Brevet FR2936207A1 — publié le 20100326

"PROCEDE ET DISPOSITIF DE CONTROLE D'UN STOCKEUR D'ENERGIE POUR VEHICULE HYBRIDE". L'invention concerne un procédé et un dispositif de contrôle d'un stockeur d'énergie pour véhicule hybride qui comporte un stockeur électrique et une machine électrique. Le stockeur électrique contribue à satisfaire une demande de surcharge énergétique pour augmenter les performances du véhicule, par exemple en phase d'accélération du véhicule, ou pour optimiser la consommation énergétique du véhicule, en fournissant de l'énergie à la machine électrique qui fonctionne alors en mode moteur pour renforcer ou remplacer le couple du moteur thermique. On connaît déjà des systèmes de contrôle d'un stockeur d'énergie pour véhicule hybride. Par exemple, le document US6321143 présente un système de contrôle de l'énergie électrique en fonction de l'utilisation du véhicule définissant plusieurs états possibles du véhicule et adaptant l'utilisation de l'énergie ou la charge à ces états. Le document EP1410481 présente un système de gestion de l'énergie électrique d'un véhicule hybride parallèle permettant d'adapter la gestion de la batterie de puissance en fonction de la demande et des paramètres de la batterie (température, état de charge...). Le document US6223106 présente un dispositif de contrôle pour véhicule hybride permettant la gestion de l'énergie électrique. Les procédés et dispositifs de contrôle de l'état antérieur de la technique n'apporte pas entière satisfaction. Pour améliorer les procédés et dispositifs de contrôle de l'état antérieur de la technique, un objet de l'invention est un procédé de contrôle d'un stockeur d'énergie pour véhicule hybride qui comporte un stockeur électrique et une machine électrique. De façon remarquable, le procédé comprend une première étape ordonnancée de façon à autoriser une décharge du stockeur : - sur détection d'un état de charge du stockeur 5 supérieur à un premier seuil pour optimiser une consommation ; et - sur détection d'un état de charge du stockeur supérieur à un deuxième seuil pour augmenter une performance. 10 Particulièrement, le deuxième seuil est fixé à une valeur d'énergie minimale réservée à une compensation de transitoires. Avantageusement, le premier seuil délimite une plage d'énergie de hauteur variable au dessus du deuxième 15 seuil. Un objet de l'invention est aussi un dispositif de contrôle d'un stockeur d'énergie pour véhicule hybride qui comporte un stockeur électrique et une machine électrique. De façon remarquable, le dispositif 20 comprend : - un premier seuil agencé pour autoriser d'optimiser une consommation énergétique du véhicule lorsqu'un état de charge du stockeur lui est supérieur ; et 25 - un deuxième seuil agencé pour autoriser d'augmenter des performances du véhicule lorsqu'un état de charge du stockeur lui est supérieur . Particulièrement, le deuxième seuil est fixé à une valeur d'énergie minimale réservée à une compensation de 30 transitoires. Avantageusement, le premier seuil délimite une plage d'énergie de hauteur variable au dessus du deuxième seuil. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la 35 description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Ces figures ne sont données qu'à titre illustratif et nullement limitatif de l'invention. Elles montrent . - figure 1 : une représentation schématique des éléments essentiels d'un véhicule hybride pour mettre en 5 œuvre l'invention ; - figure 2 : un logigramme montrant des étapes de procédé conformes à l'invention. Les éléments identiques conservent la même référence d'une figure à l'autre. 10 En référence à la figure 1, un véhicule hybride comprend un stockeur électrique 11 constitué d'une batterie, de super capacités ou de tout autre élément apte à stocker de façon réversible de l'énergie électrique. Divers consommateurs électriques 21 tels que 15 les phares d'éclairage, les éléments de chauffage et de climatisation du véhicule, les organes de pilotage de la boîte de vitesses, sont branchés aux bornes du stockeur électrique 11 et consomment l'énergie électrique dont ils ont besoin au moment opportun. Un convertisseur 50 20 réversible d'énergie électrique en énergie mécanique consomme de l'énergie électrique fournie par le stockeur électrique dans différents cas de vie. Lorsque la force motrice du véhicule est fournie par un moteur thermique, le stockeur