FR3090546A1 - CONTROL SYSTEM FOR DAMPING OF OSCILLATIONS IN A DRIVE CHAIN WITH A THERMAL MOTOR - Google Patents
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Abstract
Le système contrôle l’amortissement des oscillations de la vitesse de torsion (NTR) d’une transmission (TRA) entraînée en rotation par un moteur thermique (ENG) comprenant un contrôleur (CT) ayant au moins une première voie de correction à action proportionnelle et une deuxième voie de correction à action dérivée, des moyens de filtrage fréquentiel (FILT) et une boucle de commande fournissant une première erreur (EN) entre une consigne de vitesse de torsion (NTR CONS) et une mesure (NTR ES) de la vitesse de torsion et une deuxième erreur (ENG) entre une consigne de dérivée de vitesse de torsion (NGTR CONS) et une mesure (NGTR ES) de la dérivée de vitesse de torsion, les première et deuxième erreurs étant traitées respectivement par les première et deuxième voies de correction, le système comprenant un prédicteur de Smith (PS) modélisant un ensemble sans retard (SYS*) comprenant le moteur et la transmission et fournissant une vitesse de torsion modélisée sans retard (NTR ND) qui est introduite en contreréaction dans la première voie de correction. Figure 2The system controls the damping of the rotational speed oscillations (NTR) of a transmission (TRA) driven in rotation by a heat engine (ENG) comprising a controller (CT) having at least a first proportional action correction channel and a second derivative action correction channel, frequency filtering means (FILT) and a control loop providing a first error (EN) between a torsional speed setpoint (NTR CONS) and a measurement (NTR ES) of the torsion speed and a second error (ENG) between a torsional speed derivative setpoint (NGTR CONS) and a measurement (NGTR ES) of the torsional speed derivative, the first and second errors being treated respectively by the first and second correction channels, the system comprising a Smith predictor (PS) modeling a set without delay (SYS *) comprising the engine and the transmission and providing a torsional speed modeled without delay (NTR ND) which is int rodé en contrééaction in the first way of correction. Figure 2
Description
DescriptionDescription
Titre de l’invention : SYSTÈME DE CONTRÔLE D'AMORTISSEMENT D’OSCILLATIONS DANS UNE CHAÎNE DE TRACTION À MOTEUR THERMIQUETitle of the invention: SYSTEM FOR CONTROLLING DAMPING OF OSCILLATIONS IN A DRIVE CHAIN WITH A THERMAL ENGINE
[0001] La présente invention concerne de manière générale le domaine de l’amélioration de l’agrément de conduite d’un véhicule à moteur thermique par l’amortissement des oscillations dans sa chaîne de traction. Plus particulièrement, l’invention se rapporte à un système de contrôle d'amortissement des oscillations de la vitesse de torsion d'une transmission entraînée par un moteur thermique, ainsi qu’un véhicule équipé d’un tel système.The present invention relates generally to the field of improving the driving pleasure of a thermal engine vehicle by damping the oscillations in its powertrain. More particularly, the invention relates to a system for controlling the damping of the oscillations of the torsional speed of a transmission driven by a heat engine, as well as to a vehicle equipped with such a system.
[0002] Le moteur thermique assure la traction du véhicule par une transmission de couple mécanique à travers une chaîne cinématique comprenant de manière classique un embrayage, une boîte de vitesses et un ou plusieurs arbres de transmission liés aux roues motrices du véhicule. La chaîne de traction du véhicule présente des modes propres de résonnance en torsion qui sont liés aux flexibilités des arbres de transmission en particulier et aux inerties de la motorisation, de la transmission et de la charge. Dans des situations de vie particulières du véhicule ces modes propres de résonnance peuvent être excités et produire des oscillations qui sont désagréables pour le conducteur et affectent négativement l’agrément de conduite du véhicule.The engine provides traction of the vehicle by a mechanical torque transmission through a kinematic chain conventionally comprising a clutch, a gearbox and one or more transmission shafts linked to the drive wheels of the vehicle. The vehicle's traction chain has its own torsional resonance modes which are linked to the flexibilities of the drive shafts in particular and to the inertias of the engine, transmission and load. In particular vehicle life situations, these natural modes of resonance can be excited and produce oscillations which are unpleasant for the driver and negatively affect the driving pleasure of the vehicle.
