Brevet FR2789633A1 — publié le 20000818

I Procédé et système pour déterminer le couple de consigne d'un groupe moto-propulseur. La présente invention concerne le domaine du contrôle de la vitesse d'un véhicule dans lequel le conducteur agit sur une pédale d'accélérateur. L'invention est applicable à tout véhicule disposant d'un calculateur interprétant une consigne du conducteur pour en déterminer un couple demandé. Elle est donc applicable aux véhicules électriques, c'est-à-dire disposant d'un moteur électrique relié aux roues, aux véhicules hybrides, c'est-à-dire comprenant un moteur thermique à explosion et un moteur électrique, ces deux types de véhicules devant disposer d'un calculateur superviseur, et aux véhicules équipés d'un moteur thermique pourvu d'un calculateur d'injection commandant un papillon motorisé. En d'autres termes, l'invention s'applique à tout véhicule o le conducteur ne commande pas directement le ou les moteurs, avec la pédale d'accélérateur. Par exemple, un contrôleur d'injection peut commander en couple un moteur thermique. En particulier, l'invention s'applique aux véhicules hybrides parallèles, c'est-à-dire possédant deux motorisations qui peuvent assurer, indépendamment l'une de l'autre, l'avancement, et aux véhicules hybrides série, c'est-à-dire ayant uniquement le moteur électrique relié aux roues, la seconde motorisation fonctionnant en générateur. On connaît, dans l'art antérieur, des lois d'interprétation de l'accélérateur afin d'en déduire un couple demandé, voir par exemple les documents US-A-5 289 890 et US-A-5 463 294, qui décrivent des méthodes de lecture du capteur de l'accélérateur. La vitesse fournie par ce capteur est également utilisée dans la détermination du couple demandé. Toutefois, la loi de détermination du couple est assez compliquée et comporte de nombreux calculs et des cartographies. Ces lois de détermination du couple demandé par le conducteur sont dépendantes du couple disponible à un instant t, ce qui peut présenter des inconvénients, en particulier dans le cas de véhicule hybride. Le couple est calculé au moteur, c'est-à-dire en amont de la boîte de vitesses. Dans le cas d'un véhicule hybride, l'un des moteurs peut être relié aux roues par l'intermédiaire d'une boîte de vitesses et pas l'autre. La prise en compte de la variable couple au moteur n'est alors guère pertinente. La présente invention a pour objet de présenter un procédé remédiant aux inconvénients de l'art antérieur. La présente invention a pour objet un procédé simple et économique, pouvant être adapté sur tout véhicule par un simple paramétrage et offrant au conducteur une sensibilité et un confort de conduite optimaux tout en conservant une réactivité forte du véhicule par rapport à sa commande. Le procédé, selon l'invention, est destiné à la détermination du couple de consigne d'un groupe moto-propulseur d'un véhicule en fonction de la position d'une pédale d'accélérateur. On mesure la position de la pédale d'accélérateur. On vérifie la validité de la position mesurée. On calcule le couple requis aux roues du véhicule en fonction de la position mesurée validée, de la vitesse du véhicule, d'une table fournissant un décalage de couple en fonction de la vitesse du véhicule, et d'une table fournissant le couple requis aux roues du véhicule en fonction de la position mesurée validée et du décalage de couple. Avantageusement, on valide le couple requis aux roues du véhicule en fonction de la vitesse du véhicule et de la position d'un levier de vitesse. Dans un mode de réalisation de l'invention, on limite la vitesse autorisée en marche arrière et on met à zéro le couple requis aux roues lorsque le levier de vitesse est en position neutre. Dans un mode de réalisation de l'invention, si une pédale de frein est actionnée et si le couple requis aux roues est positif, on met à zéro le couple requis aux roues. Dans un mode de réalisation de l'invention, si une pédale de frein est actionnée et si le couple requis aux roues est négatif, on augmente la valeur absolue du couple requis aux roues. La présente invention a également pour objet un système pour déterminer le couple de consigne d'un groupe moto-propulseur d'un véhicule en fonction de la position d'une pédale d'accélérateur, incluant un moyen pour mesurer la position de la pédale d'accélérateur. Le système comprend un moyen pour vérifier la validité de la position mesurée, et un moyen pour calculer le couple requis aux roues du véhicule en fonction de la position mesurée validée, de la vitesse du véhicule, d'une table fournissant un décalage de couple en fonction de la vitesse du véhicule, et d'une table fournissant le couple requis aux roues du véhicule en fonction de la position mesurée validée et du décalage de couple. Avantageusement, le système comprend un capteur de position de la pédale d'accélérateur pourvu de deux sorties. La présente invention a également pour objet un groupe moto- propulseur comprenant un système tel que décrit ci-dessus et un moteur thermique ou électrique ou une motorisation hybride. