Brevet FR3127915A1 — publié le 20230414

Le procédé comprend les étapes de a) déterminer un couple minimum (CPAVmin) délivrable par un groupe motopropulseur thermique de train avant ; b) comparer le couple minimum à une consigne optimale (CVC_AV) du groupe motopropulseur thermique et respectant une répartition optimale de couple ; c) dans le cas où le couple minimum est supérieur à la consigne optimale et n’excède par un seuil haut (SVC_AV), affecter le couple minimum à une première consigne effective (CCAV) du groupe motopropulseur thermique et déterminer une deuxième consigne (CCAR) d’un groupe motopropulseur électrique de train arrière qui autorise un maintien d’une consigne de couple total (CVC) voulue par le conducteur; et d) dans le cas où le couple minimum est supérieur à la consigne optimale et excède le seuil haut, affecter le couple minimum à la première consigne et déterminer la deuxième consigne de façon à respecter la répartition optimale. Fig.2 PROCÉDÉ DE RÉPARTITION DE COUPLE MOTEUR EN PHASE DE RAMPAGE DANS UNE CHAINE DE TRACTION HYBRIDE DE VÉHICULE EN MODE 4X4 L’invention concerne de manière générale le domaine des chaines de traction hydride thermique-électrique dans les véhicules de transport terrestres tels que les véhicules automobiles. Plus particulièrement, l’invention se rapporte à un procédé de répartition de couple moteur en phase de rampage dans une chaine de traction hybride de véhicule lorsque celle-ci fonctionne en mode 4x4. Dans un véhicule hybride ayant un groupe motopropulseur couplé au train avant et un groupe motopropulseur couplé au train arrière, la consigne de couple moteur en mode 4x4 du conducteur, déterminée à partir de la position de la pédale d’accélération du véhicule, est répartie selon une proportion optimale entre le train avant et le train arrière. Cette répartition optimale du couple moteur est déterminée lors de la conception du véhicule et est théoriquement figée de façon à garantir une bonne motricité du véhicule. Ainsi, à la consigne de couple moteur du conducteur est associée une consigne de répartition de couple moteur qui attribue typiquement de façon optimale 60% de la consigne de couple moteur du conducteur au groupe motopropulseur avant et 40% de la consigne de couple moteur du conducteur au groupe motopropulseur arrière. Dans un véhicule hybride thermique-électrique, dans la majorité des situations de vie du véhicule, la répartition optimale susmentionnée en mode 4x4 de 60% et 40% de la consigne de couple moteur du conducteur pour les trains avant et arrière est généralement atteignable sans difficulté, quitte à modifier le rapport de démultiplication dans un des trains, voire dans les deux, pour y arriver. Par contre, en phase de « rampage », ou « ramping » en anglais, alors que le véhicule roule à très faible vitesse sans la possibilité de changer de rapport de démultiplication, l’entité inventive a relevé des situations où la répartition de la consigne de couple moteur du conducteur entre le train avant et le train arrière peut s’éloigner grandement de la répartition optimale susmentionnée. Dans ces situations, le couple fourni par le train équipé du moteur thermique, typiquement le train avant, peut devenir fortement majoritaire et la volonté du conducteur d’une motricité 4x4 n’est alors plus respectée. Plusieurs évènements peuvent contraindre la fourniture de couple dans le train équipé du moteur thermique et être à l’origine de l’inconvénient ci-dessus, comme par exemple l’enclenchement d’une chauffe dans un catalyseur de dépollution des gaz d’échappement qui conduit à une augmentation du couple délivré par le moteur thermique, l’incapacité par le dispositif d’embrayage couplant le moteur thermique et la boîte de vitesses à délivrer le glissement voulu, par exemple du fait de l’activation d’une protection thermique, ou un régime d’arbre primaire, déterminé par la vitesse de roulage du véhicule, qui doit être inférieur aux régimes de ralenti du moteur thermique et qui impose le glissement de l’embrayage, ou dans tout autre situation qui impose la fourniture par le train équipé du moteur thermique d’un couple supérieur à