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WO2021028123A1 - Procede de gestion d'un couple a fournir par un moteur electrique - Google Patents

Procede de gestion d'un couple a fournir par un moteur electrique Download PDF

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WO2021028123A1
WO2021028123A1 PCT/EP2020/069114 EP2020069114W WO2021028123A1 WO 2021028123 A1 WO2021028123 A1 WO 2021028123A1 EP 2020069114 W EP2020069114 W EP 2020069114W WO 2021028123 A1 WO2021028123 A1 WO 2021028123A1
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WO
WIPO (PCT)
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motor
torque
battery
electric motor
shaft
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/EP2020/069114
Other languages
English (en)
Inventor
Jean-Marc Baissac
Magali PONS
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.)
Vitesco Technologies GmbH
Original Assignee
Vitesco Technologies GmbH
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 Vitesco Technologies GmbH filed Critical Vitesco Technologies GmbH
Priority to US17/634,421 priority Critical patent/US12145570B2/en
Priority to CN202080056983.4A priority patent/CN114206658B/zh
Publication of WO2021028123A1 publication Critical patent/WO2021028123A1/fr
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Ceased legal-status Critical Current

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    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility

Definitions

  • the invention falls within the field of the management of an electromechanical system which uses a converter, reversible or not, of electrical power into mechanical torque.
  • the invention may relate more particularly to the management of an electric motor, for example an electric motor used for the motorization of a motor vehicle, and more particularly still an electric motor coupled to a heat engine (so-called hybrid vehicle) .
  • an electric motor for example an electric motor used for the motorization of a motor vehicle, and more particularly still an electric motor coupled to a heat engine (so-called hybrid vehicle) .
  • an electric motor In an on-board system, for example a motor vehicle, an electric motor is supplied with electric current by a battery and transforms the electrical energy "stored" in the battery into mechanical torque transmitted to the wheels of the vehicle to drive the latter . Most often, on the other hand, the electric motor also works as a generator, transforming mechanical energy (during braking or supplied by a heat engine) into electrical energy used to recharge the battery.
  • a battery supervision device (known by the English acronym BMS for Battery Management System) is then provided to determine, as a function of parameters such as those mentioned above, and to communicate the current limits not to be exceeded at the battery terminals.
  • BMS Battery Management System
  • the instructions given by the driver are received by an engine management system which “translates” them into a load, that is to say a torque, to be supplied by the drive shaft.
  • the electric motor is therefore required to provide a predetermined torque.
  • Document FR3025755A1 which relates to a method of limiting the torque of an electric motor of a vehicle comprising a traction battery, comprising: a step of determining a mechanical power available as a function of a mapping of engine losses, - a step of correcting an available mechanical power using an integral corrector on an estimate of the maximum power available in said battery, - a step of limiting the engine torque as a function of the determined available mechanical power, or as a function of the corrected available mechanical power, a step of updating means for estimating engine losses comprising said mapping when the limiting step uses said corrected available mechanical power.
  • the object of the present invention is therefore to arrive at the most precise estimation possible of a maximum available torque that can be supplied by an electric motor without having to use a specific sensor measuring said torque.
  • such a method comprises the following steps:
  • mapping is adapted in real time. It is then possible to better manage the performance of the engine and the battery without risking damage to the latter. This improved management makes it possible to optimize the use of the electric motor of a hybrid vehicle (and therefore to limit the emission of C02) without having to implement a new sensor, such as for example a (expensive) torque measurement sensor. exerted on the motor shaft.
  • a new sensor such as for example a (expensive) torque measurement sensor. exerted on the motor shaft.
  • the values of this table can be initialized to 0, preferably at the factory, that is to say before the vehicle is put into service.
  • This management method can be implemented when the motor is used as a motor generating torque on its shaft or when the motor is used as a generator to recharge the battery.
  • a computer program comprising instructions for implementing all or part of a method as defined herein when this program is executed by a processor.
  • a non-transient, computer-readable recording medium on which such a program is recorded.
  • the present invention also relates to a device for managing a torque on an electric motor shaft comprising a battery and a DCDC converter, characterized in that it further comprises electronic means for the implementation of each of the steps of a management process defined above.
