EP4323217A1 - Method for operating a power train - Google Patents

Method for operating a power train

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Publication number
EP4323217A1
EP4323217A1 EP22717386.1A EP22717386A EP4323217A1 EP 4323217 A1 EP4323217 A1 EP 4323217A1 EP 22717386 A EP22717386 A EP 22717386A EP 4323217 A1 EP4323217 A1 EP 4323217A1
Authority
EP
European Patent Office
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combustion engine
internal combustion
powertrain
storage device
operating
Prior art date
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Pending
Application number
EP22717386.1A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Panagiotis Christou
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New H Powertrain Holding SLU
Original Assignee
New H Powertrain Holding SLU
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Filing date
Publication date
Application filed by New H Powertrain Holding SLU filed Critical New H Powertrain Holding SLU
Publication of EP4323217A1 publication Critical patent/EP4323217A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
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    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Definitions

  • the technical field of the present invention is that of series hybrid type powertrains for a motor vehicle.
  • the present invention relates to a method of operating such a powertrain of a motor vehicle and more particularly to the particular operation of an internal combustion engine within this powertrain.
  • Series-hybrid powertrains typically include an internal combustion engine supplied with fuel from a fuel injection device and an electric motor supplied with electrical energy from an electrical storage device.
  • the electric motor exclusively moves the motor vehicle by driving the wheels of the latter.
  • the internal combustion engine is then started in generator mode in order to extend the range of the vehicle (we speak of a "range extender" in English) allowing on the one hand, to continue to supply the electric motor in order to continue driving the wheels, and allowing on the other hand, possibly to recharge the electric storage device.
  • a problem with such powertrains as they have just been described lies in particular in that the starting of the internal combustion engine and its revving up to an optimum operating point consumes fuel and therefore releases a quantity significant amount of pollutants.
  • the transient operation of the internal combustion engine when it is started is more expensive in terms of fuel and generates more pollutants than when the internal combustion engine operates in a steady state.
  • the object of the present invention is therefore to overcome the aforementioned problem by developing a method of operating the powertrain making it possible to limit the quantity of pollutants emitted by the internal combustion engine, on the one hand by anticipating the loading requirements of the electrical storage, and on the other hand, by allowing the electric motor to bring the internal combustion engine directly to its point of optimal operation when the latter needs to be started.
  • the anticipation of the energy needs of the electrical storage device makes it possible to anticipate the operation of the internal combustion engine, by placing it in optimal conditions in which the internal combustion engine in operation generates the least possible pollutants.
  • the invention therefore relates to a method of operating a powertrain of a motor vehicle, the powertrain comprising at least one internal combustion engine, a device for injecting fuel into the internal combustion engine, a electric current generator driven in rotation by the internal combustion engine and capable of recharging an electric storage device constituting the powertrain, the latter also comprising an electric motor intended to be powered by the electric storage device, the method comprising at least a first stage during which the generator brings the internal combustion engine to a predefined operating point and a second stage during which the injection device injects fuel into the internal combustion engine for its operation.
  • the electric motor exclusively drives the wheels of the motor vehicle, thus allowing it to move.
  • the electric motor is supplied with electrical energy by the electrical storage device which itself is charged with electrical energy by the generator.
  • the first step and the second step are performed when a state of charge of the storage device is at least equal to or less than a minimum charge threshold.
  • the method of operation ensures the starting of the internal combustion engine .
  • the generator ensures that the internal combustion engine revs up to its operating point. This makes it possible to reduce the quantity of pollutants generated by the operation of the internal combustion engine, in particular in transient state.
  • the electrical storage device has an insufficient state of charge, being equal to or less than the minimum charge threshold, and can ultimately limit the supply of electrical energy to the electric motor and thus limit the movement of the motor vehicle. It is therefore understood that the method of operation of the powertrain makes it possible at least in part to anticipate a state of zero charge of the electrical storage device.
  • the internal combustion engine drives the generator in rotation, the generator ensuring the charging of the electrical storage device at least during this second stage.
  • the generator has an interface role between the internal combustion engine and the electric storage device, the internal combustion engine driving the generator by a mechanical transmission and the generator transforming the mechanical energy into electrical energy for of the electrical storage device.
  • the predefined operating point of the internal combustion engine corresponds to operation at maximum efficiency of the internal combustion engine at plus or minus 5%.
  • the predefined operating point of the internal combustion engine is a speed of rotation of said internal combustion engine of between 2500 and 3500 revolutions per minute.
  • This ideal speed of rotation naturally depends on the design of the internal combustion engine, its number of cylinders, its displacement, its average compression ratio, and in general on the intrinsic parameters of this internal combustion engine.
  • the speed of rotation of between 2500 and 3500 revolutions per minute is suitable for a three or four cylinder internal combustion engine, preferably three cylinders, with a displacement of between 900 and 1100 cm 3 .
