FR3026992A1 - Procede de pilotage d'un dispositif de charge de batterie, au regime moteur de ralenti - Google Patents

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Abstract

La présente invention a pour objet un procédé de pilotage d'un dispositif de charge de batterie entraîné par un moteur thermique dans un véhicule, pendant un régime moteur (Nidle) de ralenti, le dispositif de charge de batterie étant apte à fournir une puissance nominale à un régime moteur normal (Nidle_N) prédéterminé de ralenti, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : • Définir un premier seuil de couple maximal (Calt_Max1) consommé par dispositif de charge de batterie, admissible pendant ledit régime moteur (Nidle) de ralenti, • Pendant ledit régime moteur normal prédéterminé de ralenti, si le couple consommé (Calt) par le dispositif de charge de batterie atteint ledit premier seuil de couple maximal (Calt_Max1) consommé, alors abaisser la puissance électrique fournie par le dispositif de charge de batterie au-dessous de ladite valeur de puissance nominale, tout en maintenant une tension (Ualt) de consigne du dispositif de charge de batterie à une valeur supérieure à une tension de décharge de batterie, et • Maintenir simultanément ledit régime moteur (Nidle) de ralenti au dit régime moteur normal (Nidle_N) prédéterminé de ralenti.

Description

1 La présente invention se rapporte à un procédé de pilotage d'un dispositif de charge de batterie entraîné par un moteur thermique dans un véhicule, pendant un régime moteur de ralenti, le dispositif de charge de batterie étant apte à fournir une puissance nominale à un régime moteur normal prédéterminé de ralenti. On appelle régime moteur 5 de ralenti un mode de fonctionnement particulier du moteur dans lequel le régime moteur tourne au minimum pour éviter le calage, correspondant à un accélérateur pied levé et la transmission du véhicule non engagée. Dans ce mode de fonctionnement, le moteur génère assez de puissance pour tourner en douceur et faire fonctionner correctement les auxiliaires qui en dépendent (comme par exemple la pompe à eau, l'alternateur, ...). Pour 10 un véhicule particulier, le régime moteur de ralenti est habituellement compris entre 600 et 1000 tours par minute. L'art antérieur enseigne un tel procédé de pilotage d'un dispositif de charge de batterie, consistant à augmenter le régime moteur normal prédéterminé de ralenti jusqu'à un niveau donné de régime maximum de ralenti, lorsque la charge du dispositif de charge 15 de batterie, par exemple un alternateur, atteint un seuil de couple maximal admissible au régime moteur normal prédéterminé de ralenti. Un tel seuil de couple maximal est atteint la plupart du temps au régime de ralenti, par exemple par l'activation d'un auxiliaire par l'unité de contrôle moteur ou par le conducteur, et en tout cas par le pilotage de la charge de la batterie qui a comme consigne de maintenir toujours la batterie à son état de charge 20 maximal, phase de polarisation incluse. Donc, le régime moteur de ralenti augmentant, le couple produit par le moteur augmente, et la part de couple disponible augmente afin de permettre d'éviter le risque de calage. L'alternateur utilisant toujours la même puissance mécanique pour réaliser les besoins du réseau électrique. Si la charge de l'alternateur diminue pendant le régime maximum de ralenti, 25 c'est-à-dire que le couple moteur utilisé par l'alternateur pour produire l'énergie électrique utilisée par le réseau de bord diminue, jusqu'à atteindre une limite basse ou seuil de charge minimale admissible pour l'alternateur au régime maximum de ralenti, alors l'arrêt du régime maximum de ralenti est commandé par l'unité de contrôle moteur, ramenant ainsi le régime moteur de ralenti au régime moteur normal prédéterminé de ralenti.
30 Un tel procédé de pilotage d'un dispositif de charge de batterie, selon l'art antérieur, est par exemple représenté sur les figures 1A et 1 B, et sera décrit en détail plus loin. Ce procédé selon l'art antérieur présente des inconvénients, et notamment le fait que le régime de ralenti est toujours augmenté jusqu'à son maximum autorisé, même 3026992 2 dans le cas où une telle augmentation n'est pas justifiée. La consommation de carburant est de ce fait accrue au régime de ralenti d'une manière parfois non nécessaire. La présente invention propose de pallier cet inconvénient. Plus précisément, l'invention se rapporte à un procédé de pilotage d'un dispositif de charge de batterie entraîné par un moteur thermique dans un véhicule, pendant un régime moteur de ralenti, le dispositif de charge de batterie étant apte à fournir une puissance nominale à un régime moteur normal prédéterminé de ralenti, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - Définir un premier seuil de couple maximal consommé par dispositif de charge de batterie, admissible pendant ledit régime moteur de ralenti, - Pendant ledit régime moteur normal prédéterminé de ralenti, si le couple consommé par le dispositif de charge de batterie atteint ledit premier seuil de couple maximal consommé, alors abaisser la puissance électrique fournie par le dispositif de charge de batterie au-dessous de ladite valeur de puissance nominale, tout en maintenant une tension de consigne du dispositif de charge de batterie à une valeur supérieure à une tension de décharge de batterie, et - Maintenir simultanément ledit régime moteur de ralenti au dit régime moteur normal prédéterminé de ralenti. Selon l'invention, lorsque le couple consommé par le dispositif de charge dépasse le seuil de couple maximal consommé admissible, on décale le point de fonctionnement du dispositif de charge, par exemple en diminuant sa tension de consigne, de sorte que son couple consommé diminue. Le régime de ralenti n'est ainsi pas modifié, la batterie se charge moins, mais ne se décharge pas car la tension du dispositif de charge est maintenue au-dessus de la tension de décharge de la batterie. La consommation de carburant au régime de ralenti est ainsi diminuée en comparaison de l'art antérieur. D'un point de vue système, le dispositif de charge de la batterie, par exemple un alternateur, débite plus de courant que les auxiliaires n'en reçoivent, et le courant supplémentaire va dans la batterie : selon l'invention, c'est ce courant supplémentaire qui sera limité. Le rendement d'un moteur thermique étant moins bon au régime de ralenti, l'invention permet d'éviter de recharger la batterie dans de mauvaises conditions de rendement. Selon une caractéristique avantageuse, ledit premier seuil de couple maximal consommé par le dispositif de charge de batterie sera défini à partir d'un pourcentage du couple maximal pour la puissance théorique maximale que le dispositif de charge de batterie est capable de fournir, par exemple 90 %, ou à partir d'un seuil sur le couple moteur disponible empêchant tout risque de calage ou à-coups du moteur.