  • the present invention relates to a vehicle provided with an electric motor, characterized in that it further comprises a management device as defined in the previous paragraph. This vehicle can be propelled only by one or more electric motor (s) or else it can be a so-called hybrid vehicle with at least one electric motor and one heat engine.
  • FIG. 1 schematically shows a power supply to an electric motor of a hybrid vehicle
  • FIG. 2 is an example of a current / temperature diagram showing an area in which the current must be maintained at the terminals of an electric battery
  • FIG. 3 is a flowchart for a torque management method to be supplied by the engine of FIG. 1;
  • FIG. 1 a diagram which is known to those skilled in the art working in the field of vehicles driven by at least one electric motor. It may be a hybrid vehicle, that is to say a vehicle equipped, on the one hand, with a heat engine and, on the other hand, at least one electric motor as it can also be a vehicle propelled only by means of electric motors.
  • a motor 2 corresponding to the electric motor of such a vehicle is supplied with direct current by a first battery 4 which supplies in parallel a DCDC converter 6 connected to a second battery 8.
  • the first battery 4 is typically a battery initially having a no-load voltage at its terminals of between 36 and 52 V. It comprises several cells interconnected to provide this voltage, these cells being distributed on board the vehicle.
  • the first battery 4 is shown here in a simplified manner.
  • the DCDC converter 6 is mounted in parallel with the first battery 4 and allows the second battery 8 to be recharged.
  • the second battery 8 conventionally supplies a voltage of the order of 12V and corresponds to a battery such as is conventionally found in a motor vehicle, electric, hybrid or heat engine.
  • FIG. 2 is a graph with an intensity I on the abscissa (in Ampere A) and a temperature T on the ordinate (in degrees Celsius ° C). It is estimated that when the operating point (I, T) is in zone 10, the first battery 4 is functioning normally. Outside this zone 10, the first battery 4 may be damaged (loss of electrical charge, reduction in performance, etc.). It is therefore necessary to ensure that the current flowing in the circuit across the terminals of the first battery 4 is limited, as a function of the operating temperature, so that the operating point of the first battery remains in zone 10.
  • the engine 2 can also operate as a generator, for example during a deceleration phase.
  • the first battery 4 delivers current while when the current I is negative, the first battery 4 recharges.
  • FIG. 3 illustrates a method for managing the engine 2 so that it provides a predetermined torque.
  • a manufacturer 12 of electric motors provides the motor 2 with a first database 14 which indicates for the motor 2 the efficiency Eff of the motor as a function of its speed of rotation and of the output torque.
  • the motor 2 in fact has an output shaft which has a rotational speed n_em and on which a torque tq_em is exerted.
  • pi is the ratio of the perimeter of a circle to its diameter and Eff is a factor between 0 and 1.
  • This first database 14 is provided by the manufacturer. It corresponds to measurements made on a test bench. This database is not specific to engine 2, but it is common to all engines of the same type as engine 2 manufactured by the manufacturer 12. Thus this database cannot be perfectly exact because of the manufacturing tolerances on engines produced by the manufacturer 12. In addition, during the life of engine 2, its characteristics change.
  • the first database 14 is used to carry out a 3D mapping which makes it possible to determine a torque tq_em as a function of the power pow_em supplied to the motor 2, of the speed of rotation n_em of the motor and of the voltage v_em at the terminals of the engine 2.
  • a first step 100 is a step of creating and initializing a second database, called a correction database.
  • the data in this database are for example all set to zero (0) during the initialization of this database. It is then assumed that the mapping which has been carried out is exact for engine 2.
  • This mapping can be considered as a map_mot function which has three input data: the electric power supplied to the motor 2, its output speed and the electric voltage to the terminals of motor 2 while the correction database can be considered as a mot_err function which has the same three data input: the electric power supplied to motor 2, its output speed and the electric voltage at the terminals of motor 2.
  • a second step 102 provides for determining the maximum torque tq_mot_lim that can be exerted by the motor 2.
  • This torque is determined as a function of the maximum intensity that the first battery 4 can provide. From this intensity, which depends on several parameters such as for example the temperature, the state of charge and the state of health of the first battery 4, a maximum power pow_mot_lim can be supplied to the motor 2.