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation pris à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par les dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue schématique de l'architecture de la motorisation d'un véhicule; et la figure 2 est un organigramme montrant les étapes du procédé selon l'invention. Comme on peut le voir sur la figure 1, le véhicule est équipé d'une pédale d'accélérateur 1 pourvue d'un capteur apte à fournir une information relative à la position de la pédale 1 à un superviseur 2. On entend par "superviseur" un organe de contrôle du véhicule qui gère l'énergie et commande ses différents organes, en particulier la motorisation 3 qui peut être constituée par un moteur thermique, un moteur électrique ou un moteur thermique et un moteur électrique, formant ainsi un groupe moto-propulseur hybride de type parallèle ou série. La sortie de puissance de la motorisation 3 s'effectue par une transmission 4 pourvue d'un capteur de vitesse 5 et entraînant les roues 6 du véhicule, dont une seule est représentée sur la figure 1. La sortie du capteur de vitesse 5 est reliée au superviseur 2 pour lui fournir une information de vitesse. La pédale de frein 7 est équipée d'un capteur de début de course dont la sortie est reliée au superviseur 2. Comme on peut le voir sur la figure 2, le procédé, selon l'invention, comprend trois étapes principales de lecture et de vérification de la position de l'accélérateur, de calcul du couple demandé et de validation du couple demandé. Dans l'étape de lecture et de vérification de la position de l'accélérateur, le superviseur lit la position du capteur de position de la pédale d'accélérateur et effectue un recadrage entre 0 et 100%. Cette valeur est proportionnelle à l'enfoncement de la pédale. Le superviseur génère des informations de contrôle: "kickdown demandé" indique, dans le cas d'une transmission automatique ou pilotée, que le conducteur appuie à fond de manière brutale sur la pédale pour provoquer le passage d'un rapport de vitesse inférieur; "début course accélérateur" indique que le conducteur n'appuie pas sur l'accélérateur; "erreur pédale accélérateur" indique une lecture erronée du capteur. Toutefois, certains types de capteurs de position ont une position de début de course, la variable "début de course accélérateur" n'est alors pas nécessaire. La vérification et le recadrage sont donc effectués de la façon suivante. On fixe une tolérance de dérive de l'accélérateur, par exemple à 5%, une tolérance de rapport, par exemple égale à 0,02, un seuil de kickdown, par exemple à 70% et un seuil de kickdown dérivé,par exemple à 20%o en 40 ms. Si la différence entre les variables position-accélérateur minimum et tolérance-dérive-accélérateur, est supérieure à la valeur de position de l'accélérateur, alors le superviseur activera en sortie la variable erreur-pédale-accélérateur. Si la somme des variables position-accélérateur-maximum et tolérancedérive-accélérateur, est inférieure à la position de l'accélérateur, il en sera de même. Si la valeur absolue de la différence entre le rapport des variables position-accélérateur sur position-accélérateur-sécurité et le chiffre 2, est supérieure à la variable tolérance-rapport, il en sera de même. La variable position-accélérateur-sécurité est fournie par une deuxième sortie du capteur de position dont la tension analogique est normalement égale à la moitié de celle de la première sortie position- accélérateur. On prévoit toutefois une tolérance en raison de l'imprévision de lecture des variables analogiques. Cette tolérance est déterminée par la variable d'entrée tolérance-rapport. Si la variable position-accélérateur-minimum est supérieure à position-accélérateur, alors le superviseur donnera à la variable position- accélérateur la valeur position-accélérateur-minimum. Si la variable position-accélérateur-maximum est inférieure à la variable position-accélérateur, le superviseur donnera à la variable position-accélérateur la valeur de la variable position-accélérateur- maximum. Le