FR2999137A1 - Systeme de motorisation ayant un rendement ameliore par lestage ou delestage en energie d'un equipement electronique - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un système de motorisation pour un véhicule comprenant un moteur (MTH), un générateur (MEL) entrainé par le moteur et un dispositif de contrôle (CTL). Le système permet d'améliorer le rendement du moteur grâce au dispositif de contrôle configuré pour varier la consigne de l'équipement (EQ) afin que le moteur soit continuellement piloté en mode bouclage. La variation de la consigne est autorisée seulement si l'équipement (EQ) dispose d'une quantité d'énergie suffisante. L'invention s'applique à tout type de véhicule, et plus particulièrement au véhicule hybride.

Description

SYSTEME DE MOTORISATION AYANT UN RENDEMENT AMELIORE PAR LESTAGE OU DELESTAGE EN ENERGIE D'UN EQUIPEMENT ELECTRONIQUE Le domaine de l'invention concerne les systèmes de motorisation pour un véhicule, par exemple un système de motorisation hybride électrique. Il existe divers types de systèmes de motorisation hybride électrique, hydraulique, pneumatique, etc... pour les véhicules automobiles. Par exemple, une motorisation hybride thermique-électrique comprend un moteur thermique couplé à une machine électrique. La machine électrique peut fonctionner comme un moteur électrique lorsque celle-ci dispose d'une source d'énergie suffisante permettant de l'alimenter et peut également fonctionner comme un générateur d'énergie électrique lorsque que celui-ci est entrainé, généralement par le moteur thermique, pour fournir de l'énergie à divers équipements embarqués du véhicule, par exemple un accumulateur d'énergie, un réseau de tension ou tout autre équipement nécessitant une alimentation électrique. Selon le degré d'hybridation électrique avec le moteur thermique le système de motorisation peut comprendre une ou plusieurs machines électriques. Dans le cas d'un système de motorisation à plusieurs machines électriques, une machine électrique principale couplée au moteur thermique intervient directement dans la motorisation du véhicule sur le train avant et/ou sur le train arrière, soit en hybridation thermique électrique ou soit en électrique seul. Dans ce dernier cas, on dit alors que le véhicule hybride dispose d'un mode de roulage 100% électrique. Lorsque le moteur électrique fournit du couple en addition du couple du moteur thermique alors le véhicule peut disposer de plusieurs modes de roulage, par exemple un mode de roulage économe en consommation de carburant, un mode de roulage dit sportif pour fournir une puissance élevée en cas de demande du conducteur, mais cela se fait au détriment de la consommation, et un mode de roulage avec les quatre roues motrices pour maximiser la tenue de route. Quel que soit le mode de roulage, il est alors nécessaire de coupler le moteur électrique avec un accumulateur d'énergie électrique de grande capacité pour disposer suffisamment d'une autonomie d'énergie et d'une puissance électrique pour ce type de véhicule. Le système de motorisation peut également comprendre une machine électrique secondaire attelée au moteur thermique. Cette machine électrique secondaire fonctionne principalement comme un générateur afin de prélever du couple sur le moteur thermique et fournir en énergie divers équipements électroniques, par exemple des accumulateurs d'énergie, les calculateurs de bords et les équipements de l'habitacle.

Lorsqu'une motorisation hybride comprend plusieurs machines électriques et un moteur thermique on comprend qu'une telle architecture requière une intelligence pour coordonner l'ensemble des équipements. Pour cela une motorisation hybride comprend également un dispositif de contrôle pour calculer les consignes de couple du moteur et des machines électriques, notamment en fonction des besoins du conducteur pour la conduite du véhicule, des limitations organiques de chaque composant et des besoins en énergie électrique. Ainsi le contrôle coordonné des équipements du système de motorisation permet de mettre en route des véhicules émettant moins de gaz polluants et ayant une consommation en énergie fossile réduite.

Par ailleurs, le couple réalisé par un moteur thermique de type essence dépend de la quantité de carburant injectée, de la quantité d'air présente dans la chambre de combustion et de l'avance à l'allumage pour déclencher la combustion. A iso consommation, le moteur fournit un couple maximal sur son avance optimale. Son rendement est donc maximal au point d'avance optimal, on parle du pilotage du moteur en bouclage. Pour augmenter ou diminuer le couple on peut modifier l'avance ce qui présente une dynamique très rapide et un temps de réponse instantané, ou modifier la quantité d'air via l'ouverture ou la fermeture de papillon ou l'utilisation du turbocompresseur, cependant cela présente une dynamique très lente avec des temps de réponse supérieurs à 500 ms. La modification de l'avance à l'allumage détériore le rendement du moteur, et donc détériore la consommation du véhicule hybride. On parle alors du pilotage du moteur en débouclage. La modification du couple par le circuit d'air n'est pas instantanée du fait de la dynamique lente de la boucle d'air. La dynamique de cette variation de couple ne permet généralement pas de suivre la volonté du conducteur de façon acceptable.