[0003] Dans les véhicules actuels, le moteur thermique est contrôlé, selon une stratégie de commande, par une commande numérique qui détermine un couple de consigne en prenant en compte la demande du conducteur et différents paramètres de fonctionnement du véhicule.In current vehicles, the heat engine is controlled, according to a control strategy, by a digital control which determines a setpoint torque taking into account the driver's request and different vehicle operating parameters.
[0004] Il est connu dans l’état de la technique un système de contrôle d'amortissement des oscillations d'une transmission de couple entraînée par un moteur thermique dans lequel une commande numérique applique une vitesse et un couple sur une entrée appelée primaire. Le système prévoit une première fonction d'agrément préventif qui a pour objectif d'adapter la consigne de couple appliquée sur le primaire, une deuxième fonction d'agrément curatif qui a pour objectif d'amortir les oscillations de la vitesse de torsion de la transmission et une troisième fonction qui supervise le niveau d'application des commandes de l'agrément curatif en fonction de situations de vie particulières du véhicule. Dans ce système connu, la loi de commande de la fonction d'agrément curatif consiste à amortir les oscillations mesurées de la vitesse de rotation du primaire par une mesure de cette vitesse et par une action sur le couple délivré sur ce primaire. On utilise typiquement un correcteur à action dérivée permettant d'appliquer un profil de couple primaire en opposition de phase aux oscillations mesurées de la vitesse de rotation de ce primaire. L'action dérivée est appliquée ensuite par un filtrage passe-bande dans une plage de fréquence centrée autour de la fréquence de résonance de la transmission. Cependant, un tel système se limite à amortir les oscillations mesurées de la vitesse du primaire. De plus, il est fait appel à un correcteur à action dérivée seule qui présente des contraintes élevées de stabilité. La fonction d'agrément curatif obtenue de cette manière a des performances d'amortissement limitées.It is known in the prior art a system for controlling the damping of the oscillations of a torque transmission driven by a heat engine in which a digital control applies a speed and a torque to an input called primary. The system provides a first preventive approval function which aims to adapt the torque setpoint applied to the primary, a second curative approval function which aims to dampen the oscillations of the torsional speed of the transmission. and a third function which supervises the level of application of the curative approval commands as a function of specific life situations of the vehicle. In this known system, the law controlling the curative approval function consists in damping the measured oscillations of the speed of rotation of the primary by measuring this speed and by acting on the torque delivered on this primary. A derivative action corrector is typically used to apply a primary torque profile in phase opposition to the measured oscillations of the speed of rotation of this primary. The derived action is then applied by bandpass filtering in a frequency range centered around the resonant frequency of the transmission. However, such a system is limited to damping the measured oscillations of the speed of the primary. In addition, a derivative-only corrector is used which has high stability constraints. The curative approval function obtained in this way has limited damping performance.
[0005] Dans LR3054989A1, il est proposé un système de contrôle d'amortissement des oscillations de la vitesse de torsion d'une transmission comportant en entrée un primaire recevant un couple primaire d'une motorisation à commande numérique pour le transmettre en sortie à une charge qui est soumise à un couple de charge externe. La commande de la motorisation met en œuvre une fonction d'agrément curatif qui a pour objectif d'amortir les oscillations de la vitesse de torsion de la transmission. Dans ce système, la vitesse de torsion de la transmission est déterminée par une mesure des vitesses du primaire et de sa charge. La vitesse de torsion et sa dérivée dans le temps sont contrôlées à partir d'une consigne de vitesse de torsion et de sa dérivée dans le temps, et à partir de la mesure de la vitesse de torsion et de sa dérivée dans le temps.In LR3054989A1, there is proposed a system for controlling the damping of the oscillations of the torsional speed of a transmission comprising at input a primary receiving a primary torque of a numerically controlled motorization for transmitting it at output to a load which is subjected to an external load torque. The motor control implements a curative approval function which aims to dampen the oscillations of the torsional speed of the transmission. In this system, the torsional speed of the transmission is determined by measuring the speeds of the primary and its load. The torsional speed and its derivative over time are controlled on the basis of a setpoint for torsional speed and its derivative over time, and on the basis of the measurement of the torsional speed and its derivative over time.
