énergie peut être une machine électrique.

[0056] D’autres buts, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels :

[0057] [fig-1] est un mode de mise en œuvre d’un procédé de contrôle continu de l’accélération d’un véhicule automobile ; et [0058] [fig.2] illustre, de manière schématique, un système de de contrôle continu de l’accélération d’un véhicule automobile mettant en œuvre le procédé de la figure 1.

[0059] Pour l’entrainement d’un véhicule automobile à une accélération γ, le groupe motopropulseur doit transmettre à la roue motrice un couple menant à un effort d’entrainement F _mot, tel que, selon le principe fondamental de la dynamique, on ait l’équation suivante :

[0060] [Math.l] hi . y — F _{m o} - Σ F _{r t? s} [0061] Avec :

[0062] m, la masse du véhicule, exprimée en kg ; et [0063] EF_res, la somme des forces résistives à l’avancement appliquée au véhicule, exprimée en N.

[0064] Le force motrice F _mot suit la loi selon l’équation suivante :

[0065] [Math.2]

C = F r roue ¹ roue·' [0066] Avec :

[0067] C _mue, le couple à la roue, exprimée en N.m ; et [0068] r, le rayon de la roue, exprimé en m.

[0069] Par ailleurs, dans le cas d’un couple provenant d’un moteur unique, par exemple d’un moteur thermique, on peut écrire l’équation de transfert des couples à partir de la conservation de la puissance en prenant l’hypothèse d’un rendement de 1 selon l’équation suivante :

[0070] [Math.3]

P = P * mot ¹ roue [0071] implique:

[0072] [Math.4]

C _moÎ.bJ _moi — C _{r oue} .L·) _roue [0073] implique:

[0074] [Math.5]

C mot ~~ C roueroue ! mot [0075] Avec :

[0076] P _mot et P _roue, respectivement la puissance moteur et la puissance transmise à la roue ; et [0077] C _mot, C _roue, ω _roue et ω _mot, respectivement le couple moteur, le couple à la roue, la vitesse de rotation de la roue et la vitesse de rotation du moteur.

[0078] On peut donc écrire la force motrice selon l’équation suivante :

[0079] [Math.6] p _ U m or mot m o t 1' ' (A γ o u g [0080] Avec :

[0081] ω _mot sur ω _{mu e}, l’inverse du rapport de démultiplication, ou rapport de réduction, entre le moteur et les roues. Le rapport correspondant notamment au rapport de boîte engagé.

[0082] Dans la décomposition des efforts résistants EF_res, on peut trouver notamment :

[0083] Les forces aérodynamiques :

[0084] [Math.7]

F_a =O.5.p.S.C_x.V² [0085] Avec :

[0086] ρ, la masse volumique de l’air ;

[0087] S, la surface frontale du véhicule ;

[0088] C _x , le coefficient de traînée ; et [0089] V, la vitesse du véhicule.

[0090] [0091]	On trouve également la force de résistante au roulement : [Math. 8] F_ro = m.g.C_rr
[0092] [0093] [0094] [0095] [0096]	Avec : g, l’accélération de la pesanteur ; et C _rr, le coefficient de résistance des pneus. On trouve en outre la force à vaincre en pente, notamment en pente montante : [Math.9] F _p = m.g.sin (a )
[0097] [0098] [0099]	Avec : a, la pente de la route. Enfin, il faut ajouter à ces forces résistantes, des forces d’inertie liées à tout élément massique de la chaîne de traction en rotation autour d’un axe, comportant de ce fait une inertie en rotation telles que :
[0100]	[Math. 10] C p _ ^c merl .x ^r inert.x ~ Y
[0101]	Le couple d’inerte C _inerLx d’un élément massique en accélération rotative dans la chaîne de traction peut être exprimé en fonction de la dérivée de sa vitesse de rotation ώ_χ et de son moment d’inertie I_x selon l’équation suivante :
[0102]	[Math. 11] C = Iv.üj V mert_x!Q
[0103]	On peut ensuite exprimer le couple C _{inertX /o} à la roue correspondant en accord avec l’équation de transfert de couple ci-dessus, ω _{rou e} étant la vitesse de rotation roue selon l’équation suivante :
[0104]	[Math. 12] c = c ( ^χ ) ^inertX1 roue roue J
[0105] [0106]	Soit : [Math. 13] c — t ( ^ωx Ί² inerr_xlroue ~~ ^1χ·^ω roue \ bJ _roile )
[0107]	Or, l’accélération de la roue ώ _{rou e} et l’accélération longitudinale γ du véhicule sont reliées par la relation suivante :
[0108]	[Math. 14] Y rou e F

