FR2815401A1

FR2815401A1 - Dispositif, systeme et procede de refroidissement d'un fluide caloporteur

Info

Publication number: FR2815401A1
Application number: FR0013176A
Authority: FR
Inventors: Robert Yu
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 2000-10-13
Filing date: 2000-10-13
Publication date: 2002-04-19

Abstract

Dispositif de refroidissement 6 d'un fluide caloporteur par échange thermique avec un autre fluide, comprenant une entrée 27, une sortie 6a de fluide caloporteur, et une sortie auxiliaire 6b de telle sorte que le fluide caloporteur issu de la sortie auxiliaire 6b soit à une température inférieure à celle de la sortie principale 6a.

Description

Dispositif, système et procédé de refroidissement d'un fluide caloporteur.

La présente invention concerne un système de refroidissement pour véhicule à propulsion hybride.

Les véhicules à propulsion hybride comprennent en général un moteur thermique, un ou deux moteurs électriques, un générateur de tension électrique, et un ensemble de convertisseur électronique de puissance qui soit alimente le ou les moteurs électriques, soit charge les batteries, tous devant être refroidis afin de fonctionner dans les conditions pour lesquelles ils sont prévus. On cherche à profiter de cette double motorisation pour réduire au maximum la consommation et les émissions polluantes, de façon à rester en dessous des niveaux autorisés.

On a constaté que les plages de débit et de température du liquide de refroidissement sont très différentes pour un moteur électrique et pour un moteur thermique. Le liquide de refroidissement d'un moteur électrique a un débit de l'ordre de 100 à 500 1/heure à une température de 50 à 70 . Le liquide de refroidissement d'un moteur thermique a un débit qui peut être vingt fois supérieur, à une température de l'ordre de 100 à 1100 maximum. Ces différences de débit et de température rendent difficile l'utilisation d'un seul circuit et d'un seul radiateur fonctionnant dans des conditions optimales sur l'ensemble des situations rencontrées pour un véhicule à propulsion hybride.

Le document FR 2 748 428 (RENAULT) décrit un système de refroidissement pour véhicule à propulsion hybride comportant un moteur thermique et un moteur électrique, comprenant un liquide

caloporteur circulant dans les moteurs et dans un radiateur et des moyens pour que, le moteur thermique étant à l'arrêt et le moteur électrique étant en marche, le liquide caloporteur circule dans une première partie du radiateur seulement, et pour que, les deux moteurs étant en marche, le liquide caloporteur circule dans les deux parties du radiateur.

Toutefois, lorsque les deux moteurs sont en marche, le moteur électrique voit passer un liquide caloporteur à relativement haute température.

L'abrégé japonais 10 266 855 (TOYOTA) décrit un système de refroidissement comportant un radiateur, un vase d'expansion communs à un circuit dédié au moteur thermique et à un circuit dédié au moteur électrique. Le radiateur comprend deux entrées et deux sorties reliées à deux boîtes à eau dont l'une est divisée par une cloison. L'autre boîte à eau est dépourvue de cloison et les deux circuits sont en communication par son intermédiaire. Lors du fonctionnement, l'eau des deux circuits ne se mélange quasiment pas.

Toutefois, la chaleur dégagée par le moteur électrique ne peut pas servir à chauffer ou préchauffer ni le moteur thermique, ni l'habitacle du véhicule. La pompe du circuit du moteur électrique fonctionne tant que le moteur électrique est en service ce qui réduit la durée de vie de ladite pompe. Lorsque le moteur électrique n'est pas en service le radiateur qui lui est dédié ne sert à rien et ne profite pas au refroidissement du moteur thermique et réciproquement lorsque le moteur thermique n'est pas en service le radiateur qui lui est dédié ne sert à rien et ne profite pas au refroidissement du moteur électrique.

La présente invention propose de remédier aux limitations des techniques classiques en proposant un dispositif et un système de refroidissement fonctionnant de façon optimale dans tous les cas de figure et permettant de réduire la consommation d'énergie et les émissions polluantes.