  • the 3D mapping makes it possible to determine a value for tq_mot_lim:
  • Tq_mot_lim map_mot (pow_mot_lim, n_em, v_em)
  • the value given by the 3D mapping is an approximate value. Provision is therefore made, in a third step 104, to apply a correction tq_mot_err to it which is extracted from the correction database.
  • the data in the latter evolve over time as explained below.
  • tq_mot_err mot_err (pow_mot_lim, n_em, v_em)
  • a vehicle management system permanently determines a torque tq_em_pt that the engine 2 as torque setpoint to be exerted.
  • An electric motor 2 management system determines what torque the motor 2 should exert. It is appropriate here to take into account the characteristics of the first battery 4 so as not to risk damaging it.
  • tq_em_sp is determined as being the minimum value between tq_em_pt, on the one hand, and tq_mot_lim_corr, on the other hand.
  • This setpoint value tq_em_sp is then supplied to the motor 2.
  • the vehicle management system measures, on the one hand, the current flowing in the first cur_bat battery as well as the current consumed by the DCDC converter 6, that is to say cur_dcdc. Knowing these two currents makes it possible to determine the electric current supplying the motor 2, a current called cur_em.
  • the 3D mapping obtained from the manufacturer's database, gives an indication of torque based on the measurement of electrical power: tq_mot_mes.
  • tq_mot_mes map_mot (pow, n_em, v_em)
  • the engine 2 gives the management system information on the torque supplied: TQ_EM_PHY (operation 206).
  • a sixth step 110 we look at the difference between the estimated torque according to the current and voltage measurements made (tq_mot_mes) and the torque supplied by the TQ_EM_PHY motor.
  • a seventh step 112 is then provided for updating the value tq_mot_err corresponding to the power pow_mot_lim, to the engine speed n_em and to the voltage v_em.
  • the correction database is completed as the operating cycles of the vehicle with the electric motor 2 progress.
  • the mapping is adapted over time thanks to the use of the correction database.
  • the present invention is particularly well suited for use on a hybrid vehicle. However, it can find application in other electromechanical systems.

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Abstract

Procédé de gestion d'un couple à fournir sur un arbre d'un moteur électrique comportant les étapes suivantes: - création et initialisation d'une table de données de correction, - acquisition d'une instruction de couple, - détermination d'une commande de couple, - mesure du courant en sortie de convertisseur et mesure du courant en sortie de la batterie, - calcul d'une puissance électrique à partir des deux mesures de courant et de la tension électrique, - détermination à partir d'une cartographie d'un couple correspondant à partir de la puissance électrique au niveau du moteur et de la vitesse de rotation du moteur, - lecture de l'information donnée par le moteur sur le couple exercé sur son arbre, - calcul de la différence entre l'information donnée par le moteur et le couple déterminé à partir de la puissance électrique, - mise à jour de la table de données de correction.

Description

Description
Titre : PROCEDE DE GESTION D’UN COUPLE A FOURNIR PAR UN MOTEUR ELECTRIQUE
Domaine technique
[0001] L’invention relève du domaine de la gestion d’un système électromécanique qui utilise un convertisseur, réversible ou non, de puissance électrique en couple mécanique.
[0002] L’invention peut concerner plus particulièrement la gestion d’un moteur électrique, par exemple un moteur électrique utilisé pour la motorisation d’un véhicule automobile, et plus particulièrement encore un moteur électrique accouplé à un moteur thermique (véhicule dit hybride).
Technique antérieure
[0003] Dans un système embarqué, par exemple un véhicule automobile, un moteur électrique est alimenté en courant électrique par une batterie et transforme l’énergie électrique « stockée » dans la batterie en couple mécanique transmis aux roues du véhicule pour entraîner celui-ci. Le plus souvent, à l’inverse, le moteur électrique fonctionne également comme générateur, en transformant de l’énergie mécanique (lors d’un freinage ou bien fournie par un moteur thermique) en énergie électrique utilisée pour recharger la batterie.