3026992 3 Selon une caractéristique avantageuse, le procédé selon l'invention comprend en outre les étapes suivantes : - Pendant ledit régime moteur normal prédéterminé de ralenti, si après avoir abaissé la puissance électrique fournie par le dispositif de charge de batterie au- 5 dessous de ladite valeur de puissance nominale, le couple consommé par le dispositif de charge de batterie atteint un deuxième seuil de couple maximal consommé, alors augmenter le régime moteur de ralenti au-dessus du régime moteur normal prédéterminé de ralenti, et - Définir un premier seuil de couple minimal consommé par le dispositif de charge 10 de batterie pendant un régime moteur de ralenti en augmentation, - Pendant ladite augmentation du régime moteur de ralenti, si le couple consommé par le dispositif de charge de batterie atteint ledit premier seuil de couple minimal consommé par le dispositif de charge de batterie, alors stopper l'augmentation du régime moteur de ralenti pour le stabiliser à un régime moteur de ralenti 15 augmenté à minima. Cette caractéristique permet de pallier à une insuffisance de l'activation de la première mesure consistant selon l'invention à abaisser la puissance fournie par le dispositif de charge. Si cette première mesure ne suffit pas, alors on augmente ensuite le régime de ralenti à un régime augmenté optimisé en fonction du besoin. Dès que le 20 couple consommé en diminuant suffisamment en raison de l'augmentation du régime, atteint le premier seuil de couple minimal consommé, on stoppe l'augmentation de régime de ralenti pour le stabiliser à un régime de ralenti, constant, augmenté à minima du besoin. Selon l'invention, le régime de ralenti n'est ainsi augmenté que si nécessaire, et moins longtemps que selon l'état de l'art décrit plus haut. La batterie se charge moins, 25 mais ne se décharge pas. La consommation de carburant est ainsi diminuée. Selon une caractéristique avantageuse, ledit premier seuil de couple minimal consommé sera défini à partir d'un pourcentage du couple maximal pour la puissance théorique maximale que le dispositif de charge de batterie est capable de fournir, par exemple 85 %, ou à partir d'un seuil sur le couple moteur disponible empêchant tout 30 risque de calage ou à-coups du moteur. Selon une caractéristique avantageuse, ledit deuxième seuil de couple maximal consommé est supérieur au dit premier seuil de couple maximal consommé. Selon une caractéristique avantageuse, le procédé selon l'invention comprend en outre l'étape suivante : 35 - Définir un deuxième seuil de couple minimal consommé par le dispositif de charge de batterie pendant un régime moteur de ralenti augmenté à minima, 3026992 4 - Pendant ledit régime moteur de ralenti augmenté à minima, si le couple consommé par le dispositif de charge de batterie atteint ledit deuxième seuil de couple minimal consommé par le dispositif de charge de batterie, alors abaisser le régime moteur de ralenti augmenté à minima, jusqu'au régime moteur normal 5 prédéterminé de ralenti. Cette caractéristique permet d'optimiser le maintien du régime de ralenti augmenté à minima, pendant le temps juste nécessaire, selon le besoin. La consommation de carburant due à l'augmentation du régime de ralenti est ainsi minimisée.
10 Selon une caractéristique avantageuse, ledit deuxième seuil de couple minimal consommé sera défini à partir d'un pourcentage du couple maximal pour la puissance théorique maximale que le dispositif de charge de batterie est capable de fournir, par exemple 90 %, ou à partir d'un seuil sur le couple moteur disponible empêchant tout risque de calage ou à-coups du moteur.
15 Selon une caractéristique avantageuse, ledit premier seuil de couple minimal consommé par le dispositif de charge de batterie est supérieur au dit deuxième seuil de couple minimal consommé par le dispositif de charge de batterie. Selon une caractéristique avantageuse, le procédé selon l'invention comprend en outre les étapes suivantes : 20 - Définir un troisième seuil de couple minimal consommé par le dispositif de charge de batterie pendant ledit régime moteur normal prédéterminé de ralenti, - Pendant ledit régime moteur normal prédéterminé de ralenti, si le couple consommé par le dispositif de charge de batterie atteint le troisième seuil de couple minimal, alors augmenter la puissance fournie par le dispositif de charge 25 de batterie jusqu'à la valeur de puissance nominale que le dispositif de charge de batterie est apte à fournir au régime moteur normal prédéterminé de ralenti. Cette caractéristique revient à supprimer l'abaissement de puissance appliqué au dispositif de charge pendant le régime de ralenti en cas d'atteinte du premier seuil de couple maximal consommé, conformément à l'invention. Le dispositif de charge retrouve 30 ainsi sa puissance nominale qu'il est apte à fournir au régime moteur normal prédéterminé de ralenti. Selon une caractéristique avantageuse, ledit troisième seuil de couple minimal consommé sera défini à partir d'un pourcentage du couple maximal pour la puissance théorique maximale que le dispositif de charge de batterie est capable de fournir, par 35 exemple 85%, ou à partir d'un seuil sur le couple moteur disponible empêchant tout risque de calage ou à-coups du moteur.
