Brevet FR3130701A1 — publié le 20230623

Dispositif et procédé de commande pour une transmission électrohydraulique Système d’entrainement pour organe de déplacement de véhicule, caractérisé en ce qu’il comprend : - une pompe hydraulique (30) à cylindrée variable - un moteur hydraulique (40), adapté pour entrainer en rotation ledit organe de déplacement, - un moteur électrique (10), adapté pour entrainer la pompe hydraulique (30), - une source de puissance électrique (12), un contrôleur (20) configuré de manière à, en fonction d’une consigne, piloter la cylindrée de la pompe hydraulique (30) et la vitesse de rotation du moteur électrique (10) de manière à réaliser la consigne tout en conservant une vitesse de rotation (Vm) du moteur électrique (10) supérieure à une valeur seuil inférieure (Vmin). Figure pour l’abrégé : Fig. 2. dispositif et procédé de commande pour une transmission électrohydraulique Le présent exposé concerne un dispositif et un procédé de commande pour une transmission électrique, notamment pour un véhicule électrique, et en particulier pour un dispositif d’assistance temporaire. On connait différentes solutions proposant d’intégrer un dispositif d’entrainement électrohydraulique pour des véhicules ou engins ayant un moteur primaire thermique ou un moteur primaire électrique. Différentes architectures de transmissions ont ainsi été proposées pour réaliser l’entrainement d’un véhicule, notamment d’un véhicule associant des éléments d’entrainement hydrauliques avec des éléments thermiques ou électriques, et en particulier pour le cas d’une assistance temporaire à l’aide d’une assistance hydraulique, par exemple électrohydraulique. Cependant, les différentes architectures proposées posent des problématiques en termes d’optimisation et de mise en œuvre, du fait de l’absence de procédé ou de système de pilotage spécifique et également en raison des spécificités des différents éléments qui ont des plages de fonctionnement optimales distinctes. La présente invention vise ainsi à répondre au moins partiellement à ces problématiques. La présente invention concerne ainsi un système d’entrainement pour organe de déplacement de véhicule, caractérisé en ce qu’il comprend - une pompe hydraulique à cylindrée variable - un moteur hydraulique, adapté pour entrainer en rotation ledit organe de déplacement, le moteur hydraulique étant alimenté par la pompe hydraulique via un circuit hydraulique en boucle fermée, - un moteur électrique, adapté pour entrainer la pompe hydraulique, - une source de puissance électrique, adaptée pour alimenter le moteur électrique, un contrôleur configuré de manière à, en fonction d’une consigne, piloter la cylindrée de la pompe hydraulique et la vitesse de rotation du moteur électrique de manière à réaliser la consigne tout en conservant une vitesse de rotation du moteur électrique supérieure à une valeur seuil inférieure. Selon un exemple, la consigne est une consigne de couple délivré par le moteur électrique et/ou une consigne de débit délivré par la pompe hydraulique. Selon un exemple, le contrôleur est configuré de manière à piloter la cylindrée de la pompe hydraulique et la vitesse de rotation du moteur électrique de manière à réaliser la consigne en maximisant le rendement de la pompe hydraulique tout en conservant une vitesse de rotation du moteur électrique supérieure à la valeur seuil inférieure . Selon un exemple, le contrôleur est configuré de manière à piloter la cylindrée de la pompe hydraulique et la vitesse de rotation du moteur électrique de manière à réaliser la consigne et à maximiser le couple délivré par le moteur électrique tout en conservant une vitesse de rotation du moteur électrique supérieure à la valeur seuil inférieure et une cylindrée de la pompe hydraulique supérieure à une valeur de seuil inférieur. Selon un exemple, le système comprend en outre un capteur de température, et la valeur seuil inférieure est déterminée par le contrôleur en fonction de la valeur de température mesurée par le capteur de température. Selon un exemple, le moteur hydraulique est un moteur hydraulique à cylindrée fixe. Le système peut également comprendre un capteur de vitesse de rotation de l’organe de déplacement, le contrôleur étant alors configuré de manière à : - si la vitesse de rotation de l’organe de déplacement est comprise entre 0 et un premier seuil, piloter la cylindrée de la pompe hydraulique de manière à réaliser la consigne tout en conservant une vitesse de rotation du moteur électrique égale à la valeur seuil inférieure. Selon un exemple, le contrôleur est configuré de manière à, - si la vitesse de rotation de l’organe de