[go: up one dir, main page]

WO2010012942A2 - Systeme et procede de commande d'un groupe motopropulseur hybride - Google Patents

Systeme et procede de commande d'un groupe motopropulseur hybride Download PDF

Info

Publication number
WO2010012942A2
WO2010012942A2 PCT/FR2009/051498 FR2009051498W WO2010012942A2 WO 2010012942 A2 WO2010012942 A2 WO 2010012942A2 FR 2009051498 W FR2009051498 W FR 2009051498W WO 2010012942 A2 WO2010012942 A2 WO 2010012942A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
type
hybrid powertrain
combustion engine
internal combustion
equivalent
Prior art date
Application number
PCT/FR2009/051498
Other languages
English (en)
Other versions
WO2010012942A3 (fr
Inventor
Arnaud Villeneuve
Alain Daumard
Mehdi Tibri
Pablo De Haro Sacristan
Original Assignee
Renault S.A.S.
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 S.A.S. filed Critical Renault S.A.S.
Publication of WO2010012942A2 publication Critical patent/WO2010012942A2/fr
Publication of WO2010012942A3 publication Critical patent/WO2010012942A3/fr

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT 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
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/10—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of change-speed gearings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT 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
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT 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
    • B60K6/00—Arrangement 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
    • B60K6/20—Arrangement 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
    • B60K6/22—Arrangement 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 apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/36—Arrangement 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 apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings
    • B60K6/365—Arrangement 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 apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings with the gears having orbital motion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT 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
    • B60K6/00—Arrangement 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
    • B60K6/20—Arrangement 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
    • B60K6/42—Arrangement 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
    • B60K6/44—Series-parallel type
    • B60K6/445—Differential gearing distribution type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT 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
    • B60K6/00—Arrangement 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
    • B60K6/20—Arrangement 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
    • B60K6/50—Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/54—Transmission for changing ratio
    • B60K6/547—Transmission for changing ratio the transmission being a stepped gearing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT 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
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT 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
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08—Conjoint 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT 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
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/10—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of change-speed gearings
    • B60W10/11—Stepped gearings
    • B60W10/115—Stepped gearings with planetary gears
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT 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
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/28—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of fuel cells
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT 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
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/10—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • B60W20/15—Control strategies specially adapted for achieving a particular effect
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT 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
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/02—Arrangement or mounting of electrical propulsion units comprising more than one electric motor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/44—Drive Train control parameters related to combustion engines
    • B60L2240/441—Speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/44—Drive Train control parameters related to combustion engines
    • B60L2240/443—Torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/48—Drive Train control parameters related to transmissions
    • B60L2240/486—Operating parameters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT 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
    • B60W50/00—Details 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
    • B60W2050/0001—Details of the control system
    • B60W2050/0019—Control system elements or transfer functions
    • B60W2050/0028—Mathematical models, e.g. for simulation
    • B60W2050/0031—Mathematical model of the vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT 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
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/06—Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2510/0638—Engine speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT 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
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/06—Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2510/0657—Engine torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT 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
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/10—Change speed gearings
    • B60W2510/1015—Input shaft speed, e.g. turbine speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT 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
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/10—Change speed gearings
    • B60W2510/1025—Input torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT 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
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/24—Energy storage means
    • B60W2510/242—Energy storage means for electrical energy
    • B60W2510/244—Charge state
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT 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
    • B60W2520/00—Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/10—Longitudinal speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT 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
    • B60W2520/00—Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/28—Wheel speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT 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
    • B60W2540/00—Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/10—Accelerator pedal position
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT 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
    • B60W2540/00—Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/12—Brake pedal position
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT 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
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/06—Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2710/0644—Engine speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT 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
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/06—Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2710/0666—Engine torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT 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
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/10—Change speed gearings
    • B60W2710/1011—Input shaft speed, e.g. turbine speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT 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
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/10—Change speed gearings
    • B60W2710/1022—Input torque
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/06—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
    • F16H37/08—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
    • F16H37/10—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing at both ends of intermediate shafts
    • F16H2037/101—Power-split transmissions with one differential at each end of a continuously variable transmission, i.e. CVT
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/06—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
    • F16H37/08—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
    • F16H37/10—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing at both ends of intermediate shafts
    • F16H2037/104—Power-split transmissions with at least one end of a CVT connected or connectable to two or more differentials
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20—Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/2002—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears
    • F16H2200/201—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears with three sets of orbital gears
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Definitions

