Brevet FR3095991A1 — publié le 20201120

Description Titre de l'invention : PROCEDE DE GESTION D'UNE VITESSE DE ROTATION DE ROUES D'UN VÉHICULE AUTOMOBILE [0001] La présente invention porte sur un procédé de gestion d'une vitesse de rotation de roues (l'un véhicule automobile. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse avec les véhicules hybrides à quatre roues motrices. [0002] On connaît des architectures de traction de véhicule hybride comprenant un train avant ayant des roues entraînées par un moteur thermique, ainsi qu'un train arrière ayant des roues entraînées par une machine électrique tournante. [0003] Un calculateur peut embarquer une fonction de contrôle de trajectoire dite fonction ESP (pour "Electronic Stability Program" en anglais) permettant de contrôler une trajectoire du véhicule, une fonction ABS (pour "Antiblockiersystem" en allemand) qui évite le blocage des roues lors d'une phase dc freinage, ainsi qu'une fonction d'anti-patinage dite ASR (pour "Anti-Slip Rcgulation" en anglais) qui permet d'éviter le glissement des roues lors d'une phase d'accélération du véhicule, en particulier sur une route recouverte dc neige. [0004] A cet effet, la fonction ASR limite le couple moteur à un point de fonctionnement optimal en termes de glissement des roues sur la route pour permettre au véhicule d'avancer. Unc telle fonction peut donner l'impression au conducteur que le véhicule présente un manque de réactivité dc sorte qu'il peut vouloir désactiver cette fonction. La fonction ASR peut également âtre désactivée lorsque le véhicule est bloqué afin d'augmenter la vitesse des roues pour rétablir l'adhérence sur la route. [0005] Toutefois, lorsque la fonction ASR est désactivée alors que le véhicule manque d'adhérence, les vitesses de rotation des roues entraînées par la machine électrique ont tendance à s'emballer étant donné que les roues ne peuvent pas transmettre de couple à la route. Cela peut engendrer un risque de détérioration de la machine électrique ainsi que des problèmes d'instabilité du véhicule automobile et d'absence de maîtrise des vitesses des roues arrière. [0006] L'invention vise à remédier efficacement à cet inconvénient en proposant un procédé de gestion d'une vitesse de rotation de roues d'un véhicule automobile comportant: - un premier train ayant des roues aptes à être entraînées par un moteur thermique, et - un deuxième train ayant des roues aptes à être entraînées par une machine électrique tournante, - le premier train et le deuxième train étant mécaniquement découplés l'un par rapport à l'autre, ledit procédé comportant: 2 - une étape d'acquisition d'une vitesse de rotation des roues du premier train, - une étape d'acquisition d'une vitesse de rotation des roues du train arrière, et - une étape de pilotage de la vitesse de rotation des roues du deuxième train en fonction de la vitesse de rotation des roues du premier train. [0007] L'invention permet ainsi, en indexant la vitesse de rotation des roues entraînées par la machine électrique sur la vitesse de rotation des roues entraînées par le moteur thermique dont le régime est contrôlé, d'éviter un emballement des roues du train lié à la machine électrique. On améliore ainsi la motricité du véhicule automobile sur les routes à basse adhérence. [0008] Selon une mise en oeuvre, ledit procédé est mis en oeuvre lorsqu'une fonction d'anti-patinage des roues est désactivée. [0009] Selon une mise en oeuvre, l'étape de pilotage comporte: - une étape de détermination d'un écart de vitesse entre la vitesse de rotation des roues du premier train et la vitesse de rotation des roues du deuxième train, et - une étape de régulation d'une vitesse de rotation des roues du deuxième train, de telle façon que l'écart de vitesse précédemment calculé soit inférieur ou égal à une valeur limite tolérable. [0010] Selon une mise en oeuvre, la vitesse de rotation des roues du premier train et la vitesse de rotation des roues du deuxième train prises en compte pour déterminer l'écart de vitesse sont des vitesses moyennes de rotation respectivement des roues du premier train et des roues du deuxième train. [0011] Selon une mise en oeuvre, la valeur limite tolérable est ajustée en fonction d'une accé- lération latérale et/ou d'une vitesse de lacet du véhicule automobile. [0012] Selon une mise en oeuvre, l'étape de régulation est réalisée par une boucle de type proportionnel, intégral, et dérivé. [0013] Selon une mise en oeuvre, le premier train comportant les roues aptes à être en- traînées par le moteur thermique est le train avant du véhicule automobile. [0014] Selon une mise en oeuvre, le deuxième train comportant les roues aptes à être en- traînées par la machine électrique tournante est le train arrière du véhicule automobile. [0015] Selon une mise en oeuvre, la machine électrique tournante est apte à fonctionner en mode moteur et en mode générateur. [0016] L'invention a également pour objet un calculateur comportant une mémoire stockant des instructions logicielles pour la mise en oeuvre du procédé tel que précédemment défini. [0017] 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'à