[0006] Le système décrit dans LR3054989A1 permet d’atteindre des résultats satisfaisants dans des véhicules hydrides ayant une motorisation thermique sur le train avant et une motorisation électrique sur les roues arrière. Par contre, ce système n’est pas adapté de manière optimale pour les véhicules classiques dont la traction est assurée uniquement par un moteur thermique. En effet, dans ce cas les inconvénients du moteur thermique, notamment une inertie importante, un retard élevé et un faible gradient de couple moteur, ne permettent pas d’atteindre le même niveau d’amortissement qu’un moteur électrique.The system described in LR3054989A1 achieves satisfactory results in hybrid vehicles having a thermal engine on the front axle and an electric engine on the rear wheels. On the other hand, this system is not optimally suited for conventional vehicles whose traction is ensured only by a heat engine. Indeed, in this case the drawbacks of the heat engine, in particular a high inertia, a high delay and a low gradient of engine torque, do not allow to reach the same level of damping as an electric motor.
[0007] Il est souhaitable de proposer un système de contrôle d'amortissement des oscillations de la vitesse de torsion de la transmission qui soit spécifiquement conçu pour les véhicules classiques à motorisation thermique.It is desirable to propose a system for controlling the damping of the oscillations of the torsional speed of the transmission which is specifically designed for conventional vehicles with thermal engines.
[0008] Selon un premier aspect, l’invention concerne un système de contrôle d’amortissement des oscillations de la vitesse de torsion d’une transmission entraînée en rotation par un moteur thermique, le système comprenant un contrôleur de correction ayant au moins une première voie de correction à action proportionnelle et une deuxième voie de correction à action dérivée, des moyens de filtrage fréquentiel et une boucle de commande fournissant une première erreur entre une consigne de vitesse de torsion et une mesure, ou estimation, de la vitesse de torsion et une deuxième erreur entre une consigne de dérivée dans le temps de vitesse de torsion et une mesure, ou estimation, de la dérivée dans le temps de la vitesse de torsion, les première et deuxième erreurs étant traitées respectivement par les première et deuxième voies de correction.According to a first aspect, the invention relates to a system for controlling the damping of the oscillations of the torsional speed of a transmission driven in rotation by a heat engine, the system comprising a correction controller having at least a first proportional action correction channel and a second derivative action correction channel, frequency filtering means and a control loop providing a first error between a torsion speed setpoint and a measurement, or estimate, of the torsion speed and a second error between a torsional speed time derivative setpoint and a measurement, or estimate, of the torsional speed derivative over time, the first and second errors being processed by the first and second correction channels respectively .
Conformément à l’invention, le système comprend également un prédicteur de Smith modélisant un ensemble sans retard comprenant le moteur thermique et la transmission et fournissant une vitesse de torsion modélisée sans retard qui est introduite en contreréaction dans la première voie de correction.According to the invention, the system also includes a Smith predictor modeling a set without delay comprising the heat engine and the transmission and providing a torsional speed modeled without delay which is introduced in feedback in the first correction path.
[0009] Selon une caractéristique particulière, le système comprend également un module de calibration dynamique d’un gain proportionnel de la première voie de correction à action proportionnelle, la calibration dynamique étant réalisée selon la méthode de Cohen-Coon en fonction d’un retard du moteur thermique.According to a particular characteristic, the system also includes a dynamic calibration module for a proportional gain of the first correction channel with proportional action, the dynamic calibration being carried out according to the Cohen-Coon method as a function of a delay. of the heat engine.
[0010] Selon une autre caractéristique particulière, le retard du moteur thermique est évalué en fonction du régime du moteur thermique.According to another particular characteristic, the delay of the heat engine is evaluated as a function of the speed of the heat engine.
