WO2024227995A1 - Dispositif de commande d'au moins un moteur électrique d'un véhicule - Google Patents

Dispositif de commande d'au moins un moteur électrique d'un véhicule Download PDF

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WO2024227995A1
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Definitions

  • the present invention relates to a vehicle comprising a pedal assembly used to control the movement of the vehicle at least in part by means of an electric motor.
  • the invention can be applied to electrically assisted vehicles and vehicles with exclusively electric propulsion.
  • the invention relates to a series hybrid vehicle comprising a pedal assembly, i.e. a pedal vehicle without mechanical transmission between the pedal assembly and the drive wheel(s), providing traction or propulsion by means of an electric motor.
  • series hybrid in certain classifications to show that the vehicles comprise two electric motors mounted in “series”: a motor operating mainly as a generator at the pedal assembly and a motor associated with the drive wheel.
  • hybrid reveals that the energy used to move the vehicles comes from both the mechanical energy applied to the pedal assembly and the electrical energy contained in a battery.
  • the invention relates to the technical field of land transport and can be implemented for leisure, sports or utility vehicles, for example for delivery vehicles.
  • PRIOR ART Pedal vehicles are currently experiencing significant growth with the development of electrical assistance solutions.
  • Electrically assisted vehicles are generally composed of a pedal assembly, a drive wheel providing traction or propulsion of the vehicle, a mechanical transmission connecting the pedal assembly to the drive wheel, an electric motor and a battery powering the electric motor.
  • an electrically assisted vehicle always incorporates a mechanical transmission connecting the pedal assembly to the drive wheel, for example a chain or a belt.
  • Electrical assistance can be used to limit the efforts required to rotate the drive wheel or the pedal assembly. With electric assistance, it is possible to obtain cycles or velomobiles of low weight and volume that can weigh less than 50 kg, typically between 30 and 50 kg. For these vehicles, the power of the electric assistance amounts to a few hundred Watts, typically 200 to 300 W. Their speed is relatively low, less than or close to 25 km/h.
  • the electric propulsion is done by means of one or more motors with a total power of several kilowatts. Their speed is relatively high, most models being designed to travel at 80-120 km/h. These velomobiles travel on motor roads, like a conventional car.
  • the document EP3154815 describes for example such a vehicle. The lightness of these velomobiles allows them, with equal battery carrying weight, to have a greater autonomy compared to an electric car.
  • the speed control can be carried out by the driver by means of the pedals.
  • the instruction applied to the propulsion motor is for example a function of the rotation rate of the pedals, and it is determined so that the motor accelerates the rotation of the wheel by the engine torque that it generates.
  • the power applied by the engine to the wheels can reach several thousand watts, and up to 10 or 12 kilowatts in particular, to allow circulation on the road normally reserved for cars.
  • the pedal user can only achieve a power of a few hundred watts, and an average user will have difficulty maintaining a power greater than 250 watts over time.
  • a simple proportionality between the two powers, of the motor and the pedal does not allow comfortable and precise driving. At low powers, speed control is not precise, and at high speeds the significant power developed cannot be maintained by the user.
  • the natural variations in the power developed by the user on the pedal result in significant power variations at the motor level and therefore a non-uniform speed which is detrimental to the comfort and perceived quality of the vehicle.
  • Document EP3978345 discloses a variable proportionality control device and method , the proportionality coefficient varying with the selection of a gear ratio from a selection, thus emulating a cycle with different chainrings and sprockets for example.
  • the user must however manually select the gear ratio, and the change is discrete and is accompanied by a power discontinuity.
  • This same problem can be posed for an electrically assisted vehicle that uses a very high electrical assistance ratio, typically greater than 50%.
  • There is therefore a need for a method for controlling the propulsion of an electric vehicle, with electrical assistance or a series hybrid, by means of a pedal assembly allowing: to precisely control the power of the engine, to reduce power variations at the engine level, and to maintain a high speed over a long period without excessive effort from the user.
  • the invention proposes a device for controlling at least one electric motor of an electric vehicle with electric propulsion or traction controlled by a pedal assembly. More specifically, the invention proposes to implement an acceleration power control with a comparison between the power applied by the user and an expected power, obtained from a set of stationary regimes of the pedal assembly defining the instantaneous power applied by the user to the pedals necessary to maintain the speed of the vehicle.
  • the vehicle comprises: - at least one pedal associated with means for estimating the instantaneous power applied by the user to the pedals; - means for estimating state variables, typically but not necessarily or exclusively the speed and the slope, each making it possible to estimate the value of a force of a set of forces opposing or contributing to the advancement of the vehicle, and - means for controlling the power applied to the at least one electric motor.
  • said control means comprise an electronic memory in which is stored a set of stationary regimes of the pedals defining the instantaneous power applied by the user to the pedals necessary to maintain the speed of the vehicle constant as a function of the values of the state variables.
  • the control means are then configured to: estimate the state variables and deduce therefrom the instantaneous power to be applied by the user to the pedals to maintain the speed of the vehicle, accelerate the vehicle if the instantaneous power applied by the user to the pedals is greater than the instantaneous power required to maintain the speed of the vehicle constant at the pedals; and decelerate the vehicle if the instantaneous power applied by the user to the pedals is less than the instantaneous power required to maintain the speed of the vehicle constant at the pedals.
  • the motor controlled by means of the control module as described can then be controlled in acceleration by means of the pedals over a wide range of vehicle speeds, and therefore of motor powers, without exceeding the pedaling capabilities of the user.
  • the invention therefore proposes to improve the control of the electric motor by a pedal of an electrically assisted or series hybrid vehicle.
  • the control device can also have one or more of the following characteristics.
  • the set of stationary regimes can be such that for the sets of state variables for which the power to be applied by the user on the pedals to maintain the vehicle speed is zero, the power required by the engine to maintain the vehicle speed is also zero. This equality makes it possible to model the natural behavior of a cycle in freewheel mode without direct haptic feedback between the electric motor and the pedals.
  • the acceleration or deceleration of the vehicle can be done simply by imposing a respectively positive or negative acceleration power setpoint.
  • the device may further comprise means for estimating a load power corresponding to the power exerted by a set of forces opposing or contributing to the advancement of the vehicle, and when the measured load power is estimated to be positive and the instantaneous power applied by the user is greater than the instantaneous power required to maintain the speed of the vehicle, the acceleration power setpoint is the product of an acceleration coefficient and the difference between the power applied by the user and the power to be applied by the user to the pedals to maintain the speed of the vehicle constant. This operation allows power steering without gear changes and with a continuous effort that feels natural.
  • the acceleration power setpoint is equal to the product of the measured power of the set of forces opposing or contributing to the vehicle's forward motion multiplied by the difference between the instantaneous power applied by the user and the instantaneous power required to maintain the vehicle's speed constant, divided by the instantaneous power required to maintain the vehicle's speed constant.
  • the user When decelerating by reducing pedaling power, the user then feels the forces opposing the vehicle's forward motion, at the pedals.
  • the power setpoint acceleration coefficient is equal to the difference between, on the one hand, the product of the acceleration coefficient and the power developed by the user and the measured load power. The user then feels the driving effect of the forces.
  • the acceleration coefficient may in particular be equal to the quotient between, on the one hand, the difference between a maximum power of the vehicle engine and the instantaneous power of the engine necessary to maintain a constant speed of the vehicle, and on the other hand, the difference between a maximum power developed by the user and the instantaneous power necessary to maintain a constant speed of the vehicle.
  • the accessible range of engine powers is then indexed to the range of powers developable by the user.
  • the state variables may also include at least one parameter among the slope and the speed of the vehicle. With these two state variables alone, satisfactory behavior is obtained, allowing pleasant driving with realistic pedaling sensations.
  • the state variables can, in addition, include at least one parameter from: the total weight of the vehicle, the type of road on which the vehicle is moving, the relative wind speed with respect to the vehicle, etc.
  • the behavior of the vehicle can then be modeled and rendered with more precision.
  • the invention also relates to the velomobile type vehicle, comprising a control device as described and at least one electric motor controlled by said control device.
  • FIG. 1 is a side view of a vehicle according to a particular embodiment of the invention
  • - Figure 2 is a cross-sectional view of the vehicle of Figure 1
  • - Figure 3 is a flowchart representation of the main components of the control device of the vehicle of the preceding figures
  • - Figure 4 is a graph of isometric lines of powers to be supplied to the engine to maintain a stationary regime as a function of the slope and the speed of the vehicle
  • - Figure 5 is a graph of isometric lines of powers to be supplied by the user to maintain a stationary regime as a function of the slope and the speed of the vehicle constructed from the graph of Figure 4.
