Brevet FR3000929A1 — publié le 20140718

PROCÉDÉ D'OPTIMISATION DU FONCTIONNEMENT D'UNE CHAINE DE TRACTION D'UN VÉHICULE AUTOMOBILE HYBRIDE, ET CHAINE DE TRACTION METTANT EN OEUVRE CE PROCÉDÉ La présente invention concerne un procédé d'optimisation du fonctionnement d'une chaine de traction d'un véhicule automobile hybride, et une chaine de traction mettant en oeuvre ce procédé. ARRIÈRE-PLAN DE L'INVENTION On connaît des chaines de traction d'un véhicule automobile hybride comportant : un moteur thermique relié à des roues par l'intermédiaire d'une boîte de vitesse pilotée ; une machine électrique qui est couplée mécaniquement au moteur thermique et qui est reliée électriquement à différents équipements pour les alimenter en électricité; et une unité de gestion du fonctionnement de la chaîne de traction. Lorsque le moteur thermique est en service, la machine électrique est généralement mise en mode génératrice afin d'alimenter les différents équipements du véhicule automobile, en particulier les équipements de stockage d'énergie tels que les batteries. La machine électrique prélève donc une partie du couple fourni par le moteur thermique. Dans le cas d'un changement de rapport de la boîte de vitesse dans le sens descendant, sous charge, c'est-à-dire en enfonçant simultanément la pédale d'accélérateur afin d'obtenir une augmentation rapide de la vitesse du véhicule, le prélèvement par la machine électrique d'une partie du couple fourni par le moteur thermique, réduit le couple disponible pour l'augmentation de la vitesse du véhicule. Dans le cas d'une demande de forte accélération le conducteur du véhicule peut donc avoir l'impression que celui-ci ne répond pas à la commande. Afin d'augmenter le confort de conduite d'un véhicule automobile, il a été proposé dans le document US 6,322,476, de 35 faire fonctionner la machine électrique en moteur lors d'un changement de rapport de boîte de vitesse dans un sens descendant, sous charge, ce qui augmente le couple disponible pour augmenter la vitesse du véhicule. Toutefois, ce procédé présente l'inconvénient d'entraîner une alimentation des équipements électriques du véhicule par les équipements de stockage d'électricité de sorte que l'alimentation de certains équipements risque d'être insuffisante. En outre si un changement de rapport de boîte de vitesse dans un sens descendant, sous charge, est effectué à plusieurs reprises dans un laps de temps court, la charge des équipements de stockage d'électricité risque d'être insuffisante au moment où la machine électrique sera sollicitée dans un sens moteur pour faire redémarrer le moteur thermique. OBJET DE L'INVENTION Un but de l'invention et de proposer un procédé 15 d'optimisation du fonctionnement d'une chaine de traction d'un véhicule automobile hybride lors d'un changement de rapport de la boîte de vitesse dans un sens descendant, sous charge. BRÈVE DESCRIPTION DE L'INVENTION En vue de la réalisation de ce but, on propose selon 20 l'invention un procédé d'optimisation du fonctionnement d'une chaine de traction d'un véhicule automobile hybride comportant : un moteur thermique relié à des roues par l'intermédiaire d'une boite de vitesses pilotée ; une machine électrique qui est couplée mécaniquement au moteur thermique, 25 et qui est reliée électriquement à différents équipements pour les alimenter en électricité; et une unité de gestion de points de fonctionnement de la chaine de traction, l'unité de gestion étant configurée pour mettre la machine électrique dans un mode génératrice lors d'un changement de rapport de la 30 boite de vitesses et pour fournir des consignes en relation avec chaque point de fonctionnement; ce procédé comportant les étapes suivantes: - Détecter une commande de changement de rapport de la boite de vitesses dans un sens descendant, sous 35 charge, et - Commander un délestage d'au moins un équipement relié électriquement à la machine électrique, pendant le changement de rapport correspondant. Ainsi le couple absorbé par l'équipement concerné par le délestage devient disponible pour l'augmentation de vitesse du 5 véhicule et les autres équipements restent alimentés de façon satisfaisante par la machine électrique. Selon une version avantageuse de l'invention, une variation de consigne de couple concomitante au délestage est limitée en gradient dans le temps. Ainsi on évite que le 10 délestage provoque des sauts de couple tant lors de la mise en place du délestage que lors de l'arrêt du délestage. Selon un autre aspect de l'invention, en relation avec une unité de gestion adaptée à assurer une régulation du moteur thermique en couple et en régime, le procédé comporte 15 en outre les étapes suivantes :Détecter une commande de changement de rapport de la boite de vitesses dans un sens montant, assurer un figeage d'une valeur de couple optimal déterminée, et assurer une régulation en régime du moteur thermique, pendant le changement de rapport correspondant. 