FR3143506A1 - METHOD FOR CONTROLLING STARTING OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE DURING THE START-UP PHASE OF A HYBRID VEHICLE - Google Patents

METHOD FOR CONTROLLING STARTING OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE DURING THE START-UP PHASE OF A HYBRID VEHICLE Download PDF

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Abstract

La présente invention a pour objet un procédé de contrôle d’un moteur à combustion interne lors de la phase de mise en action d’un groupe motopropulseur hybride. Le procédé comportant une première fonction (MEA) commandant une phase de mise en action (E1) d’un premier et deuxième trains de motorisation (MT1, MT2) au démarrage du véhicule pour leur activation, une deuxième fonction de structure de couple (SC) une fois que les premier et deuxième trains de motorisation (MT1, MT2) ont finalisé leur activation, le procédé comportant durant la phase de mise en action (E1) une étape de vérification (38) de l’état d’activation du deuxième train de motorisation (MT2) à partir de l’instant de détection (t3) de l’état de régime tournant, et le pilotage (E2) par la deuxième fonction de structure de couple (SC) uniquement du premier train de motorisation (MT1) si le deuxième train de motorisation (MT2) n’est pas activé. Figure 3.The present invention relates to a method for controlling an internal combustion engine during the activation phase of a hybrid powertrain. The method comprising a first function (MEA) controlling an activation phase (E1) of a first and second engine train (MT1, MT2) when the vehicle starts for their activation, a second torque structure function (SC ) once the first and second motor trains (MT1, MT2) have finalized their activation, the method comprising during the activation phase (E1) a step of verifying (38) the activation state of the second motor train (MT2) from the moment of detection (t3) of the rotating speed state, and control (E2) by the second torque structure function (SC) only of the first motor train (MT1 ) if the second motor train (MT2) is not activated. Figure 3.

Description

PROCEDE DE CONTROLE DE DEMARRAGE D’UN MOTEUR A COMBUSTION INTERNE EN PHASE DE MISE EN ACTION D’UN VEHICULE HYBRIDEMETHOD FOR CONTROLLING THE STARTING OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE DURING THE START-UP PHASE OF A HYBRID VEHICLE

Le domaine de l’invention concerne un procédé de contrôle de démarrage d’un moteur à combustion interne lors de la phase de mise en action des systèmes d’un groupe motopropulseur de véhicule hybride.The field of the invention relates to a method for controlling the start of an internal combustion engine during the activation phase of the systems of a hybrid vehicle powertrain.

Lors du démarrage d’un véhicule hybride, les systèmes formant le groupe motopropulseur sont mis en action pour leur activation. Classiquement, une fonction dite de mise en action, ou MEA, du véhicule est configurée pour réveiller et activer selon une séquence contrôlée chaque élément de motorisation du groupe motopropulseur dès que celle-ci reçoit une requête du conducteur via une action de la clef ou du bouton de démarrage véhicule, action dite « Push Start » en anglais. Cette séquence de mise en action est finalisée lorsque chaque système indique qu’il est activé. Ensuite, une deuxième fonction dite de structure de couple est en charge de piloter le moteur à combustion interne et les machines électriques du groupe motopropulseur pour répondre à une volonté du conducteur et les besoins des autres systèmes du véhicule.When starting a hybrid vehicle, the systems forming the powertrain are brought into action for activation. Conventionally, a so-called activation function, or MEA, of the vehicle is configured to wake up and activate in a controlled sequence each motor element of the powertrain as soon as it receives a request from the driver via an action of the key or the vehicle start button, action called “Push Start” in English. This activation sequence is finalized when each system indicates that it is activated. Then, a second function called torque structure is responsible for controlling the internal combustion engine and the electrical machines of the powertrain to respond to the driver's wishes and the needs of the other vehicle systems.

La demanderesse a par exemple déposé le document brevet FR3081011A1 décrivant un procédé de répartition de couple d’entrainement pour un véhicule où les deux essieux sont motorisés. Cette solution vise à améliorer le confort de roulage en anticipant un changement d’état de fonctionnement du moteur thermique. Le document brevet FR3106107A1 décrit un procédé d’optimisation d’un régime moteur lors d’un accostage qui permet d’éviter les désagréments acoustiques et vibratoires.The applicant has, for example, filed patent document FR3081011A1 describing a method of distributing drive torque for a vehicle where both axles are motorized. This solution aims to improve driving comfort by anticipating a change in the operating state of the thermal engine. Patent document FR3106107A1 describes a process for optimizing engine speed during docking which makes it possible to avoid acoustic and vibration inconveniences.

Dans un groupe motopropulseur où les deux trains d’essieux sont motorisés, lors de la phase de mise en action, les machines électriques motrices sont activées en parallèle dès qu’elles sont alimentées électriquement. Il est alors prévu ensuite dans cette séquence que le moteur soit démarré dès que la machine motrice du module avant ait finalisé son activation. A la fin de son démarrage, le moteur se déclare en état tournant et activé. Normalement, dans la séquence de mise en action il est le dernier organe finalisant l’activation du groupe motopropulseur, ce qui autorise le passage de la phase de mise en action à l’activation de la fonction de structure de couple. Le moteur est alors piloté par la fonction de structure de couple conformément à la volonté du conducteur.In a powertrain where both axle sets are motorized, during the activation phase, the electric driving machines are activated in parallel as soon as they are electrically powered. It is then planned in this sequence that the engine is started as soon as the driving machine of the front module has finalized its activation. At the end of its start-up, the motor declares itself in a running and activated state. Normally, in the activation sequence it is the last organ finalizing the activation of the powertrain, which authorizes the passage from the activation phase to the activation of the torque structure function. The motor is then controlled by the torque structure function in accordance with the driver's wishes.

