Brevet FR3126678A1 — publié le 20230310

L’invention concerne un système d’optimisation de couple moteur pour un véhicule automobile (V) comprenant un système de moteurs qui comprend - une première (ME1) et une deuxième (ME2) machines électriques accouplées respectivement au train avant via une boîte de vitesse automatique (BVA), et au train arrière, le système d’optimisation comprenant des moyens pour - déterminer un niveau d’accélération maximale entre un niveau d’accélération atteignable dans un état d’une chaîne de traction, et un niveau d’accélération en configuration optimale de couplage des machines (ME1, ME2, MT) de ladite chaîne ; - déterminer une accélération de consigne correspondant à un changement de mode de conduite, et un couple correspondant ; - modifier une configuration de chaîne de traction de sorte à appliquer le couple. Fig. 1 SYSTEME D’OPTIMISATION DE COUPLE MOTEUR POUR UN VEHICULE AUTOMOBILE, PROCEDE ET PROGRAMME SUR LA BASE D’UN TEL SYSTEME L’invention concerne un système d’optimisation de couple pour un véhicule automobile équipé d’un système de moteurs, tel qu’un véhicule de type hybride comportant notamment un moteur thermique et au moins un moteur électrique. Dans ce type de véhicule, dans un objectif écologique, il est requis de limiter au maximum la consommation d’énergie fossile, et d’utiliser le plus possible ledit moteur électrique. Malheureusement, dans certaines circonstances, le moteur électrique ne peut pas fournir suffisamment de couple pour avoir une accélération de consigne. La demande FR3070151A1 propose un procédé de commutation de transmission sur un véhicule hybride. Ce procédé concerne une commutation entre un premier mode de commutation dans lequel le véhicule est entrainé par un moteur électrique et un deuxième mode où le véhicule est entrainé par un moteur thermique. Ce document n’est pas pleinement satisfaisant du point de vue de la limitation de la consommation d’énergie fossile en raison de l’utilisation proposée du moteur thermique. Un objectif de la présente invention est de proposer un système d’optimisation de couple moteur, limitant la consommation d’énergie fossile et donc les émissions de CO 2 , par rapport aux systèmes de l’art antérieur. Pour atteindre cet objectif, l’invention propose un système d’optimisation de couple moteur pour un véhicule automobile, le véhicule automobile comprenant un système de moteurs qui comprend - une première machine électrique accouplée au train avant par l’intermédiaire d’une boîte de vitesse automatique, - une deuxième machine électrique accouplée au train arrière, et - un moteur thermique accouplé au train avant par l’intermédiaire de la boîte de vitesse automatique, le système d’optimisation comprenant - un moyen pour déterminer un niveau d’accélération maximale entre un niveau d’accélération atteignable sans modification d’un état d’une chaîne de traction, et un niveau d’accélération atteignable avec une configuration optimale de couplage des machines de la chaîne de traction ; - un moyen pour déterminer une accélération de consigne correspondant à un changement de mode de conduite ; - un moyen pour déterminer un couple correspondant à l’accélération de consigne ; - un moyen pour modifier la configuration de couplage des machines de la chaîne de traction de sorte à appliquer le couple correspondant à l’accélération de consigne. En particulier, le moyen pour modifier une configuration de chaîne de traction est configuré pour mettre en œuvre un couplage de la machine électrique du train arrière sur ledit train pour fournir un complément de couple, et possiblement la machine thermique en sus. Avantageusement, l’invention permet de mettre en œuvre une optimisation de couple moteur via un couplage de deux machines électriques, ce qui limite la consommation d’énergie fossile et les émissions de CO 2 . Selon une variante, le moyen pour modifier une configuration de chaîne de traction est configuré pour en outre mettre en œuvre un passage de rapport descendant sur la boîte de vitesse automatique. Cela permet d’optimiser davantage le couple moteur tout en limitant la consommation d’énergie fossile. En particulier, la première machine électrique est disposée entre le moteur thermique et la boîte de vitesse. L’invention concerne en outre un véhicule automobile comprenant un système d’optimisation selon l’invention. L’invention porte également sur un procédé d’optimisation de couple moteur pour un véhicule automobile, le véhicule automobile comprenant un système de moteurs qui comprend - une première machine électrique accouplée au train avant par l’intermédiaire d’une boîte de vitesse automatique, - une deuxième machine électrique accouplée au train arrière, et - un moteur thermique accouplé au train avant par l’intermédiaire de la boîte de vitesse automatique, le procédé d’optimisation comprenant - une étape de détermination d’un niveau d’accélération maximale entre un niveau d’accélération atteignable sans modification d’un état d’une chaîne de traction, et un niveau d’accélération atteignable avec une configuration optimale de couplage des machines de la chaîne de traction ; - une étape de détermination d’une accélération de consigne correspondant à un changement de mode de conduite ; - une étape de détermination d’un couple correspondant à l’accélération de consigne ; - une étape de modification de configuration de couplage des machines de la chaîne de traction de sorte à appliquer le couple correspondant à l’accélération de consigne. Selon une variante, l’étape de modification de configuration de chaîne de traction comprend en outre une mise en œuvre d’un passage de rapport descendant sur la boîte de vitesse automatique. Un autre objet de l’invention concerne un programme d’ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l’exécution des étapes du procédé selon l’invention, lorsque ledit programme fonctionne sur un ordinateur. L’invention concerne également un véhicule automobile comprenant un système de moteurs qui comprend - une première machine électrique accouplée au train avant par l’intermédiaire d’une boîte de vitesse automatique, - un moteur thermique accouplé au train avant par l’intermédiaire de la boîte de vitesse, et - une deuxième machine électrique accouplée au train arrière en particulier par l’intermédiaire d’un réducteur à crabotage. L’invention propose un véhicule automobile permettant de mettre en œuvre une optimisation de couple améliorée d’un point de vue écologique. En particulier, la première machine électrique est disposée entre le moteur thermique et la boîte de vitesse. L’invention sera davantage détaillée par la description de modes de réalisation non limitatifs, et sur la base des figures annexées illustrant des variantes de l’invention, dans lesquelles : - illustre schématiquement un véhicule comprenant un système d’optimisation selon une variante préférée de l’invention ; et - illustre schématiquement un procédé selon une variante préférée. L’invention concerne un système d’optimisation de couple. Le système d’optimisation est pleinement adapté pour un véhicule automobile V du type équipé d’un système de moteurs, tel qu’un véhicule de type hybride comportant au moins deux moteurs électriques. Plus précisément, le système de moteurs du véhicule V comprend une première machine électrique ME1 et une deuxième machine électrique ME2. La première machine électrique ME1 est accouplée au train avant par l’intermédiaire d’une boîte de vitesse BVA. Il s’agit en particulier d’une boîte de vitesse automatique. La deuxième machine électrique ME2 est accouplée au train arrière en particulier par l’intermédiaire d’un réducteur à crabotage Cr. Avantageusement, le réducteur à crabotage Cr permet d’effectuer une bonne réduction avec un couplage solide et fiable. En particulier, le système de moteurs comprend en outre un moteur thermique MT accouplé au train avant par l’intermédiaire de la boîte de vitesse BVA. Plus particulièrement, la première machine électrique ME 1est disposée entre le moteur thermique MT et la boîte de vitesse BVA. Le système d’optimisation comprend un moyen pour déterminer un niveau d’accélération maximale entre un niveau d’accélération A t atteignable sans modification d’un état d’une chaîne de traction, et un niveau d’accélération A + atteignable avec optimisation totale de la chaîne de traction. Le système d’optimisation peut être implémenté sous la forme d’un ordinateur de bord CP pouvant mettre en œuvre des commandes de véhicule, et recevant des informations sur le véhicule V de sorte à déterminer quelle est l’accélération maximale A t dans les conditions actuelles ; et la valeur A + correspondante dans le cas d’une configuration optimisée de la chaîne de traction et du système de moteurs. L’optimisation de traction s’entend comme étant relative à une chaîne de traction ayant plusieurs configurations pilotables par le système d’optimisation, avec des couples moteurs différents selon la configuration et le pilotage de différents éléments de la chaîne de traction. Le système d’optimisation comprend en outre un moyen pour déterminer une accélération de consigne correspondant à un changement de mode de conduite M. En particulier, à chaque passage à un mode de conduite de régulateur de vitesse ou de limiteur de vitesse, ou à chaque changement de vitesse de consigne dans ces modes, une accélération de consigne A M peut être déterminée par le système d’optimisation. Le système d’optimisation comprend en outre un moyen pour déterminer un couple correspondant à un niveau d’accélération donné. Le système d’optimisation peut ainsi déterminer quel est le couple correspondant à l’accélération actuelle, et celui correspondant à l’accélération dans la configuration optimisée. Le système d’optimisation comprend en outre un moyen pour modifier une configuration de chaîne de traction de sorte à appliquer un couple donné. Le système d’optimisation permet donc de mettre en œuvre un couple modifié C M adapté au changement de mode de conduite M pour un meilleur confort en utilisation. En particulier, le moyen pour modifier une configuration de chaîne de traction est configuré pour mettre en œuvre un couplage de la deuxième machine électrique ME2 du train arrière sur ledit train pour fournir un complément de couple. Avantageusement, l’invention permet de mettre en œuvre une optimisation de couple moteur via un couplage de deux machines électriques ME1, ME2, ce qui limite la consommation d’énergie fossile et les émissions