Brevet FR3148201A1 — publié le 20241101

Un aspect de l’invention concerne un procédé 100 de commande de trains de roues avant et arrière d’un groupe motopropulseur d’un véhicule comportant les étapes de : Déterminer 101 une consigne de couple conducteur ; Déterminer 102 un ratio de répartition de ladite consigne de couple conducteur entre lesdits trains de roues avant et arrière ; Déterminer 103 une dérivée dudit ratio de répartition ; Déterminer 104 une dérivée d’un gradient de couple à appliquer sur ledit train de roues avant et une dérivée d’un gradient de couple à appliquer sur ledit train de roues arrière en fonction de ladite consigne, dudit ratio et de ladite dérivée dudit ratio déterminés ; Filtrer 105 lesdites dérivées d’un gradient de couple ; Piloter 106 les couples appliqués sur lesdits trains de roues avant et arrière en fonction desdites dérivées d’un gradient de couple filtrées. Figure 4 PROCÉDÉ DE COMMANDE DE TRAINS DE ROUES D'UN GROUPE MOTOPROPULSEUR D’UN VÉHICULE AUTOMOBILE La présente invention porte sur un procédé de commande d’un train de roues avant et d’un train de roues arrière d'un groupe motopropulseur d’un véhicule automobile quatre roues motrices. L'invention trouve une application avec un groupe motopropulseur d’un véhicule automobile quatre roues motrices de type électrique, hybride ou thermique. De façon connue en soi, un groupe motopropulseur hybride de type 4x4 peut comporter un train de roues avant comprenant au moins un organe moteur, à savoir un moteur thermique et/ou un moteur électrique de traction. Un dispositif de couplage et de découplage permet d'assurer sélectivement le couplage et le découplage du moteur thermique et/ou du moteur électrique de traction avec le train de roues avant. Le dispositif de couplage et de découplage prend par exemple la forme d'une boîte de vitesses notamment de type automatique. Afin de pouvoir isoler le moteur électrique de traction par rapport au moteur thermique lors d'un mode de roulage électrique pur, un embrayage est interposé entre le moteur thermique et le moteur électrique de traction. Par ailleurs, un train de roues arrière peut comporter un deuxième moteur électrique de traction associé à un réducteur de vitesse et à un dispositif de couplage et de découplage du deuxième moteur électrique de traction avec les roues arrière du véhicule. Le dispositif de couplage et de découplage peut être constitué par un dispositif à crabot, un embrayage ou une boîte de vitesses. Afin de diminuer les oscillations de la chaîne de traction lors du passage des jeux mécaniques présents dans la chaine de traction, il est connu d’implémenter une fonction de filtre d’agrément préventif permettant de filtrer la consigne de couple du conducteur brut. Cette fonction présente donc une action de correction préventive sur les oscillations générées par ce passage des jeux mécaniques. Cette fonction permet d’améliorer sensiblement l’agrément longitudinal du véhicule automobile. Plus particulièrement, comme illustré à la , afin de diminuer ce phénomène d’oscillation, il est connu de répartir une consigne de couple du conducteur 1 permettant d'obtenir une accélération souhaitée du véhicule en une consigne de couple du train de roues avant non filtrée 2 et une consigne de couple du train de roues arrière non filtrée 3. La consigne de couple du train de roues avant non filtrée 2 est ensuite filtrée au moyen d’un premier filtre d’agrément préventif 4 et la consigne de couple du train de roues arrière non filtrée 3 est également filtrée au moyen d’un deuxième filtre d’agrément préventif 5. Selon cette mise en œuvre, la répartition de la consigne de couple du conducteur 1 est effectuée en amont des premier et deuxième filtres d’agrément préventif 4, 5. Lorsque la demande de couple conducteur est constante, il est possible que la répartition de couple entre le train de roues avant et le train de roues arrière soit modifiée automatiquement par un calculateur du véhicule, par exemple à la suite d’une surchauffe du moteur électrique avant. Dans une telle situation, un désagrément peut être perçu par le conducteur du fait d’une dynamique de couple entre le train de roues avant et le train de roues arrière différente. Ce désagrément peut