électrique peut apporter un complément 25 d'énergie pour améliorer les performances, par exemple en cas d'une demande de surcharge énergétique que l'on peut nommer boost pour la circonstance en hommage au terme en langue étrangère de signification identique pour accélérer le véhicule. Le convertisseur réversible 50 30 fournit de l'énergie au stockeur électrique notamment lorsque le véhicule est en décélération ou en pente descendante, mais cela ne suffit pas nécessairement à assurer un bilan énergétique nul. Le convertisseur réversible 50 doit aussi fournir de l'énergie électrique 35 pour recharger le stockeur électrique 11 à d'autres moments en mettant à contribution le moteur thermique. Le convertisseur réversible 50 comprend une borne 51 reliée au pôle positif du stockeur électrique il et une borne 52 reliée au pôle négatif du stockeur électrique 11. Entre les bornes 51 et 52, le convertisseur réversible 50 comprend par exemple une machine électrique 53 qui fournit de l'énergie mécanique en mode moteur lorsque le convertisseur réversible 50 est commandé par un élément de signal 41 et absorbe de l'énergie mécanique en mode génératrice pour charger le stockeur électrique 11 lorsque le convertisseur réversible 50 est commandé par un élément de signal 42. Les éléments de signaux 41 et 42 sont générés par un module généralement électronique 40. Le module 40 établit les valeurs des éléments de signaux 41 et 42 en fonction d'une consigne de couple à fournir ou à absorber par la machine électrique 53. Pour ce faire, le module 40 reçoit diverses commandes, par exemple des unités de freinage ou des unités d'accélération du véhicule ou encore d'un module généralement électronique 30 qui est agencé pour recevoir un niveau de charge du stockeur 11 depuis un capteur 31 qui, de façon connue, mesure la tension aux bornes du stockeur électrique 11 et estime son impédance à partir d'un courant électrique traversant le stockeur électrique 11. Le module 40 reçoit plus particulièrement un signal 61 de contrôle commande d'un module généralement électronique 60. Le module 60 est agencé pour autoriser de manière contrôlée une décharge du stockeur. Comme nous allons le voir dans la suite de la description, le signal 61 contient une consigne d'énergie ou de puissance à consommer par le convertisseur réversible 50 à partir du stockeur 11 suite à une demande de complément énergétique, reçue par un signal 63, pour augmenter les performances du véhicule ou à une demande d'énergie utilisable, reçue par un signal 62, pour optimiser la consommation énergétique du véhicule. Une augmentation de performance, par exemple en accélération, consiste généralement à ajouter le couple de la machine électrique au couple du moteur thermique et pousser ainsi l'accélération. Une optimisation de la consommation énergétique du véhicule, par exemple à faible vitesse de déplacement, consiste généralement à utiliser principalement le couple de la machine électrique en allant jusqu'à arrêter le moteur thermique de façon à baisser la consommation de carburant. Le module 60 est agencé, par exemple au moyen d'un microprocesseur et d'une mémoire numérique ou analogique, pour exécuter le procédé expliqué à présent en référence à la figure 2. En référence à la figure 2, le procédé de contrôle comprend une première étape 806 ordonnancée de façon à autoriser une décharge du stockeur lorsque l'une des trois transitions suivantes est validée. Une transition 805 est validée sur détection d'un état de charge du stockeur supérieur à un premier seuil Lv qui est la limite basse d'une plage verte d'énergie plus particulièrement dimensionnée pour optimiser une consommation énergétique du véhicule, par exemple à faible vitesse de croisière ou en cycle urbain. Une transition 811 est validée sur détection d'un état de charge du stockeur supérieur à un deuxième seuil Lr qui est la limite basse d'une plage orange d'énergie plus particulièrement dimensionnée pour augmenter une performance du véhicule, par exemple en accélération. Une transition 813 est validée par une demande d'énergie de compensation de transitoires. La validation de cette transition n'est pas nécessairement liée à une détection logique mais peut résulter naturellement d'un phénomène transitoire. Le deuxième seuil Lr est aussi la limite haute d'une plage rouge d'énergie minimale plus particulièrement dimensionnée de manière à ce