On connaît de l'état de la technique la demande de brevet américain U520100057283 décrivant un procédé de commande de l'avance à l'allumage d'un moteur d'un véhicule hybride comportant une machine électrique. Ce procédé permet de désactiver l'ajustement de couple du moteur thermique par l'avance à l'allumage par une coordination avec des consignes de couples du moteur et de la machine électrique, les demandes de couples à dynamiques rapides étant affectées en priorité à cette machine électrique. Cette stratégie de désactivation dépend du couple devant être fourni au regard d'un seuil prédéterminé du couple. Ce procédé de commande permet d'améliorer la précision du couple de sortie du moteur lors d'une consigne à dynamique rapide, cependant il n'est pas prévu pour augmenter les performances en rendement du moteur. Il est également connu dans l'état de l'art des stratégies dans un véhicule équipé d'un moteur essence qui provisionnent de la réserve de couple durant certaines phases de vie via le débouclage. Cette provision de couple est faite par dégradation de la combustion via l'avance à l'allumage. Ainsi durant ces situations de vie, l'avance à l'allumage appliquée ne sera plus optimale, mais en cas de besoin de couple brutal, ou de besoin de précision de couple, le moteur sera capable de respecter la demande de couple. Ces situations de vie correspondent aux phases de requête ESP (« Electronic Stability Program » en anglais), aux passages de jeux de transmission mécanique, d'agrément préventif et/ou curatif, stratégie d'anti-calage, etc... Il existe donc un besoin d'améliorer le fonctionnement du système de motorisation pour maintenir le moteur dans une plage de rendement optimal, et ce même dans les cas de demande de couple à dynamique rapide.

Plus précisément, l'invention concerne un système de motorisation pour un véhicule comportant : - un moteur pour générer un premier couple d'entrainement, le moteur pouvant être piloté dans un premier mode de fonctionnement, dit bouclage, ou dans un second mode de fonctionnement, dit débouclage, - un générateur entraîné par le moteur pour générer un deuxième couple afin de transmettre une quantité d'énergie à un équipement électronique, - et un dispositif de contrôle pour commander une première consigne et une deuxième consigne de couple du moteur et du générateur respectivement. Selon l'invention, lorsqu'une première vérification d'au moins une donnée de statut de l'équipement autorise une variation de la quantité d'énergie transmise à l'équipement électronique, le dispositif de contrôle est autorisé à varier la deuxième consigne afin de commander la première consigne permettant de générer le premier couple dans le premier mode de fonctionnement du moteur.

Préférentiellement, lorsqu'une deuxième vérification détecte que la première consigne approche une limite entre le premier mode de fonctionnement et le deuxième mode de fonctionnement, le dispositif de contrôle est autorisé à varier la deuxième consigne afin de commander la première consigne permettant de générer le premier couple dans le premier mode de fonctionnement du moteur. Plus précisément, le premier mode de fonctionnement, dit bouclage, correspond à une plage de fonctionnement de couple délimitée par un couple maximal et un couple minimal encadrant le point d'avance optimal du moteur, et le deuxième mode de fonctionnement, dit débouclage, correspond à un couple hors de la dite plage. Selon l'un quelconque mode de réalisation précédent, le dispositif de contrôle varie la deuxième consigne proportionnellement à la variation de la quantité d'énergie transmise par le générateur à l'équipement. Selon une variante, l'équipement comprend un accumulateur d'énergie et/ou un convertisseur de tension pour un réseau de tension. Avantageusement, la donnée de statut de l'équipement peut être choisie parmi l'une quelconque des données suivantes : - un niveau de quantité d'énergie de l'accumulateur, - un niveau de quantité d'énergie d'un accumulateur d'énergie du réseau de tension. De préférence, le dispositif de contrôle est configuré pour commander en priorité la variation de la quantité d'énergie consommée par l'accumulateur, puis par le convertisseur de tension. Avantageusement, le dispositif de contrôle est configuré pour commander la variation de la quantité d'énergie négativement ou positivement en fonction de la variation de la deuxième consigne. Selon un mode de réalisation, le système comprend un train de mobilité du véhicule entrainé par le moteur. Selon l'une quelconque mode de réalisation précédent, la motorisation est 30 hybride et permet au moins deux modes de roulage, la donnée de statut étant variable en fonction du mode de roulage du véhicule. Ainsi, au lieu de compléter le couple généré par le moteur thermique par un couple issu d'une machine électrique, le dispositif de contrôle du système de motorisation modifie le couple prélevé par la machine électrique sur le couple moteur. En cas de diminution du couple prélevé, on parle alors de délestage d'une quantité d'énergie consommée par l'équipement alimenté par la machine électrique, et à l'inverse, on parle alors de lestage d'une