être généré par un ralentissement du véhicule sur une route plate alors que le conducteur demande un couple constant. Cette intervention du calculateur peut être intrusive vis-à-vis du conducteur. La permet d’illustrer ce phénomène. La courbe C6 illustre la consigne de couple du conducteur. La courbe C7 illustre le couple appliqué sur le train de roues avant et la courbe C8 illustre le couple appliqué sur le train de roues arrière. La courbe C9 représente la vitesse du véhicule. Ainsi, on peut voir une modification de la vitesse du véhicule alors que la consigne de couple du conducteur est constante. Plus particulièrement, lors d’un changement de la répartition de couple 80Nm => 20Nm sur le train de roues avant et 20Nm => 80Nm sur le train de roues arrière, on peut voir que la dynamique de couple sur le train de roues avant est plus rapide que sur le train de roues arrière. Autrement dit, le changement de couple effectué sur le train de roues avant est plus rapide que le changement de couple effectué sur le train de roues arrière. Ce phénomène illustré par T1 peut s’expliquer par le fait que ce ne soit pas le même moteur électrique ou par la dispersion mécanique. Ces dynamiques de couple différentes ont un impact sur la vitesse du véhicule alors que ce n’est pas la volonté du conducteur. Le but de l'invention est notamment de proposer un procédé permettant d’éviter ce type de désagrément dû à un changement de répartition de couple entre le train de roues avant et le train de roues arrière. Dans ce contexte, l’invention se rapporte ainsi, dans son acceptation la plus large, à un procédé de commande d’un train de roues avant et d’un train de roues arrière d'un groupe motopropulseur d'un véhicule automobile quatre roues motrices comportant les étapes, exécutées par des moyens de contrôle du groupe motopropulseur, de : Déterminer une consigne de couple du conducteur ; Déterminer un ratio de répartition de ladite consigne de couple du conducteur entre le train de roues avant et le train de roues arrière ; Déterminer une dérivée dudit ratio de répartition ; Déterminer une dérivée d’un gradient de couple à appliquer sur le train de roues avant et une dérivée d’un gradient de couple à appliquer sur le train de roues arrière, ladite dérivée d’un gradient de couple à appliquer sur le train de roues avant et ladite dérivée d’un gradient de couple à appliquer sur le train de roues arrière étant fonction de ladite consigne de couple du conducteur, dudit ratio de répartition et de ladite dérivée du ratio de répartition déterminés ; Filtrer ladite dérivée d’un gradient de couple à appliquer sur le train de roues avant et ladite dérivée d’un gradient de couple à appliquer sur le train de roues arrière pour éviter des oscillations sur les trains de roues avant et arrière ; Piloter un couple appliqué sur le train de roues avant en fonction de ladite dérivée d’un gradient de couple à appliquer sur le train de roues avant filtrée et un couple appliqué sur le train de roues arrière en fonction de ladite dérivée d’un gradient de couple à appliquer sur le train de roue arrière filtrée. La dynamique de couple représente la capacité d’un moteur à fournir un gradient de couple d’incrément (c’est-à-dire moteur) ou un gradient de couple de décrément (c’est-à-dire frein moteur). La dynamique de couple varie donc d’un moteur à un autre soit car ce n’est pas le même moteur, soit car il y a de la dispersion mécanique. Grâce à l’étape de déterminer les dérivées d’un gradient de couple à appliquer sur les trains de roues avant et arrière, un contrôle de la dynamique de couple de chaque train de roues préalable à l’étape de filtrage est réalisé dans l’objectif de respecter la consigne de couple du conducteur. Ainsi, la volonté de couple demandé par le conducteur est respectée. Plus particulièrement, grâce à l’invention, si la consigne de couple du conducteur est constante, que la route est plate et que la répartition de couple est modifiée, aucune modification de la vitesse du véhicule ne se produira malgré le changement de répartition de couple entre le train de roues avant et arrière. Outre les caractéristiques qui viennent d’être évoquées dans le paragraphe précédent, le procédé selon