[0109] On peut donc écrire :

[0110] [Math. 15] r r Y { ^ωχ Ί² inert _νι %’ ^- \ W _roue ) ^,ι ' ^ιλ / roue [OUI] Avec:

[0112] ω χ _sura> _roue, l’inverse du rapport de démultiplication, ou rapport de réduction, entre la pièce X et la roue.

[0113] Le principe fondamental de la dynamique, tenant compte de ces forces d’inertie F _inert des éléments massiques en rotation de la chaîne de traction, s’écrit comme suit :

[0114] [Math. 16] rn-Y = - Fa - F_ro - F_p - F_inert [0115] Le terme F _inert contenant la somme des inerties de toutes les pièces xl, x2, ... xi,

.. .xn de la chaîne de traction, ramenées chacune à la roue s’écrit selon l’équation suivante :

[0116] [Math. 17] f = y [ ² ^r inertie.roue ί[ roue I [0117] et:

[0118] [Math. 18] c = y ά I ² ^inertie.roue f [ Γ ^Λ x^rouel [0119] Avec :

[0120] F_{inertie roue>} la force à la roue des composants en rotation, exprimée en N ;

[0121] Cinertireroue, le couple à la roue des composants en rotation, exprimé en N.m ;

[0122] r, le rayon de la roue, exprimé en m ;

[0123] œ_xi, la vitesse de rotation angulaire d’une pièce X de la chaîne de traction, exprimée en rad/s ;

[0124] co_roue, la vitesse de rotation angulaire des roues, exprimée en rad/s ;

[0125] m, la masse du véhicule, exprimée en kg ;

[0126] γ, le niveau d’accélération longitudinale du véhicule, déterminée par exemple par capteur, exprimée en m/s² ; et [0127] I_x, l’inertie en rotation de la pièce X de la chaîne de traction que l’on mesure lors de sa conception mécanique, exprimée en kg/m².

[0128] Dans le cas d’un véhicule ne comportant qu’un moteur thermique, aucun autre élément de la chaîne de traction lié à un moteur électrique ne peut être connecté ou déconnecté. L’équation 18 ci-dessus correspond alors à la somme des inerties Ix toujours présentes (moteur, primaire de boite, embrayage...) lorsque le moteur est en prise, et la consigne de couple à la roue peut alors être déterminée pour vaincre la somme des inerties et toutes les autres forces résistives en fonction de l’enfoncement pédale et d’un régime moteur, de manière à obtenir une accélération γ donnée du véhicule.

[0129] Toutefois, lorsque le véhicule automobile est à propulsion hybride, c’est-à-dire qu’il comprend un moteur thermique et au moins une machine électrique, l’ensemble des pièces tournantes liées à la machine électrique viennent s’ajouter instantanément aux masses tournantes liées au moteur thermique.

[0130] Ainsi, si la consigne de couple à la roue C _mot n’est pas modifiée, comme c’est le cas dans l’état de la technique cité, la connexion soudaine des pièces tournantes liées à la machine électrique génère une baisse subite de l’accélération γ du véhicule liée à l’ajout soudain d’une force d’inertie supplémentaire. Inversement, la déconnexion soudaine des pièces tournantes liées à la machine électrique génère une accélération subite du véhicule liée.