celui requis par la répartition optimale susmentionnée, par exemple, dans le cas d’une boîte de vitesse automatique avec convertisseur de couple. Le document FR2931119A1 décrit un procédé de détermination de première et deuxième valeurs de couple anticipées pour des groupes motopropulseurs thermique et électrique d’un véhicule hybride, ces valeurs de couple indiquant la volonté du conducteur et intégrant des paramètres du véhicule tels qu’une consigne de mode de rampage. Ce procédé vise essentiellement à préserver la longévité du groupe motopropulseur thermique en garantissant une bonne lubrification de celui-ci pendant des phases de démarrage lors desquelles le roulage en mode tout électrique est impossible. Le document EP3132958A1 décrit un procédé pour déterminer une répartition de couple entre un moteur thermique et un moteur électrique, de façon à compenser avec le couple du moteur électrique une phase de rupture de couple du moteur thermique, par exemple lors d’un changement de rapport de démultiplication dans la boîte de vitesse. Il est souhaitable de proposer un procédé perfectionné de répartition de couple moteur dans une chaine de traction hybride de véhicule fonctionnant en mode 4x4 ne présentant pas en phase de rampage l’inconvénient susmentionnée de l’état de la technique, à savoir, un non maintien d’une motricité 4x4 satisfaisante dans certaines situations de vie du véhicule. Selon un premier aspect, l’invention concerne un procédé de répartition de couple moteur en phase de rampage dans une chaine de traction fonctionnant en mode 4x4 d’un véhicule hybride, la chaine de traction étant du type comprenant un groupe motopropulseur thermique et un groupe motopropulseur électrique couplés respectivement à un train avant et un train arrière du véhicule. Conformément à l’invention, le procédé comprend les étapes de a) déterminer un couple minimum délivrable par le groupe motopropulseur thermique ; b) comparer le couple minimum à une consigne optimale de couple attribuable au groupe motopropulseur thermique égale à une première fraction prédéterminée d’une consigne de couple total voulue par un conducteur du véhicule et respectant une répartition optimale de couple en mode 4x4 entre les trains avant et arrière ; c) dans le cas où le couple minimum est supérieur à la consigne optimale de couple attribuable au groupe motopropulseur thermique et n’excède pas un seuil de couple haut égal à une deuxième fraction prédéterminée de la consigne de couple total voulue par le conducteur, affecter le couple minimum à une première consigne effective de couple attribuable au groupe motopropulseur thermique et déterminer une deuxième consigne effective de couple attribuable au groupe motopropulseur électrique qui autorise un maintien de la consigne de couple total voulue par le conducteur ; et d) dans le cas où le couple minimum est supérieur à la consigne optimale de couple attribuable au groupe motopropulseur thermique et excède le seuil de couple haut, affecter le couple minimum à la première consigne effective de couple et déterminer la deuxième consigne effective de couple de façon à respecter la répartition optimale de couple en mode 4x4 entre les trains avant et arrière. Selon une caractéristique particulière du procédé, la première fraction prédéterminée est égale à soixante pourcent (60%) de la consigne de couple total voulue par le conducteur. Selon une autre caractéristique particulière du procédé, la deuxième fraction prédéterminée est égale à quatre-vingt pourcent (80%) de la consigne de couple total voulue par le conducteur. Selon un autre aspect, l’invention concerne aussi un calculateur compris dans un véhicule hybride ayant une chaine de traction fonctionnant en mode 4x4 et comprenant un groupe motopropulseur thermique et un groupe motopropulseur électrique couplés respectivement à un train avant et un train arrière du véhicule, le calculateur comprenant une mémoire stockant des instructions de programme pour la mise en œuvre du procédé tel que décrit brièvement ci-dessus. Selon une autre caractéristique particulière, le calculateur est un calculateur superviseur de chaine de