Brevet FR3036740A1 — publié le 20161202

PROCEDE DE COMPENSATION D'UN COUPLE MAXIMAL DANS L'AGREMENT PREVENTIF [0001] L'invention porte sur un procédé de compensation d'un couple maximal dans l'agrément préventif. L'invention s'applique au domaine du contrôle de commande des véhicules équipés d'un Groupe Moto-Propulseur thermique essence ou diesel avec une boîte de vitesses de type manuelle, automatisée, pilotée ou à double embrayage. [0002] De tels véhicules sont équipés d'un calculateur permettant d'adapter de manière automatique le point de fonctionnement de chacun des organes du véhicule, en particulier le moteur thermique, afin de respecter la volonté du conducteur en termes de couple demandé. Pour obtenir un agrément de conduite optimal, le calculateur met en oeuvre deux types de filtrage du couple demandé par le conducteur réalisés à l'aide d'un module d'agrément préventif et d'un module d'agrément curatif. [0003] Le module d'agrément préventif assure ainsi un filtrage du couple de consigne correspondant à la volonté du conducteur afin de passer les jeux moteur en limitant au maximum les à-coups de la chaîne de traction. On appelle "jeux moteur" le phénomène de torsion des éléments de transmission entre le moment où le moteur thermique se pose sur ses cales et le moment où le moteur thermique entraîne le véhicule. Les jeux moteur correspondent ainsi au couple appliqué pour lequel ni le moteur thermique ni la roue ne s'entraînent l'un avec l'autre lors d'une phase transitoire d'accélération. [0004] Le module d'agrément curatif permet d'atténuer les éventuelles oscillations du régime moteur résultant du passage des jeux moteur. A cet effet, il génère un couple en opposition de phase avec le régime moteur. [0005] Plus précisément, comme cela est illustré par la figure 1, lors d'une accélération, le module d'agrément préventif assure le filtrage du couple de consigne Cc durant une phase d'agrément PA. Le profil du couple préventif Cp permet un passage des jeux moteur sans à-coup, selon un premier seuil de couple Si correspondant à un instant t1 d'entrée dans les jeux moteur et un deuxième seuil de couple S2 correspondant à un instant t2 de sortie des jeux moteur. Une fois le passage des jeux terminé à l'instant t2, le couple préventif Cp converge le plus rapidement possible vers le couple de consigne Cc, au cours d'une phase PB dite "de brio". 3036740 2 [0006] Afin de ne pas demander un couple qui n'est pas réalisable par le moteur, ce qui engendrerait notamment de la consommation inutile, lors du filtrage du couple de consigne Cc, l'agrément préventif limite le couple préventif Op par un couple maximal. Le couple maximal correspond au couple que le moteur peut délivrer à un point de fonctionnement 5 donné. [0007] Cependant, le couple maximal réellement réalisable Cmax par le moteur est calculé tous les points morts hauts (PMH) car ce couple maximal Cmax dépend des paramètres d'injection, d'air et d'avance à l'allumage pour les moteurs essences. Le piston est au point mort haut lorsque le volume de la chambre à combustion du cylindre est au 10 plus faible, c'est-à-dire lorsque le piston est au plus haut de sa course dans le cylindre. Ainsi, la durée d'un point mort haut correspond à une durée que met le piston pour revenir à la position du point mort haut. Cette durée de point mort haut varie donc en fonction d'un régime moteur et du nombre de cylindres du moteur. [0008] Toutefois, à bas régime moteur, plus le moteur est petit, plus les durées de point 15 mort haut durent longtemps. Il existe ainsi un retard de conversion entre la récurrence de calcul par le module d'agrément préventif, par exemple de l'ordre de 10ms, et la durée d'un point mort haut pouvant par exemple atteindre 40ms pour un moteur à trois cylindres à un régime de l'ordre de 1000tr/min. [0009] Ainsi, une zone Z sur la figure 1 correspond à une surconsommation de carburant 20 ainsi qu'a un manque de brio du fait d'une sous-estimation du couple disponible. Par exemple, pour un moteur à trois cylindres ayant un régime de l'ordre de 1000tr/min, une différence de l'ordre de 40N.m a été constatée entre le couple maximal calculé Cmax c et le couple maximal réel Cmax. Il y a donc eu une sous-estimation d'environ 30% du couple maximal réel Cmax à bas régime moteur. En outre, les moteurs étant de plus en plus 25 réduits en taille, ce retard de conversion devient récurrent et nuisible à l'agrément de conduite du véhicule. [0010] L'invention vise à remédier efficacement à cet inconvénient en proposant un procédé de filtrage d'un couple de consigne moteur pour un véhicule automobile, comprenant : 30 - une étape de détermination d'un couple de consigne correspondant à une volonté d'accélération d'un conducteur, - une étape de calcul d'un couple maximal, 3036740 3 - une étape de détermination d'un couple préventif limité par ledit couple maximal calculé, caractérisé en ce que lors d'une phase d'accélération dudit véhicule, un décalage en couple est appliqué sur ledit couple maximal calculé de manière à compenser un retard de conversion entre un couple maximal réel et ledit couple maximal calculé. 