FR3147218A1 - METHOD FOR CONTROLLING A DCT TRANSMISSION IN ENERGY RECOVERY - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé de de pilotage d’une transmission DCT d’un véhicule automobile comportant un groupe motopropulseur (1) comprenant un moteur thermique (3) et un dispositif de transmission de type DCT (4) comportant une machine électrique (5), une boite de vitesse (41,42) ayant un arbre primaire (6), un embrayage de couplage (K0) entre le moteur thermique et l’arbre primaire 6, un train d’engrenage (65) liant cinématiquement l’arbre primaire à une entrée de la machine électrique, dans lequel, le véhicule automobile hybride décélérant et la machine électrique (5) étant en mode génératrice, le procédé comprend des étapes de : Si une vitesse de rotation de l’arbre primaire (6) descend sous une valeur seuil RAP, changement d’un rapport de transmission alors engagé de la boite de vitesse (41,42) vers un rapport de transmission juste inférieur, si cela est possible. Figure 1.The invention relates to a method for controlling a DCT transmission of a motor vehicle comprising a powertrain (1) comprising a heat engine (3) and a DCT type transmission device (4) comprising an electric machine (5), a gearbox (41, 42) having a primary shaft (6), a coupling clutch (K0) between the heat engine and the primary shaft 6, a gear train (65) kinematically connecting the primary shaft to an input of the electric machine, in which, the hybrid motor vehicle decelerating and the electric machine (5) being in generator mode, the method comprises steps of: If a rotational speed of the primary shaft (6) falls below a threshold value RAP, changing a transmission ratio then engaged of the gearbox (41, 42) to a transmission ratio just lower, if this is possible. Figure 1.
Description
L'invention concerne, de façon générale, le domaine technique de la gestion de pilotage d’une chaine de traction d’un véhicule automobile équipé d’un groupe motopropulseur hybride associé à une transmission de type DCT.The invention relates, in general, to the technical field of the management of the control of a drive chain of a motor vehicle equipped with a hybrid powertrain associated with a DCT type transmission.
Plus spécifiquement, l’invention le pilotage de la transmission de type DCT, notamment e-DCT, en récupération d’énergie lorsque le régime d’un arbre primaire de boite de vitesse est inférieur à un régime de ralenti d’un moteur thermique.More specifically, the invention controls the DCT type transmission, in particular e-DCT, in energy recovery when the speed of a primary gearbox shaft is lower than the idling speed of a thermal engine.
Dans la suite de la description, l’exemple de mise en œuvre de l’invention décrit est un véhicule automobile hybride dont la puissance motrice est alternativement ou cumulativement assurée par un moteur thermique et une machine électrique alimenté en énergie électrique par des batteries. Le moteur thermique et la machine électrique forment un ensemble moteur dont l’énergie motrice est transmise par un dispositif de transmission de type DCT à un train de roues avant ou arrière. Cet exemple de mise en œuvre de l’invention a été choisi pour faciliter la description de l’invention, sans pour autant qu’elle y soit limitée. En effet, l’invention peut aussi, par exemple, s’appliquer à un véhicule automobile dans lequel l’énergie motrice est transmise à plus qu’un train de roues.In the remainder of the description, the example of implementation of the invention described is a hybrid motor vehicle whose motive power is alternately or cumulatively provided by a heat engine and an electric machine supplied with electrical energy by batteries. The heat engine and the electric machine form a motor assembly whose motive energy is transmitted by a DCT type transmission device to a front or rear wheel set. This example of implementation of the invention was chosen to facilitate the description of the invention, without however being limited thereto. Indeed, the invention can also, for example, apply to a motor vehicle in which the motive energy is transmitted to more than one wheel set.
Dans les dispositifs de transmission de type DCT pour véhicules automobile hybrides connus, un dispositif de pilotage permet d’assurer la transmission au train de roues motrices d’un couple moteur généré par le moteur thermique, la machine électrique ou les deux. Ce dispositif de pilotage gère un premier embrayage reliant l’ensemble moteur à une première boite de vitesse comprenant des rapports de transmission impairs, et un deuxième embrayage reliant l’ensemble moteur à une deuxième boite de vitesse comprenant les rapports de transmission pairs.In known DCT-type transmission devices for hybrid motor vehicles, a control device makes it possible to ensure the transmission to the drive wheel set of an engine torque generated by the heat engine, the electric machine or both. This control device manages a first clutch connecting the engine assembly to a first gearbox comprising odd transmission ratios, and a second clutch connecting the engine assembly to a second gearbox comprising even transmission ratios.