3026992 5 Selon une caractéristique avantageuse, lesdits deuxième et troisième seuils de couple minimal consommé par le dispositif de charge de batterie sont égaux ou sensiblement égaux. Selon une caractéristique avantageuse, l'abaissement de la puissance 5 électrique fournie par le dispositif de charge de batterie est obtenu au moyen d'un abaissement de sa tension de consigne. L'invention se rapporte également à un système de pilotage d'un dispositif de charge de batterie entraîné par un moteur thermique dans un véhicule, pendant un régime moteur de ralenti, ledit véhicule étant doté d'un capteur de courant de batterie, d'une unité 10 de contrôle moteur (ECU), et de moyens de commande du dispositif de charge, le système de pilotage étant caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour mettre en oeuvre un procédé selon l'invention tel que défini plus haut. Un procédé selon l'invention peut être simplement mis en oeuvre au moyen d'un logiciel implémenté dans l'unité de contrôle moteur minimisant ainsi le coût d'application d'un tel procédé.
15 D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront à la lecture qui suit d'exemples de modes de réalisation d'un procédé de pilotage d'un dispositif de charge de batterie entraîné par un moteur thermique dans un véhicule, pendant un régime moteur de ralenti, selon l'invention, accompagnée des dessins annexés, exemples donnés à titre illustratif non limitatif, dans lesquels : 20 - La figure 1A est un diagramme représentatif des courbes de la puissance fournie par l'alternateur et du couple consommé par ce dernier, et de régime de ralenti moteur conforme à un exemple de procédé suivant l'art antérieur de pilotage d'un dispositif de charge de batterie entraîné par un moteur thermique dans un véhicule, pendant un régime moteur de ralenti ; 25 - La figure 1B est un logigramme de déroulement du procédé selon l'art antérieur conforme à la figure lA ; - La figure 2 est un diagramme représentatif de l'évolution de certains paramètres du moteur pendant le régime moteur de ralenti, selon un premier exemple de procédé selon l'invention de pilotage d'un dispositif de charge de batterie 30 entraîné par un moteur thermique dans un véhicule ; - La figure 3 est un diagramme représentatif de l'évolution de certains paramètres du moteur pendant le régime moteur de ralenti, selon un deuxième exemple de procédé selon l'invention de pilotage d'un dispositif de charge de batterie entraîné par un moteur thermique dans un véhicule ; 35 - La figure 4 est un logigramme de déroulement des premier et deuxième exemples d'un procédé selon l'invention, conformes aux figures 2 et 3.
3026992 6 La figure 1A représente à un régime Nide de ralenti d'un moteur thermique, une échelle de temps t en abscisse, et plusieurs échelles en ordonnée correspondant chacune au paramètre respectif représenté, à savoir l'évolution du régime Nide de ralenti en tours par minute, l'évolution du couple Calt consommé sur le moteur par le dispositif de 5 charge, mesurée en équivalent couple en newtons-mètres, l'évolution de la puissance électrique Pait fournie par l'alternateur propre à la charge de la batterie et aux consommateurs électriques mesurée en Watts, l'évolution de la tension Ubatt de la batterie en volts. Sur la figure 1A, le dispositif de charge est par exemple un alternateur. Le couple Calt se décompose en deux parties, Cbat représentant la part de 10 couple consommé par l'alternateur propre à la charge de la batterie, et Caux la part de couple consommé par l'alternateur propre à l'alimentation des consommateurs électriques. Le couple Cbat est lié à l'énergie consommée par la batterie au régime de ralenti. Lorsque la batterie est chargée à son maximum, elle consomme toujours du courant pour maintenir sa charge à son maximum.
15 A but illustratif, on a représenté sur la figure 1A les évolutions des composantes Pbat et PAux des puissances fournies par l'alternateur nécessaires respectivement à la recharge de la batterie et à l'alimentation des auxiliaires électriques. On a représenté également sur la figure lA : - Un seuil de couple maximal Calt Max de l'alternateur consommé sur le moteur, 20 admissible au régime moteur normal Nidle N prédéterminé de ralenti, et - Un seuil de couple minimal Calt Min de l'alternateur consommé sur le moteur, admissible au régime maximum Nidie Max de ralenti. Comme représenté sur la figure 1A, le moteur tourne au régime moteur normal N'aie N prédéterminé de ralenti qui est programmé par l'unité de contrôle moteur, 25 par exemple 800 tr/mn, puis à l'instant t1, le couple Calt de l'alternateur consommé sur le moteur atteint le seuil de couple maximal Calt Max consommé, par exemple par l'activation d'un nouveau consommateur électrique, ce qui déclenche de la part de l'unité de contrôle moteur la commande de l'augmentation du régime moteur Nide de ralenti jusqu'à atteindre progressivement mais en un seul incrément le régime moteur maximum Nide Max 30 prédéterminé de ralenti, par exemple 1000 tr/mn, à l'instant Le régime maximum Nidle