  • FIG. 1 is a side view of a vehicle 1 of the velomobile type according to the invention.
  • the vehicle 1 comprises a passenger compartment 10, comprising a bodywork closing the passenger compartment 10.
  • the passenger compartment 10 has a general shape similar to that of a single-seater car, with side doors 11 and windows 12 comprising a windshield at the front of the vehicle 1.
  • the windows 12 and the windshield are cut out of panels carrying them, and possibly closed with glass panes.
  • the driver benefits, through these windows 12 and through the windshield, a field of vision depending in particular on the external contour of the windows 12 and the windshield, as well as on the relative position of his head relative to the windows or the windshield.
  • the vehicle 1 comprises wheels 31, 33, three in number, with preferably a rear drive wheel 31 and two front steered wheels 33 (only one of the two front wheels 33 is visible). Other embodiments may use two or four wheels. In addition, one or two front wheels may be driven in addition to or as an alternative to the drive of one or more rear wheels.
  • FIG. 2 is a sectional view of the vehicle of FIG. 1. FIG. 2 shows in particular the interior of the passenger compartment 10.
  • the rear wheel 31 is connected to a drive device 5 such as a belt, a chain or a gear.
  • the drive device 5 is in turn connected to an electric motor 7 which sets the rear wheel 31 in motion, using electrical energy stored in batteries 9, here located in a floor of the passenger compartment 10.
  • the electric motor 7, and therefore the setting in motion of the wheels 31, 33 is controlled by means of a pedal assembly 14.
  • a control unit (not shown) controls the electric motor 7, for example by increasing its speed and therefore the speed of the wheels 31, 33 and of the vehicle 1 in an increasing manner with the pedaling power at the pedal assembly 14.
  • part of the mechanical energy applied to the pedal assembly 14 is directly transmitted to the wheels 31, 33.
  • the electric motor 7 can then be a simple electrical assistance, exerting an assistance torque to that which the driver exerts directly by means of the pedal assembly. 14.
  • the pedal assembly 14 may additionally or alternatively comprise a generator or generator mode operation, in which the torque applied by the driver is transmitted to the battery 9 to be later restored in the form of acceleration of the wheels 31, 33.
  • Generator mode operation is encountered in pedal assemblies 14 or induction motors. In this mode of operation, the pedal assembly 14 is connected to the battery 9, and provides a resistive torque. By overcoming this resistive torque, the driver induces an electric current charging the battery 9.
  • the pedal assembly 14 is located at the front of the passenger compartment 10, in front of a seat, and above a seat base.
  • the pedal assembly 14 is located at a distance of between 60 and 100 cm from the seat, corresponding to the expected length of the driver's legs.
  • the seat rests on a rail or on an equivalent translational guide means.
  • the rail in turn rests on a seat base which is integral with the floor of the passenger compartment 10 of the vehicle 1.
  • the seat base is substantially flat, and oriented towards the axis of the pedal assembly 14.
  • the pedaling angle i.e. the inclination of the axis from the hip joint to the axis of rotation of the pedal assembly 14 remains constant regardless of the longitudinal position of the seat.
  • a handlebar is positioned between the seat, with a U shape, the bottom of which is located under the expected position of the driver's legs and comprising side handles located above the driver's legs or at the height of the latter.
  • the handlebar makes it possible to turn the wheels 31, 33, at least at the front, in order to turn when driving.
  • the handlebar is in particular integral in translation and movable in rotation relative to a pivot, which is itself integral with the seat or with dedicated handlebar positioning means.
  • the handlebar can in particular be pivoted in the transverse plane by action on the handles with a rotation comprised between two extreme steering angles of the order of plus or minus 20 to 30° relative to a rest position in which the rear wheel 31 is straight.
  • the rear wheel 31 can be tilted by operating the handlebars, and the front wheels 33 are set in motion by the electric motor 7.
  • the electric motor 7 is controlled by the driver by means of a control device 100, the main components of which are shown in the form of a flowchart in FIG.
  • the pedal assembly 14 receives an instantaneous power Puser from the driver, and the control means exert an acceleration a by applying a engine setpoint power Ptot sp at the electric motor 7 to modify the speed v of the vehicle 1.
  • the speed v can in particular be deduced from the rotational speed of the wheels 31, 33, measured for example by means of angular position sensors of said wheels 31, 33.
  • the instantaneous power Puser developed by the user is estimated by appropriate power estimation means located at the pedal assembly 14, for example a means for estimating the resistive torque exerted by the pedal assembly 14 cooperating with means 21 for measuring the pedaling cadence applied by the user to the pedal assembly 14.
  • the control device 100 comprises means 23 for estimating or measuring the value of state variables Xi making it possible to go back to the value of each of the forces of a set of forces Fload opposing or contributing to the advance of the vehicle 1.
  • Said estimation means 23 can in particular comprise means estimation of the state variable Xi which is the speed v of the vehicle to go back to the drag in the air or an anemometer, for the direct measurement of the speed of the air flow at the level of the vehicle, and making it possible to take into account the wind in addition to the speed v of the vehicle 1, and means of estimating the slope Slo on which the vehicle 1 is moving, to go back to the force exerted by gravity, measured for example by means of accelerometers.
  • the device also includes a means of estimating the real or measured load power Pload(t) corresponding to the power exerted by the set of forces Fload.
  • the actual load power Pload(t) can be deduced from the total power Ptot exerted by the engine 7, from which is subtracted the acceleration power Pacc converted into kinetic energy, product of the mass of the vehicle m, the speed v and the acceleration a:
  • a positive power is considered to be driving while a negative power results in braking and then acceleration by moving the vehicle 1 in reverse.
  • the acceleration power Pacc corresponds to a variation in the total power of the motor 7 transmitted to the wheel 31, 33.
  • a control unit UC is connected to the estimation means 21, 23, as well as to a power variator Var, which controls the power Ptot delivered by the electric motor 7 via the current i from the battery 9.
  • the control unit UC comprises in particular an electronic memory in which is stored a set of stationary regimes SSmap of the pedal assembly 14 defining, for each set of values of the state variables Xi from the sensors 23, an instantaneous power applied by the user Pssp user on the pedal assembly 14, defined as the power Pssp user necessary to maintain the speed v of the vehicle 1 constant.
  • Figure 4 is an example of the graph of the power value necessary for the engine 7 to maintain the speed of the vehicle Pssp mot constant which corresponds to the theoretical load power Pload(Xi) as a function of only the forces corresponding to the state variables Xi retained as representative of all the forces Fload: the slope Slo and the speed v.
  • the power necessary for the engine 7 to maintain the speed of the vehicle Pload(Xi) constant is in particular calculable and calculated from the estimated values of the measured state variables Xi.
  • the Applicant noted in particular that the choice of only the slope Slo and speed v, corresponding to the loads of gravity and drag in the air, makes it possible to obtain pleasant and realistic behavior of the vehicle 1.
  • Figure 4 shows isometric lines of the value of said power Pload(Xi) required to maintain constant the speed v of the vehicle 1 in the plane indexed by the speed v on the abscissa and the slope Slo on the ordinate.
  • Several lines are represented, corresponding to different power values P1, P2, P3, P4.
  • the power required by the engine 7 to maintain the speed Pload(Xi) is notably increasing with the slope Slo and the speed v.
  • the isometric lines closest to the upper right corner therefore correspond to the high powers, the lines closest to the lower left corner correspond to the low powers.
  • the freewheel FW starts, for a speed v of zero, at a slope Slo slightly negative and sufficient to overcome the resistive torques linked to mechanical friction.
  • the freewheel line FW descends when the speed v increases, due to the drag in the air which increases with said speed v and must be compensated.
  • This power mapping is associated with a mapping of the pedaling power Pssp user to be applied to the crankset 14 to maintain the speed v of the vehicle 1 constant according to the same state variables Xi, here the slope Slo and the speed v of the vehicle 1.
  • the power required by the crankset 14 to maintain the speed of the vehicle Pssp user is notably increasing with the slope Slo and the speed v as in the case of the power of the engine 7.
  • the isometric lines closest to the corner upper right therefore correspond to high powers, the lines closest to the lower left corner correspond to low powers.
  • a negative power corresponds to a braking power, braking triggered for example by backpedaling or by actuation of a dedicated brake control, the braking power being proportional to the level of actuation of the brake control.
