Brevet FR3057220A1 — publié le 20180413

PROCEDE D'OPTIMISATION DE FONCTIONNEMENT D'UN COMPRESSEUR ELECTRIQUE La présente invention concerne le domaine des compresseurs électriques, et plus particulièrement un procédé d'optimisation de fonctionnement d'un compresseur électrique. Dans le cadre de l'invention, un compresseur électrique est un dispositif alimenté électriquement, utilisé pour suralimenter un moteur thermique essence, Diesel, gaz, éthanol, ou à pile à combustible, fonctionnant avec un moteur électrique. Le compresseur électrique est placé sur la ligne d'admission d'air d'un moteur à combustion. Le compresseur électrique joue le même rôle qu'un turbocompresseur, à savoir augmenter la pression d'admission des gaz dans le moteur. L'utilisation du compresseur électrique est envisagée pour différents besoins, allant de l'amélioration du temps de réponse global de la boucle d'air moteur à l'augmentation du couple maximal moteur voire de la puissance spécifique d'un moteur thermique, en passant par l'amélioration de la dépollution ou encore le réchauffement des gaz admis dans des conditions froides. Un des inconvénients du compresseur électrique est le bruit qu'il engendre lors de son fonctionnement. En effet, les parties électriques telles que stator et rotor du moteur électrique et les parties mécaniques en mouvement telles que rotor, arbre, roulements et roue associés aux phénomènes aérauliques engendrés par le travail de compression des gaz génèrent différents niveaux de bruit. De plus, la géométrie et les caractéristiques du système moteur intégrant le compresseur électrique peuvent jouer un rôle non négligeable d'amplification du bruit. L'ensemble des bruits ainsi générés engendre une gêne jugée non acceptable par le constructeur automobile ou le client final. Actuellement, afin de réduire les problématiques de bruit du compresseur électrique, des calibrations spécifiques sont mises en place concernant la sollicitation du compresseur. Un des inconvénients de ces calibrations est qu'elles impliquent une réduction des performances du compresseur électrique. 3057220 2 Ainsi, la limitation du bruit compresseur passe par une utilisation du compresseur dans des conditions de rendement non optimales pouvant réduire ses performances. La présente invention a donc pour objet de pallier un ou plusieurs des inconvénients de l'art antérieur en proposant un procédé d'optimisation de 5 fonctionnement d'un compresseur électrique et le compresseur électrique associé. Pour cela la présente invention propose un procédé d'optimisation du fonctionnement d'un compresseur électrique comprenant les étapes de : - détermination de la condition moteur ou véhicule - choix la méthode adaptée à la condition moteur pour limiter les bruits 10 générés. Ainsi, en fonction du bruit généré par la condition moteur ou véhicule, le procédé décide de faire fonctionner le compresseur pour qu'il fasse moins de bruit ou pour qu'il soit plus performant au détriment de son bruit Selon un mode de réalisation de l'invention, le choix de la méthode adaptée à la 15 condition moteur ou véhicule pour limiter les bruits générés est réalisé : - d'une part en utilisant des méthodes de calibrations et/ou des stratégies adaptées à la réduction du bruit du compresseur électrique durant les différentes phases du véhicule ou du moteur pour lesquelles le bruit du compresseur électrique est une problématique, 20 - et d'autre part en utilisant des méthodes de calibrations et/ou de stratégies permettant d'atteindre les meilleurs rendements et meilleures performances du compresseur électrique durant les phases de vie véhicule ou moteur pour lesquelles le bruit du compresseur électrique n'est plus une problématique. Selon un mode de réalisation de l'invention, les données transmises par un 25 protocole CAN ou LIN sont utilisées pour adapter le fonctionnement du compresseur électrique aux conditions moteur et véhicule. 