FR3044840A1 - Procede de gestion de l'utilisation d'un compresseur electrique dans un vehicule dote d'une machine electrique - Google Patents

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Abstract

L'invention se rapporte à un procédé de gestion de l'utilisation d'un compresseur électrique (20) dans un véhicule doté d'un moteur thermique (2) et d'une machine électrique (15), ledit compresseur électrique (20) étant placé dans une ligne d'admission (3) du moteur thermique (2) afin d'augmenter les performances dudit moteur (2). La principale caractéristique d'un procédé de gestion selon l'invention, est que, lors d'une phase de roulage du véhicule, il comprend les étapes suivantes, - une étape de fonctionnement du compresseur électrique (20) à une puissance nominale donnée, - une étape de mesure de la température du compresseur électrique (20), - une étape de mise en fonctionnement dudit compresseur (20) à une puissance inférieure à la puissance nominale donnée, dès qu'il a atteint une température (T1) seuil maximale prédéfinie, une étape de mise en fonctionnement de la machine électrique (15) en complément du moteur thermique (2), pour pallier la perte de puissance fournie par le compresseur électrique (20).

Description

PROCEDE DE GESTION DE L’UTI Ll SATI ON D’UN COMPRESSEUR ELECTRI QUE DANS UN VEHICULE DOTE D’UNE MACHI NE ELECTRI QUE L’invention se rapporte à un procédé de gestion de l’utilisation d’un compresseur électrique dans un véhicule doté d’une machine électrique.
Certains véhicules comportent un moteur thermique couplé à une machine électrique pouvant fonctionner en mode moteur ou en mode alternateur. Cette machine électrique, qui peut par exemple être de type SED (de l’anglais Small Electric Device), peut être montée sur le moteur thermique pour apporter du couple au vilebrequin du moteur à travers une courroie, ou selon une autre variante, sur une boite de vitesse pour apporter du couple à un arbre primaire ou secondaire de ladite boite.
Ces véhicules peuvent également disposer à l’admission, d’un compresseur d’air électrique, encore appelé e-charger, apte à comprimer l’air d’admission pour permettre d’augmenter les performances du moteur. Cette architecture peut concerner, soit les moteurs atmosphériques, soit les moteurs suralimentés, équipés d’un turbocompresseur classique de suralimentation comprenant un compresseur à l’admission et une turbine à l’échappement, afin d’augmenter encore plus les performances à bas régime. L’utilisation prolongée d’un compresseur d’air électrique, est contrainte par un critère de température interne de l’organe, qui ne doit pas dépasser une température maximale, sous peine de dégradation du composant, ou de perte de performance de la compression d’air. En effet, en cas d’atteinte de cette température maximale, la pression de suralimentation est réduite, entraînant une baisse significative de l’assistance par suralimentation électrique, et donc une baisse des performances du véhicule.
La publication US201 1 /0139524 divulgue un procédé de contrôle d’un moteur hybride en fonction d’une température des gaz d’échappement. II est notamment prévu d’abaisser la température en s’interdisant la pleine charge pour le moteur thermique. Plus généralement on baisse la température des gaz d’échappement en diminuant le couple thermique, et on l’augmente en accroissant ce même couple. Ce document ne traite pas de la température d’un compresseur électrique.
Un procédé de gestion de l’utilisation d’un compresseur électrique dans un véhicule doté d’une machine électrique selon l’invention, permet de maintenir ledit compresseur dans un état fonctionnel, en évitant qu’il n’atteigne une température seuil susceptible de le dégrader. L’invention a pour objet un procédé de gestion de l’utilisation d’un compresseur électrique dans un véhicule doté d’un moteur thermique et d’une machine électrique, ledit compresseur électrique étant placé dans une ligne d’admission du moteur électrique afin d’augmenter les performances dudit moteur.
La principale caractéristique d’un procédé de gestion selon l’invention est que, lors d’une phase de roulage du véhicule, il comprend les étapes suivantes, - une étape de fonctionnement du compresseur électrique à une puissance nominale donnée, - une étape de mesure de la température du compresseur électrique, - une étape de mise en fonctionnement dudit compresseur à une puissance inférieure à la puissance nominale donnée, dès qu’il a atteint une température seuil maximale prédéfinie, - une étape de mise en fonctionnement de la machine électrique en complément du moteur thermique, pour palier la perte de puissance fournie par le compresseur électrique.