  • braking is done by actuation in the opposite direction of the pedals of the crankset 14, the braking power being proportional to the angle in the opposite direction adopted by the pedals of the crankset 14.
  • a so-called "Dutch" bicycle is thus simulated.
  • Figure 5 shows the isometric lines of pedaling power Pssp user required to maintain constant the speed v of the vehicle 1, in the plane indexed by the speed v on the abscissa and the slope Slo on the ordinate.
  • T he isometric lines of pedaling power Pssp user required to maintain the speed v are generally of the same shape as the isometric lines of power Pssp of the motor 7, with an increasing value with the slope Slo and the speed v.
  • Pssp user 0
  • the pedaling power gradient Pssp-user may be larger, with closer isometric lines (“pinch” towards the FW line) in the power graph of the pedaling power P ssp user required to maintain speed v.
  • the range of powers provided by the user Puser and by the low motor 7 the range of powers provided by the user Puser being relatively more spread out than the range of corresponding powers of the motor 7, great precision in the control in speed v is possible: a large variation in pedaling power Puser then corresponds to a small variation in power Ptot at the level of the motor 7.
  • the power control can be less precise: a small variation in pedaling power Puser then corresponds to a large variation in power Ptot delivered at the level of the motor 7.
  • the sensitivity of the effort required of the driver as a function of the speed v or the slope Slo varies greatly between low and high speeds.
  • the control of the speed v by means of the power applied to the Puser pedal assembly is more precise.
  • the precision of the speed control ⁇ ' is less important, the control is less precise but nevertheless allows a large range of speeds v to be achieved.
  • the pedaling power P user is spread over a range of values lower than that of the power of the motor 7, the motor 7 being able to provide a power of the order of a few thousand watts, while the user can only provide a maximum power of a few hundred watts.
  • the control means 25 are configured to accelerate the vehicle 1, by imposing an acceleration power setpoint Ptot sp greater than the previous setpoint, if the instantaneous power applied by the user Puser to the pedals is greater than the instantaneous power Pssp user necessary to maintain the speed v of the vehicle 1 constant .
  • control means 25 are configured to decelerate the vehicle, by imposing an acceleration power setpoint Ptot sp lower than the previous setpoint, if the instantaneous power applied by the user Puser to the pedals is lower than the instantaneous power necessary to maintain the speed of the vehicle P ssp user constant.
  • the acceleration power setpoint Pacc sp follows the following relationship, in which the acceleration power setpoint Pacc, sp is the product of an acceleration coefficient A and the difference between the power applied by the user Puser and the power Pssp user to be applied by the user on the pedal assembly 14 to maintain the speed v of the vehicle 1 constant: T o maintain the speed v constant, the user must apply a pedaling power Puser strictly equal to the power value of the set SSmap of stationary regimes.
  • the motor 7 will decelerate the vehicle 1 with a negative acceleration power setpoint proportional to the pedaling power Pssp user necessary to maintain the speed of the vehicle 1.
  • the acceleration coefficient A is advantageously equal to the quotient between, on the one hand, the difference between a maximum power of the vehicle engine Pmax vehicle and the instantaneous power of the engine 7 necessary to maintain the speed of the vehicle Pload(t) constant, and, on the other hand, the difference between a maximum power developed by the user Pmax user and the instantaneous power necessary to maintain the speed of the vehicle Pssp user constant:
  • the acceleration coefficient A is increasingly important when the power to be developed by the user to maintain the speed P ssp user constant approaches the maximum power developable by the user P max user and becomes low conversely when the power of the engine 7 to maintain the speed Pload(Xi) constant approaches the maximum power developable by the engine Pmax vehicle.
  • the acceleration coefficient can be fixed, and be worth for example the quotient between the maximum power developable by the engine P max vehicle and the maximum power developable by the user P max user :
  • the maximum power developable by the engine Pmax vehicle is given by the manufacturer of the engine 7, and corresponds in particular to a power value that the engine 7 can maintain safely without damage.
  • the maximum power developable by the user Pmax user is however to be evaluated and/or configured. For example, when a user uses the vehicle 1 for the first time, he can either enter an estimate of his sporting level, mainly in cycling, in particular by placing his abilities on a scale of 1 to 10 for example, where 10 would be an experienced athlete and 1 a beginner, as well as other data such as his height, age, etc.
  • the maximum power developable by the user Pmax user is then deduced from a table based on the values given by the user.
  • the maximum power developable by the user P max user can be determined during a prior calibration step, with the vehicle 1 stationary. During this calibration, the user must maintain a fixed cadence while an increasing resistive torque is applied to the pedal assembly 14.
  • the control unit UC then records the power at which the cadence decreases and deduces therefrom a maximum power value that can be developed by the user.
  • the acceleration power setpoint Pacc sp is equal to the product of the measured power Pload(t) of the set of forces Fload opposing or contributing to the advance of the vehicle multiplied by the difference between the instantaneous power applied by the user Puser and the instantaneous power required to maintain the vehicle speed Pssp user constant, divided by the instantaneous power required to maintain the vehicle speed Pssp constant:
  • the power setpoint is equal to the opposite of the load power Pload(t) and the speed v of vehicle 1 is maintained.
  • the acceleration power setpoint Pacc sp is equal to the difference between, on the one hand, the product of the acceleration coefficient A and the power developed by the user Puser and the measured load power Pload(t):
  • the powers achievable by the engine 7 are furthermore indexed on the powers developable by the user at the pedals 14.
  • the control device 100 allows continuous control of the speed v of the vehicle 1, with in particular control without any perceived change of gears, over a wide range of speeds v.

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Abstract

L'invention se rapporte à un dispositif de commande d'un moteur électrique (7) d'un véhicule (1) comportant : un pédalier (14); des moyens d'estimation (23) de variables d'état (Xi) permettant chacune d'estimer la valeur d'une force d'un ensemble de forces (Fload) s'opposant ou contribuant à l'avancée du véhicule (1); dans lequel les moyens de commande (25) comprennent une mémoire dans laquelle est stockée un ensemble de régimes stationnaires (SSmap) du pédalier 14 définissant la puissance instantanée (Pssp user) pour maintenir constante la vitesse (v) du véhicule (1) en fonction des valeurs des variables d'état (Xi); les moyens de commande (25) étant configurés pour accélérer ou décélérer le véhicule (1) si la puissance appliquée par l'utilisateur (Puser) est respectivement supérieure ou inférieure à la puissance instantanée pour maintenir constante la vitesse du véhicule (Pssp user).