traction du véhicule hybride. L’invention concerne aussi un véhicule hybride ayant une chaine de traction fonctionnant en mode 4x4, comprenant un groupe motopropulseur thermique et un groupe motopropulseur électrique couplés respectivement à un train avant et un train arrière du véhicule et comprenant un calculateur tel qu’indiqué ci-dessus. D’autres avantages et caractéristiques de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée ci-dessous d’un mode de réalisation particulier de l’invention, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : La est un bloc-diagramme montrant schématiquement une architecture d’un véhicule hybride thermique-électrique dans lequel est mis en œuvre un mode de réalisation particulier du procédé selon l’invention ; et La est un logigramme montrant le traitement réalisé par le procédé selon l’invention. En référence aux Figs.1 et 2, il est maintenant décrit un mode de réalisation particulier du procédé selon l’invention. Le procédé est mis en œuvre dans un véhicule hydride thermique-électrique désigné VH. En référence plus particulièrement à la , le véhicule VH comprend une chaine de traction hybride ayant un train avant de type hybride thermique-électrique et un train arrière de type tout électrique. Le groupe motopropulseur avant hybride GMP_AV du train avant comprend essentiellement un moteur thermique MT, une machine électrique tournante de traction ME_AV, un organe de couplage CO_AV et une boîte de vitesse BV. Le groupe motopropulseur électrique arrière GMP_AR du train arrière comprend essentiellement une machine électrique tournante de propulsion ME_AR, un organe de couplage CO_AR et un réducteur de vitesse RE. Les machines électriques tournante de traction ME_AV et de propulsion ME_AR sont alimentées en énergie par un pack batterie BAT_HV, à travers un convertisseur électrique réversible de type DC/AC (non représenté). Le pack batterie BAT_HV est par exemple un pack batterie haute tension de type lithium-ion. Un calculateur superviseur VCU gère les différentes stratégies de commande de la chaine de traction hybride. Le calculateur superviseur VCU supervise le fonctionnement de la chaine de traction hybride du véhicule VH en coopérant avec d’autres calculateurs gérant différents organes fonctionnels, par des échanges d’informations et de commandes via un réseau de communication de données (non représenté), typiquement de type « CAN ». Le véhicule hybride VH est apte à rouler selon différents modes, à savoir, en mode thermique pur (le moteur MT), en mode électrique traction (la machine ME_AV), en mode hybride traction (le moteur MT et la machine ME_AV), en mode électrique propulsion (la machine ME_AR), en mode hybride 4x4 (le moteur MT - avec ou sans la machine ME_AV – et la machine ME_AR) et en mode électrique 4x4 (la machine ME_AV et la machine ME_AR). La mise en œuvre du procédé selon l’invention fait appel à un module logiciel embarqué MOD_SW qui est hébergé typiquement dans le calculateur superviseur VCU du véhicule. Comme montré à la , le module logiciel MOD_SW est implanté dans une mémoire MEM du calculateur superviseur VCU. Le module logiciel MOD_SW autorise la mise en œuvre du procédé selon l’invention par l’exécution d’instructions de code de programme par un processeur (non représenté) du calculateur superviseur VCU. Comme montré à la , le procédé selon l’invention comprend essentiellement sept étapes principales S1 à S7. A l’étape S1, le processus de traitement du module logiciel MOD_SW reçoit en entrée des consignes CVC et CH4x4 issues d’actions du conducteur sur des interfaces homme-machine du véhicule VH, à savoir ici, une pédale d’accélération et un levier de mode de motricité (non représentés) du véhicule VH. La consigne CVC est la consigne de couple moteur à la roue, dite ci-après « consigne de couple volonté conducteur », qui est calculée par la stratégie de commande de la chaine de traction hybride à partir d’un niveau d’appui sur la pédale d’accélération. La consigne CH4x4 indique qu’une motricité hybride 4x4 est demandée par le conducteur. A l’étape S2, lorsque le véhicule VH est dans une phase de rampage, le processus