Le principe d’un tel procédé consiste à réduire les plages d’utilisation du compresseur électrique lors d’une phase de roulage du véhicule, tout en conservant les performances du véhicule en matière de réponse à une consigne de couple. Pour ce faire, à chaque fois que le compresseur électrique n’est pas utilisé à sa pleine puissance, la machine électrique est alors sollicitée pour pallier le manque de puissance dudit compresseur électrique et répondre à une consigne de couple. Il est important de ménager le compresseur électrique, afin qu’il n’atteigne pas des températures élevées, qui seraient susceptibles de le dégrader et de nuire aux performances du véhicule. Ce procédé s’appuie sur une étape de mesure en continu de la température du compresseur électrique durant toute une phase de roulage du véhicule, qui peut par exemple être réalisée au moyen d’un capteur de température placé au niveau dudit compresseur électrique. Il est supposé qu’un procédé de gestion selon l’invention est piloté par un calculateur, qui va gérer le fonctionnement du compresseur électrique et de la machine électrique, à partir des signaux électriques émis par le capteur de température.
Avantageusement, les étapes de mise en fonctionnement du compresseur électrique à une puissance moindre et de mise en fonctionnement de la machine électrique sont simultanées. En effet, afin d’éviter que le conducteur du véhicule ne ressente un manque de puissance temporaire dudit véhicule, il est important que le réglage du compresseur électrique à une puissance moindre, soit simultanément compensé par l’utilisation de la machine électrique. Le terme « moindre >> signifie « inférieure à la puissance nominale ».
Selon un mode de réalisation préféré d’un procédé selon l’invention, l’étape de mise en fonctionnement du compresseur à une puissance moindre correspond à une absence totale d’utilisation du compresseur électrique. Autrement dit, pour cette configuration, le compresseur électrique n’est plus alimenté en courant et la puissance qu’il délivre est nulle. La machine électrique risque alors d’être sollicitée à son maximum de puissance pour répondre à l’absence de puissance en provenance dudit compresseur électrique.
Préférentiellement, l’étape de mise fonctionnement du compresseur électrique à une puissance moindre correspond à une étape de fonctionnement du compresseur électrique à une puissance supérieure à 50% de la puissance nominale donnée. De cette manière, en délivrant un certain niveau de puissance inférieur à la puissance nominale donnée, la température dudit compresseur baisse quand même, tout en n’obligeant pas la machine électrique à fonctionner à pleine puissance.
De façon avantageuse, l’étape de mise en fonctionnement du compresseur électrique à une puissance moindre correspond à une étape de fonctionnement du compresseur électrique à une puissance comprise entre 75% et 95% de la puissance nominale donnée. De cette manière, le compresseur électrique continue d’être bien sollicité, tout en ayant une température en phase de décroissance.
Avantageusement, l’étape de mise fonctionnement du compresseur électrique à une puissance moindre correspond à une étape de fonctionnement du compresseur électrique à une puissance supérieure à 95% de la puissance nominale donnée. De cette manière, il s’agit de contrôler la température du compresseur électrique au plus juste, en la faisant flirter avec la valeur seuil maximale, sans jamais l’atteindre. Pour cette configuration, le compresseur électrique fonctionne quasiment à sa puissance nominale, et la machine électrique aura peu de puissance à compenser.
De façon préférentielle, un procédé de gestion selon l’invention, comprend les étapes suivantes, - une étape d’attente que le compresseur électrique ait atteint une température seuil minimale prédéfinie après l’étape de mise en fonctionnement dudit compresseur électrique à une puissance moindre, - une étape de mise en fonctionnement du compresseur électrique à la puissance nominale donnée après qu’il ait atteint ladite température seuil minimale.
Une phase de roulage du véhicule pouvant être longue, il n’est pas recherché de n’utiliser le compresseur électrique qu’une seule fois lors d’une période limitée de la phase de roulage du véhicule, et d’utiliser ensuite de façon grandement majoritaire la machine électrique pour réaliser les performances du véhicule. On peut en effet estimer, que lorsque le compresseur électrique a atteint une température seuil minimale, il peut à nouveau être sollicité pour fournir la puissance nominale donnée, car sa température mettra un certain temps à atteindre la température seuil maximale.
