[go: up one dir, main page]

FR3041308A1 - Procede et dispositif de commande du couple electrique d'un vehicule automobile hybride. - Google Patents

Procede et dispositif de commande du couple electrique d'un vehicule automobile hybride. Download PDF

Info

Publication number
FR3041308A1
FR3041308A1 FR1558754A FR1558754A FR3041308A1 FR 3041308 A1 FR3041308 A1 FR 3041308A1 FR 1558754 A FR1558754 A FR 1558754A FR 1558754 A FR1558754 A FR 1558754A FR 3041308 A1 FR3041308 A1 FR 3041308A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
vehicle
electric
recoverable
battery
electric power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR1558754A
Other languages
English (en)
Other versions
FR3041308B1 (fr
Inventor
Karima Nair
Frederic Roudeau
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renault SAS
Original Assignee
Renault SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Renault SAS filed Critical Renault SAS
Priority to FR1558754A priority Critical patent/FR3041308B1/fr
Priority to EP16775778.0A priority patent/EP3350049A1/fr
Priority to CN201680060258.8A priority patent/CN108137038B/zh
Priority to PCT/FR2016/052195 priority patent/WO2017046474A1/fr
Publication of FR3041308A1 publication Critical patent/FR3041308A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR3041308B1 publication Critical patent/FR3041308B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/10Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48Parallel type
    • B60K6/485Motor-assist type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/0097Predicting future conditions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W2050/0001Details of the control system
    • B60W2050/0019Control system elements or transfer functions
    • B60W2050/0026Lookup tables or parameter maps
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/24Energy storage means
    • B60W2510/242Energy storage means for electrical energy
    • B60W2510/244Charge state
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/30Auxiliary equipments
    • B60W2510/305Power absorbed by auxiliaries
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/10Longitudinal speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2540/00Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/10Accelerator pedal position
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2540/00Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/30Driving style
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/08Electric propulsion units
    • B60W2710/083Torque
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/92Energy efficient charging or discharging systems for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors specially adapted for vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

L'invention concerne un dispositif de commande d'un groupe motopropulseur hybride d'un véhicule automobile comprenant un moteur thermique et un moteur électrique alimenté par une batterie alimentant aussi un réseau de bord, le moteur électrique pouvant fonctionner en générateur dans une phase de régénération durant laquelle une partie de l'énergie cinétique du véhicule est transformée en puissance électrique récupérable, caractérisé en ce qu'il comprend un module d'estimation (1.1) de la puissance électrique consommée par le réseau de bord (PDCDC_Filtrée), un module (1.3) d'estimation de la puissance électrique récupérable (PDCDCMax_Absorb) en fonction du type de roulage (E, U, EU, HW), un module de comparaison (1.4) entre la puissance électrique consommée par le réseau de bord et la puissance électrique récupérable, et un module de limitation (1.6) interdisant la fourniture d'un couple électrique aux roues lorsque la puissance électrique consommée par le réseau de bord est supérieure à la puissance électrique récupérable.

