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Procédé de génération automatique d’architectures fonctionnelles de chaîne de traction pour un véhicule hybride Domaine technique de l'invention L’invention concerne un procédé de génération automatique d’architectures fonctionnelles de système HEV de chaîne de traction pour un véhicule à motorisation hybride. L’invention porte aussi sur un procédé de fabrication d’un véhicule automobile basé sur un tel procédé de génération d’architectures. L’invention porte encore sur un système de génération automatique d’architectures fonctionnelles de système HEV de chaîne de traction pour un véhicule hybride. L’invention porte encore sur un produit programme d’ordinateur pour mettre en œuvre les étapes du procédé de génération d’architectures.
Dans le domaine de l’automobile, particulièrement pour les véhicules à motorisation hybride, ou véhicules HEV, il peut être nécessaire de générer des solutions d’architectures de systèmes de chaîne de traction de manière automatique et éventuellement d’en effectuer une représentation, par exemple graphique et/ou mathématique. La nature combinatoire du problème de conception de tels systèmes de chaînes de traction HEV demande d’énumérer et identifier les architectures faisables, c’est-à-dire fonctionnelles, pour trouver une solution optimale à un cahier des charges donné. Il est par exemple connu de mettre en œuvre des procédés de génération automatique d’architectures de chaînes de traction à partir de composants définis et de critères de sélection, lesdits critères visant à vérifier si une architecture générée est faisable. Un tel procédé vise ainsi dans un premier temps à établir un problème de satisfaction de contraintes, à savoir les critères, puis à résoudre un tel problème sur la base des composants fournis. Par exemple, le problème de satisfaction de contraintes peut être automatiquement formulé à partir d’un modèle descriptif du système comportant la décomposition hiérarchique des composants du système ainsi que des caractéristiques qui leurs sont propres, notamment des informations relatives aux types des ports traduisant des compatibilités de connexion entre les différents composants.
Un inconvénient de tels procédés réside dans le fait qu’ils génèrent au préalable toutes les architectures possibles de système de chaîne de traction puis, soumettent l’ensemble des solutions obtenues aux critères, ou contraintes, précités. Il en résulte que l’exécution de tels procédés nécessite d’importantes puissances de calculs et prend un temps conséquent.
De tels inconvénients sont particulièrement vrais lorsque de tels procédés visent, en outre, à générer des représentations graphiques des solutions, notamment lorsque de telles représentations sont effectuées préalablement à la sélection des solutions fonctionnelles admissibles au sein de l’ensemble des solutions calculées.
La présente invention s’inscrit dans ce contexte et vise à proposer un procédé de génération automatique d’architectures de chaînes de tractions pour véhicules hybrides permettant de résoudre les inconvénients précités d’une part et, de manière avantageuse, pouvant être modifié en cours d’exécution.
L’invention concerne un procédé de génération automatique d’architectures fonctionnelles de système HEV de chaîne de traction pour un véhicule hybride comprenant : - une étape de renseignement des composants de la chaîne de traction; - une étape de détermination d’un nombre total de connexions mécaniques en fonction de données relatives auxdits composants issues d’au moins une base de données et/ou d’au moins un élément de mémoire ; - une étape de génération automatique, mise en œuvre par une unité de traitement, d’une pluralité de solutions d’architectures de systèmes HEV de chaînes de traction par l’intermédiaire d’un arbre de décision génératif comprenant autant de niveaux que de composants, chaque niveau étant généré successivement et correspondant à la sélection d’une connexion mécanique à appliquer pour l’un des composants ; - au moins une étape d’application d’un ensemble d’une ou plusieurs contrainte(s) à appliquer à la pluralité de solutions d’architectures générées, mise en œuvre lors ou à l’issue d’au moins l’un des niveaux générés, et une étape d’interruption de la génération d’au moins l’une des solutions d’architectures considérée lorsque, lors ou à l’issue dudit niveau, ladite solution ne respecte pas l’ensemble d’une ou plusieurs contrainte(s).
Notamment, le procédé comprend, lors ou à l’issue de chacun des niveaux générés, une étape d’application de l’ensemble d’une ou plusieurs contrainte(s), et une étape d’interruption de la génération d’au moins l’une des solutions d’architectures de la pluralité d’architectures lorsque, lors ou à l’issue d’un niveau généré, celle-ci ne respecte pas l’ensemble d’une ou plusieurs contrainte(s).
En outre, le procédé peut comprendre une étape de représentation d’au moins une solution d’architecture par génération : - d’une représentation mathématique, sous forme vectorielle, d’au moins une solution d’architecture de chaîne de traction, la dimension du vecteur correspondant au nombre de composants ; - d’une représentation graphique d’au moins une solution d’architecture de chaîne de traction à partir des composants renseignés et du nombre de connexions mécaniques.
