Brevet FR2962096A1 — publié le 20120106

Procédé et appareil de contrôle/commande d'un groupe motopropulseur hybride Le domaine de l'invention est celui des véhicules 5 hybrides rechargeables (plug-in hybrid electric vehicle en anglais). Les véhicules, notamment les véhicules automobiles hybrides rechargeables, ont la particularité de pouvoir fonctionner dans un mode purement électrique et dans un 10 mode hybride. En mode purement électrique, le véhicule fonctionne comme s'il était dépourvu de moteur thermique. En mode hybride, le véhicule fonctionne en combinant l'emploi d'un moteur thermique et d'une machine électrique. 15 Les véhicules automobiles ou voitures modernes sont généralement équipée de cartographies « pédale », qui matérialisent une loi, non nécessairement linéaire, reliant la position de la pédale d'accélérateur, entre 0 et 100% d'enfoncement, et la puissance demandée au groupe 20 moto propulseur. Les cartographies pédale sont en général définies une fois pour toute lors de la conception du véhicule. Elles peuvent constituer un ensemble de différentes cartographies, adaptées chacune à un mode de conduite, 25 par exemple économique, sportif ou autre de manière à pouvoir être sélectionnées sur demande du conducteur. Dans tous les cas les bornes extrêmes de la cartographie pédale et de la puissance disponible à la roue sont identiques (0% H> 0 kW / 100 H> puissance maximale) 30 Une utilisation de cartographies pédale pour les véhicules hybrides rechargeables, pose problème, notamment pour passer d'un mode de fonctionnement purement électrique à un mode de fonctionnement hybride. Dans le mode de fonctionnement purement électrique 35 l'excursion de puissance est plus faible que dans le mode hybride, ce dernier mode de fonctionnement bénéficiant de l'apport en puissance du moteur thermique. Pour un même pourcentage d'enfoncement pédale, la puissance disponible en mode hybride est par conséquent plus élevée que la puissance disponible en mode purement électrique. Le problème qui apparaît est celui de l'échelon ou variation brusque de puissance qui apparaît alors lors d'un passage automatique du mode purement électrique au mode hybride avec un positionnement de la pédale d'accélérateur à un pourcentage d'enfoncement non nul. Une variation brusque de puissance présente l'inconvénient d'un ressenti désagréable pour le conducteur si elle ne résulte pas d'un souhait de sa part. Le but de l'invention est d'éviter une variation brusque de puissance, lors d'un passage de mode de fonctionnement purement électrique à un mode de fonctionnement hybride. Pour atteindre le but fixé, un objet de l'invention est un procédé de contrôle/commande d'un groupe motopropulseur hybride de véhicule, notamment de véhicule automobile pour passer d'un premier mode de fonctionnement auquel est associé une première loi de mode établi donnant des valeurs de puissance en fonction d'un pourcentage d'enfoncement de pédale d'accélérateur à un deuxième mode de fonctionnement associé à une deuxième loi de mode établi donnant d'autres valeurs de puissance en fonction du pourcentage d'enfoncement de pédale d'accélérateur. Le procédé est remarquable en ce qu'on active un dispositif d'une ou plusieurs lois transitoires pour passer progressivement d'un mode de fonctionnement à l'autre. Particulièrement, la première loi de mode établi est une loi à valeurs inférieures de puissance pour un mode de fonctionnement purement électrique et la deuxième loi de mode établi est une loi à valeurs supérieures de puissance pour un mode de fonctionnement hybride. Plus particulièrement, une première loi transitoire donne une puissance continûment croissante entre : - un premier point commun avec la première loi de mode établi qui correspond à un premier pourcentage d'enfoncement de pédale d'accélérateur au moment d'une commande de passage du premier mode de fonctionnement au deuxième mode de fonctionnement ; et - un deuxième point commun avec la deuxième loi de mode établi qui correspond à un deuxième pourcentage d'enfoncement de pédale d'accélérateur supérieur au premier pourcentage d'enfoncement de pédale d'accélérateur. Avantageusement, une deuxième loi transitoire donne une puissance continûment croissante entre : - un troisième point commun avec la première loi de mode établi qui correspond à un troisième pourcentage d'enfoncement de pédale d'accélérateur inférieur au premier pourcentage d'enfoncement de pédale d'accélérateur ; et - un quatrième point commun avec la deuxième loi de mode établi qui correspond à un quatrième pourcentage d'enfoncement de pédale d'accélérateur supérieur au