20 Ainsi, on évite que des variations du couple optimal viennent perturber la régulation de régime de sorte que l'embrayage dans le nouveau rapport s'effectue en souplesse. Selon une version préférée de cet aspect de l'invention, la valeur de couple optimal est figée pendant une 25 période de temps prédéterminée. On évite ainsi un risque de variation brutale du couple à la fin du changement de rapport. L'invention concerne également une chaine de traction pour la mise en oeuvre du procédé. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS 30 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation préféré non limitatif de l'invention en référence à la figure unique ci-jointe qui est une représentation schématique par blocs d'une chaine de traction 35 mettant en oeuvre le procédé selon l'invention. DESCRIPTION DETAILLÉE DE L'INVENTION En référence à la figure, la chaîne de traction d'un véhicule automobile hybride selon l'invention comporte de façon connue en soi : un moteur thermique 1 relié à des roues avant 2 par l'intermédiaire d'une boîte de vitesses pilotée 3. 5 Une machine électrique haute tension avant 4 est couplée mécaniquement au moteur thermique par une courroie 5. Dans le mode de réalisation illustré, la machine électrique haute tension avant 4 est reliée à une batterie avant haute tension 6 par l'intermédiaire d'onduleurs 7 qui sont également reliés 10 à une machine électrique haute tension arrière 8 agencée pour entraîner les roues arrière 9. La machine électrique haute tension avant 4 est également reliée par l'intermédiaire des onduleurs 7 à un convertisseur DC/DC 10 qui est par ailleurs relié à la batterie haute 15 tension 6, et qui sert à alimenter : un démarreur 11, une batterie basse tension 12, et des équipements basse tension 13 représentés sous forme d'un seul bloc sur la figure. La chaîne de traction comporte en outre une unité de gestion 14 à laquelle sont reliés : un capteur de position 20 d'un changement de vitesse 15 et un capteur de position de l'accélérateur 16. Comme figuré par des flèches doubles sur la figure, l'unité de gestion 14 est configurée de façon connue en soi pour gérer les points de fonctionnement de la chaîne de traction, notamment : calculer un couple optimal à appliquer 25 par le moteur thermique 1 ; assurer une régulation en couple et en régime du moteur thermique 1 ; piloter la boîte de vitesses 3 en fonction de la commande exercée par le changement de vitesse 15 ; commander la mise en marche du démarreur 11 ; mettre la machine électrique haute tension 30 avant 4 en mode moteur ou en mode génératrice et régler les conditions de fonctionnement de cette machine ; gérer le convertisseur DC/DC 10 et les onduleurs 7, ainsi que le fonctionnement de la machine électrique haute tension arrière 8. En particulier, l'unité de gestion est configurée pour que 35 la machine électrique haute tension avant 4 soit dans un mode génératrice lors d'un changement de rapport de la boîte de vitesses, et pour fournir des consignes en relation avec chaque point de fonctionnement. Selon l'invention l'unité de gestion 14 est configurée pour détecter une commande automatique ou manuelle de changement de rapport de la boite de vitesses dans un sens descendant, sous charge, par exemple en combinant une information de commande de changement de rapport descendant donnée par l'unité de gestion 14 ou par le levier de changement de vitesse 15, avec une information d'appel de puissance donnée par la pédale d'accélérateur 16. En réponse à cette détection, l'unité de gestion 14 commande un délestage d'au moins un équipement relié électriquement à la machine électrique haute tension avant 4. A cet effet, l'unité de gestion 14 comprend un module de délestage 18. Dans le mode de réalisation illustré, l'équipement délesté est un équipement de stockage d'énergie compris dans un programme de préservation d'une quantité minimale d'énergie embarquée, plus particulièrement la batterie haute tension 6 qui est délestée en agissant sur un boîtier de connexion 17 qui est monté dans le circuit entre les onduleurs 7 et la batterie haute tension 6. Pour éviter une variation brutale du couple moteur lors de la mise en place et de l'arrêt du délestage, l'unité de gestion 4 comporte un module de limitation 19 de la variation de consigne de couple, par exemple sous forme d'une limitation d'un gradient dans le temps d'une variation de la consigne de couple. Pour la mise en oeuvre du second aspect de l'invention, l'unité de gestion 14 détecte une commande, automatique ou manuelle, de changement de rapport dans le sens montant. L'unité de gestion 14 comprend un module 20 qui assure alors, au début du changement de rapport, un figeage de la valeur du couple optimal qui est normalement recalculé en permanence pour tenir compte des variations de situation du véhicule. Pendant la durée du changement de rapport, la régulation du moteur est alors assurée en régime. Pour éviter un trop grand décalage de la valeur figée du couple optimal par rapport à sa valeur réelle, l'unité de