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EP2622206A2 - Procede de gestion de l'arret et du redemarrage automatique d'un moteur thermique de vehicule automobile et vehicule automobile correspondant - Google Patents

Procede de gestion de l'arret et du redemarrage automatique d'un moteur thermique de vehicule automobile et vehicule automobile correspondant

Info

Publication number
EP2622206A2
EP2622206A2 EP11764833.7A EP11764833A EP2622206A2 EP 2622206 A2 EP2622206 A2 EP 2622206A2 EP 11764833 A EP11764833 A EP 11764833A EP 2622206 A2 EP2622206 A2 EP 2622206A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
voltage
starter
alternator
network
supercapacitor module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP11764833.7A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Patrice Cinneri
Aurelien Mallet
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
PSA Automobiles SA
Original Assignee
Peugeot Citroen Automobiles SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Peugeot Citroen Automobiles SA filed Critical Peugeot Citroen Automobiles SA
Publication of EP2622206A2 publication Critical patent/EP2622206A2/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Definitions

  • the invention relates to a method for managing the shutdown and automatic restart of a motor vehicle engine.
  • the invention also relates to a motor vehicle comprising a thermal engine with automatic stop and restart capable of implementing the method of managing the shutdown and automatic restart of its engine.
  • the alternator-starter or the starter are electrically powered by the on-board network of the motor vehicle.
  • the voltage of the onboard network is conventionally imposed by a battery of the on-board network.
  • the onboard network of these vehicles conventionally includes an additional energy store that functions as a reservoir of electrical energy in the event of a voltage drop due to a restart.
  • the additional energy store is also known as the supercapacitor or ultracapacitor module (UCAP).
  • the UCAP can be: • put in series with the battery, to contribute to the start-up services, by contributing to the power supply of the starter, and restart, by contributing to the power supply of the alternator-starter (operating mode while maintaining the onboard network voltage);
  • UCAP's contribution to the start-up and restart services ensures the maintenance of the on-board system voltage.
  • the assembly formed by the UCAP, the voltage converter, and the switches forms a device known as the device for maintaining the voltage of the on-board network or the device for supporting the on-board network voltage.
  • the management of the automatic shutdown and restart is determined by determining a charging voltage of the supercapacitor module so that the energy it stores enough to maintain an edge voltage in case of automatic restart.
  • the invention proposes a method for managing the automatic shutdown and restart of a motor vehicle engine with a stop and automatic restart device, the vehicle comprising a control system. board, which comprises an alternator-starter restarting the engine and a device for maintaining the voltage of the vehicle on-board network when restarting the engine with the alternator-starter, the holding device comprising a supercapacitor module, the method comprising determining a set voltage to be imposed on the terminals of the supercapacitor module, the determination of the voltage comprising:
  • determining the voltage further comprising:
  • the optimum voltage is greater than or equal to the nominal operating voltage of the alternator-starter corresponding to the voltage at the terminals of the supercapacitor module which results in the follow-up of a nominal performance of the alternator. starter, when restarting the engine.
  • the optimum voltage is calculated by determining the maximum of the voltages at the terminals of the supercapacitor module among the rated operating voltage of the alternator-starter and at least a nominal operating voltage of a network component. other than the alternator-starter, preferably a starting starter of the engine of the vehicle.
  • the maximum voltage is calculated by determining the minimum of the voltages at the terminals of the supercapacitor module from a protective limit voltage of the alternator-starter which is calculated from the state variable of the alternator. starter and at least one protective limit voltage of a component of the on-board network, other than the alternator-starter.
  • the at least one protective limit voltage of a component of the on-board network, other than the alternator-starter comprises at least one of the protection voltages among:
  • the protection voltage of potential consumers of the on-board electrical system corresponding to the voltage limiting the temporary overload of at least one potential consumer of the on-board electrical network supplied by the on-board electrical system, the at least one potential consumer of the on-board electrical system being selected from the group of potential consumers of the on-board network consisting of an air conditioner, a lighting system and an audio-visual system of the vehicle.
  • the protection voltage of the alternator-starter or the protection voltage of the eventual starter is determined by means of a mapping according to at least one of the parameters chosen from:
  • the evolution of the protection voltage of the alternator-starter or the protection voltage of the eventual starter comprises at least one of the characteristics chosen from:
  • the state variable of the alternator-starter is the temperature of the alternator-starter.
  • the method comprises, following the determination of the nominal voltage of the supercapacitor module:
  • the minimum voltage is calculated by determining the maximum of the voltages at the terminals of the supercapacitor module among at least two of the following safe performance voltages:
  • the safe supply voltage of potential consumers of the on-board system corresponding to the minimum voltage higher than the under-voltage of at least one potential consumer of the on-board electrical network supplied by the on-board electrical system, the at least one consumer possible of the on-board electrical system being chosen from the group of possible consumers of the on-board network consisting of an air conditioner, a lighting system and an audio-visual system of the vehicle;
  • the invention also proposes a motor vehicle with a stop and automatic restart device comprising an onboard network provided with a module. voltage supercapacitor network on board, the vehicle further comprising a computer capable of implementing the above method.
  • FIG. 1 a synthetic diagram of the architecture of an onboard network of a motor vehicle of the Stop & Start type
  • FIG. 2 a block diagram of the development of the setpoint voltage for the control method according to one embodiment of the invention
  • FIGS. 3, 4 and 5 are diagrammatic representations, according to a map, of the evolution of the maximum voltage as a function of parameters such as the temperature of the battery, the state of charge of the supercapacitor module or the electrical resistance of the network cabling. .
  • the invention relates to a method for managing the shutdown and automatic restart of a motor vehicle engine.
  • the vehicle is a vehicle with automatic stop and restart device or Stop & Start vehicle.
  • Such a vehicle comprises an onboard network.
  • This onboard network comprises an alternator-starter for restarting the engine.
  • the onboard network further comprises a device for maintaining the voltage of the vehicle on-board network when restarting the engine with the alternator-starter.
  • the holding device comprises a supercapacitor module.
  • the term "supercapacitor module” is used regardless of the term “ultracapacity” or its abbreviation "UCAP”.
  • the method comprises a step of determining a set voltage to be imposed across the UCAP.
  • This voltage to be imposed on the terminals of the UCAP corresponds to a control voltage reloading the UCAP when the UCAP is in operating mode reloading.
  • the step of controlling the reloading of the UCAP advantageously ensures that the UCAP stores enough electrical energy before the occurrence of an automatic shutdown of the engine. The stored electrical energy must indeed be sufficient to allow the subsequent automatic restart of the engine while maintaining the voltage of the onboard network.
  • the determination of the control setpoint comprises the calculation of an optimum voltage across the UCAP. This optimum voltage corresponds to a nominal operating voltage of the on-board network. Since the nominal operation of the on-board electrical system is still sought, the setpoint voltage of the UCAP is chosen by default to be equal to the optimum voltage.
  • a high setpoint voltage and causing a significant systematic load of the UCAP can be considered optimal from the point of view of the contribution to the start / restart services and maintenance of the nominal performance of the components of the onboard network .
