FR2920192A1 - Procede et dispositif de commande d'un systeme d'arret/relance moteur apte a equiper un vehicule automobile - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé et un dispositif de commande (5) d'un système d'arrêt/relance moteur (1) apte à équiper un véhicule automobile. Le dispositif (5) comporte un module de commande (6) comportant des moyens pour obtenir au moins un paramètre (Tbat, Ubat, Ibat) représentatif d'un état d'une unité de stockage d'énergie (8), des moyens pour déterminer une information d'état énergétique de l'unité de stockage d'énergie (8) à partir dudit au moins un paramètre obtenu (Tbat, Ubat, Ibat), et des moyens pour commander le système d'arrêt/relance moteur (1) en fonction de l'information d'état énergétique déterminée.
Description
La présente invention concerne un procédé et un dispositif de commande
d'un système d'arrêt/relance moteur équipant un véhicule automobile. Dans les systèmes d'arrêt/relance moteur, il peut exister des problèmes de disponibilité des fonctions d'arrêt et de relance du moteur thermique, ces fonctions étant impactées par l'état de la batterie. Dans un véhicule comportant un système d'arrêt/relance moteur, il serait souhaitable de disposer d'un système de gestion de la puissance électrique dans le véhicule. Dans un système conventionnel de gestion de la puissance électrique dans un véhicule, une batterie et une machine électrique tournante alimentent des consommateurs électriques. La machine électrique tournante, capable de fonctionner en alternateur, est également destinée à recharger la batterie via un dispositif de régulation. Typiquement, quand le moteur thermique du véhicule fonctionne, l'alternateur alimente les consommateurs électriques et charge la batterie. Quand l'alternateur ne débite pas de courant, la batterie fournie toute l'énergie électrique dont le véhicule a besoin. Avec l'augmentation du nombre de consommateurs électriques embarqués sur véhicule, il est nécessaire d'effectuer une gestion intelligente de l'état de la batterie 20 afin notamment de pouvoir toujours démarrer le moteur thermique. La mise en place de cette gestion sur véhicule nécessite de connaître l'état énergétique de la batterie.
Il n'est pas simple de connaître avec exactitude l'état énergétique de la batterie. Les facteurs affectant les performances de la batterie sont par exemple l'état de charge ("State Of Charge" en anglais, dit "SOC"), la capacité, le niveau de concentration de l'électrolyte, les conditions de charge, la température, la résistance interne. De plus, certains paramètres dépendent des conditions d'utilisation. On connaît par le brevet FR 2853081 un dispositif de détermination d'un état de charge (SOC) instantané d'une batterie de stockage d'énergie pour véhicule automobile, appliqué dans un gestionnaire de batterie et apte à commander des actions correctrices. Le dispositif est prévu pour commander la coupure de fonctions électriques telles qu'un autoradio, un dispositif de climatisation ou un dispositif d'assistance au stationnement. Le dispositif comporte un circuit de calcul d'un filtre de Kalman étendu recevant en entrée des informations concernant un état de charge initial de la batterie, une tension mesurée aux bornes de la batterie et une température de celle-ci. Ces informations permettent, grâce au filtre de Kalman étendu, de déterminer l'état de charge instantané de la batterie, durant le fonctionnement du véhicule. Le dispositif de détermination décrit dans le brevet FR 2853081 n'est pas adapté à un système d'arrêt/relance moteur. De plus, ce dispositif résulte en une mise en oeuvre complexe d'un filtre de Kalman étendu. En outre, ce type de dispositif selon le brevet FR 2853081 n'est applicable que pour une batterie donnée, d'où la nécessité de modifier le dispositif de détermination, et plus particulièrement le filtre de Kalman, pour chaque modèle de batterie. Il existe donc un besoin de connaître l'état énergétique de la batterie de manière fiable, simple, et standard au moins pour une technologie de batteries, pour permettre de gérer l'utilisation de la batterie dans des conditions intelligentes et optimales, et renforcer aussi les performances des systèmes d'arrêt/relance moteur notamment en terme de respect de l'environnement. L'invention a pour objet de répondre aux besoins précités. Selon un premier aspect, l'invention concerne un procédé de commande d'un système d'arrêt/relance moteur équipant un véhicule automobile. Le procédé de commande comporte des étapes de: - obtenir au moins un paramètre représentatif d'un état d'une unité de stockage d'énergie, - déterminer une information d'état énergétique de l'unité de stockage d'énergie à partir dudit au moins un paramètre obtenu, et - commander le système d'arrêt/relance moteur en fonction de l'information d'état énergétique déterminée. Grâce à l'invention, le système d'arrêt/relance moteur est utilisé de manière optimale en fonction de l'état énergétique de l'unité de stockage d'énergie. Ainsi, les risques, par exemple de non relance du moteur thermique à la suite d'un arrêt, sont éliminés. La sûreté de fonctionnement du véhicule est ainsi améliorée. En outre, la mise en oeuvre du procédé est simple et standard à un ensemble d'unités de stockage d'énergie différentes.
Selon des modes de réalisation différents du procédé, le paramètre comprend l'un au moins des paramètres suivants: - une température représentative d'un état thermique de l'unité de stockage d'énergie, - une tension représentative d'un état électrique de l'unité de stockage d'énergie, - un courant représentatif d'un état électrique de l'unité de stockage d'énergie. Selon un mode particulier de réalisation du procédé, l'étape de déterminer l'information d'état énergétique comporte des sous-étapes de: - déterminer un état de charge en fonction de la tension et de la température de l'unité de stockage d'énergie, et - comparer l'état de charge déterminé à une valeur de seuil d'état de charge prédéterminée.
L'état de charge peut être déterminé en fonction d'un type d'unité de stockage d'énergie. Par type, on entend un ensemble d'unités de stockage d'énergie ayant des technologies similaires, par exemple batterie au plomb, et des caractéristiques différentes. Ces caractéristiques peuvent être par exemple la tension, le courant, la capacité de l'unité de stockage d'énergie.