[0004] Pour ne pas endommager la batterie, il convient de limiter l’intensité du courant électrique circulant aux bornes de la batterie. L’intensité maximale (que ce soit au cours de la charge de la batterie ou bien de sa décharge) de ce courant dépend grandement de paramètres tels par exemple la température de la batterie, son état de charge, ... . Il convient de veiller à ne pas dépasser cette intensité maximale pour préserver la batterie. Un dispositif de supervision de batterie (connu sous le sigle anglais BMS pour Battery Managment System) est alors prévu pour déterminer, en fonction de paramètres tels ceux précités, et communiquer les limites d’intensité à ne pas dépasser aux bornes de la batterie. [0005] Dans un véhicule, les instructions données par le conducteur sont reçues par un système de gestion du moteur qui les « traduit » en une charge, c’est-à-dire un couple, à fournir par l’arbre moteur. Il est donc demandé au moteur électrique de fournir un couple prédéterminé. Toutefois pour une batterie, on connaît le courant fourni et la tension aux bornes de la batterie, c’est-à-dire la puissance fournie par la batterie. On connaît donc la puissance fournie au moteur électrique.
[0006] Les constructeurs de moteurs électriques fournissent pour leurs moteurs des cartographies qui permettent de connaître le rendement du moteur (rapport entre l’énergie mécanique fournie en sortie et l’énergie électrique consommée) en fonction de données comme par exemple la vitesse de rotation du moteur et le couple mécanique fourni en sortie. Ces cartographies permettent alors de déterminer un couple maximum pouvant être obtenu à partir d’une puissance électrique et d’une vitesse de rotation du moteur.
[0007] On connaît le document FR3025755A1 qui se rapporte à un procédé de limitation du couple d'un moteur électrique d'un véhicule comportant une batterie de traction, comportant : - une étape de détermination d'une puissance mécanique disponible en fonction d'une cartographie de pertes moteur, - une étape de correction d'une puissance mécanique disponible utilisant un correcteur intégral sur une estimation de la puissance maximale disponible dans ladite batterie, - une étape de limitation du couple moteur en fonction de la puissance mécanique disponible déterminée, ou en fonction de la puissance mécanique disponible corrigée, - une étape de mise à jour de moyens d'estimation des pertes moteur comportant ladite cartographie lorsque l'étape de limitation utilise ladite puissance mécanique disponible corrigée.
[0008] Cependant, ces cartographies concernent à chaque fois un type de moteur électrique et ne sont pas adaptées à un moteur en particulier, c’est-à-dire que du fait de différentes tolérances en cours de fabrication il y aura des dispersions sur les rendements (et donc aussi les couples maximum) dans un échantillon de moteurs électriques d’une même série. Ensuite, il y a aussi des dérives dans la cartographie dans le temps au cours de la vie du moteur en fonction de son mode d’utilisation, de son usure, etc. . [0009] Les données qui sont obtenues sont alors approximatives et ne peuvent donc pas être utilisées lorsqu’il s’agit d’optimiser la gestion d’un véhicule hybride en tirant le meilleur parti à la fois du moteur électrique et du moteur thermique.
[0010] La présente invention a alors pour but d’arriver à estimer le plus précisément possible un couple maximum disponible pouvant être fourni par un moteur électrique sans avoir à utiliser un capteur spécifique mesurant ledit couple.
Exposé de l’invention
[0011] Il est proposé un procédé de gestion d’un couple à fournir sur un arbre d’un moteur électrique dans un système comportant le moteur électrique, une batterie pour alimenter le moteur électrique, un convertisseur DC/DC monté entre la batterie et le moteur ainsi qu’un dispositif de gestion électrique.
[0012] Selon la présente invention, un tel procédé comporte les étapes suivantes :
[0013] - création et initialisation d’une table de données de correction,
[0014] - acquisition d’une instruction de couple à exercer sur l’arbre de moteur à partir d’une unité centrale de gestion,
[0015] - détermination d’une commande de couple à partir de l’instruction de couple reçue et d’une donnée de la table de données de correction correspondante,
[0016] - mesure du courant en sortie de convertisseur et mesure du courant en sortie de la batterie,
[0017] - calcul d’une puissance électrique à partir des deux mesures de courant de l’étape précédente et de la tension électrique aux bornes du moteur,
[0018] - détermination à partir d’une cartographie associée au moteur d’un couple correspondant à partir de la puissance électrique au niveau du moteur et de la vitesse de rotation du moteur,
[0019] - lecture de l’information donnée par le moteur sur le couple exercé sur son arbre, [0020] - calcul de la différence entre l’information donnée par le moteur sur le couple exercé sur son arbre et le couple déterminé à partir de la puissance électrique au niveau du moteur et de la cartographie associée au moteur,
[0021] - mise à jour éventuelle de la table de données de correction en fonction de la différence déterminée à l’étape précédente.
