Brevet FR3081412A1 — publié le 20191129

Procédé de contrôle d'une température d'un convertisseur d'un véhicule automobile [0001] L'invention a trait à l'alimentation d'un réseau électrique alimentant au moins un organe de sécurité d'un véhicule automobile, et plus particulièrement aux performances d'un convertisseur alimentant ledit réseau électrique. [0002] Les véhicules automobiles comprennent de multiples organes de sécurité tels que le système d'éclairage mais également l'aide au freinage, l'aide à la traction ou encore les différents calculateurs contrôlant ses systèmes et aides. [0003] L'alimentation en énergie électrique de ces organes de sécurité est essentielle pour assurer un bon fonctionnement du véhicule automobile mais surtout pour réduire les risques d'accidents ou de dommages corporels lors d'un accident. [0004] Le document JP2012075228A décrit un véhicule automobile comprenant un moteur thermique, une machine électrique connectée à un premier onduleur, un générateur connecté à un deuxième onduleur, un convertisseur et un système de refroidissement assurant le refroidissement du premier onduleur, du deuxième onduleur et du convertisseur. Afin de réduire le nombre de capteurs de température et d'éviter l'endommagement du convertisseur, lorsque la valeur courante de la température du premier onduleur dépasse une valeur seuil, la sollicitation de la machine électrique est réduite, la sollicitation du générateur est augmentée et le moteur thermique compense une diminution du couple fourni par la machine électrique. [0005] Dans un tel procédé le système de refroidissement peut ne pas être assez puissant pour refroidir à la fois le deuxième onduleur et le convertisseur amoindrissant ainsi les performances du convertisseur, en ne le refroidissant pas assez, réduisant l'alimentation en énergie électrique d'un réseau électrique connecté au convertisseur. [0006] L'objectif est de proposer un procédé assurant un meilleur refroidissement du convertisseur et ainsi une meilleure alimentation en énergie électrique d'un réseau électrique du véhicule automobile. 2 [0007] A cet effet, il est proposé, en premier lieu, un procédé de contrôle d'une température d'un convertisseur de puissance d'un véhicule automobile, le convertisseur connectant un réseau électrique et un premier onduleur d'une motorisation électrique du véhicule automobile, la motorisation électrique étant 5 couplée, par le biais d'un premier dispositif de couplage, à au moins une des roues du véhicule automobile de sorte à mouvoir le véhicule automobile, le véhicule automobile comprenant un système de refroidissement d'une pluralité d'éléments parmi lesquels le convertisseur et le premier onduleur, le procédé de contrôle comprenant une comparaison d'une valeur courante d'une température d'un des 10 éléments de la pluralité d'éléments refroidis par le système de refroidissement avec une valeur seuil, et, lorsque la valeur courante de la température est supérieure à la valeur seuil, une diminution d'un travail de la motorisation électrique mouvant le véhicule automobile compensée par un travail d'une deuxième motorisation mouvant le véhicule automobile, la compensation de la diminution de travail comprenant un 15 couplage forcé d'un deuxième dispositif de couplage de la deuxième motorisation à au moins une des roues du véhicule automobile. [0008] Ce procédé de contrôle assure ainsi la transmission aux roues du véhicule automobile d'un couple correspondant à la volonté du conducteur tout en réduisant la sollicitation du système de refroidissement par les éléments refroidis par ce 20 dernier, à l'exception du convertisseur, afin d'assurer le refroidissement du convertisseur de sorte à ne pas porter atteinte aux performances du convertisseur et à maintenir un fonctionnement du véhicule automobile de sorte à réduire les risques d'accidents ou de dommages corporels lors d'un accident. [0009] Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues, seules ou 25 en combinaison : - la température relevée est celle du convertisseur de sorte à maintenir le convertisseur à une température de fonctionnement acceptable ; - lors de la diminution du travail de la motorisation électrique, la motorisation électrique est découplée de ladite au moins une des roues du