Selon un autre mode particulier de réalisation du procédé, l'étape de déterminer l'information d'état énergétique comporte des sous-étapes de: -déterminer une valeur de seuil de courant en fonction de la température de l'unité de stockage d'énergie, et - comparer le courant de l'unité de stockage d'énergie à la valeur de seuil de courant déterminée. Selon un mode particulier de réalisation du procédé, l'étape de déterminer l'information d'état énergétique comporte des sous-étapes de: - déterminer un bilan énergétique en fonction du courant de l'unité de stockage d'énergie, et - comparer le bilan énergétique déterminé à une valeur de seuil de bilan énergétique prédéterminée. Selon encore un autre mode particulier de réalisation du procédé, l'étape de déterminer l'information d'état énergétique comporte une sous-étape de comparer la tension de l'unité de stockage d'énergie à une valeur de seuil de tension prédéterminée. Selon un premier mode de réalisation de l'invention, l'étape de commander le système d'arrêt/relance moteur comporte une sous-étape d'autoriser un arrêt du moteur. Selon une caractéristique de ce premier mode de réalisation de l'invention, la sous-étape d'autoriser un arrêt du moteur est réalisée lorsque l'état de charge de l'unité de stockage d'énergie est supérieur ou égal à la valeur de seuil d'état de charge prédéterminée.
Selon une autre caractéristique de ce premier mode de réalisation de l'invention, la sous-étape d'autoriser un arrêt du moteur est réalisée lorsque le courant de l'unité de stockage d'énergie est inférieur ou égal à la valeur de seuil de courant déterminée. Cette caractéristique est avantageuse dans le cas où l'unité de stockage d'énergie est dans un état dit de charge. Selon une caractéristique particulière de ce premier mode de réalisation de l'invention, la sous-étape d'autoriser un arrêt du moteur est réalisée lorsque le bilan énergétique de l'unité de stockage d'énergie est supérieur ou égal à la valeur de seuil de bilan énergétique prédéterminée. Selon encore une autre caractéristique de ce premier mode de réalisation de l'invention, la sous-étape d'autoriser un arrêt du moteur est réalisée lorsque: - le bilan énergétique de l'unité de stockage d'énergie est supérieur ou égal à la valeur de seuil de bilan énergétique prédéterminée, et - le courant de l'unité de stockage d'énergie est inférieur ou égal à la valeur de seuil de courant déterminée. Cette caractéristique est intéressante dans le cas où l'unité de stockage d'énergie est dans un état dit de charge. Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, l'étape de commander le système d'arrêt/relance moteur comporte une sous-étape d'interdire un arrêt du moteur. Selon une caractéristique de ce deuxième mode de réalisation de l'invention, la sous-étape d'interdire un arrêt du moteur est réalisée lorsque le bilan énergétique de l'unité de stockage d'énergie est inférieur ou égal à la valeur de seuil de bilan énergétique prédéterminée. Selon une caractéristique particulière de ce deuxième mode de réalisation de l'invention, la sous-étape d'interdire l'arrêt moteur peut être réalisée lorsque la tension de l'unité de stockage d'énergie est inférieure ou égale à une valeur de seuil de tension prédéterminée. Cette caractéristique est intéressante dans le cas où l'unité de stockage d'énergie est dans un état dit de non charge. Selon un troisième mode de réalisation de l'invention, l'étape de commander le système d'arrêt/relance moteur comporte une sous-étape de demander une relance du moteur. Dans le cas où l'unité de stockage d'énergie n'est pas en charge, ce troisième mode de réalisation permet d'assurer le redémarrage du véhicule à la suite d'un arrêt ayant engendré une dégradation de l'état énergétique de l'unité de stockage d'énergie. Selon une caractéristique de ce troisième mode de réalisation de l'invention, la sous-étape de demander une relance du moteur est réalisée lorsque la tension de l'unité de stockage d'énergie est inférieure ou égale à une valeur de seuil de tension prédéterminée. Selon une autre caractéristique de ce troisième mode de réalisation de l'invention, la sous-étape de demander une relance du moteur est réalisée lorsque le bilan énergétique de l'unité de stockage d'énergie est inférieur ou égal à la valeur de seuil de bilan énergétique prédéterminée. Selon un quatrième mode de réalisation de l'invention, l'étape de commander le système d'arrêt/relance moteur comporte une sous-étape d'annuler une demande de relance du moteur.
Selon une caractéristique de ce quatrième mode de réalisation de l'invention, la sous-étape d'annuler une demande de relance du moteur est réalisée lorsque le bilan énergétique de l'unité de stockage d'énergie est supérieur ou égal à la valeur de seuil de bilan énergétique prédéterminée.
Selon une autre caractéristique de ce quatrième mode de réalisation de l'invention, la sous-étape d'annuler une demande de relance du moteur est réalisée lorsque le courant de l'unité de stockage d'énergie est inférieur ou égal à la valeur de seuil de courant déterminée.
Selon une caractéristique particulière de l'invention, l'étape de déterminer l'information d'état énergétique de l'unité de stockage d'énergie est précédée par une étape de comparer la température de l'unité de stockage d'énergie à une valeur de seuil de température prédéterminée. L'étape de déterminer l'information d'état énergétique de l'unité de stockage d'énergie peut être réalisée lorsque la température de l'unité de stockage d'énergie est supérieure ou égale à la valeur de seuil de température prédéterminée. En outre, lorsque la température de l'unité de stockage d'énergie est inférieure à la valeur de seuil de température prédéterminée, le module de commande peut commander le système d'arrêt/relance moteur de manière à interdire un arrêt du moteur. Selon une caractéristique particulière de l'invention, l'étape de déterminer l'information d'état énergétique de l'unité de stockage d'énergie est précédée par des étapes de: - déterminer une tension de référence en fonction de la température de l'unité de stockage d'énergie, et - comparer la tension de l'unité de stockage d'énergie à la tension de référence déterminée. L'étape de déterminer l'information d'état énergétique de l'unité de stockage d'énergie peut être réalisée lorsque la tension de l'unité de stockage d'énergie est sensiblement égale à la tension de référence déterminée. En outre, lorsque la tension de l'unité de stockage d'énergie n'est pas sensiblement égale à la tension de référence déterminée, le module de commande peut commander le système d'arrêt/relance moteur de manière à interdire un arrêt du moteur. Selon un deuxième aspect, l'invention concerne un dispositif de commande d'un système d'arrêt/relance moteur apte à équiper un véhicule automobile, comprenant un module de commande, ledit module de commande comportant: -des moyens pour obtenir au moins un paramètre représentatif d'un état d'une unité de stockage d'énergie, - des moyens pour déterminer une information d'état énergétique de l'unité de stockage d'énergie à partir dudit au moins un paramètre obtenu, et - des moyens pour commander le système d'arrêt/relance moteur en fonction de l'information d'état énergétique déterminée. Selon une caractéristique de l'invention, le module de commande est implanté au moins partiellement dans une unité de commande et destiné à commander le système d'arrêt/relance moteur.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens pour obtenir au moins un paramètre représentatif d'un état d'une unité de stockage d'énergie comporte des capteurs prévus pour obtenir l'un au moins des paramètres suivants: - une température de l'unité de stockage d'énergie, -une tension de l'unité de stockage d'énergie, - un courant de l'unité de stockage d'énergie. Les capteurs peuvent être placés sur l'unité de stockage d'énergie. Si on le souhaite, le module de commande peut être placé dans les capteurs.