superviseur donne alors à la variable position-accélérateur vérifiée, la valeur suivante: 100% x (position-accélérateur - position- accélérateur-minimum) / (position-accélérateur-maximum - position- accélérateur-minimum. La valeur de la position de l'accélérateur est ainsi étalonnée. Si la variable position-accélérateur- vérifiée est égale à O, le superviseur activera la variable booléenne début-course-accélérateur. Si la variable position-accélérateur vérifiée est supérieure au seuil de kickdown et si la différence entre la variable position- accélérateur-vérifiée actuelle et la valeur précédente de la même variable est supérieure à la variable seuil-kickdown-dérivé, alors le superviseur active la variable booléenne kickdown-demandé. A la fin de ces étapes de vérification de position d'accélérateur, le superviseur effectue un décalage en donnant à l'ancienne valeur de position-accélérateur-vérifiée, la nouvelle valeur ainsi déterminée. Pour faciliter la détection d'erreur, on utilisera de préférence un capteur de type double piste, c'est-à-dire envoyant deux tensions analogiques pour une même position de l'accélérateur. L'une des pistes est utilisée pour la détermination de la position-accélérateur-vérifiée, l'autre piste est fournie pour des raisons de sûreté de fonctionnement et donne la même information sur une plage de tension différente, possédant un rapport fixe par rapport à la tension de la première piste. Lorsque le rapport des deux tensions n'est plus égal au rapport fixe, cela signifie qu'une des deux pistes ne fonctionne plus. On peut alors, soit effectuer une gestion en mode dégradé, soit placer la variable position-accélérateur- vérifiée à 0%. Le calcul du couple demandé c est effectué de la façon suivante, et a pour but de traduire le pourcentage d'enfoncement de la pédale d'accélérateur en un couple demandé. Ce traitement consiste principalement en une lecture dans deux tables. La première, fonction de la vitesse du véhicule, donne un décalage de lecture dans la seconde. Le couple demandé c par le conducteur est alors immédiatement déduit du pourcentage d'enfoncement de la pédale d'accélérateur et du décalage de lecture. Par ailleurs, il est possible de prendre en compte le fait que le conducteur appuie sur la pédale de frein (variable début-course- frein) et ceci de deux manières différentes. Si la demande de couple est positive (accélération du véhicule) et que le conducteur appuie sur le frein, le superviseur peut annuler le couple demandé c. De même, si la demande de couple est négative, il peut augmenter le couple freineur. Ceci est possible, en particulier pour un véhicule électrique ou un véhicule hybride. En d'autres termes, on effectue une lecture dans la première table dans le but de déterminer le décalage en fonction de la vitesse du véhicule, puis une lecture dans la deuxième table pour déterminer le couple demandé c en fonction du décalage et de la position-accélérateurvérifiée. L'étape de validation du couple demandé c est effectuée en fonction de la vitesse du véhicule et de la position du levier de vitesses. On peut prévoir une limitation de vitesse en marche arrière et une mise à zéro du couple demandé c si le levier de vitesses est en position neutre. Si la variable sens-de-marche est égale à "arrière" et si la variable c est positive, alors la variable couple-validé est égale au produit entre c et une fonction de la vitesse du véhicule qui peut par exemple prendre la valeur 1 jusqu'à un seuil de vitesse et la valeur 0 au-delà. Si la variable c a une valeur négative ou nulle, alors le couple validé sera égal à c. Si la variable sens-de-marche a la valeur "avant", alors le couple validé est égal à c. Si la variable sens de marche a une autre valeur, alors le couple validé est mis à 0. L'invention peut être mise en oeuvre aisément sur tous types de véhicules. Les étapes de vérification de position d'accélérateur et de validation du couple sont directement utilisables sur tout véhicule disposant d'un capteur double piste. Si le capteur est différent, il suffit de supprimer le test sur la tension de sécurité. Les étalonnages de début et de fin de course pour la position de l'accélérateur peuvent être générés automatiquement en sortie de chaîne dans le cas d'un véhicule de série, c'est-à-dire lors de la première mise sous tension. Pour la fonction de calcul du couple demandé, il suffit de prévoir un étalonnage des couples maximum théoriques, traction et freinage, en fonction de la vitesse du véhicule. Ainsi, avec un loi simple, on obtient une interprétation