Préférentiellement, les étapes du procédé forment une séquence, ledit procédé comprenant au moins deux séquences consécutives. En effet, lors d’une phase de roulage importante du véhicule, le compresseur électrique va être utilisé plusieurs fois, en subissant en alternance des phases d’utilisation à la puissance nominale donnée et des phases d’utilisation à une puissance inférieure à ladite puissance nominale, de façon à faire redescendre à chaque fois sa température.
De façon avantageuse, la machine électrique est une machine de type SED. Dans sa fonction originelle dans le véhicule, le SED peut être monté sur le moteur thermique pour assurer un apport de couple au vilebrequin à travers une courroie, ou en variante être monté sur la boite de vitesse pour assurer un apport de couple à un arbre primaire ou secondaire de ladite boite.
Avantageusement, un procédé de gestion selon l’invention comprend une étape d’amélioration des performances du moteur thermique au moyen d’un turbocompresseur. En effet, les effets produits par un compresseur électrique peuvent venir se conjuguer aux effets d’un compresseur d’un turbocompresseur conventionnel.
Un procédé de gestion selon l’invention, présente l’avantage de pouvoir gérer de façon optimisée l’utilisation d’un compresseur électrique, de manière à préserver sa fonction et sa longévité, tout en assurant les performances du véhicule grâce à la présence d’une source de puissance d’appoint sous la forme d’une machine électrique.
On donne ci-après, une description détaillée d’un mode de réalisation préféré d’un procédé de gestion de l’utilisation d’un compresseur électrique selon l’invention, en se référant aux figures suivantes,
La figure 1 est une vue schématique d’une architecture d’un moteur permettant la mise en oeuvre d’un procédé de gestion selon l’invention,
La figure 2 est un logigramme montrant les principales étapes d’un procédé de gestion selon l’invention,
La figure 3a est un diagramme « température/puissance » en fonction du temps illustrant un premier exemple d’application d’un procédé selon l’invention,
La figure 3b est un diagramme « couple/énergie » en fonction du temps découlant du diagramme de la figure 3a,
La figure 4a est un diagramme « température/puissance » en fonction du temps illustrant un deuxième exemple d’application d’un procédé selon l’invention,
La figure 4b est un diagramme « couple/énergie » en fonction du temps découlant du diagramme de la figure 4a,
La figure 5a est un diagramme « température/puissance » en fonction du temps illustrant un troisième exemple d’application d’un procédé selon l’invention,
La figure 5b est un diagramme « couple/énergie » en fonction du temps découlant du diagramme de la figure 5a.
En se référant à la figure 1, une architecture 1 d’un système de propulsion d’un véhicule permettant la mise en œuvre d’un procédé de gestion selon l’invention, comprend une machine électrique 15 et un moteur thermique 2 suralimenté, comme par exemple un moteur diesel présentant quatre cylindres en ligne. Le véhicule fonctionne principalement avec le moteur thermique 2, la machine électrique 15 venant en appoint du moteur thermique 2 pour augmenter les performances du moteur thermique 2 lors de certaines phases de roulage dudit véhicule. La machine électrique 15 peut être de type SED 48V (de l’anglais Small Electric Device), et peut être montée, soit sur le moteur thermique 2 pour apporter du couple au vilebrequin du moteur à travers une courroie, soit sur une boite de vitesse pour apporter du couple à un arbre primaire ou secondaire de ladite boite.
Pour son fonctionnement, un tel moteur thermique 2 aspire de l’air dans le sens de la flèche F1 par l’intermédiaire d’une ligne d’admission 3, et rejette ses gaz de combustion dans une ligne d’échappement 4 afin de les évacuer dans l’atmosphère extérieure dans le sens de la flèche F2.
Le moteur 2 thermique consomme également du carburant, par exemple du gazole, qui est amené audit moteur 2 grâce à un système d’injection (non représenté), par exemple un système d’injection directe qui comporte une rampe d’alimentation à très haute pression commune aux cylindres et au moins un injecteur de carburant par cylindre apte à injecter le carburant directement dans chacun des cylindres.