Max de ralenti reste ensuite constant jusqu'à ce que le couple Calt de l'alternateur consommé sur le moteur propre à la charge de la batterie et aux consommateurs électriques atteigne le seuil de couple minimal Calt Min consommé par l'alternateur admissible au régime moteur maximum Nidie Max de ralenti, ce qui se produit à l'instant t2. A 35 cet instant t2, l'unité de contrôle moteur commande alors la suppression du régime maximum Nidie Max de ralenti, et le moteur retourne ainsi au régime moteur normal Nidle N prédéterminé de ralenti. Entre les instants t1 et t2, on remarque sur la figure 1A que le 3026992 7 couple Calt consommé diminue à partir de l'instant t1 en raison de l'augmentation du régime moteur Nide de ralenti pour se stabiliser à l'instant t'l d'atteinte du régime maximum Nidie Max de ralenti, où ce couple devient constant jusqu'à l'instant t", où une puissance consommée par les auxiliaires en diminution entraîne alors à nouveau une 5 diminution du couple Calt. A partir de l'instant t2, le couple Calt augmente car le régime moteur Nide de ralenti diminue. La tension Ubatt de la batterie est maintenue constante par la tension imposée par l'alternateur durant tout le régime de ralenti, comme représenté sur la figure 1A. Selon l'art antérieur tel que décrit, le régime de ralenti est toujours augmenté jusqu'à son maximum autorisé ou prédéterminé, même si l'état de charge de la 10 batterie ne le justifie pas. Le logigramme représenté sur la figure 1B illustre l'exemple décrit du procédé de l'art antérieur selon la figure 1A, qui comprend donc les étapes suivantes : - Etape 1 : le moteur tourne au régime moteur normal Nidle N prédéterminé de ralenti. De manière conventionnelle, l'alternateur fournit à ce régime moteur Nidie N 15 de ralenti une valeur de puissance donnée selon son diagramme de fonctionnement pris à la tension Ubatt que l'on assimile dans l'exemple de l'art antérieur décrit à la tension de l'alternateur, à une température donnée et pour un courant de sortie donné ; - Etape 2 : lorsque le couple courant Calt de l'alternateur consommé sur le moteur 20 pendant le régime moteur normal Nidle N prédéterminé de ralenti atteint le seuil de couple maximal Calt Max admissible consommé sur le moteur ; alors - Etape 3 : le régime moteur normal Nidle N prédéterminé de ralenti est augmenté d'un nombre de tours donné, pour atteindre le régime moteur maximum Nidie Max de ralenti ; 25 - Etape 4 : lorsque le couple courant Calt de l'alternateur consommé sur le moteur pendant ce régime moteur maximum Nide Max de ralenti diminue pour atteindre le seuil de couple minimal Calt Min admissible, alors l'unité de contrôle moteur supprime l'augmentation de régime de ralenti, et le régime moteur Nide de ralenti décroît en conséquence jusqu'au régime moteur normal Nide N prédéterminé de 30 ralenti. Un premier exemple de mode de réalisation d'un procédé selon l'invention va maintenant être décrit avec l'aide de la figure 2. Pour cet exemple, les références des éléments identiques à ceux utilisés pour la description de l'exemple selon l'art antérieur seront réutilisées. Le dispositif de charge de la batterie est par exemple un alternateur. Le 35 véhicule est équipé de manière connue d'un capteur de courant de batterie, d'une unité de contrôle moteur, et de moyens de commande de l'alternateur par exemple en tension ou en modulation de largeur d'impulsion (PWM pour « Pulse Width Modulation » en 3026992 8 anglais) par l'unité de contrôle moteur. Le capteur de courant de batterie permet à l'unité de contrôle moteur de déterminer si la batterie est en état de charge ou de décharge via le sens du courant de batterie. L'unité de contrôle moteur dispose par ailleurs de manière connue d'un moyen d'évaluation du couple consommé par l'alternateur.
5 La figure 2 représente à un régime Nide de ralenti du moteur thermique, une échelle de temps t en abscisse en secondes, et plusieurs échelles en ordonnée correspondant chacune au paramètre respectif représenté, à savoir l'évolution du régime Nidle de ralenti en tours par minute, l'évolution de la puissance électrique Palt fournie par l'alternateur se décomposant en deux parties, à savoir Pbat la part propre à la charge de la 10 batterie et Paux la part propre aux consommateurs électriques, mesurée en Watts, l'évolution du couple Calt de l'alternateur consommé sur le moteur, se décomposant en deux parties, à savoir Cbat la part de couple consommée par l'alternateur propre à la charge de la batterie, et Caux la part de couple consommée par l'alternateur propre à l'alimentation des consommateurs électriques (Calt = Cbat + Caux). Les grandeurs de couple 15 sont mesurées en équivalent couple en newtons-mètres. La figure 2 représente également l'évolution de la tension de consigne de l'alternateur Liait en volts que l'on assimile dans l'exemple sensiblement à la tension Ubatt de la batterie. La part Cbat de couple consommé par l'alternateur propre à la charge de la batterie est directement reliée à l'énergie consommée par la batterie au régime de ralenti.