détermine un couple moteur de train avant minimum CPAVmin. Le couple CPAVmin est le couple moteur à la roue minimum que peut fournir le groupe motopropulseur hybride avant GMP_AV du véhicule VH compte-tenu de la situation de vie de celui-ci. A l’étape S3, le processus vérifie la capacité du groupe motopropulseur GMP_AV à respecter la répartition de couple moteur à la roue optimale en motricité 4x4 entre le train avant et le train arrière du véhicule VH pour la consigne de couple volonté conducteur CVC. Pour cela, le couple minimum CPAVmin délivrable par le groupe motopropulseur GMP_AV est comparé à une consigne optimale de couple avant volonté conducteur CVC_AV= PAV%.CVC, avec PAV% (PAV%=60% dans cet exemple) étant la proportion en pourcentage de la consigne de couple volonté conducteur CVC qui doit être attribuée au groupe motopropulseur GMP_AV pour respecter la répartition de couple optimale en motricité 4x4. Dans le cas (sortie « Y » à l’étape S3) où le couple minimum CPAVmin est inférieur à la consigne optimale de couple avant volonté conducteur CVC_AV, la répartition de couple optimale en motricité 4x4 peut être respectée pour la consigne de couple volonté conducteur CVC et le processus poursuit son traitement par l’étape S4. Dans le cas contraire (sortie « N » à l’étape S3), la répartition de couple optimale en motricité 4x4 ne peut être respectée pour la consigne de couple volonté conducteur CVC et le processus poursuit son traitement par l’étape S5. A l’étape S4, le processus affecte des valeurs respectant la répartition de couple optimale en motricité 4x4 pour la consigne de couple volonté conducteur CVC à une consigne effective de couple avant CCAV et à une consigne effective de couple arrière CCAR attribuées respectivement aux train avant et arrière du véhicule VH. La consigne effective de couple avant CCAV est égale à la consigne optimale de couple avant volonté conducteur CVC_AV=PAV%.CVC. La consigne effective de couple arrière CCAR est égale à une consigne optimale de couple arrière volonté conducteur CVC_AR=PAR%.CVC, avec la proportion PAR%=100%-PAV% égale ici à 40%. A l’étape S5, le processus compare le couple minimum CPAVmin délivrable par le groupe motopropulseur GMP_AV à un seuil haut de consigne de couple avant volonté conducteur SVC_AV= SAV%.CVC, avec SAV%=80% dans cet exemple. La proportion SAV% est la proportion maximum en pourcentage de la consigne de couple volonté conducteur CVC qui doit être assurée par le groupe motopropulseur GMP_AV pour que la motricité du véhicule VH en 4x4, bien que non optimale, puisse néanmoins être considérée comme effective dans un mode 4x4 dégradé. Dans le cas (sortie « Y » à l’étape S5) où le couple minimum CPAVmin est inférieur au seuil haut de consigne de couple avant volonté conducteur SVC_AV, le processus poursuit son traitement par l’étape S6. Dans le cas contraire (sortie « N » à l’étape S5), le processus poursuit son traitement par l’étape S7. A l’étape S6, le processus affecte le couple minimum CPAVmin à la consigne effective de couple avant CCAV et la différence de couple CVC-CPAVmin à la consigne effective de couple arrière CCAR. La chaine de traction hydride du véhicule VH fonctionne alors dans le mode 4x4 dégradé susmentionné et délivre un couple moteur total qui est égal à la consigne de couple volonté conducteur CVC. A l’étape S7, le processus affecte le couple minimum CPAVmin à la consigne effective de couple avant CCAV. La consigne effective de couple arrière CCAR est calculée à partir de CCAV=CPAVmin pour avoir la répartition de couple optimale en motricité 4x4, avec l’égalité CCAR=PAR%.