Description

DISPOSITIF DE COMMANDE D’AU MOINS UN MOTEUR ÉLECTRIQUE D’UN VÉHICULE DOMAINE TECHNIQUE La présente invention se rapporte à un véhicule comportant un pédalier utilisé pour piloter la mise en mouvement du véhicule au moins en partie au moyen d’un moteur électrique. Ainsi, l’invention peut être appliquée pour les véhicules à assistance électrique et des véhicules à propulsion exclusivement électrique. De préférence, l’invention concerne un véhicule hybride série comportant un pédalier, c’est-à-dire un véhicule à pédales sans transmission mécanique entre le pédalier et la ou les roues motrices, assurant la traction ou la propulsion au moyen d’un moteur électrique. Ces véhicules sont appelés “hybride série” dans certaines classifications pour montrer que les véhicules comportent deux moteurs électriques montés en “série” : un moteur fonctionnant principalement en générateur au niveau du pédalier et un moteur associé à la roue motrice. Le terme “hybride” révèle que l’énergie utilisée pour déplacer les véhicules provient à la fois de l’énergie mécanique appliquée sur le pédalier et de l’énergie électrique contenue dans une batterie. Ainsi, l’invention concerne le domaine technique du transport terrestre et peut être mise en œuvre pour des véhicules de loisir, de sport ou utilitaires, par exemple pour des véhicules de livraison. ART ANTERIEUR Les véhicules à pédales connaissent aujourd’hui un essor important avec le développement des solutions d’assistance électrique. Les véhicules à assistance électrique sont généralement composés d’un pédalier, d’une roue motrice assurant la traction ou la propulsion du véhicule, d’une transmission mécanique reliant le pédalier à la roue motrice, d’un moteur électrique et d’une batterie alimentant le moteur électrique. Ainsi, au sens de l’invention, un véhicule à assistance électrique intègre toujours une transmission mécanique reliant le pédalier à la roue motrice, par exemple une chaîne ou une courroie. L’assistance électrique peut être utilisée pour limiter les efforts nécessaires afin d'entraîner en rotation la roue motrice ou le pédalier. Avec une assistance électrique, il est possible d’obtenir des cycles ou des vélomobiles de poids et volume faible pouvant peser moins de 50 kg, typiquement entre 30 et 50 kg. Pour ces véhicules, la puissance de l’assistance électrique s’élève à quelques centaines de Watts, typiquement 200 à 300 W. Leur vitesse est relativement faible, inférieure ou proche de 25 km/h. Ces véhicules sont prévus pour emprunter les pistes et voies réservées aux cycles. Il existe également des véhicules hybride série, souvent réalisés sous la forme de vélomobiles. Ces véhicules n’intègrent pas de transmission mécanique reliant le pédalier à la roue motrice et au moins un moteur électrique assure la traction. Le pédalier est utilisé en générateur pour recharger une batterie d’alimentation du moteur électrique. En outre, le pédalier est également utilisé pour contrôler la vitesse du véhicule. Ces véhicules hybride série présentent des poids et volumes importants et pèsent généralement plusieurs centaines de kilogrammes. La propulsion de ces véhicules se fait de façon donc exclusivement en énergie électrique, leur pédalier n’étant alors présent que pour le contrôle de l’accélération et éventuellement pour la recharge d’une batterie alimentant le moteur électrique du vélomobile. La propulsion électrique se fait au moyen d’un ou plusieurs moteurs avec une puissance totale de plusieurs kilowatts. Leur vitesse est relativement élevée, la plupart des modèles étant conçus pour circuler à 80-120km/h. Ces vélomobiles circulent sur les voies automobiles, comme une automobile classique. Le document EP3154815 décrit par exemple un tel véhicule. La légèreté de ces vélomobiles leur permet, à poids d’emport de batteries égal, d’avoir une plus grande autonomie par rapport à une voiture électrique. Le contrôle de la vitesse peut être effectué par le conducteur au moyen du pédalier. La consigne appliquée au moteur de propulsion est par exemple fonction de la cadence de rotation du pédalier, et elle est déterminée afin que le moteur accélère la rotation de la roue par le couple moteur qu’il génère. La puissance appliquée par le moteur aux roues peut atteindre plusieurs milliers de watts, et jusqu’à 10 ou 12 kilowatts notamment, pour permettre une circulation sur la chaussée normalement réservée aux voitures. L’utilisateur du pédalier ne peut atteindre une puissance que de quelques centaines de watts, et un utilisateur moyen aura du mal à maintenir une puissance supérieure à 250 watts sur la durée. Une simple proportionnalité entre les deux puissances, du moteur et du pédalier, ne permet pas une conduite confortable et précise. Aux faibles puissances, le contrôle de la vitesse n’est pas précis, et aux fortes vitesses la puissance importante développée ne peut être maintenue par l’utilisateur. En outre, les variations naturelles de la puissance développée par l’utilisateur sur le pédalier entraînent des variations de puissance importantes au niveau du moteur et donc une vitesse non uniforme qui nuit au confort et à la qualité perçue du véhicule. On connaît du document EP3978345 un dispositif et procédé de contrôle à proportionnalité variable, le coefficient de proportionnalité variant avec la sélection d’un rapport de vitesse parmi une sélection, émulant ainsi un cycle avec différents plateaux et pignons par exemple. L’utilisateur doit cependant manuellement sélectionner le rapport, et le changement est discret et s’accompagne d’une discontinuité de puissance. Cette même problématique peut être posée pour un véhicule à assistance électrique qui utilise un rapport d’assistance électrique très important, typiquement supérieur à 50%. Il existe donc un besoin pour un procédé de contrôle de propulsion de véhicule électrique, à assistance électrique ou hybride série, au moyen d’un pédalier permettant : de contrôler précisément la puissance du moteur, de réduire les variations de puissance au niveau du moteur, et de maintenir une vitesse importante sur une durée importante sans effort excessif de l’utilisateur. EXPOSE DE L’INVENTION Afin de répondre à ce besoin, l’invention propose un dispositif de commande d’au moins un moteur électrique d’un véhicule électrique à propulsion ou traction électrique piloté par un pédalier. Plus précisément, l’invention propose de mettre en œuvre un contrôle en puissance d’accélération avec une comparaison entre la puissance appliquée par l’utilisateur et une puissance attendue, obtenue à partir d’un ensemble de régimes stationnaires du pédalier définissant la puissance instantanée appliquée par l’utilisateur sur le pédalier nécessaire pour maintenir la vitesse du véhicule. A cet effet, le véhicule comporte : - au moins un pédalier associé à des moyens d’estimation de la puissance instantanée appliquée par l’utilisateur sur le pédalier ; - des moyens d’estimation de variables d’état, typiquement mais pas forcément ni exclusivement la vitesse et la pente, permettant chacune d’estimer la valeur d’une force d’un ensemble de forces s’opposant ou contribuant à l’avancée du véhicule, et - des moyens de commande de la puissance appliquée à l’au moins un moteur électrique. Le véhicule selon l’invention se caractérise en ce que lesdits moyens de commandes comprennent une mémoire électronique dans laquelle est stockée un ensemble de régimes stationnaires du pédalier définissant la puissance instantanée appliquée par l’utilisateur sur le pédalier nécessaire pour maintenir constante la vitesse du véhicule en fonction des valeurs des variables d’état. Les moyens de commandes sont alors configurés pour : estimer les variables d’état et en déduire la puissance instantanée à appliquer par l’utilisateur sur le pédalier pour maintenir la vitesse du véhicule, accélérer le véhicule si la puissance instantanée appliquée par l’utilisateur sur le pédalier est supérieure à la puissance instantanée nécessaire pour maintenir constante la vitesse du véhicule au niveau du pédalier ; et décélérer le véhicule si la puissance instantanée appliquée par l’utilisateur sur le pédalier est inférieure à la puissance instantanée nécessaire pour maintenir constante la vitesse du véhicule au niveau du pédalier. Le moteur commandé au moyen du module de commande tel que décrit peut alors être piloté en accélération au moyen du pédalier sur une grande plage de vitesses du véhicule, et donc de puissances du moteur, sans pour autant dépasser les capacités de pédalage de l’utilisateur. L’invention propose donc d’améliorer la commande du moteur électrique par un pédalier d’un véhicule à assistance électrique ou hybride série. Le dispositif de commande peut en outre présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes. L’ensemble des régimes stationnaires peut être tel que pour les ensembles de variables d’état pour lesquels la puissance à appliquer par l’utilisateur sur le pédalier pour maintenir la vitesse du véhicule est nulle, la puissance nécessaire au moteur pour maintenir la vitesse du véhicule