Description

Procédé et dispositif de commande du couple électrique d’un véhicule automobile hybride
La présente invention concerne un procédé et un dispositif de commande d’un groupe motopropulseur hybride pour un véhicule automobile comprenant un moteur thermique et au moins un moteur électrique alimenté par une batterie, pour transmettre aux roues un couple demandé suivant une répartition entre un couple électrique transmis aux roues par le moteur électrique et un couple thermique transmis aux roues par le moteur thermique.
Les systèmes de commande des groupes motopropulseurs hybrides sont conçus pour gérer le fonctionnement et la synchronisation des différents moteurs en fonction de conditions de roulage, afin de limiter la consommation de carburant et de minimiser les émissions de particules polluantes. On parle de gestion des flux d’énergies thermique et électriques, pour désigner notamment la stratégie de pilotage mise en oeuvre dans le système de commande en vue d’optimiser la répartition de puissance entre les flux d'énergie thermique et d'énergie électrique. Le principe mis en oeuvre pour choisir le meilleur point de fonctionnement consiste à minimiser la somme de la consommation thermique et de la consommation électrique en pondérant l’énergie d’origine électrique par un facteur d’équivalence.
Ce facteur pondère l’énergie électrique avec l’énergie thermique, c'est-à-dire qu’il donne la quantité de carburant nécessaire pour recharger d'une certaine quantité d’énergie électrique stockée dans la batterie ou, avec un raisonnement inverse, la quantité de carburant capable d’être économisée en utilisant une certaine quantité d’énergie provenant de la batterie. Dit autrement, le facteur d’équivalence représente le coût de l’énergie électrique stockée dans la batterie. Pour que la stratégie de gestion d'énergie soit optimale sur un parcours, il est nécessaire que ce facteur d'équivalence soit unique et constant pour des conditions de roulage données. Il dépend de plusieurs paramètres comme la durée, la longueur kilométrique du parcours, le profil d'altitude rencontré, le mode de conduite, les conditions environnementales (ville, zone péri urbaine, autoroute...), etc.
Le document de brevet FR 2 988 674 fait connaître un système et un procédé de commande du groupe motopropulseur hybride dans un véhicule automobile assurant un pilotage optimisé du facteur d’équivalence énergétique, en fonction de l’état d’énergie instantané de la batterie et d’une cible d’énergie et des conditions de roulage du véhicule. Cette loi de gestion de l’énergie, en prenant en compte le couple demandé par le conducteur et le facteur d’équivalence ainsi déterminé, permet donc de fournir pour chaque rapport le couple électrique à demander au moteur électrique pour satisfaire le critère de minimisation de la consommation d’énergie.
Toutefois, cette méthode d’optimisation énergétique est incapable de prendre en compte des perturbations susceptibles d’influer sur la gestion des flux d’énergie thermique et électrique, telles que, notamment, la consommation électrique du réseau de bord du véhicule, liée à la consommation du convertisseur DC-DC connecté à la batterie de traction du véhicule, en particulier en corrélation avec le type de roulage du véhicule.
Cet aspect se révèle être d’autant plus critique dans le contexte des véhicules à hybridation légère, dits « mild hybrid >> en anglais, qui permettent une légère récupération d’énergie cinétique en décélération pour recharger la batterie (phase de régénération) et une fonction d’assistance du moteur thermique à l’accélération par le moteur électrique (phase de « boost >> selon la terminologie anglo-saxonne), car la batterie haute tension sur ce type de véhicule est typiquement une batterie présentant une capacité énergétique relativement faible, de l’ordre de quelques centaines de Wh et qui, par conséquent, se décharge très rapidement.
Or, sans la vision de la consommation du réseau de bord, la loi de gestion de l’énergie pourrait être amenée à prévoir des phases de boost, où le moteur électrique alimenté par la batterie assiste le moteur thermique pour fournir de l’énergie à la roue, tandis que le réseau de bord consomme beaucoup pendant le même temps, de sorte que la batterie se déchargerait beaucoup trop vite. D’autre part, l’énergie cinétique récupérée lors de décélération peut être utilisée afin de faire du boost, mais on pourrait se retrouver à devoir faire de la régénération juste après, car le réseau de bord prélève trop d’énergie. Par exemple, si la loi de gestion de l’énergie du véhicule commande une phase de boost et que juste après elle commande une phase de régénération, car elle ne sait pas qu’elle est sur un type de roulage à forte consommation de réseau de bord, on va activer la motricité à tort. En effet, on ne prend pas en compte le rendement de la chaîne cinématique que l’on subit par 2 fois, d’abord en dépensant l’énergie en boost, puis en la récupérant en décélération.
Ainsi, il a pu être constaté que pour de fortes sollicitations de consommation du réseau de bord, la batterie est amenée à se décharger beaucoup trop rapidement.
Il existe donc un besoin pour un procédé de commande permettant d’optimiser la gestion de l’énergie sur un véhicule hybride en prenant en compte la consommation du réseau de bord, en particulier en corrélation avec le type de roulage.
