Brevet FR3091247A1 — publié le 20200703

Description Titre de l'invention : Procédé et système de gestion d'une consigne de couple d'anti-recul appliquée aux roues motrices d'un véhicule automobile à traction électrique ou hybride [00ol] La présente invention concerne un procédé et un système de gestion d'une consigne de couple d'anti-recul appliquée aux roues motrices d'un véhicule automobile à traction électrique ou hybride. [0002] La présente invention concerne plus particulièrement la mise en oeuvre d'une fonction d'and-recul lorsque le véhicule circule dans le sens contraire de celui qui correspond à la position d'un levier de commande de transmission. [0003] Il peut, par exemple, s'agir d'un véhicule qui circule en marche arrière alors que le levier de commande est en position « Drive », ou marche avant, ou d'un véhicule qui circule en marche avant, alors que le levier de commande est en position « Reverse », ou marche arrière. [0004] Dans ce cas, la fonction d'anti-recul assure une décélération du véhicule permettant de ramener le véhicule dans le bon sens de marche. [0005] La fonction d'anti-recul sur un véhicule hybride ou électrique doit être gérée en tenant compte des autres fonctionnalités proposées par le système motopropulseur du véhicule. Il s'agit notamment de la fonction « rampage » qui permet au véhicule de circuler à faible vitesse lorsque le levier de commande est en position « Drive », c'est-à-dire dans les mêmes plages de vitesses que la fonction d'anti-recul, mais avec des consignes de couple ayant des amplitudes sensiblement plus faibles, avec des rapports pouvant aller de 1 à 5. [0006] Ce problème se pose également avec des véhicules électriques ou hybrides qui proposent un mode connu par le terme anglo-saxon de « One Pedal », dans lequel l'accélération et le freinage sont commandés par une seule pédale, et pour lesquels le niveau de freinage récupératif est beaucoup plus important qu'avec un mode de conduite classique. [0007] D'autres véhicules proposent également. des modes de conduite « Brahe» ou freinage qui présentent un fort niveau de freinage récupératif, identique ou similaire à celui proposé par le mode à unique pédale, mais sans mode de rampage. [0008] Cette absence de mode de rampage engendre une consigne de force nulle à vitesse nulle, incohérente avec un besoin d'anti-recul dès que la vitesse devient négative. [0009] On se référera tout d'abord à la figure I. qui illustre l'évolution des consignes de couple de rampage en fonction de la vitesse, d'une part. lorsque le levier est en position « Drive » (courbe I) et d'autre part, lorsque le levier est en position « Brake » (courbe 2 II). [0010] En ce qui concerne la force d'anti-recul ou de « rollback », celle-ci a pour objectif de ramener le véhicule dans le bon sens de marche, lorsqu'il se déplace dans le sens inverse de celui de la position du levier. [0011] Pour ce faire, la machine électrique du véhicule récupère l'énergie cinétique du véhicule à la roue et la convertit en énergie électrique, via l'onduleur de la machine, pour la stocker dans la batterie. [0012] En référence à la figure 2 qui illustre l'évolution de la force d'anti-recul en fonction de la vitesse du véhicule, lorsque le levier de commande est en position « Drive », si le véhicule dévale une pente, une force d'anti-recul qui varie selon la courbe III est appliquée à la roue afin de freiner le véhicule. De même, si le levier est en position « Brakc » (courbe IV), une force est appliquée à la roue afin de freiner le véhicule. [0013] Les consignes d'anti-recul sont toutefois limitées par le potentiel récupératif maximum que le système électrotechnique constitué par la machine électrique, l'onduleur et la batterie peut récupérer. On observe donc une diminution progressive du potentiel d'anti-recul du véhicule à partir d'une certaine vitesse (courbe V). [0014] On notera toutefois que ces modes de fonctionnement s'accompagnent de variations brutales de changement de vitesse ducs à des changements de consigne de couple appliquées ou en fonction des modes de fonctionnement sélectionnés, par exemple lors d'une transition entre un mode de fonctionnement en rampage et un mode d'anti-recul. [0015] On se référera à la figure 3 sur laquelle la courbe VI correspond à l'évolution de la force appliquée à la roue en fonction de la vitesse lors du rampage, lorsque le levier de commande est en position « Reverse » et la courbe VII correspond à la force d'anti-recul lorsque le levier de commande est en position « Drive ». [0016] À très faibles vitesses, le système de gestion du groupe motopropulseur autorise des variations rapides de position du levier de « Reverse » vers « Drive » et de « Drive » vers « Reverse ». Il autorise également les manoeuvres de type « Reverse » vers Brake » et « Brake » vers « Reverse ». Ces manoeuvres sont couramment désignées par le terme anglo-saxon de « Rock-Cycling » et sont couramment réalisées lors du garage d'un véhicule. [0017] Lors d'un fonctionnement de ce type, comme le montre la figure 3, le passage d'une position du levier de commande à une autre s'accompagne d'une variation significative de la force appliquée à la roue. [0018] Par exemple, lors d'un rampage avec le levier de commande en marche arrière, à partir de la vitesse nulle, la force appliquée à la roue évolue selon la courbe VI. Si, par exemple, le conducteur décide à 3 km/h de changer la position du levier pour le passer de la position « Neutre » vers la position « Drive », l'écart de force appliquée à la roue est d'environ 5500 Newton, ce qui correspond à un choc de ressenti d'environ 3 in/s3. 