est nulle aussi. Cette égalité permet de modéliser le comportement naturel d’un cycle se trouvant en roue libre sans retour haptique direct entre le moteur électrique et le pédalier. L’accélération ou la décélération du véhicule peut se faire simplement en imposant une consigne de puissance d’accélération respectivement positive ou négative. Le dispositif peut comporter en outre des moyens d’estimation d’une puissance de charge correspondant à la puissance exercée par un ensemble de forces s’opposant ou contribuant à l’avancée du véhicule, et lorsque la puissance de charge mesurée est estimée positive et que la puissance instantanée appliquée par l’utilisateur est supérieure à la puissance instantanée nécessaire pour maintenir la vitesse du véhicule, la consigne de puissance d’accélération est le produit d’un coefficient d’accélération et de la différence entre la puissance appliquée par l’utilisateur et la puissance à appliquer par l’utilisateur sur le pédalier pour maintenir constante la vitesse du véhicule. Ce fonctionnement permet un pilotage en puissance sans passage de rapports et avec un effort continu et ressenti comme naturel. Lorsque la puissance mesurée de l’ensemble de forces s’opposant ou contribuant à l’avancée du véhicule est estimée positive, que la puissance instantanée nécessaire pour maintenir constante la vitesse du véhicule est positive, et que la puissance instantanée appliquée par l’utilisateur au pédalier est strictement inférieure à la puissance instantanée nécessaire pour maintenir la vitesse v du véhicule, la consigne en puissance d’accélération est égale au produit de la puissance mesurée de l’ensemble de forces s’opposant ou contribuant à l’avancée du véhicule multiplié par la différence entre la puissance instantanée appliquée par l’utilisateur et la puissance instantanée nécessaire pour maintenir constante la vitesse du véhicule, divisé par la puissance instantanée nécessaire pour maintenir constante la vitesse du véhicule. Lors de la décélération par diminution de la puissance de pédalage, l’utilisateur ressent alors les forces qui s’opposent à l’avancée du véhicule, au niveau du pédalier. Lorsque la puissance de charge mesurée et/ou la puissance instantanée nécessaire pour maintenir constante la vitesse du véhicule est négative, la consigne de puissance d’accélération est égale à la différence entre d’une part le produit du coefficient d’accélération et de la puissance développée par l’utilisateur et de la puissance de charge mesurée. L’utilisateur ressent alors l’effet moteur des forces. Les trois formules appliquées dans les conditions données dans les paragraphes précédents, lorsqu’utilisées en combinaison, forment un pilotage à efforts continus lors de la progression avec variation des variables d’état, et donnent un ressenti naturel et agréable au niveau du pédalier pour l’utilisateur. Le coefficient d’accélération peut notamment être égal au quotient entre d’une part la différence entre une puissance maximale du moteur du véhicule et la puissance instantanée du moteur nécessaire pour maintenir constante la vitesse du véhicule, et d’autre part la différence entre une puissance maximale développée par l’utilisateur et la puissance instantanée nécessaire pour maintenir constante la vitesse du véhicule. La gamme accessible de puissances du moteur est alors indexée sur la gamme de puissances développables par l’utilisateur. Les variables d’état peuvent comporter en outre au moins un paramètre parmi la pente et la vitesse du véhicule. Avec ces deux seules variables d’état un comportement satisfaisant est obtenu, permettant une conduite agréable avec des sensations de pédalage réalistes. Les variables d’état peuvent, en outre, comporter au moins un paramètre parmi : le poids total du véhicule, le type de route sur lequel évolue le véhicule, la vitesse du vent relatif par rapport au véhicule etc. Le comportement du véhicule peut alors être modélisé et rendu avec plus de précision. L’invention concerne aussi le véhicule de type vélomobile, comportant un dispositif de commande tel que décrit et au moins un moteur électrique commandé par ledit dispositif de commande. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES L’invention sera bien comprise à la lecture de la description qui suit, dont les détails sont donnés uniquement à titre d’exemple, et développée en relation avec les figures annexées, dans lesquelles des références identiques se rapportent à des éléments identiques : - la figure 1 est une vue de côté d’un véhicule selon un mode de réalisation particulier de l’invention ; - la figure 2 est une vue en coupe du véhicule de la figure 1, - la figure 3 est une représentation en organigramme des composants principaux du dispositif de commande du véhicule des figures précédentes, - la figure 4 est un graphe de lignes isométriques de puissances à fournir au moteur pour maintenir un régime stationnaire en fonction de la pente et de la vitesse du véhicule, - la figure 5 est un graphe de lignes isométriques de puissances à fournir par l’utilisateur pour maintenir un régime stationnaire en fonction de la pente et de la vitesse du véhicule construit à partir du graphe de la figure 4. Les modes de réalisation des figures sont donnés à titre illustratif et non limitatif, d’autres modes de réalisation sont aisément déductibles de ceux qui sont représentés par combinaison et variations. D’autres avantages et caractéristiques de l’invention, ainsi que des modes de réalisation différents sont dans la description détaillée ci-après. DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION La figure 1 est une vue de côté d’un véhicule 1 de type vélomobile selon l’invention. Le véhicule 1 comprend un habitacle 10, comportant une carrosserie fermant l’habitacle 10. L’habitacle 10 présente une forme générale semblable à celle d’une voiture monoplace, avec des portières latérales 11 et des fenêtres 12 comprenant un pare-brise à l’avant du véhicule 1. Les fenêtres 12 et le pare-brise sont découpés dans des panneaux les portant, et éventuellement fermés avec des vitres. Le conducteur bénéficie, par ces fenêtres 12 et par le pare-brise, d’un champ de vision dépendant notamment du contour extérieur des fenêtres 12 et du pare-brise, ainsi que de la position relative de sa tête par rapport aux fenêtres ou au pare-brise. Le véhicule 1 comporte des roues 31, 33, au nombre de trois, avec préférentiellement une roue arrière 31 motrice et deux roues 33 avant directrices (seule une des deux roues avant 33 est visible). D’autres modes de réalisation peuvent utiliser deux ou quatre roues. En outre, une ou deux roues avant peuvent être motrices en supplément ou en alternative à la motricité d’une ou plusieurs roues arrière. La figure 2 est une vue en coupe du véhicule de la figure 1. En figure 2 apparaît notamment l’intérieur de l’habitacle 10. La roue arrière 31 est reliée à un dispositif d’entraînement 5 tel qu’une courroie, une chaîne ou un engrenage. Le dispositif d’entraînement 5 est relié à son tour à un moteur électrique 7 qui met en mouvement la roue arrière 31, à partir d’énergie électrique stockée dans des batteries 9, ici situées dans un plancher de l’habitacle 10. Le moteur électrique 7, et donc la mise en mouvement des roues 31, 33, est commandé au moyen d’un pédalier 14. Une unité de contrôle (non représentée) pilote le moteur électrique 7, par exemple en augmentant son régime et donc la vitesse des roues 31, 33 et du véhicule 1 de façon croissante avec la puissance de pédalage au niveau du pédalier 14. Selon une variante, en l’absence de moteur électrique 7 ou en complément de celui-ci, une partie de l’énergie mécanique appliquée au pédalier 14 est directement transmise aux roues 31, 33. Le moteur électrique 7 peut alors être une simple assistance électrique, exerçant un couple d’assistance à celui que le conducteur exerce directement au moyen du pédalier 14. Le pédalier 14 peut en complément ou en alternative comporter un générateur ou un fonctionnement en mode générateur, dans lequel le couple appliqué par le conducteur est transmis à la batterie 9 pour être restitué plus tard sous forme d’accélération des roues 31, 33. Un fonctionnement en mode générateur est rencontré dans les pédaliers 14 ou moteurs à induction. Dans ce mode de fonctionnement, le pédalier 14 est connecté à la batterie 9, et fournit un couple résistif. En surmontant ce couple résistif, le conducteur induit un courant électrique chargeant la batterie 9. Le pédalier 14 est situé à l’avant de l’habitacle 10, devant un siège, et au-dessus d’une assise du siège. Le pédalier 14 se situe à une distance comprise entre 60 et 100 cm du siège, correspondant à la longueur attendue des jambes du conducteur. Le siège repose sur un rail ou sur un moyen de guidage en translation équivalent. Le rail repose à son tour sur une base de siège qui est solidaire du plancher de l’habitacle 10 du véhicule 1. L’assise du siège est sensiblement plane, et orientée vers l’axe du pédalier 14. En orientant ainsi le plan de l’assise, celle-ci ne gêne pas