FR3141907A1 - Procédé de commande d’un groupe motopropulseur d’un véhicule à motorisation électrique - Google Patents

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Procédé de commande d’un groupe motopropulseur d’un véhicule à motorisation électrique La présente invention concerne un procédé de commande d’un groupe motopropulseur d’un véhicule comportant une machine électrique de traction ou de propulsion, le procédé de commande (1) comportant les étapes de : - réception d’un signal représentatif (SR) d’une consigne de couple déterminée en fonction d’une position d’une pédale d’accélérateur du véhicule, - acquisition d’un angle au volant (δ), - comparaison de l’angle au volant (δ) avec une valeur seuil, et l’angle au volant (δ) est supérieur à la valeur seuil, une étape de correction du signal reçu (SR), fournissant un signal modifié (SM) représentatif d’une consigne de couple corrigée, l’étape de correction comportant au moins une sous-étape d’écrêtage (146) au cours de laquelle la valeur du signal modifié (SM) est limitée à une valeur crête, et - d’une étape d’envoi à un organe de contrôle du groupe motopropulseur d’un signal déterminé en fonction du signal modifié (SM). (Figure 3)

Description

Procédé de commande d’un groupe motopropulseur d’un véhicule à motorisation électrique
La présente invention se rapporte au domaine de l’automobile et concerne plus précisément un procédé de commande d’un groupe motopropulseur comportant une machine électrique de traction ou de propulsion.
Dans un véhicule équipé d’un tel groupe motopropulseur, la machine électrique est capable de réaliser des variations de couple très rapides. En effet quand un conducteur d’un tel véhicule enfonce la pédale d’accélérateur du véhicule, la nouvelle position de la pédale d’accélérateur est envoyée à un calculateur du véhicule, qui la traduit en consigne de pourcentage de puissance maximale réalisable par le véhicule au régime moteur auquel il est entraîné, puis en consigne de couple modifiant la valeur des tensions de commande de la machine électrique, qui réalise presque instantanément la consigne de couple. Le temps mis entre l’enfoncement de la pédale d’accélérateur et la réalisation de la consigne de couple est donc très court.
Dans un véhicule à moteur thermique en revanche, pour réaliser la consigne de couple fournie par un calculateur du véhicule, le système de commande du moteur thermique doit régler le débit d’air et le débit de carburant arrivant dans le moteur thermique.
S’agissant du débit d’air, il est nécessaire de régler certains actionneurs du moteur thermique, notamment une vanne d’admission d’air (ou boîtier papillon dans le cas d’un moteur à allumage commandé) et éventuellement une pression de suralimentation quand le moteur thermique comporte un turbocompresseur. Quant au débit de carburant, il est par exemple ajusté de manière à régler la richesse du mélange air-carburant en boucle fermée sur une valeur de richesse de consigne (par exemple prise égale à 1 dans le cas d’un moteur à allumage commandé).
Le réglage du débit de carburant peut être considéré comme quasi instantané car il dépend du temps d’ouverture d’injecteurs de carburant, qui est très court. En revanche, concernant le débit d’air, il se passe un certain temps entre le réglage de la position des actionneurs et l’arrivée effective de l’air dans les cylindres du moteur thermique, en raison de l’inertie de mouvement des actionneurs et des distances à parcourir par le flux d’air.
Par conséquent, l’obtention de la consigne de couple n’est pas instantanée avec un moteur thermique, mais passe au contraire par une phase transitoire plus ou moins longue.
Au contraire dans le cas d’un moteur électrique, l’établissement de la consigne de couple peut être considéré comme quasiment instantané, au regard de celle d’un moteur thermique, car dans un moteur électrique le couple ne dépend que de l’application d’une valeur de tension et/ou d’intensité au moteur, ce qui est très rapide.
Or, les inventeurs ont constaté qu’une variation de couple très rapide peut résulter, dans certains cas, en une déconnexion intempestive d’un arbre de transmission intermédiaire du véhicule, cet arbre de transmission intermédiaire étant solidaire d’un joint homocinétique de transmission situé du côté d’une roue du véhicule.
On rappelle ici que les arbres de transmission et les joints homocinétiques sont des éléments conçus pour transmettre un couple depuis la boîte de vitesses d’un véhicule jusqu’aux roues directrices du véhicule. Les arbres de transmission sont des tiges en métal équipées de joints homocinétiques à chaque extrémité. Un joint homocinétique est relié à son arbre de transmission à l’aide de cannelures, et bloqué sur l’arbre de transmission à l’aide d’une bague annulaire fendue (aussi appelée « circlip » en anglais), logée dans une gorge de l’arbre de transmission.