Cependant, il peut arriver qu’un évènement retarde, voire empêche la finalisation de l’activation de la machine électrique motrice arrière, par exemple si son calculateur est verrouillé électroniquement, et par conséquent, la fonction de structure de couple n’est pas autorisée à intervenir pour réguler le régime du moteur au ralenti une fois que celui-ci est à l’état tournant. En effet, la fonction de mise en action est configurée uniquement pour piloter en couple les organes de motorisation pour permettre l’arrachage du moteur dans le cadre de son démarrage (dans le cas où le démarrage est réalisé par les organes de motorisation). Dans le cas où le démarrage est géré par un démarreur, elle est configurée uniquement pour piloter cet organe lors du démarrage. Cette situation est donc susceptible de provoquer le calage du moteur.However, it may happen that an event delays or even prevents the finalization of the activation of the rear electric drive machine, for example if its computer is electronically locked, and therefore, the torque structure function is not authorized to intervene to regulate the speed of the engine at idle once it is in the running state. In fact, the activation function is only configured to control the motorization components in torque to allow the motor to be pulled out as part of its start-up (in the case where starting is carried out by the motorization components). If starting is managed by a starter, it is only configured to control this unit during starting. This situation is therefore likely to cause the engine to stall.

Il existe donc un besoin d’améliorer le contrôle du groupe motopropulseur lors de sa phase de mise en action. Un objectif de l’invention est d’empêcher un calage du moteur à combustion interne lorsque l’activation de la motorisation du train arrière est retardée une fois que le moteur est démarré et tournant.There is therefore a need to improve the control of the powertrain during its activation phase. An objective of the invention is to prevent stalling of the internal combustion engine when activation of the rear axle drive is delayed once the engine is started and running.

Plus précisément, l’invention concerne un procédé de contrôle d’un moteur à combustion interne d’un groupe motopropulseur hybride comportant un premier train de motorisation comprenant au moins le moteur à combustion interne et une première machine électrique apte à transmettre du couple au moteur à combustion interne, et un deuxième train de motorisation comprenant une deuxième machine électrique motrice, procédé dans lequel une première fonction commande une phase de mise en action des premier et deuxième trains de motorisation au démarrage du véhicule pour leur activation, la phase de mise en action comprenant le démarrage du moteur à combustion interne par la première fonction jusqu’à un état de régime tournant dès que la première machine électrique motrice a finalisé son activation, et dans lequel une deuxième fonction de structure de couple pilote les consignes de couple moteur des premier et deuxième trains de motorisation en fonction de la volonté en couple du conducteur une fois que les premier et deuxième trains de motorisation ont finalisé leur activation.More specifically, the invention relates to a method for controlling an internal combustion engine of a hybrid powertrain comprising a first engine train comprising at least the internal combustion engine and a first electric machine capable of transmitting torque to the engine with internal combustion, and a second engine train comprising a second electric driving machine, method in which a first function controls a phase of activation of the first and second engine trains when starting the vehicle for their activation, the activation phase action comprising starting the internal combustion engine by the first function up to a rotating speed state as soon as the first electric driving machine has finalized its activation, and in which a second torque structure function controls the engine torque setpoints of the first and second motor trains depending on the driver's torque desire once the first and second motor trains have finalized their activation.

Selon l’invention, le procédé comporte durant la phase de mise en action une étape de vérification de l’état d’activation du deuxième train de motorisation à partir de l’instant de détection de l’état de régime tournant, et une étape de pilotage par la deuxième fonction de structure de couple uniquement du premier train de motorisation pour réguler le moteur à combustion interne au régime de ralenti si le deuxième train de motorisation n’est pas activé après l’instant de détection de l’état de régime tournant.According to the invention, the method comprises during the activation phase a step of verifying the activation state of the second motor train from the moment of detection of the rotating speed state, and a step control by the second torque structure function only of the first motor train to regulate the internal combustion engine at idle speed if the second motor train is not activated after the instant of detection of the speed state rotating.

Le procédé selon l’invention peut comporter les caractéristiques additionnelles suivantes, seules ou en combinaison :The process according to the invention may include the following additional characteristics, alone or in combination:

- le pilotage par la deuxième fonction de structure de couple du premier train de motorisation est autorisé après une durée prédéterminée suivant l’instant de détection de l’état de régime tournant ;- control by the second torque structure function of the first motor train is authorized after a predetermined duration following the instant of detection of the rotating speed state;

- la durée prédéterminée est comprise entre 40 millisecondes et 50 millisecondes ;- the predetermined duration is between 40 milliseconds and 50 milliseconds;

- la régulation du moteur à combustion interne au régime de ralenti durant la phase de mise en action est opérée par du couple généré par la première machine électrique ;- the regulation of the internal combustion engine at idle speed during the activation phase is carried out by torque generated by the first electric machine;

- le pilotage par la deuxième fonction de structure de couple du premier train de motorisation est autorisé jusqu’à la détection de la finalisation de la phase de mise en action ;- control by the second torque structure function of the first motor train is authorized until detection of the finalization of the activation phase;

- le pilotage par la deuxième fonction de structure de couple du premier train de motorisation est autorisé jusqu’à la détection d’une interruption de la phase de mise en action ;- control by the second torque structure function of the first motor train is authorized until detection of an interruption of the activation phase;

- la première machine électrique est une machine motrice intégrée dans un bloc de boite de vitesse robotisée ;- the first electric machine is a driving machine integrated into a robotic gearbox block;

On envisage selon l’invention un véhicule électrifié comprenant un groupe motopropulseur hybride comportant un premier train de motorisation comprenant au moins un moteur à combustion interne et une première machine électrique apte à transmettre du couple au moteur à combustion interne pour son démarrage, et un deuxième train de motorisation comprenant une deuxième machine électrique motrice. Ce groupe motopropulseur hybride comporte aussi une unité de commande pilotant une première fonction commandant une phase de mise en action des premier et deuxième trains de motorisation au démarrage du véhicule pour leur activation, la phase de mise en action comprenant le démarrage du moteur à combustion interne par la première fonction jusqu’à un état de régime tournant dès que la première machine électrique motrice a finalisé son activation, et dans lequel une deuxième fonction de structure de couple pilote les consignes de couple moteur des premier et deuxième trains de motorisation en fonction de la volonté en couple du conducteur une fois que les premier et deuxième train de motorisation ont finalisé leur activation, le groupe motopropulseur étant configuré pour la mise en œuvre du procédé de contrôle du moteur à combustion interne selon l’un quelconque des modes de réalisation précédents.According to the invention, an electrified vehicle is envisaged comprising a hybrid powertrain comprising a first engine train comprising at least one internal combustion engine and a first electric machine capable of transmitting torque to the internal combustion engine for its start-up, and a second motor train comprising a second electric driving machine. This hybrid powertrain also includes a control unit controlling a first function controlling a phase of activation of the first and second engine trains when starting the vehicle for their activation, the activation phase comprising the start of the internal combustion engine by the first function until a state of rotating speed as soon as the first electric driving machine has finalized its activation, and in which a second torque structure function controls the engine torque setpoints of the first and second motorization trains as a function of the torque will of the driver once the first and second engine trains have finalized their activation, the powertrain being configured for the implementation of the method of controlling the internal combustion engine according to any of the preceding embodiments .