  • the method comprises at least a third step of stopping the internal combustion engine during which the generator brings the internal combustion engine to a stop state.
  • the injection device interrupts the injection of fuel into the internal combustion engine.
  • the third step of the process puts an end to the use of the internal combustion engine within the powertrain.
  • the internal combustion engine no longer drives the generator, and the latter no longer recharges the storage device with electrical energy. This ensures a drop in the speed of the internal combustion engine from its predefined operating point to a speed of zero revolutions without the emission of pollutants.
  • the third step is performed when the state of charge of the storage device is greater than an intermediate charge threshold.
  • the intermediate charge threshold of the storage device is distinct from the minimum charge threshold.
  • the intermediate charge threshold is between the minimum charge threshold and a maximum charge threshold of the electrical storage device, said maximum charge threshold corresponding to a state of charge at 100% of said storage device.
  • the intermediate charge threshold is therefore also distinct from the maximum charge threshold of the storage device.
  • the internal combustion engine operates only in a steady state. Such operation of the internal combustion engine makes it possible to prevent the generation of pollutants which could be emitted during transient operation of said internal combustion engine. It is understood from the preceding characteristics that the generator replaces the transient regimes of the internal combustion engine.
  • the injection device injects fuel at a richness of one.
  • Richness one fuel injection corresponds to optimum fuel richness for engine operation. Such injection of fuel into the internal combustion engine makes it possible to reduce the quantity of pollutants which result from the operation of the internal combustion engine in steady state.
  • the invention also relates to a powertrain of a motor vehicle comprising at least one internal combustion engine, a device for injecting fuel into the internal combustion engine, a generator, an electric motor and a storage device electric intended to power the electric motor, the powertrain being able to implement the method of operation according to any one of the preceding steps.
  • the electric motor Only the electric motor is configured to set the vehicle in motion, the internal combustion engine being used only when the electric storage device which supplies electric energy to the electric motor has electrical energy recharging needs, in particular when it reaches the minimum load threshold.
  • the electrical storage device forms an integral part of the powertrain in the sense that it makes it possible to supply the electrical energy necessary for the electric motor so that the latter drives the wheels of the motor vehicle in rotation.
  • the invention also relates to a motor vehicle comprising at least one powertrain according to the preceding characteristic.
  • FIG 1 is a general view of a motor vehicle comprising a powertrain according to the invention
  • FIG 2 is a diagram of the powertrain of Figure 1, capable of implementing the method of operation according to the invention
  • FIG 3 is a flowchart illustrating various steps in the method of operation of the power unit of Figure 2.
  • FIG. 1 illustrates a motor vehicle 1 comprising a body 3 carried by a plurality of wheels 2 and a powertrain 4.
  • the wheels 2 of the motor vehicle 1 participate in particular in the movement of the latter on a traffic lane under the action of the power unit powertrain 4.
  • the powertrain 4, particularly visible in Figure 2 comprises at least one internal combustion engine 6, a device 8 for injecting fuel into the internal combustion engine 6, an electric motor 10, a device electrical storage 12 and a generator 14.
  • the operation of the powertrain 4 will be described in the rest of the detailed description based on FIG. 2 and on FIG. 3.
  • the drive of the wheels 2 of the motor vehicle is ensured exclusively by the electric motor 10.
  • the electrical storage device 12 supplies the electric motor 10 with electrical energy so that the latter drives the wheels 2 of the motor vehicle in rotation.
  • a state of charge 30 of the electrical storage device 12 is then defined, this state of charge 30 being representative of the quantity of electrical energy present in the electrical storage device 12 at a given instant.
  • a minimum charge threshold of the electric storage device 12 is defined, corresponding to a threshold below which it is estimated that said electric storage device 12 needs to be recharged. In other words, the minimum load threshold makes it possible to anticipate the loading requirements of the storage device 12.
  • the state of charge 30 of the electric storage device 12 is greater than the minimum load threshold 40, and that thus, only the electric motor 10 is in working order.
  • the latter emits a zero quantity of pollutants, due to the exclusive use of the electric motor 10 within the powertrain 4, the internal combustion engine 6 being in the state of 'stop.
  • the minimum load threshold corresponds to an anticipation threshold of the electrical capacities of the electrical storage device 12, this anticipation making it possible to modify the operation of the powertrain 4 prior to any electrical failure, in particular by operating the heat engine 6-generator 14 pair.
  • the operating method of the powertrain 2 comprises at least a first step 100 during which the generator 14 brings the internal combustion engine 6 at a predefined operating point.