véhicule automobile de sorte que le système de refroidissement n'assure plus que le refroidissement du convertisseur ; - la valeur seuil est segmentée en : 3 - une valeur seuil d'augmentation, à partir de laquelle, lorsque la valeur courante de la température relevée augmente, le couplage du deuxième dispositif de couplage de la deuxième motorisation à ladite au moins une des roues du véhicule automobile est forcée, 5 - une valeur seuil de diminution, inférieure à la valeur seuil d'augmentation, à partir de laquelle, lorsque la valeur courante de la température relevée diminue, le forçage du couplage du deuxième dispositif de couplage de la deuxième motorisation à ladite au moins une des roues du véhicule automobile est interrompu, 10 empêchant ainsi une commutation intempestive entre le couplage forcé et l'arrêt du couplage forcé de la deuxième motorisation avec ladite au moins une roue pouvant survenir dans le cas où la valeur seuil de la température ne serait pas segmentée et que la valeur courante de la température du convertisseur serait sensiblement égale à la valeur seuil ; 15 - lorsque la valeur courante de la température augmente, le pourcentage du travail imposé à la deuxième motorisation, par rapport à un travail maximal réalisable par cette deuxième motorisation, augmente progressivement de sorte à concentrer l'efficacité du système de refroidissement sur le convertisseur en fonction de la température du convertisseur ; 20 - lorsque la valeur courante de la température diminue, le pourcentage du travail imposé à la deuxième motorisation, par rapport à un travail maximal réalisable par cette deuxième motorisation, diminue progressivement de sorte à augmenter le couple fourni par la motorisation électrique en fonction de la température du convertisseur ; 25 - avant que la valeur courante de la température n'atteigne un maximum, lorsque la valeur courante de la température augmente, le pourcentage du travail imposé à la deuxième motorisation, par rapport à un travail maximal réalisable par cette deuxième motorisation, atteint un palier qui persiste après une diminution de la valeur courante de la température depuis le maximum assurant 30 une stabilité dans le travail fourni par la deuxième motorisation ; [0010] II est proposé, en second lieu, un véhicule automobile comprenant : 4 - un convertisseur ; - un réseau électrique connecté au convertisseur ; - une motorisation électrique munie d'un premier onduleur, le premier onduleur étant connecté au réseau électrique par le biais du convertisseur ; 5 - un système de refroidissement d'une pluralité d'éléments parmi lesquels le convertisseur et le premier onduleur ; - un capteur de température d'un des éléments de la pluralité d'éléments refroidis par le système de refroidissement ; - un premier dispositif de couplage d'au moins une des roues du véhicule 10 automobile et de la motorisation électrique ; - une deuxième motorisation ; - un deuxième dispositif de couplage d'au moins une des roues du véhicule automobile et de la deuxième motorisation ; le véhicule automobile comportant un moyen de mise en oeuvre d'un procédé de 15 contrôle tel que précédemment décrit. [0011] En variante : - la deuxième motorisation comprend une deuxième machine électrique ; - la deuxième motorisation comprend un moteur thermique. [0012] L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails 20 et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels : - la figure 1 est une représentation d'un véhicule automobile schématisant l'alimentation, par un convertisseur, d'un réseau électrique connecté à des 25 organes de sécurité du véhicule automobile ; - la figure 2 est une représentation schématique d'étapes d'un procédé d'alimentation du réseau électrique ; 5 - la figure 3 est un graphique représentant un couplage forcé d'un dispositif de couplage d'une deuxième motorisation avec au moins une roue du véhicule automobile en fonction de la température du convertisseur ; - la figure 4 est un graphique représentant l'évolution d'un travail imposé à la 5 deuxième motorisation en fonction de la température du convertisseur. [0013] La figure 1 représente un véhicule 1 automobile comprenant une motorisation 110 électrique et un premier dispositif 120 de couplage de la motorisation 110 électrique à au moins une des roues 210 arrière du véhicule 1 automobile. 