Brevet FR2727363A1 — publié le 19960531

PROCEDE ET DISPOSITIF DE COMMANDE DE DEUX ENSEMBLES PROPULSIFS MECANIQUEMENT INDEPENDANTS POUR AUTOMOBILE DE HAUTE PERFORMANCE. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION L'utilisation d'ensembles propulsifs multiples sur des aéronefs ou sur des navires, plus pour des raisons de sécurité que pour des raisons techniques de puissance unitaire, est bien connue de l'état de la technique. Ces ensembles étant dans la plupart des cas mécaniquement indépendants et situés de part et d'autre du plan de symétrie du mobile, des méthodes et des moyens de commande simultanée ont été mis au point pour faciliter la tenue de cap. Sur les véhicules terrestres, mis à part les véhicules ferroviaires où la question du contrôle de la direction ne se pose pas, la présence de plusieurs groupes moteurs agissant séparément sur des roues indépendantes est beaucoup plus rare. La demande de brevet international W087/02633 publiée le 7 mai 1987 donne un exemple de double motorisation sur un petit véhicule de loisirs électrique. Chaque roue arrière est entraînée par un moteur avec réducteur. Les deux roues étant très rapprochées 1' une de l'autre, il n'y a pas d'autre commande simultanée que celle des deux embrayages. La demande de brevet européen EP300208 publiée le 25 janvier 1989, décrit un dispositif de commande pour la propulsion et la direction de véhicules à moteurs comportant des unités de propulsion placées de chaque côté du véhicule et commandées séparément. Les unités de propulsion sont constituées par deux moteurs hydrauliques agissant sur les roues avant fixes. Le volant agit sur une roue arrière unique mobile autour d'un axe vertical et, simultanément, de façon différentielle en fonction de l'angle de braquage, sur les commandes des pompes hydrauliques dont la puissance moyenne dépend de la position d'une pédale d'accélération. Dans le brevet américain US4505347, publié le 19 mars 1985, il est décrit un ensemble routier pour le transport de charges de poids et de dimensions exceptionnels. Les multiples roues des remorques sont entraînées par des moteurs indépendants commandés en fonction d'information sur l'état de la route, des efforts sur les éléments des remorques et de la direction de la barre d'attelage. Il ressort donc de l'état de la technique tel que décrit dans les documents cités ci-dessus que des procédés et des dispositifs de commande d'au moins deux ensembles propulsifs mécaniquement indépendants sont connus, mais qu'il n'existe à ce jour aucun procédé et dispositif adapté à une automobile de haute performance. DESCRIPTION GENERALE DE L'INVENTION La présente invention vise donc à répondre aux contraintes spécifiques de la commande de deux ensembles propulsifs mécaniquement indépendants pour une automobile de haute performance. Elle a précisément pour objet un procédé et un dispositif de commande de ce type. Ce procédé de commande de deux ensembles propulsifs mécaniquement indépendants, pour automobile de haute performance, concerne des ensembles propulsifs constitués de deux moteurs à combustion interne identiques agissant chacun sur une roue arrière pargintermédiaire d'un train de pignons. Il est caractérisé en ce que le couple et la puissance des moteurs sont les valeurs d'une fonction de commande dépendant: - de la demande d'accélération du conducteur agissant sur l'accélérateur - de l'angle de braquage du volant, - des couples appliqués à chacune des roues arrière La fonction de commande dépend de plus: - de la vitesse de rotation de chacune des roues arrière, - de la vitesse de rotation moyenne des quatres roues. Cette fonction de commande compense avantageusement une différence de réglage des moteurs. En dehors d'un domaine de fonctionnement particulier, elle est de préférence une fonction d'asservissement du couple appliqué à chacune des roues arrière à des valeurs de consigne élaborées à partir de la demande d'accélération du conducteur et de l'angle de braquage du volant. En cas de patinage des roues arrière , la fonction de commande peut annuler ce patinage. Pour ce faire, la fonction de commande dépend préférentiellement de plus: - de la variation des couples appliqués aux roues arrière - de la variation d la vitesse de rotation des roues arrière et tend avantageusement