La ligne d’admission d’air 3 comprend un filtre à air 5, un débitmètre 6 permettant de déterminer le débit massique d’air frais admis dans le moteur 2, un volet d’admission 7 d’air permettant de réguler le débit admis dans le moteur 2 et un collecteur d’admission d’air 8, ou répartiteur 8, amenant l’air traversant le volet d’admission 7 dans les différents cylindres du moteur 2.
La ligne d’échappement 4 comprend un collecteur d’échappement 9, et au moins un dispositif de post-traitement 10 des gaz de combustion du moteur, par exemple un catalyseur d’oxydation 10, un filtre à particules 10, un piège à oxydes d’azote 10 ou un catalyseur de réduction sélective des oxydes d’azote 10. Le moteur 2 thermique étant suralimenté, il comporte par ailleurs un turbocompresseur 11 dont un compresseur 12 est interposé dans la ligne d’admission 3 entre le débitmètre 6 et le volet d’admission 7. Un échangeur de température 13 est disposé dans la ligne d’admission 3, entre le compresseur 12 et le volet d’admission 7, de manière à refroidir l’air comprimé par le compresseur 12. Le compresseur 12 est entraîné par une turbine 14 du turbocompresseur 11, qui est interposée dans la ligne d’échappement 4 entre le moteur 2 et le dispositif de post-traitement 10. Classiquement, la ligne d’échappement 4 est pourvue d’une conduite de dérivation (non représentée) qui contourne la turbine 14 et qui comporte une vanne de décharge à l’échappement, également appelée vanne « waste gâte >>, pour pouvoir limiter l’énergie apportée par les gaz d’échappement à la turbine 14, et donc pour pouvoir limiter la pression fournie par le compresseur 12.
Le moteur thermique 2 peut comporter un ou plusieurs circuits de recirculation de gaz d’échappement à l’admission (non représentés), plus particulièrement un circuit dit EGR (de l’anglais Exhaust Gas Recirculation) haute pression et/ou un circuit EGR basse pression.
Afin d’augmenter les performances du moteur thermique 2 lors de certaines phases d’utilisation du véhicule pour lesquelles il y a notamment une demande de couple, un compresseur électrique 20 (ou e-charger) est inséré dans la ligne d’admission 3, en amont du compresseur 12 conventionnel. Ce compresseur électrique 20 est piloté de façon autonome, indépendamment du flux d’air circulant dans la ligne d’admission 3 et permet d’accroître le flux d’arrivée d’air dans la ligne d’admission 3.
Le e-charger 20 est un compresseur d’air entraîné électriquement et permettant la suralimentation du moteur thermique 2. Son fonctionnement est soumis à la disponibilité du courant électrique, et notamment de l’état de charge sur le réseau électrique, mais également à des contraintes de fiabilité liées à la thermique interne du système. Autrement dit, si le e-charger 20 chauffe trop et atteint une température seuil maximale, il risque de se dégrader et donc de ne pas fournir la prestation attendue.
Mais si on limite trop l’utilisation du e-charger 20 pour empêcher cette surchauffe, la prestation attendue risque de ne pas être atteinte.
Le e-charger 20 va être mis en action sur les phases transitoires, pour passer d’une vitesse du véhicule donnée à une vitesse plus élevée, et donc pour produire une accélération du véhicule en fournissant le couple moteur requis pour l’exécution de cette accélération.
La durée du transitoire est liée à la volonté du conducteur, interprétée à partir de l’enfoncement de la pédale d’accélérateur, le couple moteur disponible, les caractéristiques du véhicule comme par exemple sa masse, son coefficient aérodynamique Scx, le rapport de boite de vitesses enclenché. L’utilisation des courbes d’utilisation Moteur / véhicule, permet de déterminer les potentiels d’accélération.
Si ce potentiel est élevé, l’accélération aura une durée courte et le régime moteur augmentera rapidement pour sortir de la zone d’utilisation du e-charger.
Si le potentiel est trop faible, le temps d’utilisation du e-charger sera supérieur à la limitation en fiabilité essentiellement, ou durabilité
Un procédé de gestion selon l’invention est conçu pour éviter que le e-charger 20 n’atteigne une température trop élevée, qui risquerait de le dégrader et d’affecter sa fonction, tout en conservant les performances du moteur thermique 2. Le principe d’un tel procédé est d’utiliser la machine électrique 15 dès que le e-charger 20 est sur le point d’atteindre une température seuil. De cette manière, le e-charger 20 peut être utilisé à une puissance inférieure pour faire baisser sa température, la machine électrique 15 étant pilotée pour fournir le surplus de puissance et maintenir ainsi constantes les performances du moteur 2.