La représente un joint homocinétique 30 de l’art antérieur, solidaire d’un arbre de transmission intermédiaire 50 de la chaîne de transmission d’un véhicule, et monté mobile dans un moyeu de roue 40. Ce joint homocinétique 30 permet, quel que soit l’angle de rotation des roues directrices du véhicule, un transfert de couple efficace entre le couple en sortie de la boîte de vitesses et le couple à la roue à laquelle appartient le moyeu de roue 40. Le joint homocinétique 30 comporte des billes 34 maintenues entre elles dans une cage à billes. La cage à billes est contenue entre d’une part un logement interne 36 maintenu fixe sur l’arbre de transmission intermédiaire 30 grâce à une bague annulaire ou « circlip » 38, et d’autre part un logement externe 32 du joint homocinétique 30, ce logement externe comportant des cannelures lui permettant de se maintenir dans le moyeu de roue 40. Sur le logement interne 36 et le logement externe 32, sont agencés des chemins de roulement sur lesquels les billes 34 peuvent se déplacer.
Comme représenté , le joint homocinétique 30 est soumis, lors du roulage du véhicule auquel il appartient, à une force d’extraction 60. Cette force d’extraction 60, dirigée vers l’extérieur de la roue, est susceptible de déformer la bague annulaire 38 et d’arracher l’arbre de transmission intermédiaire 50 du joint de transmission 30, lorsque le véhicule requiert un fort couple moteur et lorsque l’angle de braquage des roues est trop important.
Comme visible , la bague annulaire 38 est montée dans une gorge 52 de l’arbre de transmission intermédiaire 50, et dans une gorge 362 du logement interne 36 du joint homocinétique 30. Cette dernière gorge 362 comporte une paroi 364 inclinée d’un angle θ par rapport à une direction orthogonale à l’axe de l’arbre de transmission intermédiaire 50. Cette paroi 364 inclinée facilite le montage et le démontage du logement interne 36 sur l’arbre de transmission intermédiaire 50, mais peut favoriser l’extraction de l’arbre de transmission intermédiaire 50 à très fort couple et angle de braquage des roues.
Or, le dimensionnement du joint homocinétique 30, situé du côté d’une roue directrice, est généralement défini à partir de plusieurs critères dont majoritairement sa résistance mécanique, l’usure de ses matériaux et son endurance, mais très peu en fonction de cette force d’extraction 60.
En effet, sur un véhicule à moteur à combustion interne conventionnel, les cas d’usage dans lesquels le couple demandé est très fort alors que l’angle de braquage des roues est très important, sont rares et n’entraînent généralement pas l’extraction de l’arbre de transmission intermédiaire 50.
Cependant, sur un véhicule à moteur électrique, vu que les gradients de couple électriques sont réalisés beaucoup plus rapidement, la force d’extraction 60 génère une déconnexion intempestive de l’arbre de transmission intermédiaire, dans des cas d’usage tels qu’un virage à angle droit ou en épingle, ou des manœuvres sur un parc de stationnement, qui se font à fort couple moteur.
De ce fait dans les véhicules électriques, il conviendrait de prendre en compte beaucoup plus fortement la force d’extraction 60 dans le dimensionnement du joint de transmission 30, en réalisant la paroi 364 inclinée avec un angle θ plus petit que pour un véhicule thermique. Cette solution génèrerait cependant des difficultés pour l’assemblage et la maintenance du joint de transmission 30.
La présente invention remédie au moins en partie aux inconvénients de l’état de la technique exposés ci-dessus, en proposant un procédé de commande d’un groupe motopropulseur de véhicule à motorisation au moins partiellement électrique, un programme d’ordinateur et un calculateur associés, qui permettent d’éviter l’extraction d’un arbre de transmission intermédiaire de son joint homocinétique de transmission, tout en n’ayant pas recours à des mesures contraignantes de surdimensionnement.
A cette fin, la présente invention propose un procédé de commande d’un groupe motopropulseur d’un véhicule, le groupe motopropulseur comportant au moins une machine électrique de traction ou de propulsion, le procédé de commande comportant les étapes de :
- réception d’un signal représentatif d’une consigne de couple évoluant en fonction du temps, la consigne de couple étant déterminée en fonction d’une position d’une pédale d’accélérateur du véhicule,
- acquisition d’une valeur représentative d’un angle au volant évoluant en fonction du temps,
le procédé de commande étant caractérisé en ce qu’il comporte en outre une étape de comparaison de la valeur représentative de l’angle au volant avec une valeur seuil, l’étape de comparaison étant suivie, lorsque la valeur représentative de l’angle au volant est supérieure à la valeur seuil :
- d’une étape de correction du signal reçu, fournissant un signal modifié représentatif d’une consigne de couple corrigée, l’étape de correction comportant au moins une sous-étape d’écrêtage au cours de laquelle la valeur du signal modifié est limitée à une valeur crête, et
- d’une étape d’envoi à un organe de contrôle du groupe motopropulseur d’un signal déterminé en fonction du signal modifié.