  • the field of the present invention is the control of hybrid powertrains of the two-mode power-bypass type equipped with an infinitely variable transmission with two adaptation points (sometimes called “HEAT” for "High Efficiency Automatic Transmission”) and more particularly the management of energy in such systems.
  • Infinitely variable transmissions have found particular momentum with hybrid-powered motor vehicles.
  • the infinitely variable transmissions offer the possibility of modulating or increasing the torque delivered by a main motor source by varying the pairs delivered by two secondary motor sources.
  • the main driving source is an internal combustion engine or heat engine
  • the secondary drive sources are generally electric machines that can operate as an electric motor or regenerative braking system.
  • a hybrid powertrain is capable of simulating an automatic gearbox by modulating the torque provided by the internal combustion engine while maintaining it at an optimum operating speed, generally a low speed, in order to limit polluting emissions and fuel consumption.
  • Such a hybrid electrical and thermal system allows a significant reduction in fuel consumption and CO 2 emissions.
  • several types of operation are possible, for example with the heat engine alone, with the electric motors alone or with a hybrid combination of the engine and the electric motors. This choice of the operating mode and operating points of the engine has a significant influence on fuel consumption and CO 2 emissions.
  • the known energy management methods, applied to hybrid power-bypass architectures, are generally defined for single-mode power bypass architectures with a single epicyclic gear train.
  • This type of architecture allows only one type of hybrid operation with the engine and an electric machine and a purely electrical type of operation in which only the electric machine ensures the traction of the vehicle and the recovery of energy.
  • French patent application FR 2,845,643 describes a system and a method for controlling the operation of a hybrid motor vehicle engine. It is proposed in this document to compare the current consumption of the vehicle with an optimized consumption in order to determine the optimal mode of operation of the powertrain. The state of charge of the battery is also taken into account.
  • US Pat. No. 71,179,664 describes a system and method for controlling a hybrid powertrain with a single-mode power bypass. The method enslaved the operating instructions of the powertrain in a closed loop in order to minimize the difference between the measurement of the power passing through the battery and the reference value of the power passing through the power plant. battery to minimize charging and discharging cycles of said battery.
  • International Patent Application WO 2007-058330 discloses a system and method for controlling a hybrid powertrain with single-mode power bypass.
  • the method includes determining a rotational speed range of the internal combustion engine based on the power passing through the battery.
  • the method determines an operating point capable of best satisfying the torque requests of the driver as a function of the rotational speed range of the heat engine.
  • the charge of the battery must be supervised so as to avoid extreme conditions, a maximum load involving a loss of energy, a minimum state not making it possible to supply the power supply of the electrical machines.
  • the battery charge can also be optimized to prevent the occurrence of hysteresis decreasing total capacity and battery life.
  • the object of the present invention is an energy management system making it possible to take into account the cost of charging the battery.
  • Another object of the present invention is an energy management system for determining the most fuel-efficient mode of operation of a power train having dual-mode hybrid architecture with two-point power bypassing. .
  • the type of operation having the lowest equivalent fuel consumption is determined, and an infinitely variable transmission mode change is controlled. depending on the type of operation of the hybrid powertrain with the lowest equivalent power consumption.
  • the equivalent power consumption for one type of hybrid powertrain operation can be determined from the equivalent consumption parameter, the vehicle speed, and the torque setpoint.
  • the control system may include a torque request determining module capable of determining the torque required by the driver as a function of the signals received from the sensors.
  • the control system may comprise a module for determining the energy equivalent of the electric storage battery, for example in the form of an equivalent consumption parameter as a function of the inverse of the state of charge of the battery.
  • the means for determining the type of operation of the hybrid powertrain may comprise memorized control mappings of the operation of the hybrid powertrain according to the parameter of equivalent consumption, the speed of the vehicle, and the torque request of the driver.
  • the operating point determining means of the internal combustion engine may comprise memorized maps of the operating points of the internal combustion engine for the hybrid operating modes of the hybrid powertrain according to the parameter of equivalent consumption, of the speed of the vehicle. , and the torque request of the driver.
  • FIG. 1 schematically illustrates a powertrain with hybrid power - bypass architecture comprising infinitely variable transmission with two mechanical modes and two adaptation points
  • FIG. 2 is a graph illustrating the evolution of the torque at the wheel as a function of the speed of the vehicle for the powertrain of FIG. 1;
  • FIG. 4 illustrates an embodiment of the main elements of the means for determining the type of operation of the hybrid powertrain
  • FIG. 5 illustrates an embodiment of the main elements of the means for determining the operating points of the internal combustion engine.
  • a coupler is a mechanical element comprising two terminals.
  • the rotational speeds at its terminals are equal. If this restriction is applied to the case of infinitely variable transmission with two mechanical modes, it must be taken into account that the first coupler 9 is connected by one of its terminals to the brake 19.
  • the terminal connected to the second epicyclic gear 7 and the second coupler 10 must have a rotation speed equal to that of the terminal connected to the brake 19.
  • the rotational speeds at the terminals of the first coupler 9 must be zero when of its closure.
  • the second coupler 10 is connected by one of its terminals to the second electrical machine 2b and its other terminal to the first coupler 9. When it is desired to close the second coupler 10, the speeds at its terminals must be equal. The rotational speeds of the second electrical machine 2b and a terminal of the first coupler 9 must therefore be equal.
  • the first mechanical mode is obtained when the first coupler 9 is closed and the second coupler 10 is open. Taking into account the closing conditions of the first coupler 9, it follows that the rotation speed of the second electric machine 2b, and the brake 19 must be equal. A brake having a zero rotation speed by definition, it follows that the rotation speed of the second electrical machine 2b must have a zero rotation speed in order to be able to close the first coupler 9. Moreover, when the first coupler 9 is closed, the torque across the coupler 10 is proportional to the torque of the first electric machine 2a. In order to be able to open the then closed coupler 10, it is necessary to reduce the torque to zero or close to zero.
  • the second mechanical mode is obtained when the first coupler 9 is open and the second coupler 10 is closed.
  • the speed of rotation of the second electric machine 2b dictates the speed of rotation across the second coupler 10.
  • the couplers used may be of different types.
  • the main types are multi-disc couplers or jaw couplers.
  • Multi-disc couplers require a hydraulic system that maintains pressure.
  • Jaw couplers use a complementary form and do not require an active system to keep them in place. They make it possible to achieve a gain in energy consumption. In a fuel-efficient hybrid vehicle, the use of jaw couplers is therefore preferably retained.
  • the operation of the jaw couplers requires a zero torque at their terminals during an engagement or disengagement.
  • Figure 2 shows the evolution of the torque at the wheel as a function of the vehicle speed for the four different types of operation of the infinitely variable transmission and the internal combustion engine.
  • a first type of operation 41 makes it possible to obtain a maximum torque T 1 at low speed and decreasing rapidly with increasing speeds up to the speed V 1 .
  • This first type of operation 41 corresponds to the first mode of the infinitely variable transmission 4 coupled to purely electrical operation, that is to say that the internal combustion engine 1 does not participate in the propulsion of the vehicle.
  • a second type of operation 42 corresponds to the second mode of the infinitely variable transmission 4 also coupled to a purely electrical operation in which the internal combustion engine 1 does not participate in the propulsion.
  • the second type of operation 42 makes it possible to obtain a maximum torque T2 lower than T 1 at low speed and decreasing with increasing speeds, up to the speed V 2 .
  • Torque versus speed curves for the first and second types of operation have a wide range of pairs in common. At low speed, that is to say for transmission ratio values lower than the pair of couples in common, the couples accessible in the first type of operation 41 are greater than the couples accessible in the second type of operation 42. Beyond the beach of couples in common, the situation is reversed and couples accessible in the second type of operation 42 are greater than the accessible couples in the first type of operation 41.
  • the range of couples in common represents a set of privileged values of transmission ratios for a mode change with retention of the best torque to the wheel.
  • the second type 42 allows to obtain a torque where the first type 41 is no longer able to provide a torque to the wheel.
  • a third type of operation 43 makes it possible to obtain a maximum torque T3 at low speed and decreasing with increasing speeds up to the speed V3.
  • T3 is less than T1 but greater than T2.
  • V3 is less than V 2, but greater than V 1.
  • the third type of operation 43 corresponds to the first mode of the infinitely variable transmission 4 coupled to a hybrid operation, that is to say that the internal combustion engine participates in the propulsion of the vehicle with the electric machines 2a and 2b.
  • a fourth type of operation 44 makes it possible to obtain a maximum torque T4 at low speed and decreasing with increasing speeds up to the speed V 4 .
  • T4 is less than T2 and V 4 is greater than V 2.
  • Torque curves as a function of the transmission ratio for the third and fourth types of operation have a narrow range of pairs in common. At low speed, that is for transmission ratio values lower than the common pair range, the accessible couples in the third type 43 are greater than the accessible couples in the fourth type 44. Beyond the pair of pairs in common, the situation is reversed and accessible couples in the fourth type 44 are greater than the couples accessible in the third type 43.
  • the range of couples in common is also in this case a preferred range transmission reports for a change of mode with retention of the best torque at the wheel.
  • the fourth type 44 makes it possible to obtain a torque where the third type 43 is no longer able to provide torque to the wheel.
  • FIG. 3 illustrates different domains defined by the curves of FIG. 2 representing the evolution of the torque as a function of the speed of the vehicle for the four types of operation 41,
  • the means 50 for determining the types of operation of the hybrid powertrain comprise a module 51 for determining the torque request and a module 52 for determining the energy equivalent of the battery of 3.
  • Three four-dimensional mappings referenced 53, 54, 55 and 56 are stored in the means 50 and make it possible to determine the equivalent consumption in each of the types of operation of the hybrid powertrain.
  • the map 53 determines the equivalent consumption in the first type of operation corresponding to the curve 41 of FIG. 2 which corresponds to the first mechanical mode of the transmission 4 associated with a hybrid operation for which the internal combustion engine 1 participates in propulsion with the electric machines 2a, 2b.
  • the second mapping 54 allows the determination of the equivalent consumption for the second type of operation which corresponds to the curve 42 of FIG. 2.
  • the transmission 4 is in the second mechanical mode and the operation of the powertrain is of the hybrid type, the internal combustion engine 1 participating in traction in combination with the two electric machines 2a, 2b.
  • the third mapping 55 corresponds to the third type of operation illustrated by the curve 43 in FIG. 2.
  • the transmission 4 is in the first mechanical mode and the operation is purely electric, the internal combustion engine not participating in the traction.
  • the fourth map 56 corresponds to the third type of operation which is illustrated by the curve 44 of FIG. 2. In this case, the transmission is in the second mechanical mode and the operation is purely electric.
  • This module also receives via the connection 60, the signal of a depression sensor of the pedal of the accelerator and by the connection 61 the signal of a sensor of depression of the brake pedal.
  • the module 51 for determining the torque request transmits a torque signal on its output 63, which is brought to the input of the different maps 53 to 56 by the respective connections 64, 65, 66 and 67.
  • the module 52 for determining the energy equivalent of the battery 3 receives via the connection 62 a signal corresponding to the state of charge of the battery 3.
  • the module 52 emits an output signal which corresponds to a parameter P of equivalent consumption. fuel.
  • This parameter P can be considered as the equivalent of a fuel cost of the charge of the electric battery 3. If the parameter P is weak, the battery will be discharged. If the parameter P is large, the battery will charge.
  • the parameter P is preferably inversely related to the state of charge of the battery in order to favor the charging of the battery when the state of charge is low, and its discharge when the state of charge is important.
  • the output signal of the module 52 corresponding to the parameter P is brought to the respective inputs of the maps 53 to 56 by the respective connections 68, 69, 70 and 71.
  • a selection block 85 is activated by the signal from the output 80a of the means 50 for determining the type of operation.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