que sa quantité d'énergie soit rapidement remboursable en cas de diminution, par de la recharge directe via le moteur thermique ou par de la récupération sur une faible décélération. Sa taille détermine les performances dynamiques minimales garanties du véhicule. La pérennité de son énergie repose sur une énergie inaccessible à la stratégie d'optimisation de la consommation, une recharge prioritaire par rapport à la plage verte, un transvasement de l'énergie d'optimisation de la consommation lorsque celle-ci est disponible et une quantité d'énergie facilement remboursable par construction. Dans ce but, le deuxième seuil est fixé à une valeur d'énergie minimale réservée à une compensation de transitoires. Le premier seuil qui est la limite basse de la plage verte, est aussi la limite haute de la plage orange. En le rendant paramétrable ou fonction de conditions de vie du véhicule, le premier seuil délimite une plage d'énergie de hauteur variable au dessus du deuxième seuil. La transition 805 est validée à la suite d'une étape 802 qui mesure le niveau ou état de charge du stockeur SOC (acronyme de l'expression étrangère State Of Charge) lorsqu'une demande d'optimisation de consommation valide une transition 801. Une transition 803 est validée à la suite de l'étape 802 lorsque le niveau ou état de charge du stockeur SOC est inférieur ou égal au seuil Lv, de façon à activer une étape 804 qui interdit alors de décharger le stockeur pour optimiser la consommation énergétique du véhicule. La transition 811 est validée à la suite d'une étape 808 qui mesure le niveau ou état de charge du stockeur SOC lorsqu'une demande d'augmentation de performance valide une transition 807. Une transition 809 est validée à la suite de l'étape 808 lorsque le niveau ou état de charge du stockeur SOC est inférieur ou égal au seuil Lr, de façon à activer une étape 810 qui interdit alors de décharger le stockeur pour augmenter la performance du véhicule. Pour mettre en oeuvre le procédé, un dispositif de contrôle du stockeur d'énergie pour véhicule hybride qui comporte le stockeur électrique 11, la machine électrique 53 et le module 60, comprend par exemple en mémoire numérique ou analogique (non représentée) - le premier seuil Lv agencé pour autoriser d'optimiser une consommation énergétique du véhicule lorsqu'un état de charge du stockeur lui est supérieur ; et - le deuxième seuil Lr agencé pour autoriser d'augmenter des performances du véhicule lorsqu'un état de charge du stockeur lui est supérieur . Le deuxième seuil est de préférence fixé à une valeur d'énergie minimale réservée à la compensation des 15 transitoires. Le premier seuil est de préférence variable, de façon à délimiter une plage d'énergie de hauteur variable au dessus du deuxième seuil. REVENDICATIONS1. Procédé de contrôle d'un stockeur d'énergie pour véhicule hybride qui comporte un stockeur électrique et une machine électrique, comprenant une première étape (806) ordonnancée de façon à autoriser une décharge du stockeur : - sur détection (805) d'un état de charge du stockeur supérieur à un premier seuil (Lv) pour optimiser 10 une consommation ; et - sur détection (809) d'un état de charge du stockeur supérieur à un deuxième seuil (Lr) pour augmenter une performance. 15 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel : - le deuxième seuil est fixé à une valeur d'énergie minimale réservée à une compensation de transitoires. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans 20 lequel : - le premier seuil délimite une plage d'énergie de hauteur variable au dessus du deuxième seuil. 4. Dispositif de contrôle d'un stockeur d'énergie 25 pour véhicule hybride qui comporte un stockeur électrique (11) et une machine électrique (53), comprenant : - un premier seuil (Lv) agencé pour autoriser d'optimiser une consommation énergétique du véhicule lorsqu'un état de charge du stockeur lui est 30 supérieur ; et - un deuxième seuil (Lr) agencé pour autoriser d'augmenter des performances du véhicule lorsqu'un état de charge du stockeur lui est supérieur . 35 5. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel :- le deuxième seuil est fixé à une valeur d'énergie minimale réservée à une compensation de transitoires. 6. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, dans 5 lequel : - le premier seuil délimite une plage d'énergie de hauteur variable au dessus du deuxième seuil.