à diminuer sélectivement le couple du moteur correspondant à la roue dont la vitesse de rotation augmente rapidement alors que le couple appliqué diminue fortement. Le dispositif de commande de deux ensembles propulsifs mécaniquement indépendants pour automobile de haute performance, adapté à la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, comporte en particulier: - un capteur de demande d'accélération, - un capteur de l'angle de braquage du volant, - des capteurs du couple appliqué sur chacune desdites roues arrière, - des capteurs de la vitesse de rotation de chacune des roues. Ces capteurs délivrent avantageusement des grandeurs électriques; préférentiellement, le capteur de demande d'accélération est un potentiomètre. Ces grandeurs peuvent ainsi être facilement traitées par des circuits électroniques et les valeurs de consigne élaborées par un calculateur numérique. BREVE DESCRIPTION DU DESSIN La Figure 1 est le schéma de principe du dispositif de commande de deux ensembles propulsifs mécaniquement indépendants selon l'invention. DESCRIPTION D'UNE FORME D'EXECUTION PREFEREE DE L'INVENTION Les références à la Figure 1 serviront à expliquer les différentes caractéristiques de l'invention. La gestion des moteurs et du comportement dynamique de l'automobile fait appel à une électronique sophistiquée. La présence de deux ensembles propulsifs (1,2) mécaniquement indépendants, agissant sur les roues arrière (ARD, ARG) par des trains de pignons (4,5) permet d'obtenir un contrôle du comportement particulièrement performant. Les moteurs à essence sont des quatre cylindres à plat, de marque BMW X et de type K1100. Leur cylindrée est de 1092 cm3. Ils délivrent chacun une puissance de 100 cv à 7500 tr/mn et un couple de 107 Nm à 5500 tr/mn. Le dispositif comprend les composants suivants: Accélérateur électronique (5). L'information électrique de la demande (a) d'accélération du conducteur est délivrée par l'intermédiaire d'un potentiomètre (6) (Voir le type fly by wire" utilisé en Formule 1). Détecteur d'angle de direction (7). De façon similaire à l'accélérateur électronique (5,6), il délivre une information électrique sur l'angle de direction (6) à partir de l'angle du volant (8). Capteurs de couple de transmission (9,10). Placés sur chacun des deux arbres de transmission, ils fournissent une information électrique sur le couple appliqué à chacune des roues propulsives (ARD, ARG). La gestion intégrée des commandes (GIC) des moteurs (M1, M2), mécaniquement indépendants, permet de les coupler électroniquement. Une différence de réglage entre les moteurs sera ainsi automatiquement compensée. Les informations d'accélération (a) et d'angle de direction (6) permettent à l'électronique de calculer le couple demandé à chaque moteur. La détection (9,10) du couple (CTD, CTG) sur chaque arbre de transmission permet d'asservir le couple fourni en fonction de la demande. Le contrôle du comportement de l'automobile utilise des informations dérivées d'un système d'antiblocage des roues (ABS). L'électronique de ce système (ABS) fonctionne de façon classique grâce à des capteurs (11, 12, 13, 14) sur les quatres roues. Elle est adaptée pour fournir une information de vitesse de rotation (DARD,QARG) pour chacune des roues propulsives (arrière ) et une information de vitesse de rotation moyenne des quatre roues (représentative de la vitesse d'ensemble du véhicule). Le système de gestion intégrée assure une fonction d'antipatinage grâce à ces informations . L'information de vitesse de rotation (QARD, flARG) de chaque roue (ARD, ARG) permet à l'électronique de gestion d'ajuster sélectivement le couple appliqué (CTD, CTG) à la roue en perte d'adhérence. La nature "bimoteur" du véhicule permet la gestion indépendante de chaque roue propulsive, sans recourir à une action sur le système de freinage ou sur un répartiteur de couple pour le contrôle du lacet. L'interprétation des informations d'accélération (a), d'angle de direction (6), de couple sur chaque arbre (CTD, CTG), de vitesse moyenne du véhicule et de vitesse individuelle de chaque roue propulsive (QAVD, QAVG, FARD, RANG), permet à l'électronique de détecter instantanément une perte d'adhérence (effondrement du couple, accélération de la vitesse de rotation) et de soulager sélectivement la roue concernée, restaurant sa capacité à accepter une surcharge latérale (dérapage). Les grandeurs électriques analogiques des capteurs (6,7) sont numérisées et traitées par un calculateur numérique pour élaborer les valeurs de consigne des asservissements. Il est dérivé du calculateur d'injection et d'allumage de type BOSCH MOTRONICS. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seules spécifications techniques ci-dessus, données à titre d'exemple; elle embrasse, au contraire, toutes les variantes possibles de réalisations. REVENDICATIONS 1) Procédé de commande de deux ensembles propulsifs (1, 2) mécaniquement indépendants pour automobile de haute performance, lesdits ensembles propulsifs étant constitués de deux moteurs à combustion interne (M1, M2) identiques agissant chacun sur une roue arrière (ARD,ARG) par l'intermédiaire d'un train de pignons (3,4), caractérisé en ce que le couple et la puissance desdits moteurs (M1, M2) sont les valeurs (CMD, CMG) d'une fonction de commande dépendant: - de la demande d'accélération (a) du conducteur agissant sur l'accélérateur (5), - de l'angle de braquage (6) du volant (8), - des couples (CTD, CTG) appliqués à chacune desdites roues arrière (ARD, ARG). 2) Procédé de commande de deux ensembles propulsifs (1, 2) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite fonction de commande dépend de plus: - de la vitesse de rotation (QARD,QARG) de chacune desdites roues arrière (ARD, ARG), - de la vitesse de rotation moyenne des quatre roues (AVD, AVG, ARD, ARG) 3) Procédé de commande de deux ensembles propulsifs (1, 2) selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite fonction de commande compense une différence de réglage desdits moteurs (M1, M2). 4) Procédé de commande de deux ensembles propulsifs (1, 2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite fonction de commande est, en dehors d'un domaine de fonctionnement particulier, une fonction d'asservissement dudit couple appliqué (CTD, CTG) à chacune desdites roues arrière (ARD, ARG) à des valeurs de consigne élaborées à partir de la demande d'accélération (a) du conducteur et de l'angle de braquage (6) du volant (8). 5) Procédé de commande de deux ensembles propulsifs (1, 2) selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que ledit fonctionnement particulier comprend le patinage desdites roues arrière (ARD, ARG) et que ladite fonction de commande tend à annuler ce patinage. 6) Procédé de commande de deux ensembles propulsifs (1, 2) selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que ladite fonction de commande dépend de plus: - de la variation desdits couples (CTD, CTG) appliqués auxdites roues arrière (ARD, ARG) - de la variation de la vitesse de rotation (nARD, nARG) desdites roues arrière (ARD, ARG) et tend à diminuer sélectivement le couple du moteur (Ml, M2) correspondant à la roue dont la vitesse de rotation augmente rapidement alors que le couple appliqué diminue fortement. 7) Dispositif de commande (GIC) de deux ensembles propulsifs (1, 2) mécaniquement indépendants pour automobile de haute performance, adapté à la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, lesdits ensembles propulsifs étant constitués de deux moteurs à combustion interne (Ml, M2) identiques agissant chacun sur une roue arrière (ARD, ARG) par l'intermédiaire d'un train de pignons (3, 4), caractérisé en ce que ledit dispositif comporte: - un capteur (6) de demande d'accélération (a), - un capteur (7) de l'angle de braquage (6) du volant (8), - des capteurs (9, 10) du couple appliqué sur chacune desdites roues arrière (ARD, ARG), - des capteurs (11, 12, 13, 14) de la vitesse de rotation (QAVD, DAVG, YARD, QARG) de chacune des roues (AVD, AVG, ARD, ARG). 8) Dispositif de commande (GIC) de deux ensembles propulsifs (1, 2) selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits capteurs (11, 12, 13, 14) délivrent des grandeurs électriques. 9) Dispositif de commande (GIC) de deux ensembles propulsifs (1, 2) selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit capteur (6) de demande d'accélération est un potentiomètre. 10) Dispositif de commande (GIC) de deux ensembles propulsifs (1, 2) selon la revendication 9, caractérisé en ce que lesdites valeurs de consigne sont élaborées par un calculateur numérique.