Brevet FR3164535A1 — publié le 20260116

L’invention concerne un procédé de surveillance d’une électrovanne de court-circuit d’un circuit de refroidissement d’une machine électrique (1), le circuit de refroidissement comportant un échangeur thermique (3) et une électrovanne de court-circuit (5), dans lequel, à la suite d’une activation de l’électrovanne de court-circuit, le procédé comporte des étapes de : a) Incrémentation d’une valeur d’un compteur ; b) Si la valeur du compteur est supérieure à une première valeur seuil prédéterminée, commande de l’électrovanne de court-circuit dans un premier état, où un fluide caloporteur du circuit de refroidissement est dirigé vers l’échangeur thermique. (Fig. 1) Procédé de surveillance d’une électrovanne de court-circuit d’un circuit de refroidissement de machine électriQUE Domaine technique de l’invention L’invention se rapporte au domaine des machines électriques pour véhicule automobile. En particulier, l’invention concerne un procédé de surveillance d’une électrovanne de court-circuit d’un circuit de refroidissement de machine électrique. État de la technique antérieure Actuellement, afin de permettre un chauffage plus rapide au démarrage d’une machine électrique d’un groupe motopropulseur pour un véhicule automobile, il est installé au sein d’un circuit de refroidissement de la machine électrique une électrovanne de court-circuit (ou de by-pass) qui permet de court-circuiter un échangeur thermique du circuit de refroidissement durant cette phase de démarrage. Ainsi, la machine électrique chauffe plus rapidement. Cela permet de réduire les pertes de charge de la machine électrique au démarrage. En cas de défaillance de l’électrovanne de court-circuit en position de by-pass, une température de la machine électrique, échangeur thermique alors court-circuité, prend 1°C par seconde pour des couples moteurs supérieurs à 300 Nm et, de ce fait cette température atteint en quelque secondes de fonctionnement de la machine électrique une température critique au-delà de laquelle la machine électrique présente un risque de casse élevé. L’invention vise à remédier à tout ou partie des inconvénients de l’état de la technique en proposant notamment une solution permettant de prévenir d’un risque élevé de défaillance d’une telle électrovanne de court-circuit dans un circuit de refroidissement d’une machine électrique de traction. Pour ce faire, il est proposé, selon un premier aspect de l’invention, un procédé de surveillance d’une électrovanne de court-circuit d’un circuit de refroidissement d’une machine électrique, le circuit de refroidissement comportant un échangeur thermique et une électrovanne de court-circuit, dans lequel, à la suite d’une activation de l’électrovanne de court-circuit, le procédé comporte des étapes de : Incrémentation d’une valeur d’un compteur ; Si la valeur du compteur est supérieure à une première valeur seuil prédéterminée, commande de l’électrovanne de court-circuit dans un premier état, où un fluide caloporteur du circuit de refroidissement est dirigé vers l’échangeur thermique. Selon un mode de réalisation, lors de l’étape b), le procédé réalise ensuite une inhibition de toute commande de l’électrovanne de court-circuit ultérieure. Selon un mode de réalisation, lors de l’étape b), le procédé émet ensuite un premier code défaut et commande un allumage d’un voyant de service. Selon un mode de réalisation, à la suite de l’étape b), il est demandé un remplacement de l’électrovanne de court-circuit et une réinitialisation à zéro de la valeur du compteur. Selon un mode de réalisation, préalablement à l’étape b), le procédé comporte une étape a’) de : si la valeur du compteur est supérieure à une deuxième valeur seuil, émission d’un deuxième code défaut. Selon un mode de réalisation, à la suite de l’étape a’), il est demandé une vérification d’une usure de l’électrovanne de court-circuit. Selon un mode de réalisation, lors de l’étape a), une valeur d’incrémentation de la valeur du compteur est différente selon que l’électrovanne de court-circuit passe du premier état à une deuxième étape, où un fluide caloporteur du circuit de refroidissement est dirigé dans une conduite de by-pass vers la machine électrique, ou du deuxième état vers le premier état. Selon un autre aspect de l’invention, il est prévu un groupe motopropulseur comportant une machine électrique de traction et un circuit de refroidissement de la machine électrique, le circuit de refroidissement comportant une électrovanne de court-circuit et un échangeur thermique, dans lequel, le groupe motopropulseur comporte en outre un calculateur agencé de sorte à mettre en œuvre un procédé de surveillance présentant au moins l’une des caractéristiques techniques précédentes. Selon un autre aspect encore de l’invention, il est prévu un véhicule automobile comportant un groupe motopropulseur présentant l’une des caractéristiques techniques précédentes. Brève description des figures D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description qui suit, en référence à la figure annexée, qui illustre : FIG. 1 : est une vue schématique d’une machine électrique comprenant un circuit de refroidissement. Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur l’ensemble des figures. description DÉTAILLÉE d’un mode de rÉalisation En référence à la FIG. 1 , nous allons brièvement décrire un groupe motopropulseur 10 au sein duquel un procédé de surveillance d’une électrovanne de court-circuit selon l’invention. Le groupe motopropulseur 10 est destiné à équiper un véhicule automobile. Le groupe motopropulseur 10 comprend une machine électrique 1 de traction connue en soi. D’autre part, le groupe motopropulseur 10 comporte un circuit de refroidissement 15,5,53,3,31,51 de la machine électrique 1. Le circuit de refroidissement comprend un échangeur thermique 3, par exemple un échangeur thermique de type huile/eau. Au sein de la machine électrique 1, du fluide caloporteur, comme de l’huile, sert à refroidir un stator et un rotor de cette dernière. En sortie de la machine électrique 1, le fluide caloporteur chaud circule vers l’échangeur thermique 3 au sein d’une conduite d’amenée 15,51. Puis le fluide caloporteur refroidi au sein de l’échangeur thermique 3 retourne dans la machine électrique 1 via une conduite de retour 31. Le circuit de refroidissement comprend en outre une électrovanne de court-circuit 5 ménagée sur la conduite d’amenée 15,51, partageant la conduite d’amenée 15,51 en une conduite amont 15 entre la machine électrique 1 et l’électrovanne de court-circuit 5 et une conduite aval 51 entre l’électrovanne de court-circuit 5 et l’échangeur thermique 3. De plus, le circuit de refroidissement comporte une conduite by-pass 51 entre l’électrovanne de court-circuit 5 et la machine électrique 1. L’électrovanne de court-circuit 5 est, ici, une électrovanne à trois voies. En fonctionnement, l’électrovanne de court-circuit 5 peut prendre les états suivants. Dans un premier état E1, l’électrovanne de court-circuit 5 oriente le fluide caloporteur vers l’échangeur thermique 3 pour refroidir le fluide caloporteur issu de la machine électrique 1 et donc refroidir des pièces de la machine électrique 1. Dans un deuxième état E2, l’électrovanne de court-circuit 5 empêche le fluide caloporteur de passer dans l’échangeur thermique 3 en orientant ledit fluide caloporteur dans la conduite by-pass 51 pour permettre au fluide caloporteur issu de la machine électrique 1 de monter rapidement en température pour optimiser un rendement de la machine électrique 1 lorsque cette machine électrique 1 est froide (phase de démarrage de la machine électrique 1). Cette montée rapide en température du fluide caloporteur permet de réduire les pertes de charge quand le fluide caloporteur est trop froid. Ceci permet de réduire rapidement les pertes de charge dans la machine électrique 1 froide et donc un gain en rendement de la machine électrique 1, donc un gain en consommation et donc un gain en autonomie. Mais, l’inconvénient est que si cette électrovanne de court-circuit 5 se bloque dans l’état E2, le fluide caloporteur permettant un refroidissement du stator et du rotor de la machine électrique 1 n’est plus refroidi au sein de l’échangeur thermique 3 et donc il y a un risque rapide sur l’intégrité du stator et du rotor de la machine électrique 1 si une température du fluide caloporteur dépasse une température critique prédéterminée. Afin de prévenir cette situation, le groupe motopropulseur 10 comporte un calculateur 7 agencé en sorte à mettre en œuvre un procédé de surveillance d’une électrovanne de court-circuit selon l’invention que nous allons maintenant décrire. L’électrovanne de court-circuit 5 est pilotée par le calculateur 7 du groupe motopropulseur 10, c’est-à-dire que l’électrovanne de court-circuit 5 passe de l’état E1 à l’état E2 et de l’état E2 à l’état E1, sur consigne du CALCULATEUR 7 du groupe motopropulseur 10. Ces changements d’état sont comptabilisés par le procédé de surveillance d’une électrovanne de court-circuit selon l’invention. Donc, dans une première étape, le procédé de surveillance d’une électrovanne de court-circuit selon l’invention incrémente un compteur Comp à chaque changement