titre illustratif mais nullement limitatif de l'invention. [0018] [fig.1] La figure 1 est une représentation schématique d'une architecture de traction 3 d'un véhicule hybride mettant en oeuvre le procédé selon l'invention de gestion des vitesses de rotation des roues du véhicule automobile; [0019] [fig.2] La figure 2 est une représentation schématique des différents modules fonc- tionnels mettant en oeuvre le procédé selon l'invention de gestion des vitesses de rotation des roues d'un véhicule automobile. [0020] Les éléments identiques, similaires, ou analogues conservent la même référence d'une figure à l'autre. [0021] La figure 1 montre une architecture de traction 10 d'un véhicule hybride comprenant un train avant 11 ayant des roues avant 12.1, 12.2 aptes à être entraînées par un moteur thermique 13, ainsi qu'un train arrière 15 ayant des roues arrière 12.3, 12.4 aptes à être entraînées par une machine électrique tournante 16. Un capteur de vitesse 17.1-17.4 est associé respectivement à chacune des roues avant et des roues arrière. Le train avant 11 et le train arrière 15 sont mécaniquement découplés l'un par rapport à l'autre. [0022] A cet effet, le moteur thermique 13 est couplé à une boîte de vitesses 19. Cette boîte de vitesses 19 est reliée aux roues avant 12.1, 12.2 par l'intermédiaire d'une descente de pont (non représentée). Une machine électrique tournante 21 est associée mécaniquement au moteur thermique 13. Cette machine électrique 21 peut aider à la traction du véhicule en mode moteur et assurer, en mode alternateur, la recharge d'une batterie haute tension 22 par l'intermédiaire d'un onduleur 23. Un démarreur 25 est utilisé pour démarrer le moteur thermique 13 en cas de températures très basses et dans le cas où la machine électrique 21 n'est pas capable d'assurer cette fonction. En variante, le train avant 11 est couplé uniquement à un moteur thermique et est dépourvu de machine électrique 21. [0023] Par ailleurs, la machine électrique 16 est reliée au train arrière 15 du véhicule par l'intermédiaire d'un réducteur 26. La machine électrique 16 peut aider à la traction du véhicule en mode moteur ou recharger, en mode alternateur, la batterie haute tension 22. La batterie haute tension 22 est connectée à un convertisseur continu/continu 28 qui transforme la tension continue "haute tension" de la batterie haute tension 22 en une tension basse compatible avec le démarreur 25 et une batterie basse tension 29. [0024] Comme cela est illustré par la figure 2, un calculateur 31 met en oeuvre au moins une fonction, notamment toutes les fonctions, parmi une fonction de contrôle de trajectoire dite fonction ESP (pour "Electronic Stability Program" en anglais) permettant de contrôler une trajectoire du véhicule, une fonction ABS (pour "Antiblockiersystem" en allemand) qui évite le blocage des roues lors d'une phase de freinage, ainsi qu'une fonction d'anti-patinage dite ASR (pour "Anti-Slip Regulation" en anglais) qui permet d'éviter le glissement des roues lors d'une phase d'accélération du véhicule, en particulier sur une route recouverte de neige. A cet effet, la fonction ASR limite le couple moteur à un point de fonctionnement optimal en termes de glissement des roues sur la route pour permettre au véhicule d'avancer. [0025] Dans le cas où la fonction ASR est désactivée, un calculateur 32 ayant une fonction de différentiel électronique pilote la vitesse de rotation des roues arrière 12.3, 12.4 de façon à éviter leur emballement en cas de roulage sur une route à basse adhérence. Lc pilotage est effectué en fonction d'une volonté d'accélération Acc vol de la part du conducteur correspondant par exemple à un enfoncement d'une pédale d'accélération. En variante, il est possible de prendre en compte une consigne d'accélération issue d'un calculateur dans le cas d'un système de conduite autonome. [0026] Le calculateur 32 comporte à cet effet une mémoire stockant des instructions lo- gicielles pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Le calculateur 32 est de préférence intégré au calculateur 31 qui prend la forme du calculateur moteur ou d'un calculateur dédié à la gestion du freinage et de la trajectoire du véhicule automobile. [0027] Plus précisément, le calculateur 32 effectue l'acquisition d'une vitesse de rotation des roues Vavd, Vavg du train avant 11 au moyen des capteurs 17.1 et 17.2, ainsi que l'acquisition d'une vitesse de rotation des roues Vard, Varg du train arrière 15 au moyen des capteurs 17.3, 17.4. Le calculateur 32 pilote alors la vitesse de rotation des roues du train arrière 15 en fonction de la vitesse de rotation des roues du train avant 11. [0028] Suivant une mise en oeuvre avantageuse, le calculateur 32 détermine un écart de vitesse AV entre la vitesse de rotation Vm_avd_avg des roues du train avant 11 et la vitesse de rotation Vm_ard_arg des roues du train arrière 15. La vitesse de rotation Vm_avd_avg des roues du train avant 11 et la vitesse de rotation Vm_ard_arg des roues du train arrière 15 prises en compte pour déterminer l'écart de vitesse AV sont des vitesses moyennes de rotation respectivement