gestion 4 comporte un module 21 de temporisation du figeage qui limite le temps du figeage, soit à une durée prédéterminée, soit à une durée calculée à partir des variations du couple optimal dans les instants précédant le changement de rapport. Bien entendu l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et est susceptible de variantes de réalisation qui apparaîtront à l'homme de métier sans sortir du cadre de l'invention de telle que définie par les revendications. En particulier, bien que l'invention ait été décrite en relation avec le délestage de la batterie haute tension, on peut prévoir de délester d'autres équipements dont le délestage n'affecte pas le comportement du véhicule, par exemple le chauffage électrique du véhicule. Bien que sur le second aspect de l'invention il ait été mentionné que le figeage du couple optimal, est de préférence effectué avec une temporisation, on peut également effectuer 20 ce figeage pendant toute la durée du changement de rapport. REVENDICATIONS1. Procédé d'optimisation du fonctionnement d'une chaine de traction d'un véhicule automobile hybride comportant : un moteur thermique (1) relié à des roues (2,9) par l'intermédiaire d'une boite de vitesses pilotée (3) ; une machine électrique (4) qui est couplée mécaniquement au moteur thermique, et qui est reliée électriquement à différents équipements (6,13) pour les alimenter en électricité; et une unité de gestion (14) de points de fonctionnement de la chaine de traction, l'unité de gestion étant configurée pour mettre la machine électrique dans un mode génératrice lors d'un changement de rapport de la boite de vitesses et pour fournir des consignes en relation avec chaque point de fonctionnement, caractérisé en ce que le procédé comporte les étapes suivantes : - Détecter une commande de changement de rapport (15) de la boite de vitesses dans un sens descendant, sous charge (16), - Commander (18) un délestage d'au moins un équipement (6) relié électriquement à la machine électrique, pendant le changement de rapport correspondant. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une variation de consigne de couple concomitante au délestage est limitée en gradient (19) dans le temps. 3. Procédé selon la revendication 1, en relation avec une unité de gestion adaptée à assurer une régulation du moteur thermique en couple et en régime, caractérisé en ce qu'il comporte en outre les étapes suivantes : - Détecter une commande de changement de rapport (15) de la boite de vitesses dans un sens montant, - Assurer un figeage (20) d'une valeur de couple optimal déterminée, et assurer une régulation en régime du moteur thermique, pendant le changement de rapport correspondant. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la valeur de couple optimal est figée (20) pendant une période de temps prédéterminée (21). 5. Chaine de traction d'un véhicule automobile hybride comportant : un moteur thermique (1) relié à des roues (2,9) par l'intermédiaire d'une boite de vitesses pilotée (3) ; une machine électrique (4) couplée mécaniquement au moteur thermique, et reliée électriquement à différents équipements (6,13) pour les alimenter en électricité; et une unité de gestion (14) de points de fonctionnement de la chaine de traction, l'unité de gestion étant configurée pour mettre la machine électrique dans un mode génératrice lors d'un changement de rapport de la boite de vitesses et pour fournir des consignes en relation avec chaque point de fonctionnement, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens (15,16) pour détecter une commande de changement de rapport de la boite de vitesses dans un sens descendant, sous charge, et des moyens(18) pour commander un délestage d'au moins un équipement relié électriquement à la machine électrique. 6. Chaine de traction d'un véhicule automobile hybride selon la revendication 5, caractérisée en ce que ledit au moins un équipement (6) délesté est un équipement de stockage d'énergie. 7. Chaine de traction d'un véhicule automobile hybride selon la revendication 6, caractérisée en ce que l'équipement de stockage d'énergie (6) est compris dans un programme de préservation d'une quantité minimale d'énergie embarquée. 8. Chaine de traction d'un véhicule automobile hybride selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens (19) pour limiter en gradient dans le temps une variation de consigne de couple concomitante au délestage. 9. Chaine de traction d'un véhicule automobile hybride selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens (15) pour détecter une commande de changement de rapport de la boite de vitesses dans un sens montant, etdes moyens (20) pour assurer un figeage d'une valeur de couple optimal déterminée, et pour assurer une régulation en régime du moteur thermique. 10. Chaine de traction d'un véhicule automobile hybride selon la revendication, 9 caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens (21) pour limiter dans le temps le figeage de la valeur du couple optimal.