Brevet FR3120698A1 — publié le 20220916

Procédé de détection (D1) d’un état de masse excessive d’un véhicule équipé d’un groupe motopropulseur comportant une batterie de traction, le procédé consiste à sélectionner (18) un nombre de phases d’accélération du véhicule. Le procédé comprend pour chaque phase d’accélération sélectionnée: - une étape (E1) de calcul d’une valeur moyenne d’une force différentielle égale à la valeur des efforts de traction du groupe motopropulseur à laquelle sont soustraites la valeur de la force résultante d’accélération et la valeur de la somme des efforts résistants subis par le véhicule, - une étape (E2) de calcul d’une valeur statistique à partir des valeurs moyennes calculées de la force différentielle, et - une étape (E3) de comparaison de la valeur statistique avec une valeur de seuil (SM0) de masse excessive du véhicule. Le véhicule est dans un état de masse excessive si la valeur statistique est supérieure à la valeur de seuil. Figure pour l'abrégé : 2 PROCEDE DE DETECTION D’UN ETAT DE MASSE EXCESSIVE D’UN VEHICULE AUTOMOBILE ET METHODE DE GESTION DE LA CHARGE D’UNE BATTERIE DE TRACTION Domaine technique de l’invention La présente invention concerne un procédé de détection d’un état de masse excessive d’un véhicule automobile. L’invention concerne aussi une méthode de gestion de la charge d’’une batterie de traction équipant un tel véhicule. Arrière-plan technique Classiquement, un véhicule dit à motorisation hybride utilise la combinaison d’une motorisation thermique produite par un moteur thermique avec une motorisation électrique produite par au moins un moteur électrique qui est alimenté au moins en partie par une batterie électrique dite de traction. Un véhicule hybride utilise trois types de traction : - une traction en mode électrique selon laquelle seul le moteur électrique assure le mouvement du véhicule, - une traction en mode hybride selon laquelle le moteur thermique intervient pour soutenir le moteur électrique, - une traction en mode thermique selon laquelle seul le moteur thermique assure le mouvement du véhicule. Le rôle de la batterie de traction est de stocker l’énergie nécessaire au bon fonctionnement du véhicule hybride et son type de recharge dépend de l’architecture du véhicule hybride utilisée. Les principales architectures de véhicule hybride sont les suivantes : - hybride série : le ou les moteurs électriques assurent l’entrainement des roues et le moteur thermique de taille réduite a exclusivement un rôle de générateur d’électricité pour la recharge de la batterie de traction. - hybride parallèle : une des architectures les plus utilisées de nos jours dont le fonctionnement s’appuie sur une utilisation en parallèle des moteurs thermique et électrique, tous reliés à la transmission du véhicule. Lors du roulage du véhicule, la recharge de la batterie de traction s’effectue par une récupération régulière de l’énergie lors des phases de ralentissement et de freinage du véhicule, communément appelées phases de freinage régénératif ; - hybride série-parallèle : cette architecture s’appuie sur la combinaison d’un moteur thermique et d’un moteur électrique, chacun étant connecté indépendamment à la transmission du véhicule, la traction du véhicule étant soit électrique, soit thermique. En fonction de l’architecture du véhicule hybride utilisée, l’alternance entre les tractions électrique, hybride et thermique est gérée automatiquement par une unité de contrôle implémentée dans le véhicule, en fonction principalement de l’enfoncement de la pédale d’accélérateur par le conducteur et du niveau de charge de la batterie de traction. La stratégie de gestion de la charge de la batterie de traction du véhicule est gérée par une loi de gestion de l’énergie embarquée dans l’unité de contrôle et elle permet, via un calcul d’un niveau d’énergie électrique cible, de commander la charge ou la décharge de la batterie de traction de manière à maintenir une prestation de conduite satisfaisante perçue par le conducteur du véhicule qui est liée à différents paramètres tels que la consommation de carburant du véhicule, l’autonomie du mode de traction électrique et les performances nominales du véhicule. Par ailleurs, certaines situations temporaires exceptionnelles