La présente invention propose de réduire la durée de fonctionnement d'une pompe de circulation de fluide de refroidissement dans le moteur électrique.

La présente invention propose de maintenir le moteur

électrique à faible température.

Le dispositif de refroidissement d'un fluide caloporteur par échange thermique avec un autre fluide, selon un aspect de l'invention, comprend une entrée et une sortie de fluide caloporteur. Le dispositif comprend une sortie auxiliaire de telle sorte que le fluide caloporteur issu de la sortie auxiliaire soit à une température inférieure à celle de la sortie principale.

Dans un mode de réalisation de l'invention, le dispositif comprend une première portion disposée entre l'entrée et la sortie principale et une deuxième portion disposée entre l'entrée et la sortie auxiliaire, les deux portions étant intégrées en un corps de radiateur.

Dans un mode de réalisation de l'invention, la sortie principale et la sortie auxiliaire sont disposées à des extrémités opposées du dispositif.

Dans un autre mode de réalisation de l'invention, la sortie principale et la sortie auxiliaire sont disposées à la même extrémité du dispositif.

Le dispositif peut être pourvu d'une seule entrée ou de deux entrées proches, par exemple raccordées à la même boîte à eau.

Le trajet du fluide caloporteur est plus long entre l'entrée et la sortie auxiliaire qu'entre l'entrée et la sortie principale. En d'autres termes, le temps de séjour dans le dispositif du fluide caloporteur issu de la sortie auxiliaire est supérieur à celui du fluide caloporteur issu de la sortie principale.

Le système de refroidissement, selon un aspect de l'invention, est destiné à un véhicule à propulsion hybride comprenant un moteur thermique et au moins un moteur électrique. Le système est du type comprenant un fluide caloporteur apte à refroidir les moteurs thermique et électrique, un radiateur capable de refroidir le fluide caloporteur par échange thermique avec un courant d'air et comprenant une pluralité de canaux de refroidissement, une entrée et une sortie, une première conduite entre la sortie du radiateur et le moteur thermique et une deuxième conduite entre ledit moteur thermique et l'entrée du radiateur. Le radiateur comprend une sortie auxiliaire de telle sorte que le fluide caloporteur issu de la sortie auxiliaire soit à

une température inférieure à celle de la sortie principale reliée à la première conduite, ladite sortie auxiliaire étant reliée à une conduite de dérivation apte à refroidir le moteur électrique.

De préférence, la conduite de dérivation comprend une première branche connectée à la sortie auxiliaire et une deuxième branche connectée à une conduite en amont du moteur thermique.

De préférence, la première branche est apte à être connectée à la première conduite.

La première branche peut passer par le moteur électrique et une unité électronique de puissance du moteur électrique.

La première branche peut être équipée d'une pompe de circulation du fluide caloporteur.

Dans un mode de réalisation de l'invention, la deuxième branche est connectée à une conduite de sortie d'un radiateur de chauffage d'un habitacle de véhicule.

Dans un mode de réalisation de l'invention, la conduite de dérivation comprend une troisième branche connectée à la deuxième conduite.

Dans un mode de réalisation de l'invention, la conduite de dérivation comprend une quatrième branche connectée à la sortie du moteur thermique en amont d'un thermostat.

Dans un mode de réalisation de l'invention, les branches de la conduite de dérivation sont connectées entre elles par une vanne multivoies. Un thermostat peut être intégré à ladite vanne multi-voies. La vanne multi-voies peut comprendre un noyau de commande rotatif.

Dans un mode de réalisation de l'invention, ladite pompe de circulation du fluide caloporteur est entraînée par le moteur électrique.

Dans un autre mode de réalisation de l'invention, ladite pompe de circulation de fluide caloporteur est entraînée indépendamment du moteur électrique.

L'invention concerne également un véhicule comprenant un système de refroidissement tel que ci-dessus.