[0131] L’organigramme représenté sur la figure 3 illustre un exemple d’un procédé 10 de contrôle continu de l’accélération d’un véhicule automobile à au moins deux sources d’énergie motrices. Le procédé est configuré pour conserver le même niveau d’accélération du véhicule lors de la connexion et la déconnexion des pièces tournantes liées à la seconde source d’énergie motrice, par exemple une machine électrique.

[0132] Le procédé 10 comprend une étape 11 de détermination d’une consigne C _mot de couple total à la roue de référence en fonction de l’enfoncement de la pédale d’accélérateur par le conducteur et du régime moteur. La détermination d’une telle consigne est connue de l’état de la technique et ne sera pas davantage décrite.

[0133] Par couple « total », on entend le couple à fournir par l’ensemble des sources d’énergie motrices dépendant de l’enfoncement de la pédale d’accélération et du régime moteur.

[0134] Le procédé 10 comprend en outre une étape 12 de détermination d’une accélération γ du véhicule automobile, par exemple à l’aide d’un capteur d’accélération (non représenté) du véhicule.

[0135] A l’étape 13, le procédé détermine, à l’aide de capteurs présents sur le véhicule, les états E des éléments massiques tournants de la chaîne de traction qui peuvent être connectés ou déconnection.

[0136] A l’étape 14, on calcule une valeur de couple correctif ôC pour vaincre l’inertie de la deuxième source d’énergie motrice lors de sa connexion ou se déconnecte.

[0137] Cette valeur de couple correctif ôC se calcule en appliquant le principe fondamental de la dynamique selon l’équation suivante :

[0138] [Math. 19] v, ,, é _mo f + <5 C (d mot p p p p I ^mach elec _v I mach elec ,, ^m-Y = r - F _a - r _ro - r _f) - r _jnert - [ _r x ( ω ) // [0139] Sachant que l’ancienne équation du principe fondamental de la dynamique s’écrivait :

[0140] [Math.20]

m.y = ^C;J''. f f _F » i (Λ/ fOUi? ' * G» T? lllt.fl [0141] Avec :

[0142] F _inert, désignant les forces d’inertie des composants en rotation toujours connectés [0143] On déduit par différence que la compensation de couple à la roue pour éviter toute accélération intempestive liée à la simple connexion du composant « machine électrique » est telle que :

[0144] [Math.21] [0145] Avec:

[0146] i, un composant tournant de la deuxième source d’énergie ;

[0147] Hi, un booléen égal à 1 quand le composant i est connecté à la chaîne de traction ;

[0148] r, le rayon de la roue, exprimé en m ;

[0149] co_xi, la vitesse de rotation angulaire du composant i de la chaîne de traction, exprimée en rad/s ;

[0150] co_roue, la vitesse de rotation angulaire des roues, exprimée en rad/s ;

[0151] m, la masse du véhicule, exprimée en kg ;

[0152] γ, le niveau d’accélération longitudinale du véhicule, déterminée par exemple par capteur, exprimée en m/s² ; et [0153] I_xi, l’inertie en rotation du composant i de la chaîne de traction que l’on mesure lors de sa conception mécanique, exprimée en kg/m².

[0154] Cette compensation fonctionne dans le cas où la totalité de la consigne de couple à la roue continue de provenir que d’une seule source d’énergie, telle que le moteur thermique, la deuxième source d’énergie, telle que la machine électrique ne fournissant aucune couple moteur.

[0155] Pour éviter l’accélération intempestive liée à la connexion de la deuxième source d’énergie motrice, la compensation ou valeur de couple correctif ôC doit se superposer à la consigne de couple de référence C _mot pour obtenir une consigne de couple total à la roue C _total à l’étape 15.

