Brevet FR3156405A1 — publié le 20250613

L’invention porte sur un procédé de gestion du fonctionnement d’un moteur thermique (2) d’un véhicule automobile (1) équipé d’une boite de vitesses (4) à crabots entrainée par le moteur thermique (2) et au moins un moteur électrique (3), ledit procédé étant mis en œuvre par un dispositif informatique (100) embarqué à bord du véhicule. L’invention concerne également un dispositif (100) mettant en œuvre un tel procédé, ainsi qu’un véhicule (1) automobile comprenant un tel dispositif. Figure pour l’abrégé : 1 Procédé et dispositif de gestion du fonctionnement d’un moteur thermique d’un véhicule automobile hybride équipé d’une boite de vitesses à crabots Domaine technique de l’invention La présente invention concerne le domaine des systèmes informatiques et électroniques embarqués à bord des véhicules automobiles pour gérer leur fonctionnement. L’invention porte en particulier sur un procédé de gestion du fonctionnement d’un moteur thermique d’un véhicule automobile équipé d’une boite de vitesses à crabots entrainée par le moteur thermique et au moins un moteur électrique, le procédé étant mis en œuvre par un dispositif informatique embarqué à bord du véhicule. L’invention concerne également un dispositif mettant en œuvre un tel procédé, ainsi qu’un véhicule automobile qui embarque un tel dispositif. L’invention s’applique aux véhicules automobiles tels que les véhicules terrestres à moteur, notamment les voitures. État de la technique antérieure Certains véhicules automobiles hybrides (i.e. à motorisation hybride thermique et électrique) sont équipés d’une boite de vitesse à crabots qui est entraînée conjointement par un moteur thermique et au moins un moteur électrique, un ou plusieurs crabots de la boite étant ainsi entraînés par le moteur thermique tandis qu’un ou plusieurs autres sont entraînés par le moteur électrique. Dans un tel véhicule, une action effectuée par le conducteur sur la pédale d’accélérateur du véhicule est donc interprétée par les calculateurs du véhicule afin de gérer le fonctionnement de la boite de vitesses, en particulier en fonction d’une stratégie de fonctionnement qui établit un rapport de boite de vitesses en fonction d’une valeur du couple du véhicule demandé, et celui des moteurs, notamment en fonction de consignes de couple qui sont déterminées. Par exemple, dans une situation dans laquelle le conducteur effectue une relance, càd. qu’il appuie à fond sur la pédale d’accélérateur, et ce, tandis que le véhicule roule à une vitesse de croisière de l’ordre de 100km/h, un calculateur de gestion du fonctionnement de la boite de vitesses établit alors généralement une stratégie de fonctionnement qui engendre le crabotage d’un crabot entraîné par le moteur électrique, et ce, tandis que le moteur thermique qui entrainait un premier crabot est contraint de décraboter puis craboter sur un crabot différent. Or, pour des questions de performance, on commence généralement par synchroniser le régime du moteur électrique afin de le craboter, puis on décrabote le moteur thermique, on synchronise ensuite son régime puis on le crabote sur le crabot différent. Le problème qui se pose alors est que, lors de la phase de crabotage du moteur électrique, le moteur thermique monte à son point de fonctionnement maximal pour répondre à la demande de couple. Mais, dès que le moteur électrique est craboté, le moteur thermique doit redescendre le couple du moteur thermique pour pouvoir le décraboter. Cet aller-retour crée alors à délai de réponse, qui est perçu par le conducteur comme une latence (i.e. un délai) à l’accélération. Et évidemment, le même désagrément se produit si c’est un régulateur de vitesse ou tout autre calculateur d’un système d’aide à la conduite qui génère une commande ou une instruction qui reproduit une situation de relance, i.e. une demande soudaine d’accélération franche. L’invention vise à pallier ces inconvénients. Elle a en particulier pour but de fournir une solution pour, dans un véhicule hybride équipé d’une boite de vitesses à crabots, diminuer le délai de réponse qui se traduit