[0011] Selon encore une autre caractéristique particulière, le système comprend également un module de correction anti-saturation comprenant des moyens de détection d’une saturation du moteur thermique et des moyens de correction du gain proportionnel introduisant une réduction du gain proportionnel lorsqu’une saturation est détectée.According to yet another particular characteristic, the system also comprises an anti-saturation correction module comprising means for detecting saturation of the heat engine and means for correcting the proportional gain introducing a reduction in the proportional gain when a saturation is detected.
[0012] Selon encore une autre caractéristique particulière, les moyens de correction de gain proportionnel comprennent un correcteur intégrateur.According to yet another particular characteristic, the means of proportional gain correction comprise an integrator corrector.
[0013] Selon encore une autre caractéristique particulière, les moyens de filtrage fréquentiel sont de type passe-bande.According to yet another particular characteristic, the frequency filtering means are of the bandpass type.
[0014] L'invention concerne aussi un véhicule à moteur thermique comprenant un système tel que décrit brièvement ci-dessus.The invention also relates to a vehicle with an internal combustion engine comprising a system as briefly described above.
[0015] D’autres avantages et caractéristiques de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée ci-dessous d’une forme de réalisation particulière de l’invention, en référence aux dessins annexés, dans lesquels :Other advantages and characteristics of the present invention will appear more clearly on reading the detailed description below of a particular embodiment of the invention, with reference to the accompanying drawings, in which:
[0016] [fig.l][Fig.l]
La Lig.l est un bloc-diagramme d’un système de contrôle d'amortissement d’oscillations de la technique antérieure.The Lig.l is a block diagram of a prior art oscillation damping control system.
[0017] [fig.2][Fig.2]
La Lig.2 est un bloc-diagramme d’une forme de réalisation particulière d’un système de contrôle d'amortissement d’oscillations de la présente invention.Lig. 2 is a block diagram of a particular embodiment of a vibration damping control system of the present invention.
[0018] [fig.3][Fig.3]
La Lig.3 est un bloc-diagramme d’un module de calcul de calibration de gain proportionnel inclus dans le système de contrôle d'amortissement d’oscillations de la Fig.2.Lig.3 is a block diagram of a proportional gain calibration calculation module included in the oscillation damping control system of Fig. 2.
[0019] [fig.4][Fig.4]
La Lig.4 est un bloc-diagramme d’un correcteur intégrateur inclus dans un module de correction anti-saturation du système de contrôle d'amortissement d’oscillations de la Fig.2.Lig. 4 is a block diagram of an integrator corrector included in an anti-saturation correction module of the oscillation damping control system of Fig. 2.
[0020] En référence à la Fig.l, il est décrit ci-dessus l’architecture générale et le fonc tionnement d’un système de contrôle d’amortissement d’oscillations AOSta selon la technique antérieure, tel qu’utilisé dans des véhicules à chaînes de traction électrifiés.Referring to Fig.l, it is described above the general architecture and operation of an AOS ta oscillation damping control system according to the prior art, as used in electrified powertrain vehicles.
[0021] Comme montré à la Fig. 1, un modèle interne MDTA est utilisé pour obtenir une consigne de vitesse de torsion NTR C0NS et une consigne de dérivée, ou gradient, NGTR C0NS de la vitesse de torsion, pour le système de contrôle d’amortissement d’oscillations AOSta.As shown in FIG. 1, an internal model MD TA is used to obtain a torsional speed setpoint N TR C0NS and a derivative setpoint, or gradient, NGTR C0NS of the torsional speed, for the AOSta oscillation damping control system.
[0022] Les consignes NTR C0NS et NGTRC0NS sont déterminées par le modèle interne MDTA à partir d’une consigne de couple moteur secondaire CS CONS et d’un couple de charge externe CWLLD, ainsi que de la vitesse de torsion NTRES de la transmission.The N TR C0NS and NGTR C0NS setpoints are determined by the internal MDTA model from a secondary engine torque setpoint C S CONS and an external load torque CWL LD , as well as the torsional speed NTR ES of transmission.
[0023] La consigne de couple moteur secondaire CS CONS est calculée à partir d’une consigne de couple demandée à appliquer à la transmission, établie d’après la demande du conducteur. Le couple de charge externe CWL LD est le couple de charge à la roue qui, typiquement est mesuré par un capteur ou est estimé.The secondary engine torque setpoint C S CONS is calculated from a requested torque setpoint to be applied to the transmission, established according to the driver's request. The external load torque C WL LD is the load torque at the wheel which is typically measured by a sensor or is estimated.