[0156] Cette compensation de couple doit également être appliquée lors des transitions de mode de propulsion, par exemple lors d’une transition d’un mode thermique pur vers un mode mixte, au cours de laquelle la répartition de la consigne de couple total à la route C tôtai est répartie, à l’étape 16, entre une première consigne de couple à la roue Cl pour la machine thermique, ou plus généralement la première source d’énergie et une deuxième consigne de couple à la roue C2 pour la machine électrique, ou plus gé néralement la deuxième source d’énergie. La somme des première et deuxième consignes de couples à la roue Cl et C2 est égale en permanence à la somme de la consigne de couple de référence C _mot avec la valeur de couple correctif <5C.

[0157] Tel qu’illustré sur la figure 1, la consigne de couple total à la route C _total calculée à l’étape 15 peut être utilisée pour déclencher un dispositif de sécurité (non représenté) du véhicule, tel qu’un airbag ou un système de freinage de type electronic stability program, d’acronyme « ESP » en termes anglo-saxons.

[0158] Le procédé 10 comprend à cet effet une étape 17 de détermination d’une accélération attendue y_att du véhicule en fonction de la consigne de couple total à la route C_totai et des efforts résistants F_res.

[0159] A partie de cette accélération attendue y_att du véhicule, on établit, à l’étape 18, un gabarit SI en appliquant une marge ou une tolérance d’accélération acceptable (en plus ou en moins) pour le comportement du véhicule.

[0160] A l’étape 19, on compare, en permanence, la valeur de l’accélération réelle γ du véhicule, déterminée à l’étape 12, avec ledit gabarit SI autour de l’accélération attendue y_att du véhicule. Si la valeur de l’accélération réelle γ du véhicule sort du gabarit SI, c’est-à-dire, si la tolérance d’accélération est dépassée, le dispositif de sécurité est déclenché. Le dispositif de sécurité peut mettre en œuvre des contremesures, telles que par exemple, un fonctionnement du véhicule en mode dégradé, la mise à zéro du calculateur du véhicule, un freinage de type ESP, etc...

[0161] Si la valeur de l’accélération réelle γ du véhicule est inférieure au gabarit SI, on revient à l’étape 17.

[0162] La figure 2 illustre, de manière schématique, un système 30 de de contrôle continu de l’accélération d’un véhicule automobile mettant en œuvre le procédé 10 de la figure 1.

[0163] Le système 30 comprend un module 31 de détermination d’une consigne C_mot de couple total à la roue de référence en fonction de l’enfoncement de la pédale d’accélérateur par le conducteur et du régime moteur. La détermination d’une telle consigne est connue de l’état de la technique et ne sera pas davantage décrite.

[0164] Par couple « total », on entend le couple à fournir par l’ensemble des sources d’énergie motrices dépendant de l’enfoncement de la pédale d’accélération et du régime moteur.

[0165] Le système 30 comprend en outre un module 32 de détermination d’une accélération γ du véhicule automobile, par exemple à l’aide d’un capteur d’accélération (non représenté) du véhicule.

[0166] Le système 30 comprend en outre un module 33 de détermination, à l’aide de capteurs présents sur le véhicule, des états E des éléments massiques tournants de la chaîne de traction qui peuvent être connectés ou déconnectés.

[0167] Le système 30 comprend en outre un module 34 de calcul d’une valeur de couple correctif ôC pour vaincre l’inertie de la deuxième source d’énergie motrice lors de sa connexion ou de sa déconnexion.

[0168] Cette valeur de couple correctif ôC se calcule en appliquant le principe fondamental de la dynamique selon les équations 19 à 21 ci-dessus.

[0169] Cette compensation fonctionne dans le cas où la totalité de la consigne de couple à la roue continue de provenir que d’une seule source d’énergie, telle que le moteur thermique, la deuxième source d’énergie, telle que la machine électrique ne fournissant aucune couple moteur.

[0170] Pour éviter l’accélération intempestive liée à la connexion de la deuxième source d’énergie motrice, le système 30 comprend un module 35 de calcul d’une consigne de couple total à la roue C_totai correspondant à la somme de la valeur de couple correctif <5 C et de la consigne de couple de référence C_mot.