3 [0019] Le but de l'invention est donc de pallier ces divers inconvénients et de proposer un procédé et un système de gestion d'une consigne de couple d'anti-recul permettant d'éviter l'apparition de chocs perçus négativement par le conducteur et les passagers. [0020] L'invention donc pour objet un procédé de gestion d'une consigne de couple d'anti-recul appliquée aux roues motrices d'un véhicule automobile à traction électrique ou hybride, selon lequel : [0021] - on détermine la vitesse du véhicule ; [0022] - on identifie la position d'un levier de commande de transmission et, dès qu'un changement de position du levier est détecté, [0023] - on applique un signe à la vitesse du véhicule en fonction de la position finale du levier de commande, [0024] - on réalise un filtrage temporel de la vitesse, et [0025] - on élabore la consigne de couple d'anti-recul à partir de la valeur de vitesse filtrée. [0026] Dans un mode de mise en oeuvre, la consigne de couple est élaborée à partir de carto- graphies dans lesquelles sont stockées des valeurs de couple en fonction de la vitesse du véhicule, pour différentes positions du levier de commande. [0027] Selon une autre caractéristique, lors du filtrage, la valeur de la vitesse est annulée, puis filtrée, la valeur filtrée convergeant vers une valeur de vitesse réelle. [0028] Par exemple, la vitesse est mesurée à partir de la vitesse de rotation du moteur. [0029] Elle peut être mesurée à partir du rapport de démultiplication du différentiel et du rayon des roues motrices. [0030] Selon une autre caractéristique, on active une fonction d'anti-recul du véhicule si le véhicule circule dans le sens contraire de celui qui correspond à la position du levier de commande, la consigne de couple d'anti-recul étant diminuée jusqu'à ce que le véhicule roule dans le sens correspondant à celui du levier. [0031] L'invention également pour objet, selon un autre aspect, un système de gestion d'une consigne de couple d'anti-recul appliquée aux roues motrices d'un véhicule automobile à traction électrique ou hybride. [0032] Ce système comporte des moyens de calcul de la vitesse du véhicule, des moyens pour identifier la position d'un levier de commande de transmission et détecter un changement de position dudit levier, des moyens de calcul pour appliquer un signe à la vitesse du véhicule en fonction de la position finale du levier de commande et pour filtrer temporellement la vitesse, la consigne de couple d'anti-recul étant élaborée à partir de la valeur de vitesse filtrée. [0033] Selon une autre caractéristique, le système comprend des cartographies dans lesquelles sont stockées des valeurs de couple en fonction de la vitesse du véhicule, pour différentes positions du levier de commande. [0034] D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : [0035] [fig.1] [0036] [fig.2] illustrent respectivement l'évolution des consignes de rampagc et des forces d'anti-recul en fonction de la vitesse du véhicule ; [0037] [fig.3] illustre la problématique de la transition entre un mode de rampage et un mode d'anti-recul ; [0038] [fig.4] est un schéma synoptique d'un système de gestion de consigne d'anti-recul conforme à l'invention ; [0039] [fig.5] illustre les moyens de calcul pour calculer la vitesse du véhicule ; [0040] [fig.6] illustre les principales phases d'un procédé de gestion d'une consigne de couple d'anti-recul conforme à l'invention, [0041] [fig.7] montre des courbes montrant l'évolution de la vitesse du véhicule, de la vitesse du véhicule reconditionnée, de la position du levier de commande et de la consigne finale d'anti-recul. [0042] On se référera tout d'abord aux figures 4 et 5 qui illustrent respectivement un schéma synoptique d'un système de gestion d'une consigne de couple d'anti-recul pour véhicule automobile et un étage de modélisation de la vitesse du véhicule utilisé par le système de la figure 4. [0043] Plus précisément, le système illustré à la figure 4 est destiné à élaborer une force d'anti-recul appliquée aux roues motrices d'un véhicule automobile à traction électrique ou hybride, notamment lorsque la position d'un levier de commande de transmission est modifiée à partir de positions « Drive », « Brake » et « Reverse ». [0044] Le système visible sur la figure 4 comporte un premier étage 1 qui identifie la position du levier de commande de transmission à partir d'un signal L délivré par le levier. [0045] Par exemple, lorsque le levier est en position « Neutre », la sortie de cet étage 1 est à zéro. [0046] Lorsque le levier est en position entre « Drive » ou « Brake » et que le véhicule recule, la sortie est à 1. [0047] Lorsque le levier est en position « Reverse » et que le véhicule avance, la sortie est à 2. [0048] Le système comporte également un deuxième étage 2 qui reçoit en entrée la vitesse V mesurée du véhicule et met en forme la vitesse du véhicule dès qu'un changement