- le dispositif de génération d’air refroidi comprend une entrée d’admission d’air chaud, les modules de batterie et le système de diffusion d’air refroidi délimitant extérieurement dans le volume intérieur un cheminement fluidique entre chaque passage d’évacuation d’air chaud et l’entrée d’admission.
L’invention a également pour objet un procédé de refroidissement de modules de batteries dans un système de stockage tel que défini plus haut, le procédé comprenant les étapes suivantes :
- génération d’air refroidi à l’aide du dispositif de génération d’air refroidi,
- passage de l’air refroidi dans le plénum vertical pour le répartir entre les tubes horizontaux,
- circulation d’air refroidi à travers les tubes horizontaux jusqu’aux ouvertures de diffusion,
- diffusion d’air refroidi depuis les ouvertures de diffusion vers les modules de batterie,
- admission d’air refroidi dans les modules de batterie.
- la différence de température entre la température du module de batterie le plus chaud et la température moyenne des modules de batterie est inférieure à 5°C ;
- le procédé de refroidissement comprend un refoulement d’air réchauffé par chaque module de batterie, et une circulation de l’air réchauffé entre les modules de batteries et le système de diffusion d’air refroidi vers une entrée d’admission d’air réchauffé du dispositif de génération d’air refroidi, sans passer par un système de collecte d’air chaud.
- la est une vue, prise en perspective de trois-quarts face, d’un premier système de stockage de puissance électrique selon l’invention ;
- la est une vue, prise en coupe suivant un plan vertical médian, du premier système de stockage de puissance électrique selon l’invention ;
- la est une vue, prise en coupe suivant un plan horizontal, du premier système de stockage de puissance électrique selon l’invention ;
- la est une vue schématique, prise en coupe suivant un plan vertical, d’un plénum du système de diffusion d’air refroidi du premier système de stockage de puissance électrique selon l’invention ;
- la est une vue analogue à la d’une variante de système de stockage de puissance électrique selon l’invention ;
La est une vue schématique d’une section selon un plan axial d’une phase initiale d’une étape de déformation à chaud de la préforme de la ;
La illustre l’orientation des grains dans la pièce creuse de la .
On a représenté sur la une pièce creuse 1 en forme de dôme, selon un mode de réalisation, selon une section axiale.
La pièce creuse 1 comprend une paroi 3 d’un seul tenant, sans soudure, en forme de dôme. Par paroi, on désigne une pièce dans toute son épaisseur, par opposition au terme « surface » ou « face ».
La paroi 3 comprend une surface extérieure convexe, orientée vers l’extérieur du dôme, et une surface intérieure concave.
La paroi 3 est dépourvue de soudure, et est ainsi réalisée d’un seul tenant, en étant venue de matière.
La pièce creuse 1 est par exemple destinée à former un dôme d’extrémité d’un réservoir à pression de forme généralement cylindrique.
La paroi 3 s’étend autour d’un axe central A-A, entre deux plans orthogonaux à l’axe central A-A, ces deux plans délimitant axialement la paroi 3.
Dans la suite, on considèrera, comme c’est le cas sur les Figures, une direction axiale orientée de telle sorte que, vue du haut vers le bas, la paroi est de forme concave. Par ailleurs, on appellera « transversal » un plan orthogonal à l’axe central A-A et « axial » un plan comprenant cet axe central A-A.
Ainsi, en référence à la , la paroi 3 s’étend entre un plan transversal inférieur 5 et un plan transversal supérieur 7.
La paroi 3 a par exemple une forme de révolution, c’est à dire telle que la section de la paroi 3 par tout plan axial A est de forme constante.
La paroi 3 est par exemple de forme sensiblement hémisphérique ou sous forme de calotte sphérique.
En variante, la paroi 3 est sous forme de calotte ellipsoïdale, ou sous forme de dôme de Cassini, de calotte de Cassini, ou plus généralement sous forme de calotte ovoïdale.
La paroi 3 présente une section transversale (c’est à dire dans un plan orthogonal à l’axe central A-A), de forme courbe, par exemple de forme circulaire, ovale, notamment ovale de Cassini, ou de forme elliptique.
Selon un mode de réalisation, la paroi 3 comprend une partie incurvée telle qu’une calotte ellipsoïdale, un dôme de Cassini, une calotte de Cassini, ou une calotte ovoïdale, et une partie cylindrique ou en forme de tronc de cône dans le prolongement de la partie incurvée.