Abstract

Procédé de commande d'un groupe motopropulseur hybride bi- mode à dérivation de puissance (40) comprenant un moteur à combustion interne ( 1 ), au moins deux machines électriques (2a, 2b), une transmission infiniment variable (4) à trois trains d'engrenages épicycloidaux (6, 7, 8) capable de fonctionner selon deux modes mécaniques distincts et une batterie de stockage électrique (3). Dans le cas où un point de fonctionnement demandé peut être atteint par plusieurs types de fonctionnement du groupe motopropulseur hybride (40) on détermine le type de fonctionnement présentant la plus faible consommation de carburant équivalente, on commande un changement de mode de la transmission infiniment variable en fonction du type de fonctionnement du groupe motopropulseur hybride (4) de plus faible consommation équivalente, et on détermine la vitesse de rotation et le couple du moteur à combustion interne (1) en fonction du type de fonctionnement du groupe motopropulseur hybride (40) de plus faible consommation équivalente.

Description

Système et procédé de commande d'un groupe motopropulseur hybride
Le domaine de la présente invention est le contrôle des groupes motopropulseurs hybrides du type bi-mode à dérivation de puissance munis d'une transmission infiniment variable à deux points d' adaptation (parfois appelée « HEAT » pour « High Efficiency Automatic Transmission ») et plus particulièrement la gestion de l' énergie dans de tels systèmes. Les transmissions infiniment variables ont trouvé un essor particulier avec les véhicules automobiles à propulsion hybride. En effet, les transmissions infiniment variables offrent la possibilité de moduler ou d' augmenter le couple délivré par une source motrice principale en faisant varier les couples délivrés par deux sources motrices secondaires. Dans le cas d'un véhicule automobile à groupe motopropulseur hybride, la source motrice principale est un moteur à combustion interne ou moteur thermique, et les sources motrices secondaires sont généralement des machines électriques pouvant fonctionner en moteur électrique ou en système de freinage récupératif.
Ainsi équipé, un groupe motopropulseur hybride est capable de simuler une boîte de vitesses automatique en modulant le couple fourni par le moteur à combustion interne tout en le maintenant à un régime de fonctionnement optimum, généralement un bas régime, afin de limiter les émissions polluantes et la consommation de carburant.
Dans l'optique d'une réduction de carburant dans un véhicule hybride, il est généralement fait recours à un fonctionnement majoritairement électrique basé sur l'utilisation conjointe de la batterie et des machines électriques utilisées en tant que moyen de propulsion et en tant que moyen de génération d'énergie lors d'un freinage récupératif.
Un tel système hybride électrique et thermique, à dérivation de puissance, permet une importante réduction de consommation de carburant et des émissions de CO2. Dans une telle architecture hybride, plusieurs types de fonctionnement sont possibles, par exemple avec le moteur thermique seul, avec les moteurs électriques seuls ou encore avec une combinaison hybride du moteur thermique et des moteurs électriques. Ce choix du type de fonctionnement et des points de fonctionnement du moteur thermique a une influence importante sur la consommation de carburant et les émissions de CO2.
Les méthodes de gestion d' énergie connues, appliquées aux architectures hybrides à dérivation de puissance, sont généralement définies pour des architectures à dérivation de puissance mono-mode avec un seul train d'engrenages épicycloïdal.
Ce type d'architecture ne permet qu'un type de fonctionnement hybride avec le moteur thermique et une machine électrique et un type de fonctionnement purement électrique dans lequel seule la machine électrique assure la traction du véhicule et la récupération de l' énergie.
Ces méthodes connues ne permettent pas d'optimiser convenablement le fonctionnement qui se traduit par des consommations de carburant et des émissions de CO2 relativement importantes.
La demande de brevet français FR 2 845 643 décrit un système et un procédé de commande de fonctionnement d'un moteur de véhicule automobile hybride. Il est proposé dans ce document de comparer la consommation actuelle du véhicule avec une consommation optimisée afin de déterminer le mode de fonctionnement optimal du groupe motopropulseur. L' état de charge de la batterie est également pris en compte.
Le brevet américain US 71 17964 décrit un système et procédé de commande d'un groupe motopropulseur hybride à dérivation de puissance monomode. Le procédé asservit en boucle fermée les consignes de fonctionnement du groupe motopropulseur afin de minimiser l'écart entre la mesure de la puissance transitant par la batterie et la valeur de consigne de la puissance transitant par la batterie afin de minimiser les cycles de charge et de décharge de ladite batterie.
La demande de brevet internationale WO 2007-058330 décrit un système et procédé de commande d'un groupe motopropulseur hybride à dérivation de puissance monomode. Le procédé comprend la détermination d'une plage de vitesses de rotation du moteur à combustion interne en fonction de la puissance transitant par la batterie. Le procédé détermine un point de fonctionnement apte à satisfaire au mieux les requêtes de couple du conducteur en fonction de la plage de vitesses de rotation du moteur thermique.
Les machines électriques sont connues pour présenter des couples faibles comparés à ceux des moteurs thermiques. Pour remédier à ces défauts sans augmenter la contribution du moteur à combustion interne, des transmissions infiniment variables du type bi- mode peuvent être employées. Ces transmissions comportent deux modes mécaniques de fonctionnement, un mode présentant des couples élevés pour une vitesse élevée du véhicule, et un mode présentant des couples élevés pour une vitesse faible du véhicule. Les deux modes présentent un recouvrement partiel de leurs domaines de vitesses. Ainsi, selon le domaine de vitesse requis par le conducteur, il est possible d' activer l'un ou l'autre des modes de la transmission infiniment variable afin d'optimiser le couple disponible.
La charge de la batterie doit être surveillée de façon à éviter les états extrêmes, une charge maximale impliquant une perte d' énergie, un état minimal ne permettant pas d' assurer l'alimentation en énergie des machines électriques. La charge de la batterie peut également être optimisée pour éviter l' apparition d'hystérésis diminuant la capacité totale et la durée de vie de la batterie.
Cependant, il n' est pas fait mention dans l' état de la technique d'une prise en compte de la recharge de la batterie. En effet, bien que ne consommant pas de carburant, un mode de fonctionnement au moins partiellement électrique nécessite une recharge périodique de la batterie, malgré l'énergie générée lors des freinages récupératifs. De tels rechargements peuvent être réalisés lors du fonctionnement hybride du véhicule par prélèvement d'une partie de la puissance motrice du moteur à combustion interne par les machines électriques, ou par rechargement externe au véhicule. Ainsi, la charge de la batterie représente un coût, pouvant être assimilé à une consommation de carburant et qui n' est généralement pas pris en compte dans les procédés de gestion de l' énergie de véhicules automobiles.
Une approche plus globale de la consommation de carburant, et donc d' énergie, du véhicule implique cependant de prendre en compte le coût énergétique de la batterie. L 'objet de la présente invention est un système de gestion de l' énergie permettant de prendre en compte le coût de la charge de la batterie.
Un autre objet de la présente invention est un système de gestion de l'énergie permettant de déterminer le mode de fonctionnement le plus économique en carburant d'un groupe motopropulseur comportant une architecture hybride bi-mode à dérivation de puissance à deux points d' adaptation.
Selon un aspect de l'invention, on définit un procédé de commande d'un groupe motopropulseur hybride bi-mode à dérivation de puissance comprenant un moteur à combustion interne, au moins deux machines électriques, une transmission infiniment variable à trois trains d' engrenages épicycloïdaux capable de fonctionner selon deux modes mécaniques distincts, et une batterie de stockage électrique.