L'invention propose également un procédé de refroidissement pour véhicule à propulsion hybride comprenant un moteur thermique et au moins un moteur électrique refroidis par la circulation d'un fluide

caloporteur dans lesdits moteurs, un moyen d'échange thermique capable de refroidir le fluide caloporteur par échange thermique avec un autre fluide et pourvu d'une entrée et d'une sortie, procédé dans lequel le flux de fluide caloporteur se divise dans le moyen d'échange thermique entre une sortie principale et une sortie auxiliaire de telle sorte que le fluide caloporteur issu de la sortie auxiliaire présente une température inférieure à celle de la sortie principale, ladite sortie auxiliaire étant reliée à une conduite de dérivation apte à refroidir le moteur électrique.

Le refroidissement peut être effectué en série, le fluide caloporteur passant dans la conduite de dérivation passant ensuite dans le moteur thermique ce qui est préférable en cas de température élevée en sortie du moyen d'échange thermique.

Avantageusement, on fait varier le débit de fluide caloporteur dans la conduite de dérivation en fonction de la température en sortie du moyen d'échange thermique.

Dans un mode de réalisation de l'invention, en cas de température du fluide caloporteur insuffisante pour provoquer l'ouverture d'un thermostat disposé en sortie du moteur thermique, on fait circuler le fluide caloporteur dans la conduite de dérivation connectée de troisième part à l'entrée du moyen d'échange thermique, pour refroidir le moteur électrique en l'absence de circulation de fluide caloporteur dans le moteur thermique. Ce mode de fonctionnement peut aussi être adopté lorsque le moteur thermique est à l'arrêt.

Dans un mode de réalisation de l'invention, en cas de température du fluide caloporteur nettement inférieure à la température d'ouverture d'un thermostat disposé en sortie du moteur thermique, on fait circuler le fluide caloporteur dans la conduite de dérivation connectée de quatrième part à la sortie du moteur thermique en amont du thermostat, pour refroidir le moteur électrique tout en réchauffant le moteur thermique. On peut ainsi obtenir une montée en température plus rapide du moteur thermique lors de son démarrage et réduire la formation d'éléments polluants.

Ce mode de fonctionnement peut aussi être adopté lorsque le

moteur thermique est à l'arrêt, si la pompe associée au moteur thermique est à entraînement électrique ou si ladite pompe peut être bipassée. On peut ainsi préchauffer le moteur thermique.

L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée de quelques modes de réalisation pris à titre d'exemples nullement limitatifs et illustrés par les dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'un système de refroidissement selon un mode de réalisation de l'invention ;

- la figure 2 est une vue schématique d'un radiateur ; - les figures 3 à 8 sont des vues schématiques d'un système de refroidissement selon d'autres modes de réalisation de l'invention ; et - la figure 9 est une vue schématique d'un autre radiateur.

Pour simplifier notre description, le terme"moteur électrique"définit toutes les machines qui convertissent l'énergie électrique en énergie mécanique, ou de l'énergie mécanique en énergie

électrique, et le terme"électronique de puissance"définit l'ensemble des électroniques qui convertissent du courant alternatif en courant continu, du courant continu en courant alternatif, du courant de haute tension en courant de faible tension, ou encore du courant de faible tension en courant de haute tension.

Comme on peut le voir sur la figure 1, le système de refroidissement est associé à un moteur thermique 1 et à un moteur électrique 2 pourvu d'une unité électronique de puissance 3. Il est également prévu un radiateur de chauffage 4 permettant de chauffer l'habitacle du véhicule dans lequel est installé le système de refroidissement, ainsi qu'un échangeur 5 permettant de refroidir un fluide quelconque, par exemple l'huile de lubrification, l'huile de boîte de vitesses,... ou un organe quelconque, par exemple un palier de turbocompresseur,...

Le système de refroidissement comprend un radiateur 6 dont une sortie principale 6a est reliée à une conduite 7 et dont l'entrée est reliée à une conduite 8. La conduite 7 est reliée à une pompe 9 dont la sortie est reliée au moteur thermique 1. La pompe 9 peut être entraînée

par le moteur thermique 1 ou par un moteur électrique qui lui est dédié et qui n'a pas été représenté. La sortie du moteur 1 est pourvue d'un thermostat 10, lui-même relié à la conduite 8. Le radiateur 6 est généralement pourvu d'un ventilateur Il motorisé, apte à accélérer l'écoulement de l'air à travers ledit radiateur 6.