20 On a représenté en outre sur la figure 2 : - La tension normale Ualt N de consigne de l'alternateur pendant le régime moteur normal Nide N prédéterminé de ralenti, - La tension minimale Ualt Min de consigne de l'alternateur pendant le régime moteur normal Nielle N prédéterminé de ralenti, 25 - Un premier seuil de couple maximal Calt Maxi admissible consommé par l'alternateur au régime moteur normal N'aie N prédéterminé de ralenti, et - Un troisième seuil de couple minimal Calt min3 admissible consommé par l'alternateur, fonctionnant à sa tension minimale Ualt Min de consigne. Ce troisième seuil de couple minimal Calt min3 peut représenter, par exemple, 60 % du couple 30 théorique maximal produit par l'alternateur au régime de ralenti moteur Nidle N. Comme représenté sur la figure 2, selon l'invention, le moteur tourne au régime moteur normal Nidle N prédéterminé de ralenti programmé par l'unité de contrôle moteur, par exemple 800 tr/mn, et l'alternateur fournit une puissance nominale à ce régime moteur normal Nidle N prédéterminé de ralenti avec une tension de consigne Ualt N 35 normale, par exemple 14 Volts. Cette valeur de puissance nominale que l'alternateur est apte à fournir à un régime moteur normal Nidle N prédéterminé de ralenti est enregistrée dans l'unité de contrôle moteur. Le premier seuil de couple maximal Calt Maxi consommé 3026992 9 par l'alternateur, admissible pendant le régime moteur de ralenti N'ale N a été enregistré dans l'unité de contrôle moteur. Ce premier seuil Calt maxi est déterminé comme étant la limite maximum admissible de couple prélevé par l'alternateur sur le moteur thermique qui respecte la stabilité du régime ralenti, c'est-à-dire qui limite les oscillations de régime 5 moteur, par exemple en tolérant des oscillations maximales de 30 tours par minute par seconde. Dans ces conditions, à l'instant tl, le couple Calt consommé par l'alternateur utilisé pour alimenter les auxiliaires électriques et la recharge de la batterie atteint dans l'exemple le premier seuil de couple maximal Calt maxi. Une telle limite est atteinte par 10 exemple par l'activation d'un nouveau consommateur électrique, par exemple les phares ou les essuie-glaces. L'atteinte du premier seuil de couple maximal Calt Maxi déclenche alors de la part de l'unité de contrôle moteur la commande d'un abaissement de la puissance électrique fournie par l'alternateur, au-dessous de la valeur de puissance nominale, sans requête de la part de la stratégie de contrôle de l'alternateur de 15 modification de la valeur du régime ralenti. Cet abaissement de la puissance électrique fournie par l'alternateur est par exemple obtenue en diminuant avantageusement la tension de consigne Uait de l'alternateur tout en maintenant cette tension de consigne Uait à une valeur supérieure à une tension de décharge de batterie. A cet effet, l'unité de contrôle moteur mesure le 20 courant de batterie au moyen du capteur de courant de la batterie, et baisse la consigne alternateur de manière à réduire le courant de charge de la batterie sans l'annuler afin de garantir d'éviter une décharge de la batterie (inversion du sens du courant batterie). On peut considérer à titre d'exemple qu'une batterie normalement chargée correspond à un état de charge de l'ordre de 70 % de sa charge maximale. Dans la mesure où l'alternateur 25 serait piloté par l'unité de contrôle moteur en pourcentage de fonctionnement, via un signal PWM modulable en largeur d'impulsion (MLI), la diminution de la tension de consigne Uait de l'alternateur serait convertie en rapport cyclique équivalent du signal PWM, selon tout moyen connu. La tension de consigne de l'alternateur est par exemple réduite à une tension 30 de consigne minimale Ualt Min comprise entre 11,8 volts et 13 Volts qui est une tension suffisante pour maintenir la charge de la batterie à une valeur normale, de l'ordre de 70 (3/0 de la charge maximale de la batterie, et suffisante pour alimenter correctement tous les auxiliaires électriques connectés à l'alternateur. Rappelons que cette tension de consigne minimale Ualt Min est déterminée par l'unité de contrôle moteur au moyen du capteur de 35 courant batterie de telle sorte qu'il reste un courant de charge minimal vers la batterie nécessaire et suffisant afin d'éviter une décharge de cette dernière. La tension de consigne minimale Ualt Min reste de préférence légèrement au-dessus de la plage de 3026992 10 tension de polarisation de la batterie afin d'éviter une décharge de cette dernière. La diminution de consigne de la tension de l'alternateur décale son point de fonctionnement en diminuant corrélativement son courant de sortie, à vitesse de rotation constante, et diminue ainsi sa charge. Cette diminution de tension à vitesse constante de l'alternateur 5 engendre une diminution du couple moteur consommé Calt par l'alternateur, comme représenté sur la figure 2. Cela revient à minimiser la composante Cbat du couple consommé. La tension de consigne minimale Liait Min reste ensuite maintenue jusqu'à ce que le couple Calt consommé par l'alternateur atteigne le cas échéant le troisième seuil de couple minimal Calt min3 admissible pour l'alternateur selon la tension de consigne 10 minimale Uait min, le régime de ralenti étant toujours calé au régime moteur normal Nidle N prédéterminé de ralenti, ce qui se produit à l'instant t2. Ce couple atteint le seuil de couple minimal Calt min3 admissible par exemple lorsqu'un ou des consommateurs électriques consomment moins d'énergie électrique. A cet instant t2, l'unité de contrôle moteur commande alors l'augmentation de 15 la tension de consigne Ualt de l'alternateur jusqu'à la valeur de tension de consigne Liait N normale, le moteur restant toujours maintenu au régime moteur normal Nide N prédéterminé de ralenti, comme représenté sur la figure 2. Le couple Cbat consommé par l'alternateur propre à la charge de la batterie après l'instant t2 peut croître comme représenté, toujours pendant le régime de ralenti, et si le couple consommé global Calt 20 atteint le premier seuil de couple