de CO 2 . L’invention concerne notamment une stratégie d’optimisation de la détermination de la configuration de la chaîne de traction permettant de répondre à une consigne d’accélération demandée par un mode de conduite d’une fonction de régulateur de vitesse, limiteur de vitesse, le régulateur de vitesse adaptatif (« Adaptative Cruise Control » en langue anglaise), tout en garantissant une sollicitation à minima de la partie thermique. En particulier, le moyen pour modifier une configuration de chaîne de traction est configuré pour mettre en œuvre un passage de rapport descendant sur la boîte de vitesse automatique BVA. De préférence, le moyen pour modifier une configuration de chaîne de traction est configuré pour mettre en œuvre un démarrage du moteur thermique MT, en dernier recours. L’invention concerne en outre un véhicule automobile V comprenant un système d’optimisation tel que décrit précédemment. L’invention porte également sur un procédé d’optimisation de couple moteur pour un véhicule automobile V du type décrit précédemment. Le procédé d’optimisation comprend une première étape E1 détermination d’un niveau d'accélération atteignable sans modification d’un état d’une chaîne de traction (noté « A t »), et une deuxième étape E2 détermination d’un niveau d’accélération atteignable avec optimisation totale de la chaîne de traction (noté « A + »). Dans la , l’étape E2 a une case « A+ ? » relative à une hypothèse où le niveau d’accélération A+ est le niveau d’accélération maximale. Dans l’exemple illustratif, l’hypothèse est vraie ce qui mène à la case « A+ » identifiant le niveau d’accélération maximale retenu. Plus précisément, lorsque le véhicule hybride se déplace, on détermine : - un niveau d’accélération maximale atteignable à l’instant « t », à savoir sans modification de l’état de chaîne de traction (A t ) ; - un niveau d’accélération maximale atteignable avec optimisation totale de la chaîne de traction (A + ), appelé « accélération de confort ». On mémorise la valeur maximale entre les deux valeurs comparées (A+). On peut déterminer une consigne potentielle CC + correspondant à l’accélération maximale dans une troisième étape E3. L’accélération actuelle A t peut être déterminée par l’ordinateur de bord agissant en tant que superviseur. Elle peut être calculée à partir de la consigne de vitesse actuelle et de paramètres extérieurs tels que : - la pente, la température… ; - des paramètres stratégies de conduite par exemple choix du type de pilotage de l’accélération… Le procédé d’optimisation comprend en outre une quatrième étape E4 détermination d’une accélération de consigne (notée « A M ») correspondant à un changement de mode de conduite (notée « M »). Plus précisément, lors d’un changement de consigne par changement de mode de conduite M, la consigne d’accélération A M du véhicule est modifiée. On compare alors la valeur d’accélération demandée A M avec celle précédemment déterminée (A + ). Le changement de mode de conduite implique un changement de consigne de vitesse véhicule, par exemple une augmentation de vitesse. Le superviseur détermine la configuration de la chaîne de traction qui permet de garantir le suivi de la consigne d’accélération avec une consommation d’énergie fossile minimale. Le procédé d’optimisation comprend en outre une cinquième étape E5 détermination d’un couple correspondant à l’accélération de consigne (notée « C M »). Plus précisément, la valeur d’accélération demandée A M permet de déterminer la configuration minimale de la chaîne de traction qui permettra de répondre à ladite consigne A M et la configuration de couple moteur C M correspondante. Ainsi, le procédé d’optimisation comprend en outre une sixième étape E6 de modification de configuration de chaîne de traction (notée « MC ») de sorte à appliquer le couple C M correspondant à l’accélération de consigne A M . En particulier : - soit l’accélération A M est atteignable en mode traction électrique sans modification, alors il n’y a pas de changement de pilotage de la chaîne de traction ; - soit l’accélération A M est atteignable avec un complément de couple par la deuxième machine électrique ME2, alors ledit couplage est effectué et un pilotage de ladite machine ME2 est mis en œuvre pour atteindre la consigne d’accélération ; - soit l’accélération A M est atteignable uniquement si un complément de couple est fourni par la machine thermique MT, alors selon le cas l’accélération A M est atteinte en mode traction uniquement ; ou seulement si un complément de couple est apporté par la deuxième machine électrique ME2 en sus. Dans une variante, l’étape de modification de configuration de chaîne de traction comprend en outre une mise en œuvre d’un passage de rapport descendant sur la boîte de vitesse automatique. De préférence, l’étape de modification de configuration de chaîne de traction comprend en outre une mise en œuvre d’un démarrage du moteur thermique MT. Un autre objet de l’invention concerne un programme d’ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l’exécution des étapes du procédé selon l’invention, lorsque ledit programme fonctionne sur un ordinateur. Le programme peut être chargé dans un ordinateur de bord CP du véhicule automobile V incluant un calculateur