de roulage requièrent davantage de puissance pour assurer la traction du véhicule, notamment en fonction de la physionomie du terrain comme par exemple dans le cas d’une pente montante élevée (roulage en côte) ou bien des conditions de vent fort. Dans ces situations temporaires de roulage, le dimensionnement de la batterie de traction ne permet pas d’assurer la traction du véhicule pendant une longue durée, car le niveau de charge de la batterie diminue plus rapidement que dans une situation de roulage nominale. Par conséquent, lorsque la batterie de traction est totalement déchargée, la traction du véhicule est alors prise en charge totalement par le moteur thermique qui n’est pas dimensionné pour assurer la pleine performance de roulage du véhicule. Par conséquent, la prestation de conduite perçue par le conducteur du véhicule est altérée. Afin d’éviter les phénomènes de régression des performances du véhicule, le niveau d’énergie dans la batterie de traction est régulièrement augmenté afin de constituer une réserve d’énergie pour répondre à des situations temporaires de roulage du véhicule. Le maintien de cette réserve d’énergie est possible parce que les pleines performances du véhicule ne sont requises que temporairement et à une faible fréquence. En effet, un trajet est le plus souvent effectué dans des conditions nominales et est régulièrement ponctué par des phases de freinage, de ralentissement permettant ainsi la reconstitution de la réserve d’énergie de la batterie de traction. Toutefois, dans le cas d’un état de masse excessive du véhicule tel que l’embarquement d’une masse supplémentaire (passagers, bagages…) ou bien la traction d’une masse roulante additionnelle (remorque, caravane…), lorsque le véhicule rencontre une situation temporaire de roulage exceptionnelle, la réserve d’énergie n’est pas suffisante pour assurer la traction du véhicule en état de « masse excessive ». Afin de procéder à la recharge de la batterie de traction à un niveau d’énergie suffisamment élevé, sans altérer les performances du véhicule, il est alors indispensable de détecter un état de masse excessive du véhicule bien avant que le véhicule rencontre une situation temporaire de roulage qui requiert davantage de puissance. Différents procédés de détection de la masse excessive d’un véhicule sont connus. Par exemple, le document FR2822972 présente un dispositif d’estimation de la masse d’un véhicule qui est basé sur un calcul de force différentielle suivant le principe fondamental de la dynamique. Un tel dispositif de détection prend également en compte les paramètres extérieurs tels que l’effet du vent sur le véhicule ou bien encore la déclivité du terrain. Ce type de procédé de détection ne permet pas de détecter précisément si le véhicule est dans un état de masse excessive ou non. De plus, la majorité des procédés de détection utilisent des capteurs localisés par exemple au niveau des roues du véhicule. Cependant, ce type de capteurs est intrusif et une quelconque défaillance d’un capteur peut altérer complètement la détection d’un état de masse excessive du véhicule. L’invention propose notamment de remédier aux inconvénients mentionnés et de proposer un procédé de détection à la fois précis et fiable d’un état de masse excessive d’un véhicule automobile équipé d’une batterie de traction pour répondre à des situations temporaires exceptionnelles de roulage du véhicule sans altérer la prestation de conduite perçue par le conducteur du véhicule, en gérant la charge de la batterie de traction du véhicule dans un état de masse excessive. Brève description des figures D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront au cours de la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels : – la est une représentation schématique de l’interaction des principaux éléments intervenant dans la méthode de gestion de la charge d’une batterie de traction du véhicule selon l’invention; – la est un diagramme des étapes de la détection d’un état de masse excessive d’un véhicule automobile associée à la méthode de gestion de la charge d’une batterie de traction du véhicule selon l’invention ; – la est une représentation schématique du procédé de détection d’un état de masse excessive d’un véhicule selon