Un procédé de gestion selon l’invention est géré par un calculateur embarqué apte à piloter le fonctionnement de l’e-charger 20 et de la machine électrique 15 en fonction de la température atteint par le e-charger 20.
Un procédé de gestion selon l’invention comprend une étape de mesure de la température de l’e-charger 20, en continu et en temps réel, durant une phase de roulage du véhicule, cette étape étant conventionnellement réalisée au moyen d’un capteur de température inséré au niveau de l’e-charger 20.
En se référant à la figure 2, un procédé de gestion de l’utilisation d’un e-charger 20 selon l’invention, commence par une boucle 21 de régulation nominale réalisée à partir d’un état initial 22 du système de propulsion du véhicule, comprenant le moteur thermique 2, la machine électrique 15 et recharger 20. Dans cette boucle de régulation 21, tant que le e-charger 20 n’a pas atteint une température seuil maximale prédéfinie T1, il est utilisé pour fournir le couple demandé par le conducteur.
Lorsque le e-charger 20 vient d’atteindre ou est sur le point d’atteindre cette température seuil maximale T1, un procédé de gestion selon l’invention met en œuvre une étape de détermination 40 par le calculateur de la puissance maximale que peut fournir la machine électrique 15. En fonction de cette puissance maximale, ledit procédé comprend une étape de détermination 41 par le calculateur d’une nouvelle consigne de fonctionnement de l’e-charger 20, à une puissance inférieure à la puissance nominale délivrée durant la boucle de régulation nominale 21, de manière à préserver les performances du véhicule. Durant cette phase de fonctionnement à une puissance moindre, la température de e-charger 20 baisse en s’éloignant de la température seuil maximale T1. En résumant, dès que le e-charger 20 est sur le point d’atteindre la température seuil maximale T1, un procédé de gestion selon l’invention comprend une étape 23 de mise en fonctionnement de l’e-charger 20 à une puissance moindre et une étape de mise en fonctionnement 24 de la machine électrique 15 pour compenser la perte de puissance fournie par le e-charger 20.
Durant cette phase de baisse de la température du e-charger 20, tant que cette température n’a pas atteint une température seuil minimale prédéfinie T2, le e-charger 20 continue d’être utilisé à la puissance moindre déterminée à l’étape 23 précédente.
Lorsque le e-charger 20 vient d’atteindre ou est sur le point d’atteindre cette température seuil minimale T2, on peut estimer qu’il a été suffisamment refroidi pour pouvoir à nouveau être utilisé à une puissance supérieure, pouvant être la puissance nominale initiale. En résumant, dès que le e-charger 20 est sur le point d’atteindre la température seuil minimale T2, un procédé de gestion selon l’invention comprend une étape de détermination 25 d’une nouvelle consigne de fonctionnement du e-charger 20 à une puissance supérieure pouvant atteindre la puissance nominale initiale, et une étape d’extinction progressive de la machine électrique 15, qui a de moins en moins besoin de compenser le e-charger dont la puissance de fonctionnement augmente progressivement. Ledit procédé inclut une étape de mise en fonctionnement progressive 42 du e-charger 20 à cette puissance supérieure.
Un procédé de gestion selon l’invention met alors en œuvre une nouvelle étape de surveillance de la température du e-charger 20 afin que celle-ci n’atteigne pas à nouveau la température seuil maximale T1.
En effet, un procédé de gestion selon l’invention est itératif, les différentes étapes précédemment décrites se répétant autant de fois que nécessaire, durant une phase de roulage du véhicule.
En se référant à la figure 3a, un premier exemple d’application d’un procédé de gestion selon l’invention, consiste à stopper complètement et instantanément le fonctionnement du e-charger 20, une fois qu’il a atteint la température seuil maximale T1. Sur l’exemple considéré, en se référant à la courbe 26, la puissance fournit par le e-charger 20 passe de 3kW à OkW dès qu’il a atteint T1. Dans le même temps, à l’instant précis où la température du e-charger atteint T1, en se référant à la courbe 27, la machine électrique 15 est activée pour fournir instantanément une puissance d’environ 12kW.
