Brevet FR3126951A1 — publié le 20230317

L’invention concerne une unité de contrôle (50) pour véhicule automobile à moteur thermique (M), ledit véhicule automobile comprenant : un réseau électrique (10), un catalyseur (20) comprenant un système de chauffage (21) électrique relié au réseau électrique (10), une batterie (30) reliée électriquement au réseau électrique (10), une machine électrique (40) reliée électriquement au réseau électrique (10), ladite unité de contrôle (50) étant configurée pour : activer le mode générateur de la machine électrique (40), relier électriquement le système de chauffage (21) au réseau électrique (10) d’alimentation, à un premier instant, défini après un premier délai prédéterminé par rapport à l’instant d’activation du mode générateur, activer le mode moteur de la machine électrique (40), à un deuxième instant, défini postérieurement au premier instant, déconnecter le système de chauffage (21) du réseau électrique (10) à un instant dit « de déconnexion », défini postérieurement au deuxième instant. Figure pour l’abrégé : Fig. 1 Unité de contrôle de gestion d’alimentation de système de chauffage de catalyseur pour véhicule automobile L’invention concerne le domaine des véhicules automobiles hybrides ou thermiques, comprenant un système de dépollution des gaz d’échappement comprenant un système de chauffage, et plus précisément, l’alimentation électrique du système de chauffage. De manière connue, un véhicule automobile thermique ou hybride, comprend un catalyseur, autrement appelé « pot catalytique », permettant de dépolluer les gaz d’échappement émis par le moteur thermique du véhicule. Le catalyseur peut notamment être un catalyseur chauffé électriquement, communément appelé « EHC » pour « Electrical Heated Catalyst » en langue anglaise. Ce type de catalyseur comprend un système de chauffage permettant d’augmenter rapidement la température dans le catalyseur. Toujours de manière connue, un tel véhicule comprend également une batterie et une machine électrique. La machine électrique est apte à fonctionner selon deux modes de fonctionnement : un mode de fonctionnement moteur, dans lequel la machine électrique convertit de l’énergie électrique en énergie mécanique afin de démarrer ou assister le moteur, et un mode de fonctionnement générateur, dans lequel la machine convertit l’énergie mécanique de rotation du moteur en énergie électrique stockée dans la batterie. Notamment, la machine électrique et la batterie permettent d’alimenter en énergie électrique le réseau électrique du véhicule, afin d’alimenter, en tension continue, divers équipements du véhicule, comme par exemple des convertisseurs de tension continue-continue ou le dispositif de chauffage du catalyseur. Lorsque le système de chauffage du catalyseur est démarré, il doit être alimenté. Au moment du démarrage du système de chauffage, la batterie et la machine électrique sont activées afin de fournir de l’énergie électrique au réseau électrique. Cependant, c’est principalement la batterie qui fournit l’énergie électrique au réseau électrique et donc au système de chauffage. En effet, le temps de réaction de la machine électrique est relativement élevé et elle n’est pas apte à fournir de l‘énergie électrique au réseau électrique et donc au système de chauffage dès le démarrage du système de chauffage. Il est possible que la valeur du courant fourni par la batterie, au démarrage du système de chauffage soit supérieure à la valeur du seuil maximal de décharge de la batterie. De même, lorsque le système de chauffage est désactivé, la batterie fonctionne alors selon son mode de charge, et la valeur du courant entrant dans la batterie peut être supérieure à la valeur du seuil maximal de charge de la batterie. Lorsque cet effet-là est itéré à plusieurs reprises, cela peut altérer le fonctionnement de la batterie et induire un vieillissement anticipé de la batterie. Il existe donc le besoin d’une solution permettant de remédier au moins en partie à ces inconvénients. L’invention concerne une unité de contrôle pour véhicule automobile à moteur thermique, ledit véhicule automobile comprenant : un réseau électrique, un catalyseur apte à dépolluer les gaz d’échappement émis par le moteur thermique et comprenant un système de chauffage électrique relié au réseau électrique, une batterie reliée électriquement au réseau électrique, apte à fonctionner selon un mode de décharge, dans lequel la batterie fournit de l’énergie électrique au réseau électrique, et selon un mode de charge, dans lequel la batterie se charge à partir de l’énergie électrique fournie par le réseau électrique, une machine électrique reliée électriquement au réseau électrique, apte à fonctionner selon un mode dit « générateur », dans lequel la machine électrique fournit de l’énergie électrique au réseau électrique, et selon un mode dit « moteur », dans lequel la