Selon un troisième aspect, l'invention concerne un système d'arrêt/relance moteur comportant une machine électrique tournante, un convertisseur analogique numérique réversible et des moyens de commande du dispositif de commande. La machine électrique tournante peut être un alterno-démarreur. Selon un dernier aspect, l'invention concerne un véhicule automobile comportant un système d'arrêt/relance moteur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux figures qu'elle comporte, parmi lesquelles: - la figure 1 montre une vue globale d'un système d'arrêt/relance moteur 1 comprenant un module de commande 6 d'un dispositif de commande 5 selon l'invention, - la figure 2 concerne un sous-module de traitement d'autorisation premier arrêt moteur, du module de commande 6 de la figure 1, activé pendant une phase de stationnement et pendant une phase de premier démarrage, selon un mode particulier de réalisation du procédé, - la figure 3 concerne un sous-module de traitement d'autorisation premier arrêt moteur, du module de commande 6 de la figure 1, activé pendant une phase de premier démarrage, selon un autre mode particulier de réalisation du procédé, - la figure 4 concerne un sous-module de traitement d'interdiction arrêt moteur, du module de commande 6 de la figure 1, activé pendant une phase de fonctionnement normal, selon un mode particulier de réalisation du procédé, - les figures 5 et 6 concernent un sous-module de traitement d'autorisation arrêt moteur, du module de commande 6 de la figure 1, activé pendant une phase de fonctionnement normal, selon deux modes particuliers de réalisation du procédé, - les figures 7 et 8 concernent un sous-module de traitement de demande relance moteur, du module de commande 6 de la figure 1, activé pendant une phase de fonctionnement normal, selon deux modes particuliers de réalisation du procédé, et - les figures 9 et 10 concernent un sous-module de traitement d'annulation demande relance moteur, du module de commande 6 de la figure 1, activé pendant une phase de fonctionnement normal, selon deux modes particuliers de réalisation du procédé. On a représenté sur la figure 1 un système d'arrêt/relance moteur 1 comportant une machine électrique tournante réversible polyphasée 2, un convertisseur analogique numérique 3 réversible, une unité de commande 4, et un dispositif de 20 commande 5. La machine électrique tournante réversible polyphasée 2 est formée, dans l'exemple considéré, par un alterno-démarreur de véhicule automobile.
L'alterno-démarreur 2 est capable, outre d'être entraîné en rotation par un moteur thermique 9 pour produire de l'énergie électrique (mode alternateur), de transmettre un couple à ce moteur thermique 9 pour un démarrage (mode démarreur).
En variante, l'alterno-démarreur peut être utilisé dans une architecture de type à freinage récupératif, afin de transformer une partie de l'énergie mécanique issue d'un freinage en énergie électrique. En variante encore, le système d'arrêt/relance moteur peut comporter un alternateur classique associé à un dispositif de démarrage, en lieu et place de l'alterno-démarreur. L'alterno-démarreur 2, le convertisseur 3 et une unité de stockage d'énergie 8 sont reliés en série. L'unité de stockage d'énergie 8 peut comprendre une batterie d'alimentation classique, par exemple de type batterie au plomb. Cette batterie 8 permet, outre d'alimenter l'alterno-démarreur durant une phase de démarrage (mode moteur), de fournir de l'énergie électrique à des consommateurs électriques du véhicule, par exemple des projecteurs, un autoradio, un dispositif de climatisation, des essuie-glaces. Le convertisseur 3 autorise des transferts bidirectionnels d'énergie électrique entre l'alterno-démarreur 2 et la batterie 8, ces transferts étant notamment commandés par l'unité de commande 4 connectée au convertisseur. L'unité de commande 4 du système d'arrêt/relance moteur 1 peut être construite autour d'un microprocesseur.
Dans le mode démarreur (ou mode moteur), le microprocesseur 4 commande le convertisseur 3 en vue de prélever une tension continue provenant de la batterie 8 pour alimenter l'alterno-démarreur 2. Dans le mode alternateur (ou mode générateur), en fonctionnement normal ou en freinage récupératif, le microprocesseur 4 commande le convertisseur 3 en vue de prélever des tensions alternatives provenant de l'alterno- démarreur 2 pour, d'une part, charger la batterie 8, et d'autre part, alimenter les consommateurs électriques du véhicule. Le microprocesseur 4 est également relié à une unité de commande moteur 10 apte à gérer le moteur thermique 9. Lorsque l'alterno-démarreur 2 ne débite pas de courant, notamment lors d'une phase d'arrêt du système d'arrêt/relance moteur 1, la batterie 8 doit seule satisfaire aux besoins électriques du véhicule. Dans ce cas, les risques d'une décharge élevée et rapide de la batterie 8 sont accrus. Conformément à l'invention, le dispositif de commande 5 du système d'arrêt/relance moteur 1 comporte un module de commande 6 et des capteurs 7. Le module de commande peut être implanté au moins partiellement dans le microprocesseur.