d’états demandés par le calculateur 7 du groupe motopropulseur 10, c’est-à-dire quand le calculateur 7 commande à l’électrovanne de court-circuit 5 d’être à l’état E1, le procédé de surveillance d’une électrovanne de court-circuit selon l’invention enregistre que l’électrovanne de court-circuit 5 est dans un état E1, mais quand le calculateur 7 du groupe motopropulseur 10 commande à l’électrovanne de court-circuit 5 de passer à l’état E2, le procédé de surveillance d’une électrovanne de court-circuit selon l’invention détecte que la consigne n’est plus similaire à celle précédemment mémorisée et donc le procédé de surveillance d’une électrovanne de court-circuit selon l’invention incrémente le compteur Comp de 1. Le compteur Comp est initialisé en usine de fabrication à la valeur 0 et le calculateur 7 ne peut réinitialiser le compteur Comp à 0 que lorsque l’électrovanne de court-circuit 5 est changée. À la suite de chaque incrémentation du compteur Comp, le procédé de surveillance d’une électrovanne de court-circuit selon l’invention, dans une deuxième étape, compare la valeur du compteur Comp avec une deuxième valeur seuil S2 qui est ici un simple seuil d’alerte. Cette deuxième valeur seuil S2 est calibrable lors de la mise au point du procédé de surveillance d’une électrovanne de court-circuit selon l’invention. Par exemple, la deuxième valeur seuil S2 est calibrée à 8 000 activations. Quand la valeur du compteur Comp devient supérieure ou égale à la deuxième valeur seuil S2, le procédé de surveillance d’une électrovanne de court-circuit selon l’invention émet un deuxième code défaut. Lorsqu’un service après-vente trouve ce deuxième code défaut lors d’une révision du véhicule automobile, il leur est demandé de vérifier le fonctionnement et l’état de l’électrovanne de court-circuit 5. Cela reste invisible pour un utilisateur du véhicule automobile, c’est-à-dire qu’il n’y a pas de voyant « service », pas d’alerte au tableau de bord, pas de messages. L’atteinte de cette deuxième valeur seuil S2est purement transparente pour l’utilisateur. Ensuite, le procédé de surveillance d’une électrovanne de court-circuit selon l’invention compare la valeur du compteur Comp avec une première valeur seuil S1, supérieure à la deuxième valeur seuil S2, et qui est, ici, un seuil de blocage de l’électrovanne de court-circuit 5. Cette première valeur seuil S1 est calibrable lors de la mise au point du procédé de surveillance d’une électrovanne de court-circuit selon l’invention. Par exemple, la première valeur seuil S1 est calibrée à 10 000 activations. Quand la valeur du compteur Comp devient supérieure ou égale à la première valeur seuil S1, le procédé de surveillance d’une électrovanne de court-circuit selon l’invention, dans une étape suivante, réalise une reconfiguration qui se passe en deux temps. Dans un premier temps, le procédé de surveillance d’une électrovanne de court-circuit selon l’invention inhibe le fonctionnement de l’électrovanne de court-circuit 5, c’est-à-dire que le procédé de surveillance d’une électrovanne de court-circuit selon l’invention commande l’électrovanne de court-circuit 5 en position état E1 et bloque ou empêche toute commande de l’électrovanne de court-circuit 5 de revenir en position état E2. Le but est que, passé la première valeur seuil S1, l’électrovanne de court-circuit 5 oriente toujours le fluide caloporteur vers l’échangeur thermique 3 du circuit de refroidissement de la machine électrique 1 pour refroidir le fluide caloporteur issu de la machine électrique 1 et donc refroidir les pièces de ladite machine électrique 1. En d’autres termes, une fonction de by-pass du fluide caloporteur n’est plus possible, le fluide caloporteur est forcé à toujours passer dans l’échangeur thermique 3 du circuit de refroidissement de la machine électrique 1 de traction. Dans un deuxième temps, le procédé de surveillance d’une électrovanne de court-circuit selon l’invention émet un premier code défaut et commande un allumage d’un voyant de service d’un tableau de bord du véhicule automobile, pour indiquer à l’utilisateur de se rendre au service après-vente pour vérification. Quand le service après-vente trouve ce premier code défaut, il a pour consigne de remplacer l’électrovanne de court-circuit 5 et de réinitialiser la valeur du compteur Comp à 0, une fois l’électrovanne de court-circuit 5 changée. Il est à noter que la valeur du compteur Comp est accessible à tout moment au service après-vente via une requête dans l’outil de diagnosticabilité du service après-vente, pour que ce dernier puisse avoir une visibilité sur le nombre