[0024] Un estimateur ESTta est utilisé ici pour déterminer la vitesse de torsion NTR ES de la transmission. L’estimateur ESTta fournit également la dérivée, ou gradient, estimée NGtres de la vitesse de torsion. Typiquement, l’estimateur ESTta estime la vitesse de torsion NTR ES et la dérivée de vitesse de torsion NGTR ES à partir des régimes moteur et de charge s’appliquant sur la transmission.An EST ta estimator is used here to determine the torsional speed N TR ES of the transmission. The ESTta estimator also provides the estimated derivative, or gradient NGtr es of the torsional speed. Typically, the ESTta estimator estimates the torsional speed N TR ES and the torsional speed derivative NG TR ES from the engine and load speeds applied to the transmission.
[0025] Des soustracteurs S1TA calculent des erreurs EN= NTR C0NS- NTRES et ENG= NGTR C0NSNGtres entre les consignes NTRC0NS et NGTRC0NS et la vitesse de torsion NTRES et sa dérivée NGTRES fournies par l’estimateur ESTta.S1 TA subtractors calculate errors E N = N TR C0NS - NTR ES and ENG = NG TR C0NS NGtr es between the setpoints NTR C0NS and NGTR C0NS and the torsional speed NTR ES and its derivative NGTR ES provided by l ESTta estimator.
[0026] Les erreurs EN et ENG sont traitées sur deux voies distinctes par un contrôleur de correction CTTA. Le contrôleur CTTA est typiquement du type dit à correction PID (pour « Proportionnel-Intégral-Dérivée ») et applique un gain de voie proportionnelle KP, dit « gain proportionnel », à l’erreur EN et un gain de voie dérivée KD à l’erreur ENG. Le contrôleur CTTA fournit en sortie une commande de couple secondaire de voie proportionnelle Cs p et une commande de couple secondaire de voie dérivée CS D.The errors E N and E NG are processed on two separate channels by a correction controller CT TA . The CT TA controller is typically of the so-called PID correction type (for “Proportional-Integral-Derivative”) and applies a proportional channel gain K P , called “proportional gain”, to the error E N and a derivative channel gain K D at error E NG . The CT TA controller provides a secondary torque proportional channel command C s p and a secondary channel secondary torque command C S D as output.
[0027] Les commandes de couple Cs p et CSD sont filtrées et combinées par une fonction de filtrage FILTta qui ajuste et limite la correction notamment pour une action passebande autour de la fréquence des oscillations. La fonction de filtrage FILTta produit en sortie une commande de couple d’anti-oscillation CS AOS qui s’ajoute à la consigne de couple normale du moteur thermique.The torque commands C s p and CS D are filtered and combined by a FILTta filtering function which adjusts and limits the correction, in particular for a passband action around the frequency of the oscillations. The FILT filtering function ta outputs an anti-oscillation torque command C S AOS which is added to the normal torque setpoint of the heat engine.
[0028] La fonction SYSTA représente le système de traction comprenant ici la motorisation hybride et la transmission. La vitesse de torsion effective sur la transmission est représentée par Ntr.The SYS TA function represents the traction system comprising here the hybrid motorization and the transmission. The effective torsional speed on the transmission is represented by N tr .
[0029] Comme indiqué plus haut dans l’exposé de la technique antérieure, un tel système AOSta de contrôle d’amortissement d’oscillations permet d’atteindre des résultats satisfaisants dans des véhicules hydrides, notamment ceux avec une motorisation électrique sur le train arrière, mais n’est pas optimisé pour des véhicules classiques dont la traction est assurée uniquement par un moteur thermique.As indicated above in the discussion of the prior art, such an AOS system ta of oscillation damping control makes it possible to achieve satisfactory results in hybrid vehicles, in particular those with an electric motorization on the train. rear, but is not optimized for conventional vehicles whose traction is ensured only by a heat engine.