l’invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles. Selon un aspect non limitatif de l’invention, la dérivée d’un gradient de couple à appliquer sur le train de roues avant est définie par la fonction suivante : Avec : = Dérivée d’un gradient de couple à appliquer sur le train de roues avant ; = Consigne de couple du conducteur ; = Dérivée d’un couple motopropulseur prédéterminé ; = Ratio de répartition de ladite consigne de couple du conducteur à appliquer sur le train de roues avant ; = Dérivée dudit ratio de répartition de ladite consigne de couple du conducteur à appliquer sur le train de roues avant. Selon un aspect non limitatif de l’invention, la dérivée d’un gradient de couple à appliquer sur le train de roues arrière est définie par la fonction suivante : Avec : = Dérivée d’un gradient de couple à appliquer sur le train de roues arrière ; = Consigne de couple du conducteur ; = Dérivée d’un couple motopropulseur prédéterminé ; = Ratio de répartition de ladite consigne de couple du conducteur à appliquer sur le train de roues avant ; = Dérivée dudit ratio de répartition de ladite consigne de couple du conducteur à appliquer sur le train de roues avant. Selon un aspect non limitatif de l’invention, la dérivée d’un gradient de couple à appliquer sur le train de roues avant et la dérivée d’un gradient de couple à appliquer sur le train de roues arrière déterminées sont limitées par des valeurs de dérivée de couple motopropulseur prédéterminées. Selon un aspect non limitatif de l’invention, l’étape de déterminer un ratio de répartition de la consigne de couple du conducteur entre un train de roues avant et un train de roues arrière est effectuée en fonction de critères énergétiques. Selon un aspect non limitatif de l’invention, les étapes du procédé sont réitérées périodiquement selon une période comprise entre 1ms et 20ms. Un autre aspect de l’invention se rapporte à des moyens de contrôle comportant une mémoire stockant des instructions logicielles pour la mise en œuvre du procédé défini selon l'un quelconque des aspects de l’invention précités. Un aspect de l’invention se rapporte à un groupe motopropulseur d'un véhicule automobile quatre roues motrices comportant des moyens de contrôles tels que ceux précités. Le groupe motopropulseur peut être électrique, hybride ou thermique. L’invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent. illustre, de façon schématique, un filtrage d’un couple appliqué sur un train de roues avant et d’un couple appliqué sur un train de roues arrière selon l’état de la technique. illustre, de façon schématique, des courbes permettant d’illustrer une dynamique de couple découlant de la mise en œuvre du filtrage illustré à la . illustre, de façon schématique, un groupe motopropulseur d'un véhicule automobile quatre roues motrices selon un exemple de réalisation de l’invention. illustre un exemple d’exécution des étapes d’un procédé selon l’invention. illustre un changement de répartition de couple entre un train de roues avant et un train de roues arrière d’un groupe motopropulseur d'un véhicule effectué grâce au procédé selon l’invention. Sauf précision contraire, un même élément apparaissant sur des figures différentes présente une référence unique. Les figures 1 et 2 ont été décrites dans le préambule de la description. La illustre un groupe motopropulseur 10 d'un véhicule automobile quatre roues motrices comportant des moyens de contrôle 11 agencés pour exécuter les étapes du procédé de commande d’un train de roues avant et d’un train de roues arrière du groupe motopropulseur selon l’invention. Selon un exemple de réalisation non limitatif, les moyens de contrôle 11 sont formés par une unité de contrôle véhicule, également dénommée VCU (pour Vehicle Control Unit en anglais). Les moyens de contrôle 11 comportent au moins un processeur et au moins une mémoire stockant des instructions logicielles pour la mise en œuvre du procédé selon l'invention. Le groupe motopropulseur 10 est de type hybride et comporte un train de roues avant 12 comprenant un moteur thermique 13 et un premier moteur électrique de traction 14. Un dispositif 15 de couplage et de découplage permet d'assurer sélectivement le couplage et le découplage du moteur thermique 13 et/ou du