Ce but est atteint grâce à un procédé de commande d’un groupe motopropulseur hybride d’un véhicule automobile comprenant un moteur thermique et au moins un moteur électrique alimenté par une batterie, pour transmettre aux roues du véhicule un couple demandé suivant une répartition entre un couple électrique transmis par le moteur électrique et un couple thermique transmis par le moteur thermique, ladite batterie alimentant en outre un réseau de bord du véhicule par l’intermédiaire d’un convertisseur, dans lequel le moteur électrique est apte à fonctionner en générateur durant une phase de régénération durant laquelle une partie de l’énergie cinétique du véhicule en phase de roulage est récupérée et transformée en puissance électrique récupérable afin de recharger la batterie, ledit procédé étant caractérisé en ce qu’il comprend des étapes de : - estimation de la puissance électrique consommée par le réseau de bord du véhicule, - estimation de la puissance électrique récupérable en fonction du type de roulage du véhicule, - comparaison entre la puissance électrique consommée par le réseau de bord et la puissance électrique récupérable, et - pilotage du couple électrique transmis aux roues en fonction de la comparaison, de façon à commander un couple électrique nul lorsque la puissance électrique consommée par le réseau de bord est supérieure à la puissance électrique récupérable.
De la sorte, on empêche toute phase de boost, c’est-à-dire une phase d’assistance du moteur thermique à l’accélération par le moteur électrique, dès lors que la consommation du réseau de bord est supérieure à la puissance récupérable. Ainsi, grâce à cet agencement, on va réserver l’énergie cinétique récupérée lors de la décélération pour la seule consommation du réseau de bord.
De préférence, l’étape d’estimation de la puissance électrique consommée par le réseau de bord du véhicule comprend une étape de détermination de la puissance consommée par le convertisseur moyennée sur une fenêtre temporelle de durée prédéterminée.
De préférence, l’étape d’estimation de la puissance électrique récupérable en fonction du type de roulage du véhicule comprend une étape d’analyse du roulage en fonction d’au moins la vitesse du véhicule et du couple demandé, de façon à identifier un type de roulage parmi au moins un roulage en embouteillages, un roulage en environnement urbain, un roulage sur route et un roulage sur autoroute.
Avantageusement, la puissance électrique récupérable est déterminée sur la base d’une table de correspondance attribuant des valeurs de puissance électrique récupérable en fonction du type de roulage identifié.
De préférence, l’étape de pilotage du couple électrique transmis aux roues est effectuée en outre en fonction de l’état de charge de la batterie.
Avantageusement, le procédé comprend une étape de comparaison de l’état de charge de la batterie avec un seuil d’état de charge prédéterminé, le couple électrique transmis aux roues étant non nul dès lors que l’état de charge de la batterie est supérieur au seuil d’état de charge prédéterminé.
Le procédé de commande décrit ci-dessus peut être mis en oeuvre par des moyens numériques de traitement, par exemple un microprocesseur, un microcontrôleur ou autre.
Il est en outre proposé un dispositif de commande d’un groupe motopropulseur hybride d’un véhicule automobile comprenant un moteur thermique et au moins un moteur électrique alimenté par une batterie, pour transmettre aux roues du véhicule un couple demandé suivant une répartition entre un couple électrique transmis par le moteur électrique et un couple thermique transmis par le moteur thermique, ladite batterie alimentant en outre un réseau de bord du véhicule par l’intermédiaire d’un convertisseur, le moteur électrique étant apte à fonctionner en générateur dans une phase de régénération durant laquelle une partie de l’énergie cinétique du véhicule en phase de roulage est récupérée et transformée en puissance électrique récupérable afin de recharger la batterie, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu’il comprend un module d’estimation de la puissance électrique consommée par le réseau de bord du véhicule, un module d’estimation de la puissance électrique récupérable en fonction du type de roulage du véhicule, un module de comparaison entre la puissance électrique consommée par le réseau de bord et la puissance électrique récupérable, et un module de limitation apte à interdire la fourniture d’un couple électrique aux roues lorsque la puissance électrique consommée par le réseau de bord est supérieure à la puissance électrique récupérable.
Ce dispositif peut par exemple comprendre ou être intégré dans un ou plusieurs processeurs.
Il est en outre proposé un véhicule automobile comprenant un dispositif de commande tel que décrit ci-dessus. D’autres particularités et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description faite ci-après d’un mode de réalisation particulier de l’invention, donné à titre indicatif mais non limitatif, en référence à la figure unique annexée illustrant une architecture fonctionnelle de la stratégie de pilotage du couple électrique à demander au moteur électrique conforme au procédé de l’invention.
Le procédé objet de l’invention vise à permettre de compenser en permanence la consommation du réseau de bord, en particulier en cas de fortes sollicitations de consommation du réseau de bord, en scrutant en permanence la puissance électrique consommée par le convertisseur DC-DC connecté à la batterie et alimentant le réseau de bord, et en modulant les phases de boost décidées par la loi de gestion de l’énergie en prenant en compte le type de roulage du véhicule, afin d’estimer le potentiel récupératif, c’est-à-dire le potentiel de recharge de la batterie avec l’énergie cinétique du véhicule récupérée en phase de roulage lors de décélération. En effet, la capacité à recharger la batterie avec une partie de l’énergie cinétique du véhicule récupérée en phase de roulage dépend de la fréquence et de l’amplitude des phases de décélération, qui dépendent du type de roulage.