[0030] En référence aux Figs.2 à 4, il est maintenant décrit une forme de réalisation particulière d’un système de contrôle d’amortissement d’oscillations AOS selon la présente invention, utilisé dans un véhicule classique à moteur thermique.Referring to Figs.2 to 4, there is now described a particular embodiment of an AOS oscillation damping control system according to the present invention, used in a conventional vehicle with thermal engine.
[0031] Par rapport au système AOSta de la technique antérieure, le système de contrôle d’amortissement d’oscillations AOS comporte des lois de commande supplémentaires qui visent à pallier aux inconvénients introduits dans le système par une motorisation formée uniquement d’un moteur thermique.Compared to the AOS system ta of the prior art, the AOS oscillation damping control system includes additional control laws which aim to overcome the drawbacks introduced into the system by a motorization formed solely by a motor. thermal.
[0032] En référence plus particulièrement à la Fig.2, le système de contrôle d’amortissement d’oscillations AOS comporte notamment un prédicteur de Smith PS, un module de calibration dynamique de gain proportionnel CDP et un module de correction antisaturation AS. Le système AOS comporte également des composants MD, SI, CT, FILT, SYS, EST qui correspondent respectivement aux composants MDTA, S1TA, CTTA, FILTta, SYSta et ESTta du système AOSta de la technique antérieure. Le composant SYS correspondant au système de traction du véhicule est représenté avec des blocs de fonction de transfert ENG et TRA correspondant au moteur thermique et à la transmission.Referring more particularly to FIG. 2, the AOS oscillation damping control system notably comprises a Smith PS predictor, a dynamic proportional gain calibration module CDP and an anti-saturation correction module AS. The AOS system also includes components MD, SI, CT, FILT, SYS, IS which correspond to components ® TA, TA S1, CT TA, FILT ta, ta and SYS IS your AOS your system prior art. The SYS component corresponding to the vehicle traction system is represented with ENG and TRA transfer function blocks corresponding to the heat engine and the transmission.
[0033] Un contrôleur de correction PID tel que le contrôleur CT ne fonctionne pas de manière satisfaisante avec un système incorporant un retard, ou temps mort, important. Lorsque le retard existant est supérieur à la moitié de la constante de temps du système, la stabilité du système est dégradée et ne peut être garantie.A PID correction controller such as the CT controller does not work satisfactorily with a system incorporating a significant delay, or dead time. When the existing delay is more than half the system time constant, the stability of the system is degraded and cannot be guaranteed.
[0034] Le prédicteur de Smith PS a pour fonction de réduire, voire retirer totalement, le retard de la boucle de commande du système, de telle façon que le contrôleur CT commande de manière effective un système sans retard.The function of the Smith PS predictor is to reduce, or even completely remove, the delay from the system control loop, so that the controller CT effectively controls a system without delay.
[0035] La réduction du retard dans la boucle fermée de commande, obtenue avec le prédicteur de Smith PS, conduit à une marge de phase plus importante, ce qui autorise un accroissement du gain proportionnel KP. La calibration du gain proportionnel par la méthode de Cohen-Coon est décrite plus bas.The reduction of the delay in the closed control loop, obtained with the predictor of Smith PS, leads to a larger phase margin, which allows an increase in the proportional gain K P. The calibration of the proportional gain by the Cohen-Coon method is described below.
[0036] Comme visible à la Fig.2, le prédicteur de Smith PS utilise un modèle interne du système de traction SYS comprenant le système sans retard SYS*, représenté par sa fonction de transfert, et le retard DEL* du système de traction SYS.As shown in Fig.2, the Smith PS predictor uses an internal model of the SYS traction system comprising the SYS * delayless system, represented by its transfer function, and the DEL * delay of the SYS traction system .