Grâce à l’invention, le couple fourni par le groupe motopropulseur est bridé à une valeur crête de couple, qui ne permet pas, dans le véhicule en mouvement, l’extraction d’un arbre de transmission intermédiaire de son joint homocinétique de transmission. De plus cette solution permet de conserver, dans le véhicule, des joints homocinétiques dimensionnés de telle manière que leur démontage reste possible, limitant ainsi le coût des réparations en après-vente. L’invention permet d’améliorer la durabilité et la fiabilité des transmissions de véhicules électriques, sans surcoût lié à un surdimensionnement des joints homocinétiques.
Dans le procédé de commande selon l’invention, le signal représentatif d’une consigne de couple est par exemple un signal établi par un calculateur du véhicule en fonction des puissances moteur et batterie disponibles, ou bien un signal « brut » de couple demandé par le conducteur, traduisant l’enfoncement de la pédale d’accélérateur entre une valeur d’enfoncement maximum et une valeur d’enfoncement minimum, et interprétant une volonté du conducteur d’obtenir une certaine accélération. La valeur représentative d’un angle au volant est par exemple un angle de braquage du volant par rapport à une position de référence du volant, ou bien un angle de rotation d’une colonne de direction, une telle valeur étant toujours comptée positivement, aussi bien dans le sens horaire que dans le sens anti-horaire du braquage du volant. Enfin la consigne de couple est une consigne de couple pour la machine électrique du véhicule, ou bien une consigne de couple combinant une consigne de couple pour un moteur thermique du véhicule et pour la machine électrique du véhicule.
Il est à noter également que le signal représentatif d’une consigne de couple est toujours positif, y compris si le véhicule est en marche arrière, ou que la pédale de frein du véhicule est actionnée (auquel cas un couple négatif ou résistant est appliqué aux roues du véhicule mais sans pour autant diminuer la valeur de la consigne de couple).
Selon une caractéristique avantageuse du procédé de commande selon l’invention, l’étape de correction comporte également une sous-étape de limitation de pente à une valeur maximale de pente, qui est mise en œuvre lorsque la pente du signal reçu est supérieure à la valeur maximale de pente. Cette caractéristique réalise une limitation de la pente de la consigne de couple qui sera fournie au groupe motopropulseur, et permet de diminuer encore les risques d’extraction de l’arbre de transmission intermédiaire.
Avantageusement dans le procédé de commande selon l’invention, lorsque la valeur représentative de l’angle au volant est inférieure à la valeur seuil, l’étape de comparaison est suivie d’une étape de saturation d’une pente du signal reçu, fournissant un signal corrigé dont la pente est limitée à une valeur limite de pente, et d’une étape d’envoi à l’organe de contrôle du groupe motopropulseur d’un signal déterminé en fonction du signal corrigé. Cela permet de lisser le comportement du groupe motopropulseur entre les phases de roulage où la valeur représentative de l’angle au volant est supérieure à la valeur seuil et les phases de roulage où la valeur représentative de l’angle au volant est inférieure à la valeur seuil. Ainsi le véhicule est plus facilement maniable pour son conducteur. La valeur limite de pente est par exemple égale à la valeur maximale de pente lorsque le signal reçu est de valeur inférieure à la valeur crête, et inférieure à cette valeur maximale de pente lorsque le signal reçu est de valeur supérieure à la valeur crête. Dans ce procédé de commande selon l’invention, la limitation de la pente se fait en valeur absolue de la valeur de cette pente, les valeurs limite et maximale de pente étant positives.
Avantageusement encore, lorsque l’étape de correction est activée alors que la valeur du signal reçu est supérieure à la valeur crête, la valeur représentative de l’angle au volant passant d’une valeur inférieure à la valeur seuil à une valeur supérieure à la valeur seuil, alors la sous-étape d’écrêtage est précédée d’une sous-étape de diminution progressive jusqu’à la valeur crête, le signal modifié fourni par l’étape de correction ayant une valeur passant progressivement de la valeur du signal reçu à la valeur crête. Cette caractéristique de l’invention permet encore de lisser le comportement du groupe motopropulseur entre ses différentes phases de roulage. Notamment cette caractéristique évite l’apparition de chocs dus aux variations non limitées de couple, qui dégraderaient très fortement l’agrément de conduite, par exemple lors de manœuvres.
Préférentiellement, la sous-étape de diminution progressive s’effectue selon une pente de valeur absolue inférieure à la valeur maximale de pente. Cela améliore la maniabilité du véhicule, à fort couple.
De manière similaire, dans le procédé de commande selon l’invention, lorsque la valeur représentative de l’angle au volant passe d’une valeur supérieure à la valeur seuil à une valeur inférieure à la valeur seuil alors que la valeur du signal reçu est supérieure à la valeur crête, alors le signal corrigé est un signal passant progressivement de la valeur crête à la valeur du signal reçu.
