Brevet FR2967387A1 — publié le 20120518

UN PROCEDE DE CONTROLE DE VEHICULE ET VEHICULE ADAPTE A METTRE EN OEUVRE CE PROCEDE [0001 L'invention se rapporte à un procédé de contrôle d'un véhicule hybride et un 5 véhicule adapté à mettre en oeuvre ce procédé. [0002] La combustion de combustible fossile comme le pétrole ou le charbon dans un système de combustion, en particulier le carburant diesel dans un moteur diesel, peut entraîner la production en quantité non négligeable de polluants qui peuvent être déchargés par l'échappement dans l'environnement et y causer des dégâts. 10 Pour limiter l'émission de tels polluants dans l'atmosphère, les gaz d'échappement peuvent être traités, notamment par un filtre à particules. [0003i Les filtres à particules équipant les moteurs Diesel fonctionnent selon une alternance de phases de stockage appelées phases de chargement et de phases de déstockage appelées régénérations. Au cours de la phase de chargement, le 15 moteur fonctionne normalement et le filtre se charge en particules provenant des gaz d'échappement, par exemple des particules polluantes telles que des suies. Lors de la phase de régénération, les particules stockées à la phase de chargement sont éliminées du filtre pour le régénérer. Les phases de régénération sont généralement provoquées par une modification des conditions de combustion du 20 moteur obtenues par une commande spécifique. La commande est usuellement émise automatiquement. Par exemple, du carburant liquide est injecté dans le cylindre après que le piston a atteint sa position haute généralement appelée point mort haut du moteur. Le carburant peut notamment être du gasoil. Un tel carburant se vaporise dans la ligne d'échappement qui équipe le moteur. L'énergie dégagée 25 par cette vaporisation est convertie dans le catalyseur en température qui chauffe le filtre à particules par réaction exothermique. [0004] Le basculement sur un tel mode de fonctionnement spécifique pour la régénération du filtre à particules est le plus souvent possible. Cependant, le recours à ce fonctionnement en mode de régénération est à limiter car il peut être 30 pénalisant pour l'utilisateur puisqu'une surconsommation de carburant peut être observée. En outre, il présente certains risques pour la durée de vie du moteur. En effet, il existe un risque de dilution de l'huile dans le carburant. [0005i L'introduction préjudiciable de carburant dans l'huile du moteur s'explique par le fait que les différentes injections de carburant pour la régénération sont réalisées très tardivement dans le cycle du moteur, voire même parfois dans la phase de redescente du piston c'est-à-dire proche du point mort bas. Notamment, lorsque la chambre n'est pas assez chaude, du carburant peut ne pas être brûlé. Un tel carburant résiduel reste alors dans la chambre et peut se mélanger avec la partie lubrifiée du piston. Ainsi, les injections tardives génèrent un risque d'impact : du carburant peut atteindre les parois du cylindre recouvertes d'huile. Du carburant peut alors s'accumuler dans le bac à huile et entraîner le phénomène de dilution. [0006i Il existe dès lors un besoin pour un procédé ou un dispositif permettant d'améliorer le fonctionnement de la régénération des filtres à particules. [0007] Pour cela, l'invention propose un procédé de contrôle d'un véhicule hybride muni d'un moteur thermique et d'un moteur électrique, le véhicule étant en outre équipé d'un filtre à particules. Lorsque le véhicule est uniquement entraîné par le moteur électrique, le moteur thermique est laissé en marche. [000s] Selon une variante, un régime de ralenti est défini pour le moteur thermique et que, lorsque le véhicule est uniquement entraîné par le moteur électrique, le régime du moteur est maintenu à un régime supérieur au régime de ralenti. [000s] Selon une variante, le véhicule comporte en outre un alternateur, le régime moteur supérieur au régime de ralenti générant un couple mettant en rotation l'alternateur. [oo1oi Selon une variante, le véhicule comporte en outre des batteries reliées à l'alternateur, la rotation de l'alternateur entraînant la recharge des batteries. [oo11] Selon une variante, un régime de ralenti est défini pour le moteur thermique et que le régime de ralenti est modulable en fonction de la vitesse du véhicule. [oo12] Selon une variante, la modulation à apporter au régime de ralenti est cartographiée dans un calculateur moteur. [0013] Selon une variante, le véhicule est uniquement entraîné par le moteur électrique dans les phases de décélération du