[0037] Un soustracteur S2 du prédicteur de Smith PS calcule une erreur EN SP entre une vitesse de torsion modélisée ΝΤΚΛΙ). obtenue après le retard DEL*, et la vitesse de torsion effective NTr mesurée dans le système de traction SYS. L’estimateur EST reçoit cette erreur EN SP en entrée et délivre une vitesse de torsion estimée NTres et une dérivée de vitesse de torsion estimée NGTres qui sont bouclées en contreréaction à travers le soustracteur SI. Lorsque l’erreur EN SP converge sur zéro, le prédicteur PS fournit une vitesse de torsion sans retard NTR ND en sortie du système sans retard SYS*. La vitesse de torsion sans retard NTR ND est bouclée en contreréaction sur la voie de correction proportionnelle du contrôleur CT, à travers un soustracteur S3, réduisant ainsi, voire supprimant totalement, le retard du système de traction SYS dans la boucle fermée de commande.S2 subtractor of the Smith PS predictor calculates an error E N SP between a modeled torsional speed ΝΤΚ ΛΙ) . obtained after the delay DEL *, and the effective torsional speed NTr measured in the traction system SYS. The EST estimator receives this error E N SP at input and delivers an estimated torsional speed NTr es and an estimated torsional speed derivative NGTr es which are looped in feedback through the subtractor SI. When the error E N SP converges to zero, the predictor PS provides a torsional speed without delay N TR ND at the output of the system without delay SYS *. The torsion speed without delay N TR ND is looped in feedback on the proportional correction channel of the controller CT, through a subtractor S3, thereby reducing, or even completely eliminating, the delay of the traction system SYS in the closed control loop.
[0038] Le module de calibration dynamique de gain proportionnel CDP vise à remédier aux effets du retard du moteur thermique et de son inertie.The CDP proportional gain dynamic calibration module aims to remedy the effects of the delay of the heat engine and its inertia.
[0039] Le retard du moteur thermique ENG est variable et dépend de la vitesse de rotation, ou régime RG, de celui-ci. Le gain proportionnel KP du contrôleur CT doit donc varier en fonction du retard du moteur thermique ENG pour s’ajuster avec des marges de phase variables.The ENG engine delay is variable and depends on the speed of rotation, or RG speed, thereof. The proportional gain K P of the controller CT must therefore vary as a function of the delay of the engine ENG to adjust with variable phase margins.
[0040] La méthode de Cohen-Coon est utilisée pour la calibration du gain proportionnel KP du contrôleur CT.The Cohen-Coon method is used for the calibration of the proportional gain K P of the CT controller.
[0041] Les calculs de calibration du gain proportionnel sont réalisés par un module de calcul CKP, visible à la Eig.2, qui calcule un gain proportionnel primaire ΚΡ[ en fonction du régime RG du moteur thermique. Une implémentation du module de calcul CKP, au moyen de deux sommateurs SOI, SO2, d’un diviseur DV et d’un multiplicateur MU1, est montrée à la Lig.3. Les entrées N et D du diviseur DV correspondent respectivement au numérateur et au dénominateur.The proportional gain calibration calculations are carried out by a CKP calculation module, visible in Fig. 2, which calculates a primary proportional gain Κ Ρ [ according to the RG speed of the heat engine. An implementation of the CKP calculation module, using two SOI summers, SO2, a DV divider and a MU1 multiplier, is shown in Fig. 3. The N and D inputs of the DV divider correspond respectively to the numerator and the denominator.
[0042] Le gain proportionnel primaire ΚΡ[ est donné par l’égalité suivante :The primary proportional gain Κ Ρ [ is given by the following equality:
[0043] KPi = (1/K).[ (τ/θ) + (1/3)], avec K étant le gain du système, typiquement estimé ou calculé, 0 étant la somme du retard DM du moteur thermique et d’un retard DS du système, et τ étant la constante de temps du système.K P i = (1 / K). [(Τ / θ) + (1/3)], with K being the gain of the system, typically estimated or calculated, 0 being the sum of the delay DM of the heat engine and a system delay DS, and τ being the system time constant.
[0044] Le retard DM du moteur thermique est l’unique variable dans le calcul du gain proportionnel primaire KPi et est fourni typiquement par une cartographie en fonction du régime RG du moteur thermique, DM=f(RG).The delay DM of the heat engine is the only variable in the calculation of the primary proportional gain K P i and is typically provided by a map as a function of the speed RG of the heat engine, DM = f (RG).