déplacement est supérieure au premier seuil et inférieure à un second seuil, piloter la vitesse de rotation du moteur électrique de manière à réaliser la consigne en maintenant la cylindrée de la pompe hydraulique égale à une première valeur de cylindrée. Selon un exemple, le contrôleur est configuré de manière à, - si la vitesse de rotation de l’organe de déplacement est supérieure au premier seuil et inférieure à un second seuil, piloter la vitesse de rotation du moteur électrique de manière à réaliser la consigne en maintenant la cylindrée de la pompe hydraulique égale à une première valeur de cylindrée, - si la vitesse de rotation de l’organe de déplacement est supérieure au second seuil, piloter la cylindrée de la pompe hydraulique et la vitesse de rotation du moteur électrique de manière à réaliser la consigne en maximisant la vitesse de rotation du moteur électrique. Le présent exposé concerne également un véhicule comprenant un tel système. Selon un exemple, le véhicule comprend un essieu primaire entrainé par un moteur primaire, et un essieu secondaire adapté pour être sélectivement entrainé par ledit système d’entrainement. L’invention concerne également un procédé de pilotage d’un système d’entrainement pour un organe de déplacement de véhicule, ledit système d’entrainement comprenant - une pompe hydraulique à cylindrée variable - un moteur hydraulique , adapté pour entrainer en rotation ledit organe de déplacement, le moteur hydraulique étant alimenté par la pompe hydraulique via un circuit hydraulique en boucle fermée, - un moteur électrique, adapté pour entrainer la pompe hydraulique, - une source de puissance électrique, adaptée pour alimenter le moteur électrique, ledit procédé étant caractérisé en ce qu’en fonction d’une consigne, on pilote la cylindrée de la pompe hydraulique et la vitesse de rotation du moteur électrique de manière à réaliser la consigne tout en conservant une vitesse de rotation du moteur électrique supérieure à une valeur seuil inférieure. Selon un exemple, on pilote la cylindrée de la pompe hydraulique et la vitesse de rotation du moteur électrique de manière à réaliser la consigne en maximisant le rendement total de la pompe hydraulique et du moteur électrique tout en conservant une vitesse de rotation du moteur électrique supérieure à la valeur seuil inférieure. Selon un exemple, on pilote la cylindrée de la pompe hydraulique et la vitesse de rotation du moteur électrique de manière à réaliser la consigne et à maximiser le couple délivré par le moteur électrique tout en conservant une vitesse de rotation du moteur électrique supérieure à la valeur seuil inférieure et une cylindrée de la pompe hydraulique supérieure à une valeur de seuil inférieur. Selon un exemple, on mesure une valeur de température, et on détermine la valeur seuil inférieure en fonction de ladite valeur de température ainsi mesurée. Selon un exemple, on détermine la vitesse de rotation de l’organe de déplacement, - si la vitesse de rotation de l’organe de déplacement est comprise entre 0 et un premier seuil, on pilote la cylindrée de la pompe hydraulique de manière à réaliser la consigne tout en conservant une vitesse de rotation du moteur électrique supérieure à la valeur seuil inférieure. Selon un exemple, - si la vitesse de rotation de l’organe de déplacement est supérieure au premier seuil et inférieure à un second seuil, on pilote la vitesse de rotation du moteur électrique de manière à réaliser la consigne en maintenant la cylindrée de la pompe hydraulique égale à une première valeur de cylindrée. Selon un exemple, - si la vitesse de rotation de l’organe de déplacement est supérieure au premier seuil et inférieure à un second seuil, on pilote la vitesse de rotation du moteur électrique de manière à réaliser la consigne en maintenant la cylindrée de la pompe hydraulique égale à une première valeur de cylindrée, - si la vitesse de rotation de l’organe de déplacement est supérieure au second seuil, on pilote la cylindrée de la pompe hydraulique et la vitesse de rotation du moteur électrique de manière à réaliser la consigne en maximisant la vitesse de rotation du moteur électrique. Selon un exemple, le pilotage de la pompe hydraulique et du moteur électrique est réalisé au moyen de tables de points de fonctionnement prédéterminés de la pompe hydraulique et du moteur électrique stockées dans une unité de mémoire, de manière à maximiser le rendement total de la pompe hydraulique et du moteur électrique. En permettant une utilisation optimisée du couple moteur électrique - pompe à cylindrée variable, l’invention telle que proposée évite les zones de mauvais fonctionnement