Dans le cas où un point de fonctionnement demandé peut être atteint par plusieurs types de fonctionnement du groupe motopropulseur hybride, on détermine le type de fonctionnement présentant la plus faible consommation de carburant équivalente, et on commande un changement de mode de la transmission infiniment variable en fonction du type de fonctionnement du groupe motopropulseur hybride de plus faible consommation équivalente.
On détermine ensuite la vitesse de rotation et le couple du moteur à combustion interne en fonction du type de fonctionnement du groupe motopropulseur hybride de plus faible consommation équivalente. On peut déterminer une consommation équivalente pour chaque type de fonctionnement du groupe motopropulseur hybride, en fonction de la vitesse du véhicule, de l'enfoncement des pédales d' accélérateur et de frein, et de l'état de charge de la batterie. On peut estimer un paramètre de consommation équivalente de carburant en fonction de l' état de charge de la batterie, de préférence comme étant proportionnel à l'inverse de l' état de charge de la batterie.
On peut déterminer la consommation équivalente pour un type de fonctionnement du groupe motopropulseur hybride d' après le paramètre de consommation équivalente, la vitesse du véhicule et la consigne de couple.
On peut déterminer la vitesse de rotation et le couple du moteur à combustion interne pour un type de fonctionnement du groupe motopropulseur hybride d' après le paramètre de consommation équivalente, la vitesse du véhicule et la consigne de couple.
Selon un autre aspect, on définit un système de commande d'un groupe motopropulseur hybride bi-mode à dérivation de puissance comprenant un moteur à combustion interne, au moins deux machines électriques, une transmission infiniment variable à trois trains d' engrenages épicycloïdaux capable de fonctionner selon deux modes mécaniques distincts, une batterie de stockage électrique, et des capteurs de l'état du véhicule et de la batterie.
Le système de commande comprend des moyens de détermination du type de fonctionnement du groupe motopropulseur hybride de plus faible consommation équivalente en fonction des signaux reçus des capteurs, et des moyens de détermination des points de fonctionnement du moteur à combustion interne en fonction du type de fonctionnement du groupe motopropulseur hybride de plus faible consommation équivalente.
Le système de commande peut comprendre un module de détermination de la requête de couple apte à déterminer le couple requis par le conducteur en fonction des signaux reçus des capteurs. Le système de commande peut comprendre un module de détermination de l' équivalent énergétique de la batterie de stockage électrique, par exemple sous la forme d'un paramètre de consommation équivalente en fonction de l'inverse de l' état de charge de la batterie. Les moyens de détermination du type de fonctionnement du groupe motopropulseur hybride peuvent comprendre des cartographies de commandes mémorisées du fonctionnement du groupe motopropulseur hybride en fonction du paramètre de consommation équivalente, de la vitesse du véhicule, et de la requête de couple du conducteur.
On peut prévoir également un comparateur des consommations équivalentes des différents types de fonctionnement du groupe motopropulseur hybride, apte à déterminer le mode de fonctionnement de plus faible consommation équivalente. Les moyens de détermination des points de fonctionnement du moteur à combustion interne peuvent comprendre des cartographies mémorisées des points de fonctionnement du moteur à combustion interne pour les types de fonctionnement hybrides du groupe motopropulseur hybride en fonction du paramètre de consommation équivalente, de la vitesse du véhicule, et de la requête de couple du conducteur.
Les cartographies mémorisées peuvent être remplacées par des approximations analytiques mises en œuvre par des blocs de calcul, dans le cas où la taille des cartographies serait trop importante pour leur intégration dans le calculateur embarqué sur le véhicule.
D ' autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d' exemples non limitatifs et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : -la figure 1 illustre schématiquement un groupe motopropulseur avec architecture hybride à dérivation de puissance comprenant une transmission infiniment variable à deux modes mécaniques et deux points d' adaptation ; -la figure 2 est un graphique illustrant l' évolution du couple à la roue en fonction de la vitesse du véhicule pour le groupe motopropulseur de la figure 1 ;
-la figure 3 est un graphique illustrant les domaines de points de fonctionnement couple/vitesse accessibles en fonction des types de fonctionnement du groupe motopropulseur hybride ;
-la figure 4 illustre un mode de réalisation des principaux éléments des moyens de détermination du type de fonctionnement du groupe motopropulseur hybride ; -la figure 5 illustre un mode de réalisation des principaux éléments des moyens de détermination des points de fonctionnement du moteur à combustion interne.
Tel qu'illustré à titre d' exemple sur la figure 1 , un groupe motopropulseur hybride 40 pour véhicule automobile comprend un moteur à combustion interne 1 , une première machine électrique 2a, une deuxième machine électrique 2b, une batterie de stockage électrique 3 et une transmission infiniment variable 4 comportant trois trains d' engrenages épicycloïdaux 6, 7 et 8, un premier coupleur 9, un deuxième coupleur 10, et un frein 19. Le premier train d' engrenages épicycloïdal 6 est relié par sa couronne C au moteur à combustion interne 1 par la liaison 14, par son planétaire P à la première machine électrique 2a par la liaison 15 , et par son porte-satellite PS au planétaire P du deuxième train d' engrenages épicycloïdal 7 par la liaison 16. Le porte-satellite PS du deuxième train d' engrenages épicycloïdal 7 est relié à l'une des bornes du premier coupleur 9 par la connexion 17 et à la couronne C du troisième train d' engrenages épicycloïdal 8 par l'intermédiaire de la liaison 22, d'un réducteur 1 1 , et de la liaison 23. Le premier coupleur 9 est relié par son autre borne au frein 19 par la liaison 18. Une liaison 20, connectée entre le premier coupleur 9 et le deuxième train épicycloïdal 7, est reliée à l'une des bornes du deuxième coupleur 10. L 'autre borne du deuxième coupleur 10 est connectée à la couronne C du deuxième train épicycloïdal 7 par l'intermédiaire d'une liaison 21. La liaison 21 est connectée à la liaison 22 entre le deuxième train épicycloïdal 7 et le réducteur 1 1. Le planétaire P du troisième train épicycloïdal 8 est connecté au moteur à combustion interne 1 par l' intermédiaire de la liaison 13. La couronne C du troisième train épicycloïdal 8 est reliée à la deuxième machine électrique 2b par l' intermédiaire de la liaison 24, d'un réducteur 12 et de la liaison 25.
La liaison 24 est branchée sur la liaison 23. Le porte-satellite PS du troisième train épicycloïdal 8 est relié par une liaison 26, à un premier réducteur 27 relié lui-même à un deuxième réducteur 29 par une liaison 28. Le réducteur 29 est relié à un système de liaison 30 relié aux roues motrices 31 d'un véhicule automobile non représenté.
La première machine électrique 2a et la deuxième machine électrique 2b sont connectées à la batterie 3 par les connexions 3a et 3b. Un élément de conversion continu-continu peut être inséré entre les connexions 3a et 3b et l'élément de stockage 3. Des éléments de conversion continu-alternatif peuvent être insérés entre la connexion
3a et la première machine électrique 2a et entre la connexion 3b et la deuxième machine électrique 2b. Ces différents éléments de conversion ne sont pas représentés sur la figure 1.
La transmission infiniment variable 4 illustrée sur la figure 1 comporte deux modes mécaniques de fonctionnement grâce à l' existence des trois trains d' engrenages épicycloïdaux 6, 7 et 8. Le changement de mode mécanique est assuré par le premier coupleur 9 et le deuxième coupleur 10.