  • a high load can be detrimental to the protection of the electrical components involved, for example by causing voltages or overheating (overvoltages, overheating, etc.).
  • the determination of the control setpoint also includes the calculation of a maximum voltage across the UCAP. This maximum voltage corresponds to a limit voltage for protecting the on-board network.
  • the setpoint voltage of the UCAP is chosen equal to the maximum voltage when the optimal voltage is greater than the maximum voltage, that is to say to the protective limit voltage of the onboard network.
  • the limit of protection of the edge network is here calculated from a state variable of the alternator-starter.
  • This state variable of the alternator-starter is for example the temperature of the alternator-starter.
  • the advantage of taking into account a state variable of the alternator-starter is to calculate the maximum setpoint voltage of the UCAP, so that during the next cycle of shutdown and automatic restart, the energy stored by the UCAP which discharges into the onboard network, does not deteriorate the alternator-starter given its state. The life of the alternator-starter is thus increased.
  • the invention provides an improved method of managing the shutdown and automatic restart of a motor vehicle engine preserving the life of the components included in the onboard network.
  • FIG. 1 shows a synthetic diagram of the on-board network of a motor vehicle of the Stop & Start type.
  • the on-board network 20 comprises the device 40 for maintaining the voltage of the on-board network 20.
  • the onboard network 20 also comprises a starter 62 and a reversible alternator 64.
  • the starter 62 provides a starting function of the engine after prolonged parking of the vehicle, while the reversible alternator 64 provides a restart function of the engine.
  • the onboard network further comprises additional components 66 of the onboard network 20 (schematized in the form of a single block). These additional components 66 are components that are possibly included in the on-board network 20 because of the options of the motor vehicle.
  • the components 66 are thus called in the following document "possible consumers of the onboard network". These potential consumers 66 include for example an air conditioner, a lighting system, headlights, a radio or an audiovisual system.
  • the network 20 further comprises a battery 32 for supplying the voltage of the onboard network 20 to the various components of the onboard network 20.
  • the battery 30 is for example a 12V lead battery.
  • the reversible alternator 64 is also called alternator-starter.
  • the motor vehicle conventionally comprises an accessory facade driven by a belt to link the operation of the onboard network 20 to the operation of the engine.
  • the alternator / starter 64 thus has a mode of operation in starter mode, in which the starter-alternator is a drive member of the vehicle accessory frontage strap, allowing transmit a starting torque to the engine.
  • the starter 62 is also a drive member of the accessory facade belt of the vehicle.
  • the alternator-starter 64 still has a mode of operation in alternator mode in which the alternator-starter recovers the mechanical energy of the rotating heat engine to transform it into electrical energy that it supplies to the network to recharge the battery 32 and the battery.
  • UCAP 44 The alternator-starter 64 still has a mode of operation in alternator mode in which the alternator-starter recovers the mechanical energy of the rotating heat engine to transform it into electrical energy that it supplies to the network to recharge the battery 32 and the battery.
  • the voltage maintaining device 40 comprises a voltage converter 48 converting the voltage of the on-board network 20 into a voltage across the terminals of the UCAP 44.
  • the voltage maintaining device 40 comprises a first switch 42 and a second switch 46.
  • the voltage maintaining device 40 switches from operating mode to reload in operating mode in maintaining the network voltage according to the state of these switches 42 and 46.
  • the first switch 42 is arranged between the negative pole of the battery 32 and one of the terminals of the UCAP 44, the other terminal of the UCAP 44 being connected to the ground 28 of the edge network 20 via the voltage converter 48.
  • the second switch 46 is arranged between the negative pole of the battery 32 and the ground 28 of the onboard network 20.
  • the first switch 42 In the operating mode restart, the first switch 42 is in the driving position, while the second switch 46 is in the open position. Thus the first switch 42 electrically connects the battery 30 in series with the UCAP 44. By this switching of the UCAP 44, the energy of the UCAP 44 can ensure the maintenance of the voltage of the edge network 20.
  • this mode of operation restart the voltage of the UCAP 44 then gradually decreases so that after a restart, it is useful to provide the reloading of the UCAP 44 to recharge it to a voltage of use.
  • the on-board network may include a mode of operation at startup, where the position of the switches 42 and 46 is the same as restarting.
  • the UCAP 44 then functions as an additional energy storage starter support that ensures the start or support of the alternator-starter that assists the starter.
  • the use of UCAP 44 during startup ie after prolonged parking, provides the advantage of a quick start even in case of very cold engine, in connection for example with climatic conditions.
  • the first switch 42 is open and the second switch 46 is passing.
  • the second switch 46 then connects the battery 32 directly to the ground 28 and the UCAP 44 is electrically connected in parallel with the battery 32 by the branch comprising the converter 48.
  • the converter 48 then adapts the voltage of the on-board network 32 voltage applied across the UCAP 44 to allow its recharging.
  • the voltage applied across the terminals of the UCAP 44 is here the target voltage of the UCAP 44.
  • the voltage converter 48 is controlled to impose, across the UCAP, the target voltage, calculated as previously described. .
  • the converter 48 reloads the UCAP by imposing the target voltage.
  • the converter 48 corresponds to a down converter or to a DC / DC converter (direct current / direct current), the voltages used in an onboard network being generally continuous.
  • the converter 48 here causes a flow of electric current from the positive terminal of the battery 32 to the UCAP 44.
  • the network 20 may further include a mode of operation where the UCAP 44 is in a state of charge corresponding to the setpoint voltage calculated by the proposed method. In such a mode of operation the UCAP can be electrically isolated.
  • the network finally comprises a wiring 68 for electrically connecting the various components of the previously described onboard network.
  • the onboard network 20 may be arranged in a motor vehicle with a stop device and automatic restart with a heat engine.
  • a motor vehicle may comprise a further computer capable of implementing the previously described method.
  • the invention also relates to such a motor vehicle. The following description describes more particularly the implementation of a preferred embodiment of the method with respect to the network 20.
  • the method proposes to regulate the maximum voltage for the target voltage of the UCAP 44 as a function of the state of the network components (alternator-starter 64, starter 62, battery 32, UCAP 44, wiring 68). ensuring the preservation of the life of these components.
  • the challenge of the invention therefore lies in the management of the UCAP voltage setpoint, in a spirit of compromise between optimal performance and organic protection of the various components of the network.
  • the method may also include calculating a minimum voltage across the supercapacitor module. This minimum voltage corresponding to the limit voltage for maintaining the safety benefits of the on-board electrical system.
  • the target voltage as previously calculated is strictly less than this minimum voltage
  • one of the security services normally provided by one of the components of the network 20 may no longer be provided by the additional energy provided by the UCAP. 44.
  • the process then comprises, in such a case, the inhibition of the automatic stopping and restarting of the heat engine. In the absence of automatic shutdown, there is no subsequent restart with the alternator-starter in starter operation mode. As the engine of the vehicle is always running, the electrical energy of the on-board electrical system is provided by the conversion of the mechanical energy of the engine via the starter motor into the alternator operating mode. The security benefits are thus not threatened.
  • FIG. 2 represents a block diagram of the preferred embodiment of the method.
  • Ucons corresponds to the setpoint voltage obtained during the use of the process.