premier moteur électrique de traction 14 avec le train de roues avant 12. Le dispositif 15 de couplage et de découplage prend la forme d'une boîte de vitesses. Afin de pouvoir isoler le premier moteur électrique de traction 14 par rapport au moteur thermique 13 lors d'un mode de roulage électrique pur, un embrayage 16 est interposé entre le moteur thermique 13 et le premier moteur électrique de traction 14. Par ailleurs, le groupe motopropulseur 10 comporte également un train de roues arrière 17 muni d’un deuxième moteur électrique de traction 18 associé à un réducteur de vitesse 19 et un dispositif 20 de couplage et de découplage du deuxième moteur électrique de traction 18 avec les roues arrière du groupe motopropulseur 10. Le dispositif 20 de couplage et de découplage peut être constitué par un dispositif à crabot, un embrayage ou une boîte de vitesses. La illustre, de façon schématique, les étapes d’un exemple de mise en œuvre du procédé 100 selon l’invention. Les étapes sont exécutées par les moyens de contrôle 11 du groupe motopropulseur 10. Le procédé 100 comporte une étape de déterminer 101 une consigne de couple du conducteur. Cette consigne de couple du conducteur est également dénommée consigne IVC (pour "Interprétation Volonté Conducteur"). Cette consigne de couple du conducteur correspond à la consigne de couple du conducteur permettant d'obtenir une accélération souhaitée du véhicule et peut être transmise d’un capteur de position de la pédale d’accélérateur du véhicule aux moyens de contrôle 11. Le procédé 100 comporte également une étape de déterminer 102 un ratio de répartition de la consigne de couple du conducteur entre le train de roues avant 12 et le train de roues arrière 17 du groupe motopropulseur 10. Le ratio de répartition de la consigne de couple peut être déterminé en fonction de critères énergétiques, comme un état de charge de la batterie de traction du véhicule ou une température élevée du premier ou deuxième moteur électrique de traction 14, 18 limitant leur performance. Le ratio de répartition peut être transmis aux moyens de contrôle 11 par un module (non illustré) extérieur aux moyens de contrôle 11. Le procédé 100 comporte ensuite une étape de déterminer 103 une dérivée du ratio de répartition de la consigne de couple du conducteur entre le train de roues avant 12 et le train de roues arrière 17 du groupe motopropulseur 10. Cette dérivée peut être calculée par les moyens de contrôle 11 ou transmise aux moyens de contrôle 11 par le module extérieur aux moyens de contrôle 11. En fonction de la consigne de couple du conducteur, du ratio de répartition et de la dérivée du ratio de répartition déterminés par les moyens de contrôle 11, le procédé 100 comporte une étape de déterminer 104 une dérivée d’un gradient de couple à appliquer sur le train de roues avant 12 et une dérivée d’un gradient de couple à appliquer sur le train de roues arrière 17. Selon un exemple de réalisation non limitatif, la dérivée d’un gradient de couple à appliquer sur le train de roues avant 12 est définie par la fonction suivante : Avec : = Dérivée d’un gradient de couple à appliquer sur le train de roues avant 12 ; = Consigne de couple du conducteur ; = Dérivée d’un couple motopropulseur prédéterminé ; = Ratio de répartition de la consigne de couple du conducteur à appliquer sur le train de roues avant 12 ; = Dérivée du ratio de répartition de la consigne de couple du conducteur à appliquer sur le train de roues avant 12. Selon un exemple de réalisation non limitatif, la dérivée d’un gradient de couple à appliquer sur le train de roues arrière 17 est définie par la fonction suivante : Avec : = Dérivée d’un gradient de couple à appliquer sur le train de roues arrière 17 ; = Consigne de couple du conducteur ; = Dérivée d’un couple motopropulseur prédéterminé ; = Ratio de répartition de la consigne de couple du conducteur à appliquer sur le train de roues avant 12 ; = Dérivée du ratio de répartition de la consigne de couple du conducteur à appliquer sur le train de roues avant 12. Selon un mode de réalisation non limitatif, la dérivée d’un gradient de couple à appliquer sur le train de roues avant 12 et la dérivée d’un gradient de couple à appliquer sur le train de roues