Préférentiellement, le signal corrigé passe progressivement de la valeur crête à la valeur du signal reçu selon une pente de valeur absolue inférieure à la valeur maximale de pente. La maniabilité du véhicule en est préservée à fort couple.
Il est à noter que procédé de commande selon l’invention est réalisé continument pendant le roulage du véhicule, les étapes de l’invention étant itérées. Le signal modifié et le signal corrigé forment ensemble un signal représentatif d’une consigne de couple corrigée pour toutes les valeurs d’angle au volant. Ce signal est ensuite envoyé tel quel à l’organe de commande du groupe motopropulseur dans les étapes d’envoi du procédé de commande selon l’invention, ou bien, notamment quand le signal reçu est un signal « brut » de couple demandé, au calculateur du véhicule qui détermine alors en fonction de contraintes supplémentaires, un signal à envoyer à l’organe de commande du groupe motopropulseur lors des étapes d’envoi. Ces contraintes concernent par exemple les puissances disponibles dans la batterie de traction ou de propulsion, les puissances réalisables par le ou les moteurs du véhicule, ou des contraintes liées à un contexte spécifique tel qu’un passage de vitesse. Ces contraintes supplémentaires peuvent amener à diminuer encore la consigne de couple envoyée au groupe motopropulseur. Cependant il est à noter que l’étape de correction du procédé de commande selon l’invention ne prend pas en compte ces contraintes, et n’utilise donc en données dynamiques d’entrée que la valeur représentative de l’angle au volant et le signal reçu.
Dans un mode de réalisation de l’invention, la valeur seuil est prise égale à une valeur maximale d’angle au volant retranchée d’une valeur comprise entre quatre et six degrés. Préférentiellement, cette valeur seuil est prise égale à la valeur maximale d’angle au volant retranchée de cinq degrés. La valeur maximale d’angle au volant est celle disponible à une vitesse relativement basse du véhicule, l’amplitude du volant disponible pour le conducteur étant généralement bridée à haute vitesse.
La valeur de seuil est par exemple issue d’une cartographie donnant la valeur seuil ou ladite valeur à retrancher à la valeur maximale d’angle au volant, en fonction d’un angle critique de braquage des roues. Cet angle critique de braquage des roues est lui-même fonction du type de véhicule. La cartographie est par exemple sur un serveur distant, interrogé par le véhicule après chaque étape de maintenance du véhicule.
L’invention concerne encore un programme d’ordinateur comportant des instructions de code de programme pour l’exécution des étapes du procédé de commande selon l’invention, lorsque lesdites instructions sont exécutées sur un calculateur du véhicule.
L’invention concerne aussi un calculateur de véhicule configuré pour exécuter le programme d’ordinateur selon l’invention. La mise en œuvre logicielle de l’invention dans le calculateur rend l’invention très simple à implémenter, étant donné qu’elle réutilise des ressources existantes dans le véhicule telles que le calculateur, des capteurs et de voies de communication entre ces capteurs et le calculateur.
Le programme d’ordinateur et le calculateur présentent des avantages analogues à ceux du procédé de commande selon l’invention.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore au travers de la description qui suit d’une part, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels :
déjà décrite en relation avec l’art antérieur, illustre en coupe un joint homocinétique de transmission dans un moyeu de roue, monté sur un arbre de transmission intermédiaire,
également déjà décrite en relation avec l’art antérieur, représente un agrandissement de la au niveau d’une bague annulaire permettant de bloquer un logement intérieur du joint homocinétique de transmission sur l’arbre de transmission intermédiaire,
représente des étapes d’un procédé de commande selon l’invention, d’un groupe motopropulseur d’un véhicule,
illustre le véhicule dans lequel est mis en œuvre le procédé de commande selon l’invention de la ,
représente de manière plus complète les étapes du procédé de commande selon l’invention représenté ,
représente l’évolution de la vitesse et de l’angle au volant du véhicule de la , pendant des phases de roulage lors desquelles l’invention est mise en œuvre, et
représente l’évolution d’une consigne de couple demandée par le conducteur du véhicule lors des phases de roulage de la , et l’évolution de cette consigne de couple modifiée ou corrigée par le procédé de commande selon l’invention illustré aux figures 3 et 5.
Selon un mode de réalisation de l’invention, un procédé de commande 1 selon l’invention représenté est mis en œuvre de manière matérielle et/ou logicielle dans un véhicule 2 illustré , équipé d’un groupe motopropulseur 26 électrique ou hybride électrique. Le groupe motopropulseur 26 comporte notamment une machine électrique de traction ou de propulsion.