de l'accélérateur qui permet de ne pas bloquer les roues à faible vitesse et de ne pas demander plus de couple que ce qui est théoriquement réalisable à haute vitesse. Le couple évolue en fonction de la vitesse de manière transparente pour le conducteur, d'o un confort de conduite accru. Les valeurs de couple maximum sont des valeurs théoriques qui permettent d'assurer un couple constant pour un enfoncement donné et une vitesse connue. Ainsi, il n'y a pas d'accélération non désirée par le conducteur. Cette interprétation du couple demandé aux roues fonctionne également si le conducteur gère le changement de rapport d'une boîte de vitesses manuelle. Dans le cas contraire (boîte de vitesses automatique, transmission hybride), il est préférable de prendre en compte un couple demandé aux roues ou du moins en sortie de boîte de vitesses. On évite ainsi un fonctionnement incohérent, par exemple dans le cas d'une boîte de vitesses automatique o le conducteur sensible au couple appliqué aux roues n'arrive pas à obtenir celui qu'il désire. Il obtient, soit trop de couple et lâche l'accélérateur, la boîte de vitesses automatique passant alors le rapport supérieur et ne donne plus assez de couple, soit pas assez de couple et appuie sur l'accélérateur, la boîte passant le rapport inférieur et donnant alors trop de couple. La boîte de vitesses change alors sans arrêt de rapport. L'invention évite de tels fonctionnements erratiques. Dans le cas d'un véhicule hybride, le couple freineur réalisable avec un moteur électrique est largement supérieur à celui réalisable avec le moteur thermique. On peut alors demander un couple freineur aux roues et un couple de traction au niveau des moteurs. On peut également demander des couples freineur beaucoup plus importants que ceux obtenus avec un moteur thermique, ce qui permet de recharger les batteries de traction sans solliciter les freins mécaniques du véhicule (gains d'énergie). Dans ce cas, quel que soit le rapport engagé par le conducteur, le couple freineur appliqué à la roue est constant. REVENDICATIONS 1. Procédé de détermination du couple de consigne d'un groupe motopropulseur d'un véhicule en fonction de la position d'une pédale d'accélérateur, dans lequel on mesure la position de la pédale d'accélérateur, on vérifie la validité de la position mesurée, et on calcule le couple requis aux roues du véhicule en fonction de la position mesurée validée, de la vitesse du véhicule, d'une table fournissant un décalage de couple en fonction de la vitesse du véhicule, et d'une table fournissant le couple requis aux roues du véhicule en fonction de la position mesurée validée et du décalage de couple. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel on valide le couple requis aux roues du véhicule en fonction de la vitesse du véhicule et de la position d'un levier de vitesse. 3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel on limite la vitesse autorisée en marche arrière et on met à zéro le couple requis aux roues lorsque le levier de vitesse est en position neutre. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, si une pédale de frein est actionnée et si le couple requis aux roues est positif, on met à zéro le couple requis aux roues. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, si une pédale de frein est actionnée et si le couple requis aux roues est négatif, on augmente la valeur absolue du couple requis aux roues. 6. Système pour déterminer le couple de consigne d'un groupe motopropulseur d'un véhicule en fonction de la position d'une pédale d'accélérateur (1), incluant un moyen pour mesurer la position de la pédale d'accélérateur, caractérisé par le fait qu'il comprend un moyen pour vérifier la validité de la position mesurée, et un moyen pour calculer le couple requis aux roues du véhicule en fonction de la position mesurée validée, de la vitesse du véhicule, d'une table fournissant un décalage de couple en fonction de la vitesse du véhicule, et d'une table fournissant le couple requis aux roues du véhicule en fonction de la position mesurée validée et du décalage de couple. 7. Système selon la revendication 6, caractérisé par le fait qu'il comprend un capteur de position de la pédale d'accélérateur pourvu de deux sorties. 8. Groupe moto-propulseur (3) comportant un moteur thermique et un système selon la revendication 6 ou 7. 9. Groupe moto-propulseur (3) comportant un moteur électrique et un système selon la revendication 6 ou 7. 10. Groupe moto-propulseur (3) hybride comportant un système selon la revendication 6 ou 7.