En variante, le module de commande peut être implanté dans un moyen prévu pour recevoir les capteurs, ledit moyen pouvant être disposé à proximité de la batterie.
On va maintenant décrire plus en détail, en référence aux figures 2 à 11, le fonctionnement du module de commande 6 selon l'invention. Plus précisément, il est décrit de manière détaillée le procédé de commande de l'invention mise en oeuvre dans ce module de commande 6.
La figure 2 concerne un sous-module de traitement d'autorisation premier arrêt moteur ST1 du module de commande 6. Ce sous-module ST1 est activé pendant des phases de stationnement et de premier démarrage, et traite des étapes S100 à 5110 du procédé de commande pour autoriser un premier arrêt (FSA=1) du moteur thermique 14.
La phase de stationnement intervient lorsqu'apparaît un arrêt du moteur thermique 9 et une coupure de l'alimentation électrique du véhicule (une clé de contact est retirée) pendant un temps suffisamment long, par exemple 2 heures. Cette durée permet à la batterie 4 de stabiliser son état énergétique, tant au niveau thermique qu'au niveau électrique.
Dans le mode particulier de réalisation du procédé illustré à la figure 2, le module de commande 6 obtient à l'étape S100 un courant délivré par la batterie 8, appelé Ibat dans la suite de la description. Le courant Ibat provient des capteurs 7. Il est par exemple mesuré à l'aide d'un shunt.
Le courant Ibat est ensuite transmis à une étape S101. L'étape S101 effectue un calcul de comparaison entre le courant Ibat obtenu à l'étape S100 et une valeur de seuil de courant prédéterminée, appelée Ic.
Ces étapes S100 et S101 permettent, pendant la phase de stationnement, de contrôler la quantité d'énergie électrique fournie par la batterie 8 aux consommateurs électriques. Si le calcul de comparaison effectué à l'étape S101 résulte en un courant Ibat inférieur ou égal à Ic, le module de commande 6 obtient à des étapes S102 et S103, respectivement la température de la batterie 8 et une tension aux bornes de la batterie 8, respectivement appelées Tbat et Ubat dans la suite de la description. La température Tbat obtenue à l'étape S102 et la tension Ubat obtenue à l'étape S103 proviennent des capteurs 7.
La température Tbat correspond à la température interne de la batterie 8. Les capteurs 7 comportent une sonde de température destinée à mesurer la température ambiante de la batterie 8, et un moyen de calcul de la température interne Tbat destiné à extrapoler ladite température interne Tbat à partir de la température ambiante.
En variante, il est possible de mesurer la température interne de la batterie 8 directement grâce à une sonde de température positionnée par exemple sous la batterie 8. Ces sondes de température peuvent par exemple être de type "NTC" ("Negative Temperature Coefficient", en anglais), soit du type à résistance à coefficient négatif. La température Tbat et la tension Ubat sont ensuite transmises à une étape S104 de détermination d'une information d'état énergétique de la batterie 8.
L'étape S104 comporte une sous-étape S1041 de détermination d'un état de charge de la batterie 8 en fonction de la température Tbat et de la tension Ubat. Cet état de charge est appelé SOC dans la suite de la description. Dans l'exemple considéré, l'état de charge SOC est lu dans une table de consultation mémorisée dans le module de commande 6 à partir de la température Tbat et de la tension Ubat, cette table de consultation contenant une pluralité de valeurs d'état de charge associées à différentes températures Tbat et tensions Ubat prédéterminées. Ces valeurs d'état de charge sont calculées lors d'essais préalables.
L'état de charge SOC déterminé est ensuite mémorisé à une sous-étape S1042 dans le module de commande 6. L'étape suivante, si la phase de stationnement se poursuit, est une étape S109 correspondante à un mode de veille. Ce mode de veille correspond à la réitération des étapes S100 à S104 durant la phase de stationnement.
En effet, quand la phase de stationnement est détectée, les étapes S100 à S104 sont lancées, puis on réitère lesdites étapes, par exemple 3 fois, avec un intervalle de temps prédéterminé, par exemple 30 minutes. Ensuite, on peut à nouveau réitérer lesdites étapes, par exemple 3 fois, avec un intervalle de temps prédéterminé, par exemple 24 heures.
A chaque fois qu'un état de charge SOC est déterminé à la sous-étape S1041, il est mémorisé à la sous-étape S1042 dans le module de commande 6.
Si le calcul de comparaison effectué à l'étape S101 résulte en un courant Ibat supérieur à Ic, l'étape S109 correspondant au mode veille décrit ci-dessus suit l'étape S101. Si la phase de premier démarrage apparaît, le module de commande 6 obtient 5 à une étape S105 la température Tbat, de la même manière que précédemment, et transmet Tbat à une étape S106. L'étape S106 effectue un calcul de comparaison entre cette température Tbat et une valeur de seuil de température prédéterminée, appelée Tth. La valeur de seuil Tth est par exemple de l'ordre de -5 C. 10 Si le calcul de comparaison résulte en une température Tbat inférieure à Tth, le module de commande 6 met fin au sous-module de traitement d'autorisation premier arrêt moteur ST1 à une étape S110. Si le calcul de comparaison résulte en une température Tbat supérieure ou égale à Tth, le module de commande 6 vérifie à une étape S107 si un état de 15 charge SOC préalablement déterminé durant une phase de stationnement a été mémorisé, aux sous-étapes S1041 et S1042. Si aucun état de charge n'a été mémorisé, le module de commande 6 désactive le sous-module de traitement d'autorisation premier arrêt moteur ST1 à l'étape S110. 20 Si un état de charge SOC a été mémorisé, le module de commande 6 continue la détermination de l'information d'état énergétique de la batterie 8 en effectuant un calcul de comparaison à une sous-étape S1043. Ce calcul de comparaison est effectué entre l'état de charge SOC déterminé et mémorisé aux sous-étapes S1041 et S1042, et une valeur de seuil d'état de charge prédéterminée, appelé SOCth, par exemple de l'ordre de 80%. Si le calcul de comparaison résulte en un état de charge SOC supérieur ou égal à SOCth, le module de commande 6 commande, à une étape S108, le système d'arrêt/relance moteur 1 par l'intermédiaire du microprocesseur 4 pour autoriser un arrêt du moteur thermique 14 (FSA=1). L'étape S108 comporte une sous-étape S1081. Ainsi, le module de commande 6 autorise à la sous-étape S1081 un arrêt (FSA=1) du moteur thermique 14.