  • the predefined operating point corresponds to a speed of rotation of the internal combustion engine 6 which produces the most energy while producing the least amount of pollutants possible. It is then understood that the predefined operating point corresponds to operation of the internal combustion engine 6 at maximum efficiency, at plus or minus 5%. More precisely, the predefined operating point corresponds to a speed of rotation of the internal combustion engine 6 comprised between 2500 and 3500 revolutions per minute, for an internal combustion engine comprising three cylinders and a displacement comprised between 900 and 1100 cm 3 .
  • the function of the generator 14 during the first step 100 is to ensure the rise in speed of the internal combustion engine 6 up to its predefined operating point, corresponding to operation in steady state.
  • Advantage is taken of this first step 100 in that the release of pollutants usually generated during the transitional phase corresponding to an autonomous rise in speed of the internal combustion engine 6 is limited.
  • a second step 200 of the method corresponds to the injection of fuel into the internal combustion engine 6 by the injection device 8.
  • This second step 200 ensures the operation of the combustion engine internal combustion engine 6. Although not detailed here, this operation is accompanied by an activation of an ignition system of the internal combustion engine 6.
  • the injection device 8 injects fuel into the internal combustion engine 6 at a richness one, corresponding to an optimum ratio between oxidant and fuel for the engine speed corresponding to the predefined operating point of the internal combustion engine. 6.
  • This fuel injection in richness one in the engine internal combustion engine 6 therefore participates in limiting the quantity of pollutants generated by its operation.
  • the internal combustion engine 6 is used within the powertrain only in steady state. This makes it possible to reduce the quantity of pollutants generated, compared to a conventional use of the internal combustion engine 6 comprising use in transient regimes and in stationary regime.
  • the latter is able to rotate at least a part of the generator 14 of the powertrain 4.
  • the function of the generator 14 is to ensure the electrical charging of the electrical storage device 12 of the powertrain 4.
  • the generator 14 converts mechanical energy received from the internal combustion engine 6 into electrical energy sent to the electrical storage device 12 .
  • the internal combustion engine 6 provides the mechanical energy loading of the generator 14.
  • the generator 14 then provides the electrical charging of the electrical storage device 12 such that the state of charge of this last passes from its minimum threshold to an intermediate load threshold 60.
  • the intermediate load threshold 60 is therefore distinct from the minimum load threshold.
  • the intermediate charge threshold 60 is defined as a state of charge of the electrical storage device 12 comprised between its minimum charge threshold and a maximum charge threshold.
  • the maximum charge threshold then corresponds to a state of charge in which the charge of the electrical storage device 12 is substantially equal to 100%.
  • the intermediate state of charge corresponds to a state of charge of the electrical storage device 12 which guarantees a minimum acceptable distance (for example, fifty kilometers) that the vehicle can achieve with its electric motor.
  • the intermediate charge threshold 60 corresponds to a state of charge of the electrical storage device 12 substantially equal, for example, to 90% of its maximum charge threshold. It is then understood that when the intermediate load threshold 60 is reached by the electrical storage device 12, the generator 14 no longer needs to charge said electrical storage device 12 with electrical energy. Thus, when the state of charge of the electric storage device 12 is greater than the intermediate load threshold 60, the powertrain 4 implements an intermediate step 250 during which the injection device 8 interrupts the injection of fuel in the internal combustion engine 6.
  • a third step 300 of the method subsequent to the intermediate step 250, the generator 14 brings the internal combustion engine 6 to a stop state.
  • Stopped state means the fact that the internal combustion engine 6 is at a rotational speed equal to zero. It is therefore understood that the third step also corresponds to the stopping of the mechanical energy load of the generator 14 by the internal combustion engine 6. This ensures a drop in the speed of the internal combustion engine from its predefined operating point to at a speed of zero revolutions per minute without emission of pollutants.
  • the powertrain 4 will be able to again perform steps one to three of the method of operation such as it has just been described.

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Abstract

The invention relates to a method for operating a power train (4) of a motor vehicle, the power train (4) comprising at least one internal combustion engine (6), a device (12) for injecting a fuel into the internal combustion engine (6), an electrical current generator (14) which is rotated by the internal combustion engine (6) and is capable of recharging an electrical storage device (12) which is a component of the power train (4), said power train also comprising an electric motor (10) intended to be powered by the electrical storage device (12), the method comprising at least one first step during which the generator (14) brings the internal combustion engine (6) to a predefined operating point when a state of charge of the storage device (12) is at least equal to or less than a minimum charge threshold.

Description

Titre : Procédé de fonctionnement d’un groupe motopropulseur Title: Operating process of a powertrain
Le domaine technique de la présente invention est celui des groupes motopropulseurs de type hybride série pour un véhicule automobile. La présente invention porte sur un procédé de fonctionnement d’un tel groupe motopropulseur d’un véhicule automobile et plus particulièrement sur le fonctionnement particulier d’un moteur à combustion interne au sein de ce groupe motopropulseur. The technical field of the present invention is that of series hybrid type powertrains for a motor vehicle. The present invention relates to a method of operating such a powertrain of a motor vehicle and more particularly to the particular operation of an internal combustion engine within this powertrain.