quantité d'énergie. Ainsi, l'invention permet de maintenir le moteur dans un fonctionnement optimal sur le point d'avance à l'allumage ayant le rendement le plus performant. En outre, l'invention peut s'appliquer également aux véhicules non hybrides, c'est à dire ne disposant pas d'un moteur électrique pouvant apporter du couple au train de roulage. En outre, l'invention s'applique aux situations ayant une dynamique rapide lors de demandes de couple ainsi que de diminutions de couple moteur. Le fonctionnement du moteur est ainsi optimal dans un plus grand nombre de situations. En outre, le lestage et délestage en quantité d'énergie réalisés par des équipements électroniques offrent des dynamiques rapides. Ainsi, un système de motorisation selon l'invention permet de traiter un grand nombre de situation de demandes et diminutions de couple. Par ailleurs grâce à l'invention il est possible d'éviter des phases de débouclage pour des besoins de réserve de couple, durant lesquelles le rendement de combustion n'est pas optimal. La réserve de couple est alors réalisée via un lestage ou un délestage de la régulation d'un ou plusieurs équipements électroniques alimentés par la machine électrique, par exemple l'alimentation d'un accumulateur et/ou du réseau de tension de bord. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit de modes de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples nullement limitatifs et illustrés par les dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 représente un schéma d'un système de motorisation hybride selon l'invention, - la figure 2 représente un organigramme fonctionnel du dispositif de contrôle, - la figure 3 représente un graphique temporel de l'évolution des consignes de couples du système de motorisation lors d'un premier cas d'étude, - la figure 4 représente un graphique temporel de l'évolution des consignes de couples du système de motorisation lors d'un deuxième cas d'étude, - la figure 5 représente un graphique temporel de l'évolution des consignes de couples du système de motorisation lors d'un troisième cas d'étude.

L'invention sera décrite ci-après uniquement à titre d'exemple non limitatif en relation avec les figures 1 à 5. Aux fins d'explication de l'invention, il est nécessaire de décrire dans un premier temps le fonctionnement des composants d'un système de motorisation hybride, les relations entre les couples calculés pour commander le moteur thermique, les machines électriques et les composants électroniques alimentés par les machines électriques. Par ailleurs, on reviendra plus en détail sur le pilotage d'un moteur en bouclage et débouclage. Pour illustrer notre propos, la figure 1 représente un schéma d'un système de motorisation de motorisation hybride selon l'invention permettant d'améliorer le rendement du moteur thermique. Ce système comprend un train avant TRAV entrainé par un moteur thermique MTH et une machine électrique principale montée sur un train arrière (non représentés sur le schéma de la figure 1). Le moteur thermique MTH génère un couple d'entrainement pour le train avant sur réception d'une consigne Cl. Le train avant TRAV comprend également une boite de vitesse (non représentée sur la figure 1). Le système de motorisation est dit hybride car la machine électrique principale peut entrainer le train arrière ainsi que le train avant TRAV par couplage/découplage avec le moteur thermique MTH au moyen d'un mécanisme de crabotage (également non représenté sur la figure 1). Le moteur thermique est de type essence dans ce mode de réalisation. Cette machine électrique principale agit principalement comme un moteur électrique pour assister le moteur thermique pour la motorisation du véhicule, ou peut même selon un autre mode de roulage participer seul à la mobilité du véhicule. Une machine électrique secondaire MEL est attelée au moteur thermique MTH, celle-ci pouvant être entraînée par le moteur thermique MTH afin de générer de l'énergie électrique. La machine électrique MEL fonctionne alors comme un générateur afin de transmettre une quantité d'énergie électrique à un équipement électronique EQ. Dans le mode de réalisation représenté en figure 1, l'équipement électronique EQ comprend plusieurs composants électroniques. La machine électrique MEL alimente un premier accumulateur d'énergie SOC faisant partie d'un réseau haute tension du véhicule. Ce premier accumulateur d'énergie SOC, appelé aussi batterie, peut alimenter en énergie la machine électrique principale afin que celle-ci génère un couple d'entrainement pour le train avant TRAV et/ou pour le train arrière. L'accumulateur peut être une technologie de type nickel ou lithium-ion par exemple. L'équipement EQ comprend également un convertisseur de tension DCDC alimentant un réseau de tension RES, plus précisément un réseau basse tension, 12V étant la tension couramment utilisée. Le réseau RES est un réseau basse tension sur lequel les équipements de bord de l'habitacle sont alimentés, les calculateurs du véhicule ainsi qu'un deuxième accumulateur d'énergie basse tension BAT. Il est bien entendu que d'autres équipements peuvent être connectés à ce réseau de tension RES.