En particulier, selon l’invention, dans les cas où l’énergie cinétique récupérée est plus faible que l’énergie consommée par le réseau de bord, via le convertisseur DC-DC, la stratégie de commande est conçue pour réserver l’énergie cinétique récupérée pour la seule consommation du réseau de bord.
Pour ce faire, l’invention utilise une technique qui, d’une part, compense la consommation de réseau de bord en permanence et, d’autre part, limite les phases de boost en scrutant la puissance consommée par le convertisseur DC-DC sur une fenêtre temporelle et en évaluant si le véhicule est en situation de roulage en embouteillage, en situation de roulage en environnement urbain, ou encore en situation de roulage sur route ou sur autoroute, dans le but de déterminer si les phases de décélération du véhicule seront susceptibles d’être suffisamment fréquentes et d’amplitude suffisantes afin de récupérer de l’énergie cinétique et ainsi estimer la capacité de récupération d’énergie en décélération pour recharger la batterie.
La fonctionnalité mise en oeuvre par le procédé de l’invention pour optimiser la gestion des flux d’énergie du véhicule repose donc sur le fait de prendre en compte le potentiel récupératif, de façon à supprimer tout couple électrique d’assistance à la motricité lorsque, compte tenu de la consommation électrique du réseau de bord, d’une part et du potentiel récupératif, d’autre part, il est plus rentable de réserver l’énergie cinétique récupérée au seul réseau de bord du véhicule.
Comme expliqué précédemment, le potentiel récupératif du véhicule est fonction du type de roulage. Ainsi, ce potentiel récupératif, qui traduit la capacité à recharger la batterie avec l’énergie cinétique du véhicule captée en phase de roulage, est minimal en conditions d’embouteillage et va croissant par type de roulage suivant : environnement urbain, roulage sur route, roulage sur autoroute.
Le tableau 1 ci-après fournit une table de correspondance permettant de déterminer le potentiel d’énergie récupérée sur un cycle de roulage par type de roulage ainsi identifié et partant, le potentiel de puissance récupérable P_DCDCMax_Absorb, fonction du potentiel d’énergie récupérée.
Le tableau 2 ci-après donne un exemple numérique illustrant l’application du procédé de l’invention, conduisant à autoriser ou non les phases de boost selon le type de roulage, respectivement embouteillage, urbain, route, autoroute, en fonction du potentiel d’énergie récupérée sur un cycle de roulage par type de roulage et de l’énergie consommée par le réseau de bord avec, selon l’exemple, un convertisseur DC-DC présentant une puissance de sortie de 700 W.
Aussi, conformément au procédé de l’invention, lorsque la comparaison entre la puissance consommée par le réseau de bord du véhicule et la puissance récupérable dans les phases de décélération/freinage indique que la puissance consommée par le réseau de bord est supérieure à la puissance récupérable, soit quand le véhicule subit un type de roulage en embouteillage et urbain suivant l’exemple illustré ci-dessus, le couple électrique transmis aux roues du véhicule est nul. Autrement dit, lorsque cette condition est atteinte, la stratégie de commande conduit à interdire d’assister électriquement la motricité du véhicule à l’aide du moteur électrique (interdiction du boost), de sorte à favoriser l’utilisation de l’énergie récupérée pour l’alimentation du réseau de bord.
La figure unique annexée illustre l’architecture logicielle de la stratégie de commande mise en oeuvre par le procédé de l’invention.
Les variables utilisées dans cette figure sont détaillées ci-dessous: - SOCHT : Etat de charge de la batterie haute tension ; - Cond_SOC : Indicateur indiquant que la batterie est chargée au-delà d’un état de charge (SOC) de motricité ; - PEIecDCDC : Puissance consommée par le convertisseur DC-DC ; - PDCDC_Filtrée : Puissance du convertisseur DC-DC moyennée sur une fenêtre temporelle ; - CpIGMPDrv : Couple demandé par le conducteur ; - Type de roulage : Etat donnant le type de roulage : embouteillage, urbain, route, autoroute ; - PDCDCMax_Absorb : Potentiel de puissance récupérable ; - Cond_DCDC : Indicateur indiquant si la condition puissance consommée par le convertisseur DC-DC est bien inférieure à la puissance récupérable dans les phases de décélération/freinage ; - N : Régime moteur ; - CplMECrkOpt_LGE : consigne de couple électrique préconisée par l’optimisation énergétique de la loi de gestion de l’énergie ; - CplMECrkOpt_CsFluxEnergie : Consigne de couple électrique préconisée après gestion du boost conformément à la stratégie de commande découlant du procédé de l’invention ; - CDCDC : Couple DCDC ; - CpIMEDCDC : Couple DCDC à faire réaliser par la machine électrique pour la compensation de la consommation du convertisseur DC-DC ; - CpIMECrkOpt : Couple électrique au vilebrequin final demandé par la fonction LGE, agrémenté de la gestion du boost conformément à l’invention.
Un module 1.1 d’estimation de la puissance consommée par le réseau de bord du véhicule reçoit en entrée la puissance PEIecDCDC consommée par le convertisseur DC-DC et, selon l’exemple de réalisation, est adapté pour calculer une valeur moyenne de puissance consommée sur une fenêtre temporelle de durée égale à 1 minute, par exemple. Le module d’estimation de puissance 1.1 fournit donc en sortie la puissance PDCDC_Filtrée moyennée sur la fenêtre temporelle. Un module d’analyse de roulage 1.2 reçoit en entrée les variables VitesseVéh correspondant à la vitesse du véhicule et CpIGMPDrv correspondant au couple demandé par le conducteur, de sorte à permettre d’identifier le type de roulage dans lequel se trouve le véhicule, parmi un type de roulage en embouteillage (E), en mode urbain (U), sur route (EU) ou sur autoroute (HW). Cette information sur le type de roulage est fournie à un module de calcul 1.3 adapté pour estimer le potentiel de puissance récupérable PDCDCMax_Absorb, résultant de l’énergie cinétique du véhicule récupérable sur le type de roulage ainsi identifié, sur la base de la table de correspondance du tableau 1 ci-dessus.
