Brevet FR3152746A1 — publié le 20250314

L'invention porte sur un procédé de pilotage d'une architecture de traction (10) d'un véhicule automobile comportant: - un premier groupe motopropulseur (11) de type hybride ou électrique, - un deuxième groupe motopropulseur (15) de type électrique, - le dispositif de blocage (36) du différentiel étant initialement à l'état débloqué, dans le cas où l'une des roues arrière (13.3, 13.4) perd de l'adhérence ou n'est plus en contact avec une route, ledit procédé comporte: - une étape de pilotage du moteur électrique (25) de façon à réduire un écart de régime entre les roues arrière (13.3, 13.4), et - lorsque l'écart de régime entre les roues arrière (13.3, 13.4) devient inférieur à un seuil de crabotage, le procédé comporte une étape de pilotage du dispositif de blocage (36) du différentiel dans un état bloqué. Figure 1 PROCÉDÉ DE PILOTAGE D'UN BLOCAGE D'UN DIFFERENTIEL DE VITESSE D'UN TRAIN DE ROUES ARRIÈRE La présente invention porte sur un procédé de pilotage d'un blocage d'un différentiel de vitesse d’un train de roues arrière. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse, dans le domaine de l'automobile, avec les architectures de traction de véhicules automobiles électriques ou hybrides à quatre roues motrices. De façon connue en soi, une architecture de traction d'un véhicule automobile peut comporter un premier groupe motopropulseur de type hybride ou électrique monté sur un train de roues avant et un deuxième groupe motopropulseur de type électrique monté sur un train de roues arrière ayant une roue arrière droite et une roue arrière gauche. Le deuxième groupe motopropulseur comporte un moteur électrique associé à un réducteur de vitesse et à un différentiel de vitesse dont le glissement est blocable. A cet effet, un dispositif de blocage comporte un crabot disposé entre un planétaire et un boîtier de différentiel. Le dispositif de blocage est apte à prendre sélectivement un état bloqué dans lequel le crabot assure une liaison mécanique entre le boîtier et le planétaire du différentiel et un état débloqué dans lequel le crabot désolidarise le boîtier par rapport au planétaire. Il peut être souhaitable de piloter un blocage du différentiel lorsqu’une des deux roues arrière perd l’adhérence ou est en l’air (c’est-à-dire qu’elle perd le contact avec la route) afin de stabiliser le véhicule. Toutefois, le dispositif de blocage est activable uniquement si le planétaire tourne à la même vitesse que le boîtier du différentiel de vitesse. Or, ce n'est pas le cas lorsque les deux roues liées au différentiel présentent un écart de régime entre elles. Il existe alors un risque élevé qu'une situation "dent contre dent" empêche le crabotage et donc le blocage du différentiel. L'invention vise à remédier efficacement à cet inconvénient en proposant un procédé de pilotage d'une architecture de traction d'un véhicule automobile comportant: - un premier groupe motopropulseur de type hybride ou électrique monté sur un train de roues avant, - un deuxième groupe motopropulseur de type électrique monté sur un train de roues arrière ayant une roue arrière droite et une roue arrière gauche, ledit deuxième groupe motopropulseur comportant un moteur électrique associé à un réducteur de vitesse, un différentiel de vitesse comportant un boîtier et un planétaire, et un dispositif de blocage du différentiel muni d'un crabot apte à prendre sélectivement un état bloqué dans lequel le crabot assure une liaison mécanique entre le boîtier et le planétaire du différentiel et un état débloqué dans lequel le crabot désolidarise le boîtier par rapport au planétaire du différentiel, - le dispositif de blocage du différentiel étant initialement à l'état débloqué, dans le cas où l'une des roues arrière perd de l'adhérence ou n'est plus en contact avec une route, ledit procédé comporte: - une étape de pilotage du moteur électrique de façon à réduire un écart de régime entre les roues arrière, et - lorsque l'écart de régime entre les roues arrière devient inférieur à un seuil de crabotage, le procédé comporte une étape de pilotage du dispositif de blocage du différentiel dans un état bloqué. L'invention permet ainsi, grâce au pilotage du moteur électrique, de s'assurer que le planétaire tourne sensiblement à la même vitesse que le boîtier du différentiel lors de la phase de crabotage pour éviter toute situation "dent contre dent" susceptible de détériorer le dispositif de blocage du différentiel. Selon une mise en œuvre de l'invention, une perte d'adhérence ou une perte de contact avec une route d'une des roues arrière est détectée lorsque l'écart de régime entre les roues arrière devient supérieur à un seuil de perte de contrôle. Selon une mise en œuvre de l'invention, le seuil de crabotage est très inférieur au seuil de perte de contrôle. Selon une mise en œuvre de l'invention, le moteur électrique est piloté en vitesse à couple nul. Selon une mise en œuvre de l'invention, ledit procédé est mis en œuvre lorsqu'une vitesse du véhicule automobile est inférieure à un seuil de vitesse prédéfini. L'invention a également pour objet un calculateur comportant une mémoire stockant des instructions logicielles pour la mise en œuvre du procédé tel que précédemment défini. Selon une réalisation de l'invention, le calculateur est un calculateur de contrôle de stabilité électronique du véhicule automobile. L'invention concerne en outre un véhicule automobile comportant un calculateur tel que précédemment défini. Selon une réalisation de l'invention, ledit véhicule automobile comporte: - un premier groupe motopropulseur de type hybride ou électrique monté sur un train de roues avant, - un deuxième groupe motopropulseur de type électrique monté sur un train de roues arrière, ledit deuxième groupe motopropulseur comportant un moteur électrique associé à un réducteur de vitesse, un différentiel de vitesse, et un dispositif de blocage du différentiel. Selon une réalisation de l'invention, le dispositif de blocage comporte un crabot apte à prendre sélectivement un état bloqué dans lequel le crabot assure une liaison mécanique entre un boîtier et un planétaire du différentiel et un état débloqué dans lequel le crabot désolidarise le boîtier par rapport au planétaire du différentiel. L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent. Ces figures ne sont données qu’à titre illustratif mais nullement limitatif de l’invention. FIG. 1 La FIG. 1 est une représentation schématique d’une architecture de traction hybride mettant en œuvre le procédé selon l’invention de pilotage d’un blocage d’un différentiel de vitesse monté sur un train de roues arrière; FIG. 2 FIG. 2 Les figures 2a et 2b sont des représentations schématiques d'un dispositif de blocage d'un différentiel de vitesse d'un train de roues arrière respectivement dans un état bloqué et dans un état débloqué ; FIG. 3 La FIG. 3 est un diagramme des étapes du procédé selon l’invention de pilotage d’un blocage d’un différentiel de vitesse monté sur un train de roues arrière. La FIG. 1 montre une architecture de traction 10 d'un véhicule automobile comportant un premier groupe motopropulseur 11 de type hybride monté sur un train de roues avant 12 ayant une roue avant droite 13.1 et une roue avant gauche 13.2 ainsi qu’un deuxième groupe motopropulseur 15 de type électrique monté sur un train de roues arrière 16 ayant une roue arrière droite 13.3 et une roue arrière gauche 13.4. Le premier groupe motopropulseur 11 de type hybride comporte un moteur thermique 19, un moteur électrique 20 et une boîte de vitesses 21 connectée aux roues par l'intermédiaire d'une descente de pont. La boîte de vitesses 21 est de préférence une boîte de vitesses à double embrayage. Toutefois, une boîte de vitesses 21 à simple embrayage peut également être utilisée. Un embrayage 24 de connexion et de déconnexion du moteur thermique 19 est disposé entre le moteur thermique 19 et le moteur électrique 20. L'embrayage 24 est apte à sélectivement connecter le moteur thermique 19 à la boîte de vitesses 21 lorsque ledit embrayage 24 est à l'état fermé et à isoler le moteur thermique 19 par rapport à la boîte de vitesses 21 lorsque ledit embrayage 24 est à l'état ouvert. L'isolation du moteur thermique 19 par rapport à la boîte de vitesses 21 et donc par rapport aux roues 13.1-13.4 est requise notamment lorsque le véhicule fonctionne dans un mode de roulage électrique pur. L'embrayage 24 est associé à un volant d'inertie 28 du moteur thermique 19. Le deuxième groupe motopropulseur 15 de type électrique comporte un moteur électrique 25 associé à un réducteur de vitesse 26 permettant de rendre compatible la vitesse de rotation élevée du moteur électrique 25 avec celle des roues 13.1-13.4 du véhicule automobile. Le moteur électrique 