L'accumulateur BAT permet d'emmagasiner de l'énergie pour alimenter les équipements du réseau RES. Le système de motorisation comprend également un dispositif de contrôle CTL ayant le rôle de composant électronique intelligent afin de coordonner le moteur thermique MTH, la machine électrique principale, la machine électrique secondaire MEL, l'accumulateur SOC, le convertisseur DCDC et l'accumulateur BAT. Ce dispositif de contrôle peut être un calculateur de type ASIC (« Application-Specific Integrated Circuit » en anglais) devant résister à des contraintes de température et de fiabilité fortes. Le dispositif de contrôle peut être constitué de un ou plusieurs calculateurs selon la stratégie de décentralisation de l'intelligence. Par exemple, des calculs spécifiques à un composant peuvent être exécutés au niveau du composant même. On comprend donc que le dispositif de contrôle de l'invention ne se limite pas à un unique composant de calcul mais peut être un ou plusieurs calculateurs du système, de technologie ASIC ou autres équivalentes pour réaliser les fonctions de calcul. Plus précisément, le dispositif de contrôle réalise les calculs de consigne du moteur et des machines électriques. Les fonctions réalisées dans le cadre de l'invention seront décrites plus précisément dans la suite de la description. Par ailleurs, le système de motorisation présenté dans ce mode de réalisation permet au véhicule de rouler selon quatre modes de fonctionnement distincts. Un premier mode est un mode minimisant la consommation de carburant, un deuxième mode est un mode maximisant les performances du véhicule au détriment de la consommation, un troisième mode est un mode ayant les 4 roues motrices permettant de maximiser la tenue de route du véhicule et un quatrième mode est un mode de roulage tout électrique. Toutefois, l'invention peut s'appliquer à un système de motorisation n'autorisant le fonctionnement que d'une partie de ces modes de roulage. Afin de coordonner l'ensemble du système de motorisation pour réaliser les instructions du conducteur le dispositif de contrôle élabore des consignes pour 5 commander les équipements. La figure 2 représente un organigramme d'une partie des fonctions réalisées par le dispositif de contrôle CTL. En 1, l'organigramme représente une fonction d'interface de la volonté du conducteur permettant de récolter les informations du véhicule. Cette fonction permet de transmettre les données du véhicule au dispositif de contrôle CTL. 10 En 2 une fonction de traduction de la volonté d'accélérer du conducteur en une consigne de couple roue. Le dispositif de contrôle CTL calcule le couple de roue nécessaire pour réaliser l'instruction du conducteur. En 3, une fonction calcule les limitations organiques, plus précisément de couple, des équipements de la motorisation, et en particulier le moteur thermique et 15 les machines électriques principale et secondaire MEL. En 4, une fonction calcule le couple de chaque organe pour fournir le couple roue que désire le conducteur et répartit les couples entre les différents fournisseurs de couple. En 5, une fonction transmet une consigne de couple Cl vers le moteur 20 thermique MTH. En 6, une fonction transmet une consigne de couple C2 vers la machine électrique secondaire MEL et une fonction non représentée sur le schéma transmet une consigne de couple C3 (non représentée sur les figures) vers la machine électrique principale. 25 Les consignes de couples Cl, C2 et C3 à destination du moteur thermique MTH et des machines électriques dépendent de la volonté du conducteur, du mode de roulage du véhicule (sportif, auto, 100% électrique etc..) et de données de statut des équipements électroniques dont l'alimentation dépend du système de motorisation, notamment le niveau de la quantité d'énergie des batteries. Par 30 exemple, si le niveau de la quantité d'énergie de l'accumulateur SOC est faible, le dispositif de contrôle CTL calculera les consignes Cl, C2, C3, de sorte que la machine électrique MEL fournisse un couple suffisant CMEL pour recharger l'accumulateur SOC.