Un coupleur est un élément mécanique comprenant deux bornes. D 'une manière générale, lors de la fermeture d'un coupleur, les vitesses de rotation à ses bornes sont égales. Si on applique cette restriction au cas de la transmission infiniment variable à deux modes mécaniques, on doit tenir compte du fait que le premier coupleur 9 est relié par une de ses bornes au frein 19. Lorsque l'on veut fermer le premier coupleur 9, la borne reliée au deuxième train épicycloïdal 7 et au deuxième coupleur 10 doit présenter une vitesse de rotation égale à celle de la borne reliée au frein 19. Ainsi, on en déduit que les vitesses de rotation aux bornes du premier coupleur 9 doivent être nulles lors de sa fermeture. De même, le deuxième coupleur 10 est relié par une de ses bornes à la deuxième machine électrique 2b et par son autre borne au premier coupleur 9. Lorsque l'on souhaite fermer le deuxième coupleur 10, les vitesses à ses bornes doivent être égales. Les vitesses de rotation de la deuxième machine électrique 2b et d'une borne du premier coupleur 9 doivent donc être égales.
Le premier mode mécanique est obtenu lorsque le premier coupleur 9 est fermé et le deuxième coupleur 10 est ouvert. En prenant en compte les conditions de fermeture du premier coupleur 9, on en déduit que la vitesse de rotation de la deuxième machine électrique 2b, et du frein 19 doivent être égales. Un frein ayant une vitesse de rotation nulle par définition, il en découle que la vitesse de rotation de la deuxième machine électrique 2b doit présenter une vitesse de rotation nulle afin de pouvoir fermer le premier coupleur 9. De plus, lorsque le premier coupleur 9 est fermé, le couple aux bornes du coupleur 10 est proportionnel au couple de la première machine électrique 2a. Afin de pouvoir ouvrir le coupleur 10 alors fermé, il est nécessaire de réduire le couple à une valeur nulle ou proche de zéro.
Le deuxième mode mécanique est obtenu lorsque le premier coupleur 9 est ouvert et le deuxième coupleur 10 est fermé. Dans ce cas, la vitesse de rotation de la deuxième machine électrique 2b dicte la vitesse de rotation aux bornes du deuxième coupleur 10.
Les coupleurs utilisés peuvent être de différents types. Les principaux types sont les coupleurs multi-disques ou les coupleurs à crabots. Les coupleurs multi-disques requièrent un système hydraulique maintenant une pression. Les coupleurs à crabots utilisent une complémentarité de forme et ne nécessitent pas de système actif pour les maintenir en place. Ils permettent de réaliser ainsi un gain de consommation d' énergie. Dans un véhicule hybride énergétiquement économe, l'utilisation de coupleurs à crabots est donc préférentiellement retenue. Le fonctionnement des coupleurs à crabots requiert un couple nul à leurs bornes lors d'un engagement ou désengagement. En intégrant ce paramètre dans les précédentes conditions de fonctionnement, on comprend que, dans le premier mode mécanique, le couple de la première machine électrique 2a doit être maintenu à zéro avant le changement de mode, puisque le couple aux bornes des coupleurs est proportionnel au couple de la première machine électrique 2a. Dans le deuxième mode mécanique, le couple aux bornes du deuxième coupleur 10 en position fermée est proportionnel au couple de la machine électrique 2a. Il apparaît alors que le couple de la machine 2a doit être maintenu à zéro lors du changement de mode.
La figure 2 montre l' évolution du couple à la roue en fonction de la vitesse du véhicule pour les quatre différents types de fonctionnement de la transmission infiniment variable et du moteur à combustion interne.
Un premier type de fonctionnement 41 permet d'obtenir un couple maximum T l à basse vitesse et décroissant rapidement avec des vitesses croissantes jusqu' à la vitesse V1. Ce premier type de fonctionnement 41 correspond au premier mode de la transmission infiniment variable 4 couplé à un fonctionnement purement électrique, c' est-à-dire que le moteur à combustion interne 1 ne participe pas à la propulsion du véhicule. Un deuxième type de fonctionnement 42 correspond au deuxième mode de la transmission infiniment variable 4 également couplé à un fonctionnement purement électrique dans lequel le moteur à combustion interne 1 ne participe pas à la propulsion. Le deuxième type de fonctionnement 42 permet d'obtenir un couple maximum T2 inférieur à T l à basse vitesse et décroissant avec des vitesses croissantes, jusqu'à la vitesse V2.
Les courbes des couples en fonction de la vitesse pour les premier et deuxième types de fonctionnement présentent une large plage de couples en commun. A basse vitesse, c'est-à-dire pour des valeurs de rapport de transmission inférieurs à la plage de couples en commun, les couples accessibles dans le premier type de fonctionnement 41 sont supérieurs aux couples accessibles dans le deuxième type de fonctionnement 42. Au delà de la plage de couples en commun, la situation s 'inverse et les couples accessibles dans le deuxième type de fonctionnement 42 sont supérieurs aux couples accessibles dans le premier type de fonctionnement 41. La plage de couples en commun représente un ensemble de valeurs privilégiées de rapports de transmission pour un changement de mode avec conservation du meilleur couple à la roue.
Ainsi, pour le premier type 41 , on voit que l'on dispose à faible vitesse d'un couple plus important que le couple dans le deuxième type 42. Par ailleurs, à plus haute vitesse (supérieure à Vi), le deuxième type 42 permet d'obtenir un couple là où le premier type 41 n' est plus en mesure de fournir un couple à la roue.
Un troisième type de fonctionnement 43 permet d'obtenir un couple maximum T3 à basse vitesse et décroissant avec des vitesses croissantes jusqu'à la vitesse V3. T3 est inférieur à T l mais supérieur à T2. V3 est inférieure à V2 mais supérieure à V1. Le troisième type de fonctionnement 43 correspond au premier mode de la transmission infiniment variable 4 couplé à un fonctionnement hybride, c 'est-à-dire que le moteur à combustion interne participe à la propulsion du véhicule avec les machines électriques 2a et 2b.
Un quatrième type de fonctionnement 44 permet d'obtenir un couple maximum T4 à basse vitesse et décroissant avec des vitesses croissantes jusqu' à la vitesse V4. T4 est inférieur à T2 et V4 est supérieure à V2. Les courbes des couples en fonction du rapport de transmission pour les troisième et quatrième types de fonctionnement présentent une étroite plage de couples en commun. A basse vitesse, c'est-à-dire pour des valeurs de rapport de transmission inférieurs à la plage de couples en commun, les couples accessibles dans le troisième type 43 sont supérieurs aux couples accessibles dans le quatrième type 44. Au delà de la plage de couples en commun, la situation s'inverse et les couples accessibles dans le quatrième type 44 sont supérieurs aux couples accessibles dans le troisième type 43. Ainsi, on comprend que la plage de couples en commun représente également dans ce cas une plage privilégiée de rapports de transmission pour un changement de mode avec conservation du meilleur couple à la roue. Dans le troisième type de fonctionnement 43 , on dispose à faible vitesse d'un couple plus important que le couple dans le quatrième type de fonctionnement 44. Par ailleurs, à plus haute vitesse supérieure à V3, le quatrième type 44 permet d'obtenir un couple là où le troisième type 43 n' est plus en mesure de fournir un couple à la roue.
Il est à noter que l' existence d'une plage de couples en commun ne saurait être limitative. En effet, il est possible que cette plage de couples en commun soit réduite à un point selon les spécificités de la transmission et des différents éléments moteurs. Cela ne saurait restreindre le mode de mise en œuvre de la présente invention.
Sur la figure 3 , on a illustré différents domaines définis par les courbes de la figure 2 représentant l' évolution du couple en fonction de la vitesse du véhicule pour les quatre types de fonctionnement 41 ,
42, 43 et 44.