  • Umax corresponds to the maximum voltage
  • Unom corresponds to the optimal or nominal voltage
  • Umin corresponds to the minimum voltage.
  • Each of these Umax, Unom, Umin voltages can be obtained from protection criteria, from nominal performance criteria (or nominal criteria) or from security performance criteria (or security criteria) respectively.
  • the maximum voltage Umax is thus calculated by determining the minimum of the protection limit voltages Umax_1, Umax_2 to Umax_n, the protection limit voltages being determined for each protection criterion from 1 to n in FIG. 2.
  • Umax_1 may correspond to an alternator-starter protection limit voltage which is calculated from one of the alternator-starter state variables, such as the alternator-starter temperature 64.
  • Umax_2 to Umax_n may correspond to a limit voltage for protecting a component of the on-board network 20, other than the alternator-starter 48.
  • the voltages Umax_2 to Umax_n are for example:
  • the protection voltage of the UCAP 44 corresponding to a maximum voltage across the UCAP 44 limiting the aging of the voltage maintaining device
  • the protection voltage of the alternator-starter (Umax_1) can be determined by means of a model of the electrical system, that is to say the edge network 20. With such a model can be determined which are the limit values of various physical parameters for which the protection of the alternator-starter is still ensured. Calculation of these limit values of the various parameters then leads to obtaining a map of the protection voltage with respect to these different parameters. As a result, the protection voltage of the alternator-starter Umax_1 can be determined using this predetermined mapping according to at least one of the following parameters:
  • the temperature of the battery 32 of the on-board network 20 • the temperature of the electrical machine of the onboard network 20, that is to say the alternator-starter 64 or the starter 62;
  • the temperature of the supercapacitor module 40 in voltage are advantageously determined instantaneously.
  • the use of a predetermined map then makes it possible to obtain the protection voltage of the alternator-starter instantaneously.
  • the protection voltage for one of the criteria of FIG. 2 can be determined using a mapping according to a large number of physical parameters.
  • a similar map can be used for the protection voltage of the starter 62.
  • FIG. 3 is a schematic representation of the evolution of the maximum voltage Umax_1 as a function of the temperature of the battery Tbatt.
  • the evolution of the protection voltage of the alternator-starter Umax_1 can have a decay characteristic as a function of the temperature of the battery. The more the battery 32 is hot, the less the UCAP 44 can be charged to compensate for the decrease in the internal resistance of the battery 32.
  • FIG. 4 is a schematic representation of the evolution of the maximum voltage Umax_1 as a function of the state of charge of the battery SOC (abbreviation of the State of Charge for state of charge).
  • the evolution of the protection voltage of the alternator-starter Umax_1 can have a decay characteristic as a function of the state of charge of the battery 32. The more the battery 32 is charged, the less the UCAP 44 can the to ensure that the current of the electric machine reaches the maximum protection threshold not to be exceeded.
  • the proposed method thus provides compensating management related to the state of the battery.
  • the proposed management method increases the target voltage of the UCAP 44 to constitute a greater additional energy storage offsets the large thermal inertia of the battery 32.
  • FIG. 5 is a schematic representation of the evolution of the maximum voltage Umax_1 as a function of the electrical resistance of the Rcable edge network wiring.
  • the evolution of the protection voltage of the alternator-starter Umax_1 may have a growth characteristic as a function of the electrical resistance of the wiring 68 of the onboard network 20.
  • the lower the wiring resistance in the case where the temperature under hood is low which corresponds for example to a case of cold start), less the UCAP can be loaded to compensate for this decrease.
  • the use of the Rcable parameter is advantageous because of the fact of taking into account the voltage drops in line for a finer adjustment of the setpoint.
  • the minimum voltage Umin is calculated by determining the maximum of the safe performance voltages Umin_1, Umin_2 to Umin_n, the safe performance voltages being determined for each security criterion from 1 to n.
  • Umin_1 to Umin_n are for example:
  • the optimum voltage Unom is calculated by determining the maximum of the nominal supply voltages Unom_1, Unom_2 to Unom_n, the nominal supply voltages being determined for each nominal criterion from 1 to n. Consequently Unom_1 can correspond to the voltage at the terminals of the UCAP 44 which involves the follow-up of a nominal performance of the UCAP.
  • the nominal performance of the UCAP 44 is for example the monitoring of the delivery torque curve during the restart, for which the performances are ideal, such as the absence of shaking of the engine.
  • Unom_2 may correspond to the nominal operating voltage of the starter 62 ensuring for example the monitoring of the curve of the delivery torque during startup, for which the performance is ideal, such as the absence of shaking of the engine.
  • the proposed method has the advantage of not requiring a current sensor additional to those already provided for the control of the engine control.

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Abstract

L'invention concerne un procédé de gestion de l'arrêt et du redémarrage automatique d'un moteur thermique de véhicule comprenant un réseau de bord avec un module supercondensateur (44), comprenant la détermination d'une tension de consigne du module supercondensateur (44), comportant; le calcul d'une tension optimale correspondant à un fonctionnement nominal du réseau de bord (20), la tension de consigne étant par défaut choisie égale à la tension optimale; le calcul d'une tension maximale correspondant à une tension limite de protection du réseau de bord (20) calculée à partir d'une variable d'état de l'alterno- démarreur (64), la tension de consigne étant choisie égale à la tension maximale lorsque la tension optimale lui est supérieure. L'invention permet d'améliorer la gestion de l'arrêt et du redémarrage automatique d'un véhicule automobile en préservant la durée de vie des composants compris dans le réseau de bord.

Description

PROCEDE DE GESTION DE L'ARRET ET DU REDEMARRAGE AUTOMATIQUE D'UN MOTEUR THERMIQUE DE VEHICULE AUTOMOBILE ET VEHICULE
AUTOMOBILE CORRESPONDANT [oooi ] La présente invention revendique la priorité de la demande française 1057857 déposée le 29 Septembre 2010 dont le contenu (texte, dessins et revendications) est ici incorporé par référence.
[ooo2] L'invention se rapporte à un procédé de gestion de l'arrêt et du redémarrage automatique d'un moteur thermique de véhicule automobile. L'invention se rapporte en outre à un véhicule automobile comprenant un moteur thermique à arrêt et redémarrage automatique apte à mettre en œuvre le procédé de gestion de l'arrêt et du redémarrage automatique de son moteur thermique.
[ooo3] Dans le domaine des véhicules automobiles à dispositif d'arrêt et de redémarrage automatique du moteur thermique, (dit véhicule Stop&Start) le moteur thermique est coupé automatiquement à l'immobilisation du véhicule. Le moteur thermique est ensuite redémarré rapidement à l'aide d'un alterno-démarreur en mode démarreur. En plus de l'alterno-démarreur, ces véhicules automobiles peuvent comprendre un démarreur classique pour assurer le démarrage du moteur thermique après un stationnement prolongé. Ces véhicules automobiles sont également connus sous le nom de véhicule micro-hybrides et ont pour objectif essentiel la réduction des émissions de gaz à effet de serre.