20 et le moteur électrique 25 sont reliés électriquement à une batterie de traction 35. Les moteurs électriques 20, 25 sont aptes à fonctionner dans un mode moteur dans lequel les moteurs électriques 20, 25 prélèvent une énergie électrique à la batterie de traction 35 pour la transformer en une énergie mécanique assurant la traction du véhicule automobile. Le moteur électrique 20 et le moteur électrique 25 sont également aptes à fonctionner dans un mode générateur, notamment au cours de phases de freinage récupératif, dans lequel les moteurs électriques 20, 25 transforment l'énergie mécanique du véhicule en une énergie électrique permettant de recharger la batterie de traction 35. Le deuxième groupe motopropulseur 15 comporte également un différentiel de vitesse 27 dont le glissement est blocable. Plus précisément, le différentiel de vitesse 27 comporte une première roue dentée 31 liée en rotation avec la roue arrière droite 13.3 et une deuxième roue dentée 32 liée en rotation avec la roue arrière gauche 13.4. Un planétaire 33 engrène d'une part avec la première roue dentée 31 et d'autre part avec la deuxième roue dentée 32. Le planétaire 33 est lié en rotation autour de l'axe des roues avec un boîtier 34 entraîné en rotation par une sortie du réducteur de vitesse 26. En outre, un dispositif de blocage 36 comporte un crabot 39 disposé entre le planétaire 33 et le boîtier de différentiel 34. Le dispositif de blocage 36 est apte à prendre un état bloqué dans lequel le crabot 39 assure une liaison mécanique entre le boîtier 34 et le planétaire 33 du différentiel (cf. FIG. 2 ) et un état débloqué dans lequel le crabot 39 désolidarise le boîtier 34 par rapport au planétaire 33 du différentiel (cf. FIG. 2 ). Un calculateur de supervision 41 du véhicule automobile assure une supervision du couple appliqué aux roues 13.1-13.4. Un calculateur de traction 42 gère une répartition du couple entre le train de roues avant 12 et le train de roues arrière 16 et est apte à piloter en couple le moteur thermique 19, le moteur électrique 20, le moteur électrique 25, ainsi que le niveau de couple des embrayages. Un calculateur de contrôle de stabilité électronique 43, dénommé calculateur "ESC" (pour "Electronic Stability Control selon la terminologie anglo-saxonne), est apte à piloter des étriers de freinage hydraulique 44.1-44.4 des roues du véhicule de façon à adapter un effort de freinage appliqué sur les différentes roues 13.1-13.4 en cas de perte de contrôle du véhicule afin de rétablir une trajectoire du véhicule. Le calculateur de contrôle de stabilité électronique 43 ou un calculateur dédié comporte une mémoire stockant des instructions logicielle pour la mise en œuvre du procédé selon l'invention décrit ci-après en référence avec la FIG. 3 . Ce procédé est avantageusement mis en œuvre lorsqu'une vitesse du véhicule automobile est inférieure à un seuil de vitesse prédéfini par exemple de l'ordre de 5km/h. Le dispositif de blocage 36 du différentiel étant initialement à l'état débloqué, ledit procédé comporte une étape 100 de mesure d'un écart de régime Ereg entre la roue arrière droite 13.3 et la roue arrière gauche 13.4. A cet effet, le module M1 mesure une différence entre la vitesse de rotation N1 de la roue arrière droite 13.3 et la vitesse de rotation N2 de la roue arrière gauche 13.4. Si l'écart de régime Ereg devient supérieur à un seuil de perte de contrôle S1 (cf. condition 101), alors on détecte que l'une des roues arrière 13.3, 13.4 perd de l'adhérence ou n'est plus en contact avec la route (la roue est alors dite "en l'air"). Avantageusement, le seuil de perte de contrôle S1 est de l'ordre de 250 tr/min. Le procédé de blocage automatique du différentiel est alors déclenché dans une étape 102. Le moteur électrique 25 est piloté, dans une étape 103, de façon à réduire l'écart de régime Ereg entre la roue arrière droite 13.3 et la roue arrière gauche 13.4. Le moteur électrique 25 est piloté en vitesse à couple nul, c’est-à-dire que le couple du moteur électrique 25 vise uniquement à compenser le couple de trainée du moteur électrique 25 lié notamment à l'inertie des éléments tournants et aux frottements internes du moteur électrique 25. L'écart de régime Ereg entre la roue arrière droite 13.1 et la roue arrière gauche 13.4 est de nouveau mesuré dans une étape 104. Dans le cas où l'écart de régime Ereg reste supérieur à un seuil