La paroi 3 est réalisée en un matériau constitué d’un alliage métallique.
Une solution consiste à aspirer un flux gazeux dans toutes les lignes de prélèvement, habituellement l’une après l’autre. Une mesure simultanée des différentes chimies gazeuses peut être effectuée en fonction du nombre d’analyseurs présents. Chaque analyseur étant indépendant l’un de l’autre, le flux d’aspiration peut être différent dans les lignes de prélèvement.
Cependant, certaines lignes de prélèvement pouvant être très longues, notamment de plusieurs centaines de mètres, une dépression peut être observée à l’entrée des analyseurs de gaz. En effet, les lignes de prélèvement présentent généralement un petit diamètre, notamment autour du quart de pouces (6,35mm) agissant comme une restriction au passage du flux gazeux. La dépression est également en partie liée au flux drainé par les analyseurs.
Il peut résulter d’une telle dépression, qu’un ou plusieurs analyseurs de gaz, selon leurs technologies, ne mesurent plus dans leur plage de pression utile ou de fonctionnement normal autour de la pression atmosphérique, ce qui peut engendrer des résultats de mesure faussés ou inexploitables. C’est le cas par exemple pour un analyseur de gaz à spectrométrie de mobilité ionique, connue sous l’acronyme anglais IMS pour « Ion Mobility Spectrometry ».
Une solution pourrait être d’augmenter le diamètre des lignes de prélèvement afin d’augmenter la conductance et ainsi limiter la dépression en résultant. Toutefois, cette solution engendre l’augmentation des surfaces internes des lignes susceptibles d’adsorber les gaz. Ces lignes de prélèvement peuvent relâcher ultérieurement une partie des espèces gazeuses convoyées, risquant de compliquer l’interprétation à donner aux résultats de mesure. Afin de limiter cela, il est préférable d’utiliser un matériau de très haute pureté avec un état de surface intérieur très lisse pour réaliser les lignes de prélèvement. Il peut s’agir notamment d’un matériau enrichi en fluor, tel qu’un fluoropolymère, par exemple du perfluoroalkoxy, connu sous le sigle PFA, ou encore du polytétrafluoroéthylène, connu sous le sigle PTFE.
Un des buts de la présente invention est de proposer une station de mesure qui résolve au moins partiellement un ou plusieurs des inconvénients précités.
À cet effet, l’invention a pour objet une station de mesure d’une contamination moléculaire véhiculée par l’air comportant au moins un analyseur de gaz et au moins une ligne de prélèvement raccordée fluidiquement à une entrée de l’au moins un analyseur de gaz. Selon l’invention, ladite station comporte au moins une pompe de prélèvement agencée en amont de l’au moins un analyseur de gaz selon le sens d’écoulement d’un flux gazeux à pomper. La pompe de prélèvement présente une aspiration raccordée fluidiquement à l’au moins une ligne de prélèvement et un refoulement raccordé fluidiquement à l’entrée de l’au moins un analyseur de gaz. La pompe de prélèvement est configurée pour aspirer le flux gazeux sur l’au moins une ligne de prélèvement, et pour refouler le flux gazeux à la pression atmosphérique +/-50hPa, c'est-à-dire +/-50mbars. De préférence, la pompe de prélèvement est configurée pour refouler le flux gazeux à la pression atmosphérique +/-30hPa, c'est-à-dire +/-30mbars.
Une telle pompe de prélèvement en amont de l’au moins un analyseur de gaz permet de drainer le flux gazeux jusqu’à l’entrée de l’analyseur de gaz, en refoulant le flux gazeux à la pression atmosphérique ou autour de celle-ci, limitant ainsi le risque d’une variation de pression à l’entrée de l’analyseur de gaz. Cela permet d’utiliser tout type de technologie pour l’analyseur ou plusieurs analyseurs de gaz, et ceci sans contraintes quant au nombre d’analyseurs de gaz.
Ladite station peut en outre comporter une ou plusieurs caractéristiques suivantes décrites ci-après, prises séparément ou en combinaison.
Un ou plusieurs éléments en amont du ou des analyseurs de gaz peuvent présenter une surface interne réalisée en fluoropolymère, tel que du perfluoroalkoxy ou du polytétrafluoroéthylène ou un perfluoroélastomère.
La pompe de prélèvement peut présenter une surface interne réalisée en fluoropolymère, tel que du perfluoroalkoxy ou du polytétrafluoroéthylène ou un perfluoroélastomère.
L’au moins une ligne de prélèvement peut présenter une surface interne réalisée en fluoropolymère, tel que du perfluoroalkoxy ou du polytétrafluoroéthylène ou un perfluoroélastomère.