[0045] Le gain proportionnel KP effectif, qui est appliqué sur la voie de correction proportionnelle du contrôleur CT, est fourni par un soustracteur S4 (Eig.2) qui retire une valeur de correction de saturation CS au gain proportionnel primaire KPi. La valeur de correction de saturation CS est fournie par le module de correction anti-saturation AS.The effective proportional gain K P , which is applied to the proportional correction channel of the controller CT, is provided by a subtractor S4 (Eig.2) which removes a saturation correction value CS from the primary proportional gain K P i . The saturation correction value CS is supplied by the anti-saturation correction module AS.
[0046] Le module de correction anti-saturation AS vise à remédier aux effets du faible gradient de couple du moteur thermique ENG. Le faible gradient de couple d’un moteur thermique ENG, par rapport à un moteur électrique, peut provoquer la saturation de celui-ci dans des situations de vie particulières. La saturation du moteur thermique ENG, si elle n’est pas prise en compte par le contrôleur CT, peut provoquer une dégradation des performances du système. La saturation du moteur thermique ENG est provoquée par un gain proportionnel KP trop élevé. Le module de correction anti-saturation AS a pour fonction de réduire un gain proportionnel KP lorsqu’est détectée une saturation du moteur thermique ENG.The anti-saturation correction module AS aims to remedy the effects of the low torque gradient of the ENG engine. The low torque gradient of an ENG heat engine, compared to an electric motor, can cause the saturation of the latter in particular life situations. The saturation of the ENG engine, if not taken into account by the CT controller, can cause a degradation of the system performance. The saturation of the ENG engine is caused by a proportional gain K P that is too high. The anti-saturation correction module AS has the function of reducing a proportional gain K P when a saturation of the engine ENG is detected.
[0047] Le module de correction anti-saturation AS comporte essentiellement un soustracteur S5 et un correcteur intégrateur CAS. Le soustracteur S5 détecte une saturation du moteur thermique en calculant la différence entre la consigne de couple CS AOS fournie au moteur thermique ENG et le couple effectif CEF délivré par celui-ci. La soustracteur S5 fournit un signal de saturation SA qui est traité par le correcteur intégrateur CAS afin de déterminer la valeur de correction de saturation CS à soustraire au gain proportionnel primaire ΚΡ[.The anti-saturation correction module AS essentially comprises a subtractor S5 and an integrator corrector CAS. The subtractor S5 detects saturation of the heat engine by calculating the difference between the torque setpoint C S AOS supplied to the heat engine ENG and the effective torque C EF delivered by the latter. The subtractor S5 provides a saturation signal SA which is processed by the integrator corrector CAS in order to determine the saturation correction value CS to be subtracted from the primary proportional gain Κ Ρ [ .
[0048] Une implémentation du correcteur intégrateur CAS, au moyen d’un multiplicateur MU2 et d’un intégrateur INT, est montrée à la Fig.4. Dans le multiplicateur MU2, un gain Ks est appliqué au signal de saturation SA. Le signal SAG délivré par le multiplicateur MU2 est intégré par l’intégrateur INT qui fournit la valeur de correction de saturation CS. Comme indiqué plus haut, la valeur de correction de saturation CS est ensuite retirée du gain proportionnel primaire KP[ afin d’obtenir le gain proportionnel KP qui est appliqué sur la voie de correction proportionnelle du contrôleur CT.An implementation of the CAS integrator corrector, using a MU2 multiplier and an INT integrator, is shown in Fig.4. In the multiplier MU2, a gain K s is applied to the saturation signal SA. The signal SAG delivered by the multiplier MU2 is integrated by the integrator INT which supplies the saturation correction value CS. As indicated above, the saturation correction value CS is then removed from the primary proportional gain K P [in order to obtain the proportional gain K P which is applied to the proportional correction channel of the controller CT.
[0049] Bien entendu, l’invention ne se limite pas à la forme de réalisation particulière qui a été décrite ici à titre d’exemple. L’homme du métier, selon les applications de l’invention, pourra apporter différentes modifications et variantes entrant dans le champ de protection de l’invention.Of course, the invention is not limited to the particular embodiment which has been described here by way of example. Those skilled in the art, depending on the applications of the invention, may make different modifications and variants falling within the protective field of the invention.
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