Selon une variante, la première machine électrique est une machine motrice intégrée dans un bloc de boite de vitesse robotisée.According to one variant, the first electric machine is a driving machine integrated into a robotic gearbox block.

On envisage en outre un programme-ordinateur comprenant des instructions qui, lorsque le programme est exécuté par une unité de commande, conduisent celui-ci à mettre en œuvre l’un quelconque des modes de réalisation du procédé de contrôle.We further envisage a computer program comprising instructions which, when the program is executed by a control unit, lead it to implement any one of the embodiments of the control method.

Grâce à l’invention, dans le cas exceptionnel où le train de motorisation arrière est retardé dans son activation ou verrouillé électroniquement, l’unité de commande est configurée pour anticiper la mise en action de la fonction de structure de couple pour piloter uniquement le train de motorisation avant de manière à maintenir tournant le moteur à combustion interne grâce à la machine électrique. Il s’agit d’une solution logicielle, implémentable à bas coût permettant de piloter la machine électrique avant pour maintenir le moteur à son régime de ralenti et éviter un calage.Thanks to the invention, in the exceptional case where the rear motor train is delayed in its activation or electronically locked, the control unit is configured to anticipate the activation of the torque structure function to control only the train front motor so as to keep the internal combustion engine running thanks to the electric machine. This is a software solution, implementable at low cost, allowing the front electric machine to be controlled to maintain the engine at its idle speed and avoid stalling.

D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaitront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit comprenant des modes de réalisation de l’invention donnés à titre d’exemples nullement limitatifs et illustrés par les dessins annexés, dans lesquels :Other characteristics and advantages of the present invention will appear more clearly on reading the detailed description which follows including embodiments of the invention given by way of non-limiting examples and illustrated by the appended drawings, in which:

représente schématiquement un groupe motopropulseur hybride prévu pour mettre en œuvre l’invention. schematically represents a hybrid powertrain intended to implement the invention.

représente les blocs fonctionnels de la fonction de mise en action du groupe motopropulseur au démarrage du véhicule et de la fonction de structure de couple réalisant la volonté du conducteur. represents the functional blocks of the powertrain activation function when starting the vehicle and the torque structure function realizing the driver's will.

représente une séquence de mise en action et activation du groupe motopropulseur conformément au procédé de contrôle de démarrage selon l’invention. represents a sequence of activation and activation of the powertrain in accordance with the start-up control method according to the invention.

L’invention s’applique aux véhicules électrifiés hybrides, c’est-à-dire comprenant une ou plusieurs machines électriques motrices et de l’électronique de puissance, de préférence les véhicules automobiles, mais pas seulement tels un camion, bus, avion, tracteur, ou bien encore navires.The invention applies to hybrid electrified vehicles, that is to say comprising one or more electric driving machines and power electronics, preferably motor vehicles, but not only such as a truck, bus, plane, tractor, or even ships.

En référence à la , on a représenté un groupe motopropulseur hybride 1 de véhicule automobile électrifié apte à mettre en œuvre le procédé de contrôle selon l’invention. Le groupe motopropulseur 1 comporte deux trains de motorisation MT1 et MT2 pour respectivement les roues motrices avant AV du véhicule et les roues motrices arrières AR. Le premier train de motorisation MT1 comporte un moteur à combustion interne 2, un bloc de boite de vitesses robotisée 3 intégrant des organes d’accouplement 6 et 7 de l’arbre moteur du moteur à combustion interne 2 avec l’arbre primaire de la boite de vitesses 8. Le bloc de boite de vitesse 3 intègre également une machine électrique motrice 4 attelée à l’arbre primaire par un organe de transmission de couple 14, par exemple un engrenage ou train planétaire. Les organes d’accouplements 6 et 7 peuvent être des embrayages pilotables en couple transmissible. La boite de vitesses 8 est une boite multi-rapports robotisée à actionnement électrique et pilotée automatiquement en fonction de lois de commande de changement de rapport. Le bloc de boite de vitesses 3 assure la fonction de transmission de couple moteur aux roues motrices avant AV du véhicule. D’autres types de transmission sont envisageables. La machine électrique motrice 4 n’est pas obligatoirement intégrée au bloc 3.In reference to the , there is shown a hybrid powertrain 1 of an electrified motor vehicle capable of implementing the control method according to the invention. The powertrain 1 comprises two motor trains MT1 and MT2 for respectively the front front drive wheels of the vehicle and the rear rear drive wheels. The first motor train MT1 comprises an internal combustion engine 2, a robotic gearbox block 3 integrating coupling members 6 and 7 of the motor shaft of the internal combustion engine 2 with the primary shaft of the gearbox gears 8. The gearbox block 3 also integrates an electric driving machine 4 coupled to the primary shaft by a torque transmission member 14, for example a gear or planetary train. The coupling members 6 and 7 can be clutches controllable in transmissible torque. Gearbox 8 is a robotic multi-speed gearbox with electrical actuation and automatically controlled according to gear change control laws. The gearbox block 3 ensures the function of transmitting engine torque to the front front drive wheels of the vehicle. Other types of transmission are possible. The electric driving machine 4 is not necessarily integrated into the block 3.