Le système de refroidissement comprend un capteur de température 12 disposé en sortie du moteur 1, immédiatement en amont du thermostat 10, un capteur de température 13 monté sur la conduite 7 à la sortie du radiateur 6, et une unité de commande 14 recevant des informations de température en provenance des capteurs 12 et 13. La liaison entre l'unité de commande 14 et les capteurs 12 et 13 peut être effectuée par des fils électriques dédiés ou par l'intermédiaire d'un bus de communication.

L'entrée du radiateur de chauffage 4 est reliée à une sortie du moteur thermique 1 et la sortie du radiateur 4 est reliée à la conduite 7. De même, l'entrée de l'échangeur 5 est reliée à une sortie du moteur thermique 1 et sa sortie est reliée à la conduite 7.

Le système de refroidissement comprend, en outre, une conduite de dérivation référencée 15 dans son ensemble et pourvue de plusieurs branches, et d'une vanne multi-voies 16 à laquelle sont reliées lesdites branches.

Plus précisément, une première branche 17 est reliée, d'une part à une sortie auxiliaire 6b du radiateur 6 et, d'autre part à la vanne multi-voies 16. La branche 17 passe par le moteur électrique 2 et par l'unité de puissance 3. La circulation du fluide de refroidissement dans ladite branche 17 permet de maintenir le moteur électrique 2 et l'unité de puissance 3 à une température de fonctionnement normale, si possible suffisamment basse pour que des composants industriels courants, tant électriques qu'électroniques, puissent être utilisés dans la construction de ces éléments.

Il est de plus prévu une pompe électrique 21 disposée sur la branche 7, commandée par l'unité de commande 14 et faisant circuler le fluide de refroidissement dans ladite branche 17. Une deuxième branche 18 est reliée à une extrémité à la première conduite 7 à proximité de la pompe 9 et à l'extrémité opposée à la vanne multi-

voies 16.

Une troisième branche 19 est reliée, d'une part à la conduite
8 et, d'autre part à la vanne multi-voies 16. Une quatrième branche 20 est reliée, d'une part à une sortie du moteur thermique 1 en amont du thermostat 10 et, d'autre part à la vanne multi-voies 16. La vanne multi-voies 16 est apte à mettre en communication les branches 17 et
18 en obturant les branches 19 et 20, à mettre en communication les branches 17 et 19 en obturant les autres branches et à mettre en communication les branches 17 et 20 en obturant les autres branches, et ce sur ordre de l'unité de commande 14 à laquelle elle est reliée.

En d'autres termes, la vanne multi-voies 16, qui est ici à quatre voies, a pour fonction d'assurer le passage sélectif du fluide de refroidissement entre la branche 17 et l'une des trois autres branches
18,19 ou 20.

En outre, la conduite de dérivation 15 comprend une cinquième branche 22 et une vanne 3 voies 23. La vanne 23 est montée sur la branche 17 à proximité de la sortie 6b du radiateur 6, en d'autres termes entre la sortie 6b et la pompe 21. La cinquième branche 22 est reliée, d'une part à la vanne 23 et, d'autre part à la conduite 7 en aval du capteur de température 13.

La structure du radiateur 6 est illustrée plus en détail sur la figure 2. Le radiateur 6 comprend une pluralité de tubulures parallèles et deux boîtes à eau 24 et 25 dans lesquelles débouchent les extrémités des tubulures. La boîte à eau 24 est divisée en une partie amont 24a et en une partie aval 24b par une cloison 26 formant séparation étanche. La partie amont 24a est reliée à une entrée 27 du radiateur 6. La partie aval 24b est reliée à la sortie principale 6a.