[0171] Cette compensation de couple doit également être appliquée lors des transitions de mode de propulsion, par exemple lors d’une transition d’un mode thermique pur vers un mode mixte, au cours de laquelle la répartition de la consigne de couple total à la route Ctotai est répartie.

[0172] Le système 30 comprend à cet effet un module 36 de répartition de la consigne de couple total à la route C_totai entre une première consigne de couple à la roue Cl pour la machine thermique, ou plus généralement la première source d’énergie et une deuxième consigne de couple à la roue C2 pour la machine électrique, ou plus généralement la deuxième source d’énergie. La somme des première et deuxième consignes de couples à la roue Cl et C2 est égale en permanence à la somme de la consigne de couple de référence C_motavec la valeur de couple correctif <5C.

[0173] Tel qu’illustré sur la figure 2, la consigne de couple total à la route C_totaipeut être utilisée pour déclencher un dispositif de sécurité (non représenté) du véhicule, tel qu’un airbag ou un système de freinage de type electronic stability program, d’acronyme « ESP » en termes anglo-saxons.

[0174] Le système 30 comprend à cet effet un module 40 de déclenchement du dispositif de sécurité du véhicule.

[0175] Ledit module 40 comprend un module 41 de détermination d’une accélération attendue y_att du véhicule en fonction de la consigne de couple total à la route C_totai et des efforts résistants F_res.

[0176] Le module 40 comprend en outre un module 42 de détermination d’un gabarit SI en fonction de ladite accélération attendue y_att du véhicule et d’une marge ou une tolérance d’accélération acceptable pour le comportement du véhicule.

[0177] Le module 40 comprend en outre un module 43 de comparaison, en permanence, de la valeur de l’accélération réelle γ du véhicule avec ledit gabarit SI autour de l’accélération attendue y_att du véhicule. Si la valeur de l’accélération réelle γ du véhicule sort du gabarit SI, le dispositif de sécurité est déclenché. Le dispositif de sécurité peut mettre en œuvre des contre-mesures, telles que par exemple, un fonctionnement du véhicule en mode dégradé dit « limp home » dans lequel la vitesse du véhicule est limitée et le conducteur est invité à faire diagnostiquer le véhicule, la mise à zéro du calculateur du véhicule, un freinage de type ESP, etc...

[0178] Ainsi, grâce à l’invention, l’inertie des machines de traction est prise en compte, ce qui permet d’augmenter la marge de couple autorisée par le dispositif de sécurité avant la mise à zéro du calculateur.

[0179] L’invention permet de calculer à tout moment le niveau de couple permissible en fonction de l’inertie des composants connectés aux roues du véhicule automobile

Claims

Revendications [Revendication 1] Procédé de contrôle continu de l’accélération d’un véhicule automobile à propulsion hybride comprenant au moins deux sources d’énergies motrices comportant une pluralité de pièces tournantes capables d’être connectées ou déconnectées, dans lequel : on détermine une consigne (C_mot) de couple total à la roue de référence en fonction d’un enfoncement de la pédale d’accélérateur du véhicule par le conducteur et du régime moteur ; et on détermine une accélération (γ) du véhicule automobile ; caractérisé en ce que : on détermine les états (E) des pièces tournantes des sources d’énergies qui peuvent être connectées ou déconnectées ; et on calcule une valeur de couple correctif (ôC) en fonction de l’accélération (γ), de la consigne (C_mot) de couple total à la roue et de l’inertie des pièces tournantes connectées, ladite valeur de couple correctif (ôC) étant configurée pour vaincre l’inertie de la deuxième source d’énergie motrice lors de sa connexion ou sa déconnection. [Revendication 2] Procédé selon la revendication 1, dans lequel on calcule une consigne de couple total à la roue (C_totai) correspondant à la somme de la valeur de couple correctif (ôC) et de la consigne de couple de référence (C_mot). [Revendication 3] Procédé selon la revendication 2, dans lequel on répartit la consigne de couple total à la roue (C_totai) entre une première consigne de couple à la roue (Cl) pour la première source d’énergie et une deuxième consigne de couple à la roue (C2) pour la deuxième source d’énergie, la somme des première et deuxième consignes de couples à la roue (Cl ; C2) étant égale en permanence à la somme de la consigne de couple de référence (C_mot) avec la valeur de couple correctif (ôC). [Revendication 4] Procédé selon la revendication 2 ou 3, dans lequel on utilise la consigne de couple total à la roue (C_totai) pour déclencher un dispositif de sécurité du véhicule. [Revendication 5] Procédé selon la revendication 4, dans lequel on détermine une accélération attendue (y_att) du véhicule en fonction de la consigne de couple total à la route (C_totai) et des efforts résistants (F_res), on établit un gabarit (SI) en fonction de ladite accélération attendue (y_att) du véhicule, on compare, en permanence, la valeur de l’accélération réelle (γ) du véhicule avec ledit gabarit (SI) et on déclenche le dispositif de sécurité si la valeur de l’accélération réelle (γ) du véhicule sort du gabarit (SI).