machine électrique génère de l’énergie mécanique à partir de l’énergie électrique fournie par le réseau électrique, ladite unité de contrôle étant reliée électriquement au système de chauffage électrique, à la batterie et à la machine électrique, et étant configurée pour : activer le mode générateur de la machine électrique, relier électriquement le système de chauffage au réseau électrique d’alimentation, à un premier instant, défini après un premier délai prédéterminé par rapport à l’instant d’activation du mode générateur, activer le mode moteur de la machine électrique, à un deuxième instant, défini postérieurement au premier instant, déconnecter le système de chauffage du réseau électrique à un instant dit « de déconnexion » défini postérieurement au deuxième instant. Ainsi, d’une part, puisque l’activation du mode générateur de la machine électrique est réalisée avant la connexion du système de chauffage au réseau électrique, alors la machine électrique est apte à fournir de l‘énergie électrique au système de chauffage dès le démarrage du système de chauffage, via le réseau électrique. Ainsi, après le premier instant, le système de chauffage est alimenté en énergie électrique par la batterie et la machine électrique. D’autre part, puisque la machine électrique est désactivée avant l’instant de déconnexion, auquel le système de chauffage est déconnecté du réseau électrique, cela permet d’éviter qu’à l’instant de déconnexion, le courant de la machine électrique soit élevé, et donc que la valeur absolue du courant de charge dans la batterie soit élevée et supérieure à la valeur absolue d’un seuil de charge maximal de la batterie. De cette façon, le courant dans la batterie est toujours compris entre un seuil de charge maximal et un seuil de décharge maximale, évitant une dégradation de la batterie, et notamment une diminution de son état de charge. De préférence, la batterie est caractérisée par un seuil de charge maximal et un seuil de décharge maximal, la valeur du premier instant est comprise entre la valeur d’un premier instant minimal et d’un premier instant maximal : le premier instant minimal correspondant à l’instant auquel le système de chauffage est relié électriquement au réseau électrique, de sorte que le courant dans la batterie soit égal au seuil de décharge maximal prédéfini audit premier instant minimal, le premier instant maximal correspond à l’instant auquel le système de chauffage est relié électriquement au réseau électrique, de sorte que le courant dans la batterie soit égal au seuil de charge maximal audit premier instant maximal. De préférence encore, la valeur du deuxième instant est comprise entre la valeur d’un deuxième instant minimal et d’un deuxième instant maximal : le deuxième instant minimal correspond à l’instant auquel est activé le mode moteur de la machine électrique, de sorte qu’à l’instant de déconnexion du système de chauffage du réseau électrique, le courant dans la batterie soit égal au seuil de décharge maximal, le deuxième instant maximal correspond à l’instant auquel est activé le mode moteur de la machine électrique, de sorte qu’à l’instant de déconnexion td, le courant dans la batterie soit égal au seuil de charge maximal. De manière préférée, l’unité de contrôle comprend une zone mémoire dans laquelle est enregistrée une table de correspondance comprenant, pour chaque combinaison d’un état de charge de la batterie et d’une température de ladite batterie, la variation du courant de charge et du courant de décharge de la batterie, en fonction du temps, l’unité de contrôle est configurée pour déterminer la variation du courant de charge de la batterie et la variation du courant de décharge de la batterie à partir de la température de la batterie, de l’état de charge de la batterie et de la table de correspondance. Selon une autre forme de réalisation, le véhicule comprend un système de surveillance de la batterie, communément appelée « BMS » pour « battery monitoring system » en langue anglaise. Le système de surveillance est apte à mesurer la température et la tension dans la batterie ainsi que le courant qui traverse la batterie, afin d’évaluer l’état de charge de la batterie. Le système de surveillance est également configuré pour estimer pour chaque combinaison d’un état de charge (ou d’un état de décharge) de la batterie et d’une température de ladite batterie, la variation du courant de charge et du courant de décharge de la batterie, en fonction du temps et des mesures réalisées et à partir de modèles mathématiques connus de l’homme du métier. L’unité de contrôle est ainsi configurée pour déterminer la variation du courant de charge de la batterie et la variation du courant de décharge de la batterie à partir de la température de la batterie, de l’état de charge de la batterie et de l’estimation réalisée par le système de surveillance de la batterie. Avantageusement, la