La puissance moyenne PDCDC_Filtrée consommée par le réseau de bord sur la fenêtre temporelle et la puissance récupérable PDCDCMax_Absorb en régénération sont fournies à un module de comparaison 1.4 apte à fournir un indicateur Cond_DCDC, révélateur du résultat de la comparaison entre la puissance consommée par le réseau de bord du véhicule et la puissance récupérable. Conformément à la stratégie de commande mise en oeuvre par l’invention, si la puissance moyenne PDCDC_Filtrée consommée par le réseau de bord est inférieure à la puissance récupérable PDCDCMax_Absorb, alors on autorise le boost (l’indicateur Cond_DCDC est mis à la valeur binaire 1). Autrement dit, on autorise dans ce cas le moteur électrique à fournir un couple électrique aux roues pour assister le couple fourni aux roues par le moteur thermique. Dans le cas contraire, si la puissance consommée par le réseau de bord est supérieure à la puissance récupérable, on interdit le boost (l’indicateur Cond_DCDC est mis à la valeur binaire 0). Autrement dit, le couple électrique transmis aux roues est nul dans ce cas. A noter qu’il est également prévu d’autoriser le boost lorsque l’état de charge de la batterie SOCHT est supérieur à un premier seuil d’état de charge prédéterminé SeuilSOCBasMotricité, fixé par exemple à 80% de la pleine charge de la batterie. En effet, si la batterie est pleine ou quasi pleine, autant utiliser son énergie. On autorise le vidage de la batterie pour permettre de continuer à récupérer de l’énergie gratuite. Ainsi, un module de comparaison 1.5 de l’état de charge de la batterie avec le seuil d’état de charge prédéterminé est mis en oeuvre, qui fournit un indicateur Cond_SOC révélateur du résultat de cette comparaison. Si l’état de charge de la batterie est supérieur au seuil, alors l’indicateur Cond_SOC est mis à la valeur binaire 1. Dans le cas contraire, l’indicateur Cond_SOC est mis à la valeur binaire 0. Les deux indicateurs fournis par les modules de comparaison 1.4 et 1.5, respectivement Cond_DCDC et Cond_SOC sont fournis à un module de limitation 1.6 apte à effectuer une addition binaire sous la forme d’un ou logique entre les deux indicateurs, de façon à autoriser le boost dès lors que l’une des deux conditions est réunie, à savoir si la puissance consommée par le réseau de bord est inférieure à la puissance récupérable ou si l’état de charge de la batterie est supérieur au seuil fixé. Par contre si aucune des deux conditions n’est réunie, le module de limitation 1.6 interdit le boost (le couple électrique transmis aux roues est nul).
Cette stratégie de limitation du boost conduisant à autoriser ou interdire l’assistance électrique à la motricité en fonction desdites conditions n’est évidemment appliquée que pour des demandes positives de la loi de gestion de l’énergie, car dans le cas négatif, on est en phase de régénération et on laisse la loi de gestion de l’énergie travailler.
Dans le cas de demande de couple positif, une consigne de couple électrique CplMECrkOpt_LGE préconisée par la loi de gestion de l’énergie 2.1 implantée dans le calculateur du groupe motopropulseur, est déterminée en tenant compte du régime moteur N, du couple demandé CpIGMPDrv et de l’état de charge de la batterie, de façon à optimiser l’utilisation énergétique de la batterie, par exemple suivant l’algorithme d’optimisation décrit dans le document de brevet précité FR 2988674.
La stratégie de limitation du boost exposée précédemment permet de compenser la consommation du réseau de bord en ajoutant la puissance consommée par le DC-DC (sauf quand la batterie est pleine) à la demande de couple CplMECrkOpt_LGE calculée par la loi de gestion de l’énergie. Pour ce faire, la demande de couple CplMECrkOpt_LGE calculée par la loi de gestion de l’énergie est d’abord filtrée par la stratégie de limitation du boost dans un module de filtrage 2.2. On obtient alors en sortie de ce module de filtrage 2.2 la consigne de couple électrique préconisé après application de la stratégie de limitation du boost CplMECrkOpt_CsFluxEnergie. Le couple CpIMEDCDC à faire réaliser par la machine électrique pour la compensation de la consommation du convertisseur DC-DC est issu d’une cartographie embarquée 2.3, fournissant le couple CpIMEDCDC, qui est ajoutée dans un module de calcul 2.4 à la consigne de couple électrique préconisé après application de la stratégie de limitation du boost CplMECrkOpt_CsFluxEnergie, de façon à fournir en sortie le couple électrique au vilebrequin final CpIMECrkOpt demandé par la fonction de loi de gestion de l’énergie, agrémenté de de l’application de la stratégie de limitation du boost. Comme indiqué plus haut, la compensation de la puissance consommée par le réseau de bord n’est pas effectuée quand la batterie est pleine. Aussi, on compare l’état de charge de la batterie SOCHT avec un second seuil d’état de charge prédéterminé SeuilSOCBasDCDC, de sorte à mettre en oeuvre la compensation seulement si l’état de charge de la batterie est inférieur à ce second seuil prédéterminé SeuilSOCBasDCDC.
En conclusion, l’invention prend en compte la consommation du réseau de bord et le type de roulage afin d’estimer l’énergie gratuite récupérable pour compenser cette consommation du réseau de bord et de décider quand la loi de gestion de l’énergie doit privilégier l’énergie pour le réseau de bord et quand elle doit privilégier l’énergie pour faire de la motricité (le boost).