[ooo4] L'alterno-démarreur ou le démarreur sont alimentés électriquement par le réseau de bord du véhicule automobile. La tension du réseau de bord est de façon conventionnelle imposée par une batterie du réseau de bord. Le réseau de bord de ces véhicules comprend classiquement un stockeur d'énergie additionnelle qui fonctionne en tant que réservoir d'énergie électrique en cas de chute de tension due à un redémarrage. Le stockeur d'énergie additionnelle est aussi connu sous le nom de module supercondensateur ou d'ultracapacité (UCAP).
[ooo5] Au moyen d'une électronique de commande spécifique contrôlant des commutateurs adéquats, l'UCAP peut être : • mis en série avec la batterie, pour contribuer aux prestations de démarrage, en contribuant à l'alimentation électrique du démarreur, et de redémarrage, en contribuant à l'alimentation électrique de l'alterno-démarreur (mode de fonctionnement en maintien de la tension de réseau de bord) ;
· mis en parallèle dans le réseau de bord via un convertisseur de tension, pour assurer sa recharge lorsque le moteur est tournant ou à l'arrêt (mode de fonctionnement en rechargement de la tension de réseau de bord) ;
• isolé électriquement lorsque le système électrique ne requiert pas la contribution de l'UCAP et que celui-ci est chargé.
[ooo6] La contribution de l'UCAP aux prestations de démarrage et de redémarrage assure le maintien de la tension du réseau de bord. L'ensemble formé par l'UCAP, le convertisseur de tension, et les commutateurs forme un dispositif connu sous le nom de dispositif de maintien de la tension du réseau de bord ou de dispositif de soutien de la tension de réseau de bord. Lors de la présence d'un dispositif de maintien en tension dans le réseau de bord, la gestion de l'arrêt et du redémarrage automatique passe par la détermination d'une tension de consigne de rechargement du module supercondensateur pour que l'énergie qu'il stocke soit suffisante pour maintenir une tension de bord en cas de redémarrage automatique.
[ooo7] Il est connu du document US 2009 024265, un procédé de détermination d'une tension de rechargement de supercondensateurs de manière à compenser le vieillissement du supercondensateur au cours de son utilisation au sein d'un dispositif de maintien de la tension dans un réseau de bord de véhicule automobile. Le procédé proposé est dédié à la préservation de la durée de vie du supercondensateur sans la prise en compte de la durée de vie des autres composants compris dans le réseau de bord du véhicule.
[ooo8] Il existe un besoin pour un procédé amélioré de gestion de l'arrêt et du redémarrage automatique d'un moteur thermique de véhicule automobile préservant la durée de vie des composants compris dans le réseau de bord.
[ooo9] Pour cela, l'invention propose un procédé de gestion de l'arrêt et du redémarrage automatique d'un moteur thermique de véhicule automobile à dispositif d'arrêt et redémarrage automatique, le véhicule comprenant un réseau de bord, lequel comporte un alterno-démarreur de redémarrage du moteur thermique et un dispositif de maintien de la tension du réseau de bord de véhicule lors du redémarrage du moteur thermique avec l'alterno-démarreur, le dispositif de maintien comprenant un module supercondensateur, le procédé comprenant la détermination d'une tension de consigne à imposer aux bornes du module supercondensateur, la détermination de la tension comportant :
• le calcul d'une tension optimale aux bornes du module supercondensateur, la tension optimale correspondant à une tension de fonctionnement nominal du réseau de bord, la tension de consigne du module supercondensateur étant par défaut choisie égale à la tension optimale ;
la détermination de la tension comportant en outre :
• le calcul d'une tension maximale aux bornes du module supercondensateur, la tension maximale correspondant à une tension limite de protection du réseau de bord calculée à partir d'une variable d'état de l'alterno-démarreur, la tension de consigne du module supercondensateur étant choisie égale à la tension maximale lorsque la tension optimale est supérieure à la tension maximale.
[ooi o] Selon une variante, la tension optimale est supérieure ou égale à la tension de fonctionnement nominal de l'alterno-démarreur correspondant à la tension aux bornes du module supercondensateur qui entraîne le suivi d'une prestation nominale de l'alterno-démarreur, lors du redémarrage du moteur thermique.
[ooi i] Selon une variante, la tension optimale est calculée par détermination du maximum des tensions aux bornes du module supercondensateur parmi la tension de fonctionnement nominal de l'alterno-démarreur et au moins une tension de fonctionnement nominal d'un composant du réseau de bord autre que l'alterno- démarreur, de préférence un démarreur de démarrage du moteur thermique du véhicule.
[0012] Selon une variante, la tension maximale est calculée par détermination du minimum des tensions aux bornes du module supercondensateur parmi une tension limite de protection de l'alterno-démarreur qui est calculée à partir de la variable d'état de l'alterno-démarreur et au moins une tension limite de protection d'un composant du réseau de bord, autre que l'alterno-démarreur. [0013] Selon une variante, l'au moins une tension limite de protection d'un composant du réseau de bord, autre que l'alterno-démarreur comprend au moins une des tensions de protection parmi :
• la tension de protection du module supercondensateur correspondant à une tension maximale aux bornes du module supercondensateur limitant le vieillissement du dispositif de maintien ;
• la tension de protection d'un démarreur de démarrage du moteur thermique correspondant à un courant maximal parcourant le démarreur, le démarreur étant disposé dans le réseau de bord ;
· la tension de protection d'un organe d'entraînement d'une courroie de façade accessoire du véhicule correspondant au couple fourni par l'organe d'entraînement au niveau de la courroie limitant l'usure de la courroie, l'organe d'entraînement de la courroie étant disposé dans le réseau de bord ;
• la tension de protection de consommateurs éventuels du réseau de bord correspondant à la tension limitant la surcharge temporaire d'au moins un consommateur éventuel du réseau de bord alimenté électriquement par le réseau de bord, l'au moins un consommateur éventuel du réseau de bord étant choisi parmi le groupe de consommateurs éventuels du réseau de bord constitué d'un climatiseur, d'un système d'éclairage et d'un système audio-visuel du véhicule. [0014] Selon une variante, la tension de protection de l'alterno-démarreur ou la tension de protection du démarreur éventuel est déterminée à l'aide d'une cartographie en fonction de l'un au moins des paramètres choisis parmi :
• l'état de charge d'une batterie du réseau de bord ;
• la température de la batterie du réseau de bord ;
· la température de l'alterno-démarreur ;
• la température du démarreur éventuel ;
• la résistance électrique du câblage du réseau de bord ;
• la température du module supercondensateur en tension.
[0015] Selon une variante, selon la cartographie l'évolution de la tension de protection de l'alterno-démarreur ou de la tension de protection du démarreur éventuel comprend au moins une des caractéristiques choisi parmi :
• la décroissance en fonction de l'état de charge de la batterie ; • la décroissance en fonction de la température de la batterie ;
• la croissance en fonction de la résistance électrique du câblage du réseau de bord.
[0016] Selon une variante, la variable d'état de l'alterno-démarreur est la température de l'alterno-démarreur.