Plus précisément, une fonction élaborée par le dispositif de contrôle CTL détermine une consigne de couple sur le train avant TRAV et une consigne de couple pour le train arrière. La somme des deux consignes est égale à la volonté du conducteur. Par ailleurs, le moteur thermique MTH fournit du couple CMTH à la roue sur le train avant TRAV et à la machine électrique MEL en charge de générer de l'énergie électrique. Par conséquent, CMTH est la somme du couple transmis au train avant TRAV et du couple généré par la machine électrique, soit CMTH = CTRAV + CMEL. Dans le mode de réalisation décrit ici, la machine électrique MEL ne fait que prélever du couple au moteur MTH. Elle peut aussi fournir du couple positif mais uniquement lors des phases de démarrage du MTH (cas non traité ici). Les consignes de couple de la machine électrique MEL dépendent de la puissance prélevée par le convertisseur de tension DCDC pour alimenter le réseau de bord DCDC (donc d'un couple prélevé CDCDC) et d'un couple CSOC issu d'une stratégie de gestion du niveau d'énergie dans l'accumulateur afin de garantir un niveau minimum d'énergie dans ce dernier. On a donc CMEL = CDCDC + CSOC. La puissance prélevée pour assurer l'alimentation du DCDC peut atteindre 2kW, tout comme la puissance pour assurer un niveau de l'accumulateur SOC suffisant. Ainsi les couples CDCDC et CSOC peuvent atteindre et dépasser unitairement des valeurs de couple de 20Nm au niveau du vilebrequin pour un régime moteur compris entre le ralenti et 1000tr/min. L'alimentation du DCDC est impérative afin de maintenir une tension suffisante sur le réseau de bord pour alimenter tous les auxiliaires électroniques et tous les calculateurs du véhicule, tandis que le prélèvement de puissance pour préserver un niveau d'énergie dans l'accumulateur n'est pas nécessaire. Par conséquent, lors d'un fonctionnement normal du système de motorisation, la machine électrique MEL prélève en permanence un couple CMEL = CDCDC + CSOC, et par conséquent on retrouve au niveau du moteur thermique MTH la relation suivante CMTH = CTRAV + CDCDC + CSOC. Le couple prélevé CMEL est calculé par le dispositif de contrôle CTL et correspond à la consigne C2 transmise à la machine électrique MEL. De plus, la consigne du moteur thermique Cl est donc calculée en fonction du couple à transmettre au train avant CTRAV et de CMEL. Pour rappel, l'objet de l'invention est de proposer un système de motorisation pour lequel le rendement du moteur thermique est maximal. Comme précédemment expliqué dans le préambule de la description, le rendement du moteur thermique est maximal lorsque l'allumage est réalisé au point d'avance optimal. En dehors du point d'avance optimal le rendement est détérioré, mais permet cependant de répondre à des demandes de couple ayant une dynamique rapide. Le dispositif de contrôle CTL envoie au moins deux consignes de couple par la fonction de répartition de couple au moteur thermique. Une première consigne est une consigne de couple à réaliser, exprimée Nm, et une deuxième consigne est une donnée de statut B de fonctionnement du moteur de type Booléen. Une première valeur B-1 de cette donnée de statut commande un pilotage du moteur bouclé, c'est à dire que le pilotage du moteur est au point d'avance optimal pour un rendement maximal. Une deuxième valeur B2 de cette donnée commande une autorisation de débouclage, alors le moteur est autorisé à déboucler pour respecter la dynamique rapide de la consigne. Afin d'expliquer le fonctionnement du moteur thermique et les relations de couple avec la machine électrique MEL et le train avant TRAV, la figure 3 propose un graphique sur lequel sont représentés les couples CMTH, CTRAV, CMEL et la donnée de statut B. Le moteur thermique MTH a une plage de fonctionnement de couple comprise entre un couple minimal et un couple maximal (non représentés sur le graphique). Le couple minimal correspond au couple de perte (couple négatif), le couple maximal correspond au couple maximal réalisable par le moteur. Tant que le couple du moteur thermique CMTH n'est pas égal aux pertes, le moteur injecte, donc consomme de l'énergie fossile. Le moteur informe également le dispositif de contrôle CTL du couple maximal CMTHmax et minimal CMTHmin réalisable en conservant le bouclage. Si la consigne Cl transmise au moteur thermique est en dehors de cette plage délimitée par le couple maximal CMTHmax et le couple minimal CMTHmin alors le pilotage en débouclage est ordonné et la valeur de la donnée de statut B de fonctionnement du moteur est modifiée de 131 en B2. Le cas de la figure 3 montre une situation dans laquelle le couple du train avant CTRAV généré pour répondre aux instructions du conducteur a un profil à variation lente. Le cas est étudié sur une période d'environ 50 secondes. Le