Claims (8)

  1. REVENDICATIONS
    1. Procédé de commande d’un groupe motopropulseur hybride d’un véhicule automobile comprenant un moteur thermique et au moins un moteur électrique alimenté par une batterie, pour transmettre aux roues du véhicule un couple demandé (CpIGMPDrv) suivant une répartition entre un couple électrique transmis par le moteur électrique et un couple thermique transmis par le moteur thermique, ladite batterie alimentant en outre un réseau de bord du véhicule par l’intermédiaire d’un convertisseur, dans lequel le moteur électrique est apte à fonctionner en générateur durant une phase de régénération durant laquelle une partie de l’énergie cinétique du véhicule en phase de roulage est récupérée et transformée en puissance électrique récupérable afin de recharger la batterie, ledit procédé étant caractérisé en ce qu’il comprend des étapes de : - estimation de la puissance électrique consommée par le réseau de bord du véhicule (PDCDC_Filtrée), - estimation de la puissance électrique récupérable (PDCDCMax_Absorb) en fonction du type de roulage du véhicule, - comparaison entre la puissance électrique consommée par le réseau de bord (PDCDC_Filtrée) et la puissance électrique récupérable (PDCDCMax_Absorb), et - pilotage du couple électrique transmis aux roues en fonction de la comparaison, de façon à commander un couple électrique nul lorsque la puissance électrique consommée par le réseau de bord est supérieure à la puissance électrique récupérable.
  2. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’étape d’estimation de la puissance électrique consommée par le réseau de bord du véhicule comprend une étape de détermination de la puissance consommée par le convertisseur moyennée sur une fenêtre temporelle de durée prédéterminée.
  3. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l’étape d’estimation de la puissance électrique récupérable (PDCDCMax_Absorb) en fonction du type de roulage du véhicule comprend une étape d’analyse du roulage en fonction d’au moins la vitesse du véhicule et du couple demandé, de façon à identifier un type de roulage (E, U, EU, HW) parmi au moins un roulage en embouteillages, un roulage en environnement urbain, un roulage sur route et un roulage sur autoroute.
  4. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la puissance électrique récupérable (PDCDCMax_Absorb) est déterminée sur la base d’une table de correspondance attribuant des valeurs de puissance électrique récupérable en fonction du type de roulage identifié.
  5. 5. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’étape de pilotage du couple électrique transmis aux roues est effectuée en outre en fonction de l’état de charge de la batterie (SOCHT).
  6. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu’il comprend une étape de comparaison de l’état de charge de la batterie (SOCHT) avec un seuil d’état de charge prédéterminé (SeuilSOCBasMotricité), le couple électrique transmis aux roues étant non nul dès lors que l’état de charge de la batterie est supérieur au seuil d’état de charge prédéterminé.
  7. 7. Dispositif de commande d’un groupe motopropulseur hybride d’un véhicule automobile comprenant un moteur thermique et au moins un moteur électrique alimenté par une batterie, pour transmettre aux roues du véhicule un couple demandé (CpIGMPDrv) suivant une répartition entre un couple électrique transmis par le moteur électrique et un couple thermique transmis par le moteur thermique, ladite batterie alimentant en outre un réseau de bord du véhicule par l’intermédiaire d’un convertisseur, le moteur électrique étant apte à fonctionner en générateur dans une phase de régénération durant laquelle une partie de l’énergie cinétique du véhicule en phase de roulage est récupérée et transformée en puissance électrique récupérable afin de recharger la batterie, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu’il comprend un module d’estimation (1.1) de la puissance électrique consommée par le réseau de bord du véhicule (PDCDC_Filtrée), un module (1.3) d’estimation de la puissance électrique récupérable (PDCDCMax_Absorb) en fonction du type de roulage du véhicule (E, U, EU, HW), un module de comparaison (1.4) entre la puissance électrique consommée par le réseau de bord (PDCDC_Filtrée) et la puissance électrique récupérable (PDCDCMax_Absorb), et un module de limitation (1.6) apte à interdire la fourniture d’un couple électrique aux roues lorsque la puissance électrique consommée par le réseau de bord est supérieure à la puissance électrique récupérable.
  8. 8. Véhicule automobile comprenant un dispositif de commande selon la revendication 7.
FR1558754A 2015-09-17 2015-09-17 Procede et dispositif de commande du couple electrique d'un vehicule automobile hybride. Active FR3041308B1 (fr)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1558754A FR3041308B1 (fr) 2015-09-17 2015-09-17 Procede et dispositif de commande du couple electrique d'un vehicule automobile hybride.
EP16775778.0A EP3350049A1 (fr) 2015-09-17 2016-09-05 Procédé et dispositif de commande du couple électrique d'un véhicule automobile hybride
CN201680060258.8A CN108137038B (zh) 2015-09-17 2016-09-05 用于控制混合动力机动车辆的电扭矩的方法和装置
PCT/FR2016/052195 WO2017046474A1 (fr) 2015-09-17 2016-09-05 Procédé et dispositif de commande du couple électrique d'un véhicule automobile hybride