Les groupes motopropulseurs de type hybride-série comprennent habituellement un moteur à combustion interne alimenté en carburant par un dispositif d’injection du carburant et un moteur électrique alimenté en énergie électrique par un dispositif de stockage électrique. Dans des conditions normales de fonctionnement de tels groupes motopropulseurs, le moteur électrique assure exclusivement le déplacement du véhicule automobile par entrainement des roues de ce dernier. Lorsque le dispositif de stockage électrique présente un état de charge insuffisant pour poursuivre l’alimentation électrique du moteur électrique, le moteur à combustion interne est alors démarré en mode génératrice afin de prolonger l’autonomie du véhicule (on parle de « range extender » en anglais) permettant d’une part, de continuer à alimenter le moteur électrique afin de poursuivre l’entrainement des roues, et permettant d’autre part, éventuellement de recharger le dispositif de stockage électrique. Series-hybrid powertrains typically include an internal combustion engine supplied with fuel from a fuel injection device and an electric motor supplied with electrical energy from an electrical storage device. Under normal operating conditions of such powertrains, the electric motor exclusively moves the motor vehicle by driving the wheels of the latter. When the electric storage device has an insufficient state of charge to continue supplying the electric motor with electricity, the internal combustion engine is then started in generator mode in order to extend the range of the vehicle (we speak of a "range extender" in English) allowing on the one hand, to continue to supply the electric motor in order to continue driving the wheels, and allowing on the other hand, possibly to recharge the electric storage device.
Un problème de tels groupes motopropulseurs tels qu’ils viennent d’être décrit, réside notamment en ce que le démarrage du moteur à combustion interne et sa montée en régime jusqu’à un point de fonctionnement optimal est consommatrice de carburant et libère donc une quantité importante de polluants. En d’autres termes, le fonctionnement en régime transitoire du moteur à combustion interne lors de son démarrage est plus coûteux en carburant et plus générateur de polluants que lorsque le moteur à combustion interne fonctionne en régime stationnaire. A problem with such powertrains as they have just been described lies in particular in that the starting of the internal combustion engine and its revving up to an optimum operating point consumes fuel and therefore releases a quantity significant amount of pollutants. In other words, the transient operation of the internal combustion engine when it is started is more expensive in terms of fuel and generates more pollutants than when the internal combustion engine operates in a steady state.
Le but de la présente invention est donc de palier au problème susmentionné en développant un procédé de fonctionnement du groupe motopropulseur permettant de limiter la quantité de polluants émises par le moteur à combustion interne, d’une part en anticipant les besoins en chargement du dispositif de stockage électrique, et d’autre part, en permettant au moteur électrique d’amener le moteur à combustion interne directement à son point de fonctionnement optimal lorsque ce dernier nécessite d’être démarré. Dit autrement, l’anticipation des besoins énergétiques du dispositif de stockage électrique permet d’anticiper le fonctionnement du moteur à combustion interne, en le mettant dans des conditions optimales dans lesquelles le moteur à combustion interne en fonctionnement génère le moins de polluants possible. The object of the present invention is therefore to overcome the aforementioned problem by developing a method of operating the powertrain making it possible to limit the quantity of pollutants emitted by the internal combustion engine, on the one hand by anticipating the loading requirements of the electrical storage, and on the other hand, by allowing the electric motor to bring the internal combustion engine directly to its point of optimal operation when the latter needs to be started. In other words, the anticipation of the energy needs of the electrical storage device makes it possible to anticipate the operation of the internal combustion engine, by placing it in optimal conditions in which the internal combustion engine in operation generates the least possible pollutants.
L’invention porte donc sur un procédé de fonctionnement d’un groupe motopropulseur d’un véhicule automobile, le groupe motopropulseur comprenant au moins un moteur à combustion interne, un dispositif d’injection d’un carburant dans le moteur à combustion interne, une génératrice de courant électrique entraînée en rotation par le moteur à combustion interne et apte à recharger un dispositif de stockage électrique constitutif du groupe motopropulseur, ce dernier comprenant également un moteur électrique destiné à être alimenté par le dispositif de stockage électrique, le procédé comprenant au moins une première étape au cours de laquelle la génératrice amène le moteur à combustion interne à un point de fonctionnement prédéfini et une deuxième étape au cours de laquelle le dispositif d’injection injecte du carburant dans le moteur à combustion interne pour sa mise en fonctionnement.The invention therefore relates to a method of operating a powertrain of a motor vehicle, the powertrain comprising at least one internal combustion engine, a device for injecting fuel into the internal combustion engine, a electric current generator driven in rotation by the internal combustion engine and capable of recharging an electric storage device constituting the powertrain, the latter also comprising an electric motor intended to be powered by the electric storage device, the method comprising at least a first stage during which the generator brings the internal combustion engine to a predefined operating point and a second stage during which the injection device injects fuel into the internal combustion engine for its operation.