Lors d’une phase de roulage à faible vitesse du véhicule automobile hybride, le régime de rotation des roues du train moteur ramené à un arbre primaire de la boite de vitesse peut être inférieur à un régime de rotation du moteur thermique du véhicule automobile hybride. En effet, le moteur thermique présente un régime minimal de rotation, dit régime de ralenti, en dessous duquel il ne peut descendre. Typiquement, ce régime de ralenti est de l’ordre de 900 tr/min.During a low-speed driving phase of the hybrid motor vehicle, the rotation speed of the wheels of the drive train returned to a primary shaft of the gearbox may be lower than a rotation speed of the thermal engine of the hybrid motor vehicle. Indeed, the thermal engine has a minimum rotation speed, called idle speed, below which it cannot go down. Typically, this idle speed is of the order of 900 rpm.
En conséquence, afin de permettre le roulage à faible vitesse de manière confortable pour un utilisateur du véhicule automobile hybride, le dispositif de pilotage est programmé pour faire glisser l’embrayage entre le moteur thermique et l’arbre primaire de la boite de vitesse. En cas de décélération, il y a une perte d’énergie de freinage qui ne peut pas être récupérée par la machine électrique afin de charger les batteries.Consequently, in order to allow low-speed driving in a comfortable manner for a user of the hybrid motor vehicle, the control device is programmed to slide the clutch between the thermal engine and the primary shaft of the gearbox. In the event of deceleration, there is a loss of braking energy that cannot be recovered by the electric machine in order to charge the batteries.
Il y a donc nécessité d’un pilotage de la transmission de type DCT permettant une récupération optimale de l‘énergie de freinage en phase de décélération lors d’un roulage à faible vitesse.There is therefore a need for DCT type transmission control allowing optimal recovery of braking energy during deceleration when driving at low speed.
L’invention vise à remédier à tout ou partie des inconvénients de l’état de la technique en proposant notamment une solution permettant un pilotage de la transmission de type DCT permettant une récupération efficiente de l‘énergie de freinage lors d’un roulage à faible vitesse.The invention aims to remedy all or part of the drawbacks of the state of the art by proposing in particular a solution allowing control of the DCT type transmission allowing efficient recovery of braking energy when driving at low speed.
Pour ce faire, il est proposé, selon un premier aspect de l'invention, un procédé de pilotage d’une transmission DCT d’un véhicule automobile comportant un groupe motopropulseur comprenant un moteur thermique et un dispositif de transmission de type DCT comportant une machine électrique, une boite de vitesse ayant un arbre primaire, un embrayage de couplage entre le moteur thermique et l’arbre primaire 6, un train d’engrenage liant cinématiquement l’arbre primaire à une entrée de la machine électrique ; le véhicule automobile hybride décélérant et la machine électrique étant en mode génératrice, le procédé comprend des étapes de :
- Si une vitesse de rotation de l’arbre primaire descend sous une valeur seuil RAP, changement d’un rapport de transmission alors engagé de la boite de vitesse vers un rapport de transmission juste inférieur, si cela est possible.
- If a primary shaft rotation speed falls below a threshold value RAP, change from a transmission ratio then engaged in the gearbox to a transmission ratio just lower, if possible.
Selon un mode de réalisation, le procédé préalablement à l’étape de changement, le procédé comporte une étape de :
- Si une vitesse de rotation de l’arbre primaire est inférieure à une valeur de régime de ralenti du moteur thermique, ouverture de l’embrayage de couplage et arrêt du moteur thermique.
- If a rotation speed of the primary shaft is lower than an idle speed value of the thermal engine, the coupling clutch opens and the thermal engine stops.