Lorsqu’un conducteur du véhicule 2 actionne la pédale d’accélérateur, la position de cette pédale d’accélérateur est remontée à un calculateur 24 du véhicule 2 via un circuit analogique, et convertie en signal numérique. Dans ce mode de réalisation de l’invention, ce signal numérique correspond à une consigne de couple « brute » c’est-à-dire dérivant directement de la position de la pédale d’accélérateur, et est reçu dans une première étape 11 de réception du procédé de commande selon l’invention, par le calculateur 24 du véhicule 2, grâce à un bus informatique central auquel il est connecté, ce bus étant aussi appelé réseau CAN (d’après l’anglais « Controller Area Network »). Le signal reçu SR dans cette étape 11 de réception est donc un signal représentatif d’une consigne de couple évoluant en fonction du temps t, qui est l’image de la « volonté d’un conducteur » du véhicule 2, plus précisément de sa volonté d’obtenir une certaine accélération, conformément au principe fondamental de la dynamique qui relie l’accélération du véhicule au couple appliqué, sans traitement intermédiaire de cette consigne de couple par le calculateur 24 du véhicule 2. Ce signal représentatif est un signal à valeurs positives comprises entre une valeur minimale C0 nulle et une valeur maximale C1 strictement positive.
Une deuxième étape 12 du procédé de commande selon l’invention, illustrée , est l’acquisition par le calculateur 24, d’une valeur représentative d’un angle au volant évoluant en fonction du temps t. Dans ce mode de réalisation de l’invention, cette valeur représentative est une valeur d’angle au volant δ, c’est-à-dire un angle de braquage du volant 22 du véhicule 2 par le conducteur, par rapport à une position de référence. Cet angle est compté positivement indépendamment du fait que le volant soit braqué à droite dans le sens horaire ou à gauche dans le sens anti-horaire. Le véhicule 2 comporte plus précisément un capteur d’angle de braquage au volant, dont les mesures sont envoyées au calculateur 24 par le bus informatique central. Les étapes 12 de réception et 11 d’acquisition sont effectuées en parallèle et de manière continue par le calculateur 24.
Comme représenté , les étapes 12 de réception et 11 d’acquisition sont suivies d’une étape 13 de comparaison de la valeur d’angle au volant δ avec une valeur seuil δs, qui est une valeur strictement positive, prise ici égale à une valeur maximale d’angle au volant que peut réaliser le conducteur, moins cinq degrés. L’étape 13 de comparaison est mise en œuvre par le calculateur 24 du véhicule 2. Lorsque le calculateur 24 détermine dans cette étape que la valeur d’angle au volant δ est strictement supérieure à la valeur seuil δs, alors il met en œuvre (branche N) une étape 14 de correction du signal reçu SR précédemment, résultant en un signal modifié SM.
L’étape de correction 14 modifie le signal reçu SR lors d’une période transitoire de passage de la valeur d’angle au volant δ au-dessus de la valeur seuil δs. Dans les périodes prolongées où le signal reçu SR présente une faible pente, une valeur peu élevée, et où la valeur d’angle au volant δ reste en dessous de la valeur seuil δs, les valeurs du signal modifié SM sont égales aux valeurs du signal reçu SR.
Lorsque le signal reçu SR est au-dessus d’une valeur crête Cs égale à 270Nm (Newton par mètre) dans ce mode de réalisation de l’invention, l’étape de correction 14 comporte donc une sous-étape d’écrêtage 146, mise en œuvre par des moyens 244 d’écrêtage (référencés ) du calculateur 24, au cours de laquelle la valeur du signal modifié SM est limitée à cette valeur crête Cs.
De même lorsque la pente en valeur absolue du signal reçu SR est strictement supérieure à une valeur maximale de pente αm, l’étape de correction 14 comporte une sous-étape de limitation de pente 142 à la valeur maximale de pente αm, mise en œuvre par des moyens 242 de limitation de rampe du calculateur 24. Ces moyens 244 et 242 du calculateur 24 sont par exemple des filtres numériques. Par exemple, après une période de temps où le signal reçu SR est resté sous la valeur crête Cs avec une pente inférieure ou égale à la valeur maximale de pente αm, si le signal reçu SR se met à partir d’un instant t0 à s’incrémenter d’un gradient strictement supérieur à cette valeur maximale de pente αm, on a :
SM(t) = Min (SR0 + αm*t, Cs) sur cette période d’augmentation du signal SR à fort gradient,
Où SM(t) est la valeur du signal modifié SM à l’instant t, SR0 la valeur du signal reçu SR à l’instant t0, et Min (x,y) l’opérateur minimum des variables x et y.
Enfin lorsque l’étape de correction 14 est activée alors que la valeur du signal reçu SR est supérieure à la valeur crête Cs, la valeur d’angle au volant δ venant de passer d’une valeur inférieure ou égale à la valeur seuil δs à une valeur strictement supérieure à la valeur seuil δs, alors la sous-étape d’écrêtage 146 est précédée d’une sous-étape de diminution progressive 144 de la valeur du signal reçu SR jusqu’à la valeur crête Cs. Autrement dit le signal modifié SM est tel que :
SM(t) = Max (SR1 – α*t, Cs) tant que SR(t) > Cs,
Où SR(t) est la valeur du signal reçu SR à l’instant t, SR1 la valeur du signal reçu SR à l’instant où la valeur d’angle au volant δ vient de passer à une valeur strictement supérieure à la valeur seuil δs, α une pente transitoire prédéfinie, et Max (x,y) l’opérateur maximum des variables x et y.