L’étape de mise en forme à chaud est réalisée à une température qui dépend du matériau utilisé. Par exemple, si le matériau est un alliage d’aluminium, l’étape de mise en forme à chaud est généralement réalisée à une température comprise entre 300°C et 500°C. Si le matériau est un alliage de titane, l’étape de mise en forme à chaud est généralement réalisée à une température comprise entre 700°C et 1300°C.
La préforme 15 a une surface développée qui est soit inférieure, soit égale à la surface développée de la paroi 3.
La préforme 15 comprend au moins deux portions successives s’étendant radialement dans le prolongement l’une de l’autre à l’écart de l’axe central A-A, de sorte que pour l’ensemble des portions, les épaisseurs moyennes d’une première et d’une deuxième portions successives soient distinctes et/ou la première portion est convexe, concave ou plane, tandis que la deuxième portion est, respectivement, concave ou plane, convexe ou plane, ou convexe ou concave (c’est à dire si la première portion est convexe, la deuxième portion est concave ou plane ; si la première portion est concave, la deuxième portion est convexe ou plane ; si la première portion est plane, la deuxième portion est convexe ou concave).
Comme décrit ci-après, la préforme 15 est ensuite déformée à chaud sous une presse entre une matrice et un poinçon pour former la paroi 3 de la pièce creuse 1.
Par convexe ou concave, on désigne une portion telle que la surface de la portion considérée destinée à faire face au poinçon lors de la déformation à chaud est convexe, respectivement concave, la surface opposée étant concave, respectivement convexe.
Par ailleurs, on considèrera par la suite que deux portions sont de convexités distinctes si l’une des portions est concave et l’autre est convexe, ou si l’une des portions est plane et l’autre est convexe, ou l’une des portions est concave et l’autre est plane.
La préforme 15 comprend donc au moins deux portions successives, s’étendant radialement dans le prolongement l’une de l’autre à l’écart de l’axe central A-A, de sorte que pour l’ensemble de ces portions, les épaisseurs moyennes et/ou les convexités de deux portions successives soient distinctes.
Par épaisseurs moyennes distinctes, on entend que l’épaisseur moyenne d’une première portion selon au moins une coupe axiale et l’épaisseur moyenne d’une deuxième portion selon cette coupe axiale sont telles que le ratio entre l’épaisseur moyenne la plus grande et l’épaisseur la plus faible est supérieur ou égal à 1,2, de préférence supérieur ou égal à 1,3, mieux supérieure ou égal à 1,5, voire supérieur ou égal à 2. Généralement, ce ratio est inférieur ou égal à 5. En d’autres termes, l’épaisseur moyenne la plus grande est supérieure ou égale à 120%, de préférence 130%, mieux 150% voire 200% de l’épaisseur la plus faible, mais reste inférieure ou égale à 500% de l’épaisseur la plus faible.
Ainsi, la préforme 15 comprend une portion centrale 19 et au moins une portion annulaire 21 s’étendant radialement dans le prolongement l’une de l’autre à l’écart de l’axe central A-A, la portion centrale 19 et la portion annulaire 21 étant de convexités distinctes et/ou d’épaisseurs moyennes distinctes.
Si la portion centrale 19 et la portion annulaire 21 sont de convexités distinctes, la portion centrale 19 est généralement concave, la portion annulaire adjacente 21 étant convexe.
Si la portion centrale 19 et la portion annulaire 21 sont d’épaisseurs moyennes distinctes, la portion centrale 19 est généralement d’épaisseur moyenne inférieure à l’épaisseur moyenne de la portion annulaire 21 adjacente.
Si la pièce creuse 1 à fabriquer comprend une ouverture 9, la portion centrale 19 est une portion annulaire. La portion centrale 19 comprend ainsi un évidement 22. Cet évidement 22 est destiné à former l’ouverture 9 de la pièce creuse 1.
De préférence, la préforme 15 comporte une pluralité de portions 19, 21, 23… successives s’étendant radialement dans le prolongement les unes des autres à l’écart de l’axe central A-A, de sorte que pour l’ensemble des portions, les épaisseurs moyennes et/ou les convexités de deux portions successives soit distincte(s).
La portion centrale 19 a généralement une surface développée comprise entre 5% et 90% de la surface développée de la préforme 15.
Si la préforme comprend seulement deux portions, la portion annulaire 21 a donc une surface développée comprise entre 10% et 95% de la surface développée de la préforme 15.
En outre, si N est le nombre de portions constituant la préforme 15, avec N≥3, chaque portion annulaire a une surface développée comprise entre 10%/(N-1) et 100%/(N-1) de la surface développée de la préforme 15.