couple de la machine électrique CMEL reste constant sur la période étudiée pour alimenter les équipements électroniques EQ. Sur cette figure, CMTH est égal à CTRAV + CMEL. CMEL est constant et seul CTRAV est modifié avec une pente positive. Pour répondre à cette demande en couple CTRAV pour le train avant, le couple CMTH doit augmenter selon une pente correspondant à la pente de la droite CTRAV, CMEL restant constant. Dans cette situation, la dynamique d'évolution du couple moteur CMTH est suffisamment lente pour que le moteur reste dans un mode de fonctionnement de pilotage en bouclage. Ainsi le moteur conserve un rendement maximal. La courbe représentant la donnée de statut B reste donc à la valeur B1 indiquant un fonctionnement en bouclage. Afin de comprendre les avantages de l'invention, il est nécessaire de décrire une situation nécessitant de piloter le moteur en débouclage pour répondre à une consigne de couple du train avant ayant une dynamique plus rapide. Pour cela, la figure 4 décrit un cas dans lequel la dynamique du couple CTRAV est plus importante et est traitée par un système de motorisation classique. La pente du couple CTRAV entraine une augmentation du couple CMTH à la limite CMTHmax. A cet instant, pour que le moteur MTH puisse continuer à fournir le couple nécessaire, le dispositif de contrôle CTL doit autoriser le pilotage du moteur en débouclage. A cet instant le dispositif de contrôle modifie la valeur de la donnée de statut B de B1 à B2.

Durant cette période où B est égal à B2, le rendement du moteur n'est pas optimal. L'invention cherche à réduire l'occurrence de cet évènement En figure 5, le graphique décrit le déroulement du procédé de commande mis en oeuvre par le système de motorisation selon l'invention. Le cas étudié est similaire au cas décrit en figure 4. Pour répondre à une demande de couple importante à fournir sur le train avant, il est nécessaire que CMTH évolue avec une dynamique rapide. A l'instant où le couple CMTH approche la limite de la plage de pilotage du moteur en bouclage, c'est à dire lorsque CMTH est sensiblement égal à CMTHmax, le dispositif de contrôle CTL autorise un délestage du couple CMEL à fournir à la machine électrique MEL. L'équipement électronique EQ correspond dans ce mode de réalisation à l'accumulateur SOC, le convertisseur DCDC et l'accumulateur BAT. Le dispositif de contrôle CTL commande alors de réduire la quantité d'énergie transmise à cet équipement, si une première vérification concernant une donnée de statut de l'équipement EQ est positive. La variation de la consigne de couple C2 transmise à la machine électrique CMEL a pour conséquence la réduction du couple CMEL, ainsi le couple moteur CMTH peut exploiter cette baisse de demande en couple de la part de l'équipement EQ pour répondre à la demande en couple du train avant TRAV. La variation de couple CMEL est telle que le fonctionnement du moteur MTH peut rester en mode bouclage. La variation de la quantité d'énergie transmise à l'équipement est calculée par le dispositif de contrôle CTL. La variation de la quantité d'énergie est proportionnelle à la variation de la consigne de couple C2. Le dispositif de contrôle n'a alors pas le besoin de modifier la donnée de statut B de fonctionnement du moteur, B restant égal à Bi. Ainsi selon l'invention, lorsqu'une première vérification d'au moins une donnée de statut de l'équipement autorise une variation de la quantité d'énergie transmise à l'équipement électronique, le dispositif de contrôle est autorisé à varier la deuxième consigne afin de transmettre la première consigne permettant de générer le premier couple dans le premier mode de fonctionnement du moteur. La variation de la consigne C2 est soumise à au moins une vérification du statut de l'équipement EQ. Plus précisément, l'équipement EQ doit être dans des conditions de fonctionnement permettant une réduction de la quantité d'énergie qui lui est imposé. Le dispositif de contrôle CTL met donc en oeuvre un procédé de commande pour le système de motorisation selon l'invention et ses variantes décrites précédemment. Le procédé de commande comprend, une étape de vérification d'au moins une donnée de statut D de l'équipement EQ autorisant une variation de la quantité d'énergie transmise à l'équipement électronique EQ et, si la vérification est positive, une étape pour varier la deuxième consigne C2 afin de commander la première consigne permettant de générer le premier couple dans le premier mode de fonctionnement du moteur. La vérification consiste à contrôler que le niveau de quantité d'énergie présent dans l'équipement EQ est suffisant pour autoriser une diminution de cette quantité d'énergie, ou que le niveau de quantité d'énergie présent dans l'équipement permet une augmentation de cette quantité d'énergie.