En se référant à la figure 3b, le résultat final de ce premier exemple d’application d’un procédé selon l’invention, est que le couple résultant fourni par le moteur thermique 2 et la machine électrique 15 et qui est matérialisé par la courbe 28, demeure légèrement inférieur au couple initial 44. En se référant à la courbe 29, l’énergie consommée par la machine électrique 15 commence à croître à partir de l’instant où le e-charger 20 a atteint la température T1, mais ladite machine 15 n’est pas en mesure de compenser totalement la perte de puissance engendrée par l’arrêt total de fonctionnement du e-charger 20 et qui est matérialisé par la courbe 30. En conclusion, stopper complètement le e-charger 20 dès qu’il a atteint la température T1, présente le risque que la machine électrique 15 ne soit pas suffisamment puissante pour compenser complètement ledit e-charger 20 et ne soit pas en mesure de répondre à la demande de couple.
En se référant à la figure 4a, un deuxième exemple d’application d’un procédé de gestion selon l’invention, consiste à faire fonctionner le e-charger 20, à une puissance très légèrement inférieure à la puissance nominale une fois qu’il est sur le point d’atteindre la température seuil maximale T1. Sur l’exemple considéré, en se référant à la courbe 31, la puissance fournit par le e-charger 20 passe de 3.5kW à 3.2kW dès qu’il a atteint T1. De cette manière, en se référant à la courbe 32, la température du e-charger 20 est stabilisée à une température légèrement inférieure à T1, un équilibre s’établissant entre les calories produites par le e-charger 20 et les calories qui peuvent être absorbées par un système de refroidissement présent dans le véhicule. Dans le même temps, à l’instant précis où la température du e-charger atteint T1, en se référant à la courbe 33, la machine électrique 15 est activée pour fournir instantanément une puissance de 2kW.
En se référant à la figure 4b, le résultat final de ce deuxième exemple d’application d’un procédé selon l’invention, est que le couple résultant matérialisé par la courbe 34 fourni par le moteur thermique 2, le e-charger 20 utilisé à une puissance légèrement inférieure et la machine électrique 15, est identique au couple initial matérialisé par la courbe 35. Bien que ce type d’application donne satisfaction en matière de couple, il présente l’inconvénient que la disponibilité du e-charger 20 est réduite. Ainsi, dans le cas d’une demande de couple plus élevée de la part du conducteur, le e-charger 20 ne pourra pas satisfaire cette demande, puisqu’il opère déjà à sa température maximale.
En se référant à la figure 5a, un troisième exemple d’application d’un procédé de gestion selon l’invention, consiste à faire fonctionner le e-charger 20, à une puissance inférieure à la puissance nominale une fois qu’il a atteint la température seuil maximale T1. Cet exemple constitue un compromis entre les deux exemples précédents. Sur l’exemple considéré, en se référant à la courbe 36, la puissance fournit par le e-charger 20 passe de 3.5kW à 1.6kW dès qu’il a atteint T1. Dans le même temps, à l’instant précis où la température du e-charger atteint T1, en se référant à la courbe 37, la machine électrique 15 est activée pour fournir instantanément une puissance d’environ 12kW. Durant cette phase, la température du e-charger 20 continue de baisser. Lorsque cette température atteint la température seuil minimale T2, le e-charger 20 est à nouveau sollicité à une puissance supérieure pouvant être la puissance nominale, alors que dans le même temps la machine électrique 15 est coupée et ne fournit plus aucune puissance. Ce cycle se répète durant une phase de roulage autant de fois que la température du e-charger 20 atteint alternativement T1 et T2.
En se référant à la courbe 5b, le résultat final de ce troisième exemple d’application d’un procédé selon l’invention, est que le couple résultant fourni par le moteur thermique 2, le e-charger 20 et la machine électrique 15 et qui est matérialisé par la courbe 38, est analogue au couple initial fourni uniquement par le moteur thermique 2 et le e-charger 20 fonctionnant à la puissance nominale. En se référant à la courbe 39, l’énergie consommée par la machine électrique 15 croit avec le temps, avec des paliers matérialisant les plages de temps au cours desquelles ladite machine électrique 15 est désactivée. La courbe 40 montre le couple fourni par le moteur thermique 2 et le e-charger 20 fonctionnant à une puissance inférieure à la puissance nominale, et qui est inférieur au couple fourni par le moteur thermique 2 et le e-charger 20 fonctionnant à la puissance nominale et qui est représenté par la courbe 38.