par une latence à l’accélération lors d’une demande d’accélération franche et soudaine . Par ce biais, l’invention a pour objectif d’améliorer le confort et les performances des véhicules automobiles hybrides équipés de boite de vitesses à crabots. Afin d’atteindre ces objectifs, l’invention concerne, selon un premier aspect, un procédé de gestion du fonctionnement d’un moteur thermique d’un véhicule automobile équipé d’une boite de vitesses à crabots entrainée par le moteur thermique et au moins un moteur électrique, ledit procédé étant mis en œuvre par un dispositif informatique embarqué à bord du véhicule et comprenant les étapes de : déterminer si une première condition est remplie, ladite première condition étant remplie lorsqu’il est établi qu’une valeur du couple du véhicule demandé augmente au-delà d’une valeur seuil préétablie ; obtenir des données caractérisant une stratégie de fonctionnement de ladite boite de vitesses qui est établie en fonction de ladite valeur du couple du véhicule demandé ; déterminer si une deuxième condition est remplie, ladite deuxième condition étant remplie lorsqu’il est établi que ladite stratégie implique le crabotage d’un crabot de ladite boite de vitesses qui est entraîné par ledit moteur électrique et le décrabotage d’un crabot de ladite boite de vitesses qui est entraîné par ledit moteur thermique ; et gérer le fonctionnement dudit moteur thermique en fonction de données caractérisant une consigne de couple constante lorsqu’il est établi que ladite première condition et ladite deuxième condition sont remplies. Selon une variante, l'étape iv) peut être réalisée tant que ledit crabotage n’est pas intervenu. Selon une autre variante, ladite stratégie peut établir, en lien avec au moins un instant postérieur à l’instant courant, un rapport de ladite boite de vitesses. Selon encore une autre variante, ladite consigne de couple peut être établie en fonction d’une valeur de couple initiale prise en compte pour la gestion du fonctionnement dudit moteur thermique au moment où l’augmentation de la valeur du couple du véhicule demandé intervient. Selon encore une autre variante, la valeur seuil peut être comprise entre 800 Nm et 1500 Nm. Selon un deuxième aspect, l’invention concerne un dispositif de gestion du fonctionnement d’un moteur thermique d’un véhicule automobile équipé d’une boite de vitesses à crabots entrainée par le moteur thermique et au moins un moteur électrique, le dispositif comprenant au moins une unité de traitement d’informations, comprenant au moins un processeur, et un support de stockage de données, qui sont configurés pour mettre en œuvre un procédé tel que décrit ci-dessus. Selon un troisième aspect, l’invention concerne un programme d’ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l’exécution des étapes d’un procédé tel que décrit ci-dessus lorsque ledit programme est exécuté par au moins un processeur. Selon un quatrième aspect, l’invention concerne un support utilisable dans un ordinateur sur lequel un programme tel que décrit ci-dessus est enregistré. Selon un cinquième aspect, l’invention concerne un véhicule automobile qui embarque un dispositif tel que décrit ci-dessus. Brève description des figures D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des figures annexées, dans lesquelles : FIG. 1 est une illustration schématique d’un véhicule automobile selon l’invention ; FIG. 2 est un diagramme fonctionnel d’un dispositif selon l’invention ; FIG. 3 est un logigramme des étapes d’un procédé selon l’invention ; FIG. 4 illustre le fonctionnement d’un véhicule automobile selon l’art antérieur ; et FIG. 5 illustre la mise en œuvre d’au moins une étape du procédé selon l’invention. Description détaillée de l’invention La FIG. 1 illustre schématiquement un véhicule automobile 1 selon l’invention. Il s’agit d’un véhicule hybride comprenant un moteur thermique 2 et au moins un moteur électrique 3 qui entraînent conjointement une boite de vitesses 4 à crabots. Ainsi, certains crabots de la boite de vitesses 4 sont entraînés par le moteur thermique 2, tandis que d’autres crabots sont entraînés