La boîte à eau 25 est divisée en une partie amont 25a et en une partie aval 25b par une cloison 28 formant séparation étanche. La partie amont 25a met en communication des tubulures reliées à la partie amont 24a et des tubulures reliées à la partie aval 24b. Le radiateur 6 est dit à circulation en U, la partie amont 25a formant le fond du U. La partie aval 25b est reliée à la sortie auxiliaire 6b. La partie aval 24b met en communication des tubulures reliées à la partie amont 25a et des tubulures reliées à la partie aval 25b.

Le fluide de refroidissement effectue, en traversant le radiateur 6, une première passe de la partie amont 24a de la boîte à eau 24 à la partie amont 25a de la boîte à eau 25, puis une deuxième passe de la partie amont 25a de la boîte à eau 25 à la partie aval 24b de la boîte à eau 24 et se divise en deux flux l'un passant par la sortie principale 6a, l'autre effectuant une troisième passe de la partie aval 24b de la boîte à eau 24 à la partie aval 25b de la boîte à eau 25. Ledit autre flux profite d'un échange thermique de plus longue durée et sort du radiateur 6 à une température inférieure à celle du flux passant par la sortie principale 6a. Dans certains cas l'un des flux peut être nul.

On peut donc maintenir le moteur électrique 2 et l'unité de puissance 3 à une température basse permettant la mise en oeuvre de composants industriels de grande série à bas coût.

Le fonctionnement du système de refroidissement est le suivant.

1) Moteur thermique 1 en marche.

Si la température de l'eau telle que mesurée par le capteur 12, est inférieure à une température prédéterminée Tel et qui est inférieure ou égale à la température Tot d'ouverture du thermostat 10,

généralement comprise entre 83 et 89OC, la vanne multi-voies 16 met en communication les branches 17 et 20 et permet de laisser passer le fluide de la branche 20 vers la branche 17. La pompe 21 est à l'arrêt.

Le fluide de refroidissement qui se trouve dans le moteur thermique 1 est soumis à une forte pression en raison de la pompe 9, pression supérieure à celle régnant dans la branche 17. La vanne 23 met en communication les branches 17 et 22 et permet de laisser passer le fluide de la branche 17 vers la branche 22. La vanne 23 coupe la sortie 6b.

Dans cet état, qui est celui d'un fonctionnement au démarrage du moteur thermique 1 ou à très faible charge, aucune énergie n'est consommée par la pompe 21 qui se trouve à l'arrêt. La chaleur dégagée par le fonctionnement du moteur électrique 2 et de l'unité de puissance 3 permet d'augmenter la température du moteur thermique 1 et donc de réduire la durée de sa montée en température, ce qui se traduit par la diminution de la quantité d'éléments polluants générée par la

combustion du moteur thermique 1. Le maintien à l'arrêt de la pompe 21 réduit sa durée de fonctionnement et permet donc une durée de vie globale plus longue.

Si le capteur 12 indique une température d'eau supérieure ou égale à la température Tel mais inférieure à la température Tot d'ouverture du thermostat 10, la vanne multi-voies 16 met en communication les branches 17 et 19. La pompe 21 est mise en marche à faible vitesse, par exemple avec une faible tension d'alimentation Ul.

La vanne 16 est maintenue comme précédemment ou au contraire coupe la branche 22 et ouvre la sortie 6b. Le moteur électrique 2 et son unité de puissance 3 sont alors refroidis au moyen du radiateur 6 dont la capacité d'échange thermique est largement supérieure, par exemple d'un facteur de l'ordre de 3 à 5, à la chaleur susceptible d'être dégagée par le moteur électrique 2 et son unité de puissance 3. La conduite 8, le radiateur 6 et la conduite 7 étant dimensionnés pour les forts débits de fluide de refroidissement nécessités par le moteur thermique 1, les pertes de charge sont faibles. L'énergie consommée par la pompe 21 est donc également faible. Son usure l'est également.

Si le capteur 12 indique une température d'eau supérieure ou égale à la température Tot, la vanne multi-voies 16 met en communication les branches 17 et 18. La pompe 21 est mise en marche. La vanne 23 coupe la branche 22 et ouvre la sortie 6b.

En d'autres termes, le débit de la sortie 6b du radiateur 6 passe par les branches 17 et 18. Le moteur électrique 2 et son unité de puissance 3 sont refroidis par du fluide de refroidissement à basse température.