[0022] Grâce à la table de données de correction et à sa mise à jour continuelle, la cartographie est adaptée en temps réel. Il est alors possible de gérer au mieux les performances du moteur et de la batterie sans risquer d’endommager cette dernière. Cette gestion améliorée permet d’optimiser l’utilisation du moteur électrique d’un véhicule hybride (et donc de limiter le rejet de C02) sans avoir à mettre en œuvre un nouveau capteur, comme par exemple un capteur (onéreux) de mesure du couple exercé sur l’arbre moteur.
[0023] Lors de l’initialisation de la table de données de corrections, les valeurs de cette table peuvent être initialisées à 0, de préférence en usine, c’est-à-dire avant la mise en circulation du véhicule.
[0024] Ce procédé de gestion peut être mis en œuvre lorsque le moteur est utilisé en tant que moteur générant un couple sur son arbre ou bien lorsque le moteur est utilisé en tant que générateur pour recharger la batterie.
[0025] Selon un autre aspect, il est proposé un programme informatique comportant des instructions pour la mise en œuvre de tout ou partie d’un procédé tel que défini dans les présentes lorsque ce programme est exécuté par un processeur. Selon un autre aspect de l’invention, il est proposé un support d’enregistrement non transitoire, lisible par un ordinateur, sur lequel est enregistré un tel programme.
[0026] La présente invention concerne également un dispositif de gestion d’un couple sur un arbre de moteur électrique comprenant une batterie et un convertisseur DCDC, caractérisé en ce qu’il comporte en outre des moyens électroniques pour la mise en œuvre de chacune des étapes d’un procédé de gestion défini plus haut. [0027] Enfin, la présente invention concerne un véhicule muni d’un moteur électrique, caractérisé en ce qu’il comporte en outre un dispositif de gestion tel que défini au paragraphe précédent. Ce véhicule peut être propulsé uniquement par un ou des moteur(s) électrique(s) ou bien il peut s’agir d’un véhicule dit hybride avec au moins un moteur électrique et un moteur thermique.
Brève description des dessins
[0028] D’autres caractéristiques, détails et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse des dessins annexés, sur lesquels :
Fig. 1
[0029] [Fig. 1] montre schématiquement une alimentation d’un moteur électrique d’un véhicule hybride ;
Fig. 2
[0030] [Fig. 2] est un exemple de diagramme courant/température montrant une zone dans laquelle doit se maintenir le courant aux bornes d’une batterie électrique ; et
Fig. 3
[0031] [Fig. 3] est un logigramme pour un procédé de gestion de couple à fournir par le moteur de la figure 1 ;
Description des modes de réalisation
[0032] Le dessin et la description ci-après contiennent, pour l’essentiel, des éléments de caractère certain. Ils pourront donc non seulement servir à mieux faire comprendre la présente invention mais aussi contribuer à sa définition, le cas échéant.
[0033] Il est maintenant fait référence à la figure 1 . Sur cette figure est représenté un schéma qui est connu de l’homme du métier travaillant dans le domaine des véhicules mus par au moins un moteur électrique. Il peut s’agir d’un véhicule hybride, c’est-à-dire un véhicule équipé, d'une part, d’un moteur thermique et, d'autre part, d’au moins un moteur électrique comme il peut aussi s’agir d’un véhicule propulsé uniquement à l’aide de moteurs électriques. Sur la figure 1 , un moteur 2 correspondant au moteur électrique d’un tel véhicule est alimenté en courant continu par une première batterie 4 qui alimente en parallèle un convertisseur DCDC 6 connecté à une seconde batterie 8.