Le moteur électrique assure exclusivement l’entrainement des roues du véhicule automobile, permettant ainsi son déplacement. Afin d’assurer sa fonction motrice, le moteur électrique est alimenté en énergie électrique par le dispositif de stockage électrique qui lui-même est chargé en énergie électrique par la génératrice. The electric motor exclusively drives the wheels of the motor vehicle, thus allowing it to move. In order to ensure its driving function, the electric motor is supplied with electrical energy by the electrical storage device which itself is charged with electrical energy by the generator.
Selon une caractéristique de l’invention, la première étape et la deuxième étape sont opérées lorsqu’un état de charge du dispositif de stockage est au moins égal ou inférieur à un seuil de charge minimal. According to one characteristic of the invention, the first step and the second step are performed when a state of charge of the storage device is at least equal to or less than a minimum charge threshold.
On définit des conditions classiques dans lesquelles le dispositif de stockage électrique présente un état de charge suffisant, c’est-à-dire supérieur au seuil de charge minimal, avant de nécessiter d’être rechargé en énergie électrique Conventional conditions are defined under which the electrical storage device has a sufficient state of charge, that is to say greater than the minimum charge threshold, before needing to be recharged with electrical energy.
Dans des conditions particulières, c’est-à-dire dans le cas où l’état de charge du dispositif de stockage électrique devient égal ou inférieur au seuil de charge minimal, le procédé de fonctionnement assure la mise en marche du moteur à combustion interne. De manière plus précise, la génératrice assure la montée en régime du moteur à combustion interne jusqu’à son point de fonctionnement. On permet ainsi de réduire la quantité de polluants générés par le fonctionnement du moteur à combustion interne, notamment en régime transitoire. Under specific conditions, that is to say in the case where the state of charge of the electrical storage device becomes equal to or less than the minimum charge threshold, the method of operation ensures the starting of the internal combustion engine . way more precise, the generator ensures that the internal combustion engine revs up to its operating point. This makes it possible to reduce the quantity of pollutants generated by the operation of the internal combustion engine, in particular in transient state.
On comprend alors que dans les conditions particulières, le dispositif de stockage électrique présente un état de charge insuffisant, en étant égal ou inférieur au seuil de charge minimal, et peut à terme limiter la fourniture en énergie électrique au moteur électrique et ainsi, limiter le déplacement du véhicule automobile. On comprend donc que le procédé de fonctionnement du groupe motopropulseur permet au moins en partie d’anticiper un état de charge nulle du dispositif de stockage électrique. It is then understood that under the particular conditions, the electrical storage device has an insufficient state of charge, being equal to or less than the minimum charge threshold, and can ultimately limit the supply of electrical energy to the electric motor and thus limit the movement of the motor vehicle. It is therefore understood that the method of operation of the powertrain makes it possible at least in part to anticipate a state of zero charge of the electrical storage device.
Selon une caractéristique de l’invention, pendant la deuxième étape, le moteur à combustion interne entraîne en rotation la génératrice, la génératrice assurant le chargement du dispositif de stockage électrique au moins lors de cette deuxième étape. According to a characteristic of the invention, during the second stage, the internal combustion engine drives the generator in rotation, the generator ensuring the charging of the electrical storage device at least during this second stage.
On comprend alors que la génératrice présente un rôle d’interface entre le moteur à combustion interne et le dispositif de stockage électrique, le moteur à combustion interne entraînant la génératrice par une transmission mécanique et la génératrice transformant l’énergie mécanique en énergie électrique à destination du dispositif de stockage électrique.It is then understood that the generator has an interface role between the internal combustion engine and the electric storage device, the internal combustion engine driving the generator by a mechanical transmission and the generator transforming the mechanical energy into electrical energy for of the electrical storage device.
On comprend alors qu’une fois le moteur à combustion interne mis en état de marche au moins en partie par la génératrice dans des conditions optimale de fonctionnement, ledit moteur à combustion interne est apte à entraîner ladite génératrice en rotation. On permet ainsi le rechargement du dispositif de stockage électrique par la génératrice dans des conditions optimale, c’est-à-dire en limitant l’émission de polluants par l’utilisation du moteur à combustion interne. It is then understood that once the internal combustion engine has been put into operation at least in part by the generator under optimum operating conditions, said internal combustion engine is able to drive said generator in rotation. This allows the recharging of the electrical storage device by the generator in optimal conditions, that is to say by limiting the emission of pollutants by the use of the internal combustion engine.