Selon un autre aspect de l’invention, il est prévu un groupe motopropulseur pour véhicule automobile comprenant un moteur thermique et un dispositif de transmission de type DCT comportant une machine électrique, une boite de vitesse ayant un arbre primaire, un embrayage de couplage entre le moteur thermique et l’arbre primaire, un train d’engrenage liant cinématiquement l’arbre primaire à une entrée de la machine électrique,, ainsi qu’un calculateur agencé de sorte à mettre en œuvre le procédé présentant l’une des caractéristiques techniques précédentes.According to another aspect of the invention, there is provided a powertrain for a motor vehicle comprising a heat engine and a DCT type transmission device comprising an electric machine, a gearbox having a primary shaft, a coupling clutch between the heat engine and the primary shaft, a gear train kinematically linking the primary shaft to an input of the electric machine, as well as a computer arranged so as to implement the method having one of the preceding technical characteristics.
Selon un aspect de l’invention, dans le groupe motopropulseur, le dispositif de transmission comporte une première boite de vitesse couplée à l’arbre primaire via un embrayage de couplage et une deuxième boite de vitesse couplée à l’arbre primaire via un embrayage de couplage.According to one aspect of the invention, in the powertrain, the transmission device comprises a first gearbox coupled to the primary shaft via a coupling clutch and a second gearbox coupled to the primary shaft via a coupling clutch.
Selon un autre aspect encore de l’invention, il est prévu un véhicule automobile comportant un groupe motopropulseur présentant l’une des caractéristiques techniques précédentes.According to yet another aspect of the invention, there is provided a motor vehicle comprising a powertrain having one of the preceding technical characteristics.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description qui suit, en référence aux figures annexées, qui illustrent :
Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur l’ensemble des figures.For clarity, identical or similar elements are identified by identical reference signs throughout the figures.
La
Le groupe motopropulseur 1 est ici un groupe motopropulseur hybride. Ce dernier comprend un moteur thermique 3, un dispositif de transmission de type DCT 4. Le dispositif de transmission de type DCT est ici un dispositif de transmission de type e-DCT en ce qu’il comporte une machine électrique 5.The powertrain 1 is here a hybrid powertrain. The latter comprises a heat engine 3, a DCT type transmission device 4. The DCT type transmission device is here an e-DCT type transmission device in that it comprises an electric machine 5.
D’autre part, le dispositif de transmission de type DCT 4 comporte un arbre primaire 6 et un embrayage de couplage K0 entre le moteur thermique 3 et l’arbre primaire 6. Le dispositif de transmission de type DCT 4 comprend aussi un train d’engrenages 65 reliant la machine électrique 5 à l’arbre primaire 6.On the other hand, the DCT 4 type transmission device comprises a primary shaft 6 and a coupling clutch K0 between the heat engine 3 and the primary shaft 6. The DCT 4 type transmission device also comprises a gear train 65 connecting the electric machine 5 to the primary shaft 6.
Le dispositif de transmission de type DCT 4 comporte, de manière connue en soi, une première boite de vitesse 41, comportant les rapports de transmission impairs, un premier embrayage K1 de couplage entre l’arbre primaire 6 et celui de la première boite de vitesse 41, une deuxième boite de vitesse 42, comportant les rapports de transmission pairs, et un deuxième embrayage K2 de couplage entre l’arbre primaire 6 et celui de la deuxième boite de vitesse 42.The DCT 4 type transmission device comprises, in a manner known per se, a first gearbox 41, comprising odd transmission ratios, a first clutch K1 for coupling between the primary shaft 6 and that of the first gearbox 41, a second gearbox 42, comprising even transmission ratios, and a second clutch K2 for coupling between the primary shaft 6 and that of the second gearbox 42.
La machine électrique 5 est connectée électriquement à une batterie 8. En mode traction, la batterie 8 alimente ainsi la machine électrique et, en mode récupération, la machine électrique, pilotée en génératrice, alimente ainsi la batterie 8.The electric machine 5 is electrically connected to a battery 8. In traction mode, the battery 8 thus supplies the electric machine and, in recovery mode, the electric machine, controlled as a generator, thus supplies the battery 8.