De plus une autre vérification peut être le statut du mode de roulage du véhicule. La donnée de statut D est alors dépendante du mode de roulage et varie en fonction de ce mode de roulage. Par exemple, considérons le mode de réalisation où l'équipement EQ comprend un accumulateur d'énergie SOC, un convertisseur DCDC alimentant un réseau de bord RES comprenant au moins un accumulateur d'énergie BAT. Le dispositif de contrôle est configuré avec plusieurs règles autorisant la variation d'énergie. La première vérification consiste à contrôler une première donnée de statut D qui est le niveau d'énergie dans l'accumulateur SOC. Le délestage de la régulation de l'accumulateur SOC est autorisé lorsque le niveau d'énergie présent dans l'accumulateur SOC est supérieur à un seuil Si. Par ailleurs, ce seuil peut être également dépendant du mode de roulage du véhicule, le système de motorisation hybride permettant plusieurs modes de roulage. Le seuil Si est donc variable selon le mode de roulage choisi pour le véhicule, par exemple en mode auto Si est égal à 25%, en mode sport Si est égal à 70% et en mode quatre roues motrices Si est égal à 50%. Si le délestage est autorisé, il ne peut excéder une quantité énergétique Qnrj_l calibrable et exprimée en Joule. Le seuil Qnrj_l dépend du mode de roulage et du niveau d'énergie dans l'accumulateur SOC lors du début du délestage. Ceci permet de maitriser la décharge de la batterie lors d'un délestage. De plus, la première vérification peut être le contrôle d'une deuxième donnée de statut qui est le niveau d'énergie présent dans l'accumulateur BAT. Le délestage de l'alimentation du DCDC est autorisé lorsque le niveau d'énergie présent dans l'accumulateur BAT, pouvant être une batterie de 12V, est supérieur à un seuil S1 2V_1. Exemple S1 2v_l est égal à 85%. Si le délestage est autorisé, il ne pourra excéder une quantité énergétique Qnrj_2 calibrable et exprimée en Joule. Le seuil Qnrj_2 dépend du niveau d'énergie présent dans la batterie 12V lors du début du délestage. Ceci permet de maitriser la décharge de la batterie lors d'un délestage. De plus, lorsqu'une deuxième vérification détecte que la première consigne Cl approche une limite entre le premier mode de fonctionnement B1 et le deuxième mode de fonctionnement B2, le dispositif de contrôle est autorisé à varier la deuxième consigne C2 afin de commander la première consigne Cl permettant de générer le premier couple CMTH dans le premier mode de fonctionnement du moteur. En effet, il est préférable de réduire la quantité d'énergie transmise à l'équipement EQ seulement lorsque le moteur fonctionne à la limite de la plage de fonctionnement en bouclage. En outre, le dispositif de contrôle CTL met en en oeuvre un procédé de commande pour le système de motorisation selon l'invention et ses variantes décrites précédemment. Le procédé de commande comprend une étape de vérification détectant que la première consigne Cl approche une limite entre le mode bouclage B1 et le mode bouclage B2, et lorsque cette vérification est positive une étape pour varier la deuxième consigne C2 afin de commander la première consigne Cl permettant de générer le premier couple CMTH dans le premier mode de fonctionnement du moteur.