Selon une caractéristique de l’invention, le point de fonctionnement prédéfini du moteur à combustion interne correspond à un fonctionnement à rendement maximum du moteur à combustion interne à plus ou moins 5%. According to one characteristic of the invention, the predefined operating point of the internal combustion engine corresponds to operation at maximum efficiency of the internal combustion engine at plus or minus 5%.
On entend par fonctionnement à rendement maximum un état du moteur à combustion interne dans lequel sa vitesse de rotation produit le plus d’énergie tout en produisant le moins de polluants. Selon une caractéristique de l’invention, le point de fonctionnement prédéfini du moteur à combustion interne est une vitesse de rotation dudit moteur à combustion interne comprise entre 2500 et 3500 tours par minute. Cette vitesse de rotation idéal dépend bien entendu de la conception du moteur à combustion interne, de son nombre de cylindre, de sa cylindrée, de son taux de compression moyen, et d’une manière générale de paramètres intrinsèques de ce moteur à combustion interne. La vitesse de rotation comprise entre 2500 et 3500 tours par minute est adaptée à un moteur à combustion interne trois ou quatre cylindres, de préférence trois cylindres, d’une cylindrée comprise entre 900 et 1100 cm3. By operation at maximum efficiency is meant a state of the internal combustion engine in which its speed of rotation produces the most energy while producing the least pollutants. According to one characteristic of the invention, the predefined operating point of the internal combustion engine is a speed of rotation of said internal combustion engine of between 2500 and 3500 revolutions per minute. This ideal speed of rotation naturally depends on the design of the internal combustion engine, its number of cylinders, its displacement, its average compression ratio, and in general on the intrinsic parameters of this internal combustion engine. The speed of rotation of between 2500 and 3500 revolutions per minute is suitable for a three or four cylinder internal combustion engine, preferably three cylinders, with a displacement of between 900 and 1100 cm 3 .
Selon une caractéristique de l’invention, le procédé comprend au moins une troisième étape d’arrêt du moteur à combustion interne au cours de laquelle la génératrice amène le moteur à combustion interne à un état d’arrêt. According to one characteristic of the invention, the method comprises at least a third step of stopping the internal combustion engine during which the generator brings the internal combustion engine to a stop state.
Selon une caractéristique de l’invention, à une étape intermédiaire, entre la deuxième étape et la troisième étape le dispositif d’injection interrompt l’injection de carburant dans le moteur à combustion interne. According to a characteristic of the invention, at an intermediate stage, between the second stage and the third stage, the injection device interrupts the injection of fuel into the internal combustion engine.
On comprend que la troisième étape du procédé met fin à l’utilisation du moteur à combustion interne au sein du groupe motopropulseur. Dit autrement, à l’issus de la troisième étape, le moteur à combustion interne n’entraine plus la génératrice, et celle-ci ne recharge plus le dispositif de stockage en énergie électrique. On assure ainsi une baisse du régime du moteur à combustion interne depuis son point de fonctionnement prédéfini jusqu’à un régime de zéro tour minute sans émission de polluants. It is understood that the third step of the process puts an end to the use of the internal combustion engine within the powertrain. In other words, at the end of the third stage, the internal combustion engine no longer drives the generator, and the latter no longer recharges the storage device with electrical energy. This ensures a drop in the speed of the internal combustion engine from its predefined operating point to a speed of zero revolutions without the emission of pollutants.
Selon une caractéristique de l’invention, la troisième étape est opérée lorsque l’état de charge du dispositif de stockage est supérieur à un seuil de charge intermédiaire. According to one characteristic of the invention, the third step is performed when the state of charge of the storage device is greater than an intermediate charge threshold.
On comprend que le seuil de charge intermédiaire du dispositif de stockage est distinct du seuil de charge minimal. Autrement dit, le seuil de charge intermédiaire est compris entre le seuil de charge minimal et un seuil de charge maximal du dispositif de stockage électrique, ledit seuil de charge maximal correspondant à un état de charge à 100% dudit dispositif de stockage. Le seuil de charge intermédiaire est donc également distinct du seuil de charge maximal du dispositif de stockage. Ainsi, on comprend qu’une fois que l’état de charge du dispositif de stockage à au moins atteint le seuil de charge intermédiaire, il n’est plus absolument nécessaire de recharger ce dernier en énergie électrique. Autrement dit, il n’est plus absolument nécessaire que le moteur à combustion interne entraîne en rotation la génératrice afin que celle-ci transforme cette énergie mécanique en énergie électrique. La génératrice est alors apte à amener le moteur à combustion interne à un état d’arrêt ultérieurement à l’arrêt de l’injection de carburant dans le moteur à combustion interne. It is understood that the intermediate charge threshold of the storage device is distinct from the minimum charge threshold. In other words, the intermediate charge threshold is between the minimum charge threshold and a maximum charge threshold of the electrical storage device, said maximum charge threshold corresponding to a state of charge at 100% of said storage device. The intermediate charge threshold is therefore also distinct from the maximum charge threshold of the storage device. Thus, it is understood that once the state of charge of the storage device has at least reached the intermediate charge threshold, it is no longer absolutely necessary to recharge the latter with electrical energy. In other words, it is no longer absolutely necessary for the internal combustion engine to rotate the generator so that the latter transforms this mechanical energy into electrical energy. The generator is then able to bring the internal combustion engine to a stop state after stopping the injection of fuel into the internal combustion engine.