pendant le pédalage, en ce qu’elle ne forme pas de butée. En outre, l’angle de pédalage, c’est-à-dire l’inclinaison de l’axe allant de l’articulation de la hanche à l’axe de rotation du pédalier 14, reste constant quelle que soit la position longitudinale du siège. Un guidon est positionné entre l’assise, avec une forme en U, dont le fond est situé sous la position attendue des jambes du conducteur et comportant des poignées latérales situées au-dessus des jambes du conducteur ou à la hauteur de celles-ci. Le guidon permet de braquer les roues 31, 33, au moins à l’avant, afin de tourner lors de la circulation. Le guidon est notamment solidaire en translation et mobile en rotation par rapport à un pivot, qui est lui-même solidaire du siège ou de moyens de positionnement du guidon dédiés. Le guidon peut notamment être pivoté dans le plan transverse par action sur les poignées avec une rotation comprise entre deux angles de braquage extrêmes de l’ordre de plus ou moins 20 à 30° par rapport à une position de repos dans laquelle la roue arrière 31 est droite. Selon une variante, la roue arrière 31 peut être inclinée par actionnement du guidon, et les roues avant 33 sont mises en mouvement par le moteur électrique 7. Le moteur électrique 7 est contrôlé par le conducteur au moyen d’un dispositif de commande 100, dont les principaux composants sont représentés sous forme d’organigramme en figure 3. En figure 3, le pédalier 14 reçoit une puissance instantanée Puser de la part du conducteur, et les moyens de contrôle exercent une accélération a par l’application d’une puissance de consigne moteur Ptot sp au niveau du moteur électrique 7 pour modifier la vitesse v du véhicule 1. La vitesse v peut notamment être déduite de la vitesse de rotation des roues 31, 33, mesurée par exemple au moyen de capteurs de position angulaire desdites roues 31, 33. La puissance instantanée Puser développée par l’utilisateur est estimée par des moyens d’estimation de puissance appropriés situés au niveau du pédalier 14, par exemple un moyen d’estimation du couple résistif exercé par le pédalier 14 coopérant avec des moyens de mesure 21 de la cadence de pédalage appliquée par l’utilisateur sur le pédalier 14. Le dispositif de commande 100 comporte des moyens d’estimation 23 ou de mesure de la valeur de variables d’état Xi permettant de remonter à la valeur de chacune des forces d’un ensemble de forces Fload s’opposant ou contribuant à l’avancée du véhicule 1. Lesdits moyens d’estimation 23 peuvent notamment comporter des moyens d’estimation de la variable d’état Xi qu’est la vitesse v du véhicule pour remonter à la traînée dans l’air ou encore un anémomètre, pour la mesure directe de la vitesse de l’écoulement d’air au niveau du véhicule, et permettant de tenir compte du vent en plus de la vitesse v du véhicule 1, et des moyens d’estimation de la pente Slo sur laquelle évolue le véhicule 1, pour remonter à la force exercée par la gravité, mesurée par exemple au moyen d’accéléromètres. La demanderesse a notamment constaté que ces deux variables d’état Xi (pente Slo et vitesse v) permettent à eux seuls d’obtenir une sensation de conduite naturelle, mais d’autres variables d’état X i mesurées au moyen des capteurs correspondants peuvent également être prises en compte : poids du véhicule 1, type de surface de la route, pression des pneumatiques des roues 31, 33, pression atmosphérique, type de roues 31, 33 etc. La puissance totale Ptot délivrée par le moteur 7 est la somme de la puissance Pacc servant à accélérer le véhicule 1 et la puissance de charge Pload exercée par l’ensemble de forces Fload qui doit être fournie pour maintenir la vitesse constante : ^^ ^^ ^^ ^^ = ^^ ^^ ^^ ^^ + ^^ ^^ ^^ ^^ ^^ Le dispositif comporte aussi un moyen d’estimation de la puissance de charge réelle ou mesurée Pload(t) correspondant à la puissance exercée par l’ensemble de forces Fload. Par exemple, la puissance de charge réelle Pload(t) peut être déduite de la puissance totale Ptot exercée par le moteur 7, à laquelle est retranchée la puissance d’accélération Pacc convertie en énergie cinétique, produit de la masse du véhicule m, de la vitesse v et de l’accélération a :
Figure imgf000013_0001
Une puissance positive est considérée motrice tandis qu’une puissance négative aboutit à un freinage puis une accélération en reculant du véhicule 1 en marche arrière. La puissance d'accélération Pacc correspond à une variation de puissance totale du moteur 7 transmise à la roue 31, 33. Une unité de contrôle UC est connectée aux moyens d’estimation 21, 23, ainsi qu’à un variateur de puissance Var, qui contrôle la puissance Ptot délivrée par le moteur électrique 7 via le courant i issu de la batterie 9. L’unité de contrôle UC et le variateur Var forment des moyens de contrôle de la puissance électrique 25 fournie au moteur électrique 7, c’est-à-dire la puissance totale Ptot, et donc de l’accélération a. L’unité de contrôle UC comprend notamment une mémoire électronique dans laquelle est stockée un ensemble de régimes stationnaires SSmap du pédalier 14 définissant, pour chaque ensemble de valeurs des variables d’état Xi issues des capteurs 23, une puissance instantanée appliquée par l’utilisateur Pssp user sur le pédalier 14, définie comme la puissance Pssp user nécessaire pour maintenir constante la vitesse v du véhicule 1. La figure 4 est un exemple du graphe de la valeur de puissance nécessaire au moteur 7 pour maintenir constante la vitesse du véhicule Pssp mot qui correspond à la puissance théorique Pload(Xi) de charge en fonction des seules forces correspondant aux variables d’état Xi retenues représentatives de l’ensemble des forces Fload : la pente Slo et la vitesse v. La puissance nécessaire au moteur 7 pour maintenir constante la vitesse du véhicule Pload(Xi) est notamment calculable et calculée à partir des valeurs estimées des variables d’état Xi mesurées. La Demanderesse à notamment constaté que le choix des seules pente Slo et vitesse v, correspondant aux charges de la gravité et de la traînée dans l’air permettent d’obtenir un comportement agréable et réaliste du véhicule 1. La figure 4 montre des lignes isométriques de la valeur de ladite puissance Pload(Xi) nécessaire pour maintenir constante la vitesse v du véhicule 1 dans le plan indexé par la vitesse v en abscisses et la pente Slo en ordonnées. Plusieurs lignes sont représentées, correspondant à des valeurs de puissance P1, P2, P3, P4 différentes. Le long d’une de ces lignes isométriques, la puissance nécessaire au moteur 7 pour maintenir constante la vitesse du véhicule Pload(Xi) est égale à la valeur notée sur la ligne : P1, P2, P=0, P3, P4. La puissance nécessaire au moteur 7 pour maintenir la vitesse Pload(Xi) est notamment croissante avec la pente Slo et la vitesse v. Les lignes isométriques les plus proches du coin supérieur droit correspondent donc aux fortes puissances, les lignes les plus proches du coin inférieur gauche correspondent aux faibles puissances. On a donc P1 > P2 > 0 > P3 > P4. Une des lignes est la ligne de roue libre FW (Pacc = 0). Elle débute, à vitesse nulle, à une valeur de pente Slo légèrement inférieure à 0 (ligne Slo = 0 représentée en pointillés), et descend vers les valeurs de pente Slo négatives lorsque la vitesse v augmente. Cette ligne de roue libre FW correspond aux états où le véhicule 1 conserve sa vitesse v constante en l’absence de puissance fournie par le moteur 7 (Pload(Xi) = 0). La roue FW libre démarre, pour une vitesse v nulle, à une pente Slo légèrement négative et suffisante pour surmonter les couples résistifs liés aux frottements mécaniques. La ligne de roue libre FW descend lorsque la vitesse v augmente, du fait de la traînée dans l’air qui augmente avec ladite vitesse v et doit être compensée. À cette cartographie de la puissance est associée une cartographie de la puissance de pédalage Pssp user à appliquer sur le pédalier 14 pour maintenir constante la vitesse v du véhicule 1 en fonction des mêmes variables d’état Xi, ici la pente Slo et la vitesse v du véhicule 1. Plusieurs lignes sont représentées, correspondant à des valeurs de puissance PU1, PU2, PU3, PU4 différentes. Le long d’une de ces lignes isométriques, la puissance nécessaire au pédalier 14 pour maintenir la puissance Pssp user est égale à la valeur notée sur la ligne : PU1, PU2, P=0 PU3, PU4. La puissance nécessaire au pédalier 14 pour maintenir constante la vitesse du véhicule Pssp user est notamment croissante avec la pente Slo et la vitesse v comme dans le cas de la puissance du moteur 7. Les lignes isométriques les plus proches du coin supérieur droit correspondent donc aux fortes puissances, les lignes les plus proches du coin inférieur gauche correspondent aux faibles puissances. On a donc : PU1 > PU2 > 0 > PU3 > PU4. Une puissance négative correspond à une puissance de freinage, freinage déclenché par exemple par rétropédalage ou par actionnement d’une commande de frein dédiée, la puissance de freinage étant proportionnelle au niveau d’actionnement de la commande de frein. Selon un mode de réalisation