[0034] La première batterie 4 est typiquement une batterie ayant initialement une tension à vide à ses bornes comprise entre 36 et 52 V. Elle comporte plusieurs cellules reliées entre elles pour fournir cette tension, ces cellules étant réparties à bord du véhicule. La première batterie 4 est représentée ici de manière simplifiée.
[0035] Le convertisseur DCDC 6 est monté en parallèle de la première batterie 4 et permet de recharger la seconde batterie 8.
[0036] La seconde batterie 8 fournit classiquement une tension de l’ordre de 12V et correspond à une batterie telle qu’on en trouve classiquement dans un véhicule automobile, électrique, hybride ou à moteur thermique.
[0037] La structure pour l’alimentation du moteur 2 étant connue de l’homme du métier, il semble inutile de la décrire plus en détail ici.
[0038] La figure 2 est un graphe avec en abscisse une intensité I (en Ampère A) et en ordonnée une température T (en degrés Celsius °C). Il est estimé que lorsque le point de fonctionnement (I, T) se trouve dans la zone 10, la première batterie 4 fonctionne normalement. En dehors de cette zone 10, la première batterie 4 peut être détériorée (perte de charge électrique, diminution des performances, ... ). Il convient donc de veiller à ce que le courant circulant dans le circuit aux bornes de la première batterie 4 soit limité, en fonction de la température de fonctionnement, pour que le point de fonctionnement de la première batterie reste dans la zone 10.
[0039] Le moteur 2 peut également fonctionner en générateur, par exemple lors d’une phase de décélération. Sur la figure 2, lorsque l’intensité I est positive, la première batterie 4 délivre du courant tandis que lorsque l’intensité I est négative, la première batterie 4 se recharge.
[0040] La figure 3 illustre un procédé de gestion du moteur 2 pour que celui-ci fournisse un couple prédéterminé. [0041] Un fabricant 12 de moteurs électriques fournit le moteur 2 avec une première base de données 14 qui indique pour le moteur 2 l’efficacité Eff du moteur en fonction de sa vitesse de rotation et du couple en sortie. Le moteur 2 présente en effet un arbre de sortie qui a une vitesse de rotation n_em et sur lequel s’exerce un couple tq_em.
[0042] Soit alors pow_em la puissance fournie au moteur 2 lorsque celui-ci fonctionne en moteur. On a alors la formule suivante :
[0043] Pow_em = (pi * n_em * tq_em) 130 I Eff
[0044] Où pi est le rapport du périmètre d’un cercle à son diamètre et Eff est un facteur compris entre 0 et 1.
[0045] Lorsque le moteur 2 fonctionne en générateur, il fournit une puissance pow_em et on a :
[0046] Pow_em = Eff * (pi * n_em * tq_em) / 30
[0047] Cette première base de données 14 est fournie par le fabricant. Elle correspond à des mesures faites sur banc d’essai. Cette base de données n’est pas propre au moteur 2 mais elle est commune à tous les moteurs de même type que le moteur 2 fabriqués par le fabricant 12. Ainsi cette base de données ne peut être parfaitement exacte du fait des tolérances de fabrication sur les moteurs produits par le fabricant 12. En outre, au cours de la vie du moteur 2, ses caractéristiques changent.
[0048] On suppose maintenant que le moteur 2 est utilisé comme moteur pour simplifier la description et ne pas systématiquement prévoir deux cas en parallèle. Un raisonnement similaire à celui qui va être présenté ci-après peut être tenu pour un moteur 2 fonctionnant en générateur.
[0049] La première base de données 14 est utilisée pour réaliser une cartographie 3D qui permet de déterminer un couple tq_em en fonction de la puissance pow_em fournie au moteur 2, de la vitesse de rotation n_em du moteur et de la tension v_em aux bornes du moteur 2. [0050] Une première étape 100 est une étape de création et d’initialisation d’une seconde base de données, appelée base de données de correction. Les données dans cette base de données sont par exemple toutes mises à zéro (0) lors de l’initialisation de cette base de données. On suppose alors que la cartographie qui a été réalisée est exacte pour le moteur 2. Cette cartographie peut être considérée comme une fonction map_mot qui a trois données en entrée : la puissance électrique fournie au moteur 2, sa vitesse de sortie et la tension électrique aux bornes du moteur 2 tandis que la base de données de correction peut être considérée comme une fonction mot_err qui a les mêmes trois données en entrée : la puissance électrique fournie au moteur 2, sa vitesse de sortie et la tension électrique aux bornes du moteur 2.