[ooi 7] Selon une variante, le procédé comprend, à la suite de la détermination de la tension de consigne du module supercondensateur :
• le calcul d'une tension minimale aux bornes du module supercondensateur, la tension minimale correspondant à la tension limite de maintien des prestations sécuritaires du réseau de bord ;
• l'inhibition des arrêts et des rédemarrages automatiques du moteur thermique tant que la tension de consigne du module supercondensateur est strictement inférieure à la tension minimale.
[0018] Selon une variante, la tension minimale est calculée par détermination du maximum des tensions aux bornes du module supercondensateur parmi au moins deux des tensions de prestation sécuritaire suivantes :
• la tension de prestation sécuritaire d'un calculateur du véhicule automobile alimenté par le réseau de bord correspondant à la tension minimale supérieure à la tension de redémarrage du calculateur du véhicule automobile ;
• la tension de prestation sécuritaire de consommateurs éventuels du réseau de bord correspondant à la tension minimale supérieure à la tension de sous alimentation d'au moins un consommateur éventuel du réseau de bord alimenté électriquement par le réseau de bord, l'au moins un consommateur éventuel du réseau de bord étant choisi parmi le groupe de consommateurs éventuels du réseau de bord constitué d'un climatiseur, d'un système d'éclairage et d'un système audio-visuel du véhicule ;
• la tension de prestation sécuritaire aux bornes du module supercondensateur correspondant à une tension assurant deux redémarrages successifs suivis d'un démarrage du moteur thermique du véhicule automobile.
[0019] L'invention propose aussi un véhicule automobile à dispositif d'arrêt et redémarrage automatique comprenant un réseau de bord muni d'un module supercondensateur en tension du réseau de bord, le véhicule comprenant en outre un calculateur apte à mettre en œuvre le procédé précédent.
[0020] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit des modes de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemple uniquement et en références aux dessins qui montrent :
• figure 1 , un schéma synthétique de l'architecture d'un réseau de bord d'un véhicule automobile du type Stop & Start ;
• figure 2, un synoptique de l'élaboration de la tension de consigne pour le procédé de pilotage selon un mode de réalisation de l'invention ; · figures 3, 4 et 5, des représentations schématiques, selon une cartographie, de évolution de la tension maximale en fonction des paramètres tels que la température de la batterie, l'état de charge du module supercondensateur ou la résistance électrique du câblage du réseau.
[0021 ] L'invention se rapporte à un procédé de gestion de l'arrêt et du redémarrage automatique d'un moteur thermique de véhicule automobile. En conséquence le véhicule est un véhicule à dispositif d'arrêt et redémarrage automatique ou véhicule Stop&Start. Un tel véhicule comprend un réseau de bord. Ce réseau de bord comporte un alterno-démarreur de redémarrage du moteur thermique. Le réseau de bord comporte en outre un dispositif de maintien de la tension du réseau de bord de véhicule lors du redémarrage du moteur thermique avec l'alterno-démarreur. Le dispositif de maintien comprend un module supercondensateur. Dans la suite de la description le terme "module supercondensateur" est utilisé indifféremment du terme "ultracapacité" ou de son abréviation "UCAP". [0022] Le procédé comprend une étape de détermination d'une tension de consigne à imposer aux bornes de l'UCAP. Cette tension à imposer aux bornes de l'UCAP correspond à une tension de pilotage en rechargement de l'UCAP lorsque l'UCAP est en mode de fonctionnement en rechargement. Ainsi l'étape de pilotage en rechargement de l'UCAP assure avantageusement que l'UCAP stocke suffisamment d'énergie électrique avant l'occurrence d'un arrêt automatique du moteur thermique. L'énergie électrique stockée doit en effet être suffisante pour permettre le redémarrage automatique subséquent du moteur thermique tout en maintenant la tension du réseau de bord.
[0023] La détermination de la consigne de pilotage comporte le calcul d'une tension optimale aux bornes de l'UCAP. Cette tension optimale correspond à une tension de fonctionnement nominal du réseau de bord. Le fonctionnement nominal du réseau de bord étant toujours recherché, la tension de consigne de l'UCAP est par défaut choisie égale à la tension optimale.
[0024] Une tension de consigne élevée et entraînant une charge importante systématique de l'UCAP peut être considérée comme optimale du point de vue de la contribution aux prestations de démarrage/redémarrage et de maintien des prestations nominales de fonctionnement des composant du réseau de bord. Cependant une telle charge élevée peut se révéler dommageable quant à la protection des organes électriques mis en jeu, en entraînant par exemple des tensions ou des surchauffes (surtensions, surchauffes, etc.). [0025] Ainsi la détermination de la consigne de pilotage comporte aussi le calcul d'une tension maximale aux bornes de l'UCAP. Cette tension maximale correspond à une tension limite de protection du réseau de bord. Pour éviter toute dégradation de composants du réseau de bord, la tension de consigne de l'UCAP est choisie égale à la tension maximale lorsque la tension optimale est supérieure à la tension maximale, c'est-à-dire à la tension limite de protection du réseau de bord.
[0026] La tension de limite de protection du réseau de bord est ici calculée à partir d'une variable d'état de l'alterno-démarreur. Cette variable d'état de l'alterno- démarreur est par exemple la température de l'alterno-démarreur. L'avantage de la prise en compte d'une variable d'état de l'alterno-démarreur est de calculer la tension de consigne maximale de l'UCAP, pour que lors du prochain cycle d'arrêt et redémarrage automatique, l'énergie stockée par l'UCAP qui se décharge dans le réseau de bord, ne détériore pas l'alterno-démarreur compte tenu de son état. La durée de vie de l'alterno-démarreur est ainsi augmentée.
[0027] Par exemple, il peut être préférable de ne pas trop recharger l'UCAP lorsque la température de l'alterno-démarreur est trop élevée. [0028] En définitive, l'invention propose un procédé amélioré de gestion de l'arrêt et du redémarrage automatique d'un moteur thermique de véhicule automobile préservant la durée de vie des composants compris dans le réseau de bord.
[0029] La figure 1 montre un schéma synthétique du réseau de bord d'un véhicule automobile de type Stop&Start. Le réseau de bord 20 comprend le dispositif 40 de maintien de la tension du réseau de bord 20.
[0030] Le réseau de bord 20 comprend aussi un démarreur 62 et un alternateur réversible 64. Le démarreur 62 assure une fonction de démarrage du moteur thermique après un stationnement prolongé du véhicule, alors que l'alternateur réversible 64 assure une fonction de redémarrage du moteur thermique du véhicule suite à un arrêt automatique dans le cadre de la fonction Stop&Start.