Si le calcul de comparaison résulte en un état de charge SOC inférieur à SOCth, le module de commande 6 met fin au sous-module de traitement d'autorisation premier arrêt moteur ST1 à l'étape S110. Il est à noter que les étapes S105 et S106 peuvent être exécutées dans les différents mode de réalisation du procédé selon l'invention détaillés ci-après.
La figure 3 concerne un autre mode de réalisation d'un sous-module de traitement d'autorisation premier arrêt moteur ST2 du module de commande 6. Ce sous-module ST2 est activé pendant la phase de premier démarrage et traite des étapes S112 à S119 du procédé de commande pour autoriser un premier arrêt (FSA=1) du moteur thermique 14.
Le module de commande 6 obtient à l'étape S112 la température Tbat et transmet Tbat à une étape S113. L'étape S113 détermine une tension de référence, appelé Uref, en fonction de la température Tbat déterminée à l'étape S112.
Dans l'exemple considéré, la tension de référence Uref est lu dans une table de consultation mémorisée dans le module de commande 6 à partir de la température Tbat, cette table de consultation contenant une pluralité de valeurs associées à différentes températures Tbat prédéterminées.
Le module de commande 6 obtient également à une étape S114 la tension Ubat. Ensuite, une étape S115 effectue un calcul de comparaison entre la tension Ubat et la tension de référence Uref déterminée. Si le calcul de comparaison résulte en une tension Ubat différente de Uref, le 10 module de commande 6 désactive le sous-module de traitement d'autorisation premier arrêt moteur ST2 à une étape S119. Si le calcul de comparaison résulte en une tension Ubat sensiblement égale à Uref, le module de commande 6 obtient à une étape S116 le courant Ibat et le transmet à une étape suivante S117 de détermination de l'information d'état 15énergétique de la batterie 8. L'étape S117 comporte des sous-étapes S1171 et S1172. La sous-étape S1171 détermine une valeur de seuil de courant, appelé Ith, en fonction de la température Tbat. La valeur de seuil lth est lue dans une table de consultation mémorisée dans le 20 module de commande 6 à partir de la température Tbat, cette table de consultation contenant une pluralité de valeurs associées à différentes températures Tbat prédéterminés.
Le courant lth est ensuite transmis à la sous-étape S1172 qui effectue un calcul de comparaison entre le courant Ibat et la valeur de seuil lth déterminée. Si le calcul de comparaison résulte en un courant Ibat supérieur à lth, le module de commande 6 met fin au sous-module de traitement d'autorisation premier arrêt moteur ST2 à l'étape S119. Si le calcul de comparaison résulte en un courant Ibat inférieur ou égal à lth, le module de commande 6 commande, à une étape S118, le système d'arrêt/relance moteur 1 via le microprocesseur 4 pour autoriser un premier arrêt (FSA=1) du moteur thermique 14.
L'étape S118 comporte une sous-étape S1181. Le module de commande 6 autorise à la sous-étape S1181 un arrêt (FSA=1) du moteur thermique 14. Il est à noter que les étapes S112 à S115 peuvent être exécutées dans les différents modes de réalisation du procédé selon l'invention détaillés ci-après, à condition que le module de commande 6 comporte un sous-module de traitement d'autorisation arrêt moteur ST2 (FSA=1 et/ou SA=1). La figure 4 concerne un sous-module de traitement d'interdiction arrêt moteur ST3 du module de commande 6. Ce sous-module ST3 est activé pendant une phase de fonctionnement normal, à la suite d'une autorisation d'un arrêt (FSA=1 ou SA=1) du moteur thermique 14, et traite des étapes S120 à S123 du procédé de commande intervenant durant cette phase, pour interdire un arrêt (SA=O) du moteur thermique 14. Dans un mode particulier de réalisation du procédé, le module de commande 6 obtient à une étape S120 le courant Ibat et le transmet à une étape S121 de détermination de l'information d'état énergétique de la batterie 8. L'étape S121 comporte des sous-étapes S1211 et S1212. La sous-étape S1211 détermine un bilan énergétique de la batterie 8, appelé CB dans la suite de la description, en fonction du courant Ibat. Le bilan énergétique est déterminé par une somme d'une quantité d'énergie entrante et d'une quantité d'énergie sortante. Ces quantités d'énergie correspondent à une intégration du courant Ibat. En outre, un coefficient, appelé coefficient d'efficacité, peut être affecté à au moins une quantité d'énergie.
Il est à noter que le bilan énergétique CB est initialisé par le module de commande 6 quand une première autorisation d'arrêt (SA=1) est commandée par ce module de commande 6. Le module de commande 6 effectue ensuite un calcul de comparaison à la sous-étape S1212 entre le bilan énergétique CB déterminé et une valeur de seuil de bilan énergétique prédéterminée CBth2. Si le calcul de comparaison résulte en un bilan énergétique CB supérieur à CBth2, le module de commande 6 désactive le sous-module de traitement d'interdiction arrêt moteur ST3 à une étape S123. Si le calcul de comparaison résulte en un bilan énergétique CB inférieur ou égal à CBth2, le module de commande 6 commande, à une étape S122, le système d'arrêt/relance moteur 1 via le microprocesseur 4 pour interdire un arrêt (SA=O) du moteur thermique 14. L'étape S122 comporte une sous-étape S1221.