La machine électrique motrice 4 est destinée à fournir un couple moteur aux roues motrices avant AV pour déplacer le véhicule. Elle peut transmettre un couple moteur individuellement ou en complément du moteur à combustion interne 2. Elle peut en outre agir en freinage régénératif permettant ainsi de recharger le système de stockage d’énergie 13 du véhicule par lequel elle est alimentée électriquement. Dans cette architecture la machine électrique motrice 4 est apte à transmettre du couple au moteur à combustion interne 2 à travers l’élément d’accouplement 6 lorsque celui-ci est fermé et en état de transmission de couple, notamment pour la mise en rotation du vilebrequin du moteur lors d’un démarrage ou pour sa régulation au régime de ralenti, notamment.The electric driving machine 4 is intended to provide engine torque to the front front drive wheels to move the vehicle. It can transmit engine torque individually or in addition to the internal combustion engine 2. It can also act in regenerative braking, thus making it possible to recharge the energy storage system 13 of the vehicle by which it is electrically powered. In this architecture, the electric driving machine 4 is capable of transmitting torque to the internal combustion engine 2 through the coupling element 6 when the latter is closed and in a torque transmission state, in particular for rotating the crankshaft of the engine during starting or for its regulation at idle speed, in particular.

En outre, le train de motorisation avant MT1 comporte un dispositif de démarrage 5 attelé à l’arbre moteur du moteur à combustion interne par un élément de transmission de couple, dans cet exemple une courroie. Le dispositif de démarrage 5 comporte un moteur électrique apte à générer un couple moteur permettant la mise en rotation du moteur à combustion interne 2 lors d’un démarrage. Le dispositif de démarrage peut en outre générer de l’énergie électrique et recharger le système de stockage d’énergie 13. Le dispositif de démarrage peut être utilisé seul ou conjointement avec la machine électrique motrice 4 pour démarrer le moteur à combustion interne 2. Le dispositif de démarrage 5 n’est pas obligatoire. En variante, le groupe motopropulseur n’en est pas équipé.In addition, the front power train MT1 comprises a starting device 5 coupled to the motor shaft of the internal combustion engine by a torque transmission element, in this example a belt. The starting device 5 comprises an electric motor capable of generating a motor torque allowing the rotation of the internal combustion engine 2 during starting. The starting device can further generate electrical energy and recharge the energy storage system 13. The starting device can be used alone or in conjunction with the electric driving machine 4 to start the internal combustion engine 2. starting device 5 is not obligatory. Alternatively, the powertrain is not equipped with one.

Dans cet exemple, le système de stockage d’énergie 13 comporte des éléments de stockage d’énergie formés par des cellules électrochimiques, par exemple de type Lithium-ion. C’est un système de batterie de traction destiné principalement à l’alimentation de la machine électrique motrice 4, du dispositif de démarrage 5 et d’une deuxième machine électrique motrice 11 intégrée au train de motorisation MT2 des roues motrices arrières AR du véhicule. Le système de batterie de traction fournit une tension d’alimentation pouvant être supérieure ou égale à environ 48 Volts. Le système de batterie de traction 13 peut être de type 48 Volts, 400 Volts, 800 Volts ou plus.In this example, the energy storage system 13 comprises energy storage elements formed by electrochemical cells, for example of the Lithium-ion type. It is a traction battery system intended mainly for powering the electric driving machine 4, the starting device 5 and a second electric driving machine 11 integrated into the motor train MT2 of the rear rear driving wheels of the vehicle. The traction battery system provides a supply voltage which may be greater than or equal to approximately 48 Volts. The traction battery system 13 can be of type 48 Volts, 400 Volts, 800 Volts or more.

En outre, le deuxième train de motorisation MT2 des roues motrices arrières AR comporte un organe de transmission du couple moteur 9 généré par la machine électrique motrice 11. Le train de motorisation MT2 comporte un organe d’accouplement 10 de l’arbre moteur de la machine électrique motrice 11 avec l’organe de transmission 9 de manière à transmettre sélectivement un couple moteur aux roues.In addition, the second motor train MT2 of the rear drive wheels AR comprises a member for transmitting the motor torque 9 generated by the electric motor machine 11. The motor train MT2 comprises a coupling member 10 of the motor shaft of the electric driving machine 11 with the transmission member 9 so as to selectively transmit a motor torque to the wheels.

Le groupe motopropulseur 1 comporte en outre un convertisseur de tension de type DC/DC 15 permettant d’alimenter une batterie basse tension de type 12 Volts ainsi que le réseau de bord du véhicule alimentant notamment les calculateurs des systèmes électriques. Il est prévu en outre des moyens de communication de données (non représentés en ), par exemple de type CAN (« Controler Area Network ») permettant l’échange de données entre les systèmes du groupe motopropulseur, notamment pour les commandes d’activation, pour les informations d’état d’activation des systèmes des trains de motorisation, pour l’information d’état de démarrage et de régime tournant du moteur à combustion interne, par exemple.The powertrain 1 further comprises a DC/DC type voltage converter 15 making it possible to power a 12 Volt type low voltage battery as well as the vehicle's on-board network supplying in particular the computers of the electrical systems. Means of data communication are also provided (not shown in ), for example of the CAN ("Controller Area Network") type allowing the exchange of data between the powertrain systems, in particular for activation commands, for activation status information of the power train systems , for information on the starting state and running speed of the internal combustion engine, for example.

En référence à la , une unité de commande 100 du groupe motopropulseur met en œuvre une première fonction de mise en action, désignée par la référence MEA, des trains de motorisation MT1 et MT2 du groupe motopropulseur. La fonction MEA intervient au démarrage du véhicule sur requête du conducteur par l’intermédiaire de l’action de la clef du véhicule ou de l’actionnement du bouton de démarrage, action dite « Push Start » en anglais jusqu’à ce que la totalité des systèmes formant les trains de motorisation du véhicule soient actifs et opérationnels. La phase de mise en action consiste tout d’abord à alimenter électriquement les calculateurs du groupe motopropulseur et les systèmes électriques du moteur à combustion interne, des machines électriques motrices du train de motorisation avant et arrière et le dispositif de démarrage du moteur, notamment. Cela consiste donc à alimenter, réveiller les calculateurs et les activer pour initier leur fonctionnement. Une fois que les systèmes sont activés, la fonction MEA passe le relais à une deuxième fonction dite de structure de couple pour le fonctionnement de chacun des fournisseurs de couple.In reference to the , a control unit 100 of the powertrain implements a first activation function, designated by the reference MEA, of the motor trains MT1 and MT2 of the powertrain. The MEA function intervenes when the vehicle is started at the request of the driver via the action of the vehicle key or the actuation of the start button, an action known as “Push Start” in English until all systems forming the vehicle's power trains are active and operational. The activation phase consists first of all in electrically supplying the powertrain computers and the electrical systems of the internal combustion engine, the electric driving machines of the front and rear power train and the engine starting device, in particular. This therefore consists of powering up, waking up the computers and activating them to initiate their operation. Once the systems are activated, the MEA function passes the baton to a second function called torque structure for the operation of each of the torque providers.