[0031 ] Le réseau de bord comprend en outre des composants supplémentaires 66 du réseau de bord 20 (schématisé sous la forme d'un seul bloc). Ces composants supplémentaires 66 sont des composants qui sont éventuellement compris dans le réseau de bord 20 du fait des options du véhicule automobile. Les composants 66 sont ainsi appelés dans la suite du document "consommateurs éventuels du réseau de bord". Ces consommateurs éventuels 66 comprennent par exemple un climatiseur, un système d'éclairage, des phares, une radio ou un système audiovisuel. [0032] Le réseau 20 comprend encore une batterie 32 pour délivrer la tension du réseau de bord 20 aux divers composants du réseau de bord 20. Ainsi le démarreur 62, l'alternateur réversible 64, les composants supplémentaires 66, le dispositif de maintien 40 sont mis en dérivation par rapport à la batterie 30. La batterie 30 est par exemple une batterie au plomb 12V. [0033] L'alternateur réversible 64 est aussi appelé alterno-démarreur. Le véhicule automobile comprend classiquement une façade accessoire entraînée par une courroie pour lier le fonctionnement du réseau de bord 20 au fonctionnement du moteur thermique. L'alterno-démarreur 64 possède ainsi un mode de fonctionnement en mode démarreur, dans lequel l'alterno-démarreur est un organe d'entraînement de la courroie de façade accessoire du véhicule, permettant de transmettre un couple de démarrage au moteur thermique. Le démarreur 62 est aussi un organe d'entraînement de la courroie de façade accessoire du véhicule. L'alterno-démarreur 64 possède encore un mode de fonctionnement en mode alternateur dans lequel l'alterno-démarreur récupère l'énergie mécanique du moteur thermique tournant pour la transformer en énergie électrique qu'il fournit au réseau pour recharger la batterie 32 et l'UCAP 44.
[0034] Le dispositif de maintien en tension 40 comprend un convertisseur de tension 48 convertissant la tension du réseau de bord 20 en une tension aux bornes de l'UCAP 44. Le dispositif de maintien en tension 40 comprend un premier commutateur 42 et un deuxième commutateur 46. Le dispositif de maintien en tension 40 bascule du mode de fonctionnement en rechargement en mode de fonctionnement en maintien de la tension du réseau selon l'état de ces commutateurs 42 et 46. Le premier commutateur 42 est disposé entre le pôle négatif de la batterie 32 et une des bornes de l'UCAP 44, l'autre borne de l'UCAP 44 étant reliée à la masse 28 du réseau de bord 20 par l'intermédiaire du convertisseur de tension 48. Le deuxième commutateur 46 est disposé entre le pôle négatif de la batterie 32 et la masse 28 du réseau de bord 20.
[0035] Dans le mode de fonctionnement en redémarrage, le premier commutateur 42 est en position passante, alors que le deuxième commutateur 46 est en position ouverte. Ainsi le premier commutateur 42 relie électriquement la batterie 30 en série avec l'UCAP 44. De par cette commutation de l'UCAP 44, l'énergie de l'UCAP 44 peut assurer le maintien de la tension du réseau de bord 20. Dans ce mode de fonctionnement en redémarrage, la tension de l'UCAP 44 diminue alors progressivement de sorte qu'après un redémarrage, il est utile de prévoir le rechargement de l'UCAP 44 pour le recharger jusqu'à une tension d'utilisation. Le réseau de bord peut comprendre un mode de fonctionnement en démarrage, où la position des commutateurs 42 et 46 est la même qu'en redémarrage. Pendant un tel mode de fonctionnement en démarrage, l'UCAP 44 fonctionne alors comme un stockeur d'énergie additionnelle au soutien du démarreur qui assure le démarrage ou au soutien de l'alterno-démarreur qui assiste le démarreur. L'utilisation de l'UCAP 44 pendant le démarrage (c'est-à-dire après un stationnement prolongé), procure l'avantage d'un démarrage rapide même en cas de moteur thermique très froid, en lien par exemple avec les conditions climatiques.
[0036] Dans le mode de fonctionnement en rechargement, le premier commutateur 42 est ouvert et le deuxième commutateur 46 est passant. Le deuxième commutateur 46 relie alors la batterie 32 directement à la masse 28 et l'UCAP 44 est relié électriquement en parallèle de la batterie 32 par la branche comportant le convertisseur 48. Le convertisseur 48 adapte alors la tension du réseau de bord 32 en une tension appliquée aux bornes de l'UCAP 44 pour permettre son rechargement. La tension appliquée aux bornes de l'UCAP 44 est ici la tension de consigne de l'UCAP 44. Ainsi le convertisseur en tension 48 est commandé pour imposer, aux bornes de l'UCAP, la tension de consigne, calculée tel que précédemment décrit. Ainsi lorsque l'UCAP a déjà été utilisé pour maintenir la tension du réseau de bord pendant un redémarrage, le convertisseur 48 assure le rechargement de l'UCAP en imposant la tension de consigne. Le convertisseur 48 correspond à un convertisseur abaisseur ou encore à un convertisseur DC/DC (de l'anglais direct current / direct current, soit courant continu / courant continu), les tensions utilisés dans un réseau de bord étant généralement continues. Le convertisseur 48 entraîne ici une circulation du courant électrique depuis la borne positive de la batterie 32 jusqu'à l'UCAP 44. [0037] Le réseau 20 peut encore comprendre un mode de fonctionnement où l'UCAP 44 est dans un état de charge correspondant à la tension de consigne calculée par le procédé proposé. Dans un tel mode de fonctionnement l'UCAP peut être isolé électriquement.
[0038] Le réseau comprend enfin un câblage 68 permettant de connecter électriquement les différents composants du réseau de bord précédemment décrits.
[0039] Le réseau de bord 20 peut être disposé dans un véhicule automobile à dispositif d'arrêt et redémarrage automatique avec un moteur thermique. Un tel véhicule automobile peut comprendre un outre un calculateur apte à mettre en œuvre le procédé précédemment décrit. Ainsi l'invention se rapporte aussi à un tel véhicule automobile. [0040] La suite de la description, décrit plus particulièrement la mise en œuvre d'un mode préféré de réalisation du procédé par rapport au réseau 20.
[0041 ] Le procédé propose de réguler la tension maximale pour la tension de consigne de l'UCAP 44 en fonction de l'état des composants du réseau (Alterno- démarreur 64, démarreur 62, batterie 32, UCAP 44, câblage 68) en veillant à la préservation de la durée de vie de ces composants.
[0042] Tout l'enjeu de l'invention réside donc dans la gestion de la consigne de tension de l'UCAP, dans un esprit de compromis entre prestations optimales et protection organique des différents composants du réseau. [0043] Le procédé peut aussi comprendre le calcul d'une tension minimale aux bornes du module supercondensateur. Cette tension minimale correspondant à la tension limite de maintien des prestations sécuritaires du réseau de bord. Ainsi dans le cas où la tension de consigne telle que calculée précédemment est strictement inférieure à cette tension minimale, une des prestations sécuritaires fournies normalement par un des composants du réseau 20 risque de ne plus être assurée par l'énergie additionnelle fournie par l'UCAP 44. Le procédé comprend alors dans un tel cas l'inhibition des arrêts et des rédemarrages automatiques du moteur thermique. En l'absence d'arrêt automatique, il n'y a pas de redémarrage subséquent avec l'alterno-démarreur en mode de fonctionnement démarreur. Le moteur thermique du véhicule étant toujours tournant, l'énergie électrique du réseau de bord est fournie par la conversion de l'énergie mécanique du moteur via l'alteno- démarreur en mode de fonctionnement alternateur. Les prestations sécuritaires ne sont ainsi pas menacées.