de crabotage S2, le moteur électrique 25 est de nouveau piloté pour réduire cet écart de régime Ereg au cours de l'étape 103. Dans le cas où l'écart de régime Ereg devient inférieur au seuil de crabotage S2, alors le procédé comporte une étape 105 de pilotage du dispositif de blocage 36 du différentiel dans un état bloqué. Le seuil de crabotage S2 est très inférieur au seuil de perte de contrôle S1. Le seuil de crabotage S2 est par exemple de l'ordre de 50tr/min. En dehors du procédé, le différentiel de vitesse 27 n'est pas bloqué sauf si cela est demandé par le conducteur via une commande dédiée et que les conditions de régime des roues arrière 13.3, 13.4 le permettent. En variante, le premier groupe motopropulseur 11 est de type électrique et est donc dépourvu de moteur thermique 19 et d'embrayage 24. Procédé de pilotage d'une architecture de traction (10) d'un véhicule automobile comportant: - un premier groupe motopropulseur (11) de type hybride ou électrique monté sur un train de roues avant (12), - un deuxième groupe motopropulseur (15) de type électrique monté sur un train de roues arrière (16) ayant une roue arrière droite (13.3) et une roue arrière gauche (13.4), ledit deuxième groupe motopropulseur (15) comportant un moteur électrique (25) associé à un réducteur de vitesse (26), un différentiel de vitesse (27) comportant un boîtier (34) et un planétaire (33), et un dispositif de blocage (36) du différentiel muni d'un crabot (39) apte à prendre sélectivement un état bloqué dans lequel le crabot (39) assure une liaison mécanique entre le boîtier (34) et le planétaire (33) du différentiel et un état débloqué dans lequel le crabot (39) désolidarise le boîtier (34) par rapport au planétaire (33) du différentiel, caractérisé en ce que, le dispositif de blocage (36) du différentiel étant initialement à l'état débloqué, dans le cas où l'une des roues arrière (13.3, 13.4) perd de l'adhérence ou n'est plus en contact avec une route, ledit procédé comporte: - une étape de pilotage du moteur électrique (25) de façon à réduire un écart de régime (Ereg) entre les roues arrière (13.3, 13.4), et - lorsque l'écart de régime (Ereg) entre les roues arrière (13.3, 13.4) devient inférieur à un seuil de crabotage (S2), le procédé comporte une étape de pilotage du dispositif de blocage (36) du différentiel dans un état bloqué. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une perte d'adhérence ou une perte de contact avec une route d'une des roues arrière (13.3, 13.4) est détectée lorsque l'écart de régime (Ereg) entre les roues arrière (13.3, 13.4) devient supérieur à un seuil de perte de contrôle (S1). Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le seuil de crabotage (S2) est très inférieur au seuil de perte de contrôle (S1). Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le moteur électrique (25) est piloté en vitesse à couple nul. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est mis en œuvre lorsqu'une vitesse du véhicule automobile est inférieure à un seuil de vitesse prédéfini. Calculateur (43) caractérisé en ce qu'il comporte une mémoire stockant des instructions logicielles pour la mise en œuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes. Calculateur selon la revendication 6, caractérisé en ce que le calculateur (43) est un calculateur de contrôle de stabilité électronique du véhicule automobile. Véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comporte un calculateur défini selon la revendication 6 ou 7. Véhicule automobile selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte: - un premier groupe motopropulseur (11) de type hybride ou électrique monté sur un train de roues avant (12), - un deuxième groupe motopropulseur (15) de type électrique monté sur un train de roues arrière (16), ledit deuxième groupe motopropulseur (15) comportant un moteur électrique (25) associé à un réducteur de vitesse (26), un différentiel de vitesse (27), et un dispositif de blocage (36) du différentiel. Véhicule automobile selon la revendication 9, caractérisé en ce que le dispositif de blocage (36) comporte un crabot (39) apte à prendre sélectivement un état bloqué dans lequel le crabot (39) assure une liaison mécanique entre un boîtier (34) et un planétaire (33) du différentiel et un état débloqué dans lequel le crabot (39) désolidarise le boîtier (34) par rapport au planétaire (33) du différentiel.