troisième pourcentage d'enfoncement de pédale d'accélérateur. De préférence, lesdits points communs de loi transitoire avec la deuxième loi de mode établi correspondent à un pourcentage d'enfoncement de pédale d'accélérateur maximal. Particulièrement, la puissance est donnée : - par la première ou la deuxième loi transitoire avant atteinte du point commun avec la deuxième loi de mode établi ; et - par la deuxième loi de mode établi après atteinte du point commun avec la deuxième loi de mode établi. Plus particulièrement, toute loi transitoire a une partie commune avec la première loi de mode établi pour toute décroissance du pourcentage d'enfoncement de pédale d'accélérateur en deçà dudit premier ou dudit troisième point commun avec la première loi de mode établi. De préférence, on maintient le mode de fonctionnement en cours pour des pourcentages d'enfoncement de pédale d'accélérateur compris entre un seuil bas et un seuil haut de 100%. Particulièrement, un taux de croissance de la première loi de mode établi est limité lorsqu'une commande de passage du premier au deuxième mode de fonctionnement survient alors que le pourcentage d'enfoncement de pédale d'accélérateur est compris entre un seuil bas et un seuil haut de 100%. L'invention a aussi pour objet un appareil de contrôle/commande d'un groupe motopropulseur hybride en fonction d'un pourcentage d'enfoncement de pédale d'accélérateur, agencé pour être installé dans un véhicule, notamment dans un véhicule automobile de façon à exécuter le procédé selon l'invention. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est un graphique qui donne deux lois de variation de puissance en fonction d'un enfoncement de pédale d'accélérateur pour deux modes de fonctionnement; - la figure 2 est un graphique qui donne des lois transitoires lors d'un changement de mode de fonctionnement; - la figure 3 est un graphique qui impose un changement de mode de fonctionnement en fonction d'un état de véhicule. La figure 1 est un graphique qui illustre la problématique particulière que présente un véhicule hybride rechargeable c'est-à-dire associant sur un même véhicule deux modes de fonctionnement distincts. Un premier mode de fonctionnement, nommé mode hybride, dispose d'une puissance totale qui cumule la puissance fournie par un moteur thermique et la puissance fournie par un groupe motopropulseur électrique pour assurer la traction du véhicule. Un deuxième mode de fonctionnement, nommé mode purement électrique, disposant uniquement de la puissance fournie par le groupe motopropulseur électrique, offre un niveau de puissance significativement inférieur pour assurer la traction du véhicule. Pour tenir compte des niveaux de puissance différents offerts par les deux modes de fonctionnement, on établit des cartographies de pédale différentes, adaptée chacune au mode de propulsion auquel elle s'applique. Un problème de basculement entre les deux cartographies de pédale, surgit à cause de la différence de puissance entre les deux modes de fonctionnement pour une même position de pédale. Le graphique porte en abscisses un pourcentage de course d'appui sur la pédale d'accélérateur et porte en ordonnées une puissance totale en kW mise à disposition du véhicule. Le graphique de la figure 1 montre un mode hybride qui offre une puissance maximale de 160 kW et un mode purement électrique qui offre une puissance maximale de 40 kW. Il est logique d'associer la puissance maximale offerte par chaque mode au pourcentage maximal de course d'appui sur la pédale d'accélérateur, à savoir 100% et d'associer la puissance minimale, à savoir la puissance nulle commune aux deux modes, au pourcentage minimal de course d'appui sur la pédale d'accélérateur, à savoir 0%. Entre les deux valeurs extrêmes de pourcentage, une cartographie 5 croissante détermine une évolution de puissance en fonction du pourcentage de course de la pédale d'accélérateur en mode hybride et une cartographie 4 croissante détermine une évolution de puissance en fonction du pourcentage de course de la pédale d'accélérateur en mode purement électrique. Les cartographies 4 et 5 sont des droites qui traduisent une évolution linéaire de la puissance déterminée par le pourcentage de course de la pédale d'accélérateur. On comprendra que de nombreux autres types de cartographies, par exemple de type polynomiales croissantes sur l'intervalle de 0 à 100, peuvent aussi convenir selon le type de conduite souhaitée. On note qu'un changement de mode à course nulle de 10 pédale d'accélérateur est imperceptible car les deux cartographies se rejoignent à puissance nulle. Cependant, l'écart entre les deux cartographies s'accroît au fur et à mesure que le pourcentage de course augmente. Par exemple, la flèche 6 indique l'échelon de 15 puissance que provoquerait un passage du mode purement électrique au mode hybride lorsque la pédale d'accélérateur est à 60% de sa course. Un échelon de puissance, en l'occurrence de l'ordre de 70 kW, soit brutalement près de la moitié de la puissance maximale, 20 peut causer un à-coup désagréablement ressenti par les passagers du véhicule. Ce même échelon en sens inverse lors d'un passage du mode hybride au mode purement électrique, peut provoquer un ralentissement brusque encore plus désagréablement ressenti. 