Le domaine 45 n' est accessible que si le groupe motopropulseur fonctionne selon le troisième type 43. Le domaine 46 n' est accessible que si le groupe motopropulseur fonctionne selon le quatrième type 44. Le domaine 47 est accessible lorsque le groupe motopropulseur fonctionne selon le troisième type 43 ou le quatrième type 44. Enfin, le domaine 48 est accessible si le groupe motopropulseur fonctionne selon l'un quelconque des types 41 , 42, 43 ou 44. Le procédé et le système de commande du groupe motopropulseur de l'invention ont pour objet de permettre le meilleur choix du type de fonctionnement, pour les cas où le point de fonctionnement se situe dans un domaine qui est accessible avec plusieurs types de fonctionnement. C ' est donc le cas pour les domaines 47 et 48.
Dans un mode de réalisation illustré sur les figures 4 et 5 , le système de commande du groupe motopropulseur hybride comprend des moyens 50 de détermination du type de fonctionnement du groupe motopropulseur hybride (figure 4) et des moyens 100 de détermination des points de fonctionnement du moteur à combustion interne (figure 5), agissant en synergie afin de minimiser la consommation de carburant.
Tels qu'ils sont illustré sur la figure 4, les moyens 50 de détermination des types de fonctionnement du groupe motopropulseur hybride comprennent un module 51 de détermination de la requête de couple et un module 52 de détermination de l' équivalent énergétique de la batterie de stockage électrique 3. Quatre cartographies en 3 dimensions référencées 53 , 54, 55 et 56 sont mémorisées dans les moyens 50 et permettent de déterminer la consommation équivalente dans chacun des types de fonctionnement du groupe motopropulseur hybride. La cartographie 53 détermine la consommation équivalente dans le premier type de fonctionnement correspondant à la courbe 41 de la figure 2 qui correspond au premier mode mécanique de la transmission 4 associé à un fonctionnement hybride pour lequel le moteur à combustion interne 1 participe à la propulsion avec les machines électriques 2a, 2b.
La deuxième cartographie 54 permet la détermination de la consommation équivalente pour le deuxième type de fonctionnement qui correspond à la courbe 42 de la figure 2. Dans ce type de fonctionnement, la transmission 4 se trouve dans le deuxième mode mécanique et le fonctionnement du groupe motopropulseur est du type hybride, le moteur à combustion interne 1 participant à la traction en association avec les deux machines électriques 2a, 2b. La troisième cartographie 55 correspond au troisième type de fonctionnement illustré par la courbe 43 sur la figure 2. La transmission 4 est dans le premier mode mécanique et le fonctionnement est purement électrique, le moteur à combustion interne ne participant pas à la traction. La quatrième cartographie 56 correspond au troisième type de fonctionnement qui est illustré par la courbe 44 de la figure 2. Dans ce cas, la transmission est dans le deuxième mode mécanique et le fonctionnement est purement électrique. Un comparateur 57 permet de comparer les consommations équivalentes des différents types de fonctionnement tels que déterminés par les cartographies 53 à 56, et d' en déduire le choix approprié du type de fonctionnement. Le comparateur peut avantageusement tenir compte de différentes contraintes d' agrément de conduite du véhicule. Le comparateur pourra par exemple tenir compte de temporisations interdisant l' arrêt du moteur à combustion interne en deçà d'une durée minimale. On pourra également limiter la fréquence des changements de types de fonctionnement. Un bloc de capteurs, référencé 70 dans son ensemble, est placé à l' entrée des moyens de détermination 50. Les différents capteurs comprennent en particulier un capteur de vitesse du véhicule dont le signal est amené par la connexion 59 au module 51 de détermination de la requête de couple. Ce module reçoit également par la connexion 60, le signal d'un capteur d'enfoncement de la pédale de l'accélérateur et par la connexion 61 le signal d'un capteur d'enfoncement de la pédale de frein. Le module 51 de détermination de la requête de couple émet un signal de couple sur sa sortie 63 , qui est amené à l' entrée des différentes cartographies 53 à 56 par les connexions respectives 64, 65 , 66 et 67.
Le module 52 de détermination de l'équivalent énergétique de la batterie 3 reçoit par la connexion 62 un signal correspondant à l'état de charge de la batterie 3. Le module 52 émet un signal de sortie qui correspond à un paramètre P de consommation équivalente de carburant. Ce paramètre P peut être considéré comme l'équivalent d'un coût en carburant de la charge de la batterie électrique 3. Si le paramètre P est faible, la batterie va se décharger. Si le paramètre P est grand, la batterie va se charger. Le paramètre P est de préférence lié inversement proportionnellement à l'état de charge de la batterie afin de privilégier la charge de la batterie quand l' état de charge est faible, et sa décharge quand l' état de charge est important. Le signal de sortie du module 52 correspondant au paramètre P est amené sur les entrées respectives des cartographies 53 à 56 par les connexions respectives 68, 69, 70 et 71. Les cartographies 53 à 56 reçoivent en outre sur l'une de leurs entrées le signal émis par le capteur de vitesse du véhicule. A cet effet, le bloc capteur 70 est relié aux différentes cartographies 53 à 56 par les connexions respectives 72, 73 , 74 et 75. Le comparateur 57 reçoit les sorties respectives des quatre cartographies 53 à 56 par les connexions respectives 76, 77, 78 et 79. L 'une des sorties du comparateur 57 est reliée par la connexion 80 à la transmission 4 de façon à commander celle-ci pour la placer dans le mode mécanique correspondant à la plus faible consommation énergétique telle que déterminée par le comparateur 57. La deuxième sortie 80a du comparateur 57 est reliée à la commande d' arrêt et de mise en marche du moteur à combustion interne 1.
Les quatre cartographies 53 à 56 sont des cartographies à 3 dimensions qui fournissent un renseignement dépendant de la vitesse du véhicule, du couple demandé sur les roues et du paramètre P de consommation équivalente de carburant. Chacune des cartographies fournit une consommation corrigée de carburant pour le type de fonctionnement respectif. Cette consommation corrigée prend en compte les pertes des différents composants et notamment les pertes des machines électriques, les pertes ohmiques dans la batterie ainsi que les pertes dans la transmission, et ce pour chacun des types de fonctionnement. Ces cartographies de commandes optimales peuvent avoir des tailles importantes, ce qui peut poser le problème de leur intégration dans la mémoire d'un calculateur embarqué sur un véhicule. On peut envisager de réduire la taille des cartographies à condition d' accepter une consommation minimale sur différents types de cycles de roulage. Alternativement, il est possible de remplacer ces cartographies par des approximations au moyen d' expressions analytiques correspondant à chacun des types de fonctionnement. Lorsque le comparateur 57 émet un signal de sortie entraînant la mise en marche du moteur à combustion interne 1 , il convient encore de déterminer les points de fonctionnement du moteur à combustion interne. La figure 5 illustre un mode de réalisation possible de moyens de détermination des points de fonctionnement du moteur à combustion interne 1 , ces moyens étant référencés 100 dans leur ensemble sur la figure 5. Une partie des organes et éléments illustrés sur la figure 5 est identique à ceux déjà illustrés sur la figure 4 et utilisés dans les moyens 50 de détermination du type de fonctionnement. Ces organes et éléments identiques portent les mêmes références que sur la figure 4.
Il s' agit en particulier du bloc de capteurs 70 et des modules 51 et 52.
Deux cartographies 81 et 82 à trois dimensions permettent de fournir les points de fonctionnement du moteur à combustion interne respectivement pour le premier type et le deuxième type de fonctionnement du groupe motopropulseur. C ' est ainsi que la cartographie 81 correspond au premier type de fonctionnement, qui est un fonctionnement hybride dans lequel la transmission se trouve dans le premier mode mécanique. La deuxième cartographie 82 correspond au deuxième type de fonctionnement qui est un fonctionnement hybride dans lequel la transmission se trouve dans le deuxième mode mécanique. Les deux cartographies 81 et 82 reçoivent sur leurs trois entrées respectivement, le signal issu du capteur de vitesse du véhicule par les connexions 86 et 87, le signal de sortie du module 51 de détermination de la requête de couple par les connexions 88 et 89, et enfin le paramètre P déterminé par le module 52 qui est connecté aux deux cartographies 81 et 82 par les connexions 90 et 91.