maximal Calt Maxi, la tension de consigne de l'alternateur pourra être abaissée à nouveau, tout en maintenant le régime moteur de ralenti à sa valeur normale Nidle N. Ainsi, durant la totalité de la phase de ralenti moteur, le régime moteur aura été maintenu au régime moteur normal Nidle N prédéterminé de ralenti, réalisant ainsi une économie de carburant. La batterie se charge moins, mais ne se 25 décharge pas. Un deuxième exemple de mode de réalisation d'un procédé selon l'invention va maintenant être décrit avec l'aide de la figure 3. L'exemple de la figure 3 s'inscrit dans un cas particulier de l'exemple de la figure 2, et comprend une augmentation du régime moteur de ralenti. Aussi, les éléments repris de cette figure 2 ont les mêmes références 30 sur la figure 3. La figure 3 reprend donc le même axe des abscisses, le même axe des ordonnées, et les mêmes paramètres moteurs représentés. On se réfèrera à la description faite plus haut de la figure 2 pour ces éléments. Les références de temps sur l'axe des abscisses étant chronologiques, l'évènement se produisant à l'instant t6 sur la figure 3 correspond à l'évènement se produisant à l'instant t2 sur la figure 2. Des 35 événements supplémentaires qui seront détaillés ci-après ont été représentés sur l'axe des abscisses de la figure 3, se produisant aux instants t2, t3, t4, et t5. On a représenté en outre sur la figure 3 : 3026992 11 - Un deuxième seuil de couple maximal Calt Max2 consommé par l'alternateur, admissible pour requérir une demande d'augmentation du régime moteur Nide de ralenti, qui est enregistrée dans l'unité de contrôle moteur ; ce deuxième seuil de couple maximal Calt Max2 est défini de telle sorte que l'augmentation du régime de 5 ralenti soit nécessaire et suffisante en fonction du besoin, et peut représenter, par exemple, 90% du couple théorique maximal produit par l'alternateur à ce régime de rotation moteur Nide de ralenti ; ce deuxième seuil de couple maximal Calt Max25 s'il n'est pas respecté, risque de diminuer la part du couple consommé par l'alternateur pour la recharge minimale de la batterie, et provoquer, de ce fait, 10 une décharge batterie ; - Un premier seuil de couple minimal Calt Minl consommé par l'alternateur, admissible pour stopper l'augmentation du régime moteur Nide de ralenti, qui est enregistrée dans l'unité de contrôle moteur ; ce premier seuil Calt Uni est défini de telle sorte que l'augmentation du régime de ralenti soit nécessaire et suffisante 15 en fonction du besoin, et peut représenter, par exemple, 85 % du couple théorique maximal produit par l'alternateur à ce régime Nide de rotation moteur ; - Un deuxième seuil de couple minimal Calt Ming consommé par l'alternateur, admissible pour démarrer la suppression de l'augmentation du régime moteur Nidle de ralenti, pour un retour du régime de ralenti Nide au régime moteur normal Nidle N 20 prédéterminé de ralenti, qui est enregistrée dans l'unité de contrôle moteur ; ce deuxième seuil Calt Min2 est défini de telle sorte que la suppression de l'augmentation du régime de ralenti soit nécessaire et suffisante en fonction du besoin, et peut représenter, par exemple, 80 % du couple théorique maximal produit par l'alternateur à ce régime de rotation moteur Nide de ralenti ; 25 - A l'instar de l'exemple de la figure 2, le troisième seuil de couple minimal Calt Min3 de l'alternateur, admissible pour un retour de la consigne de commande de l'alternateur à sa valeur prédéterminée de ralenti, qui est également enregistrée dans l'unité de contrôle moteur ; ce troisième seuil Calt min3 peut représenter, par exemple, 60 % du couple théorique maximal produit par l'alternateur à ce régime 30 de rotation moteur Nide de ralenti. Comme pour l'exemple de la figure 2, à l'instant t1, le couple Calt de l'alternateur propre à la charge de la batterie et à l'alimentation des auxiliaires électriques atteint le premier seuil de couple maximal Calt Maxi, ce qui déclenche de la part de l'unité de contrôle moteur la commande d'un abaissement de la puissance fournie par 35 l'alternateur au-dessous de la valeur de puissance nominale, par exemple en diminuant avantageusement la tension de consigne Uait de l'alternateur tout en maintenant cette tension de consigne Uait à une valeur supérieure à une tension de décharge de batterie.
3026992 12 A la différence de la figure 2, dans l'exemple de la figure 3, à partir de l'instant t1 ou la tension de consigne de l'alternateur a été abaissée, le couple consommé Cait par l'alternateur décroît puis s'accroît successivement, par exemple par l'activation de nouveaux consommateurs électrique, ou une consommation électrique accrue des 5 consommateurs activés existants. A l'instant t2 successif à t1, le couple Cait consommé par l'alternateur atteint un deuxième seuil de couple maximal Calt Max2 consommé, de préférence fixé supérieur au premier seuil de couple maximal Calt Maxl consommé, comme représenté sur la figure 3. A cet instant t2, le régime moteur Nide de ralenti est alors augmenté au-dessus 10 du régime moteur normal Nide N prédéterminé de ralenti. L'augmentation du régime moteur Nide de ralenti décale le point de fonctionnement de l'alternateur et diminue ainsi le couple moteur qu'il consomme à courant de sortie constant. Le couple consommé Calt par l'alternateur diminue, comme représenté entre les instants t2 et t3. Lorsque le couple consommé Calt par l'alternateur atteint le premier seuil de couple consommé minimal 15 Calt Minl par l'alternateur, admissible pour stopper l'augmentation du régime moteur Nide de ralenti, ce qui est réalisé à l'instant t3 sur la figure, l'augmentation du régime de ralenti est alors stoppée et le régime moteur N,die de ralenti est stabilisé à un régime moteur Nide Inc de ralenti augmenté à minima. Le couple consommé Calt par l'alternateur peut diminuer à partir de l'instant t3, 20 par exemple si la consommation électrique globalement diminue, comme représenté dans l'exemple entre t3 et t4, pour atteindre à l'instant t4 le deuxième seuil de couple consommé minimal Calt Min2 