25 Or certains critères de fonctionnement peuvent imposer un changement de mode alors que la pédale d'accélérateur est à une valeur non nulle et fixe de sa course d'enfoncement. A titre de critères de fonctionnement, on peut citer à des fins purement 30 illustratives et non limitatives, les critères déterminés par un système de gestion du véhicule comme par exemple une détection de niveau de charge de batterie (SOC pour State Of Charge en anglais) pour assurer la puissance appelée en mode de fonctionnement purement électrique. On 35 peut encore citer les critères déterminés par un choix du conducteur qui anticipe son mode de conduite. Un procédé ou un dispositif conforme à l'invention met en oeuvre une stratégie de passage d'une loi pédale à l'autre en fonction des cas dits de vie du véhicule. Une loi pédale est matérialisée par une cartographie qui détermine une référence de puissance à fournir au véhicule en fonction du pourcentage d'enfoncement de la pédale d'accélérateur. Dans un cas de vie qui correspond à une sortie de mode purement électrique causée par un appui à fond du pied sur la pédale, le procédé considère une absence de problèmes particulier car en pied à fond (100%), on basculera directement de la loi pédale associée au mode purement électrique vers la loi pédale associée au mode hybride. Le saut brutal de puissance à la roue correspond alors bien à une volonté conducteur. Au demeurant, le saut de puissance est écrêté par la capacité du moteur thermique à atteindre la puissance maximale. Dans un cas de vie qui correspond à une sortie du mode purement électrique par détection de niveau de batterie faible ou de demande du conducteur, par exemple en activant un sélecteur sur le tableau de bord, la sortie de mode peut intervenir dans n'importe quelle position pédale. Le passage d'une loi à l'autre de manière directe ne convient pas car il entraînerait un saut de puissance intempestif et non nécessairement souhaité par le conducteur. La figure 2 montre un fractionnement de comportement en plusieurs cartographies qui permettent de mettre en oeuvre un procédé conforme à l'invention. La stratégie mise en oeuvre dans le cadre de l'invention consiste à créer une loi pédale dite transitoire pour laquelle le graphique de la figure 2 montre des cartographies sur lesquelles se base le procédé conforme à l'invention. Lorsque le système de supervision de conduite du véhicule ou le conducteur décide de basculer du mode purement électrique vers le mode hybride alors que la position de la pédale d'accélérateur est à 75% par exemple de sa course totale, la loi de pédale devient alors la loi dite transitoire 1 qui débute avec un point d'inflexion à partir de la courbe de la loi 4 de mode établi et qui termine à la valeur de puissance maximale offerte par le mode hybride lorsque la course de la pédale d'accélérateur est à no% d'enfoncement. Tant que le conducteur accélère à partir d'un point situé entre le point d'inflexion et la valeur maximale de puissance offerte par le mode hybride, la référence de puissance appelée suit la loi de transition 1 jusqu'à rejoindre la courbe de la loi 5 de mode établi lorsque le pourcentage d'enfoncement de la pédale d'accélérateur est de 100%. Si le conducteur décélère après avoir atteint le point de puissance maximale du mode hybride qui correspond à no% d'enfoncement pédale, la référence de puissance appelée suit la courbe de la loi 5 de mode établi tant à la décélération qu'à une ré accélération. Avant d'avoir atteint le point de puissance maximale du mode hybride, tant que le conducteur décélère à partir d'un point situé entre le point d'inflexion et la valeur maximale de puissance offerte par le mode hybride, la référence de puissance appelée suit la loi de transition 1 jusqu'à rejoindre la courbe de la loi 4 de mode établi qu'elle suit alors jusqu'à atteindre une référence de puissance nulle lorsque le pourcentage d'enfoncement de la pédale d'accélérateur