pouvant endommager les composants, et permet un meilleur rendement global de la chaine de transmission, donc une économie de l’énergie électrique embarquée, et une meilleure autonomie de la machine. Elle permet également de minimiser la taille du moteur électrique requis au vu du couple demandé. L’invention s’applique à toute machine ou engin ayant une chaine de traction ou un entrainement électrique, en particulier les machines agricoles, par exemple les tracteurs et pulvérisateurs automoteurs, et les machines de chantier, par exemples compacteurs, élévateurs, nacelles, pelles mécaniques, chargeur, bouteurs (ou bulldozer selon l’appellation usuelle) , véhicules, en particulier les poids lourds, camions et les remorques assistées. L’invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description détaillée faite ci-après de différents modes de réalisation de l’invention donnés à titre d’exemples non limitatifs. La représente schématiquement un véhicule ou engin muni d’un système hydro électrique d’entrainement d’essieu. La est un graphique qui illustre schématiquement le pilotage selon un aspect de l’invention. La schématise les étapes d’un procédé de pilotage selon un aspect de l’invention. La présente un exemple de système selon un aspect de l’invention. Sur l’ensemble des figures, les éléments en commun sont repérés par des références numériques identiques. Système d’entrainement pour organe de déplacement de véhicule, caractérisé en ce qu’il comprend - une pompe hydraulique (30) à cylindrée variable - un moteur hydraulique (40), adapté pour entrainer en rotation ledit organe de déplacement, le moteur hydraulique (40) étant alimenté par la pompe hydraulique (30) via un circuit hydraulique en boucle fermée, - un moteur électrique (10), adapté pour entrainer la pompe hydraulique (30), - une source de puissance électrique (12), adaptée pour alimenter le moteur électrique (10), un contrôleur (20) configuré de manière à, en fonction d’une consigne, piloter la cylindrée de la pompe hydraulique (30) et la vitesse de rotation du moteur électrique (10) de manière à réaliser la consigne tout en conservant une vitesse de rotation (Vm) du moteur électrique (10) supérieure à une valeur seuil inférieure (Vmin). Système selon la revendication 1, et dans lequel le contrôleur (20) est configuré de manière à piloter la cylindrée de la pompe hydraulique (30) et la vitesse de rotation du moteur électrique (10) de manière à réaliser la consigne en maximisant le rendement total de la pompe hydraulique (30) et du moteur électrique (10) tout en conservant une vitesse de rotation du moteur électrique (10) supérieure à la valeur seuil inférieure (Vmin). Système selon la revendication 1, dans lequel le contrôleur (20) est configuré de manière à piloter la cylindrée de la pompe hydraulique (30) et la vitesse de rotation du moteur électrique (10) de manière à réaliser la consigne et à maximiser le couple délivré par le moteur électrique (10) tout en conservant une vitesse de rotation du moteur électrique (10) supérieure à la valeur seuil inférieure (Vmin) et une cylindrée de la pompe hydraulique (30) supérieure à une valeur de seuil inférieur (C1). Système selon la revendication 1, comprenant en outre un capteur de température (24), et dans lequel la valeur seuil inférieure (Vmin) est déterminée par le contrôleur (20) en fonction de la valeur de température mesurée par le capteur de température (24). Système selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le moteur hydraulique (40) est un moteur hydraulique à cylindrée fixe. Système selon l’une des revendications 1 à 5, comprenant un capteur de vitesse (26) de rotation de l’organe de déplacement, et dans lequel le contrôleur (20) est configuré de manière à : - si la vitesse de rotation de l’organe de déplacement est comprise entre 0 et un premier seuil (S1), piloter la cylindrée de la pompe hydraulique (30) de manière à réaliser la consigne tout en conservant une vitesse de rotation du moteur électrique (10) égale à la valeur seuil inférieure (Vmin). Système selon la revendication 6, dans lequel le contrôleur (20) est configuré de manière à, - si la vitesse de rotation de l’organe de déplacement est supérieure au premier seuil (S1) et inférieure à un second seuil (S2), piloter la vitesse de rotation du moteur électrique (10) de manière à réaliser la consigne en maintenant la cylindrée de la pompe hydraulique (30) égale à une première valeur de cylindrée (C1). Système selon la revendication 6, dans lequel le contrôleur (20) est configuré de manière à, - si la vitesse de rotation de l’organe de déplacement est supérieure au premier