(CPAVmin/PAV%). La chaine de traction hydride du véhicule VH fonctionne alors pleinement en mode 4x4, en délivrant un couple moteur total supérieur à minima à la consigne de couple volonté conducteur CVC. Dans la présente invention, il est considéré pendant la phase de rampage que le choix du conducteur d’une motricité 4x4 est prioritaire sur le respect strict de la consigne de couple total découlant de l’appui sur la pédale d’accélération. La motricité 4x4 est considérée effective et la consigne de couple total du conducteur est respectée tant que le couple moteur attribuable au groupe motopropulseur avant n’excède pas exagérément la consigne de couple avant découlant de la répartition de couple optimale. Dans le cas contraire, une motricité 4x4 respectant la répartition de couple optimale est calculée en acceptant une augmentation à minima de la consigne de couple total par rapport à celle voulue par le conducteur. L’invention ne se limite pas au mode de réalisation particulier qui a été décrit ici à titre d’exemple. L’homme du métier, selon les applications de l’invention, pourra apporter différentes modifications et variantes entrant dans le champ de protection de l’invention. Procédé de répartition de couple moteur en phase de rampage dans une chaine de traction fonctionnant en mode 4x4 d’un véhicule hybride (VH), ladite chaine de traction étant du type comprenant un groupe motopropulseur thermique (GMP_AV) et un groupe motopropulseur électrique (GMP_AR) couplés respectivement à un train avant et un train arrière dudit véhicule (VH), comprenant les étapes de a) déterminer (S2) un couple minimum (CPAVmin) délivrable par ledit groupe motopropulseur thermique (GMP_AV) ; b) comparer (S3) ledit couple minimum (CPAVmin) à une consigne optimale de couple (CVC_AV) attribuable audit groupe motopropulseur thermique (GMP_AV) égale à une première fraction prédéterminée (PAV%) d’une consigne de couple total (CVC) voulue par un conducteur dudit véhicule (VH) et respectant une répartition optimale de couple en mode 4x4 entre lesdits trains avant et arrière ; c) dans le cas (S3, N) où ledit couple minimum (CPAVmin) est supérieur à ladite consigne optimale de couple (CVC_AV) attribuable audit groupe motopropulseur thermique (GMP_AV) et n’excède pas (S5, Y) un seuil de couple haut (SVC_AV) égal à une deuxième fraction prédéterminée (SAV%) de ladite consigne de couple total (CVC) voulue par ledit conducteur, affecter (S6) ledit couple minimum (CPAVmin) à une première consigne effective de couple (CCAV) attribuable audit groupe motopropulseur thermique (GMP_AV) et déterminer une deuxième consigne effective de couple (CCAR) attribuable audit groupe motopropulseur électrique (GMP_AR) qui autorise un maintien de ladite consigne de couple total (CCV) voulue par ledit conducteur ; et d) dans le cas (S3, N) où ledit couple minimum (CPAVmin) est supérieur à ladite consigne optimale de couple (CVC_AV) attribuable audit groupe motopropulseur thermique (GMP_AV) et excède (S5, N) ledit seuil de couple haut (SVC_AV), affecter (S7) ledit couple minimum (CPAVmin) à ladite première consigne effective de couple (CCAV) et déterminer ladite deuxième consigne effective de couple (CCAR) de façon à respecter ladite répartition optimale de couple en mode 4x4 entre lesdits trains avant et arrière. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite première fraction prédéterminée (PAV%) est égale à soixante pourcent (60%) de ladite consigne de couple total (CVC) voulue par ledit conducteur. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite deuxième fraction prédéterminée (SAV%) est égale à quatre-vingt pourcent (80%) de ladite consigne de couple total (CVC) voulue par ledit conducteur. Calculateur (VCU) compris dans un véhicule hybride (VH) ayant une chaine de traction fonctionnant en mode 4x4 et comprenant un groupe motopropulseur thermique (GMP_AV) et un groupe motopropulseur électrique (GMP_AR) couplés respectivement à un train avant et un train arrière dudit véhicule (VH), caractérisé en ce qu’il comprend une mémoire (MEM) stockant des instructions de programme (MOD_SW) pour la mise en œuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3. Calculateur selon la revendication 4, caractérisé en ce qu’il est formé par un calculateur superviseur de chaine de traction (VCU) dudit véhicule hybride (VH). Véhicule hybride (VH) ayant une chaine de traction fonctionnant en mode 4x4 et comprenant un groupe motopropulseur thermique (GMP_AV) et un groupe motopropulseur électrique (GMP_AR) couplés respectivement à un train avant et un train arrière dudit véhicule (VH), caractérisé en ce qu’il comprend un calculateur (VCU) selon la revendication 4 ou 5.