De plus, on peut prévoir que si le capteur de température 13 à la sortie du radiateur 6 indique une température de fluide de refroidissement inférieure à une température prédéterminée T la pompe 21 fonctionne à faible débit, par exemple avec la faible tension d'alimentation U et que par contre si le capteur 13 indique une température supérieure à la température T la pompe 21 fonctionne à débit élevé, par exemple alimentée par une tension U2 supérieure à U, pour obtenir un débit plus fort dans la branche 17. On comprendra que Te2 est supérieure à Tot.

Bien entendu, l'unité de commande 14 du système de refroidissement peut commander le fonctionnement du ventilateur Il en fonction de la température mesurée par le capteur 13.

2) Moteur thermique 1 à l'arrêt, véhicule en tout électrique.

Si la température de l'eau mesurée par le capteur 12, est inférieure à la température Tel'la vanne multi-voies 16 met en communication les branches 17 et 20 et permet de laisser passer le fluide de la branche 17 vers la branche 20. La vanne 23 met en communication les branches 17 et 22 et permet de laisser passer le fluide de la branche 22 vers la branche 17. La vanne 23 coupe la sortie 6b. La pompe 21 est mise en marche à faible débit, par exemple alimentée par la tension U On peut ainsi chauffer le moteur thermique 1 et, si nécessaire, l'habitacle par le radiateur 4.

Si la température de l'eau mesurée par le capteur 12, est supérieure à la température Tel'la vanne multi-voies 16 met en communication les branches 17 et 19 et permet de laisser passer le fluide de la branche 17 vers la branche 19. La vanne 23 coupe la branche 22 et ouvre la sortie 6b. La pompe 21 est mise en marche à faible débit, par exemple alimentée par la tension U Ce mode permet un excellent refroidissement du moteur électrique 2 et de l'unité de puissance 3 car le fluide de refroidissement passe dans tout le radiateur 6 (trois passes).

On peut aussi obtenir une performance de refroidissement intermédiaire en ne faisant passer l'eau que dans la troisième passe du radiateur 6 à l'aide de la vanne multivoies 16 qui met en communication les branches 17 et 19. Cette configuration intermédiaire peut être intéressante pour réduire l'oscillation éventuelle de la température de l'eau lors de passage de la phase montée en température et chauffage à la phase super refroidissement décrites ci-dessus.

Si le capteur 13 indique une température supérieure à la température T 2, on met en marche le ventilateur 11, toutefois, ceci ne se produira que rarement d'ou une réduction de la durée de fonctionnement dudit ventilateur Il et une réduction de la consommation d'énergie.

3) Moteur électrique 2 à l'arrêt, sans la nécessité de refroidissement de composants électroniques.

La pompe 21 peut être mise en route pour faire passer du fluide de refroidissement dans la troisième passe et assurer ainsi un refroidissement d'appoint du moteur thermique. La vanne 16 met en communication les branches 17 et 18. La vanne 23 met en communication la branche 17 avec la sortie 6 b et obture la branche 22.

En variante, on peut prévoir de maintenir la pompe 21 à l'arrêt et de mettre en communication la branche 22 avec la sortie 6b et tout en obturant la branche 17 au moyen de la vanne 16.

Ainsi, la température d'eau à l'entrée du moteur électrique 2 et de l'unité électronique de puissance 3, reste très basse dans tous les cas de fonctionnement. Pour les cas où la température mesurée par le capteur 13 est supérieure à T 2, une augmentation du débit de la pompe 21 et/ou le déclenchement du ventilateur 11 permettent de maintenir cette température dans les limites souhaitées.

Grâce à l'invention, la pompe 21 a besoin d'une faible puissance, tourne moins vite et moins fréquemment. Dans un cas de fonctionnement, la pompe 21 est à l'arrêt. Dans deux autres cas de fonctionnement où le thermostat est fermé, la capacité d'échange thermique du radiateur 6, dimensionnée pour les pertes thermiques du moteur thermique 1, est largement excédentaire par rapport aux pertes thermiques du moteur électrique 2 et de l'unité électronique de puissance 3 et permet donc à la pompe 21 de fonctionner à faible débit. Enfin, les branches 17,18 et 19 sont connectées à des conduites 7 et 8 de fort diamètre, ce qui minimise la perte de charge subie par le fluide entraîné par la pompe 21.