Le module de commande 6 interdit à la sous-étape S1221 un arrêt (SA=O) du moteur thermique 14. La figure 5 concerne un sous-module de traitement d'autorisation arrêt moteur ST4 du module de commande 6. Ce sous-module ST4 est activé pendant une phase de fonctionnement normal, à la suite d'une interdiction d'un arrêt du moteur (SA=O), et traite des étapes S124 à S129 du procédé de commande intervenant durant cette phase, pour autoriser un arrêt (SA=1) du moteur thermique 14. Dans un mode particulier de réalisation du procédé, le module de commande 6 obtient à une étape S124 la température Tbat et la transmet à une étape S125 de détermination de l'information d'état énergétique de la batterie 8. L'étape S125 comporte des sous-étapes S1251 et S1252. La sous-étape S1251 détermine une valeur de seuil de courant lth, en fonction de la température Tbat, le courant lth étant lu de la même manière que précédemment.
En outre, le module de commande 6 obtient à une étape S126 le courant Ibat et le transmet à la sous-étape S1252. La sous-étape S1252 effectue un calcul de comparaison entre le courant Ibat et la valeur de seuil lth déterminée. De plus, le courant Ibat obtenu à l'étape S126 est transmis à une étape S127 de détermination de l'information d'état énergétique de la batterie 8, cette étape S127 comportant des sous-étapes S1271 et S1272. La sous-étape S1271 détermine le bilan énergétique CB de la batterie 8 en fonction du courant Ibat obtenu.
La sous-étape S1272 effectue un calcul de comparaison entre le bilan énergétique CB déterminé et une valeur de seuil de bilan énergétique prédéterminée CBth3. Cette valeur de seuil CBth3 peut être supérieure à la valeur de seuil CBth2.
Si le calcul de comparaison de la sous-étape 1252 résulte en un courant Ibat supérieur à lth, le module de commande 6 met fin au sous-module de traitement d'autorisation arrêt moteur ST4 à une étape S129. Si le calcul de comparaison de la sous-étape 1272 résulte en un bilan énergétique CB inférieur à CBth3, le module de commande 6 désactive le sous- module de traitement d'autorisation arrêt moteur ST4 à l'étape S129. Si les calculs de comparaison effectués aux sous-étapes S1272 et S1252 résultent respectivement en un bilan énergétique CB supérieur ou égal à CBth3 et en un courant Ibat inférieur ou égal à lth, alors le module de commande 6 commande, à une étape S128, le système d'arrêt/relance moteur 1 via le microprocesseur 4 pour autoriser un arrêt (SA=1) du moteur thermique 14. L'étape S128 comporte une sous-étape S1281. Le module de commande 6 autorise à la sous-étape S1281 un arrêt (SA=1) du moteur thermique 14. Dans un autre mode particulier de réalisation d'un sous-module de traitement d'autorisation arrêt moteur ST5 du module de commande 6, illustré à la figure 6, ledit sous-module ST5 est activé pendant une phase de fonctionnement normal, à la suite d'une interdiction d'un arrêt du moteur (SA=O). Ledit sous-module ST5 traite des étapes S132 à S135 du procédé de commande intervenant durant cette phase, pour autoriser un arrêt (SA=1) du moteur thermique 14. Dans l'exemple considéré, le module de commande 6 obtient à une étape S132 le courant Ibat et le transmet à une étape S133 de détermination de l'information d'état énergétique de la batterie 8. L'étape S133 comporte des sous- étapes S1331 et S1332. La sous-étape S1331 détermine le bilan énergétique CB de la batterie 8 et le transmet à la sous-étape S1332. Le module de commande 6 effectue ensuite un calcul de comparaison à la sous-étape S1212 entre le bilan énergétique CB déterminé et une valeur de seuil de bilan énergétique prédéterminée CBth4. Cette valeur de seuil CBth4 peut être positive ou nulle. Si le calcul de comparaison résulte en un bilan énergétique CB inférieur à CBth4, le module de commande 6 désactive le sous-module de traitement d'autorisation arrêt moteur ST5 à une étape S135. Si le calcul de comparaison résulte en un bilan énergétique CB supérieur ou égal à CBth4, le module de commande 6 commande à une étape S134 le système d'arrêt/relance moteur 1 via le microprocesseur 4 pour autoriser un arrêt (SA=1) du moteur thermique 14.
L'étape S134 comporte une sous-étape S1341. Le module de commande 6 autorise à la sous-étape S1341 un arrêt (SA=1) du moteur thermique 14.
La figure 7 concerne un sous-module de traitement de demande relance moteur ST6 du module de commande 6. Ce sous-module ST6 est activé pendant une phase de fonctionnement normal, lorsque le moteur thermique 14 est arrêté, et traite des étapes S138 à S141 du procédé de commande intervenant durant cette phase, pour demander une relance (RR=1) du moteur thermique 14. Dans un mode particulier de réalisation du procédé, le module de commande 6 obtient à une étape S138 la tension Ubat et la transmet à une étape S139 de détermination de l'information d'état énergétique de la batterie 8. L'étape S139 comporte une sous-étape S1391.
La sous-étape S1391 effectue un calcul de comparaison entre la tension Ubat obtenue et une valeur de seuil de tension prédéterminée, appelée Uth. Par exemple la tension Uth peut être comprise entre 11,5V et 12V pour une batterie au plomb 14V. Si le calcul de comparaison résulte en une tension Ubat supérieure à Uth, le 15 module de commande 6 met fin au sous-module de traitement de demande relance moteur ST6 à une étape S141. Si le calcul de comparaison résulte en une tension Ubat inférieure ou égale à Uth, le module de commande 6 commande, à une étape 140, le système d'arrêt/relance moteur 1 via le microprocesseur 4 pour demander une relance 20 (RR=1) du moteur thermique 14. L'étape S140 comporte une sous-étape S1401. Le module de commande 6 autorise à la sous-étape S1401 une relance (RR=1) du moteur thermique 14.
Dans un autre mode particulier de réalisation d'un sous-module de traitement de demande relance moteur ST7 du module de commande 6, illustré à la figure 8, ledit sous-module ST7 est activé pendant une phase de fonctionnement normal, lorsque le moteur thermique 14 est arrêté, et traite des étapes S144 à S147 du procédé de commande intervenant durant cette phase, pour demander une relance (RR=1) du moteur thermique 14. Dans l'exemple considéré, le module de commande 6 obtient à une étape S144 le courant Ibat et le transmet à une étape S145 de détermination de l'information d'état énergétique de la batterie 8.