[Revendication 6] Système (30) de contrôle continu de l’accélération d’un véhicule automobile à propulsion hybride comprenant au moins deux sources d’énergies motrices comportant une pluralité de pièces tournantes capables d’être connectées ou déconnectées, comprenant un module (31) de détermination d’une consigne (C_mot) de couple total à la roue de référence en fonction d’un enfoncement de la pédale d’accélérateur du véhicule par le conducteur et du régime moteur, un module (32) de détermination d’une accélération (γ) du véhicule automobile, caractérisé en ce qu’il comprend : un module (33) de détermination des états (E) des pièces tournantes des sources d’énergies qui peuvent être connectées ou déconnectées ; et un module (34) de calcul d’une valeur de couple correctif (<5C) en fonction de l’accélération (γ), de la consigne (C_mot) de couple total à la roue et de l’inertie des pièces tournantes connectées, ladite valeur de couple correctif (<5C) étant configurée pour vaincre l’inertie de la deuxième source d’énergie motrice lors de sa connexion ou sa déconnexion. [Revendication 7] Système (30) selon la revendication 6, comprenant un module (35) de calcul d’une consigne de couple total à la roue (C_totai) correspondant à la somme à la somme de la valeur de couple correctif (<5C) et de la consigne de couple de référence (C_mot). [Revendication 8] Système (30) selon la revendication 7, comprenant un module (36) de répartition de la consigne de couple total à la roue (C_totai) entre une première consigne de couple à la roue (Cl) pour la première source d’énergie et une deuxième consigne de couple à la roue (C2) pour la deuxième source d’énergie, la somme des première et deuxième consignes de couples à la roue (Cl ; C2) étant égale en permanence à la somme de la consigne de couple de référence (C_mot) avec la valeur de couple correctif (<5C) [Revendication 9] Système (30) selon la revendication 7 ou 8, comprenant un module (40) de déclenchement du dispositif de sécurité du véhicule, ledit module (40) comportant un module (41) de détermination d’une accélération attendue (y_att) du véhicule en fonction de la consigne de couple total à la route (Ctotai) et des efforts résistants (F_res), un module (42) de détermination d’un gabarit (SI) en fonction de ladite accélération attendue (γ _att) du véhicule et un module (43) de comparaison, en permanence, de la valeur de l’accélération réelle (γ) du véhicule avec ledit gabarit (SI), ledit module (40) étant configuré pour déclencher le dispositif de

sécurité lorsque la valeur de l’accélération réelle (γ) du véhicule sort du gabarit (SI).

[Revendication 10] Véhicule automobile à propulsion hybride comprenant une chaîne de traction comportant au moins deux sources d’énergies motrices comportant une pluralité de pièces tournantes capables d’être connectées ou déconnectées, et un système (30) de contrôle continu de l’accélération dudit véhicule automobile selon l’une quelconque des revendications 6 à 9.