précis, le freinage se fait par actionnement en sens inverse des pédales du pédalier 14, la puissance de freinage étant proportionnelle à l’angle en sens inverse adopté par les pédales du pédalier 14. Un vélo dit « Hollandais » est ainsi simulé. La figure 5 montre les lignes isométriques de puissance de pédalage Pssp user requise pour maintenir constante la vitesse v du véhicule 1, dans le plan indexé par la vitesse v en abscisses et la pente Slo en ordonnées. Les lignes isométriques de puissance de pédalage Pssp user nécessaire pour maintenir la vitesse v sont globalement de même forme que les lignes isométriques de puissance Pssp du moteur 7, avec une valeur croissante avec la pente Slo et la vitesse v. Une des lignes isométriques de puissance de pédalage correspond à un effort nul de l’utilisateur (Pssp user = 0), et est donc la ligne de roue libre FW du pédalier 14. En faisant correspondre les deux lignes de roue libre FW, du moteur 7 et du pédalier 14, un comportement proche de celui d’un vrai cycle à propulsion musculaire est émulé à faible puissance P user . Lesdites lignes isométriques de puissance de pédalage Pssp user peuvent notamment être identiques en forme aux lignes isométriques de puissance du moteur Pssp mot = Pload(Xi). A l’inverse, il est possible d’ajuster le comportement du moteur 7 en fonction de la puissance de pédalage Puser. Par exemple, dans le domaine autour de la ligne de roue libre FW, le gradient de puissance de pédalage Pssp-user peut être plus important, avec des lignes isométriques plus rapprochées (« pincement » en direction de la ligne FW) dans le graphe de puissance de la puissance de pédalage Pssp user nécessaire au maintien de la vitesse v. Ainsi, dans la gamme de puissances fournies par l’utilisateur Puser et par le moteur 7 faibles, la gamme de puissances fournies par l’utilisateur Puser étant relativement plus étalée que la gamme de puissances correspondantes du moteur 7, une grande précision dans le pilotage en vitesse v est possible : à une grande variation de puissance de pédalage Puser correspond alors une faible variation de puissance Ptot au niveau du moteur 7. À l’inverse, dans la gamme de grandes puissances fournies par l’utilisateur Puser et du moteur 7, le contrôle en puissance peut être moins précis : à une faible variation de puissance de pédalage Puser correspond alors une grande variation de puissance Ptot délivrée au niveau du moteur 7. Ainsi, la sensibilité de l'effort demandé au conducteur en fonction de la vitesse v ou de la pente Slo varie grandement entre les faibles et les grandes vitesses. Il en résulte que pour les manœuvres et la circulation à faible vitesse v, le contrôle de la vitesse v au moyen de la puissance appliquée au pédalier Puser est plus précis. À l’inverse, à grande vitesse v, lorsque la précision du contrôle de la vitesse θ’ est moins importante, le contrôle est moins précis mais permet toutefois d’atteindre une gamme importante de vitesses v. La puissance de pédalage P user s’étale sur une gamme de valeurs inférieure à celle de la puissance du moteur 7, le moteur 7 pouvant fournir une puissance de l’ordre de quelques milliers de watts, tandis que l’utilisateur ne peut fournir une puissance maximale que de quelques centaines de watts. Les moyens de commandes 25 sont configurés pour accélérer le véhicule 1, en imposant une consigne de puissance d’accélération Ptot sp plus importante que la consigne précédente, si la puissance instantanée appliquée par l’utilisateur Puser sur le pédalier est supérieure à la puissance instantanée Pssp user nécessaire pour maintenir constante la vitesse v du véhicule 1. À l’inverse, les moyens de commande 25 sont configurés pour décélérer le véhicule, en imposant une consigne de puissance d’accélération Ptot sp inférieure à la consigne précédente, si la puissance instantanée appliquée par l’utilisateur Puser sur le pédalier est inférieure à la puissance instantanée nécessaire pour maintenir constante la vitesse du véhicule Pssp user. Selon un mode de réalisation particulier, lorsque la puissance mesurée de l’ensemble de forces Pload(t) s’opposant ou contribuant à l’avancée du véhicule est positive, que la puissance instantanée nécessaire pour maintenir constante la vitesse du véhicule Pssp user est positive, et que la puissance instantanée appliquée par l’utilisateur Puser est supérieure à la puissance instantanée nécessaire pour maintenir constante la vitesse du véhicule P ssp user ^^ ^^ ^^ ^^ ^^ ≥ ^^ ^^ ^^ ^^ ^^ ^^ ^^ ^^ la consigne en puissance d’accélération Pacc sp suit la relation suivante, dans laquelle la consigne de puissance d’accélération Pacc, sp est le produit d’un coefficient d’accélération A et de la différence entre la puissance appliquée par l’utilisateur Puser et la puissance Pssp user à appliquer par l’utilisateur sur le pédalier 14 pour maintenir constante la vitesse v du véhicule 1 :
Figure imgf000017_0001
Pour maintenir constante la vitesse v l’utilisateur doit appliquer une puissance de pédalage Puser rigoureusement égale à la valeur de puissance de l’ensemble SSmap de régimes stationnaires. Dans ce mode de réalisation, si l’utilisateur arrête de pédaler (Puser = 0), le moteur 7 va décélérer le véhicule 1 avec une consigne de puissance d’accélération négative proportionnelle à la puissance de pédalage Pssp user nécessaire pour maintenir la vitesse du véhicule 1. Le coefficient d’accélération A est avantageusement égal au quotient entre d’une part la différence entre une puissance maximale du moteur du véhicule Pmax vehicle et la puissance instantanée du moteur 7 nécessaire pour maintenir constante la vitesse du véhicule Pload(t), et d’autre part la différence entre une puissance maximale développée par l’utilisateur Pmax user et la puissance instantanée nécessaire pour maintenir constante la vitesse du véhicule Pssp user :
Figure imgf000017_0002
Avec cette formule, le coefficient d’accélération A est de plus en plus important lorsque la puissance à développer par l’utilisateur pour maintenir constante la vitesse Pssp user approche la puissance maximale développable par l’utilisateur Pmax user et devient faible à l’inverse lorsque la puissance du moteur 7 pour maintenir constante la vitesse Pload(Xi) approche la puissance maximale développable par le moteur Pmax vehicle. Selon un mode de réalisation alternatif, le coefficient d’accélération peut être fixe, et valoir par exemple le quotient entre la puissance maximale développable par le moteur Pmax vehicle et la puissance maximale développable par l’utilisateur Pmax user :
Figure imgf000018_0001
La puissance maximale développable par le moteur Pmax vehicle est une donnée par le constructeur du moteur 7, et correspond notamment à une valeur de puissance que le moteur 7 peut maintenir en toute sécurité sans dommages. La puissance maximale développable par l’utilisateur Pmax user est en revanche à évaluer et/ou à paramétrer. Par exemple, lorsqu’un utilisateur utilise le véhicule 1 pour la première fois, il peut soit entrer un estimatif de son niveau sportif, principalement en cyclisme, notamment en plaçant ses capacités sur une échelle de 1 à 10 par exemple, où 10 serait un sportif confirmé et 1 un débutant, ainsi que d’autres données telles que sa taille, son âge etc. La puissance maximale développable par l’utilisateur Pmax user est alors déduite d’une table en fonction des valeurs données par l’utilisateur. En alternative, la puissance maximale développable par l’utilisateur Pmax user peut être déterminée lors d’une étape préalable d’étalonnage, véhicule 1 à l’arrêt. Lors de cet étalonnage, l’utilisateur doit maintenir une cadence fixe alors qu’un couple résistif croissant est appliqué au pédalier 14. L’unité de contrôle UC enregistre alors la puissance à laquelle la cadence décroit et en déduit une valeur de puissance maximale développable par l’utilisateur. Lorsque la puissance mesurée de l’ensemble de forces Pload(t) s’opposant ou contribuant à l’avancée du véhicule est positive, que la puissance instantanée nécessaire pour maintenir constante la vitesse du véhicule Pssp user est positive, que la puissance de charge mesurée Pload(t) est positive, et que la puissance instantanée appliquée par l’utilisateur au pédalier 14 est strictement inférieure à la puissance instantanée Pssp user nécessaire pour maintenir la vitesse v du véhicule 1, ^^ ^^ ^^ ^^ ^^ < ^^ ^^ ^^ ^^ ^^ ^^ ^^ ^^ la consigne en puissance d’accélération Pacc sp est égale au produit de la puissance mesurée Pload(t) de l’ensemble de forces Fload s’opposant ou contribuant à l’avancée du véhicule multiplié par la différence entre la puissance instantanée appliquée par l’utilisateur Puser et la puissance instantanée nécessaire pour maintenir constante la vitesse du véhicule Pssp user, divisé par la puissance instantanée nécessaire pour maintenir constante la vitesse du véhicule Pssp :
Figure imgf000019_0001