On a supposé ci-dessus que la pompe 21 était entraînée par un moteur électrique indépendant. On peut également concevoir que la pompe 21 est entraînée par le moteur électrique de traction 2. Ceci est avantageux pour le coût et la durée de vie du système. En effet, une pompe électrique classique est généralement à courant continu. Par rapport à une pompe mécanique, le moteur électrique est le principal surcoût d'une pompe électrique et présente en général une durée de vie

nettement inférieure à celle de la pompe mécanique. Le fonctionnement du système est alors le suivant.

Si la température d'eau mesurée par le capteur 12 est inférieure à la température Tot d'ouverture du thermostat, les branches
17 et 19 sont mises en communication. Si la température d'eau mesurée par le capteur 12 est supérieure ou égale à la température Tot, et si le véhicule est en mode de traction électrique, moteur thermique
1 à l'arrêt, on maintient la communication de fluide entre les branches 17 et 19. Si la température de fluide de refroidissement mesurée par le capteur 12 devient supérieure ou égale à la température Top et si le moteur thermique est en fonctionnement, la vanne 16 met en communication les branches 17 et 18. En outre, si le capteur 13 mesure une température supérieure à la température prédéterminée Te2' le ventilateur 11 est mis en action, notamment si la vitesse du véhicule est faible, par exemple inférieure à une valeur comprise entre 60 et 80 km/h.

Sur la figure 3, est illustrée une variante dans laquelle le moteur électrique 2 et l'unité électronique de puissance 3 sont refroidis en parallèle, la branche 17 se divisant en une sous-branche 17a passant par le moteur électrique 2 et en une sous-branche 17b passant par l'unité électronique de puissance 3.

Sur la figure 4, est illustrée une variante dans laquelle la vanne 23 et la branche 22 sont supprimées. La branche 17 est en permanence en communication avec la sortie 6b. Cette variante économique est intéressante si le chauffage du moteur thermique 1 n'est pas prioritaire.

Sur la figure 5, est illustrée une variante proche de la précédente à ceci près que la branche 20 est supprimée. La vanne 16 est à trois voies. Cette variante économique est intéressante si le chauffage du moteur thermique 1 n'est pas prioritaire et si la durée de vie de la pompe 21 n'est pas critique, par exemple si la pompe 21 est entraînée par le moteur électrique 2.

Sur la figure 6, est illustrée une variante proche de celle de la figure 1. Le radiateur 6 est de type à deux passes avec une boîte à eau 24 dépourvue de cloison. Le fluide de refroidissement effectue une

passe entre l'entrée 27 et la sortie 6a.

Sur la figure 7, est illustrée une variante proche de celle de la figure 5 à ceci près que la branche 19 et la vanne 16 sont supprimées. Lorsque le thermostat 10 est fermé avec la pompe 21 en marche et pour certains régimes du moteur thermique 1, le fluide de refroidissement issu du radiateur 4 et de l'échangeur 5 peut entrer par la sortie 6a du radiateur 6, effectuer une passe, et ressortir par la sortie 6b. Le fluide de refroidissement issu de la branche 18 peut passer par la pompe 9 et le moteur thermique 1.

Sur la figure 8, est illustrée une variante proche de celle de la figure 7 à ceci près que la branche 18 est reliée à la conduite 7 plus près de la sortie 6a, en d'autres termes entre le capteur 13 et l'embranchement vers l'échangeur 5.

Sur la figure 9, est illustrée une variante de radiateur proche de celui de la figure 2, à ceci près que la boîte à eau 24 est divisée en trois parties amont 24a, centrale 24b, et aval 24c par des cloisons 26 et 29. La partie aval 24c est reliée à la sortie auxiliaire 6b. La partie aval 25b de la boîte à eau 25 met en communication des tubulures reliées à la partie centrale 24b et des tubulures reliées à la partie aval 24c. Le radiateur 6 est dit à quatre passes avec circulation en double U. On obtient une température à la sortie auxiliaire 6b encore plus basse.