des roues 12.1, 12.2 du train avant 11 et des roues 12.3, 12.4 du train arrière 15. [0029] Le calculateur 32 assure alors une régulation de la vitesse de rotation des roues du train arrière 15, de telle façon que l'écart de vitesse AV précédemment calculé soit inférieur ou égal à une valeur limite tolérable Sv. [0030] La valeur limite tolérable Sv pourra éventuellement être ajustée en fonction d'une ac- célération latérale et/ou d'une vitesse de lacet du véhicule automobile. La valeur limite tolérable Sv est par exemple comprise entre Okm/h et 8km/h En variante, la valeur limite tolérable Sv d'écart de vitesse est figée. [0031] Le calculateur 32 pourra appliquer un gain à la vitesse moyenne Vm_avd_avg des roues avant 12.1, 12.2 pour obtenir une valeur de consigne de la vitesse moyenne Vm_ard_arg des roues arrière 12.3, 12.4. [0032] La régulation est réalisée de préférence par une boucle de type proportionnel, intégral, et de dérivé (boucle PID). En variante, toute autre boucle de régulation connue de l'homme du métier et adaptée à l'application pourra être mise en oeuvre. [0033] Dans l'exemple précédemment décrit, le moteur thermique 13 est monté sur le train avant 11, tandis que la machine électrique de traction 16 est montée sur le train arrière 15 du véhicule automobile. Bien entendu, l'architecture pourra être inversée, c'est-à-dire que le moteur thermique 13 pourra être monté sur le train arrière 15 et la machine électrique 16 pourra être montée sur le train avant 11 du véhicule automobile. Dans cc cas, le calculateur 32 pilote la vitesse des roues avant 12.1, 12.2 en fonction de la vitesse de rotation des roues arrière 12.3, 12.4. [0034] En variante, le véhicule automobile pourrait être dépourvu d'une fonction d'anti-patinage des roues. Dans ce cas, l'implémentation du procédé de contrôle des vitesses de roues selon l'invention permet d'assurer cette fonction. 6 REVENDICATIONS[Revendication 1] Procédé de gestion d'une vitesse de rotation de roues (12.1-12.4) d'un véhicule automobile comportant: - un premier train (11) ayant des roues (12.1, 12.2) aptes à être entraînées par un moteur thermique (13), et - un deuxième train (15) ayant des roues (12.3, 12.4) aptes à être entraînées par une machine électrique tournante (16), - le premier train (11) et le deuxième train (15) étant mécaniquement découplés fun par rapport à l'autre, caractérisé en ce que ledit procédé comporte: - une étape d'acquisition d'une vitesse de rotation (Vavd, Vavg) des roues (12.1, 12.2) du premier train (11), - une étape d'acquisition d'une vitesse de rotation (\Tard, Varg) des roues (12.3, 12.4) du train arrière (15), et - une étape de pilotage de la vitesse de rotation des roues (12.3, 12.4) du deuxième train (15) en fonction de la vitesse de rotation des roues (12.1, 12.2) du premier train (11). [Revendication 2] Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est mis en oeuvre lorsqu'une fonction d'and-patinage des roues est désactivée. [Revendication 3] Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'étape de pilotage comporte: - une étape de détermination d'un écart de vitesse (AV) entre la vitesse de rotation (Vm_avd_avg) des roues du premier train (11) et la vitesse de rotation (Vm_ard_arg) des roues du deuxième train (15), et - une étape de régulation de la vitesse de rotation des roues (12.3, 12.4) du deuxième train (15), de telle façon que l'écart de vitesse (AV) précédemment calculé soit inférieur ou égal à une valeur limite tolérable (Sv). [Revendication 4] Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la vitesse de rotation (Vm_avd_avg) des roues du premier train (11) et la vitesse de rotation (Vm ard arg) des roues du deuxième train (15) prises en compte pour déterminer l'écart de vitesse (AN) sont des vitesses moyennes de rotation respectivement des roues (12.1, 12.2) du premier train (11) et des roues (12.3, 12.4) du deuxième train (15). [Revendication 5] Procédé selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que la valeur limite tolérable (Sv) est ajustée en fonction d'une accélération latérale et/ou d'une vitesse de lacet du véhicule automobile. 7 [Revendication 6] [Revendication 7] [Revendication 8] [Revendication 9] [Revendication 10] Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que l'étape de régulation est réalisée par une boucle de type proportionnel, intégral, et dérivé. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le premier train (11) comportant les roues (12.1, 12.2) aptes à être entraînées par le moteur thermique (13) est le train avant (11) du véhicule automobile. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le deuxième train (15) comportant les roues (12.3, 12.4) aptes à être entraînées par la machine électrique tournante (16) est le train arrière (15) du véhicule automobile. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la machine électrique tournante (16) est apte à fonctionner en mode moteur et en mode générateur. Calculateur (32) comportant une mémoire stockant des instructions logicielles pour la mise en oeuvre du procédé tel que défini selon l'une quelconque des revendications précédentes.