[0051] Une deuxième étape 102 prévoit de déterminer le couple maximal tq_mot_lim pouvant être exercé par le moteur 2. Ce couple est déterminé en fonction de l’intensité maximale que peut fournir la première batterie 4. À partir de cette intensité, qui dépend de plusieurs paramètres comme par exemple la température, l’état de charge et l’état de santé de la première batterie 4, une puissance maximale pow_mot_lim peut être fournie au moteur 2. La cartographie 3D permet de déterminer une valeur pour tq_mot_lim :
[0052] Tq_mot_lim = map_mot (pow_mot_lim, n_em, v_em)
[0053] En effet, de manière classique, on trouve sur un véhicule avec au moins un moteur électrique des capteurs qui permettent de déterminer la température, la vitesse de rotation du moteur électrique et la tension aux bornes du moteur.
[0054] Comme indiqué plus haut, la valeur donnée par la cartographie 3D est une valeur approximative. Il est donc prévu, dans une troisième étape 104, de lui appliquer une correction tq_mot_err qui est extraite de la base de données de correction. Les données dans cette dernière évoluent dans le temps comme expliqué plus loin.
[0055] On aura : tq_mot_err = mot_err (pow_mot_lim, n_em, v_em)
[0056] Avec ce terme correctif, on peut alors, au cours d’une quatrième étape 106, déterminer un couple corrigé tq_mot_lim_corr : [0057] tq_mot_lim_corr = tq_mot_lim + tq_mot_err
[0058] Un système de gestion du véhicule détermine en permanence un couple tq_em_pt que le moteur 2 comme consigne de couple à exercer. Un système de gestion du moteur 2 électrique détermine quel couple le moteur 2 devra exercer. Il convient ici de tenir compte des caractéristiques de la première batterie 4 afin de ne pas risquer de la détériorer. Au cours d’une cinquième étape 108, la consigne à envoyer au moteur 2, tq_em_sp est déterminée comme étant la valeur minimale entre tq_em_pt, d'une part, et tq_mot_lim_corr, d'autre part.
[0059] Cette valeur consigne tq_em_sp est alors fournie au moteur 2.
[0060] En continu (opération 200), au niveau de la première batterie 4 et du convertisseur DCDC 6, le système de gestion du véhicule mesure, d'une part, le courant circulant dans la première batterie cur_bat ainsi que le courant consommé par le convertisseur DCDC 6, c’est-à-dire cur_dcdc. La connaissance de ces deux courants permet de déterminer le courant électrique alimentant le moteur 2, courant appelé cur_em.
[0061] À partir de cette valeur de courant cur_em, connaissant v_em, il est possible de déterminer la puissance pow_em fournie au moteur 2 (opération 202) :
[0062] Pow_em = cur_em * v_em
[0063] La cartographie 3D, obtenue à partir de la base de données du fabricant, donne une indication de couple basée sur la mesure de puissance électrique : tq_mot_mes.
[0064] Une opération 204 donne alors cette indication de couple :
[0065] tq_mot_mes = map_mot (pow, n_em, v_em)
[0066] De manière classique, le moteur 2 donne au système de gestion une information sur le couple fourni : TQ_EM_PHY (opération 206).
[0067] Au cours d’une sixième étape 110, on regarde la différence entre le couple estimé selon les mesures de courant et de tension faites (tq_mot_mes) et le couple fourni par le moteur TQ_EM_PHY.
[0068] Soit alors tq_err = TQ_EM_PHY - tq_mot_mes [0069] Si cette valeur est nulle, c’est qu’alors la consigne donnée correspond bien à ce que le moteur 2 a réalisé.
[0070] Si par contre une différence est constatée, il convient de mettre à jour la base de données de correction. Une septième étape 112 est alors prévue pour la mise à jour de la valeur tq_mot_err correspondant à la puissance pow_mot_lim, au régime moteur n_em et à la tension v_em.