10 [0014] Selon des modes de réalisation, le premier dispositif 120 de couplage est un embrayage, un crabot, un convertisseur de couple ou encore un système hydraulique [0015] Le véhicule 1 automobile comprend une deuxième motorisation 130 et un deuxième dispositif 140 de couplage de la deuxième motorisation 130 à au moins 15 une des roues 220 avant du véhicule 1 automobile. [0016] Dans un mode de réalisation différent, la motorisation 110 électrique est apte à être couplée à au moins une des roues 220 avant et la deuxième motorisation 130 est apte à être couplée à au moins une des roues 210 arrière. En variante, la motorisation 110 électrique et la deuxième motorisation 130 sont aptes à être 20 couplée à au moins une même roue 210,220. [0017] Le véhicule 1 automobile comprend également un convertisseur 300 connectant la motorisation 110 électrique et un réseau 410 électrique alimentant des organes de sécurité du véhicule 1 automobile. [0018] Les organes de sécurité sont, par exemple, un système 421 d'éclairage, un 25 système 422 d'aide au freinage ou encore différents calculateurs 423 contrôlant ces système et aide. [0019] Selon le mode de réalisation représenté, la motorisation 110 électrique comprend une première machine 111 électrique apte à être couplée, par le biais du premier dispositif 120 de couplage, à ladite au moins une roue 210 arrière et un 6 premier onduleur 112 connectant la motorisation 110 électrique au convertisseur 300. [0020] Le convertisseur 300 est apte à assurer l'alimentation, en énergie électrique, du réseau 410 électrique depuis la motorisation 110 électrique ou depuis 5 une batterie 150 de traction connectée au convertisseur 300 et au premier onduleur 112 de la motorisation 110 électrique. [0021] Selon le mode de réalisation représenté, la batterie 150 de traction est apte à être rechargée par le biais de la motorisation 110 électrique et/ou par le biais d'une alimentation externe au véhicule 1 automobile. La batterie 150 de traction est apte à 10 alimenter la motorisation 110 électrique. [0022] Le véhicule 1 automobile comprend un système 500 de refroidissement commun au premier onduleur 112 et au convertisseur 300. Le système 500 de refroidissement permet de réduire les coûts de fabrication et d'assemblage du véhicule 1 automobile ainsi que de réduire l'espace occupé par les différents 15 éléments constitutifs du véhicule 1 automobile tout en assurant un fonctionnement satisfaisant dans une majorité de situations. [0023] Le véhicule 1 comprend également un capteur de température T du convertisseur 300 (non représenté). [0024] Dans des modes de réalisation différents, le capteur de température T est 20 configuré pour relever la température du premier onduleur 112. Le premier onduleur 112, relié au système 500 de refroidissement, réduit d'autant les capacités du système 500 de refroidissement à refroidir le convertisseur 300. [0025] Dans le mode de réalisation illustré, le réseau 410 électrique est connecté à une batterie 430 de bord palliant un défaut d'alimentation momentané, du réseau 25 410 électrique, par le convertisseur 300. Cependant, la batterie 430 de bord ne peut assurer une coupure ou une baisse de l'alimentation pendant un long moment. [0026] Lors d'une forte sollicitation de la motorisation 110 électrique, le système 500 de refroidissement atteint ses limites et ne parvient pas à refroidir correctement, à la fois, le premier onduleur 112 de la motorisation 110 électrique et le 30 convertisseur 300. Le réseau 410 électrique risque ainsi de subir des coupures dans son alimentation. 7 [0027] Afin d'améliorer la pérennité de l'alimentation, en énergie électrique, du réseau 410 électrique, un procédé 1000 de contrôle de la température T du convertisseur 300, représenté sur la figure 2, comprend : - une étape 1001 de relève de la température T du convertisseur 300; 5 - une étape 1002 de comparaison d'une valeur Tc courante de ladite température T relevée avec une valeur T1 T2 seuil ; lorsque la valeur Tc courante est supérieure, ou supérieure ou égale, à la valeur ,T2 seuil, - une étape 1003 de diminution d'un travail de la motorisation 110 électrique 10 mouvant le véhicule 1 automobile ; - une étape 1004 de compensation de la diminution du travail de la motorisation 110 électrique par un travail VV de la deuxième motorisation 130 mouvant le véhicule 1 automobile, l'étape 1004 de compensation de la diminution de travail comprenant un couplage FF forcé du dispositif 140 de couplage de la deuxième 15 motorisation 130 à ladite au moins une roue 220 avant du véhicule 1 automobile. [0028] Le terme couplage désigne ici une liaison entre une motorisation et une roue du véhicule 1 automobile grâce à laquelle ladite motorisation est apte à mettre en mouvement, par le biais de la roue, le véhicule 1 automobile. 