Enfin, un dispositif de pilotage ou calculateur 9 permet de gérer le fonctionnement du groupe motopropulseur 1 hybride, notamment le dispositif de transmission de type DCT 4. En particulier, le dispositif de pilotage ou calculateur 9 est agencé de sorte à pouvoir mettre en œuvre le procédé de pilotage d’une transmission DCT selon l’invention qui va être maintenant décrit plus en détail.Finally, a control device or calculator 9 makes it possible to manage the operation of the hybrid powertrain 1, in particular the DCT type transmission device 4. In particular, the control device or calculator 9 is arranged so as to be able to implement the method for controlling a DCT transmission according to the invention which will now be described in more detail.
Globalement, en phase de récupération d’énergie électrique, un couple est fourni par le train de roues 2 et la machine électrique 5 est pilotée en mode génératrice afin de charger la batterie 8. La machine électrique 5 est pilotée ici en régime. Une phase de freinage en décélération peut alors induire une vitesse de roulage du véhicule automobile hybride ramenée, dans un premier temps, à une valeur de régime de rotation de l’arbre primaire 6 (du fait de la démultiplication dû au rapport de transmission alors engagé au sein de l’une des première 41 et deuxième 42 boites de vitesse) qui soit inférieure au régime de ralenti du moteur thermique 3.Overall, in the electrical energy recovery phase, a torque is provided by the wheel set 2 and the electric machine 5 is driven in generator mode in order to charge the battery 8. The electric machine 5 is driven here in mode. A braking phase in deceleration can then induce a driving speed of the hybrid motor vehicle brought back, initially, to a value of rotation speed of the primary shaft 6 (due to the gear ratio due to the transmission ratio then engaged within one of the first 41 and second 42 gearboxes) which is lower than the idling speed of the heat engine 3.
Dans cette situation, le procédé de pilotage d’une transmission DCT selon l’invention comporte une étape d’ouverture de l’embrayage de couplage K0 et d’arrêt du moteur thermique 3. Ainsi, l’arbre primaire 6 est désolidarisé du moteur thermique et reste seulement lié cinématiquement à la machine électrique 5 via le train d’engrenages 65. Le rapport de transmission alors engagé au sein de l’une des première 41 et deuxième 42 boites de vitesse est conservé.In this situation, the method for controlling a DCT transmission according to the invention comprises a step of opening the coupling clutch K0 and stopping the heat engine 3. Thus, the primary shaft 6 is separated from the heat engine and remains only kinematically connected to the electric machine 5 via the gear train 65. The transmission ratio then engaged within one of the first 41 and second 42 gearboxes is retained.
Ensuite, la décélération se poursuivant, le procédé de pilotage d’une transmission DCT selon l’invention détermine si une valeur régime de rotation de l’arbre primaire 6 est inférieure à une valeur seuil RAP de la machine électrique 5. Cette valeur seuil RAP est déterminé de sorte que la machine électrique 5 en mode génératrice puisse chargée la batterie 48. Cette valeur seuil RAP est inférieure ou égale au régime de ralenti du moteur thermique 3.Then, as the deceleration continues, the method for controlling a DCT transmission according to the invention determines whether a rotation speed value of the primary shaft 6 is less than a threshold value RAP of the electric machine 5. This threshold value RAP is determined so that the electric machine 5 in generator mode can charge the battery 48. This threshold value RAP is less than or equal to the idling speed of the heat engine 3.
Si la valeur de régime de rotation de l’arbre primaire 6 est effectivement, le procédé de pilotage d’une transmission DCT selon l’invention comporte une étape de descente du rapport de transmission alors engagé au sein de l’une des première 41 et deuxième 42 boites de vitesse vers un rapport de transmission juste inférieure. Cela n’est plus possible lorsque le rapport de transmission alors engagé est la 1ère.If the value of the rotation speed of the primary shaft 6 is indeed, the method for controlling a DCT transmission according to the invention comprises a step of lowering the transmission ratio then engaged within one of the first 41 and second 42 gearboxes to a transmission ratio just lower. This is no longer possible when the transmission ratio then engaged is 1st .
Ainsi, comme illustré à la
Une fois la 1èreengagée, si la valeur du régime de rotation de l’arbre primaire passe de nouveau sous la valeur seuil RAP, il n’est plus possible de descendre le rapport de transmission engagé et ladite valeur de rotation de l’arbre primaire 6 continue de suivre la courbe de régime de la 1èresi la décélération se poursuit.Once 1st gear is engaged, if the value of the primary shaft rotation speed falls below the RAP threshold value again, it is no longer possible to lower the engaged transmission ratio and said primary shaft rotation value 6 continues to follow the 1st gear speed curve if deceleration continues.