[0071] De cette manière, la base de données de correction se complète au fur et à mesure des cycles de fonctionnement du véhicule avec le moteur 2 électrique. Ainsi la cartographie est adaptée au cours du temps grâce à l’utilisation de la base de données de correction.
[0072] Il est ainsi possible d’exploiter au mieux les possibilités de la première batterie 4 sans risquer de la détériorer. L’utilisation du moteur 2 électrique peut ainsi être optimisée. Dans le cas d’une utilisation dans un véhicule hybride, il est ainsi possible de limiter en conséquence la consommation en carburant du moteur thermique associé au moteur 2 pour entraîner le véhicule correspondant. Les rejets de C02 peuvent ainsi être minimisés.
[0073] De la même manière, il est possible d’optimiser le fonctionnement du moteur 2 lorsque celui-ci est utilisé en générateur. On recharge ainsi mieux la batterie, ce qui augmente l’autonomie « électrique » du véhicule et limite donc aussi globalement les rejets de C02.
[0074] Cette augmentation des performances est obtenue sans avoir à rajouter des capteurs onéreux (comme par exemple un capteur de couple).
[0075] De plus, un gain de temps lors la mise au point du système proposé ici est réalisé car aucun post-traitement n’est nécessaire lors de la fabrication du véhicule.
[0076] La présente invention est particulièrement bien adaptée à une utilisation sur un véhicule hybride. Toutefois, elle peut trouver une application dans d’autres systèmes électromécaniques.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Procédé de gestion d’un couple à fournir sur un arbre d’un moteur (2) électrique dans un système comportant le moteur (2) électrique, une batterie (4) pour alimenter le moteur électrique, un convertisseur DC/DC (6) monté entre la batterie (4) et le moteur (2) ainsi qu’un dispositif de gestion électrique, caractérisé en ce qu’il comporte les étapes suivantes :
- (100) création et initialisation d’une table de données de correction,
- acquisition d’une instruction de couple à exercer sur l’arbre de moteur à partir d’une unité centrale de gestion,
- (102) détermination d’une commande de couple à partir de l’instruction de couple reçue et d’une donnée de la table de données de correction correspondante,
- (200) mesure du courant en sortie de convertisseur et mesure du courant en sortie de la batterie,
- (202) calcul d’une puissance électrique à partir des deux mesures de courant de l’étape précédente et de la tension électrique aux bornes du moteur,
- (204) détermination à partir d’une cartographie associée au moteur d’un couple correspondant à partir de la puissance électrique au niveau du moteur et de la vitesse de rotation du moteur,
- (206) lecture de l’information donnée par le moteur sur le couple exercé sur son arbre,
- (110) calcul de la différence entre l’information donnée par le moteur sur le couple exercé sur son arbre et le couple déterminé à partir de la puissance électrique au niveau du moteur et de la cartographie associée au moteur,
- (112) mise à jour éventuelle de la table de données de correction en fonction de la différence déterminée à l’étape précédente.
[Revendication 2] Procédé de gestion selon la revendication 1 , caractérisé en ce que les valeurs de la table de données de correction sont initialisées à 0 en usine.
[Revendication 3] Procédé de gestion selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le moteur est utilisé en tant que moteur générant un couple sur son arbre.
[Revendication 4] Procédé de gestion selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le moteur est utilisé en tant que générateur pour recharger la batterie.
[Revendication 5] Produit programme d’ordinateur, comprenant une série d’instructions de code pour la mise en oeuvre d’un procédé de gestion de couple d’un arbre de moteur électrique selon l'une des revendications 1 à 4, quand il est mis en oeuvre par un calculateur.
[Revendication 6] Dispositif de gestion d’un couple à fournir sur un arbre d’un moteur (2) électrique dans un système comportant le moteur (2) électrique, une batterie (4) pour alimenter le moteur électrique, un convertisseur DC/DC (6) monté entre la batterie (4) et le moteur (2) ainsi qu’un dispositif de gestion électrique, caractérisé en ce qu’il comporte en outre des moyens électroniques pour la mise en oeuvre de chacune des étapes d’un procédé selon l'une des revendications 1 à 4.
[Revendication 7] Véhicule muni d’un moteur électrique, caractérisé en ce qu’il comporte en outre un dispositif selon la revendication 6.
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