La pente transitoire α est ici une valeur positive inférieure ou égale à la valeur maximale de pente αm.
Le signal modifié SM issu de l’étape 14 de correction est ensuite consolidé par le calculateur 24 en fonction de données liées notamment à la puissance disponible dans une batterie de traction du véhicule 2, à la puissance que peut fournir la machine électrique du groupe motopropulseur 26 et éventuellement à des données contextuelles telles qu’un passage de vitesse. Le signal déterminé Γf1 suite à cette consolidation est par exemple une consigne de couple, envoyée par le calculateur 24, dans une étape 15 d’envoi, via le bus informatique central, à un organe de contrôle du groupe motopropulseur, qui va traduire cette consigne de couple en tensions de commande de la machine électrique.
Lorsque suite à l’étape 13 de comparaison, le calculateur 24 détermine que la valeur d’angle au volant δ est inférieure ou égale à la valeur seuil δs, alors il met en œuvre (branche O) une étape de saturation 16 d’une pente du signal reçu SR, fournissant un signal corrigé SC dont la pente est limitée à une valeur limite de pente αl. La valeur limite de pente αl peut être prise égale à la valeur maximale de pente αm ou à une valeur inférieure. Ainsi, après une période de temps où le signal reçu SR est resté avec une pente inférieure à la valeur limite de pente αl, si le signal reçu SR se met à partir d’un instant t2 à s’incrémenter d’un gradient strictement supérieur à cette valeur limite de pente αl, on a :
SC(t) = SR2 + αl*t sur cette période d’augmentation du signal SR à fort gradient,
Où SC(t) est la valeur du signal corrigé SC à l’instant t et SR2 la valeur du signal SR à l’instant t2.
De manière similaire à l’étape 15, le signal corrigé SC issu de l’étape 16 de saturation est ensuite consolidé par le calculateur 24 en fonction de données liées notamment à la puissance disponible dans une batterie de traction du véhicule 2, à la puissance que peut fournir la machine électrique du groupe motopropulseur 26 et éventuellement à des données contextuelles telles qu’un passage de vitesse. Le signal déterminé Γf2 suite à cette consolidation est ensuite envoyé par le calculateur 24, dans une étape 17 d’envoi, via le bus informatique central, à l’organe de contrôle du groupe motopropulseur, qui va traduire cette consigne de couple en tensions de commande de la machine électrique.
Revenant à la , l’étape de comparaison 13 est mise en œuvre par une bascule logique 246. Lorsque la valeur d’angle au volant δ est strictement supérieure à la valeur seuil δs, alors le signal reçu SR est transmis sur une entrée 0 de la bascule 246, qui intègre de plus un filtre numérique 248 opérant l’étape 16 de saturation de pente. Lorsqu’au contraire la valeur d’angle au volant δ est inférieure ou égale à la valeur seuil δs, alors le signal modifié SM est transmis sur une entrée 1 de la bascule 246, qui opère également la sous-étape de diminution progressive 144 en utilisant le filtre numérique 248 configuré différemment.
Le filtre numérique 248 permet en effet de lisser les transitions entre le signal modifié SM et le signal corrigé SC lorsque la valeur d’angle au volant δ passe au-dessus ou en dessous de la valeur seuil δs, en limitant ces transitions à une pente toujours inférieure ou égale à la valeur maximale de pente αm.
Ainsi, lorsque la valeur d’angle au volant δ passe d’une valeur strictement supérieure à la valeur seuil δs à une valeur inférieure ou égale à la valeur seuil δs alors que la valeur du signal reçu SR est supérieure à la valeur crête Cs, alors le signal corrigé SC en sortie de la bascule 246 est un signal passant progressivement de la valeur crête Cs à la valeur du signal reçu SR, avec une pente de valeur inférieure ou égale à la valeur maximale de pente αm. On a par exemple pendant cette période de transition :
SC(t) = Cs + 0,5αm*t
Les séquences d’étapes 13, 14, 15 ou 13, 16, 17 sont bien sûr répétées en fonction de la valeur courante d’angle au volant δ.
Dans ce mode de réalisation de l’invention, les étapes du procédé sont mises en œuvre de manière logicielle par le calculateur 24. Cependant les moyens de limitation de pente 242, d’écrêtage 244 et le filtre numérique 248 peuvent aussi réaliser leurs fonctions de manière analogique. Ainsi en variante, si le signal reçu SR est un signal brut analogique de position de pédale d’accélérateur, les étapes 11 à 14 et 16 du procédé sont réalisées par un circuit analogique, dont la sortie est ensuite numérisée pour être envoyée au calculateur 24.