est de 0%. Si le conducteur accélère après avoir atteint le point de puissance minimale du mode hybride qui correspond au point de puissance minimale du mode purement électrique pour une valeur de 0% d'enfoncement pédale, la référence de puissance appelée suit la courbe 5 tant à la ré accélération qu'à une décélération. Si le conducteur accélère avant d'avoir atteint le point de puissance minimale du mode hybride alors que la référence de puissance appelée suit la courbe 4, la loi de pédale devient alors la loi transitoire 2, 3 qui débute avec un point d'inflexion situé sur la courbe 4 correspondant au pourcentage d'enfoncement de la pédale d'accélérateur juste avant la ré accélération et qui termine de même que la loi transitoire 1, à la valeur de puissance maximale offerte par le mode hybride lorsque la course de la pédale d'accélérateur est à 100 % d'enfoncement. Le cycle suivi par la référence de puissance appelée en fonction du pourcentage d'enfoncement de la pédale d'accélérateur pour les lois transitoires 2, 3, est alors semblable à celui qui vient d'être décrit pour la loi transitoire 1. Sur l'exemple illustré par la figure 2, le point d'inflexion de la loi transitoire 2 correspond à 50% d'enfoncement de la pédale et la loi transitoire 3 correspond à 25% d'enfoncement de la pédale. On comprend bien qu'il existe une loi transitoire potentielle avec son point d'inflexion pour chaque valeur possible du pourcentage d'enfoncement de la pédale d'accélérateur. Après le passage en mode hybride, on peut ainsi observer un changement de loi transitoire à chaque ré accélération qui suit une décélération sur la courbe 4 appliquée au mode hybride, tant que la courbe 5 n'est pas atteinte. Parmi toutes les lois transitoires ainsi rendues possibles, la loi transitoire appliquée au moment de quitter le mode purement électrique pour passer au mode hybride, est la loi de transition dont le point d'inflexion sur la courbe de la loi 4 de mode établi, a pour abscisse le pourcentage d'enfoncement de la pédale d'accélérateur. Ainsi, la loi transitoire 2 est appliquée en cas de passage au mode hybride pour un enfoncement de pédale d'accélérateur de 50%. La loi transitoire 3 est appliquée en cas de passage au mode hybride pour un enfoncement de pédale d'accélérateur de 25%. Les lois transitoires illustrées par la figure 2, correspondent chacune à un ensemble de deux droites avec une cassure sur le point d'inflexion, la première droite étant superposée à la courbe de la loi 4 de mode établi ici aussi représentée par une droite, la deuxième droite reliant le point d'inflexion sur la courbe de la loi 4 de mode établi au point de la courbe de la loi 5 de mode établi à puissance maximale. Un appareil conforme à l'invention peut comprendre un module numérique comprenant en mémoire un ensemble discret de lois transitoires préétablies ou mieux encore un programme agencé pour établir en temps réel une nouvelle loi transitoire tant que la puissance appelée est déterminée par la courbe 4 en fonction du pourcentage d'enfoncement pédale correspondant de façon à rejoindre la courbe 5 à no% d'enfoncement. D'autres lois transitoires peuvent être établies que des droites. Les lois transitoire peuvent être calculées sous forme d'un polynôme dont la courbe coupe la courbe 4 au point d'inflexion et la courbe de la loi 5 de mode établi à no% d'enfoncement pédale, avec par exemple une dérivée au point d'inflexion égale à la dérivée de la courbe 4 en ce point. Au final lorsque le conducteur aura complètement 25 relâché l'accélérateur il repartira sur la loi pédale hybride. Le graphique de la figure 3 montre une zone interdite de changement de mode, par exemple entre 75% et 99% d'enfoncement de pédale d'accélérateur. La zone 30 interdite permet d'éviter une loi pédale transitoire trop raide, alors que la pédale n'est pas appuyée à fond. Le mode de fonctionnement courant est alors maintenu. Dans cette plage si la batterie est faible on autorise une excursion de SOC en limitant le taux de croissance de la 35 loi 4 de mode établi, par exemple à zéro. La puissance disponible est alors limitée par un segment de droite 7 de manière à ce que le conducteur passe soit en pied à fond pour obtenir un échelon d'accélération ou relâche l'accélérateur pour revenir sous le seuil de basculement qui est ici de 75%. La loi transitoire 1 représentée sur la figure 3, est alors la dernière possible pour atteindre la courbe de la loi 5 de mode établi à partir de la courbe de la loi 4 de mode établi en mode de fonctionnement hybride. La cartographie de la figure 3 constitue un moyen de limiter le taux de