zone mémoire comprend : la période, le rapport cyclique ou la largeur temporelle d’impulsion, du courant dans le système de chauffage et l’intensité moyenne prédéfinie du courant dans le système de chauffage, l’unité de contrôle étant configurée pour déterminer la variation courant dans le système de chauffage à partir des paramètres précédents. L’invention concerne également un véhicule automobile à moteur thermique comprenant : un réseau électrique, un catalyseur apte à dépolluer les gaz d’échappement émis par le moteur thermique et comprenant un système de chauffage électrique une batterie reliée électriquement au réseau électrique, apte à fonctionner selon un mode de décharge, dans lequel la batterie fournit de l’énergie électrique au réseau électrique, et selon un mode de charge, dans lequel la batterie se charge à partir de l’énergie électrique fournie par le réseau électrique, une machine électrique reliée électriquement au réseau électrique, apte à fonctionner selon un mode générateur, dans lequel la machine électrique fournit de l’énergie électrique au réseau électrique, et selon un mode moteur, dans lequel la machine électrique génère de l’énergie mécanique à partir de l’énergie électrique fournie par le réseau électrique, une unité de contrôle telle que présentée précédemment. L’invention concerne également un procédé d’alimentation d’un système de chauffage pour un véhicule automobile tel que décrit ci-dessus, ledit procédé, mis en œuvre par l’unité de contrôle, comprend les étapes : d’activation du mode générateur de la machine électrique, de connexion électrique du système de chauffage au réseau électrique d’alimentation, à un premier instant, défini après un premier délai prédéterminé par rapport à l’instant d’activation du mode générateur, d’activation du mode moteur de la machine électrique, à un deuxième instant, défini postérieurement au premier instant, de déconnexion du système de chauffage du réseau électrique à un instant dit « de déconnexion » défini postérieurement au deuxième instant. De préférence, la batterie étant caractérisée par un seuil de charge maximal et un seuil de décharge maximal, le procédé comprend avant l’étape de connexion électrique, une étape de détermination du premier instant, comprenant les sous étapes de : détermination d’un premier instant minimal, le premier instant minimal correspondant à l’instant auquel le système de chauffage est relié électriquement au réseau électrique, de sorte que le courant dans la batterie soit égal au seuil de décharge maximal prédéfini, audit premier instant minimal, détermination d’un premier instant maximal, le premier instant maximal correspond à l’instant auquel le système de chauffage est relié électriquement au réseau électrique, de sorte que le courant dans la batterie soit égal au seuil de charge maximal audit premier instant maximal, détermination du premier instant en sélectionnant une valeur comprise entre la valeur du premier instant minimal et la valeur du premier instant maximal. De préférence encore, le procédé comprend, avant l’étape d’activation du mode moteur de la machine électrique, une étape de détermination du deuxième instant, comprenant les sous étapes de : détermination d’un deuxième instant minimale, le deuxième instant minimal correspondant à l’instant auquel est activé le mode moteur de la machine électrique, de sorte qu’à l’instant de déconnexion, le courant dans la batterie 30 soit égal au seuil de décharge maximal, détermination d’un deuxième instant maximal, correspondant à l’instant auquel est activé le mode moteur de la machine électrique, de sorte qu’à l’instant de déconnexion td, le courant dans la batterie soit égal au seuil de charge maximal, détermination du deuxième instant en sélectionnant une valeur comprise entre la valeur du deuxième instant minimal et la valeur du deuxième instant maximal. L’invention concerne également un produit programme d’ordinateur remarquable en ce qu’il comporte un ensemble d’instructions de code de programme qui, lorsqu’elles sont exécutées par un ou plusieurs processeurs, configurent le ou les processeurs pour mettre en œuvre un procédé tel que décrit précédemment. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui va suivre. Celle-ci est purement illustrative et doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels : La illustre une forme de réalisation du véhicule selon l’invention, La représente la variation du courant dans le système de chauffage du catalyseur selon l’invention, La représente un premier exemple de la variation du courant de la batterie, de la variation du courant de la machine électrique et de la variation du courant dans le système de chauffage en fonction du temps selon l’invention, La représente un deuxième exemple de la variation du courant de la batterie, de la variation du courant de la machine électrique et de la variation du courant dans le système de chauffage en fonction du temps selon l’invention, La représente un troisième exemple de la variation du courant de la batterie, de la variation du courant de la machine électrique et de la variation du courant dans le système de chauffage en fonction du temps selon l’invention, La illustre une forme de réalisation du procédé selon l’invention. Unité de contrôle (50) pour véhicule automobile à moteur thermique (M), ledit véhicule automobile comprenant : un réseau électrique (10), un catalyseur (20) apte à dépolluer les gaz d’échappement émis par le moteur thermique (M) et comprenant un système de chauffage (21) électrique relié au réseau électrique (10), une batterie (30) reliée électriquement au réseau électrique (10), apte à fonctionner selon un mode de décharge, dans lequel la batterie (30) fournit de l’énergie électrique au réseau électrique (10), et selon un mode de charge, dans lequel la batterie (30) se charge à partir de l’énergie électrique fournie par le réseau électrique (10), une machine électrique (40) reliée électriquement au réseau électrique (10), apte à fonctionner selon un mode générateur, dans lequel la machine électrique (40) fournit de l’énergie électrique au réseau électrique (10), et selon un mode moteur, dans lequel la machine électrique (40) génère de l’énergie mécanique à partir de l’énergie électrique fournie par le réseau électrique (10), ladite unité de contrôle (50) étant reliée électriquement au système de chauffage (21) électrique, à la batterie (30) et à la machine électrique (40), et étant configurée pour : activer le mode générateur de la machine électrique (40), relier électriquement le système de chauffage (21) au réseau électrique (10) d’alimentation, à un premier instant (t 1 ), défini après un premier délai prédéterminé par rapport à l’instant d’activation du mode générateur, activer le mode moteur de la machine électrique (40), à un deuxième instant (t 2 ), défini postérieurement au premier instant (t 1 ), déconnecter le système de chauffage (21) du réseau électrique (10) à un instant dit « de déconnexion » (t d ), défini postérieurement au deuxième instant (t 2 ). Unité de contrôle (50) selon la revendication précédente, dans laquelle la batterie (30) est caractérisée par un seuil de charge maximal (I 30_ch_max ) et un seuil de décharge maximal (I 30_dch_max ), la valeur du premier instant (t 1 ) est comprise entre la valeur d’un premier instant minimal (t 1_min ) et d’un premier instant maximal (t 1_max ): le premier instant minimal (t 1_min ) correspondant à l’instant auquel le système de chauffage (21) est relié électriquement au réseau électrique (10), de sorte que le courant (i 30 ) dans la batterie (30) soit égal au seuil de décharge maximal (I 30_dch_max ) prédéfini audit premier instant minimal (t 1_min ), le premier instant maximal (t 1_max ) correspond à l’instant auquel le système de chauffage (21) est relié électriquement au réseau électrique (10), de sorte que le courant (i 30 ) dans la batterie (30) soit égal au seuil de charge maximal (I 30_ch_max ) audit premier instant maximal (t 1_max ). Unité de contrôle (50) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la batterie (30) est caractérisée par un seuil de charge maximal (I 30_ch_max ) et un seuil de décharge maximal (I 30_dch_max ), la valeur du deuxième instant (t 2 ) est comprise entre la valeur d’un deuxième instant minimal (t 2_min ) et d’un deuxième instant maximal (t 2_max ) : le deuxième instant minimal (t 2_min ) correspond à l’instant auquel est activé le mode moteur de la machine électrique (40), de sorte qu’à l’instant de déconnexion (t d ) du système de chauffage (21) du réseau électrique (10), le courant (i 30 ) dans la batterie (30) soit égal au seuil de décharge maximal (I 30_dch_max ), le deuxième instant maximal (t 2_max ) correspond à l’instant auquel est activé le mode moteur de la machine électrique (40), de sorte qu’à l’instant de déconnexion (t d ), le courant (i 30 ) dans la batterie (30) soit égal au seuil de charge maximal (I 30_ch_max ). Unité de contrôle (50) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant une zone mémoire (MEM) dans laquelle est enregistrée une table de correspondance comprenant, pour chaque combinaison d’un état de charge de la batterie (30) et d’une température de ladite batterie (30), la variation du courant de charge et du courant de décharge de la batterie (30) en fonction du temps, l’unité de contrôle (50) est configurée pour déterminer la variation du courant de charge de la batterie (30) et la variation du courant de décharge de la batterie (30) à partir de la température de la batterie (30), de l’état de charge de la batterie (30) et de la table de correspondance. Unité de contrôle (50) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la zone mémoire (MEM) comprend : la période (T), le rapport