Par ailleurs, le système de motorisation modifie de préférence en priorité la variation de quantité d'énergie sur l'accumulateur SOC, plutôt que le convertisseur de tension DCDC. Ainsi le dispositif de contrôle CTL est configuré pour que la variation de couple soit réalisée dans un premier temps et si les conditions de permettent, via un délestage de la régulation de l'accumulateur SOC, puis dans un second temps et si les conditions le permettent également via un délestage du réseau de bord RES. Selon un autre aspect de l'invention, la consigne C2 transmise par le dispositif de contrôle peut autoriser une augmentation de la quantité d'énergie transmise par la machine électrique MEL à l'équipement EQ. Ce cas est appelé lestage, car la quantité d'énergie transmise sur une période donnée est supérieure à la quantité d'énergie transmise en fonctionnement normal. De même que pour le délestage, le dispositif de contrôle autorise un lestage d'énergie vers l'équipement électronique lorsqu'une vérification d'une donnée de statut de l'équipement autorise une variation de la quantité d'énergie transmise à l'équipement électronique. De préférence, le lestage se produit lorsque le couple moteur CMTH approche une limite basse CMTHmin. Dans le cas de lestage, une vérification consiste à contrôler une donnée de statut D qui est le niveau d'énergie dans l'accumulateur SOC. Le lestage de la régulation de l'accumulateur d'énergie SOC est autorisé jusqu'à ce que le niveau d'énergie dans l'accumulateur SOC soit au maximum. De plus, une autre vérification consiste à contrôler une donnée de statut D qui est le niveau d'énergie dans l'accumulateur basse tension BAT. Ainsi, tant que le niveau d'énergie dans l'accumulateur BAT n'est pas au maximum le lestage de l'alimentation du convertisseur de tension DCDC est autorisé. L'invention s'applique plus particulièrement aux systèmes de motorisation hybride thermique-électrique, mais peut s'appliquer à d'autres systèmes de motorisation, par exemple un hybride air comprimé-électrique, ou même aux véhicules non hybrides. L'invention s'applique à tout type de véhicule, pas seulement automobile.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1. Système de motorisation pour un véhicule comportant : - un moteur (MTH) pour générer un premier couple d'entrainement (CMTH), le moteur pouvant être piloté dans un premier mode de fonctionnement (B1), dit bouclage, ou dans un second mode de fonctionnement (B2), dit débouclage, - un générateur (MEL) entraîné par le moteur (MTH) pour générer un deuxième couple (CMEL) afin de transmettre une quantité d'énergie à un équipement électronique (EQ), - et un dispositif de contrôle (CTL) pour commander une première consigne (C1) et une deuxième consigne (C2) de couple du moteur (CMTH) et du générateur (CMEL) respectivement, caractérisé en ce que, lorsqu'une première vérification d'au moins une donnée de statut (D) de l'équipement (EQ) autorise une variation de la quantité d'énergie transmise à l'équipement électronique (EQ), le dispositif de contrôle est autorisé à varier la deuxième consigne (C2) afin de commander la première consigne (C1) permettant de générer le premier couple (CMTH) dans le premier mode de fonctionnement du moteur.
2. 2. Système selon la revendication 1, dans lequel, lorsqu'une deuxième vérification détecte que la première consigne (C1) approche une limite entre le premier mode de fonctionnement (B1) et le deuxième mode de fonctionnement (B2), le dispositif de contrôle est autorisé à varier la deuxième consigne (C2) afin de commander la première consigne (C1) permettant de générer le premier couple (CMTH) dans le premier mode de fonctionnement du moteur.
3. 3. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, dans lequel le dispositif de contrôle (CTL) varie la deuxième consigne (C2) proportionnellement à la variation de la quantité d'énergie transmise par le générateur (MEL) à l'équipement (EQ).
4. 4. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'équipement comprend un accumulateur d'énergie (SOC) et/ou un convertisseur de tension (DCDC) pour un réseau de tension (RES).
5. 5. Système selon la revendication 4, dans lequel la donnée de statut de l'équipement (EQ) peut être choisie parmi l'une quelconque des données suivantes : - un niveau de quantité d'énergie de l'accumulateur (SOC), - un niveau de quantité d'énergie d'un accumulateur d'énergie (BAT) du réseau de tension (RES).
6. 6. Système selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, dans lequel le dispositif de contrôle (CTL) est configuré pour commander en priorité la variation de la quantité d'énergie consommée par l'accumulateur (SOC), puis par le convertisseur de tension (DCDC).
7. 7. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de contrôle (CTL) est configuré pour commander la variation de la quantité d'énergie négativement ou positivement en fonction de la variation de la deuxième consigne (C2).
8. 8. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant un train de mobilité (TRAV) du véhicule entrainé par le moteur (MTH).
9. 9. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le premier mode de fonctionnement (B1), dit bouclage, correspond à une plage de fonctionnement de couple délimitée par un couple maximal (CMTH max) et un couple minimal (CMTH min) encadrant un point d'avance optimal du moteur, et le deuxième mode de fonctionnement (B2), dit débouclage, correspond à un couple hors de la dite plage.
10. 10. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la motorisation est hybride et permet au moins deux modes de roulage, la donnée de statut (D) étant variable en fonction du mode de roulage du véhicule. 25