par l'alternateur, admissible pour un retour du régime de ralenti Nide au régime moteur normal Nidle N prédéterminé de ralenti. A l'instant t4, l'unité de contrôle moteur commande donc une baisse du régime moteur N,die de ralenti, de la valeur du 25 régime moteur Nidle Inc de ralenti augmenté à minima à la valeur du régime moteur normal Nidle N prédéterminé de ralenti, comme représenté. Cette baisse de régime est représentée sur la figure 3 entre les instants t4 et t5. A l'instant t5, le régime de ralenti moteur retourne à sa valeur Nide N prédéterminée de ralenti. Après l'instant t4, le régime moteur de ralenti baisse progressivement, et le 30 couple consommé Calt par l'alternateur évolue selon la nécessité de tous les consommateurs électriques. Si le couple consommé Calt par l'alternateur augmente pour atteindre (non représenté) une deuxième fois par exemple le deuxième seuil de couple maximal Calt Max2 consommé, le procédé reprend comme à partir de l'instant t2, c'est-à-dire que le ralenti est une nouvelle fois augmenté en fonction du besoin, stabilisé, puis ramené 35 à sa valeur normale Nide N. Si après l'instant t5, le régime de ralenti atteint le troisième seuil de couple consommé minimal Calt min3 par l'alternateur pendant le régime moteur normal Nidle N 3026992 13 prédéterminé de ralenti, et l'alternateur fonctionnant à sa tension minimale liait Min de consigne, alors l'unité de contrôle moteur commande l'augmentation de la puissance fournie par l'alternateur jusqu'à la valeur de puissance nominale que le dispositif de charge de batterie est apte à fournir au régime moteur normal Nidle N prédéterminé de 5 ralenti. Le troisième seuil de couple consommé minimal Calt m,n3 admissible par l'alternateur pour cet exemple est le même que pour l'exemple de la figure 2. Sur la figure 3, ce troisième seuil de couple consommé minimal Calt Min3 est atteint à l'instant t6 comme représenté. L'unité de contrôle moteur augmente alors à l'instant t6 la puissance fournie par l'alternateur jusqu'à la valeur de puissance nominale 10 que le dispositif de charge de batterie est apte à fournir au régime moteur normal Nielle N prédéterminé de ralenti. On remarque que dans cet exemple, le régime de ralenti n'est modifié que si c'est nécessaire, et moins longtemps que dans l'état de l'art. La consommation de carburant est ainsi diminuée. De préférence, le premier seuil de couple consommé minimal Calt mini par 15 l'alternateur est supérieur au deuxième seuil de couple consommé minimal Calt Ming par l'alternateur. Le deuxième Calt Min2 est supérieur au troisième seuil Calt Min3- Le logigramme représenté sur la figure 4 illustre un procédé combinant les deux exemples décrits du procédé selon l'invention illustré avec les figures 2 et 3, qui comprend donc les étapes suivantes : 20 - Etape 10 : le moteur tourne au régime moteur normal Nidle N prédéterminé de ralenti. De manière conventionnelle, l'alternateur fournit à ce régime moteur Nielle N de ralenti une valeur de puissance nominale, à la tension de consigne normale Uait N, à une température donnée et pour un courant de sortie de l'alternateur donné ; 25 - Etape 20 : lorsque le couple consommé courant Calt par l'alternateur pendant le régime moteur normal Nide N prédéterminé de ralenti atteint le premier seuil de couple maximal Calt Maxi consommé admissible, alors - Etape 30 : abaisser la puissance fournie par l'alternateur au-dessous de la valeur de puissance nominale, par exemple par un abaissement de la tension de 30 consigne de l'alternateur de la tension normale Uait N de consigne à la tension minimale Ualt Min de consigne, tout en maintenant une tension Liait de consigne de l'alternateur à une valeur supérieure à une tension de décharge de batterie, et maintenir simultanément le régime moteur N,die de ralenti au régime moteur normal Nidle N prédéterminé de ralenti, 35 - Etape 40 : lorsque le couple consommé courant Calt par l'alternateur pendant le régime moteur normal Nielle N prédéterminé de ralenti atteint le deuxième seuil de couple Calt Max2 maximal consommé admissible, alors 3026992 14 - Etape 50 : le régime moteur normal Nidle N prédéterminé de ralenti est augmenté progressivement, - Etape 60 : lorsque le couple consommé courant Calt de l'alternateur pendant cette augmentation du régime moteur de ralenti atteint le premier seuil de couple 5 minimum Calt uni, alors l'augmentation de régime de ralenti est stoppée, et - Etape 70 : le régime moteur N,die de ralenti est stabilisé à un régime moteur Nidle lnc de ralenti augmenté à minima, - Etape 80 : lorsque le couple consommé courant Calt par l'alternateur pendant ce régime moteur Nidelnc de ralenti augmenté à minima atteint le deuxième seuil de 10 couple minimum Calt Ming, alors le régime de ralenti est ramené jusqu'au régime moteur normal Nide N prédéterminé de ralenti, et - Etape 41 : lorsque le couple consommé courant Cait par l'alternateur atteint le troisième seuil de couple minimum Cait min3, pendant le régime moteur normal Nidle N prédéterminé de ralenti, la tension de consigne Uait de l'alternateur étant 15 égale à Ualt Min, alors - Etape 90 : ramener la tension de consigne Uait de l'alternateur à sa tension minimale Ualt Min de consigne pendant le régime moteur normal Nide N prédéterminé de ralenti. Les exemples de procédé tels que décrits ci-dessus peuvent être mis en 20 oeuvre par un système de pilotage de l'alternateur, pendant un régime moteur de ralenti, comprenant une unité de contrôle moteur (ECU pour Engine Control Unit en anglais), le véhicule étant doté d'un capteur de courant de batterie mesurant le courant de la batterie afin de permettre une détermination de l'état de charge ou de décharge de la batterie, et de moyens de commande ajustable de l'alternateur, par exemple un alternateur 25 commandé en tension ou en modulation de largeur d'impulsion - PWM pour « Pulse Width Modulation » en anglais, le système de pilotage comprenant des moyens pour mettre en oeuvre un procédé tel que décrits sous la forme d'un logiciel implémenté dans l'unité de contrôle moteur.