Il est à noter de plus que dans ce mode de réalisation de l’invention, l’étape de correction 14 est mise en œuvre lorsque la valeur d’angle au volant δ est strictement supérieure à la valeur seuil δs, cependant en variante l’étape de correction 14 est mise en œuvre lorsque la valeur d’angle au volant δ est supérieure ou égale à la valeur seuil δs, l’étape 16 de saturation de pente étant alors mise en œuvre lorsque la valeur d’angle au volant δ est strictement inférieure à la valeur seuil δs, et lorsque le signal reçu SR présente une pente trop élevée. De même les conditions d’inégalité strictes sur les valeurs crête, maximale de pente ou limite de pente sont en variante remplacées par des conditions d’inégalité non strictes sans changer la nature de l’invention.
Les figures 6 et 7 illustrent un exemple d’utilisation de l’invention sur le véhicule 2, évoluant à une vitesse V, en tours par minute, n’excédant pas 2000 tours par minute. Les abscisses sur ces figures correspondent au temps écoulé en secondes à partir d’un instant initial. Sur la l’ordonnée du diagramme de vitesse V en fonction du temps est en tours par minute et l’ordonnée du diagramme d’angle au volant δ en fonction du temps est en pourcentage de la valeur seuil δs d’angle au volant. L’ordonnée de la est en Newton par mètre.
Lors d’une première phase φ1 de roulage, l’angle au volant δ est au-dessus de la valeur seuil δs, puis lors d’une deuxième phase φ2 de roulage consécutive à la première phase φ1 de roulage, l’angle au volant δ est en dessous de la valeur seuil δs, et enfin lors d’une troisième phase φ3 de roulage consécutive à la deuxième phase φ2 de roulage, l’angle au volant δ est de nouveau au-dessus de la valeur seuil δs.
Lors de la première phase φ1 de roulage, le signal reçu SR à l’étape 11 passe très rapidement d’une valeur quasi nulle à une valeur supérieure à la valeur crête Cs et reste ensuite à cette valeur supérieure pendant cette première phase φ1. Cette valeur supérieure correspond ici à une valeur maximale de couple de 300Nm. Le signal modifié SM généré par l’invention est donc un signal qui passe un peu moins rapidement de la valeur quasi nulle à la valeur crête Cs, ici de 270Nm, avec la valeur de pente maximale αm, prise ici égale à 500Nm/s (Newton par mètre par seconde). Le signal modifié SM reste ensuite à cette valeur crête Cs jusqu’à la deuxième phase de roulage φ2.
Lors de la deuxième phase φ2 de roulage, le signal reçu SR à l’étape 11 restant à la valeur maximale de couple de 300Nm, le signal corrigé SC généré par l’invention passe de la valeur crête Cs de 270Nm à cette valeur maximale de couple de 300Nm avec une pente plus douce, prise égale ici à 100Nm/s, puis reste à cette valeur maximale de couple jusqu’à la troisième phase de roulage φ3.
Lors de la troisième phase φ3 de roulage, le signal reçu SR à l’étape 11 restant à la valeur maximale de couple de 300Nm, le signal modifié SM généré par l’invention passe de la valeur maximale de couple de 300Nm à la valeur crête Cs de 270Nm avec une pente négative de valeur absolue prise égale à une valeur limite de pente de 100Nm/s, et reste ensuite à cette valeur crête Cs pendant la troisième phase φ3 de roulage.
La valeur seuil δs d’angle au volant est, dans ce mode de réalisation de l’invention, prise égale à la valeur maximale d’angle au volant disponible pour le conducteur à la vitesse V, retranchée de cinq degrés. Cette valeur seuil δs d’angle au volant dépend elle-même du type de joint homocinétique utilisé. En effet, si le véhicule présente des joints homocinétiques de haute qualité, le phénomène d’extraction de l’arbre de transmission intermédiaire s’effectue dès que les roues sont braquées d’un angle supérieur à un angle critique compris entre 47° et 50°, alors que si le véhicule présente des joints homocinétiques plus basiques, cet angle critique se situe plus bas, entre 43° et 46°.
L’interrogation d’un serveur distant comportant des données à jour sur le véhicule 2 est donc par exemple utilisée par le calculateur 24 pour récupérer la valeur seuil δs. Une cartographie est éventuellement utilisée, prenant en entrée cet angle critique de braquage des roues, lui-même fonction d’un type de joint homocinétique, et fournissant en sortie une valeur seuil δs d’angle au volant.
Bien sûr, l’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l’invention. Notamment les caractéristiques des différentes variantes de réalisation peuvent être combinées pour réaliser l’invention, dans la mesure où ces variantes ne sont pas incompatibles entre elles.