par le moteur électrique 3. Selon un mode de réalisation préféré, le moteur thermique 2 entraîne quatre crabots, de sorte à produire quatre rapports de boite de vitesses, tandis que le moteur électrique 3 entraîne deux crabots, de sorte à produire deux rapports de boite de vitesses. Pour gérer le fonctionnement de ces différents éléments, le véhicule 1 selon l’invention embarque préférentiellement un premier calculateur 5 qui gère le fonctionnement de la boite de vitesses 4, en étant notamment configuré pour déterminer, en fonction d’une valeur du couple du véhicule demandé, une stratégie de fonctionnement de la boite de vitesses 4 qui, comme on le verra plus bas, établit directement ou indirectement les positions crabotées ou décrabotées des crabots de la boite de vitesses 4 au cours du temps. Un deuxième calculateur 6 gère le fonctionnement du moteur thermique 2, en étant notamment configuré pour déterminer une consigne de couple, i.e. une distribution temporelle de valeurs de couple, en fonction d’une valeur du couple du véhicule demandé. Un troisième calculateur 7 gère de manière similaire le fonctionnement du moteur électrique 3, en étant également configuré pour déterminer une consigne de couple en fonction d’une valeur du couple du véhicule demandé. Un quatrième calculateur 8 est configuré pour déterminer une valeur du couple du véhicule demandé en fonction d’une action effectuée sur la pédale d’accélérateur du véhicule, action qui est détectée et mesurée au moyen d’un capteur approprié (non représenté), ou en fonction d’une instruction transmise par un régulateur de vitesse 9 ou un système d’aide à la conduite 10 du véhicule 1. De manière avantageuse, le véhicule 1 selon l’invention embarque un dispositif 100 de gestion du fonctionnement d’un moteur thermique d’un véhicule automobile équipé d’une boite de vitesses à crabots entrainée par le moteur thermique et au moins un moteur électrique au sens de la présente invention, tel que décrit ci-dessous, qui met en œuvre un procédé de gestion du fonctionnement d’un moteur thermique d’un véhicule automobile équipé d’une boite de vitesses à crabots entrainée par le moteur thermique et au moins un moteur électrique au sens de la présente invention, tel que résumé brièvement ci-dessous et décrit en détail plus bas. Lors de la mise en œuvre du procédé, le dispositif 100 selon l’invention détermine si la valeur du couple du véhicule demandé, qui est établie par le quatrième calculateur 8 en fonction d’une action effectuée par le conducteur sur la pédale d’accélérateur du véhicule 1 ou d’une instruction transmise par le régulateur de vitesse 9 ou le système d’aide à la conduite 10, augmente au-delà d’une valeur seuil préétablie. Parallèlement, il détermine si une stratégie de fonctionnement de la boite de vitesses 4 qui est établie par le premier calculateur 5 implique le crabotage d’un crabot de la boite de vitesses 4 qui est entraîné par le moteur électrique 3 et le décrabotage d’un crabot de la boite de vitesses 4 qui est entraîné par le moteur thermique 2. Et lorsque ces deux conditions sont remplies, le dispositif 100 selon l’invention gère alors le fonctionnement du moteur thermique 2 en fonction d’une consigne de couple constante (i.e. une consigne de conservation d’un couple constant), et ce, tant que le crabotage du moteur électrique 3 n’est pas intervenu. Autrement dit, la valeur de couple prise en compte pour la gestion du fonctionnement du moteur thermique 2 est momentanément figée. Comme on le verra dans la suite, c’est de cette façon que le dispositif 100 selon l’invention évite le désagrément de latence à l’accélération mentionné en préambule, et qu’il contribue ainsi à une amélioration du confort et des performances des véhicules automobiles hybrides équipés de boites de vitesses à crabots. Le dispositif 100 de gestion du fonctionnement d’un moteur thermique d’un véhicule automobile équipé d’une boite de vitesses à crabots entrainée par le moteur thermique et au moins un moteur électrique selon l’invention est illustré sur la FIG. 2 . Il s’agit essentiellement d’un appareil informatique, qui