b Surfaces à Coefficients de Friction Moyen et Faible

D'autres simulations ont été effectuées sur une route à coefficient de friction moyen (pavé

humide) et sur une route à coefficient de friction faible (neige épaisse). La vitesse initiale est

maintenue à 80 km/h. Les résultats sont résumés dans le Tableau ‎III.7.

Tableau

‎

Les mêmes conclusions que le test précédent peuvent être citées. La commande SMC est plus

brutale avec moins de temps d'arrêt, de distance parcourue et d'énergie récupérée. Toutefois, le

0 0.5 1 1.5 2 0 1 2 3 4 5^{x 10} 5 time(s) Po w e r (W ) Power Braking - SMC Total Braking Motor UC 0 0.5 1 1.5 2 2.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4^{x 10} 5 time(s) Po w e r (W )

Power Braking - ECE Constraints

Total Braking Motor UC

Coefficient de friction moyen Coefficient de friction faible Temps d'arrêt Distance parcourue Temps d'arrêt Distance parcourue Commande à contraintes

ECE R13 ^{7.03 sec 76.50 m 12.40 sec 133.56 m}

Commande par mode de

Chapitre III

74

coefficient de glissement longitudinal montre une régulation parfaite pour les deux méthodes de

commande.

Dans tous les cas, les forces appliquées sur les roues sont mesurées et définies selon les

méthodes de commande de freinage impliquées en fonction du type et de l'état de la route. Pour la

méthode de freinage à contraintes, et pour une route à adhérence faible, l'action de freinage doit

être conforme à la réglementation ECE R13. L'application des forces plus élevées sur les roues ne

conduirait pas nécessairement une distance parcourue plus courte, mais on aura plutôt une

tendance de blocage des quatre roues ce qui va placer le véhicule dans un état plus vulnérable.

La sévérité de la décélération est plus souple que celle de la route à adhérence élevée. Pour

les deux types de route, le freinage de la roue avant est plus sollicité pour le mode de commande à

contraintes (β égal à 82 %) par rapport à la commande par mode de glissement (β légèrement

supérieur à 54%) .

À des vitesses très élevées (au début de l'opération de freinage), et pour une surface à faible

adhérence, le couple de freinage électrique qui peut être délivré par les moteurs est plus élevé que

le couple de référence. Pour des raisons de sécurité, le couple sera donc assuré uniquement par le

système de freinage mécanique. A ce niveau de vitesses, les moteurs électriques ne récupèrent pas

d'énergie. Cela pourrait expliquer la valeur d'un plus grand rendement pour une route à coefficient

de friction moyen. Les résultats de la récupération de l'énergie sont montrés dans le Tableau ‎III.8 .

Tableau

‎

Dans tous les cas, le rendement pour la commande à contraintes ECE R13 est supérieur à

celui de la commande SMC. Pour une route à friction moyenne, le gain en énergie pour la

commande à contraintes par rapport au mode SMC correspond à 11,2 % de l'énergie globale de

freinage.

La puissance et la quantité d'énergie récupérées du freinage, sur une route à neige épaisse,

sont plus basses que celles impliquées sur une route à pavé humide. Pour une route à faible

coefficient de friction, le couple de référence est inférieur au couple engagé sur une route à

friction moyenne. Sur une route à faible coefficient de friction, le HESS ne fonctionne pas à sa

capacité de récupération maximale.

Cependant, le gain en SoC de l'UC est plus important que celui sur une route à coefficient

de friction moyen (cf. Tableau ‎III.9).

Coefficient de friction moyen Coefficient de friction faible

Rendement ^{Différence de} Rendement ^Rendement Différence de Rendement Commande à contraintes ECE R13 ^{47.5 %} +11.2 % 37.19 % +6.6% Commande par mode de glissement ^{36.3 % 30.58 %}

Chapitre III

75

Tableau

‎

Ceci pourrait être expliqué certainement par le taux d'efficacité plus élevé : décélération plus

douce, un temps de récupération plus long.

III.7 Conclusion

Dans ce chapitre, une méthode de distribution des forces de freinage à contraintes a été

proposée. Cette méthode a été comparée par simulation à la méthode de commande par mode de

glissement, qui peut être trouvée dans la littérature. Des essais de simulation ont été effectués

dans des conditions extrêmes de freinage et pour différents types de route, pour un véhicule

entraîné par deux moteur-roues avant.

Pour une vitesse initiale de 80 km/h, les résultats montrent un gain d'efficacité de

récupération d'énergie variant de 3,7% pour une route à friction élevée à 11,2% pour rendement

une route à friction moyenne au bénéfice de la méthode de commande à contraintes ECE R13.

Pour une route à faible adhérence, la différence d'efficacité atteint 6,6% due aux

contraintes liées à la commande moteurs/variateurs, et au faible couple requis pour ce type de

route.

Les résultats de stabilité montrent que pour la commande par mode glissement, le lieu des

forces de freinage avant/arrière est situé au-dessus de la courbe I-curve liée à la règlementation

ECE R13, tout spécialement pour les routes à forte et moyenne adhérences. Même si le freinage

est plus soudain et agressive en termes de distance parcourue et temps d'arrêt, il y a un risque réel

de pertes de stabilité directionnelle qui peut être due aux blocages des roues arrière. Les pneus

seront incapables de résister à des forces perturbatrices latérales en provenance de vent latéral, de

la cambrure de la route, des forces centrifuges,… Cette situation peut être critique et dangereuse

pour le conducteur.

La commande à base de contraintes est préférée en termes de stabilité de décélération et de

récupération pour les trois types de route (haute, moyenne et faible frictions). En fait, et par

définition, le lieu des forces de freinage avant/arrière respecte les contraintes ECE R13.

L'opération de freinage est étalée sur une plus grande distance parcourue et de temps

d'arrêt avec un rapport de force de freinage avant à la force de freinage totale supérieur, comme

prévu.

Lors d'un freinage, les moteurs IPMSM fonctionnent en tant que générateurs. L'énergie

produite est récupérée par un système de stockage hybride dont sa structure et sa stratégie de

contrôle-commande seront traitées dans le chapitre suivant.

Coefficient de friction moyenne

Coefficient de friction faible

Commande à Contraintes ECE

R13 ^{31.5 % 26.3 %}

76

Chapitre IV : Conception et Commande du