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1558754A FR3041308B1 (fr) 2015-09-17 2015-09-17 Procede et dispositif de commande du couple electrique d'un vehicule automobile hybride.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3041308A1 true FR3041308A1 (fr) 2017-03-24
FR3041308B1 FR3041308B1 (fr) 2017-10-20

Family

ID=54979736

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1558754A Active FR3041308B1 (fr) 2015-09-17 2015-09-17 Procede et dispositif de commande du couple electrique d'un vehicule automobile hybride.

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP3350049A1 (fr)
CN (1) CN108137038B (fr)
FR (1) FR3041308B1 (fr)
WO (1) WO2017046474A1 (fr)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019048756A1 (fr) 2017-09-08 2019-03-14 Psa Automobiles Sa Contrôle de fourniture d'un couple complémentaire par une machine motrice non-thermique d'un véhicule hybride en fonction du potentiel d'accélération

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108639042B (zh) * 2018-04-26 2020-04-28 浙江工业大学 并联式混动汽车混合模式扭矩信号分解及扭矩分配方法
FR3083765B1 (fr) * 2018-07-16 2020-06-19 Renault S.A.S. Procede de pilotage d’un groupe motopropulseur hybride d’un vehicule automobile

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10015845A1 (de) * 1999-03-31 2001-06-21 Suzuki Motor Co Elektromotorantriebssteuervorrichtung für ein Fahrzeug
WO2011070390A1 (fr) * 2009-12-08 2011-06-16 Renault Trucks Procédé de commande du fonctionnement d'un véhicule automobile hybride et véhicule adapté à ce procédé
DE102011118543A1 (de) * 2011-11-15 2012-05-16 Daimler Ag Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Hybridantriebsstrangs eines Fahrzeugs mit einer Nebenantriebsfunktion
US20140200756A1 (en) * 2013-01-11 2014-07-17 Johnson Controls Technology Company System and Method For Optimizing The Storing of Vehicular Energy
WO2014177786A1 (fr) * 2013-05-03 2014-11-06 Renault S.A.S Procede d'optimisation de la consommation energetique d'un vehicule hybride