comprend au moins une unité de traitement d’informations 101, comportant un ou plusieurs processeurs, un support de stockage de données 102, sur lequel est notamment enregistré un programme qui comprend des instructions de code de programme pour l’exécution des étapes du procédé selon l’invention décrit plus loin, et une interface d’entrée et sortie 103 permettant la réception et l’émission de données. Préférentiellement, le dispositif 100 selon l’invention est intégré à un calculateur indépendant et il interagit par le biais de son interface d’entrée et sortie 103 et au moyen d’un réseau de communication filaire du véhicule (e.g. CAN, Ethernet, MOST, etc.) – matérialisé par les flèches sur la FIG. 1 – avec le premier calculateur 5, celui qui gère le fonctionnement de la boite de vitesses 4, et avec le deuxième calculateur 6, celui qui gère le fonctionnement du moteur thermique 2. Alternativement, le dispositif 100 selon l’invention fait partie partiellement ou intégralement du deuxième calculateur 6. Grâce à ces moyens, le dispositif 100 selon l’invention peut donc, notamment, déterminer une valeur courante du couple du véhicule 1 et il peut obtenir des données caractérisant une valeur du couple du véhicule demandé en interagissant avec le quatrième calculateur 8. Il peut aussi gérer le fonctionnement du moteur thermique 2 en interagissant soit avec le deuxième calculateur 6 soit directement avec le moteur thermique 2. Selon l’invention, tous les éléments décrits ci-dessus concourent pour permettre la mise en œuvre d’un procédé de gestion du fonctionnement d’un moteur thermique d’un véhicule automobile équipé d’une boite de vitesses à crabots entrainée par le moteur thermique et au moins un moteur électrique, tel que décrit ci-dessous en lien avec les figures 3-5. La FIG. 3 illustre au moyen d’un logigramme les étapes du procédé selon l’invention. Selon une première étape 301 du procédé selon l’invention, le dispositif 100 selon l’invention détermine si une première condition est remplie, ladite première condition étant remplie lorsqu’il est établi qu’une valeur du couple du véhicule demandé augmente au-delà d’une valeur seuil préétablie. Autrement dit, le dispositif 100 selon l’invention détermine tout d’abord si l’on se trouve dans la situation mentionnée en préambule, à savoir celle d’une demande d’accélération franche et soudaine tandis que le véhicule circulait à une vitesse de croisière. Une telle demande de relance se produit lorsque le conducteur appuie à fond sur la pédale d’accélérateur et, de la même manière, si c’est le régulateur de vitesse 9 ou le système d’aide à la conduite 10 qui génère une instruction reproduisant cette situation. En effet, lors d’une relance, le couple demandé augmente forcément. Ainsi, le dispositif 100 selon l’invention s’attache avantageusement au cours de cette première étape 301 à surveiller cette situation qui engendre habituellement un trou à l’accélération. Pour mettre en œuvre cette première étape, le dispositif 100 selon l’invention interagit avec le quatrième calculateur 8 afin d’obtenir la valeur du couple du véhicule demandé que celui-ci établit en fonction d’une action effectuée sur la pédale d’accélérateur du véhicule 1 ou d’une instruction générée par le régulateur 9 ou le système d’aide à la conduite 10. De même, il obtient la valeur courante du couple du véhicule 1 en interagissant aussi avec ce même calculateur. Concernant la première valeur seuil, par exemple comprise entre 800 Nm et 1500 Nm, elle a préférentiellement été enregistrée sur le support de stockage de données 102 du dispositif 100 selon l’invention au moment de la conception du véhicule. Ensuite, selon une deuxième étape 302 du procédé selon l’invention, le dispositif 100 selon l’invention obtient des données caractérisant une stratégie de fonctionnement de la boite de vitesses 4 qui est établie en fonction de la valeur du couple du véhicule demandé. Ainsi, le dispositif 100 selon l’invention s’attache au cours de cette étape à obtenir, en interagissant pour cela avec le premier calculateur 5 qui gère le fonctionnement de la boite