L’évolution de la valeur du régime de rotation de l’arbre primaire 6 due au procédé de pilotage d’une transmission DCT selon l’invention est figurée en trait épais sur la
Le fait de descendre le rapport de transmission engagé au sein de l’une des première 41 et deuxième 42 boites de vitesse permet de conserver une vitesse de rotation de l’arbre primaire 6, et donc une vitesse de rotation de l’entrée de la machine électrique 5 fonctionnant en mode génératrice suffisante pour charger de manière efficiente la batterie 8, en particulier à faible vitesse de roulage du véhicule automobile hybride au sein duquel le procédé de pilotage d’une transmission DCT selon l’invention est mise en œuvre. Il est entendu par « faible vitesse de roulage » une vitesse de déplacement inférieure à 20 km/h, voire inférieure à 15 km/h.The fact of lowering the transmission ratio engaged within one of the first 41 and second 42 gearboxes makes it possible to maintain a rotational speed of the primary shaft 6, and therefore a rotational speed of the input of the electric machine 5 operating in generator mode sufficient to efficiently charge the battery 8, in particular at low driving speed of the hybrid motor vehicle within which the method for controlling a DCT transmission according to the invention is implemented. “Low driving speed” is understood to mean a travel speed of less than 20 km/h, or even less than 15 km/h.
Au surplus, la mise en œuvre du procédé de pilotage d’une transmission DCT selon l’invention permet d’éviter des glissements des embrayages de couplage K0, K1 et K2 sources de pertes d’énergie de récupération et donc d’avoir un chargement efficient de la batterie 8 par la machine électrique 5 en mode génératrice, en particulier lors de décélérations à faible vitesse de roulage du véhicule automobile hybride.In addition, the implementation of the method for controlling a DCT transmission according to the invention makes it possible to avoid slippage of the coupling clutches K0, K1 and K2, sources of recovery energy losses, and therefore to have efficient charging of the battery 8 by the electric machine 5 in generator mode, in particular during decelerations at low driving speed of the hybrid motor vehicle.
Naturellement, l’invention est décrite dans ce qui précède à titre d’exemple. Il est entendu que la personne de l’art est à même de réaliser différentes variantes de réalisation de l’invention sans pour autant sortir du cadre de l’invention.Naturally, the invention is described in the foregoing by way of example. It is understood that the person skilled in the art is able to carry out different variants of the invention without departing from the scope of the invention.
Il est souligné que toutes les caractéristiques, telles qu’elles se dégagent pour une personne de l’art à partir de la présente description, des dessins et des revendications attachées, même si concrètement elles n’ont été décrites qu’en relation avec d’autres caractéristiques déterminées, tant individuellement que dans des combinaisons quelconques, peuvent être combinées à d’autres caractéristiques ou groupes de caractéristiques divulguées ici, pour autant que cela n’a pas été expressément exclu ou que des circonstances techniques rendent de telles combinaisons impossibles ou dénuées de sens.It is emphasized that all features, as they emerge for a person skilled in the art from the present description, the drawings and the attached claims, even if they have been specifically described only in relation to other specific features, both individually and in any combinations, may be combined with other features or groups of features disclosed herein, provided that this has not been expressly excluded or that technical circumstances make such combinations impossible or meaningless.
Claims (5)
- Si une vitesse de rotation de l’arbre primaire (6) descend sous une valeur seuil RAP, changement d’un rapport de transmission alors engagé de la boite de vitesse (41,42) vers un rapport de transmission juste inférieur, si cela est possible.
- If a rotation speed of the primary shaft (6) falls below a threshold value RAP, change of a transmission ratio then engaged in the gearbox (41,42) to a transmission ratio just lower, if this is possible.
- Si une vitesse de rotation de l’arbre primaire (6) est inférieure à une valeur de régime de ralenti du moteur thermique (3), ouverture de l’embrayage de couplage (K0) et arrêt du moteur thermique (3).
- If a rotation speed of the primary shaft (6) is lower than an idle speed value of the thermal engine (3), opening of the coupling clutch (K0) and stopping of the thermal engine (3).
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