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS
    1. Procédé de gestion de l’utilisation d’un compresseur électrique (20) dans un véhicule doté d’un moteur thermique (2) et d’une machine électrique (15), ledit compresseur électrique (20) étant placé dans une ligne d’admission (3) du moteur thermique (2) afin d’augmenter les performances dudit moteur (2), caractérisé en ce que, lors d’une phase de roulage du véhicule, il comprend les étapes suivantes, - une étape de fonctionnement du compresseur électrique (20) à une puissance nominale donnée, - une étape de mesure de la température du compresseur électrique (20), - une étape de mise en fonctionnement dudit compresseur (20) à une puissance inférieure à la puissance nominale donnée, dès qu’il a atteint une température (T1) seuil maximale prédéfinie, - une étape de mise en fonctionnement de la machine électrique (15) en complément du moteur thermique (2), pour pallier la perte de puissance fournie par le compresseur électrique (20).
  2. 2. Procédé de gestion selon la revendication 1, caractérisé en ce que les étapes de mise en fonctionnement du compresseur électrique (20) à une puissance moindre et de mise en fonctionnement de la machine électrique (15) sont simultanées.
  3. 3. Procédé de gestion selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l’étape de mise en fonctionnement du compresseur (20) à une puissance moindre correspond à une absence totale d’utilisation du compresseur électrique (20).
  4. 4. Procédé de gestion selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l’étape de mise en fonctionnement du compresseur électrique (20) à une puissance moindre correspond à une étape de fonctionnement du compresseur électrique (20) à une puissance supérieure à 50% de la puissance nominale donnée.
  5. 5. Procédé de gestion selon la revendication 4, caractérisé en ce que l’étape de mise en fonctionnement du compresseur électrique (20) à une puissance inférieure correspond à une étape de fonctionnement du compresseur électrique (20) à une puissance comprise entre 75% et 95% de la puissance nominale donnée.
  6. 6. Procédé de gestion selon la revendication 4, caractérisé en ce que l’étape de mise en fonctionnement du compresseur électrique (20) à une puissance inférieure correspond à une étape de fonctionnement du compresseur électrique (20) à une puissance supérieure à 96% de la puissance nominale donnée.
  7. 7. Procédé de gestion selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes, - une étape d’attente que le compresseur électrique (20) ait atteint une température seuil minimale prédéfinie (T2) après l’étape de mise en fonctionnement dudit compresseur électrique (20) à une puissance moindre, - une étape de mise en fonctionnement du compresseur électrique (20) à la puissance nominale donnée après qu’il a atteint ladite température seuil minimale (T2).
  8. 8. Procédé de gestion selon la revendication 7, caractérisé en ce que les étapes du procédé forment une séquence, et en ce que ledit procédé comprend au moins deux séquences consécutives.
  9. 9. Procédé de gestion selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la machine électrique (15) est une machine de type SED.
  10. 10. Procédé de gestion selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu’il comprend une étape d’amélioration des performances du moteur thermique (2) au moyen d’un turbocompresseur (12, 14).
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004092456A (ja) * 2002-08-30 2004-03-25 Mitsubishi Motors Corp ハイブリッド車の出力制御装置
JP2005198412A (ja) * 2004-01-07 2005-07-21 Mazda Motor Corp 電動過給機を備えたパワートレインの制御装置
US20140172207A1 (en) * 2012-12-13 2014-06-19 Mitsubishi Electric Corporation Control device for hybrid vehicle including exhaust-gas driven generator and method of controlling hybrid vehicle including exhaust-gas driven generator

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004092456A (ja) * 2002-08-30 2004-03-25 Mitsubishi Motors Corp ハイブリッド車の出力制御装置
JP2005198412A (ja) * 2004-01-07 2005-07-21 Mazda Motor Corp 電動過給機を備えたパワートレインの制御装置
US20140172207A1 (en) * 2012-12-13 2014-06-19 Mitsubishi Electric Corporation Control device for hybrid vehicle including exhaust-gas driven generator and method of controlling hybrid vehicle including exhaust-gas driven generator

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