L’unité de commande 100 met en œuvre la deuxième fonction de structure de couple, désignée par la référence SC, dont la fonction est de déterminer et piloter les consignes de couple 104 à destination du moteur à combustion interne et de chacune des machines électriques motrices une fois que les trains de motorisation MT1 et MT2 sont mis en action et qu’ils sont activés. Les systèmes pilotent des signaux 102 et 103 informant la fonction de mise en action MEA lorsqu’ils sont activés afin que celle-ci déclenche à son tour la fonction SC via un signal d’activation 101, par exemple un signal d’état informant que le groupe motopropulseur est activé.The control unit 100 implements the second torque structure function, designated by the reference SC, the function of which is to determine and control the torque instructions 104 intended for the internal combustion engine and each of the electric driving machines. once the motor trains MT1 and MT2 are put into action and they are activated. The systems control signals 102 and 103 informing the MEA activation function when they are activated so that this in turn triggers the SC function via an activation signal 101, for example a status signal informing that the powertrain is activated.

Les consignes sont déterminées en fonction de la volonté du conducteur. La volonté du conducteur est déterminée en fonction de la position de la pédale d’accélérateur, notamment. En particulier, la fonction SC permet de piloter la machine électrique motrice du train avant MT1 et le dispositif d’accouplement reliant les deux arbres en rotation de manière à transmettre du couple à l’arbre du moteur à combustion interne pour réguler son régime à la consigne de ralenti.The instructions are determined according to the wishes of the driver. The driver's will is determined according to the position of the accelerator pedal, in particular. In particular, the SC function makes it possible to control the electric driving machine of the front axle MT1 and the coupling device connecting the two rotating shafts so as to transmit torque to the shaft of the internal combustion engine to regulate its speed at the idle speed setpoint.

En fonctionnement nominal, la deuxième fonction SC intervient uniquement une fois que l’ensemble du groupe motopropulseur est activé. Cependant, exceptionnellement, lorsque l’activation de la machine électrique motrice arrière est retardée ou que son calculateur est verrouillé électroniquement, le procédé de contrôle selon l’invention prévoit un mécanisme d’anticipation autorisant la fonction de structure de couple SC à piloter uniquement le train de motorisation avant MT1 lorsque le moteur est démarré et amené dans un état tournant et que la phase de mise en action n’est pas encore finalisée. Cela permet notamment de piloter la machine électrique motrice 4 pour transmettre du couple au vilebrequin du moteur 2. Ce mécanisme permet d’empêcher un calage du moteur à combustion interne lors du démarrage du véhicule.In nominal operation, the second SC function only occurs once the entire powertrain is activated. However, exceptionally, when the activation of the rear electric drive machine is delayed or its computer is electronically locked, the control method according to the invention provides an anticipation mechanism authorizing the torque structure function SC to control only the front motor train MT1 when the engine is started and brought into a rotating state and the activation phase is not yet finalized. This makes it possible in particular to control the electric driving machine 4 to transmit torque to the crankshaft of engine 2. This mechanism makes it possible to prevent the internal combustion engine from stalling when starting the vehicle.

L’unité de commande 100 coordonnant les fonctions de mise en action MEA et de structure de couple SC est par exemple le calculateur de supervision du véhicule, pouvant être le calculateur du moteur à combustion interne ou de la machine électrique motrice avant. L’unité de commande 100 est munie d’un calculateur à circuits intégrés et de mémoires électroniques, le calculateur et les mémoires étant configurés pour exécuter le procédé de contrôle selon l’invention. Mais cela n’est pas obligatoire. En effet, le calculateur pourrait être externe à l’unité de commande 100, tout en étant couplé à cette dernière 100. Dans ce dernier cas, il peut être lui-même agencé sous la forme d’un calculateur dédié comprenant un éventuel programme dédié, par exemple. Par conséquent, l’unité de commande, selon l’invention, peut être réalisé sous la forme de modules logiciels (ou informatiques (ou encore « software »)), ou bien de circuits électroniques (ou « hardware »), ou encore d’une combinaison de circuits électroniques et de modules logiciels.The control unit 100 coordinating the MEA activation and SC torque structure functions is for example the vehicle supervision computer, which may be the computer of the internal combustion engine or of the front electric drive machine. The control unit 100 is provided with an integrated circuit computer and electronic memories, the computer and the memories being configured to execute the control method according to the invention. But this is not obligatory. Indeed, the computer could be external to the control unit 100, while being coupled to the latter 100. In the latter case, it can itself be arranged in the form of a dedicated computer including a possible dedicated program , For example. Consequently, the control unit, according to the invention, can be produced in the form of software (or computer (or even “software”)) modules, or of electronic circuits (or “hardware”), or even of 'a combination of electronic circuits and software modules.

En , on a décrit une séquence de mise en action pour un groupe motopropulseur tel que décrit en et pilotée par le procédé de contrôle selon l’invention, durant laquelle l’activation de la machine électrique motrice arrière est anormalement retardée et intervient après que le moteur à combustion interne soit démarré. En abscisse, l’axe temporel est représenté, exprimé en secondes, sur lequel l’instant t0 représente le déclenchement du démarrage du véhicule par le conducteur à partir de la clef du véhicule ou du bouton « Push Start ». A partir de l’instant t0, la phase de mise en action E1 du groupe motopropulseur est initiée. Cette phase est exécutée par la fonction de mise en action.In , we have described an activation sequence for a powertrain as described in and controlled by the control method according to the invention, during which the activation of the rear electric driving machine is abnormally delayed and occurs after the internal combustion engine is started. On the abscissa, the time axis is represented, expressed in seconds, on which the instant t0 represents the triggering of the start of the vehicle by the driver using the vehicle key or the “Push Start” button. From time t0, the activation phase E1 of the powertrain is initiated. This phase is executed by the action function.