Claims (11)

  1. Procédé de commande (1) d’un groupe motopropulseur (26) d’un véhicule (2), le groupe motopropulseur (26) comportant au moins une machine électrique de traction ou de propulsion, le procédé de commande (1) comportant les étapes de :
    - réception (11) d’un signal représentatif (SR) d’une consigne de couple évoluant en fonction du temps (t), la consigne de couple étant déterminée en fonction d’une position d’une pédale d’accélérateur du véhicule (2),
    - acquisition (12) d’une valeur représentative d’un angle au volant (δ) évoluant en fonction du temps (t),
    le procédé de commande (1) étant caractérisé en ce qu’il comporte en outre une étape de comparaison (13) de la valeur représentative de l’angle au volant (δ) avec une valeur seuil (δs), l’étape de comparaison (13) étant suivie, lorsque la valeur représentative de l’angle au volant (δ) est supérieure à la valeur seuil (δs):
    - d’une étape de correction (14) du signal reçu (SR), fournissant un signal modifié (SM) représentatif d’une consigne de couple corrigée, l’étape de correction (14) comportant au moins une sous-étape d’écrêtage (146) au cours de laquelle la valeur du signal modifié (SM) est limitée à une valeur crête (Cs), et
    - d’une étape d’envoi (15) à un organe de contrôle du groupe motopropulseur (26) d’un signal (Γf1) déterminé en fonction du signal modifié (SM).
  2. Procédé de commande (1) d’un groupe motopropulseur (26) d’un véhicule (2) selon la revendication 1, dans lequel l’étape de correction (14) comporte également une sous-étape de limitation de pente (142) à une valeur maximale de pente (αm), qui est mise en œuvre lorsque la pente du signal reçu (SR) est supérieure à la valeur maximale de pente (αm).
  3. Procédé de commande (1) d’un groupe motopropulseur (26) d’un véhicule (2) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel lorsque la valeur représentative de l’angle au volant (δ) est inférieure à la valeur seuil (δs), l’étape de comparaison (13) est suivie d’une étape de saturation (16) d’une pente du signal reçu (SR), fournissant un signal corrigé (SC) dont la pente est limitée à une valeur limite de pente (αl), et d’une étape d’envoi (17) à l’organe de contrôle du groupe motopropulseur (26) d’un signal déterminé (Γf2) en fonction du signal corrigé (SC).
  4. Procédé de commande (1) d’un groupe motopropulseur (26) d’un véhicule (2) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel lorsque l’étape de correction (14) est activée alors que la valeur du signal reçu (SR) est supérieure à la valeur crête (Cs), la valeur représentative de l’angle au volant (δ) passant d’une valeur inférieure à la valeur seuil (δs) à une valeur supérieure à la valeur seuil (δs), alors la sous-étape d’écrêtage (146) est précédée d’une sous-étape de diminution progressive (144) jusqu’à la valeur crête (Cs), le signal modifié (SM) fourni par l’étape de correction (14) ayant une valeur passant progressivement de la valeur du signal reçu (SR) à la valeur crête (Cs).
  5. Procédé de commande (1) d’un groupe motopropulseur (26) d’un véhicule (2) selon la revendication 4, dans lequel la sous-étape de diminution progressive (144) s’effectue selon une pente de valeur absolue inférieure à la valeur maximale de pente (αm).
  6. Procédé de commande (1) d’un groupe motopropulseur (26) d’un véhicule (2) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel lorsque la valeur représentative de l’angle au volant (δ) passe d’une valeur supérieure à la valeur seuil (δs) à une valeur inférieure à la valeur seuil (δs) alors que la valeur du signal reçu (SR) est supérieure à la valeur crête (Cs), alors le signal corrigé (SC) est un signal passant progressivement de la valeur crête (Cs) à la valeur du signal reçu (SR).
  7. Procédé de commande (1) d’un groupe motopropulseur (26) d’un véhicule (2) selon la revendication 6, dans lequel le signal corrigé (SC) passe progressivement de la valeur crête (Cs) à la valeur du signal reçu (SR) selon une pente de valeur absolue inférieure à la valeur maximale de pente (αm).
  8. Procédé de commande (1) d’un groupe motopropulseur (26) d’un véhicule (2) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel la valeur seuil (δs) est prise égale à une valeur maximale d’angle au volant retranchée d’une valeur comprise entre quatre et six degrés.
  9. Procédé de commande (1) d’un groupe motopropulseur (26) d’un véhicule (2) selon la revendication 8, dans lequel la valeur de seuil (δs) est issue d’une cartographie donnant la valeur seuil (δs) ou ladite valeur à retrancher à la valeur maximale d’angle au volant, en fonction d’un angle critique de braquage des roues.
  10. Programme d’ordinateur comportant des instructions de code de programme pour l’exécution des étapes du procédé de commande (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, lorsque lesdites instructions sont exécutées sur un calculateur (24) du véhicule (2).
  11. Calculateur (24) de véhicule (2) configuré pour exécuter le programme d’ordinateur selon la revendication 10.
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