cyclique ou la largeur temporelle d’impulsion (t h ), du courant (i 21 ) dans le système de chauffage (21) et l’intensité moyenne prédéfinie du courant dans le système de chauffage (21), l’unité de contrôle (50) étant configurée pour déterminer la variation du courant dans le système de chauffage (21) à partir des paramètres précédents. Véhicule automobile à moteur thermique (M) comprenant : un réseau électrique (10), un catalyseur (20) apte à dépolluer les gaz d’échappement émis par le moteur thermique (M) et comprenant un système de chauffage (21) électrique une batterie (30) reliée électriquement au réseau électrique (10), apte à fonctionner selon un mode de décharge, dans lequel la batterie (30) fournit de l’énergie électrique au réseau électrique (10), et selon un mode de charge, dans lequel la batterie (30) se charge à partir de l’énergie électrique fournie par le réseau électrique (10), une machine électrique (40) reliée électriquement au réseau électrique (10), apte à fonctionner selon un mode générateur, dans lequel la machine électrique (40) fournit de l’énergie électrique au réseau électrique (10), et selon un mode moteur, dans lequel la machine électrique (40) génère de l’énergie mécanique à partir de l’énergie électrique fournie par le réseau électrique (10), une unité de contrôle (50) selon l’une quelconque des revendications précédentes. Procédé d’alimentation d’un système de chauffage (21) pour un véhicule (1) automobile selon la revendication précédente, ledit procédé, mis en œuvre par l’unité de contrôle (50), comprenant les étapes : d’activation (E2) du mode générateur de la machine électrique (40), de connexion électrique (E4) du système de chauffage (21) au réseau électrique (10) d’alimentation, à un premier instant (t 1 ), défini après un premier délai prédéterminé par rapport à l’instant d’activation du mode générateur, d’activation (E7) du mode moteur de la machine électrique (40), à un deuxième instant (t 2 ), défini postérieurement au premier instant (t 1 ), de déconnexion (E8) du système de chauffage (21) du réseau électrique (10) à un instant dit « de déconnexion » (t d ), défini postérieurement au deuxième instant (t 2 ). Procédé selon la revendication précédente, la batterie (30) étant caractérisée par un seuil de charge maximal (I 30_ch_max ) et un seuil de décharge maximal (I 30_dch_max ), le procédé comprenant avant l’étape de connexion électrique (E4), une étape de détermination (E3) du premier instant (t 1 ), comprenant les sous étapes de : détermination d’un premier instant minimal (t 1_min ), le premier instant minimal (t 1_min ) correspondant à l’instant auquel le système de chauffage (21) est relié électriquement au réseau électrique (10), de sorte que le courant (i 30 ) dans la batterie (30) soit égal au seuil de décharge maximal prédéfini (I 30_dch_max ), audit premier instant minimal (t 1_min ), détermination d’un premier instant maximal (t 1_max ), le premier instant maximal (t 1_max ) correspond à l’instant auquel le système de chauffage (21) est relié électriquement au réseau électrique (10), de sorte que le courant (i 30 ) dans la batterie (30) soit égal au seuil de charge maximal (I 30_ch_max ) audit premier instant maximal (t 1_max ), détermination du premier instant (t 1 ) en sélectionnant une valeur comprise entre la valeur du premier instant minimal (t 1_min ) et la valeur du premier instant maximal (t 1_max ). Procédé selon l’une quelconque des revendications 7 et 8, la batterie (30) étant caractérisée par un seuil de charge maximal (I 30_ch_max ) et un seuil de décharge maximal (I 30_dch_max ), le procédé comprenant, avant l’étape d’activation (E7) du mode moteur de la machine électrique (40), une étape de détermination (E6) du deuxième instant (t 2 ), comprenant les sous étapes de : détermination d’un deuxième instant minimal (t 2_min ), le deuxième instant minimal (t 2_min ) correspond à l’instant auquel est activé le mode moteur de la machine électrique (40), de sorte qu’à l’instant de déconnexion (t d ), le courant (i 30 ) dans la batterie (30) soit égal au seuil de décharge maximal (I 30_dch_max ), détermination d’un deuxième instant maximal (t 2_max ), correspondant à l’instant auquel est activé le mode moteur de la machine électrique (40), de sorte qu’à l’instant de déconnexion (t d ), le courant (i 30 ) dans la batterie (30) soit égal au seuil de charge maximal (I 30_ch_max ), détermination du deuxième instant (t 2 ) en sélectionnant une valeur comprise entre la valeur du deuxième instant minimal (t 2_min ) et la valeur du deuxième instant maximal (t 2_max ). Produit programme d’ordinateur caractérisé en ce qu’il comporte un ensemble d’instructions de code de programme qui, lorsqu’elles sont exécutées par un ou plusieurs processeurs, configurent le ou les processeurs pour mettre en œuvre un procédé selon l’une quelconque des revendications 7 à 9.