[0044] La figure 2 représente un synoptique du mode préféré de réalisation du procédé. Ucons correspond à la tension de consigne obtenue lors de l'utilisation du procédé. Umax correspond à la tension maximale, Unom correspond la tension optimale ou nominale et Umin correspond à la tension minimale. Chacune des ces tensions Umax, Unom, Umin peut être obtenue à partir de critères de protection, à partir de critères de prestation nominale (ou critère nominaux) ou à partir de critères de prestation sécuritaire (ou critère sécuritaire) respectivement. [0045] La tension maximale Umax est ainsi calculée par détermination du minimum des tensions limites de protection Umax_1 , Umax_2 à Umax_n, les tensions limite de protection étant déterminées pour chaque critère de protection de 1 à n sur la figure 2. Umax_1 peut correspondre à une tension limite de protection de l'alterno-démarreur qui est calculée à partir d'une des variables d'état de l'alterno-démarreur, tel que la température de l'alterno-démarreur 64. Umax_2 à Umax_n peuvent correspondre à une tension limite de protection d'un composant du réseau de bord 20, autre que l'alterno-démarreur 48. Les tensions Umax_2 à Umax_n sont par exemple :
· la tension de protection du démarreur 62 correspondant au dépassement d'un critère de courant maximal parcourant le démarreur ;
• la tension de protection de l'UCAP 44 correspondant à une tension maximale aux bornes de l'UCAP 44 limitant le vieillissement du dispositif de maintien de tension ;
· la tension de protection de la courroie de façade accessoire (non représentée) correspondant au dépassement d'un critère de niveau de couple de la courroie limitant l'usure de la courroie ;
• la tension de protection de consommateurs éventuels correspondant au dépassement d'une tension limitant la surcharge temporaire dudit consommateur éventuel du réseau de bord 20.
[0046] La tension de protection de l'alterno-démarreur (Umax_1 ) peut être déterminée au moyen d'un modèle du système électrique, c'est-à-dire du réseau de bord 20. Avec un tel modèle on peut déterminer quelles sont les valeurs limites de différents paramètres physiques pour lesquels la protection de l'alterno-démarreur est encore assurée. Le calcul de ces valeurs limites des différents paramètres aboutit alors à l'obtention d'une cartographie de la tension de protection par rapport à ces différents paramètres. En conséquence, la tension de protection de l'alterno- démarreur Umax_1 peut être déterminée à l'aide de cette cartographie prédéterminée en fonction de l'un au moins des paramètres suivants :
· l'état de charge de la batterie 32 du réseau de bord 20 ;
• la température de la batterie 32 du réseau de bord 20 ; • la température de la machine électrique du réseau de bord 20, c'est-à-dire de l'alterno-démarreur 64 ou du démarreur 62 ;
• la résistance électrique du câblage 68 du réseau de bord 20 ;
• la température du module supercondensateur 40 en tension. [0047] Ces paramètres sont avantageusement déterminés de façon instantanée. L'utilisation d'une cartographie prédéterminée permet alors l'obtention de la tension de protection de l'alterno-démarreur de façon instantanée.
[0048] D'une manière générale la tension de protection pour un des critères de la figure 2, peut être déterminée à l'aide d'une cartographie en fonction d'un grand nombre de paramètres physiques. Ainsi une cartographie analogue peut être utilisée pour la tension de protection du démarreur 62.
[0049] Une telle cartographie est représentée pour Umax_1 de manière schématique et simplifiée par les figures 3, 4 et 5.
[0050] La figure 3 est une représentation schématique de l'évolution de la tension maximale Umax_1 en fonction de la température de la batterie Tbatt. Ainsi l'évolution de la tension de protection de l'alterno-démarreur Umax_1 peut avoir une caractéristique de décroissance en fonction de la température de la batterie. Plus la batterie 32 est chaude, moins l'UCAP 44 peut être chargé pour compenser la diminution de la résistance interne de la batterie 32. [0051 ] La figure 4 est une représentation schématique de l'évolution de la tension maximale Umax_1 en fonction de l'état de charge de la batterie SOC (abréviation de l'anglais State Of Charge pour état de charge). Ainsi l'évolution de la tension de protection de l'alterno-démarreur Umax_1 peut avoir une caractéristique de décroissance en fonction de l'état de charge de la batterie 32. Plus la batterie 32 est chargée, moins l'UCAP 44 peut l'être pour que le courant de la machine électrique atteigne le seuil de protection maximal à ne pas dépasser.
[0052] Le procédé proposé assure ainsi une gestion compensatrice liée à l'état de la batterie. Lorsque la batterie est peu chargée ou froide, le procédé de gestion proposé augmente la tension de consigne de l'UCAP 44 pour constituer un stockage d'énergie additionnel plus important compensant la grande inertie thermique de la batterie 32.
[0053] La figure 5 est une représentation schématique de l'évolution de la tension maximale Umax_1 en fonction de la résistance électrique du câblage du réseau de bord Rcable. Ainsi l'évolution de la tension de protection de l'alterno-démarreur Umax_1 peut avoir une caractéristique de croissance en fonction de la résistance électrique du câblage 68 du réseau de bord 20. Plus la résistance de câblage est faible (dans le cas où la température sous capot est peu élevée ce qui correspond par exemple à un cas de démarrage à froid), moins l'UCAP peut être chargé pour compenser cette diminution. L'utilisation du paramètre Rcable est avantageux du fait de la prise en compte des chutes de tension en ligne pour un ajustement plus fin de la consigne.
[0054] De retour à la figure 2, la tension minimale Umin est calculée par détermination du maximum des tensions de prestation sécuritaire Umin_1 , Umin_2 à Umin_n, les tensions de prestation sécuritaire étant déterminées pour chaque critère sécuritaire de 1 à n. Umin_1 à Umin_n sont par exemple :
• la tension de prestation sécuritaire du calculateur du véhicule alimenté par le réseau de bord 20 correspondant à la tension minimale supérieure à la tension de redémarrage du calculateur (le calculateur fait partie des consommateurs éventuels 66) ;
• la tension de prestation sécuritaire d'un autre consommateur éventuel du réseau de bord correspondant à la tension minimale supérieure à la tension de sous alimentation dudit consommateur éventuel ;
• la tension de prestation sécuritaire aux bornes de l'UCAP 44 correspondant à une tension assurant deux redémarrages successifs suivis d'un démarrage du moteur thermique du véhicule automobile.
[0055] La possibilité de deux redémarrages successifs garantit un bon taux de disponibilité de la fonction Stop & Start alors que la possibilité d'un démarrage supplémentaire assure le démarrage du moteur thermique en cas d'échec des redémarrages. [0056] Selon la figure 2, la tension optimale Unom est calculée par détermination du maximum des tensions de prestation nominale Unom_1 , Unom_2 à Unom_n, les tensions de prestation nominal étant déterminées pour chaque critère nominal de 1 à n. En conséquence Unom_1 peut correspondre à la tension aux bornes de l'UCAP 44 qui entraîne le suivi d'une prestation nominale de l'UCAP. La prestation nominale de l'UCAP 44 est par exemple le suivi de la courbe de couple de prestation pendant le redémarrage, pour laquelle les performances sont idéales, telle que l'absence d'ébranlement du moteur thermique. Unom_2 peut correspondre à la tension de fonctionnement nominal du démarreur 62 assurant par exemple le suivi de la courbe du couple de prestation pendant le démarrage, pour laquelle les performances sont idéales, telle que l'absence d'ébranlement du moteur thermique.