et des moyens de commandes du véhicule automobile V. L’invention concerne également un véhicule automobile V comprenant un système de moteurs qui comprend - une première machine électrique ME1 accouplée au train avant par l’intermédiaire d’une boîte de vitesse automatique BVA, - un moteur thermique MT accouplé au train avant par l’intermédiaire de la boîte de vitesse BVA, et - une deuxième machine électrique ME2 accouplée au train arrière en particulier par l’intermédiaire d’un réducteur à crabotage Cr. En particulier, la première machine électrique ME1 est disposée entre le moteur thermique MT et la boîte de vitesse BVA. Un exemple concret est détaillé pour illustrer l’invention sur le véhicule sur la base des figures. Concernant le déroulement de la stratégie, la phase de roulage initiale est un roulage à 70 km/h en mode traction électrique pure : la première machine électrique ME1 avant est accouplée à la boîte de vitesse automatique BVA sur un rapport de cinquième vitesse. Le conducteur modifie la consigne de régulation de vitesse de 70 km/h à 100 km/h: l’accélération demandée passe donc de A t = 1 m/s² à A M = 1,8m/s² (par exemple). L’accélération maximale sans modifier la configuration de la chaîne de traction (A t ) est insuffisante pour atteindre cette nouvelle consigne. La stratégie va donc permettre de piloter la chaîne de traction pour demander un couplage, en particulier un crabotage, du réducteur arrière Cr et un pilotage de la deuxième machine électrique ME2 arrière pour fournir le complément de couple permettant de répondre au niveau d’accélération A M demandé. La stratégie peut également demander un passage de rapport descendant dans la boîte de vitesse automatique BVA, et en dernier recours imposer un démarrage du moteur thermique MT le cas échéant. Système d’optimisation de couple moteur pour un véhicule automobile (V), le véhicule automobile (V) comprenant un système de moteurs qui comprend - une première machine électrique (ME1) accouplée au train avant par l’intermédiaire d’une boîte de vitesse automatique (BVA), - une deuxième machine électrique (ME2) accouplée au train arrière, et - un moteur thermique (MT) accouplé au train avant par l’intermédiaire de la boîte de vitesse automatique (BVA), le système d’optimisation comprenant - un moyen pour déterminer un niveau d’accélération maximale entre un niveau d’accélération atteignable sans modification d’un état d’une chaîne de traction (A t ), et un niveau d’accélération atteignable avec une configuration optimale de couplage des machines (ME1, ME2, MT) de la chaîne de traction (A + ) ; - un moyen pour déterminer une accélération de consigne (A M ) correspondant à un changement de mode de conduite (M) ; - un moyen pour déterminer un couple (C M ) correspondant à l’accélération de consigne (A M ) ; - un moyen pour modifier la configuration de couplage des machines (ME1, ME2, MT) de la chaîne de traction de sorte à appliquer le couple (C M ) correspondant à l’accélération de consigne (A M ). Système d’optimisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen pour modifier une configuration de chaîne de traction est configuré pour en outre mettre en œuvre un passage de rapport descendant sur la boîte de vitesse automatique (BVA). Système d’optimisation selon l’une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que la première machine électrique (ME1) est disposée entre le moteur thermique (MT) et la boîte de vitesse (BVA). Véhicule automobile (V) comprenant un système d’optimisation selon l’une quelconque des revendications 1 à 3. Procédé d’optimisation de couple moteur pour un véhicule automobile, le véhicule automobile (V) comprenant un système de moteurs qui comprend - une première machine électrique (ME1) accouplée au train avant par l’intermédiaire d’une boîte de vitesse automatique (BVA), - une deuxième machine électrique (ME2) accouplée au train arrière, et - un moteur thermique (MT) accouplé au train avant par l’intermédiaire de la boîte de vitesse automatique (BVA), le procédé d’optimisation comprenant - une étape (E1, E2) de détermination d’un niveau d’accélération maximale (A + ) entre un niveau d’accélération atteignable sans modification d’un état d’une chaîne de traction, et un niveau d’accélération atteignable avec une configuration optimale de couplage des machines (ME1, ME2, MT) de la chaîne de traction ; - une étape (E4) de détermination d’une accélération de consigne (A M ) correspondant à un changement de mode de conduite (M) ; - une étape (E5) de détermination d’un couple (C M ) correspondant à l’accélération de consigne ; - une étape (E6) de modification de configuration de couplage des machines (ME1, ME2, MT) de la chaîne de traction de sorte à appliquer le couple (C M ) correspondant à l’accélération de consigne. Procédé d’optimisation selon la revendication 5, caractérisé en ce que l’étape (E6) de modification de configuration de chaîne de traction comprend en outre une mise en œuvre d’un passage de rapport descendant sur la boîte de vitesse automatique (BVA). Programme d’ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l’exécution des étapes du procédé selon l’une quelconque des revendications 5 à 6, lorsque ledit programme fonctionne sur un ordinateur (CP).