3057220 3 Selon un mode de réalisation de l'invention, la vitesse véhicule transitant par un protocole CAN ou LIN est utilisée pour réduire le bruit du compresseur électrique à faibles vitesses, et optimiser la performance du compresseur électrique à fortes vitesses. Selon un mode de réalisation de l'invention, le régime moteur transitant par un 5 protocole CAN ou LIN est utilisé pour réduire le bruit du compresseur électrique à faibles régimes, et optimiser la performance du compresseur électrique à forts régimes. L'invention concerne également l'utilisation du procédé selon l'invention dans un moteur à combustion. L'invention concerne également l'utilisation du procédé selon l'invention dans un 10 véhicule automobile. L'invention concerne également un compresseur électrique mis en oeuvre dans le procédé selon l'invention, entraîné par un moteur électrique, dans le but de suralimenter un moteur thermique, le moteur électrique étant un moteur à reluctance variable ou à aimant permanent. 15 D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris et apparaîtront plus clairement à la lecture de la description faite, ci-après, en se référant à la figure annexée, données à titre d'exemple et représentant de façon schématique le procédé selon l'invention. 20 La présente invention concerne un procédé permettant d'améliorer le fonctionnement d'un compresseur électrique. Et plus précisément, un procédé d'amélioration du fonctionnent d'un compresseur électrique en fonction des conditions moteur ou véhicule. Dans le cadre de l'invention, on entend par compresseur électrique, un 25 compresseur d'air, volumétrique ou non et par exemple centrifuge ou radial, entraîné par un moteur électrique, dans le but de suralimenter un moteur thermique. Selon un mode de réalisation de l'invention, le moteur électrique est un moteur asynchrone à courant continu ou alternatif. 3057220 4 Selon un mode de réalisation de l'invention, le moteur électrique est un moteur à reluctance variable (également appelée machine SRM pour Switched Reluctance Motor selon la terminologie anglaise). Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le moteur électrique est un 5 moteur à aimant permanent. Dans le cadre de l'invention, on entend par conditions moteur ou véhicule les différentes phases de fonctionnement du moteur ou véhicule et par exemple, les phases de démarrages, transitoires, changement de régime...qui génèrent des niveaux de bruits différents. 10 Pour améliorer le fonctionnement du compresseur, le procédé 100 consiste à: - - déterminer 101 la condition moteur ou véhicule, - choisir la méthode 102, 103 adaptée à la condition moteur ou véhicule pour limiter les bruits générés. La détermination de la condition moteur est une étape au cours de laquelle, le 15 procédé détermine dans quelle phase se trouve le moteur ou le véhicule et permet ainsi de connaitre le bruit qui y est associé. Ainsi, en fonction du bruit généré par la condition moteur ou véhicule, le procédé décide de faire fonctionner le compresseur pour qu'il fasse moins de bruit ou pour qu'il soit plus performant au détriment de son bruit. Plus précisément, le choix de la méthode 102, 103 adaptée à la condition moteur 20 ou véhicule pour limiter les bruits générés est réalisé: d'une part en utilisant 102 des méthodes de calibrations et/ou des stratégies adaptées à la réduction du bruit du compresseur électrique durant les différentes conditions véhicule ou du moteur pour lesquelles le bruit du compresseur électrique est une problématique, 25 et d'autre part en utilisant 103 des méthodes de calibrations et/ou de stratégies permettant d'atteindre les meilleurs rendements et les meilleures performances du compresseur électrique durant les conditions véhicule ou moteur pour lesquelles le bruit du compresseur électrique n'est plus une problématique. 3057220 5 Ainsi, selon un mode de réalisation de l'invention, lorsque les conditions moteur ou véhicule sont génératrices de bruit, le compresseur est utilisé de façon à avoir un bon rendement et de bonnes performances. En effet, le bruit du compresseur est alors couvert par les bruits du moteur ou du véhicule. 