[0057] Le procédé proposé présente l'avantage de ne pas nécessiter de capteur de courant additionnel à ceux déjà prévu pour le contrôle commande du moteur thermique.

Claims

REVENDICATIONS
1. Un procédé de gestion de l'arrêt et du redémarrage automatique d'un moteur thermique de véhicule automobile à dispositif d'arrêt et redémarrage automatique, le véhicule comprenant un réseau de bord (20), lequel comporte un alterno- démarreur (64) de redémarrage du moteur thermique et un dispositif (40) de maintien de la tension du réseau de bord (20) de véhicule lors du redémarrage du moteur thermique avec l'alterno-démarreur (64), le dispositif de maintien (40) comprenant un module supercondensateur (44), le procédé comprenant la détermination d'une tension de consigne à imposer aux bornes du module supercondensateur (44), la détermination de la tension comportant :
- le calcul d'une tension optimale aux bornes du module supercondensateur (44), la tension optimale correspondant à une tension de fonctionnement nominal du réseau de bord (20), la tension de consigne du module supercondensateur (44) étant par défaut choisie égale à la tension optimale ;
le procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend en outre :
- le calcul d'une tension maximale aux bornes du module supercondensateur (44), la tension maximale correspondant à une tension limite de protection du réseau de bord (20) calculée à partir d'une variable d'état de l'alterno-démarreur (64), la tension de consigne du module supercondensateur (44) étant choisie égale à la tension maximale lorsque la tension optimale est supérieure à la tension maximale.
2. Le procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la tension optimale est supérieure ou égale à la tension de fonctionnement nominal de l'alterno- démarreur (64) correspondant à la tension aux bornes du module supercondensateur (44) qui entraîne le suivi d'une prestation nominale de l'alterno- démarreur (64), lors du redémarrage du moteur thermique.
3. Le procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la tension optimale est calculée par détermination du maximum des tensions aux bornes du module supercondensateur (44) parmi la tension de fonctionnement nominal de l'alterno- démarreur (64) et au moins une tension de fonctionnement nominal d'un composant du réseau de bord (20) autre que l'alterno-démarreur (64), de préférence un démarreur (62) de démarrage du moteur thermique du véhicule.
4. Le procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la tension maximale est calculée par détermination du minimum des tensions aux bornes du module supercondensateur (44) parmi une tension limite de protection de l'alterno-démarreur (64) qui est calculée à partir de la variable d'état de l'alterno- démarreur (64) et au moins une tension limite de protection d'un composant du réseau de bord (20), autre que l'alterno-démarreur (64).
5. Le procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'au moins une tension limite de protection d'un composant du réseau de bord (20), autre que l'alterno-démarreur (64) comprend au moins une des tensions de protection parmi :
- la tension de protection du module supercondensateur (44) correspondant à une tension maximale aux bornes du module supercondensateur (44) limitant le vieillissement du dispositif de maintien (40) ;
- la tension de protection d'un démarreur (62) de démarrage du moteur thermique correspondant à un courant maximal parcourant le démarreur (62), le démarreur (62) étant disposé dans le réseau de bord (20) ;
- la tension de protection d'un organe d'entraînement (62, 64) d'une courroie de façade accessoire du véhicule correspondant au couple fourni par l'organe d'entraînement (62, 64) au niveau de la courroie limitant l'usure de la courroie, l'organe d'entraînement de la courroie (62, 64) étant disposé dans le réseau de bord (20) ;
- la tension de protection de consommateurs éventuels (66) du réseau de bord (20) correspondant à la tension limitant la surcharge temporaire d'au moins un consommateur éventuel (66) du réseau de bord alimenté électriquement par le réseau de bord (20), l'au moins un consommateur éventuel (66) du réseau de bord (20) étant choisi parmi le groupe de consommateurs éventuels (66) du réseau de bord constitué d'un climatiseur, d'un système d'éclairage et d'un système audio- visuel du véhicule.
6. Le procédé selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que la tension de protection de l'alterno-démarreur (64) ou la tension de protection du démarreur (62) éventuel est déterminée à l'aide d'une cartographie en fonction de l'un au moins des paramètres choisis parmi :
- l'état de charge d'une batterie (32) du réseau de bord (20) ;
- la température de la batterie (32) du réseau de bord (20) ;
- la température de l'alterno-démarreur (64) ;
- la température du démarreur éventuel (62) ;
- la résistance électrique du câblage (68) du réseau de bord (20) ;
- la température du module supercondensateur (44) en tension.
7. Le procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que selon la cartographie l'évolution de la tension de protection de l'alterno-démarreur (64) ou de la tension de protection du démarreur (62) éventuel comprend au moins une des caractéristiques choisi parmi :
- la décroissance en fonction de l'état de charge de la batterie (SOC) ;
- la décroissance en fonction de la température de la batterie (Tbatt) ;
- la croissance en fonction de la résistance électrique du câblage du réseau de bord (Rcable).
8. Le procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la variable d'état de l'alterno-démarreur (64) est la température de l'alterno-démarreur
(64).
9. Le procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend, à la suite de la détermination de la tension de consigne du module supercondensateur (64) :
- le calcul d'une tension minimale aux bornes du module supercondensateur
(44), la tension minimale correspondant à la tension limite de maintien des prestations sécuritaires du réseau de bord (20) ;
- l'inhibition des arrêts et des rédemarrages automatiques du moteur thermique tant que la tension de consigne du module supercondensateur (44) est strictement inférieure à la tension minimale.
10. Le procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la tension minimale est calculée par détermination du maximum des tensions aux bornes du module supercondensateur (44) parmi au moins deux des tensions de prestation sécuritaire suivantes :
- la tension de prestation sécuritaire d'un calculateur du véhicule automobile alimenté par le réseau de bord (20) correspondant à la tension minimale supérieure à la tension de redémarrage du calculateur du véhicule automobile ;
- la tension de prestation sécuritaire de consommateurs éventuels (66) du réseau de bord (20) correspondant à la tension minimale supérieure à la tension de sous alimentation d'au moins un consommateur éventuel (66) du réseau de bord alimenté électriquement par le réseau de bord, l'au moins un consommateur éventuel (66) du réseau de bord (20) étant choisi parmi le groupe de consommateurs éventuels (66) du réseau de bord (20) constitué d'un climatiseur, d'un système d'éclairage et d'un système audio-visuel du véhicule ;
- la tension de prestation sécuritaire aux bornes du module supercondensateur (44) correspondant à une tension assurant deux redémarrages successifs suivis d'un démarrage du moteur thermique du véhicule automobile.
11. Véhicule automobile à dispositif d'arrêt et redémarrage automatique comprenant un réseau de bord (20) muni d'un module supercondensateur (44) en tension du réseau de bord (20), le véhicule comprenant en outre un calculateur, le véhicule automobile étant caractérisé en ce que le calculateur est apte à mettre en œuvre le procédé selon l'une des revendications 1 à 10.
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