de vitesses 4, une stratégie de fonctionnement de la boite de vitesses 4, que le premier calculateur 5 établit en fonction de la valeur du couple du véhicule demandé qui lui est transmise par le quatrième calculateur 8. Cette stratégie de fonctionnement définit un rapport de la boite de vitesses 4 qui permet de satisfaire la valeur du couple du véhicule demandé. Préférentiellement, la stratégie de fonctionnement définit deux rapports de la boite de vitesses 4, un premier rapport pour le moteur thermique 2 et un deuxième rapport pour le moteur électrique 3. Autrement dit, la stratégie de fonctionnement de la boite de vitesses 4 établit, en lien avec au moins un instant postérieur à l’instant courant, au moins un rapport de la boite de vitesses 4. De ce fait, elle établit indirectement les positions crabotées et décrabotées des crabots de la boite de vitesses 4 au fil du temps. Ensuite, selon une troisième étape 303 du procédé selon l’invention, le dispositif 100 selon l’invention détermine si une deuxième condition est remplie, en considérant que tel est le cas lorsqu’il établit que ladite stratégie implique le crabotage d’un crabot de ladite boite de vitesses 4 qui est entraîné par le moteur électrique 3 et le décrabotage d’un crabot de la boite de vitesses 4 qui est entraîné par le moteur thermique 2. En d’autres termes, le dispositif 100 selon l’invention détermine à ce stade si le moteur électrique 3 va ultérieurement être craboté pour satisfaire la valeur du couple du véhicule demandé. Cela est avantageux dans le sens où un tel crabotage du moteur électrique 3 intervient justement dans la situation à l’origine de désagréments mentionnée en préambule. En effet, lors d’une relance du conducteur ou lorsqu’une instruction correspondante est générée, le moteur électrique 3 est à un certain moment craboté tandis que le moteur thermique 2 monte à son point de fonctionnement maximal, et c’est justement cela qui engendre la latence à l’accélération. Enfin, selon une quatrième étape 304 du procédé selon l’invention, le dispositif 100 selon l’invention gère le fonctionnement du moteur thermique 2 en fonction de données caractérisant une consigne de couple constante lorsqu’il établit que la première condition et la deuxième condition sont remplies. Cette consigne de couple est établie en fonction d’une valeur de couple initiale prise en compte pour la gestion du fonctionnement du moteur thermique 3 au moment où l’augmentation de la valeur du couple du véhicule demandé intervient, autrement dit au moment de la relance du conducteur ou de la génération d’une instruction correspondante. Cette quatrième étape du procédé est avantageusement mise en œuvre tant que le crabotage du moteur électrique 3 prévu par la stratégie de fonctionnement de la boite de vitesses n’est pas intervenu. Pour mettre en œuvre cette étape, le dispositif 100 selon l’invention interagit avec le deuxième calculateur 6, en lui transmettant une commande d’utilisation de la consigne de couple pour la gestion du fonctionnement du moteur thermique 2. Alternativement, il gère par lui-même le fonctionnement du moteur thermique 2 en fonction de la consigne de couple constante. On a représenté pour plus de clarté sur la FIG. 4 un graphique qui illustre la situation mentionnée en préambule, celle de la relance du conducteur ou d’une instruction correspondante, lorsqu’elle se produit à bord d’un véhicule automobile hybride équipé d’une boite de vitesses à crabots mais dépourvu du dispositif 100 selon l’invention. On voit sur ce graphique l’évolution du couple du moteur thermique 2 qui intervient lors de la relance du conducteur. On voit également un premier instant i 1 auquel le moteur électrique 3 est craboté. On voit aussi que le moteur thermique 2 augmente d’abord son couple à son point de fonctionnement maximal pour satisfaire la valeur de couple demandé, puis, dès que le crabotage du moteur électrique 3 est intervenu, le couple du moteur thermique doit redescendre pour qu’il puisse être décraboté à l’instant i2 . On a représenté sur la FIG. 5 un graphique qui illustre la même situation lorsqu’elle