20 [0029] Le procédé 1000 de contrôle impose ainsi le couplage de la deuxième motorisation 130 à ladite au moins une roue 220 avant même si ce couplage n'est pas réalisé préalablement. [0030] Par dispositif 140 de couplage est entendu tout dispositif permettant la transmission d'un travail délivré par la deuxième motorisation 130 à ladite au moins 25 une roue 220 avant. [0031] Selon des modes de réalisation, le deuxième dispositif 140 de couplage est un embrayage, un crabot, un convertisseur de couple ou encore un système hydraulique. 8 [0032] Dans le mode de réalisation représenté, le procédé 1000 de contrôle est réalisé en boucle, à intervalle régulier. [0033] Ce procédé 1000 de contrôle assure la transmission aux roues 210,220 du véhicule 1 automobile d'un couple correspondant à la volonté du conducteur tout en 5 réduisant la sollicitation du système 500 de refroidissement par le premier onduleur 112 afin d'assurer le bon refroidissement du convertisseur 300 de sorte à ne pas porter atteinte aux performances du convertisseur 300 et à maintenir un bon fonctionnement du véhicule 1 automobile de sorte à réduire les risques d'accidents ou de dommages corporels lors d'un accident. 10 [0034] La figure 3 représente le couplage FF forcé du dispositif 140 de couplage de la deuxième motorisation 130 avec la au moins une roue 220 avant en fonction du temps t (graphique inférieur) évoluant par rapport à la valeur Tc courante de la température T du convertisseur 300 qui augmente puis diminue en fonction du temps t (graphique supérieur). 15 [0035] Comme on peut le voir sur les figures 3 et 4, dans le mode de réalisation représenté, la valeur Ti ,T2 seuil est segmentée en une valeur T2 seuil d'augmentation et une valeur Ti seuil de diminution. La valeur T2 seuil d'augmentation est supérieure à la valeur Ti seuil de diminution. [0036] Lorsque la valeur Tc courante de la température T du convertisseur 300 20 augmente, le couplage FF forcé du dispositif 140 de couplage de la deuxième motorisation 130 avec ladite au moins une roue 220 avant est réalisée, à un premier temps ti, lorsque la valeur Tc courante est supérieure, ou supérieure ou égale, à la valeur T2 seuil d'augmentation. [0037] Lorsque la valeur Tc courante de la température T du convertisseur 300 25 diminue, l'arrêt du couplage FF forcé du dispositif 140 de couplage de la deuxième motorisation 130 avec ladite au moins une roue 210 arrière est réalisé, à quatrième temps ta, lorsque la valeur Tc courante est inférieure, ou inférieure ou égale, à la valeur T1 seuil de diminution. [0038] La valeur T2 seuil d'augmentation et la valeur Ti seuil de diminution, étant 30 différentes, empêchent ainsi une commutation intempestive entre le couplage FF forcé et l'arrêt du couplage FF forcé de la deuxième motorisation 130 avec ladite au moins une roue 220 avant pouvant survenir dans le cas où la valeur Ti ,T2 seuil de la 9 température T ne serait pas segmentée et que la valeur Tc courante de la température T du convertisseur 300 serait sensiblement égale à la valeur Ti, T2 seuil. [0039] La figure 4 représente le pourcentage d'un travail VV imposé à la deuxième motorisation 130, par rapport au travail maximal réalisable par cette deuxième 5 motorisation 130, en fonction du temps t (graphique inférieur) évoluant par rapport à la valeur Tc courante de la température T du convertisseur 300 qui augmente puis diminue en fonction du temps t (graphique supérieur). [0040] Au-dessus d'une valeur T3 haute, supérieure à la valeur T2 seuil d'augmentation, le pourcentage du travail VV imposé à la deuxième motorisation 130, 10 par rapport au travail maximal réalisable par cette deuxième motorisation 