arrière 17 déterminées sont limitées par des valeurs de dérivée de couple motopropulseur prédéterminées. Ces valeurs de dérivée de couple motopropulseur prédéterminées forment ainsi une limitation de couple minimal et une limitation de couple maximal permettant de contrôler et obtenir la même dynamique de couple sur le train de roues avant 12 et sur le train de roues arrière 17. Ces valeurs de dérivée de couple motopropulseur prédéterminées peuvent par exemple être enregistrées dans une cartographie. Le procédé 100 comporte ensuite une étape de filtrer 105 filtrer les dérivées d’un gradient de couple à appliquer sur les trains de roues avant 12 et arrière 17 précédemment déterminées. A cette fin, une première fonction de filtrage 21 est utilisée pour filtrer la dérivée d’un gradient de couple à appliquer sur le trains de roues avant 12 déterminée. Cette première fonction de filtrage 21 permet d’éviter des oscillations sur le train de roues avant 12 lors du passage des jeux mécaniques du train de roues avant 12 par le moteur thermique 13 et/ou le premier moteur électrique de traction 14. En outre, une deuxième fonction de filtrage 22 est utilisée pour filtrer la dérivée d’un gradient de couple à appliquer sur le trains de roues arrière 17 déterminée. Cette deuxième fonction de filtrage 22 permet d’éviter des oscillations sur le train de roues arrière 17 lors du passage des jeux mécaniques du train de roues arrière 17 par le deuxième moteur électrique de traction 18. Le procédé 100 comporte ensuite une étape de piloter 106 un couple appliqué sur le train de roues avant 12 en fonction de la dérivée d’un gradient de couple à appliquer sur le train de roues avant filtrée et un couple appliqué sur le train de roues arrière 17 en fonction de la dérivée d’un gradient de couple à appliquer sur le train de roue arrière 17 filtrée. A cette fin, les moyens de contrôle 11 peuvent transmettre une première consigne de couple à un contrôleur du moteur thermique 13 et/ou du premier moteur électrique de traction 14. La première consigne de couple correspond à la dérivée d’un gradient de couple à appliquer sur le train de roues avant 12 filtrée. Les moyens de contrôle 11 peuvent également transmettre une deuxième consigne de couple à un contrôleur du deuxième moteur électrique de traction 18. La deuxième consigne de couple correspond à la dérivée d’un gradient de couple à appliquer sur le train de roues arrière 17 filtrée. Les étapes du procédé 100 selon l’invention peuvent être réitérées périodiquement selon une période comprise entre 1ms et 20ms, typiquement 10ms. La illustre un changement de répartition de couple entre le train de roues avant 12 et le train de roues arrière 17 effectué grâce au procédé 100 selon l’invention. Plus particulièrement, La courbe C10 illustre la consigne de couple du conducteur en Nm ; La courbe C11 illustre le couple appliqué sur le train de roues avant 12 en Nm ; La courbe C12 illustre le couple appliqué sur le train de roues arrière 17 en Nm ; La courbe C13 illustre la dérivée d’un gradient de couple à appliquer sur le train de roues avant 12 en Nm/s ; La courbe C14 illustre la dérivée d’un gradient de couple à appliquer sur le train de roues arrière 17 en Nm/s ; La courbe C15 illustre une limitation de couple maximal en Nm/s ; La courbe C16 illustre une limitation de couple minimal en Nm/s ; La courbe C17 illustre la vitesse du véhicule en km/h. Plus particulièrement, lors du changement de la répartition de couple 80Nm => 20Nm sur le train de roues avant 12 et 20Nm => 80Nm sur le train de roues arrière 17, on peut voir que la dynamique de couple sur le train de roues avant 12 est identique à celle du train de roues arrière 17. Ainsi, la vitesse du véhicule reste constante alors que la répartition de couple est modifiée. Autrement dit, les différences de dynamique de couple du train de roues avant 12 et du train de roues arrière 17 dues aux dispersions mécaniques et/ou aux différences des moteurs électrique de traction 14, 18 sont compensées par l’étape de déterminer 104 une dérivée d’un gradient de couple à appliquer sur le train de roues avant 12 et une dérivée d’un gradient de couple à appliquer sur le train de roues arrière 17. Procédé (100) de commande d’un