véhicule. [0014] Il est également proposé un véhicule hybride muni d'un moteur thermique et d'un moteur électrique, le véhicule étant en outre équipé d'un filtre à particules. Le véhicule est adapté pour la mise en oeuvre du procédé précédemment décrit. [0015] Selon une variante, le véhicule est un véhicule diesel. [0016] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit des modes de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemple uniquement et en références aux dessins qui montrent : figure 1, une illustration d'un exemple de mise en oeuvre du procédé. [0017] Un véhicule hybride est un véhicule comprenant deux moteurs suivant son entraînement ou sa traction (les deux termes étant utilisés indifféremment l'un pour l'autre dans la suite de la description) : un moteur thermique et un moteur électrique. De tels véhicules sont notamment décrits dans les documents EP-A- 1 197 642 et EP-A-2 036 793. Le véhicule peut fonctionner selon trois modes de fonctionnements ou trois spécificités. [0018] Dans le mode dit « full électrique » ou « électrique pur », seul le moteur électrique est utilisé pour faire avancer le véhicule. Le moteur thermique ne fonctionne pas ce qui signifie qu'il n'y a aucune injection ni émissions de particules. [0019] Dans le mode dit fonctionnement « thermique pur », le moteur électrique sert à recharger une batterie de traction tandis que le moteur thermique apporte du couple pour faire avancer le véhicule. [0020] Le troisième mode de fonctionnement est la spécificité parallèle thermique et électrique. Les deux moteurs du véhicule sont sollicités pour faire avancer le véhicule. Le moteur électrique apporte un surplus de couple qui permet de moins solliciter le moteur thermique et de gagner ainsi en consommation et émissions de particules nocives. [0021] Du point de vue de la consommation, un tel véhicule hybride de type série-parallèle est avantageux. Pour obtenir cette économie de carburant, les phases d'arrêt du véhicule se caractérisent très souvent par un arrêt du moteur thermique. La relance de la voiture se fait alors avec le moteur électrique jusqu'à ce que le moteur thermique soit sollicité pour seconder ou prendre complètement le relai du moteur électrique. Dans une variante, le véhicule est uniquement tracté par le moteur électrique dans les phases de décélération du véhicule parce que c'est dans ces phases que le gain en consommation est le plus important. [0022] II est en outre intéressant de coupler ces gains en pollution avec les gains que procure l'utilisation d'un filtre à particules pour un véhicule diesel. Mais, le phénomène de dilution d'huile dans le carburant peut s'avérer gênant lors de la régénération des filtres à particules. [0023] II est proposé d'utiliser les spécificités de l'hybridation d'un tel véhicule dans un procédé pour améliorer le fonctionnement de la régénération des filtres à particules. Pour cela, l'idée est d'adapter la stratégie d'hybridation pour raccourcir le temps de régénération. Une telle limitation de la durée des phases de régénération permet en effet de limiter le phénomène de dilution d'huile dans le carburant. [0024] Pour diminuer le temps de régénération, une manière peut être de rendre le temps de combustion plus court en augmentant la température dans la ligne d'échappement. Un tel chauffage de la ligne d'échappement peut être obtenu par des modifications des stratégies de la ligne d'échappement lors de la régénération du filtre à particules. [0025] II est ainsi proposé en zone de traction électrique seule de faire fonctionner le moteur thermique en couplage ouvert. On entend, ici, par l'expression « couplage ouvert », le fait que la rotation du moteur thermique n'est pas exploitée pour la traction. La fourniture de couple par le moteur thermique ne participe pas alors à la traction du véhicule. Le moteur thermique n'est ainsi pas coupé en zone de traction électrique. [0026] Dans le procédé de contrôle, lorsque le véhicule est uniquement tracté par le moteur électrique, le moteur thermique est laissé en marche. Le moteur électrique est ainsi toujours en marche dans les zones dans lesquelles le véhicule est entraîné par le moteur électrique. L'utilisation du moteur thermique dans le mode « full électrique » permet de chauffer facilement la ligne d'échappement. Cela permet ainsi de maintenir le filtre à une température beaucoup plus forte et stable dans le temps. Cet effet est principalement sensible sur un roulage urbain. Le filtre est ainsi plus chaud. Il est alors plus efficace pour régénérer les