Egalement, le procédé peut comprendre : - une étape d’actualisation d’au moins une représentation d’au moins une solution d’architecture de chaîne de traction mise en œuvre lors ou à l’issue d’au moins un niveau généré ; et/ou - une étape d’interruption et/ou d’exclusion d’au moins une représentation d’au moins une solution d’architecture de chaîne de traction mise en œuvre lorsqu’il est détecté que ladite solution n’est pas fonctionnelle et/ou lorsqu’il est détecté que la génération de ladite solution est interrompue préalablement à l’exécution de l’ensemble des différents niveaux.
Notamment, une valeur seuil de connexions mécaniques, correspondant au nombre maximum de connexions disponibles pour le composant considéré, peut être associé à chaque composant, la génération automatique d’une solution d’architecture étant interrompue lorsque, à l’issue d’un niveau généré, il est détecté que l’un des composants présente un nombre de connexions mécaniques supérieur à la valeur seuil de connexions mécaniques qui lui est propre.
Le procédé peut comprendre, lors de l’exécution du procédé, notamment à l’issue de la génération d’un niveau, une étape d’ajustement de l’ensemble d’une ou plusieurs contrainte(s) par ajout, modification et/ou suppression d’au moins une contrainte.
L’ensemble d’une ou plusieurs contrainte(s) peut comprendre au moins une contrainte définie en fonction de modes de roulage d’un véhicule hybrides à mettre en œuvre et/ou en fonction d’un type de système HEV visé, sélectionné parmi un système HEV en série, en parallèle ou une combinaison des deux.
L’invention concerne également un procédé de fabrication d’un véhicule automobile hybride comprenant une phase de conception dudit véhicule dans laquelle au moins une solution d’architecture fonctionnelle de système de chaîne de traction est générée de manière automatique par une unité de traitement par l’intermédiaire du procédé de génération automatique d’architectures fonctionnelles de système HEV de chaîne de traction tel qu’exposé précédemment, et une phase d’assemblage d’un véhicule équipé d’une chaîne de traction selon ladite solution.
L’invention concerne encore un système de génération automatique d’architectures fonctionnelles de système HEV de chaîne de traction pour un véhicule hybride, le système comprenant des éléments matériels et/ou logiciels mettant en œuvre le procédé le procédé de génération automatique exposé précédemment, les éléments matériels comportant au moins une unité de traitement de données et une base de données et/ou un élément de mémoire comprenant au moins une liste d’une pluralité de composants, un nombre de connexions mécaniques qui leurs sont propres et/ou un ensemble d’une ou plusieurs contrainte(s).
L’invention peut s’étendre à un produit programme d’ordinateur comprenant des instructions de code de programme enregistrées sur un support lisible par ordinateur pour mettre en œuvre les étapes du procédé de génération automatique précité lorsque ledit programme fonctionne sur un ordinateur. Alternativement ou additionnellement, le produit programme d’ordinateur peut être téléchargeable depuis un réseau de communication et/ou enregistré sur un support de données lisible par un ordinateur et/ou exécutable par un ordinateur.
L’invention peut s’étendre à un support d’enregistrement de données, lisible par un ordinateur, sur lequel est enregistré un programme d’ordinateur comprenant des instructions de code de programme de mise en œuvre du procédé de génération automatique exposé plus haut ou à un support d'enregistrement lisible par ordinateur comprenant des instructions qui, lorsqu'elles sont exécutées par un ordinateur, conduisent celui-ci à mettre en œuvre ledit procédé.
L’invention concerner enfin un signal d'un support de données, portant le produit programme d'ordinateur ci-dessus.
La est ordinogramme général d’un exemple d’exécution d’un procédé de génération automatique d’architectures fonctionnelles de système HEV de chaîne de traction pour un véhicule hybride selon l’invention.
La illustre un exemple de tableau récapitulatif d’un ensemble de connexions initialement disponibles pour des composants donnés.
La illustre un exemple de vecteur représentatif d’une solution d’architecture.
La illustre un exemple de représentation graphique d’architectures de système HEV définie par l’intermédiaire du procédé selon l’invention.
La illustre un exemple non limitatif de représentation graphique d’une solution non valide.
L’invention concerne un procédé et un système de génération automatique d’architectures fonctionnelles de système de chaîne de traction, aussi appelé système HEV, destiné à un véhicule hybride. Un tel véhicule peut être, par exemple, un véhicule particulier, un véhicule utilitaire, un camion ou un bus. Notamment, le véhicule considéré peut être un véhicule connecté et/ou autonome.
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