L'étape S145 comporte des sous-étapes S1451 et S1452. La sous-étape S1451 détermine le bilan énergétique CB de la batterie 8 et le transmet à la sous-étape S1452. Le module de commande 6 effectue ensuite un calcul de comparaison à la sous-étape S1452 entre le bilan énergétique CB déterminé et une valeur de seuil 15 de bilan énergétique prédéterminée CBthl. Cette valeur de seuil CBthl peut être inférieure à la valeur de seuil CBth2. Si le calcul de comparaison résulte en un bilan énergétique CB supérieur à CBthl, le module de commande 6 désactive le sous-module de traitement de demande relance moteur ST7 à une étape S147. 20 Si le calcul de comparaison résulte en un bilan énergétique CB inférieur ou égal à CBthl, le module de commande 6 commande à une étape S146 le système d'arrêt/relance moteur 1 via le microprocesseur 4 pour demander une relance (RR=1) du moteur thermique 14.
L'étape S146 comporte une sous-étape S1461. Le module de commande 6 autorise à la sous-étape S1461 une relance (RR=1) du moteur thermique 14. La figure 9 concerne un sous-module de traitement d'annulation demande relance moteur ST8 du module de commande 6. Ce sous-module ST8 est activé pendant une phase de fonctionnement normal, à la suite d'une demande d'une relance du moteur (RR=1), et traite des étapes S150 à S154 du procédé de commande intervenant durant cette phase, pour annuler cette demande de relance (RR=O) du moteur thermique 14.
Dans un mode particulier de réalisation du procédé, le module de commande 6 obtient à une étape S150 la température Tbat et la transmet à une étape S151 de détermination de l'information d'état énergétique de la batterie 8. L'étape S151 comporte des sous-étapes S1511 et S1512. La sous-étape S1511 détermine une valeur de seuil de courant lth, en fonction 15 de la température Tbat, le courant lth étant lu de la même manière que précédemment. En outre, le module de commande 6 obtient à une étape S152 le courant Ibat et le transmet à la sous-étape S1512. La sous-étape S1512 effectue un calcul de comparaison entre le courant Ibat et 20 la valeur de seuil lth déterminée. Si le calcul de comparaison résulte en un courant Ibat supérieur à lth, le module de commande 6 met fin au sous-module de traitement d'annulation demande relance moteur ST8 à une étape S154.
Si le calcul de comparaison résulte en un courant Ibat inférieur ou égal à lth, le module de commande 6 commande, à une étape S153, le système d'arrêt/relance moteur 1 via le microprocesseur 4 pour annuler une demande de relance (RR=O) du moteur thermique 14.
L'étape S153 comporte une sous-étape S1531. Le module de commande 6 annule à la sous-étape S1531 une relance (RR=O) du moteur thermique 14. Dans un autre mode particulier de réalisation d'un sous-module de traitement d'annulation demande relance moteur ST9 du module de commande 6, illustré à la figure 10, ledit sous-module ST9 est activé pendant une phase de fonctionnement normal, à la suite d'une demande d'une relance du moteur (RR=1). Ledit sous-module ST9 traite des étapes S157 à S160 du procédé de commande intervenant durant cette phase, pour annuler la demande de relance (RR=O) du moteur thermique 14.
Dans l'exemple considéré, le module de commande 6 obtient à une étape S157 le courant Ibat et le transmet à une étape S158 de détermination de l'information d'état énergétique de la batterie 8. L'étape S158 comporte des sous-étapes S1581 et S1582. La sous-étape S1581 détermine le bilan énergétique CB de la batterie 8 et le 20 transmet à la sous-étape S1582. Le module de commande 6 effectue ensuite un calcul de comparaison à la sous-étape S1582 entre le bilan énergétique CB déterminé et une valeur de seuil de bilan énergétique prédéterminée CBth5.
Cette valeur de seuil CBth5 peut être positive ou nulle. Si le calcul de comparaison résulte en un bilan énergétique CB inférieur à CBth5, le module de commande 6 désactive le sous-module de traitement d'annulation demande relance moteur ST9 à une étape S160.
Si le calcul de comparaison résulte en un bilan énergétique CB supérieur ou égal à CBth5, le module de commande 6 commande, à une étape S159, le système d'arrêt/relance moteur 1 via le microprocesseur 4 pour annuler une demande de relance (RR=O) du moteur thermique 14. L'étape S159 comporte une sous-étape S1591.
Le module de commande 6 annule à la sous-étape S1591 une relance (RR=O) du moteur thermique 14. 20
Claims (27)
1. Procédé de commande d'un système d'arrêt/relance moteur (1) équipant un véhicule automobile, le procédé comportant des étapes de: obtenir au moins un paramètre (Tbat, Ubat, Ibat) représentatif d'un état d'une unité de stockage d'énergie (8), déterminer une information d'état énergétique de l'unité de stockage d'énergie (8) à partir dudit au moins un paramètre obtenu (Tbat, Ubat, Ibat), et commander le système d'arrêt/relance moteur (1) en fonction de l'information d'état énergétique déterminée.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit paramètre comprend l'un au moins des paramètres suivants: 15 - une température (Tbat) de l'unité de stockage d'énergie (8), une tension (Ubat) de l'unité de stockage d'énergie (8), un courant (Ibat) de l'unité de stockage d'énergie (8).
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'étape de 20 déterminer l'information d'état énergétique comporte des sous- étapes de: déterminer un état de charge (SOC) en fonction de la tension (Ubat) et de la température (Tbat) de l'unité de stockage d'énergie (8), et comparer l'état de charge (SOC) déterminé à une valeur de seuil 10d'état de charge prédéterminée (SOCth).
4. Procédé selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que l'étape de déterminer l'information d'état énergétique comporte des sous-étapes de: déterminer une valeur de seuil de courant (Ith) en fonction de la température (Tbat) de l'unité de stockage d'énergie (8), et comparer le courant (Ibat) de l'unité de stockage d'énergie (8) à la valeur de seuil de courant (Ith) déterminée.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que l'étape de déterminer l'information d'état énergétique comporte des sous-étapes de: déterminer un bilan énergétique (CB) en fonction du courant (Ibat) de l'unité de stockage d'énergie (8), et comparer le bilan énergétique (CB) déterminé à une valeur de seuil de bilan énergétique prédéterminée (CBthl, CBth2, CBth3, CBth4, CBth5).