Avant l’instant t0, le conducteur est entré dans l’habitacle du véhicule. L’ouverture des portes peut déclencher l’activation de systèmes électriques. Dans ce mode de réalisation, à l’ouverture des portes le superviseur du véhicule est réveillé et une fois activé, la boite de vitesse robotisée est activée. Ces étapes initiales, non représentées en , se réalisent normalement dans une durée de 2 à 3 secondes environ préalablement à la demande de démarrage par le conducteur à t0.Before time t0, the driver entered the passenger compartment of the vehicle. Opening doors can trigger activation of electrical systems. In this embodiment, when the doors are opened, the vehicle supervisor is awakened and once activated, the robotic gearbox is activated. These initial stages, not shown in , are normally carried out in a period of approximately 2 to 3 seconds prior to the start request by the driver at t0.

A partir de cet instant t0, le procédé de contrôle du groupe motopropulseur pilote une étape de fermeture 30 du dispositif d’accouplement reliant l’arbre moteur du moteur à combustion interne et l’arbre primaire de la boite de vitesse et une étape de confirmation 31 de la demande de démarrage du véhicule. Si le démarrage est confirmé, le procédé de contrôle commande la fermeture 32 des contacteurs haute tension reliant la batterie de traction avec les systèmes électriques du véhicule, notamment les machines électriques motrices avant et arrière et le dispositif de démarrage, ainsi que le convertisseur de tension DC/DC.From this instant t0, the powertrain control method controls a closing step 30 of the coupling device connecting the motor shaft of the internal combustion engine and the primary shaft of the gearbox and a confirmation step 31 of the vehicle start request. If starting is confirmed, the control method commands the closing 32 of the high voltage contactors connecting the traction battery with the electrical systems of the vehicle, in particular the front and rear electric driving machines and the starting device, as well as the voltage converter DC/DC.

A partir de l’instant t1, les systèmes électriques du véhicule sont alimentés électriquement. A cet instant, le procédé de contrôle comporte l’étape d’activation 35 du convertisseur de tension DC/DC transformant la tension de la batterie de traction (48 volts ou plus) en une tension de type 12 volts du réseau de bord.From time t1, the vehicle's electrical systems are electrically powered. At this moment, the control process includes the activation step 35 of the DC/DC voltage converter transforming the voltage of the traction battery (48 volts or more) into a 12 volt type voltage of the on-board network.

En outre, à l’instant t1, le procédé de contrôle commande l’activation 33 de la machine électrique motrice avant, l’activation 34 du dispositif de démarrage du moteur thermique et enfin l’activation 36 de la machine électrique motrice arrière. Ces étapes d’activation prévoient la réalisation de diagnostics et d’apprentissage permettant les transferts d’énergie. Les activations 33, 34, 35 et 36 se réalisent en parallèle et sont exécutées par la fonction de mise en action MEA.In addition, at time t1, the control method controls the activation 33 of the front electric drive machine, the activation 34 of the thermal engine starting device and finally the activation 36 of the rear electric drive machine. These activation stages provide for the carrying out of diagnostics and learning allowing energy transfers. Activations 33, 34, 35 and 36 are carried out in parallel and are executed by the activation function MEA.

A l’instant t2, l’activation de la machine électrique motrice avant et du dispositif de démarrage est finalisée. Dans ce scénario, l’activation de la machine électrique arrière n’est pas encore finalisée. A cet instant t2, le procédé de contrôle commande l’activation et le démarrage 37 du moteur à combustion interne. Cette étape 37 prévoit la mise en rotation de l’arbre moteur par le dispositif de démarrage et/ou par la machine électrique motrice du train de motorisation avant.At time t2, the activation of the front electric driving machine and the starting device is finalized. In this scenario, the activation of the rear electric machine is not yet finalized. At this time t2, the control process controls the activation and starting 37 of the internal combustion engine. This step 37 provides for the rotation of the motor shaft by the starting device and/or by the electric driving machine of the front power train.

A l’instant t3, le moteur à combustion interne est tournant. L’état tournant est détecté à partir d’un paramètre représentatif du régime de l’arbre moteur, de l’état de bouclage de la boucle d’air et de l’état d’activation de l’allumage. Un signal d’information est commandé pour informer la fonction de mise en action MEA de l’unité de commande de supervision du véhicule.At time t3, the internal combustion engine is running. The rotating state is detected from a parameter representative of the engine shaft speed, the air loop completion state and the ignition activation state. An information signal is commanded to inform the MEA actuation function of the vehicle supervisory control unit.

En condition normale, à cet instant t3, tous les systèmes du groupe motopropulseur seraient déclarés activés et la fonction de structure de couple SC interviendrait dans une durée de 10 millisecondes à 50 millisecondes maximum. La fonction de structure de couple est prévue pour déterminer les consignes de couple et piloter le groupe motopropulseur dans son intégralité et des capacités de couple disponibles en fonction de la volonté du conducteur. Le moteur à combustion interne pourrait être éventuellement maintenu tournant de manière autonome par injection de carburant par la fonction de structure de couple SC.In normal conditions, at this time t3, all the powertrain systems would be declared activated and the torque structure function SC would intervene within a duration of 10 milliseconds to 50 milliseconds maximum. The torque structure function is intended to determine the torque setpoints and control the entire powertrain and available torque capacities according to the driver's will. The internal combustion engine could possibly be kept running autonomously by fuel injection through the SC torque structure function.

Toutefois, dans ce scénario, l’activation de la machine électrique motrice arrière n’est toujours pas finalisée et la fonction de mise en action MEA reste active. Or, cette fonction n’est pas prévue pour piloter le moteur et la machine électrique avant pour maintenir le régime de ralenti. Pour éviter un calage du moteur à combustion interne, le procédé de contrôle prévoit une vérification 38, par la fonction de mise en action, de l’état d’activation du train de motorisation arrière, en particulier de la machine électrique motrice arrière et/ou du dispositif d’accouplement la reliant aux roues motrices arrières.However, in this scenario, the activation of the rear electric drive machine is still not finalized and the MEA activation function remains active. However, this function is not intended to control the engine and the front electric machine to maintain the idle speed. To avoid stalling of the internal combustion engine, the control method provides for a verification 38, by the activation function, of the activation state of the rear power train, in particular of the rear electric driving machine and/or or the coupling device connecting it to the rear drive wheels.