Un bloc de sélection 85 est activé par le signal provenant de la sortie 80a des moyens 50 de détermination du type de fonctionnement.
Lorsque le signal reçu par cette connexion indique que le moteur à combustion interne doit être mis en marche, le sélecteur 85 est activé et peut déterminer les points de fonctionnement optimisés pour le moteur à combustion interne. Le sélecteur 85 reçoit à cet effet par les connexions 94 et 95 les points de fonctionnement provenant des cartographies 81 et 82 qui correspondent aux premier et deuxième types de fonctionnement. Le bloc de sélection 85 émet sur sa sortie 96 un signal correspondant aux points de fonctionnement du moteur à combustion interne 1 pour le type de fonctionnement préalablement déterminé par les moyens 50, en vue d'une consommation optimale. Ce signal est amené sur la commande du moteur 1 comme symbo lisé sur la figure 5.
On notera qu'une fois le type de fonctionnement choisi par le moyen de détermination 50, les points de fonctionnement cibles pour la vitesse de rotation CO1 et le couple T1 du moteur à combustion interne sont directement fournis par l'une des cartographies 81 , 82 dont les sorties dépendent de la vitesse du véhicule ω0, du couple aux roues To et de l' état de charge de la batterie. Les vitesses de rotation et les couples cibles des deux machines électriques 2a, 2b respectivement ωa, Ta et (Ob, Tb, sont également connus car ils dépendent linéairement des vitesses ωo et Co1 ainsi que du couple aux roues To et du couple du moteur à combustion interne T1 selon les équations suivantes :
Figure imgf000019_0001
A B où la matrice est la matrice des relations cinématiques C D de la transmission infiniment variable 4. La transmission infiniment variable comportant deux modes mécaniques de fonctionnement, il existe une matrice de relations cinématiques pour chaque mode mécanique.
Le procédé et le système de commande qui viennent d' être décrits permettent d' effectuer un choix approprié entre différents types de fonctionnement possibles d'un groupe motopropulseur hybride bi- mode à dérivation de puissance de façon à réduire la consommation de carburant et les émissions de CO2 du véhicule équipé de ce groupe motopropulseur. Bien que la description ait été faite à partir d'une architecture à dérivation de puissance bi-mode généralement appelée HEAT, elle peut également être appliquée à la même architecture hybride avec une machine électrique supplémentaire sur le train arrière du véhicule, ce qui permet d'obtenir un véhicule à quatre roues motrices du type à propulsion hybride.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de commande d'un groupe motopropulseur hybride bi-mode à dérivation de puissance (40) comprenant un moteur à combustion interne ( 1 ), au moins deux machines électriques (2a, 2b), une transmission infiniment variable (4) à trois trains d'engrenages épicycloïdaux (6, 7, 8) capable de fonctionner selon deux modes mécaniques distincts et une batterie de stockage électrique (3), caractérisé par le fait que, dans le cas où un point de fonctionnement demandé peut être atteint par plusieurs types de fonctionnement du groupe motopropulseur hybride,
-on détermine le type de fonctionnement présentant la plus faible consommation de carburant équivalente,
-on commande un changement de mode de la transmission infiniment variable en fonction du type de fonctionnement du groupe motopropulseur hybride de plus faible consommation équivalente, et
-on détermine la vitesse de rotation et le couple du moteur à combustion interne en fonction du type de fonctionnement du groupe motopropulseur hybride de plus faible consommation équivalente.
2. Procédé de commande selon la revendication 1 dans lequel on détermine une consommation équivalente pour chaque type de fonctionnement du groupe motopropulseur hybride, en fonction de la vitesse du véhicule, de l'enfoncement des pédales d' accélérateur et de frein, et de l'état de charge de la batterie.
3. Procédé de commande selon l'une des revendications précédentes, dans lequel on estime un paramètre de consommation équivalente de carburant en fonction de l'état de charge de la batterie.
4. Procédé de commande selon la revendication 3 , dans lequel on estime le paramètre de consommation équivalente de carburant comme étant proportionnel à l'inverse de l' état de charge de la batterie.
5. Procédé de commande selon l'une des revendications 3 à 4, dans lequel on détermine la consommation équivalente pour un type de fonctionnement du groupe motopropulseur hybride d' après le paramètre de consommation équivalente de carburant la vitesse du véhicule et la consigne de couple.
6. Procédé de commande selon l'une des revendications 3 à 4, dans lequel on détermine la vitesse de rotation et le couple du moteur à combustion interne pour un type de fonctionnement du groupe motopropulseur hybride d' après le paramètre de consommation équivalente de carburant, la vitesse du véhicule et la consigne de couple. 7. Système de commande d'un groupe motopropulseur hybride bi-mode à dérivation de puissance (40) comprenant un moteur à combustion interne ( 1 ), au moins deux machines électriques (2a, 2b), une transmission infiniment variable (4) à trois trains épicycloïdaux (6,
7, 8), capable de fonctionner selon deux modes mécaniques distincts, une batterie de stockage électrique (3), et des capteurs (70) de l' état du véhicule et de la batterie, caractérisé par le fait qu'il comprend :
-des moyens (50) de détermination du type de fonctionnement du groupe motopropulseur hybride (40) de plus faible consommation équivalente en fonction des signaux reçus des capteurs (70), et
-des moyens ( 100) de détermination des points de fonctionnement du moteur à combustion interne ( 1 ) en fonction du type de fonctionnement du groupe motopropulseur hybride de plus faible consommation équivalente.
8. Système de commande selon la revendication 7, comprenant un module de détermination (51 ) de la requête de couple apte à déterminer le couple requis par le conducteur en fonction des signaux reçus des capteurs (70),
9. Système de commande selon l'une des revendications 7 ou 8, comprenant un module de détermination (52) d'un paramètre de consommation équivalente en fonction de l'inverse de l'état de charge de l' élément de la batterie (3).
10. Système de commande selon la revendication 9 dans lequel les moyens de détermination du type de fonctionnement du groupe motopropulseur hybride comprennent
-des cartographies de commandes (53-56) pour chaque type de fonctionnement du groupe motopropulseur hybride en fonction du paramètre de consommation équivalente, de la vitesse du véhicule, et de la requête de couple du conducteur, et un comparateur (57) des consommations équivalentes des différents types de fonctionnement du groupe motopropulseur hybride, apte à déterminer le mode de fonctionnement de plus faible consommation équivalente.
1 1. Système de commande selon l'une des revendications 9 ou 10, dans lequel les moyens de détermination des points de fonctionnement du moteur à combustion interne ( 1 ) comprennent : -des cartographies (81 , 82) des points de fonctionnement du moteur à combustion interne ( 1 ) pour les types de fonctionnement hybrides du groupe motopropulseur hybride (40) en fonction du paramètre de consommation équivalente, de la vitesse du véhicule, et de la requête de couple du conducteur.
PCT/FR2009/051498 2008-07-30 2009-07-24 Systeme et procede de commande d'un groupe motopropulseur hybride WO2010012942A2 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0855243A FR2934526B1 (fr) 2008-07-30 2008-07-30 Systeme et procede de commande d'un groupe motopropulseur hybride
FR0855243 2008-07-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2010012942A2 true WO2010012942A2 (fr) 2010-02-04
WO2010012942A3 WO2010012942A3 (fr) 2010-03-25