Selon une caractéristique de l’invention, le moteur à combustion interne fonctionne uniquement dans un régime stationnaire. Un tel fonctionnement du moteur à combustion interne permet d’empêcher la génération de polluants qui pourraient être émis lors d’un fonctionnement en régime transitoire dudit moteur à combustion interne. On comprend des caractéristiques précédentes que la génératrice remplace les régimes transitoires du moteur à combustion interne. According to a characteristic of the invention, the internal combustion engine operates only in a steady state. Such operation of the internal combustion engine makes it possible to prevent the generation of pollutants which could be emitted during transient operation of said internal combustion engine. It is understood from the preceding characteristics that the generator replaces the transient regimes of the internal combustion engine.
Selon une caractéristique de l’invention, le dispositif d’injection injecte du carburant à une richesse un. According to a characteristic of the invention, the injection device injects fuel at a richness of one.
L’injection du carburant en richesse un correspond à une richesse en carburant optimale pour le fonctionnement du moteur. Une telle injection de carburant dans le moteur à combustion interne permet de diminuer la quantité de polluants qui découlent du fonctionnement du moteur à combustion interne en régime stationnaire. Richness one fuel injection corresponds to optimum fuel richness for engine operation. Such injection of fuel into the internal combustion engine makes it possible to reduce the quantity of pollutants which result from the operation of the internal combustion engine in steady state.
L’invention porte également sur un groupe motopropulseur d’un véhicule automobile comprenant au moins un moteur à combustion interne, un dispositif d’injection d’un carburant dans le moteur à combustion interne, une génératrice, un moteur électrique et un dispositif de stockage électrique destiné à alimenter le moteur électrique, le groupe motopropulseur étant apte à mettre en œuvre le procédé de fonctionnement selon l’une quelconque des étapes précédentes. The invention also relates to a powertrain of a motor vehicle comprising at least one internal combustion engine, a device for injecting fuel into the internal combustion engine, a generator, an electric motor and a storage device electric intended to power the electric motor, the powertrain being able to implement the method of operation according to any one of the preceding steps.
Seul le moteur électrique est configuré pour mettre en mouvement le véhicule, le moteur à combustion interne étant utilisé uniquement lorsque le dispositif de stockage électrique qui fournit de l’énergie électrique au moteur électrique présente des besoins de rechargement en énergie électrique, notamment lorsque qu’il atteint le seuil de charge minimal. Selon l’invention, le dispositif de stockage électrique fait partie intégrante du groupe motopropulseur en ce sens qu’il permet de fournir l’énergie électrique nécessaire au moteur électrique afin que ce dernier entraîne en rotation les roues du véhicule automobile. Only the electric motor is configured to set the vehicle in motion, the internal combustion engine being used only when the electric storage device which supplies electric energy to the electric motor has electrical energy recharging needs, in particular when it reaches the minimum load threshold. According to the invention, the electrical storage device forms an integral part of the powertrain in the sense that it makes it possible to supply the electrical energy necessary for the electric motor so that the latter drives the wheels of the motor vehicle in rotation.
L’invention porte aussi sur un véhicule automobile comprenant au moins un groupe motopropulseur selon la caractéristique précédente. The invention also relates to a motor vehicle comprising at least one powertrain according to the preceding characteristic.
D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description donnée ci-après à titre indicatif en relation avec des dessins dans lesquels : Other characteristics, details and advantages of the invention will emerge more clearly on reading the description given below by way of indication in relation to the drawings in which:
[Fig 1] est une vue générale d’un véhicule automobile comprenant un groupe motopropulseur selon l’invention ; [Fig 1] is a general view of a motor vehicle comprising a powertrain according to the invention;
[Fig 2] est un schéma du groupe motopropulseur de la figure 1, apte à mettre en œuvre le procédé de fonctionnement selon l’invention ; [Fig 2] is a diagram of the powertrain of Figure 1, capable of implementing the method of operation according to the invention;
[Fig 3] est un logigramme illustrant différentes étapes du procédé de fonctionnement du groupe motopropulseur de la figure 2. [Fig 3] is a flowchart illustrating various steps in the method of operation of the power unit of Figure 2.