d’occurrences de l’activation de l’électrovanne de court-circuit 5. Dans une variante de réalisation, le procédé de surveillance d’une électrovanne de court-circuit selon l’invention effectue sur le compteur Comp un incrément différent entre un passage de l’état E1 à l’état E2 et un passage de l’état E2 à l’état E1, et, ce, en fonction d’une difficulté de passer d’un état à l’autre pour l’électrovanne de court-circuit 5. Il ressort que la mise en œuvre du procédé de surveillance d’une électrovanne de court-circuit selon l’invention qui vient d’être décrit présente l’avantage d’assurer la surveillance du fonctionnement de l’activation de l’électrovanne de court-circuit 5 pour éviter de détruire la machine électrique 1 de traction en cas d’une défaillance de l’électrovanne de court-circuit 5 due à la vétusté de cette dernière. Donc, un intérêt pour l’utilisateur est de sécuriser au moyen de cette surveillance l’intégrité du moteur électrique 1 de traction. Cela permet d’éviter un dysfonctionnement de l’électrovanne de court-circuit 5 à cause d’un trop grand nombre d’actionnements de cette électrovanne de court-circuit 5, tout en aidant le service après-vente sur la diagnosticabilité de cette électrovanne de court-circuit 5. Naturellement, l’invention est décrite dans ce qui précède à titre d’exemple. Il est entendu que la personne de l’art est à même de réaliser différentes variantes de réalisation de l’invention sans pour autant sortir du cadre de l’invention. Il est souligné que toutes les caractéristiques, telles qu’elles se dégagent pour une personne de l’art à partir de la présente description, des dessins et des revendications attachées, même si concrètement elles n’ont été décrites qu’en relation avec d’autres caractéristiques déterminées, tant individuellement que dans des combinaisons quelconques, peuvent être combinées à d’autres caractéristiques ou groupes de caractéristiques divulguées ici, pour autant que cela n’a pas été expressément exclu ou que des circonstances techniques rendent de telles combinaisons impossibles ou dénuées de sens. Procédé de surveillance d’une électrovanne de court-circuit d’un circuit de refroidissement d’une machine électrique (1), le circuit de refroidissement comportant un échangeur thermique (3) et une électrovanne de court-circuit (5), dans lequel, à la suite d’une activation de l’électrovanne de court-circuit, le procédé comporte des étapes de : Incrémentation d’une valeur d’un compteur ; Si la valeur du compteur est supérieure à une première valeur seuil prédéterminée, commande de l’électrovanne de court-circuit dans un premier état, où un fluide caloporteur du circuit de refroidissement est dirigé vers l’échangeur thermique. Procédé selon la revendication 1, dans lequel, lors de l’étape b), le procédé réalise ensuite une inhibition de toute commande de l’électrovanne de court-circuit (5) ultérieure. Procédé selon l’une des revendications 1 à 2, dans lequel, lors de l’étape b), le procédé émet ensuite un premier code défaut et commande un allumage d’un voyant de service. Procédé selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel, à la suite de l’étape b), il est demandé un remplacement de l’électrovanne de court-circuit et une réinitialisation à zéro de la valeur du compteur. Procédé selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel, préalablement à l’étape b), le procédé comporte une étape a’) de : si la valeur du compteur est supérieure à une deuxième valeur seuil, émission d’un deuxième code défaut. Procédé selon la revendication 5, dans lequel, à la suite de l’étape a’), il est demandé une vérification d’une usure de l’électrovanne de court-circuit. Procédé selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel, lors de l’étape a), une valeur d’incrémentation de la valeur du compteur est différente selon que l’électrovanne de court-circuit passe du premier état à une deuxième étape, où un fluide caloporteur du circuit de refroidissement est dirigé dans une conduite de by-pass vers la machine électrique, ou du deuxième état vers le premier état. Groupe motopropulseur (10) comportant une machine électrique (1) de traction et un circuit de refroidissement de la machine électrique, le circuit de refroidissement comportant une électrovanne de court-circuit (5) et un échangeur thermique (3), dans lequel, le groupe motopropulseur comporte en outre un calculateur (7) agencé de sorte à mettre en œuvre un procédé de surveillance selon l’une des revendications 1 à 7. Véhicule automobile comportant un groupe motopropulseur dans lequel le groupe motopropulseur est selon la revendication 8.