Si le train de motorisation arrière n’est pas activé à l’instant t3 de détection de l’état de régime tournant, alors le procédé de contrôle prévoit le pilotage E2, par la deuxième fonction de structure de couple, du train de motorisation avant uniquement, pour réguler le moteur à combustion interne au régime de ralenti. Cette intervention anticipée de la fonction de structure de couple permet d’éviter le calage du moteur à combustion interne.If the rear power train is not activated at time t3 of detection of the rotating speed state, then the control method provides for control E2, by the second torque structure function, of the front power train only, to regulate the internal combustion engine at idle speed. This early intervention of the torque structure function helps prevent the internal combustion engine from stalling.

De préférence, le pilotage E2 du train de motorisation avant par la fonction de structure de couple SC est exécuté après une durée prédéterminée D suivant l’instant t3 de détection de l’état de régime tournant. La durée prédéterminée D est comprise entre 40 millisecondes et 50 millisecondes. Il s’agit d’une durée suffisamment courte suivant la déclaration d’état tournant pour éviter le calage.Preferably, the control E2 of the front power train by the torque structure function SC is executed after a predetermined duration D following the instant t3 of detection of the rotating speed state. The predetermined duration D is between 40 milliseconds and 50 milliseconds. This is a sufficiently short duration following the declaration of rotating state to avoid stalling.

Lors de l’étape E2, le maintien au régime de ralenti de l’arbre moteur du moteur à combustion interne est mis en œuvre par du couple délivré par la machine électrique motrice avant. Le dispositif d’accouplement les reliant est fermé et permet la transmission du couple. Cela est avantageux car le temps de réaction pour fournir le couple nécessaire par la machine électrique est court. On évite en outre l’injection de carburant. En outre, la machine électrique motrice est dimensionnée pour fournir le couple nécessaire à bas régime et sur une durée prolongée. En variante, le maintien au régime de ralenti peut être opéré par du couplé délivré par la machine électrique motrice avant conjointement avec le moteur électrique du dispositif de démarrage. En variante, uniquement le dispositif de démarrage délivre le couple nécessaire au maintien au régime de ralenti.During step E2, maintaining the idle speed of the motor shaft of the internal combustion engine is implemented by torque delivered by the front electric driving machine. The coupling device connecting them is closed and allows the transmission of torque. This is advantageous because the reaction time to provide the torque required by the electric machine is short. In addition, fuel injection is avoided. In addition, the electric driving machine is sized to provide the necessary torque at low speed and over a prolonged period. Alternatively, maintaining the idle speed can be carried out by coupling delivered by the front electric driving machine in conjunction with the electric motor of the starting device. Alternatively, only the starting device delivers the torque necessary to maintain the idle speed.

Ensuite, l’étape E2 de maintien au régime de ralenti par la machine électrique motrice avant est piloté jusqu’à la détection de la finalisation de la phase de mise en action, c’est-à-dire à l’instant t5 quand la machine électrique motrice arrière informe qu’elle est activée. Alternativement, l’étape E2 de maintien au régime de ralenti par la machine électrique motrice avant est piloté jusqu’à la détection d’une interruption de la phase de mise en action E1.Then, the step E2 of maintaining the idle speed by the front electric driving machine is controlled until the detection of the finalization of the activation phase, that is to say at time t5 when the rear electric drive machine informs that it is activated. Alternatively, the step E2 of maintaining the idle speed by the front electric driving machine is controlled until the detection of an interruption of the activation phase E1.

Ensuite, à partir de l’instant t5, l’intégralité du groupe motopropulseur est déclarée dans un état activé, c’est-à-dire que le moteur thermique est dans un état tournant, entrainé par la machine électrique avant, la machine électrique avant est activée, la machine électrique arrière est activée, ainsi que le dispositif de démarrage. L’unité de commande de supervision met fin à la fonction de mise en action MEA et lors de l’étape E3 la fonction de structure de couple devient alors maître. Elle détermine et pilote les consignes de couple de chaque fournisseur de couple du groupe motopropulseur en fonction de la volonté du conducteur, c’est-à-dire la position de la pédale d’accélérateur, notamment.Then, from time t5, the entire powertrain is declared in an activated state, that is to say that the heat engine is in a rotating state, driven by the front electric machine, the electric machine front is activated, the rear electric machine is activated, as well as the starting device. The supervision control unit terminates the MEA activation function and during step E3 the torque structure function then becomes master. It determines and controls the torque settings of each torque supplier of the powertrain according to the driver's wishes, that is to say the position of the accelerator pedal, in particular.

L’invention est décrite dans ce qui précède à titre d’exemple. Il est entendu que la personne de l’art est à même de réaliser différentes variantes de réalisation de l’invention en associant par exemple les différentes caractéristiques ci-dessus prises seules ou en combinaison, sans pour autant sortir du cadre de l’invention.The invention is described in the above by way of example. It is understood that the person skilled in the art is able to produce different embodiments of the invention by combining for example the different characteristics above taken alone or in combination, without departing from the scope of the invention.

Claims (10)