130, augmente progressivement, à partir d'un deuxième temps t2, lorsque la valeur Tc courante de la température T augmente. Cette augmentation est, selon le mode de réalisation illustré, linéaire. [0041] Le pourcentage du travail VV imposé à la deuxième motorisation 130 15 diminue progressivement lorsque la valeur Tc courante de la température T diminue, jusqu'à atteindre la valeur T3 haute de température T, à un troisième temps t3. Cette diminution est, selon le mode de réalisation illustré, linéaire. [0042] Selon le mode de réalisation représenté, le premier temps ti est antérieur au deuxième temps t2, le deuxième temps t2 est antérieur au troisième temps t3 et le 20 troisième temps t3 est antérieur au quatrième temps ta. [0043] De préférence, avant que la valeur Tc courante de la température T n'ait atteint un maximum Tm, le pourcentage du travail VV imposé à la deuxième motorisation 130 atteint un palier VVp qui persiste après un début de diminution de la valeur Tc courante de la température T depuis le maximum Tm. 25 [0044] Dans d'autres modes de réalisation, une répartition différente des couples fournis par la motorisation 110 électrique et la deuxième motorisation 130 peut primer sur le procédé 1000 de contrôle présenté dans ce texte. De telles répartitions peuvent, par exemple, être utilisées pour des raisons de stabilité du véhicule 1 automobile, lors du fonctionnement du correcteur électronique de trajectoire (ESP), 30 ou encore pour répondre à un mode de conduite en quatre roues motrices. 10 [0045] Selon le mode de réalisation représenté, la motorisation 110 électrique est découplée de ladite au moins une roue 210 arrière au cours d'une étape du procédé 1000 de contrôle. [0046] Dans le mode de réalisation illustré, le véhicule 1 automobile la deuxième 5 motorisation 130 comprend une deuxième motorisation 130a électrique et un moteur 130b thermique. [0047] Dans un mode de réalisation différent, la deuxième motorisation 130 comprend uniquement la deuxième motorisation 130a électrique ou le moteur 130b thermique. 10 [0048] Dans le mode de réalisation représenté, la deuxième motorisation 130a électrique comprend une deuxième machine 131a électrique couplée, par le biais du deuxième dispositif 140 de couplage, à ladite au moins une des roues 220 arrière et un deuxième onduleur 132a connectant la deuxième motorisation 130a électrique au convertisseur 300. 15 [0049] La batterie 150 de traction est, de préférence, connectée à la deuxième motorisation 130a électrique. La batterie 150 de traction est apte à être rechargée par le biais de la deuxième machine 131a électrique. La batterie 150 de traction est apte à alimenter la deuxième machine 131a électrique. [0050] Le véhicule 1 automobile comprend un moyen 130c de liaison du moteur 20 130b thermique et de la deuxième motorisation 130a électrique couplant le moteur 130b thermique à ladite au moins une roue 220 avant. [0051] Selon le mode de réalisation représenté, le véhicule 1 automobile comprend également un alternateur 160 reliant le moteur 130b thermique et le réseau 410 électrique et pouvant assurer l'alimentation, en énergie électrique, du réseau 410 25 électrique. [0052] L'alternateur 160 est, de préférence, REVENDICATIONS1. Procédé (1000) de contrôle d'une température (T) d'un convertisseur (300) de puissance d'un véhicule (1) automobile, le convertisseur (300) connectant un réseau (410) électrique et un premier onduleur (112) d'une motorisation (110) électrique du véhicule (1) automobile, la motorisation (110) électrique étant couplée, par le biais d'un premier dispositif (120) de couplage, à au moins une des roues (210,220) du véhicule (1) automobile de sorte à mouvoir le véhicule (1) automobile, le véhicule (1) automobile comprenant un système (500) de refroidissement d'une pluralité d'éléments parmi lesquels le convertisseur (300) et le premier onduleur (112), le procédé (1000) de contrôle comprenant une comparaison (1002) d'une valeur (Tc) courante d'une température (T) d'un des éléments de la pluralité d'éléments refroidis par le système (500) de refroidissement avec une valeur (Ti ,T2) seuil, et, lorsque la valeur (Tc) courante de la température (T) est supérieure à la valeur (Ti ,T2) seuil, une diminution (1003) d'un travail de la motorisation (110) électrique mouvant le véhicule (1) automobile compensée (1004) par un travail ('N) d'une deuxième motorisation (130) mouvant le véhicule (1) automobile, le procédé (1000) de contrôle étant caractérisé en ce que la compensation (1004) de la diminution de travail comprend un couplage (FF) forcé d'un deuxième dispositif (140) de couplage de la deuxième motorisation (130) à au moins une des roues (210,220) du véhicule (1) automobile. 