La sortie principale 6a peut prévue pour un fonctionnement courant aux environs de 90 à 105OC, température souhaitée pour le moteur thermique, sans risque de surconsommation de carburant liée à une température trop faible. La sortie auxiliaire 6b peut prévoir pour un fonctionnement courant à une température nettement plus faible, permettant un bon rendement du moteur électrique et de l'unité électronique de puissance et leur construction à partir de composants standards bon marché.

Claims

REVENDICATIONS

1. Dispositif de refroidissement (6) d'un fluide caloporteur par échange thermique avec un autre fluide, comprenant une entrée (27) et une sortie (6a) de fluide caloporteur, caractérisé par le fait qu'il comprend une sortie auxiliaire (6b) de telle sorte que le fluide caloporteur issu de la sortie auxiliaire soit à une température inférieure à celle de la sortie principale.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend une première portion disposée entre l'entrée et la sortie principale et une deuxième portion disposée entre l'entrée et la sortie auxiliaire, les deux portions étant intégrées en un corps de radiateur.

3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que la sortie principale et la sortie auxiliaire sont disposées à des extrémités opposées du dispositif.

4. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que la sortie principale et la sortie auxiliaire sont disposées à la même extrémité du dispositif.

5. Système de refroidissement pour véhicule à propulsion hybride comprenant un moteur thermique (1) et au moins un moteur électrique (2), du type comprenant un fluide caloporteur apte à refroidir les moteurs thermique et électrique, un radiateur (6) capable de refroidir le fluide caloporteur par échange thermique avec un courant d'air et comprenant une pluralité de canaux de refroidissement, une entrée et une sortie, une première conduite (7) entre la sortie du radiateur et le moteur thermique et une deuxième conduite (8) entre ledit moteur thermique et l'entrée du radiateur, caractérisé par le fait que le radiateur (6) comprend une sortie auxiliaire (6b) de telle sorte que le fluide caloporteur issu de la sortie auxiliaire soit à une température inférieure à celle de la sortie principale (6a) reliée à la première conduite, ladite sortie auxiliaire étant reliée à une conduite de dérivation (15) apte à refroidir le moteur électrique.

6. Système selon la revendication 5, caractérisé par le fait

que la conduite de dérivation comprend une première branche (17) connectée à la sortie auxiliaire et une deuxième branche (18) connectée à une conduite en amont du moteur thermique.

7. Système selon la revendication 5 ou 6, caractérisé par le fait que la première branche (17) est apte à être connectée à la première conduite (7).

8. Système selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé par le fait que la conduite de dérivation comprend une troisième branche (19) connectée à la deuxième conduite.

9. Système selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé par le fait que la conduite de dérivation comprend une quatrième branche (20) connectée à la sortie du moteur thermique en amont d'un thermostat (10).

10. Système selon l'une quelconque des revendications 5 à 9, caractérisé par le fait que les branches de la conduite de dérivation sont connectées entre elles par une vanne multi-voies (16).

11. Véhicule comprenant un système selon l'une quelconque des revendications 5 à 10.

12. Procédé de refroidissement pour véhicule à propulsion hybride comprenant un moteur thermique, et au moins un moteur électrique, refroidis par la circulation d'un fluide caloporteur dans lesdits moteurs, un moyen d'échange thermique capable de refroidir le fluide caloporteur par échange thermique avec un autre fluide et pourvu d'une entrée et d'une sortie, dans lequel le flux de fluide caloporteur se divise dans le moyen d'échange thermique entre une sortie principale et une sortie auxiliaire de telle sorte que le fluide caloporteur issu de la sortie auxiliaire présente une température inférieure à celle de la sortie principale, ladite sortie auxiliaire étant reliée à une conduite de dérivation apte à refroidir le moteur électrique.