5 [0011] L'invention permet ainsi de corriger le retard de conversion et d'adapter le couple préventif en accélération afin de diminuer la consommation en carburant, ainsi que le rejet de particules polluantes tout en améliorant le brio du véhicule. L'adaptation de la stratégie du contrôle du moteur permet ainsi de garantir un agrément de conduite optimal. L'invention présente également l'avantage de nécessiter uniquement d'une adaptation de 10 l'implémentation logicielle du calculateur, ce qui limite le coût de sa mise en oeuvre. [0012] Selon une mise en oeuvre, ledit décalage en couple est déterminé en fonction d'un régime moteur et/ou d'un rapport de boîte de vitesses. [0013] Selon une mise en oeuvre, ledit couple maximal réel est déterminé sur une durée point mort haut. 15 [0014] Selon une mise en oeuvre, ledit décalage en couple est obtenu à partir d'une cartographie linéaire fournissant ledit décalage en couple en fonction d'un régime moteur. [0015] Selon une mise en oeuvre, ledit couple de consigne est déterminé à partir d'un régime moteur, d'un rapport de boîte de vitesses et d'une position d'une pédale d'accélération. 20 [0016] Selon une mise en oeuvre, ledit décalage en couple est appliqué sur le couple maximal calculé lors de la détermination du couple préventif. [0017] Selon une mise en oeuvre, lors d'une phase de décélération dudit véhicule, l'étape d'application du décalage en couple sur ledit couple maximal calculé est inhibée. [0018] L'invention a également pour objet un calculateur moteur comportant une 25 mémoire stockant des instructions logicielles pour la mise en oeuvre du procédé de filtrage d'un couple de consigne tel que précédemment défini. [0019] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Ces figures ne sont données qu'a titre illustratif mais nullement limitatif de l'invention. 3036740 4 [0020] La figure 1, déjà décrite, est une représentation graphique d'un profil de filtrage appliqué par le module d'agrément préventif lors d'une accélération selon l'état de l'art; [0021] La figure 2 est une représentation schématique d'un système de gestion de la commande en couple d'un groupe motopropulseur thermique selon la présente invention; 5 [0022] La figure 3 est une représentation graphique d'un profil de filtrage appliqué par le module d'agrément préventif lors d'une accélération selon une mise en oeuvre du procédé de la présente invention. [0023] La figure 2 montre un système 1 de gestion de la commande en couple d'un moteur thermique intégré dans un calculateur moteur comportant une mémoire stockant 10 des instructions logicielles pour la mise en oeuvre du procédé de filtrage d'un couple de consigne Cc selon la présente invention. Ce système 1 comporte un module 2 d'interprétation de la volonté du conducteur générant un couple de consigne Cc, ainsi qu'un module 3 d'agrément préventif assurant un filtrage du couple de consigne Cc. Un module 4 d'agrément curatif permet d'atténuer les éventuelles oscillations d'un régime 15 moteur Wm résultant notamment d'un passage des jeux moteur. [0024] Plus précisément, le module 2 détermine le couple de consigne Cc à partir du régime moteur Wm, d'un rapport de boîte de vitesses R engagé et d'une position P de la pédale d'accélérateur actionnée par le conducteur afin de retranscrire la volonté d'accélération du conducteur. 20 [0025] Le module 3 filtre le couple de consigne Cc afin de déterminer un couple préventif Op limité par un couple maximal calculé Cmax c. Puis, le couple préventif Op est traduit en un couple indiqué Ci prenant en compte des pertes moteur. Ainsi, le couple indiqué Ci est égal à la somme du couple préventif Op issu du filtrage et d'un couple Cpm de pertes moteur: Ci=Cp+Cpm. Le couple Cpm de pertes moteur est le couple nécessaire au moteur 25 pour faire avancer le véhicule. Ce couple Cpm de pertes moteur prend notamment en compte les frottements moteur ainsi que les pertes liées aux accessoires, tels que l'alternateur ou la climatisation. [0026] Le module 4 d'agrément curatif surveille l'évolution du régime moteur Wm et 30 atténue l'oscillation de régime éventuelle en générant, un couple de correction Ccor en opposition de phase avec le régime moteur Wm. Le couple résultant est le couple final Cf 3036740 5 envoyé au moteur puis converti en commande des différents organes, comme par exemple en une quantité de carburant à injecter dans les cylindres du moteur thermique. [0027] La figure 3 montre une représentation graphique du filtrage du couple de consigne Cc correspondant en l'occurrence à une accélération du véhicule. Plus 5 précisément, le couple préventif Cp atteint un premier seuil de couple Si correspondant à un instant t1 d'entrée dans les jeux moteur puis un deuxième seuil de couple S2 correspondant à un instant t2 de sortie des jeux moteur durant une phase d'agrément PA permettant un passage des jeux moteur. Une fois le passage des jeux terminé à l'instant t2, le couple préventif Cp converge le plus rapidement possible vers le couple de consigne 10 Cc au cours d'une phase PB dite "de brio". [0028] Afin de ne pas demander un couple qui n'est