6. Procédé selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que l'étape de déterminer l'information d'état énergétique comporte une sous-étape de comparer la tension (Ubat) de l'unité de stockage d'énergie (8) à une valeur de seuil de tension prédéterminée (Uth). 32
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'étape de commander le système d'arrêt/relance moteur (1) comporte une sous-étape d'autoriser un arrêt du moteur.
8. Procédé selon les revendications 7 et 3, caractérisé en ce que la sous-étape d'autoriser un arrêt du moteur est réalisée lorsque l'état de charge (SOC) est supérieur ou égal à la valeur de seuil d'état de charge (SOCth) prédéterminée.
9. Procédé selon les revendications 7 et 4, caractérisé en ce que la sous-étape d'autoriser un arrêt du moteur est réalisée lorsque le courant (Ibat) de l'unité de stockage d'énergie (8) est inférieur ou égal à la valeur de seuil de courant (Ith) déterminée.
10. Procédé selon les revendications 7 et 5, caractérisé en ce que la sous-étape d'autoriser un arrêt du moteur est réalisée lorsque le bilan énergétique (CB) est supérieur ou égal à la valeur de seuil de bilan énergétique prédéterminée (CBth4).
11. Procédé selon les revendications 7, 5 et 4, caractérisé en ce que la sous-étape d'autoriser un arrêt du moteur est réalisée lorsque: le bilan énergétique (CB) est supérieur ou égal à la valeur de seuil de bilan énergétique prédéterminée (CBth3), etle courant (Ibat) de l'unité de stockage d'énergie (8) est inférieur ou égal à la valeur de seuil de courant (Ith) déterminée.
12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que l'étape de commander le système d'arrêt/relance moteur comporte une sous-étape d'interdire un arrêt du moteur.
13. Procédé selon les revendications 12 et 5, caractérisé en ce que la sous-étape d'interdire un arrêt du moteur est réalisée lorsque le bilan énergétique (CB) est inférieur ou égal à la valeur de seuil de bilan énergétique prédéterminée (CBth2).
14. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes sauf la revendication 4, caractérisé en ce que l'étape de commander le système d'arrêt/relance moteur comporte une sous-étape de demander une relance du moteur.
15. Procédé selon les revendications 14 et 6, caractérisé en ce que la sous-étape de demander une relance du moteur est réalisée lorsque la tension (Ubat) de l'unité de stockage d'énergie (8) est inférieure ou égale à une valeur de seuil de tension prédéterminée (Uth).
16. Procédé selon les revendications 14 et 5, caractérisé en ce que la sous- 34 étape de demander une relance du moteur est réalisée lorsque le bilan énergétique (CB) est inférieur ou égal à la valeur de seuil de bilan énergétique prédéterminée (CBth1).
17. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes sauf la revendication 6, caractérisé en ce que l'étape de commander le système d'arrêt/relance moteur comporte une sous-étape d'annuler une demande de relance du moteur.
18. Procédé selon les revendications 17 et 5, caractérisé en ce que la sous-étape d'annuler une demande de relance du moteur est réalisée lorsque le bilan énergétique (CB) est supérieur ou égal à la valeur de seuil de bilan énergétique prédéterminée (CBth5).
19. Procédé selon les revendications 17 et 4, caractérisé en ce que la sous-étape d'annuler une demande de relance du moteur est réalisée lorsque le courant (Ibat) de l'unité de stockage d'énergie (8) est inférieur ou égal à la valeur de seuil de courant (Ith) déterminée.
20. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étape de déterminer l'information d'état énergétique de l'unité de stockage d'énergie est précédée par une étape de comparer la température (Tbat) de l'unité de stockage d'énergie (8) à une valeur de seuilde température prédéterminée (Tth).
21. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes sauf la revendication 6, caractérisé en ce que l'étape de déterminer l'information d'état énergétique est précédée par des étapes de: déterminer .une tension de référence (Uref) en fonction de la température (Tbat) de l'unité de stockage d'énergie (8), et comparer la tension (Ubat) de l'unité de stockage d'énergie (8) à la tension de référence (Uref) déterminée.
22. Dispositif de commande (5) d'un système d'arrêt/relance moteur (1) apte à équiper un véhicule automobile, comprenant un module de commande (6), ledit module de commande (6) comportant: des moyens pour obtenir au moins un paramètre (Tbat, Ubat, Ibat) représentatif d'un état d'une unité de stockage d'énergie (8), des moyens pour déterminer une information d'état énergétique de l'unité de stockage d'énergie (8) à partir dudit au moins un paramètre obtenu (Tbat, Ubat, Ibat), et des moyens pour commander le système d'arrêt/relance moteur (1) en fonction de l'information d'état énergétique déterminée.
23. Dispositif (5) selon la revendication précédente, ledit module de commande 36 (6) est implanté au moins partiellement dans une unité de commande (4) et destiné à commander le système d'arrêt/relance moteur (1).
24. Dispositif (5) selon les revendications 22 ou 23, caractérisé en ce que les moyens pour obtenir au moins un paramètre (Tbat, Ubat, Ibat) représentatif d'un état d'une unité de stockage d'énergie comporte des capteurs (7) prévus pour obtenir l'un au moins des paramètres suivants: une température (Tbat) de l'unité de stockage d'énergie (8), une tension (Ubat) de l'unité de stockage d'énergie (8), un courant (Ibat) de l'unité de stockage d'énergie (8).
25. Système d'arrêt/relance moteur (1) comportant une machine électrique tournante (2), un convertisseur analogique numérique (3) réversible et des moyens de commande du dispositif de commande (5) selon l'une quelconque des revendications 22 à 24.
26. Système d'arrêt/relance moteur (1) selon la revendication 25, caractérisé en ce que la machine électrique tournante (2) est un alterno-démarreur.
27. Véhicule automobile comportant un système d'arrêt/relance moteur (1) selon les revendications 25 ou 26.20
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