se produit à bord du véhicule 1 selon l’invention. On voit sur le graphique l’évolution du couple du moteur thermique 2 qui intervient lors de la relance du conducteur, et le premier instant i1 auquel le moteur électrique 3 est craboté. On voit en trait pointillés la consigne de couple constante qui est utilisée pour gérer le fonctionnement du moteur thermique 2 qui l’empêche de monter à son point de fonctionnement maximal avant le crabotage du moteur électrique 3. De ce fait, le couple du moteur thermique 2 atteint plus rapidement ensuite son seuil de décrabotage, à l’instant i3 antérieur à l’instant i2 , si bien qu’il peut être décraboté plus rapidement, ce qui permet de réduire la latence à l’accélération. Par conséquent, grâce au procédé et au dispositif selon l’invention décrits ci-dessus, une solution est fournie pour, dans un véhicule hybride équipé d’une boite de vitesses à crabots, diminuer le délai de réponse qui se traduit par une latence à l’accélération lors d’une demande d’accélération franche . Par ce biais, l’invention améliore le confort et les performances des véhicules automobiles hybrides équipés de boite de vitesses à crabots. Procédé de gestion du fonctionnement d’un moteur thermique (2) d’un véhicule automobile (1) équipé d’une boite de vitesses (4) à crabots entrainée par le moteur thermique (2) et au moins un moteur électrique (3), ledit procédé étant mis en œuvre par un dispositif informatique embarqué à bord du véhicule, caractérisé en ce que ledit procédé comprend les étapes de : déterminer si une première condition est remplie, ladite première condition étant remplie lorsqu’il est établi qu’une valeur du couple du véhicule demandé augmente au-delà d’une valeur seuil préétablie ; obtenir des données caractérisant une stratégie de fonctionnement de ladite boite de vitesses (4) qui est établie en fonction de ladite valeur du couple du véhicule demandé ; déterminer si une deuxième condition est remplie, ladite deuxième condition étant remplie lorsqu’il est établi que ladite stratégie implique le crabotage d’un crabot de ladite boite de vitesses (4) qui est entraîné par ledit moteur électrique (3) et le décrabotage d’un crabot de ladite boite de vitesses (4) qui est entraîné par ledit moteur thermique (2) ; et gérer le fonctionnement dudit moteur thermique (2) en fonction de données caractérisant une consigne de couple constante lorsqu’il est établi que ladite première condition et ladite deuxième condition sont remplies. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape iv) est réalisée tant que ledit crabotage n’est pas intervenu. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite stratégie établit, en lien avec au moins un instant postérieur à l’instant courant, un rapport de ladite boite de vitesses (4). Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite consigne de couple est établie en fonction d’une valeur de couple initiale prise en compte pour la gestion du fonctionnement dudit moteur thermique (2) au moment où l’augmentation de la valeur du couple du véhicule demandé intervient. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la valeur seuil est comprise entre 800 Nm et 1500 Nm. Dispositif (100) de gestion du fonctionnement d’un moteur thermique (2) d’un véhicule automobile (1) équipé d’une boite de vitesses à crabots (4) entrainée par le moteur thermique (2) et au moins un moteur électrique (3), caractérisé en ce que ledit dispositif comprend une unité de traitement d’informations (101), avec un ou plusieurs processeurs, et un support de stockage de données (102), qui sont configurés pour mettre en œuvre un procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes. Programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l’exécution des étapes d’un procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 5 lorsque ledit programme est exécuté par au moins un processeur. Support lisible par ordinateur, caractérisé en ce qu’ un programme selon la revendication 7 y est enregistré. Véhicule automobile (1), caractérisé en ce que ledit véhicule embarque un dispositif (100) selon la revendication 6.