suies. Cela présente des avantages à la fois économiques et techniques. La dilution de l'huile dans le carburant est diminuée ce qui limite les risques de fissuration du filtre à particules. Ainsi, les pas de maintenance peuvent être agrandis. [0027] Un régime de ralenti peut usuellement être défini pour le moteur thermique. Le ralenti moteur thermique peut être maintenu à un régime augmenté. Cela permet de générer du couple supplémentaire pouvant être réutilisé. A titre d'exemple, le couple peut entraîner la rotation d'un alternateur. L'électricité ainsi générée par l'alternateur peut être utilisé comme source d'alimentations de certains organes du véhicule ou permettra d'accélérer la recharge de batteries qui servent pour le stockage de l'énergie électrique. [0028] II est encore plus avantageux que le régime de ralenti du moteur thermique soit modulable en fonction de la vitesse véhicule. En effet, plus le véhicule roule vite, plus il est possible d'élever le régime de ralenti du moteur. Cela permet de chauffer le filtre à particules avec la diminution du phénomène de dilution telle qu'expliquée ci-dessus. Ce chauffage n'a pas d'impact sur la perception auditive de l'utilisateur car le bruit supplémentaire généré par le moteur est couvert par l'augmentation des bruits d'air et roulement liés à la vitesse. [0029] La figure 1 illustre un exemple de mise en oeuvre du procédé lorsque le régime de ralenti du moteur thermique est modulable en fonction de la vitesse véhicule. Cette figure 1 montre de manière schématique l'évolution temporelle du couple du moteur électrique, de la vitesse du véhicule et du moteur thermique. Dans la zone de traction électrique, le moteur ne participe pas à la traction. Ainsi, on observe que la vitesse décroît quand le couple du moteur électrique décroît. Dans la zone de traction hybride parallèle, le moteur thermique participe à la traction avec ou sans l'aide du moteur électrique. En outre, le régime de ralenti du moteur thermique est bien lié à la vitesse du véhicule. Lorsque cette vitesse est suffisamment importante, le régime de ralenti est augmenté ce qui génère une augmentation du régime du moteur thermique. Cela permet de chauffer la ligne d'échappement et de recharger la batterie. [oosoi La modulation à apporter au régime de ralenti peut être cartographiée dans un calculateur moteur. Cela présente en effet l'avantage de permettre de contrôler le régime de ralenti du moteur thermique en utilisant un composant généralement déjà présent sur les véhicules. La mise en oeuvre du procédé est ainsi facilitée. Il suffit en effet d'adapter le logiciel du calculateur moteur. REVENDICATIONS1. Un procédé de contrôle d'un véhicule hybride muni d'un moteur thermique et d'un moteur électrique, le véhicule étant en outre équipé d'un filtre à particules, caractérisé en ce que, lorsque le véhicule est uniquement entraîné par le moteur électrique, le moteur thermique est laissé en marche. 2. Le procédé de contrôle selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un régime de ralenti est défini pour le moteur thermique et que, lorsque le véhicule est uniquement entraîné par le moteur électrique, le régime du moteur est maintenu à un régime supérieur au régime de ralenti. 3. Le procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le véhicule comporte en outre un alternateur, le régime moteur supérieur au régime de ralenti générant un couple mettant en rotation l'alternateur. 4. Le procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le véhicule comporte en outre des batteries reliées à l'alternateur, la rotation de l'alternateur entraînant la recharge des batteries. 5. Le procédé de contrôle selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'un régime de ralenti est défini pour le moteur thermique et que le régime de ralenti est modulable en fonction de la vitesse du véhicule. 6. Le procédé de contrôle selon la revendication 5, caractérisé en ce que la modulation à apporter au régime de ralenti est cartographiée dans un calculateur moteur. 7. Le procédé de contrôle selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le véhicule est uniquement entraîné par le moteur électrique dans les phases de décélération du véhicule. 8. Un véhicule hybride muni d'un moteur thermique et d'un moteur électrique, le véhicule étant équipé d'un filtre à particules, caractérisé en ce que le véhicule est adapté pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 7. 9. Le véhicule selon la revendication 8, caractérisé en ce le véhicule est un véhicule diesel.