Family

ID=40532470

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR2009/051498 WO2010012942A2 (fr) 2008-07-30 2009-07-24 Systeme et procede de commande d'un groupe motopropulseur hybride

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR2934526B1 (fr)
WO (1) WO2010012942A2 (fr)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102152734A (zh) * 2011-03-10 2011-08-17 北京理工大学 一种用于混合动力车辆的三模式动力传动装置
CN113561959A (zh) * 2020-04-28 2021-10-29 郑州宇通客车股份有限公司 一种混合动力车辆参数标定方法及装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011111073B4 (de) * 2011-08-18 2021-08-19 Audi Ag Energiemanagementverfahren für ein Kraftfahrzeug sowie Hybridantriebssystem eines Kraftfahrzeugs

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3593983B2 (ja) * 2001-01-16 2004-11-24 日産自動車株式会社 車両の駆動力制御装置
US7822524B2 (en) * 2003-12-26 2010-10-26 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicular drive system
US7024299B2 (en) * 2004-05-15 2006-04-04 General Motors Corporation Method for dynamically determining peak output torque within battery constraints in a hybrid transmission including a parallel hybrid split

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102152734A (zh) * 2011-03-10 2011-08-17 北京理工大学 一种用于混合动力车辆的三模式动力传动装置
CN113561959A (zh) * 2020-04-28 2021-10-29 郑州宇通客车股份有限公司 一种混合动力车辆参数标定方法及装置

Also Published As

Publication number Publication date
FR2934526A1 (fr) 2010-02-05
FR2934526B1 (fr) 2015-10-30
WO2010012942A3 (fr) 2010-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2116412A2 (fr) Dispositif de propulsion ou de traction électrique d'un véhicule
FR2955715A1 (fr) Procede pour optimiser la recharge de la batterie d'un vehicule hybride
FR2953772A1 (fr) Procede de pilotage d'un dispositif de motorisation de vehicule hybride, et dispositif associe
FR2994546A1 (fr) Procede de limitation de couple d'une machine electrique de vehicule hybride comportant un systeme de controle de vitesse
EP3164285B1 (fr) Procede de commande de systeme de motorisation hybride, pour un vehicule hybride
EP1224092B1 (fr) Procede de commande d'un vehicule hybride
FR3005921A1 (fr) Repartition du couple entre le train avant et le train arriere d'un vehicule hybride
WO2010012942A2 (fr) Systeme et procede de commande d'un groupe motopropulseur hybride
EP2318249B1 (fr) Systeme de commande d'un groupe motopropulseur hybride pour vehicule automobile, et procede associe
FR3106552A1 (fr) Contrôle du couple moteur lors de changement de vitesse sur une boîte de vitesses automatique avec machine electrique intégrée
FR3044993A1 (fr) Procede de gestion de puissance pour vehicule automobile hybride
FR2809058A1 (fr) Transmission evolutive pour vehicule automobile hybride
EP2505410A1 (fr) Groupe motopropulseur pour véhicule hybride
FR2848922A1 (fr) Recuperation d'energie lors d'un changement de rapport montant sur un vehicule hybride serie
EP4153439B1 (fr) Procédé de commande d'un groupe motopropulseur pour véhicule automobile à transmission électrique hybride
WO2013117844A1 (fr) Procede et systeme de gestion semi-automatisee d'une traction hybride
WO2019150010A1 (fr) Systeme et procede de pilotage de l'energie fournie au circuit electrique d'un vehicule hybride, et vehicule automobile les incorporant
FR3077255A1 (fr) Systeme et procede de pilotage d’un stockeur d’energie de vehicule hybride, et vehicule automobile les incorporant
FR2929574A1 (fr) Systeme et procede de commande d'une transmission infiniment variable a modes multiples pour vehicule hybride.
FR2790428A1 (fr) Procede de gestion de l'energie et vehicule a propulsion hybride
WO2009141553A1 (fr) Systeme et procede de commande de changement de mode d'une transmission infiniment variable en mode purement electrique
FR3152265A1 (fr) Procédé de pilotage d’une transmission DCT en récupération d’énergie
FR3018227A1 (fr) Transmission hybride avec volant d'inertie
WO2023062294A1 (fr) Procédé de répartition de couple moteur en phase de rampage dans une chaine de traction hybride de véhicule en mode 4x4
WO2022069807A1 (fr) Dispositif de contrôle de redémarrage d'un moteur a combustion d'un véhicule hybride

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09740384

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 09740384

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2