Procédé de contrôle d’un moteur à combustion interne (2) d’un groupe motopropulseur hybride (1) comportant un premier train de motorisation (MT1) comprenant au moins le moteur à combustion interne (2) et une première machine électrique (4) apte à transmettre du couple au moteur à combustion interne, et un deuxième train de motorisation (MT2) comprenant une deuxième machine électrique motrice (11), procédé dans lequel une première fonction (MEA) commande une phase de mise en action (E1) des premier et deuxième trains de motorisation (MT1, MT2) au démarrage du véhicule pour leur activation, la phase de mise en action (MEA) comprenant le démarrage du moteur à combustion interne (2) par la première fonction (MEA) jusqu’à un état de régime tournant dès que la première machine électrique motrice (4) a finalisé son activation, et une deuxième fonction de structure de couple (SC) pilote les consignes de couple moteur des premier et deuxième trains de motorisation (MT1, MT2) en fonction de la volonté en couple du conducteur une fois que les premier et deuxième trains de motorisation (MT1, MT2) ont finalisé leur activation, le procédé étant caractérisé en ce qu’il comporte durant la phase de mise en action (E1) une étape de vérification (38) de l’état d’activation du deuxième train de motorisation (MT2) à partir de l’instant de détection (t3) de l’état de régime tournant et une étape de pilotage (E2) par la deuxième fonction de structure de couple (SC) uniquement du premier train de motorisation (MT1) pour réguler le moteur à combustion interne (2) au régime de ralenti si le deuxième train de motorisation (MT2) n’est pas activé après l’instant de détection (t3) de l’état de régime tournant.Method for controlling an internal combustion engine (2) of a hybrid powertrain (1) comprising a first motor train (MT1) comprising at least the internal combustion engine (2) and a first electric machine (4) capable of transmitting torque to the internal combustion engine, and a second motor train (MT2) comprising a second electric driving machine (11), method in which a first function (MEA) controls an activation phase (E1) of the first and second engine trains (MT1, MT2) when starting the vehicle for their activation, the activation phase (MEA) comprising the starting of the internal combustion engine (2) by the first function (MEA) up to a rotating speed state as soon as the first electric driving machine (4) has finalized its activation, and a second torque structure function (SC) controls the engine torque setpoints of the first and second motorization trains (MT1, MT2) in function of the driver's torque will once the first and second motor trains (MT1, MT2) have finalized their activation, the method being characterized in that it comprises during the activation phase (E1) a step of verification (38) of the activation state of the second motor train (MT2) from the moment of detection (t3) of the state of rotating speed and a control step (E2) by the second function of torque structure (SC) only of the first drive train (MT1) to regulate the internal combustion engine (2) at idle speed if the second drive train (MT2) is not activated after the detection instant ( t3) of the rotating speed state. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le pilotage par la deuxième fonction de structure de couple (SC) du premier train de motorisation (MT1) est autorisé après une durée prédéterminée (D) suivant l’instant (t3) de détection de l’état de régime tournant.Method according to claim 1, in which the control by the second torque structure function (SC) of the first motor train (MT1) is authorized after a predetermined duration (D) following the instant (t3) of detection of the state of rotating regime. Procédé selon la revendication 2, dans lequel la durée prédéterminée (D) est comprise entre 40 millisecondes et 50 millisecondes.Method according to claim 2, in which the predetermined duration (D) is between 40 milliseconds and 50 milliseconds. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la régulation du moteur à combustion interne (2) au régime de ralenti durant la phase de mise en action (E1) est opérée par du couple généré par la première machine électrique (4).Method according to any one of claims 1 to 3, in which the regulation of the internal combustion engine (2) at idle speed during the activation phase (E1) is carried out by torque generated by the first electrical machine ( 4). Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le pilotage par la deuxième fonction de structure de couple (SC) du premier train de motorisation (MT1) est autorisé jusqu’à la détection de la finalisation de la phase de mise en action (E1).Method according to any one of claims 1 to 4, in which the control by the second torque structure function (SC) of the first motor train (MT1) is authorized until the detection of the finalization of the activation phase in action (E1). Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le pilotage par la deuxième fonction de structure de couple (SC) du premier train de motorisation (MT1) est autorisé jusqu’à la détection d’une interruption de la phase de mise en action (E1).Method according to any one of claims 1 to 4, in which the control by the second torque structure function (SC) of the first motor train (MT1) is authorized until the detection of an interruption of the phase of activation (E1). Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel la première machine électrique (4) est une machine motrice intégrée dans un bloc de boite de vitesse robotisée (3).Method according to any one of claims 1 to 6, in which the first electrical machine (4) is a driving machine integrated into a robotic gearbox block (3). Véhicule électrifié comprenant un groupe motopropulseur hybride (1) comportant un premier train de motorisation (MT1) comprenant au moins un moteur à combustion interne (2) et une première machine électrique (4) apte à transmettre du couple au moteur à combustion interne (2) pour son démarrage, et un deuxième train de motorisation (MT2) comprenant une deuxième machine électrique motrice (11), dans lequel une unité de commande (100) pilote une première fonction commandant une phase de mise en action (E1) des premier et deuxième trains de motorisation (MT1) au démarrage du véhicule pour leur activation, la phase de mise en action (E1) comprenant le démarrage du moteur à combustion interne (2) par la première fonction (MEA) jusqu’à un état de régime tournant dès que la première machine électrique motrice (4) a finalisé son activation, et dans lequel une deuxième fonction de structure de couple (SC) pilote les consignes de couple moteur des premier et deuxième trains de motorisation (MT1, MT2) en fonction de la volonté en couple du conducteur une fois que les premier et deuxième train de motorisation (MT1, MT2) ont finalisé leur activation, le groupe motopropulseur (1) étant caractérisé en ce qu’il est configuré pour la mise en œuvre du procédé de contrôle du moteur à combustion interne (2) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7.Electrified vehicle comprising a hybrid powertrain (1) comprising a first engine train (MT1) comprising at least one internal combustion engine (2) and a first electric machine (4) capable of transmitting torque to the internal combustion engine (2 ) for its start-up, and a second motor train (MT2) comprising a second electric driving machine (11), in which a control unit (100) controls a first function controlling an activation phase (E1) of the first and second engine train (MT1) when starting the vehicle for their activation, the activation phase (E1) comprising the starting of the internal combustion engine (2) by the first function (MEA) up to a rotating speed state as soon as the first electric motor machine (4) has finalized its activation, and in which a second torque structure function (SC) controls the motor torque setpoints of the first and second motor trains (MT1, MT2) as a function of the will in torque of the driver once the first and second motorization trains (MT1, MT2) have finalized their activation, the powertrain (1) being characterized in that it is configured for the implementation of the control method of the internal combustion engine (2) according to any one of claims 1 to 7. Véhicule selon la revendication 8 dans lequel la première machine électrique (4) est une machine motrice intégrée dans un bloc de boite de vitesse robotisée (3).Vehicle according to claim 8 in which the first electric machine (4) is a driving machine integrated into a robotic gearbox block (3). Programme-ordinateur comprenant des instructions qui, lorsque le programme est exécuté par une unité de commande (100), conduisent celui-ci à mettre en œuvre le procédé de contrôle selon l’une quelconque des revendications 1 à 7.Computer program comprising instructions which, when the program is executed by a control unit (100), cause it to implement the control method according to any one of claims 1 to 7.
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