seuil (S1) et inférieure à un second seuil (S2), piloter la vitesse de rotation du moteur électrique (10) de manière à réaliser la consigne en maintenant la cylindrée de la pompe hydraulique (30) égale à une première valeur de cylindrée (C1), - si la vitesse de rotation de l’organe de déplacement est supérieure au second seuil (S2), piloter la cylindrée de la pompe hydraulique (30) et la vitesse de rotation du moteur électrique (10) de manière à réaliser la consigne en maximisant la vitesse de rotation du moteur électrique (10). Véhicule comprenant un système selon l’une des revendications précédentes. Véhicule selon la revendication 9, comprenant un essieu primaire entrainé par un moteur primaire, et un essieu secondaire adapté pour être sélectivement entrainé par ledit système d’entrainement. Procédé de pilotage d’un système d’entrainement pour un organe de déplacement de véhicule, ledit système d’entrainement comprenant - une pompe hydraulique (30) à cylindrée variable - un moteur hydraulique (40), adapté pour entrainer en rotation ledit organe de déplacement, le moteur hydraulique (40) étant alimenté par la pompe hydraulique (30) via un circuit hydraulique en boucle fermée, - un moteur électrique (10), adapté pour entrainer la pompe hydraulique, - une source de puissance électrique (12), adaptée pour alimenter le moteur électrique (10), ledit procédé étant caractérisé en ce qu’en fonction d’une consigne, on pilote la cylindrée de la pompe hydraulique (30) et la vitesse de rotation du moteur électrique (10) de manière à réaliser la consigne tout en conservant une vitesse de rotation du moteur électrique (10) supérieure à une valeur seuil inférieure (Vmin). Procédé selon la revendication 11, dans lequel on pilote la cylindrée de la pompe hydraulique (30) et la vitesse de rotation du moteur électrique (10) de manière à réaliser la consigne en maximisant le rendement total de la pompe hydraulique (30) et du moteur électrique (10) tout en conservant une vitesse de rotation du moteur électrique (10) supérieure à la valeur seuil inférieure (Vmin). Procédé selon la revendication 11, dans lequel on pilote la cylindrée de la pompe hydraulique (30) et la vitesse de rotation du moteur électrique (10) de manière à réaliser la consigne et à maximiser le couple délivré par le moteur électrique (10) tout en conservant une vitesse de rotation du moteur électrique (10) supérieure à la valeur seuil inférieure (Vmin) et une cylindrée de la pompe hydraulique (30) supérieure à une valeur de seuil inférieur (C1). Procédé selon l’une des revendications 11 à 13, dans lequel on détermine, estime ou mesure une valeur de température, et on détermine la valeur seuil inférieure (Vmin) en fonction de ladite valeur de température ainsi mesurée. Procédé selon l’une des revendications 11 à 14, dans lequel on détermine la vitesse de rotation de l’organe de déplacement, - si la vitesse de rotation de l’organe de déplacement est comprise entre 0 et un premier seuil (S1), on pilote la cylindrée de la pompe hydraulique (30) de manière à réaliser la consigne tout en conservant une vitesse de rotation du moteur électrique (10) supérieure à la valeur seuil inférieure (Vmin). Procédé selon la revendication 15, dans lequel si la vitesse de rotation de l’organe de déplacement est supérieure au premier seuil (S1) et inférieure à un second seuil (S2), on pilote la vitesse de rotation du moteur électrique (10) de manière à réaliser la consigne en maintenant la cylindrée de la pompe hydraulique (30) égale à une première valeur de cylindrée (C1). Procédé selon la revendication 15, dans lequel - si la vitesse de rotation de l’organe de déplacement est supérieure au premier seuil (S1) et inférieure à un second seuil (S2), on pilote la vitesse de rotation du moteur électrique (10) de manière à réaliser la consigne en maintenant la cylindrée de la pompe hydraulique (30) égale à une première valeur de cylindrée (C1), - si la vitesse de rotation de l’organe de déplacement est supérieure au second seuil (S2), on pilote la cylindrée de la pompe hydraulique (30) et la vitesse de rotation du moteur électrique (10) de manière à réaliser la consigne en maximisant la vitesse de rotation du moteur électrique (10). Procédé selon l’une des revendications 11 à 17, dans lequel le pilotage de la pompe hydraulique (30) et du moteur électrique (10) est réalisé au moyen de tables définissant une pluralité de points de fonctionnement prédéterminés de la pompe hydraulique (30) et du moteur électrique (10) stockées dans une unité de mémoire (22), de manière à maximiser le rendement total de la pompe hydraulique (30) et du moteur électrique (10).