l’invention ; – la est un diagramme représentant la variation de la vitesse du véhicule en fonction du temps, l’association de la avec les figures 4B et 4C illustre un exemple d’application du procédé de détection d’un état de masse excessive d’un véhicule selon l’invention ; – la est un diagramme représentant la variation de l’accélération longitudinale du véhicule en fonction du temps ; – la est un diagramme représentant la variation de la valeur calculée de la force différentielle du véhicule en fonction du temps. Procédé de détection (D1) d’un état de masse excessive (M1) d’un véhicule automobile équipé d’un groupe motopropulseur comportant une batterie de traction (14), caractérisé en ce que le procédé de détection (D1) consiste à sélectionner (18) un nombre déterminé (n) de phases (P i ) d’accélération longitudinale du véhicule pour chacune desquelles l’accélération longitudinale est supérieure à une valeur de seuil (SA0) d’accélération longitudinale, et en ce que le procédé de détection (D1) comprend pour chaque phase (P i ) d’accélération longitudinale sélectionnée: - une étape (E1) de calcul d’une valeur moyenne d’une force différentielle (F0 i ) qui est égale à la valeur des efforts de traction (F1 i ) du groupe motopropulseur à laquelle sont soustraites la valeur de la force résultante (F2 i ) d’accélération longitudinale du véhicule et la valeur de la somme des efforts résistants (F3 i ) subis par le véhicule lors du roulage, - une étape (E2) de calcul d’une valeur statistique (X0) à partir des valeurs moyennes (F0 i ) calculées de la force différentielle, et - une étape (E3) de comparaison de la valeur statistique (X0) calculée avec une valeur de seuil (SM0) de masse excessive du véhicule, procédé de détection (D1) selon lequel le véhicule est considéré dans un état de masse excessive (M1) si la valeur statistique (X0) est supérieure à la valeur de seuil (SM0) de masse excessive du véhicule. Procédé de détection (D1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la valeur statistique (X0) est une moyenne de toutes les valeurs moyennes (F0i) calculées de la force différentielle. Procédé de détection (D1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la valeur de seuil (SA0) d’accélération longitudinale est supérieure ou égale à 0,5 m/s². Procédé de détection (D1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la sélection (18) des phases (P i ) d’accélération longitudinale est inhibée lorsque la vitesse (V0) du véhicule est supérieure à une valeur de seuil (SV0) de vitesse. Procédé de détection (D1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le nombre (n) de phases (P i ) d’accélération longitudinale sélectionnées est une valeur associée au véhicule automobile. Procédé de détection (D1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la force résultante (F2 i ) d’accélération longitudinale est définie par le produit d’une valeur constante d’une masse de référence du véhicule (M0) par la valeur de l’accélération longitudinale (A0 i ) du véhicule. Procédé de détection (D1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les efforts résistants (F3 i ) sont définis par la somme des forces de traînée aérodynamiques (F4 i ) du véhicule, des forces de résistance au roulement (F5 i ) du véhicule et des forces liées à la déclivité (F6 i ) du terrain. Méthode de gestion (G1) de la charge d’une batterie de traction (14) d’un véhicule automobile, caractérisée en ce qu’elle consiste à détecter un état éventuel de masse excessive (M1) du véhicule et, lorsqu’un état de masse excessive (M1) est détecté, à augmenter (20) le niveau d’énergie stockée dans la batterie de traction (14) jusqu’à un seuil de charge, pour répondre à des situations temporaires de roulage du véhicule. Méthode de gestion (G1) selon la revendication 8, caractérisée que la détection d’un état éventuel de masse excessive (M1) du véhicule est réalisée par le procédé de détection (D1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7. Groupe motopropulseur comportant un moteur thermique et un moteur électrique associé à une batterie de traction (14), caractérisé en ce que la charge de batterie de traction (14) est commandée par la méthode de gestion (G1) selon l’une quelconque des revendications 8 et 9.