train de roues avant (12) et d’un train de roues arrière (17) d'un groupe motopropulseur (10) d’un véhicule automobile quatre roues motrices comportant les étapes, exécutées par des moyens de contrôle (11) dudit groupe motopropulseur (10), de : Déterminer (101) une consigne de couple du conducteur ; Déterminer (102) un ratio de répartition de ladite consigne de couple du conducteur entre ledit train de roues avant (12) et ledit train de roues arrière (17) ; Ledit procédé (100) étant caractérisé en ce qu’il comporte les étapes de : Déterminer (103) une dérivée dudit ratio de répartition ; Déterminer (104) une dérivée d’un gradient de couple à appliquer sur ledit train de roues avant (12) et une dérivée d’un gradient de couple à appliquer sur ledit train de roues arrière (17), ladite dérivée d’un gradient de couple à appliquer sur ledit train de roues avant (12) et ladite dérivée d’un gradient de couple à appliquer sur ledit train de roues arrière (17) étant fonction de ladite consigne de couple du conducteur, dudit ratio de répartition et de ladite dérivée dudit ratio de répartition déterminés ; Filtrer (105) ladite dérivée d’un gradient de couple à appliquer sur ledit train de roues avant (12) et ladite dérivée d’un gradient de couple à appliquer sur ledit train de roues arrière (17) pour éviter des oscillations sur lesdits trains de roues avant et arrière (12, 17) ; Piloter (106) un couple appliqué sur ledit train de roues avant (12) en fonction de ladite dérivée d’un gradient de couple à appliquer sur ledit train de roues avant (12) filtrée et un couple appliqué sur ledit train de roues arrière (17) en fonction de ladite dérivée d’un gradient de couple à appliquer sur ledit train de roue arrière (17) filtrée. Procédé (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la dérivée d’un gradient de couple à appliquer sur le train de roues avant (12) est définie par la fonction suivante : Avec: = Dérivée d’un gradient de couple à appliquer sur le train de roues avant (12) ; = Consigne de couple du conducteur ; = Dérivée d’un couple motopropulseur prédéterminé ; = Ratio de répartition de ladite consigne de couple du conducteur à appliquer sur le train de roues avant (12) ; = Dérivée dudit ratio de répartition de ladite consigne de couple du conducteur à appliquer sur le train de roues avant (12). Procédé (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la dérivée d’un gradient de couple à appliquer sur le train de roues arrière (17) est définie par la fonction suivante : Avec: = Dérivée d’un gradient de couple à appliquer sur le train de roues arrière (17) ; = Consigne de couple du conducteur ; = Dérivée d’un couple motopropulseur prédéterminé ; = Ratio de répartition de ladite consigne de couple du conducteur à appliquer sur le train de roues avant (12) ; = Dérivée dudit ratio de répartition de ladite consigne de couple du conducteur à appliquer sur le train de roues avant (12) ; Procédé (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la dérivée d’un gradient de couple à appliquer sur le train de roues avant (12) et la dérivée d’un gradient de couple à appliquer sur le train de roues arrière (17) déterminées sont limitées par des valeurs de dérivée de couple motopropulseur prédéterminées. Procédé (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’étape de déterminer (102) un ratio de répartition de la consigne de couple conducteur entre un train de roues avant (12) et un train de roues arrière (17) est effectuée en fonction de critères énergétiques. Procédé (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les étapes du procédé (100) sont réitérées périodiquement selon une période comprise entre 1ms et 20ms. Moyens de contrôle (11) comportant une mémoire stockant des instructions logicielles pour la mise en œuvre du procédé (100) défini selon l'une quelconque des revendications précédentes. Groupe motopropulseur (10) d’un véhicule automobile quatre roues motrices comportant des moyens de contrôles (11) selon la revendication précédente. Groupe motopropulseur (10) automobile selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’il est électrique ou hybride. Groupe motopropulseur (10) automobile selon la revendication 8, caractérisé en ce qu’il est thermique.