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001268719A (ja) * 2000-03-23 2001-09-28 Toyota Motor Corp ハイブリッド車両のバッテリ充電制御装置
US7552705B2 (en) * 2007-03-07 2009-06-30 The Gates Corporation Vehicle stop/start system with regenerative braking
DE102011089085A1 (de) * 2011-12-19 2013-06-20 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Leistungsmanagement eines elektrischen Antriebes für ein Hybridfahrzeug
EP2878506B1 (fr) * 2012-07-27 2020-09-16 Nissan Motor Company, Limited Dispositif de commande de véhicule et procédé de commande de véhicule

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10015845A1 (de) * 1999-03-31 2001-06-21 Suzuki Motor Co Elektromotorantriebssteuervorrichtung für ein Fahrzeug
WO2011070390A1 (fr) * 2009-12-08 2011-06-16 Renault Trucks Procédé de commande du fonctionnement d'un véhicule automobile hybride et véhicule adapté à ce procédé
DE102011118543A1 (de) * 2011-11-15 2012-05-16 Daimler Ag Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Hybridantriebsstrangs eines Fahrzeugs mit einer Nebenantriebsfunktion
US20140200756A1 (en) * 2013-01-11 2014-07-17 Johnson Controls Technology Company System and Method For Optimizing The Storing of Vehicular Energy
WO2014177786A1 (fr) * 2013-05-03 2014-11-06 Renault S.A.S Procede d'optimisation de la consommation energetique d'un vehicule hybride

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019048756A1 (fr) 2017-09-08 2019-03-14 Psa Automobiles Sa Contrôle de fourniture d'un couple complémentaire par une machine motrice non-thermique d'un véhicule hybride en fonction du potentiel d'accélération

Also Published As

Publication number Publication date
FR3041308B1 (fr) 2017-10-20
EP3350049A1 (fr) 2018-07-25
CN108137038A (zh) 2018-06-08
CN108137038B (zh) 2021-04-02
WO2017046474A1 (fr) 2017-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109941262B (zh) 混合动力电动车辆及其搜索路径的方法
KR101655609B1 (ko) 하이브리드 자동차의 배터리 충전 상태 제어 장치 및 방법
KR101588789B1 (ko) 구동 모터를 구비한 차량의 크립 토크 제어 방법 및 장치
US10661778B2 (en) Hybrid vehicle and controller for hybrid vehicle having a power storage capacity decreasing control
KR101755501B1 (ko) 하이브리드 차량의 능동 진동 제어 방법 및 장치
KR20170069571A (ko) 하이브리드 차량의 능동 진동 제어 방법 및 장치
KR101795384B1 (ko) 하이브리드 차량의 능동 진동 제어 방법 및 장치
EP2032405A1 (fr) Systeme micro-hybride pour vehicule automobile incorporant un module de strategies de pilotage
EP3215394B1 (fr) Procédé de gestion de l'état de charge d'une batterie de traction d'un véhicule hybride
CN106257299B (zh) 用于诊断环保型车辆的电动机的退磁的方法
KR20170069797A (ko) 하이브리드 차량의 능동 진동 제어 방법 및 장치
US20170166197A1 (en) Belt controlling device and method of controlling belt for hybrid vehicle
FR2988674A1 (fr) Procede et dispositif de commande d'un facteur d'equivalence energetique dans un groupe motopropulseur hybride
WO2011077528A1 (fr) Dispositif à force électromotrice
WO2017046474A1 (fr) Procédé et dispositif de commande du couple électrique d'un véhicule automobile hybride
CN106467104B (zh) 用于控制混合动力电动车辆的发动机起动的方法和装置
CN107031605B (zh) 用于控制混合动力车辆的转矩干预的方法和设备
KR101683525B1 (ko) 하이브리드 차량의 엔진 제어 장치 및 엔진 제어 방법
KR20180051273A (ko) 차량의 주행 정보를 이용한 차량의 주행 제어 방법 및 그 방법을 이용하는 차량
JP6705403B2 (ja) 車両制御装置
EP2978647B1 (fr) Procede et dispositif de commande d'un facteur d'equivalence energetique dans un groupe motopropulseur hybride
KR101795390B1 (ko) 하이브리드 차량의 능동 진동 제어 방법 및 장치
CN108290571B (zh) 混合动力车辆的再生电力量控制系统、车辆及控制方法
US20190351893A1 (en) Apparatus and method for controlling mild hybrid electric vehicle
FR3006003A1 (fr) Systeme de gestion des requetes de commande d'un groupe motopropulseur et procede de commande moteur

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20170324

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 5

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 6

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 7

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 8

CA Change of address

Effective date: 20221014

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 9

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 10