2. Procédé (1000) de contrôle selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la température (T) relevée est celle du convertisseur (300). 3. Procédé (1000) de contrôle selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, lors de la diminution (1003) du travail de la motorisation (110) électrique, la motorisation (110) électrique est découplée de ladite au moins une des roues (210,220) du véhicule (1) automobile. 4. Procédé (1000) de contrôle selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la valeur (Ti,T2) seuil est segmentée en : une valeur (T2) seuil d'augmentation, à partir de laquelle, lorsque la valeur (Tc) courante de la température (T) relevée augmente, le couplage du deuxième dispositif (140) de couplage de la deuxième motorisation (130) à ladite au moins une des roues (210,220) du véhicule (1) automobile est forcée, 12 - une valeur (Ti) seuil de diminution, inférieure à la valeur (T2) seuil d'augmentation, à partir de laquelle, lorsque la valeur (Tc) courante de la température (T) relevée diminue, le forçage du couplage du deuxième dispositif (140) de couplage de la deuxième motorisation (130) à ladite au moins une des 5 roues (210,220) du véhicule (1) automobile est interrompu. 5. Procédé (1000) de contrôle selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, lorsque la valeur (Tc) courante de la température (T) augmente, le pourcentage du travail (\N) imposé à la deuxième motorisation (130), par rapport à un travail maximal réalisable par cette deuxième 10 motorisation (130), augmente progressivement. 6. Procédé (1000) de contrôle selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, lorsque la valeur (Tc) courante de la température (T) diminue, le pourcentage du travail ('IV) imposé à la deuxième motorisation (130), par rapport à un travail maximal réalisable par cette deuxième 15 motorisation (130), diminue progressivement. 7. Procédé (1000) de contrôle selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, avant que la valeur (Tc) courante de la température (T) n'atteigne un maximum (Tm), lorsque la valeur (Tc) courante de la température (T) augmente, le pourcentage du travail (\N) imposé à la deuxième 20 motorisation (130), par rapport à un travail maximal réalisable par cette deuxième motorisation (130), atteint un palier (VVp) qui persiste après une diminution de la valeur (Tc) courante de la température (T) depuis le maximum (Tm). 8. Véhicule (1) automobile comprenant : - un convertisseur (300) ; 25 - un réseau (410) électrique connecté au convertisseur (300) ; - une motorisation (110) électrique munie d'un premier onduleur (112), le premier onduleur (112) étant connecté au réseau (410) électrique par le biais du convertisseur (300) ; - un système (500) de refroidissement d'une pluralité d'éléments parmi lesquels le 30 convertisseur (300) et le premier onduleur (112) ; 13 - un capteur de température (T) d'un des éléments de la pluralité d'éléments refroidis par le système (500) de refroidissement ; - un premier dispositif (120) de couplage d'au moins une des roues (210,220) du véhicule (1) automobile et de la motorisation (110) électrique ; 5 - une deuxième motorisation (130) ; - un deuxième dispositif (140) de couplage d'au moins une des roues (210,220) du véhicule (1) automobile et de la deuxième motorisation (130) ; le véhicule (1) automobile étant caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de mise en oeuvre d'un procédé (1000) de contrôle selon l'une quelconque des 10 revendications précédentes. 9. Véhicule (1) automobile selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la deuxième motorisation (130) comprend une deuxième machine (131a) électrique. 10. Véhicule (1) automobile selon l'une quelconque des revendications 8 et 9, 15 caractérisé en ce que la deuxième motorisation (130) comprend un moteur (130b) thermique.