5 Selon un autre mode de réalisation de l'invention, lorsque les conditions moteur ou véhicule sont génératrices de moins de bruit, le compresseur est utilisé de façon à faire le moins de bruit possible. En effet, le bruit du compresseur n'est alors plus couvert par les bruits du moteur. Un exemple de mise en oeuvre du procédé selon l'invention consiste à utiliser des 10 données transmises par le protocole CAN (pour Controller Area Network selon la terminologie anglaise, ou bus CAN) pour adapter le fonctionnement du compresseur électrique aux conditions moteur et véhicule. Plus précisément, selon un mode de réalisation, la vitesse véhicule transitant par le protocole CAN est utilisée pour réduire le bruit du compresseur électrique à faibles 15 vitesses, et optimiser la performance du compresseur électrique à fortes vitesses. Selon un autre mode de réalisation, le régime moteur transitant par le protocole CAN est utilisé pour réduire le bruit du compresseur électrique à faibles régimes, et optimiser la performance du compresseur électrique à forts régimes. Selon d'autres modes de réalisations, toutes les informations transitant par le 20 protocole CAN peuvent être utilisées. Selon un mode de réalisation de l'invention, le protocole utilisé est un protocole LIN (pour Local Interconnect Network selon la terminologie anglaise ou Réseau Internet local en français, ou bus LIN) Le procédé selon l'invention permet ainsi de proposer au client un compresseur 25 électrique avec un bruit acceptable dans les conditions véhicule ou moteur pour lesquelles le bruit est une problématique. Il permet également de proposer un produit optimisé en termes de rendement et performances dans les conditions véhicule ou moteur pour lesquelles le bruit n'est plus problématique pour le compresseur électrique 3057220 6 car il est inférieur au niveau sonore global induit par la vitesse du véhicule ou par le régime moteur. Le procédé selon l'invention permet donc un gain technique du fait des performances et rendements optimisés, mais aussi un gain commercial pour 5 l'équipementier et de confort d'utilisation pour le client final du fait de l'aspect peu bruyant du produit. La portée de la présente invention ne se limite pas aux détails donnés ci-dessus et permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans 10 s'éloigner du domaine d'application de l'invention. Par conséquent, les présents modes de réalisation doivent être considérés à titre d'illustration, et peuvent être modifiés sans toutefois sortir de la portée définie par les revendications. REVENDICATIONS1. Procédé (100) d'optimisation du fonctionnement d'un compresseur électrique comprenant les étapes de : - détermination (101) de la condition moteur ou véhicule - choix la méthode (102, 103) adaptée à la condition moteur pour limiter les bruits générés. 2. Procédé (100) selon la revendication 1, dans lequel le choix de la méthode (102, 103) adaptée à la condition moteur ou véhicule pour limiter les bruits générés est réalisé : - d'une part en utilisant des méthodes de calibrations et/ou des stratégies adaptées à la réduction du bruit du compresseur électrique durant les différentes phases du véhicule ou du moteur pour lesquelles le bruit du compresseur électrique est une problématique, - et d'autre part en utilisant des méthodes de calibrations et/ou de stratégies permettant d'atteindre les meilleurs rendements et meilleures performances du compresseur électrique durant les phases de vie véhicule ou moteur pour lesquelles le bruit du compresseur électrique n'est plus une problématique. 3. Procédé (100) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les données transmises par un protocole CAN ou LIN sont utilisées pour adapter le fonctionnement du compresseur électrique aux conditions moteur et véhicule. 4. Procédé (100) selon la revendication 1 à 3, dans lequel la vitesse véhicule transitant par un protocole CAN ou LIN est utilisée pour réduire le bruit du compresseur électrique à faibles vitesses, et optimiser la performance du compresseur électrique à fortes vitesses. 5. Procédé (100) selon la revendication 1 à 3, dans lequel le régime moteur transitant par un protocole CAN ou LIN est utilisé pour réduire le bruit du compresseur électrique à faibles régimes, et optimiser la performance du compresseur électrique à forts régimes. 3057220 8 6. Utilisation du procédé selon les revendications 1 à 5 dans un moteur à combustion. 7. Utilisation du procédé selon les revendications là 5 dans un véhicule automobile. 8. Compresseur électrique mis en oeuvre dans le procédé selon une des 5 revendications 1 à 5, entraîné par un moteur électrique, dans le but de suralimenter un moteur thermique, le moteur électrique étant un moteur à reluctance variable ou à aimant permanent.