pas réalisable par le moteur, ce qui engendrerait notamment de la consommation inutile, lors du filtrage du couple de consigne Cc, le module d'agrément préventif 3 limite le couple préventif Cp par un couple maximal calculé Cmax c. Pour parvenir à la correction du retard de conversion entre le couple 15 maximal réel Cmax, calculé tous les points morts hauts (PMH) et le couple maximal calculé Cmax c, un décalage est appliqué sur le couple maximal calculé Cmax c. Ce décalage en couple est appliqué sur le couple maximal calculé Cmax-c lors de la détermination du couple préventif Cp. Ce décalage permet alors de modifier la construction du profil du couple préventif Cp dans le module d'agrément préventif 3 afin 20 qu'il prenne en compte le retard de conversion et se rapproche au maximum du couple maximal réel Cmax. De préférence, le décalage en couple dépend du régime moteur Wm et/ou du rapport de boîte de vitesses R. En effet, plus les durées point mort haut sont longues (pour des régimes moteur Wm faibles), plus le retard de conversion est grand et donc plus le décalage appliqué est important. 25 [0029] Ce filtrage du couple de consigne Cc permet ainsi de compenser le retard de conversion en ajoutant le décalage précité sur le couple maximal calculé Cmax c. Le décalage agit donc comme si le couple maximal calculé Cmax c était un couple maximal recalculé prenant en compte le retard de conversion. [0030] De cette manière, le décalage permet d'obtenir un couple préventif Cp au plus 30 proche du couple maximal réel Cmax. En effet, par rapport à la figure 1, la zone Z correspondant à une surconsommation de carburant est réduite, ce qui diminue le rejet de particules polluantes et améliore le brio du véhicule. 3036740 6 [0031] Avantageusement, le décalage est appliqué sur le couple maximal calculé Cmax _c uniquement au cours d'une phase d'accélération, et est inhibé lors d'une phase de décélération, c'est-à-dire qu'aucun décalage ne sera appliqué lors de la phase de décélération. En effet, au cours d'une phase de décélération, le but est de couper 5 l'injection le plus rapidement possible, en sorte qu'une sous-estimation du couple maximal réel Cmax et du couple préventif Cp est bénéfique. [0032] Dans un exemple de mise en oeuvre, pour un moteur à trois cylindres, un ajout de l'ordre de 40 N.m au couple maximal calculé Cmax _c à un régime moteur Wm de l'ordre de 1000 tr/min et un ajout sensiblement nul au couple maximal calculé Cmax _c à un 10 régime moteur Wm de l'ordre de 4000 tr/min permet d'éviter tout retard de conversion en phase d'accélération et obtenir un profil de couple préventif Cp au plus près du couple maximal réel Cmax. Un ajout de couple nul à 4000 tr/min est justifié par le fait qu'une durée point mort haut dure 10ms à ce régime moteur Wm (PMH= 40/4000=10ms), en sorte qu'il n'y aura pas de retard de conversion. Ainsi, on obtiendra une cartographie 15 linéaire du couple de décalage appliqué en fonction du régime moteur Wm. En variante, la cartographie pourra présenter toute autre forme (exponentielle, logarithmique) adaptée à la mise en oeuvre du procédé sur un moteur donné. REVENDICATIONS: 1. Procédé de filtrage d'un couple de consigne (Cc) moteur pour un véhicule automobile, comprenant : - une étape de détermination d'un couple de consigne (Cc) correspondant à une volonté d'accélération d'un conducteur, - une étape de calcul d'un couple maximal (Cmax c), - une étape de détermination d'un couple préventif (Op) limité par ledit couple maximal calculé (Cmax c), caractérisé en ce que lors d'une phase d'accélération dudit véhicule, un décalage en couple est appliqué sur ledit couple maximal calculé (Cmax c) de manière à compenser un retard de conversion entre un couple maximal réel (Cmax) et ledit couple maximal calculé (Cmax c). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit décalage en couple est déterminé en fonction d'un régime moteur (Wm) et/ou d'un rapport de boîte de vitesses (R). 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit couple maximal réel (Cmax) est déterminé sur une durée point mort haut (PMH). 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit décalage en couple est obtenu à partir d'une cartographie linéaire fournissant ledit décalage en couple en fonction d'un régime moteur (Wm). 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit couple de consigne (Cc) est déterminé à partir d'un régime moteur (Wm), d'un rapport de boîte de vitesses (R) et d'une position d'une pédale d'accélération (P). 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit décalage en couple est appliqué sur le couple maximal calculé (Cmax-c) lors de la détermination du couple préventif (Op). 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que lors d'une phase de décélération dudit véhicule, l'étape d'application du décalage en couple sur ledit couple maximal calculé (Cmax c) est inhibée. 3036740 8 8. Calculateur moteur comportant une mémoire stockant des instructions logicielles pour la mise en oeuvre du procédé de filtrage d'un couple de consigne (Cc) tel que défini selon l'une quelconque des revendications précédentes.