croissance de toute loi transitoire à celui de la loi transitoire 1 lorsque le pourcentage d'enfoncement de pédale d'accélérateur n'est pas de 100%. L'intérêt de l'invention est de proposer une solution technique permettant de maîtriser, simplement, avec un bon niveau d'agrément pour le conducteur, la transition entre la loi de pédale en mode électrique et celle en mode hybride L'invention présente aussi un intérêt important en termes de sécurité de fonctionnement puisqu'elle ne nécessite aucune modification organique des pédales existantes. REVENDICATIONS1. Procédé de contrôle/commande d'un groupe motopropulseur hybride de véhicule, notamment de véhicule automobile pour passer d'un premier mode de fonctionnement auquel est associé une première loi (4) de mode établi donnant des valeurs de puissance en fonction d'un pourcentage d'enfoncement de pédale d'accélérateur à un deuxième mode de fonctionnement associé à une deuxième loi (5) de mode établi donnant d'autres valeurs de puissance en fonction du pourcentage d'enfoncement de pédale d'accélérateur, caractérisé en ce qu'on active un dispositif d'une ou plusieurs lois transitoires (1, 2, 3) pour passer progressivement d'un mode de fonctionnement à l'autre. 2. Procédé de contrôle/commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première loi (4) de mode établi est une loi à valeurs inférieures de puissance pour un mode de fonctionnement purement électrique et la deuxième loi (5) de mode établi est une loi à valeurs supérieures de puissance pour un mode de fonctionnement hybride. 3. Procédé de contrôle/commande selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'une première loi transitoire (3) donne une puissance continûment croissante entre : - un premier point commun avec la première loi (4) de mode établi qui correspond à un premier pourcentage d'enfoncement de pédale d'accélérateur au moment d'une commande de passage du premier mode de fonctionnement au deuxième mode de fonctionnement ; et - un deuxième point commun avec la deuxième loi (5) 35 de mode établi qui correspond à un deuxième pourcentage d'enfoncement de pédale d'accélérateur supérieur au premier pourcentage d'enfoncement de pédale d'accélérateur. 4. Procédé de contrôle/commande selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'une deuxième loi transitoire (1, 2) donne une puissance continûment croissante entre : - un troisième point commun avec la première loi (4) de mode établi qui correspond à un troisième pourcentage d'enfoncement de pédale d'accélérateur inférieur au premier pourcentage d'enfoncement de pédale d'accélérateur ; et - un quatrième point commun avec la deuxième loi (5) de mode établi qui correspond à un quatrième pourcentage d'enfoncement de pédale d'accélérateur supérieur au troisième pourcentage d'enfoncement de pédale d'accélérateur. 5. Procédé de contrôle/commande selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que lesdits points communs de loi transitoire (1, 2, 3) avec la deuxième loi (5) de mode établi correspondent à un pourcentage d'enfoncement de pédale d'accélérateur maximal. 6. Procédé selon l'une des revendications 4 à 5, caractérisé en ce que la puissance est donnée : - par la première ou la deuxième loi transitoire (1, 2, 3) avant atteinte du point commun avec la deuxième loi (5) de mode établi ; et - par la deuxième loi (5) de mode établi après atteinte du point commun avec la deuxième loi (5) de mode établi. 7. Procédé selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que toute loi transitoire a une partie commune avec la première loi (4) de mode établipour toute décroissance du pourcentage d'enfoncement de pédale d'accélérateur en deçà dudit premier ou dudit troisième point commun avec la première loi (4) de mode établi. 8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on maintient le mode de fonctionnement en cours pour des pourcentages d'enfoncement de pédale d'accélérateur compris entre un seuil bas et un seuil haut de 100%. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'un taux de croissance de la première loi (4) de mode établi est limité lorsqu'une commande de passage du premier au deuxième mode de fonctionnement survient alors que le pourcentage d'enfoncement de pédale d'accélérateur est compris entre un seuil bas et un seuil haut de 100%. 10. Appareil de contrôle/commande d'un groupe motopropulseur hybride en fonction d'un pourcentage d'enfoncement de pédale d'accélérateur, caractérisé en ce qu'il est agencé pour être installé dans un véhicule, notamment dans un véhicule automobile de façon à exécuter le procédé selon l'une des revendications 1 à 9.