de position du levier est détecté. [0049] Cet étage 2 applique un signe à la vitesse du véhicule en fonction de la position finale, après changement de position du levier dc commande. [0050] Lorsque le moteur électrique est en position « Drive », la vitesse est comprise entre 0 et V. Lorsque le moteur est en position entre « Reverse », la vitesse est comprise entre zéro et -V. [0051] Les premier et deuxième étages sont raccordés à un étage 3 de mise en forme qui assure une variation en rampe des valeurs de vitesse délivrées par le deuxième étage, en fonction de la commande délivrée par le premier étage. Il s'agit en d'autres termes d'imposer des variations lentes des valeurs de vitesse issues du deuxième étage. [0052] Le système comporte par ailleurs un étage de filtrage 4 qui assure un filtrage temporel dynamique dc la vitesse empêchant les transitions brutales détaillées précédemment référence à la figure 3. [0053] La vitesse filtrée est délivrée à un étage 5 qui assure l'élaboration proprement dite de la consigne d'anti-recul. Cet étage utilise la vitesse filtrée pour générer la consigne finale d'anti-recul, quelle que soit la position du levier. [0054] Cet étage 5 est fondé sur l'utilisation de cartographies 6 et 7 dans lesquelles sont stockées des valeurs de force d'anti-recul en fonction de la vitesse du véhicule, pour chaque position du levier de commande. [0055] Tel qu'illustré, l'étage 5 comporte une première cartographie 6 clans laquelle sont stockées des valeurs de couple à la roue en fonction de la vitesse, lorsque le levier est en position « Drive » et une deuxième cartographie 7 dans laquelle sont stockées des valeurs de couple à la roue en fonction de la vitesse lorsque le levier est en position entre « Brake ». [0056] Les valeurs délivrées par les cartographies 6 et 7 sont délivrées à un module 8 de mise en forme, qui empêche les transitions brusques. Ce module est commandé à partir de la position du levier. [0057] La sortie de ce module 8 délivre la consigne d'and-recul utilisée par le système élec- trotechnique de propulsion. [0058] En référence à la figure 5, la vitesse V utilisée par le module 2 est modélisée à partir de la vitesse de rotation du moteur co. Cette vitesse est divisée par le rapport de démultiplication R du différentiel puis est convertie en radians par seconde en multipliant par 2x7/60. [0059] La valeur convertie est ensuite multipliée par le rayon des roues motrices R' puis est multipliée par un coefficient égal à 3.6 pour délivrer, en sortie, une vitesse du véhicule modélisée en kilomètres/heures. 6 [0060] La vitesse du véhicule ainsi reconstituée est continue autour de 0 grâce à la prise en compte de la valeur de rotation nulle de la machine électrique. [0061] En référence la figure 6, le système qui vient d'être décrit fonctionne de la façon suivante. [0062] Lors d'une première étape 10, la vitesse du véhicule est déterminée à l'aide du module de calcul illustré sur la figure 5. [0063] La valeur ainsi déterminée est fournie à l'étage 2 du système de gestion de la figure 4. [0064] Lors de l'étape 12 suivante, l'étage 1 est mis en oeuvre pour identifier la position du levier de commande de transmission et détecter un changement de position du levier. [0065] Lors de l'étape 14 suivante, l'étage 2 est mise en oeuvre pour appliquer un signe à la vitesse du véhicule en fonction de la position du levier de commande résultant du changement de position. [0066] On réalise ensuite un filtrage temporel de la vitesse (étape 16) et la consigne de couple d'anti-recul est calculée en mettant en oeuvre l'étage 5 (étape 18). [0067] On se référera enfin à la figure 7 qui illustre l'évolution de la vitesse du véhicule (courbe A), l'évolution dc la vitesse mise en forme par l'étage 2 (courbe B), l'identification de la position du levier de commande de transmission (courbe C) et la consigne finale d'anti-recul (courbe D), en fonction du temps. [0068] Lors d'une première phase Pl, le premier étage 1 identifie la position du levier de commande. Le levier est ici en position « Reverse» de marche arrière. [0069] Lors de la phase P2, le levier est placé en position « Drive » de marche avant. Le système d'anti-recul s'active puisque le véhicule circule dans le sens contraire de celui qui correspond la position du levier. [0070] L'étage 2 autorise la mise en oeuvre de l'anti-recul et génère une initialisation de la consigne par l'étage 5. [0071] La vitesse reconditionnée issue du deuxième étage est filtrée par l'étage 4, de manière à converger jusqu'à la vitesse courante, assurant une application progressive de la consigne d'anti-recul. [0072] Lors de la phase P3, la vitesse mise en forme par l'étage 2 et la vitesse courante ont convergé. La consigne d'anti-recul diminue progressivement jusqu'à ce que le véhicule soit dans le bon sens de marche. [0073] Enfin, dans la phase P4, l'anti-recul est désactivé et la consigne pilotée par le conducteur redevient équivalente à une consigne de rempart. [0074] L'écart de force appliquée à la roue lors des transitions est ainsi beaucoup moins important grâce à une réinitialisation de la vitesse. [0075] La valeur de force d'anti-recul est appliquée de manière progressive, grâce au filtrage mis en oeuvre pal- l'étage 4. 7