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS1. Procédé de pilotage d'un dispositif de charge de batterie entraîné par un moteur thermique dans un véhicule, pendant un régime moteur (Nidle) de ralenti, le dispositif de charge de batterie étant apte à fournir une puissance nominale à un régime moteur normal (Niole N) prédéterminé de ralenti, caractérisé en ce qu'il comprend les 5 étapes suivantes : - Définir un premier seuil de couple maximal (Calt maxi) consommé par dispositif de charge de batterie, admissible pendant ledit régime moteur (Nidle) de ralenti, - Pendant ledit régime moteur normal (Nide N) prédéterminé de ralenti, si le couple consommé (Calt) par le dispositif de charge de batterie atteint ledit premier seuil 10 de couple maximal (Calt maxi) consommé, alors abaisser la puissance électrique fournie par le dispositif de charge de batterie au-dessous de ladite valeur de puissance nominale, tout en maintenant une tension (liait) de consigne du dispositif de charge de batterie à une valeur supérieure à une tension de décharge de batterie, et 15 - Maintenir simultanément ledit régime moteur (Nidle) de ralenti au dit régime moteur normal (Nidle N) prédéterminé de ralenti.
  2. 2. Procédé de pilotage selon la revendication 1, comprenant en outre les étapes suivantes : - Pendant ledit régime moteur normal (Nide N) prédéterminé de ralenti, si après 20 avoir abaissé la puissance électrique fournie par le dispositif de charge de batterie au-dessous de ladite valeur de puissance nominale, le couple consommé (Calt) par le dispositif de charge de batterie atteint un deuxième seuil de couple maximal (Calt max2) consommé, alors augmenter le régime moteur de ralenti (Nidle) au-dessus du régime moteur normal prédéterminé (N,die N) de ralenti, 25 et - Définir un premier seuil de couple minimal (Calt mini) consommé par le dispositif de charge de batterie pendant un régime moteur de ralenti en augmentation, - Pendant ladite augmentation du régime moteur (Nidle) de ralenti, si le couple (Calt) consommé par le dispositif de charge de batterie atteint ledit premier seuil de 30 couple minimal (Calt Minl) consommé par le dispositif de charge de batterie, alors stopper l'augmentation du régime moteur (Nidle) de ralenti pour le stabiliser à un Inc, régime moteur (Nidle ) de ralenti augmenté à minima. 3026992 16
  3. 3. Procédé de pilotage selon la revendication 2, dans lequel ledit deuxième seuil de couple maximal (Calt max2) consommé est supérieur au dit premier seuil de couple maximal (Calt Maxi) consommé.
  4. 4. Procédé de pilotage selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, comprenant en outre l'étape suivante : - Définir un deuxième seuil de couple minimal (Calt Min2) consommé par le dispositif inc de charge de batterie pendant un régime moteur (Nidle ) de ralenti augmenté à minima, , - Pendant ledit régime moteur (Nidle Inc ) de ralenti augmenté à minima, si le couple (Calt) consommé par le dispositif de charge de batterie atteint ledit deuxième seuil de couple minimal (Calt Ming) consommé par le dispositif de charge de batterie, alors abaisser le régime moteur (N,die) de ralenti augmenté à minima, jusqu'au régime moteur normal (N,die N) prédéterminé de ralenti.
  5. 5. Procédé de pilotage selon la revendication 4, dans lequel ledit premier seuil de couple minimal (Calt Minl) consommé par le dispositif de charge de batterie est supérieur au dit deuxième seuil de couple minimal (Calt Min2) consommé par le dispositif de charge de batterie.
  6. 6. Procédé de pilotage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, comprenant en outre les étapes suivantes : - Définir un troisième seuil de couple minimal (Calt min3) consommé par le dispositif de charge de batterie pendant ledit régime moteur normal (Nide N) prédéterminé de ralenti, - Pendant ledit régime moteur normal (Niole N) prédéterminé de ralenti, si le couple consommé (Calt) par le dispositif de charge de batterie atteint le troisième seuil de couple minimal (Calt Min3), alors augmenter la puissance fournie par le dispositif de charge de batterie jusqu'à la valeur de puissance nominale que le dispositif de charge de batterie est apte à fournir au régime moteur normal (Nide N) prédéterminé de ralenti.
  7. 7. Procédé de pilotage selon la revendication 6 prise en combinaison avec la revendication 4, dans lequel lesdits deuxième (Calt Ming) et troisième (Calt min3) seuils de couple minimal consommé par le dispositif de charge de batterie sont égaux ou sensiblement égaux.
  8. 8. Procédé de pilotage selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel l'abaissement de la puissance électrique fournie par le dispositif de charge de 35 batterie est obtenu au moyen d'un abaissement de sa tension de consigne (Liait). 3026992 17
  9. 9. Procédé de pilotage selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel ledit premier seuil de couple maximal (Cali maxi) consommé par le dispositif de charge de batterie, ou ledit premier seuil de couple minimal (Cali Minl) consommé, ou ledit deuxième seuil de couple minimal (Cali Ming) consommé, ou ledit troisième seuil de couple 5 minimal (Calt min3) consommé seront respectivement définis à partir d'un pourcentage du couple maximal pour la puissance théorique maximale que le dispositif de charge de batterie est capable de fournir, ou à partir d'un seuil sur le couple moteur disponible empêchant tout risque de calage ou à-coups du moteur.
  10. 10. Système de pilotage d'un dispositif de charge de batterie entraîné par un 10 moteur thermique dans un véhicule, pendant un régime moteur de ralenti, ledit véhicule étant doté d'un capteur de courant de batterie, d'une unité de contrôle moteur, et de moyens de commande du dispositif de charge, le système de pilotage étant caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour mettre en oeuvre un procédé tel que défini dans l'une des revendications 1 à 9.
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