Ainsi, lorsque la puissance développée par l’utilisateur est égale à la puissance nécessaire pour maintenir constante la vitesse du véhicule Puser = Pssp on a bien une consigne d’accélération en puissance nulle, dans la continuité de la précédente formule. Lorsque la puissance Puser développée par l’utilisateur est nulle (arrêt du pédalage), la consigne en puissance vaut l’opposé de la puissance de charge Pload(t) et la vitesse v du véhicule 1 est maintenue. Dans ce mode de réalisation, lorsque la puissance de charge Pload(t) mesurée et/ou la puissance instantanée nécessaire pour maintenir constante la vitesse du véhicule Pssp user est négative, la consigne de puissance d’accélération Pacc sp est égale à la différence entre d’une part le produit du coefficient d’accélération A et de la puissance développée par l’utilisateur Puser et de la puissance de charge Pload(t) mesurée :
Figure imgf000019_0002
Avec ces trois formules, l’accélération est continue sur l’ensemble des valeurs des variables d’état Xi avec un comportement proche de celui d’un cycle de facture classique, sans passage de rapports, et l’utilisateur ressent les forces Fload s’opposant ou contribuant à l’avancée du véhicule 1. Les puissances atteignables par le moteur 7 sont en outre indexées sur les puissances développables par l’utilisateur au niveau du pédalier 14. Le dispositif de commande 100 selon l’invention permet un contrôle continu de la vitesse v du véhicule 1, avec notamment un contrôle sans changement ressenti de rapports, sur une grande plage de vitesses v. Notations [1] Ptot puissance totale exercée par le moteur 7 sur les roues (connue via courant i) [2] Pacc part de la puissance consacrée à l’accélération du véhicule [3] Ptot sp consigne de puissance totale [4] Pacc sp consigne de puissance d’accélération [5] Pload(t) puissance de charge, exercée par Fload l’ensemble de forces sur le moteur 7 (donnée par Ptot - mva) [6] Pssp mot = Pload(Xi) puissance théorique du moteur 7 à appliquer pour maintenir la vitesse v à un ensemble de variables d’état Xi donné [7] Pssp user puissance de pédalage sur le pédalier 14 à appliquer par l’utilisateur pour maintenir la vitesse v [8] Pacc sp puissance d’accélération du moteur de consigne [9] Puser puissance exercée par l’utilisateur sur le pédalier 14 [10] Pmax vehicle puissance maximale du moteur 7 [11] Pmax user puissance maximale de pédalage de l’utilisateur [12] Xi variables d’état représentant les Fload [13] v vitesse (élément de Xi), représente la traînée dans l’air [14] Slo pente (élément de Xi), représente les changements de potentiel gravitationnel [15] a accélération (dv/dt), m masse du véhicule, mva = Pacc part de puissance Ptot convertie en énergie cinétique (d(½ mv²)/dt) [16] FW ligne, i.e. un ensemble continu de jeux de variables d’état Xi, de roue libre où Pssp user=0 et/ou Pload(Xi)=0 [17] P1 ; P2 ; P3 ; P4 valeurs de puissance Pload(Xi) à appliquer par le moteur 7 pour maintenir la vitesse v pour les lignes isométriques de Fig. 4 [18] PU1 ; PU2 ; PU3 ; PU4 valeurs de puissance Pssp user à appliquer par l’utilisateur au pédalier 14 pour maintenir la vitesse v pour les lignes isométriques de Fig. 5

Claims

REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande d’au moins un moteur électrique (7) d’un véhicule (1), le véhicule (1) comportant : - au moins un pédalier (14) associé à des moyens d’estimation de la puissance instantanée (Puser) appliquée par un utilisateur (U) sur le pédalier (14) ; - des moyens d’estimation (23) de variables d’état (Xi) représentatives de la valeur de forces s’opposant ou contribuant à l’avancée du véhicule (1) et - des moyens de commande (25) de la puissance appliquée à l’au moins un moteur électrique (7); caractérisé en ce que les moyens de commande (25) comprennent une mémoire électronique dans laquelle est stockée un ensemble de régimes stationnaires (SSmap) du pédalier 14 définissant la puissance instantanée (Pssp user) à appliquer par l’utilisateur sur le pédalier (14) pour maintenir constante la vitesse (v) du véhicule (1) en fonction des valeurs des variables d’état (Xi) ; et en ce que les moyens de commande (25) sont configurés pour : * estimer les variables d’état (Xi) et en déduire la puissance instantanée (Pssp user) à appliquer par l’utilisateur sur le pédalier (14) pour maintenir la vitesse (v) du véhicule (1), * accélérer le véhicule (1) si la puissance instantanée appliquée par l’utilisateur (Puser) sur le pédalier (14) est supérieure à la puissance instantanée nécessaire pour maintenir constante la vitesse du véhicule (Pssp user) au niveau du pédalier (14) ; et * décélérer le véhicule (1) si la puissance instantanée appliquée par l’utilisateur (Puser) sur le pédalier (14) est inférieure à la puissance instantanée nécessaire pour maintenir constante la vitesse du véhicule (Pssp user) au niveau du pédalier (14). 2. Dispositif de commande d’au moins un moteur électrique d’un véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’ensemble de régimes stationnaires (SSmap) est tel que pour les ensembles de variables d’état (Xi) pour lesquels la puissance (Pssp user) à appliquer par l’utilisateur sur le pédalier (14) pour maintenir la vitesse du véhicule (1) est nulle (FW), la puissance (Pload(Xi)) nécessaire au moteur (7) pour maintenir constante la vitesse (v) du véhicule (1) est nulle aussi.
3. Dispositif de commande d’au moins un moteur électrique d’un véhicule selon la revendication 1, dans lequel l’accélération ou la décélération du véhicule (1) se fait en imposant une consigne de puissance d’accélération (Pacc sp) respectivement positive ou négative. 4. Dispositif de commande d’au moins un moteur électrique d’un véhicule selon la revendication 3, caractérisé en ce qu’il comporte en outre des moyens d’estimation d’une puissance de charge (Pload(t)) correspondant à la puissance exercée par un ensemble forces (Fload) s’opposant ou contribuant à l’avancée du véhicule (1) et dans lequel lorsque la puissance de charge (Pload(t)) est estimée positive et que la puissance instantanée appliquée par l’utilisateur (Puser) est supérieure à la puissance instantanée nécessaire pour maintenir la vitesse du véhicule (Pssp), la consigne de puissance d’accélération (Pacc, sp) est le produit d’un coefficient d’accélération (A) et de la différence entre la puissance appliquée par l’utilisateur (Puser) et la puissance (Pssp user) à appliquer par l’utilisateur sur le pédalier (14) pour maintenir constante la vitesse (v) du véhicule (1). 5. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel, lorsque la puissance mesurée de l’ensemble de forces (Pload(t)) s’opposant ou contribuant à l’avancée du véhicule est estimée positive, que la puissance instantanée nécessaire pour maintenir constante la vitesse du véhicule (Pssp user) est positive, et que la puissance instantanée appliquée par l’utilisateur (U) au pédalier (14) est strictement inférieure à la puissance instantanée (Pssp user) nécessaire pour maintenir la vitesse v du véhicule (1), la consigne en puissance d’accélération (Pacc sp) est égale au produit de la puissance mesurée (Pload(t)) de l’ensemble de forces (Fload) s’opposant ou contribuant à l’avancée du véhicule multiplié par la différence entre la puissance instantanée appliquée par l’utilisateur (Puser) et la puissance instantanée nécessaire pour maintenir constante la vitesse du véhicule (Pssp user), divisé par la puissance instantanée nécessaire pour maintenir constante la vitesse du véhicule (Pssp).
6. Dispositif de commande selon l’une des revendications 4 ou 5, dans lequel lorsque la puissance de charge (Pload(t)) mesurée et/ou la puissance instantanée nécessaire pour maintenir constante la vitesse du véhicule (Pssp user) est négative, la consigne de puissance d’accélération (Pacc sp) est égale à la différence entre d’une part le produit du coefficient d’accélération (A) et de la puissance développée par l’utilisateur (Puser) et de la puissance de charge (Pload(t)) mesurée. 7. Dispositif de commande selon l’une des revendications 4 à 6, dans lequel le coefficient d’accélération (A) est égal au quotient entre d’une part la différence entre une puissance maximale du moteur du véhicule (Pmax vehicle) et la puissance de charge (Pload(t)), et d’autre part la différence entre une puissance maximale développée par l’utilisateur (Pmax user) et la puissance instantanée nécessaire pour maintenir constante la vitesse du véhicule (Pssp user) au niveau du pédalier (14). 8. Dispositif de commande selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les variables d’état (Xi) comportent au moins un paramètre parmi la pente (Slo) et la vitesse (v) du véhicule (1). 9. Dispositif de commande selon la revendication précédente, dans lequel les variables d’état (Xi) comportent en outre au moins un paramètre parmi : le poids total du véhicule (1), le type de route sur lequel évolue le véhicule (1), et la vitesse du vent relatif par rapport au véhicule (1). 10. Véhicule de type vélomobile, caractérisé en ce qu’il comporte un dispositif de commande (100) selon l’une des revendications précédentes et au moins un moteur électrique (7) commandé par ledit dispositif de commande (100).
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