Il faut tout d’abord noter que si les figures exposent l’invention de manière détaillée pour sa mise en œuvre, ces figures peuvent bien entendu servir à mieux définir l’invention, le cas échéant. Il est également à noter que ces figures n’exposent que des exemples de réalisation de l’invention. Il faut enfin noter que les mêmes repères désignent les mêmes éléments dans l'ensemble des figures. It should first be noted that if the figures expose the invention in detail for its implementation, these figures can of course be used to better define the invention, if necessary. It should also be noted that these figures only show exemplary embodiments of the invention. Finally, it should be noted that the same references designate the same elements in all the figures.
La figure 1 illustre un véhicule automobile 1 comprenant une caisse 3 portée par une pluralité de roues 2 et un groupe motopropulseur 4. Les roues 2 du véhicule automobile 1 participent notamment au déplacement de ce dernier sur une voie de circulation sous l’action du groupe motopropulseur 4. Le groupe motopropulseur 4, particulièrement visible à la figure 2, comprend au moins un moteur à combustion interne 6, un dispositif d’injection 8 d’un carburant dans le moteur à combustion interne 6, un moteur électrique 10, un dispositif de stockage 12 électrique et une génératrice 14. FIG. 1 illustrates a motor vehicle 1 comprising a body 3 carried by a plurality of wheels 2 and a powertrain 4. The wheels 2 of the motor vehicle 1 participate in particular in the movement of the latter on a traffic lane under the action of the power unit powertrain 4. The powertrain 4, particularly visible in Figure 2, comprises at least one internal combustion engine 6, a device 8 for injecting fuel into the internal combustion engine 6, an electric motor 10, a device electrical storage 12 and a generator 14.
Dans la suite de la description, on évoquera un fonctionnement classique du groupe motopropulseur 4 et un fonctionnement particulier dudit groupe motopropulseur 4. Il convient toutefois de considérer que ces termes ne sont évoqués que dans l’objectif de faciliter la compréhension et que le fonctionnement du groupe motopropulseur 4, qu’il soit classique ou particulier, est un fonctionnement normal de ce dernier dans le cadre de l’invention. In the rest of the description, a conventional operation of the powertrain 4 and a particular operation of said powertrain 4 will be mentioned. should however be considered that these terms are mentioned only with the aim of facilitating understanding and that the operation of the powertrain 4, whether conventional or particular, is a normal operation of the latter within the framework of the invention .
Le fonctionnement du groupe motopropulseur 4 va être décrit dans la suite de la description détaillée en s’appuyant sur la figure 2 et sur la figure 3. Lors du fonctionnement classique 20 ou du fonctionnement particulier du groupe motopropulseur 4, l’entrainement des roues 2 du véhicule automobile est assuré exclusivement par le moteur électrique 10. De manière plus précise, le dispositif de stockage 12 électrique alimente le moteur électrique 10 en énergie électrique afin que ce dernier entraîne en rotation les roues 2 du véhicule automobile. On définit alors un état de charge 30 du dispositif de stockage 12 électrique, cet état de charge 30 étant représentatif de la quantité d’énergie électrique présente dans le dispositif de stockage 12 électrique à un instant donné. De manière plus précise, on définit un seuil de charge minimal du dispositif de stockage 12 électrique, correspondant à un seuil en dessous duquel on estime que ledit dispositif de stockage 12 électrique nécessite d’être rechargé. Dit autrement, le seuil de charge minimal permet d’anticiper les besoins en chargement du dispositif de stockage 12.The operation of the powertrain 4 will be described in the rest of the detailed description based on FIG. 2 and on FIG. 3. During conventional operation 20 or specific operation of the powertrain 4, the drive of the wheels 2 of the motor vehicle is ensured exclusively by the electric motor 10. More specifically, the electrical storage device 12 supplies the electric motor 10 with electrical energy so that the latter drives the wheels 2 of the motor vehicle in rotation. A state of charge 30 of the electrical storage device 12 is then defined, this state of charge 30 being representative of the quantity of electrical energy present in the electrical storage device 12 at a given instant. More specifically, a minimum charge threshold of the electric storage device 12 is defined, corresponding to a threshold below which it is estimated that said electric storage device 12 needs to be recharged. In other words, the minimum load threshold makes it possible to anticipate the loading requirements of the storage device 12.
On comprend alors que lors du fonctionnement classique 20 du groupe motopropulseur, l’état de charge 30 du dispositif de stockage 12 électrique est supérieur au seuil de charge minimal 40, et qu’ ainsi, seul le moteur électrique 10 est en état de marche. Ainsi, lors du fonctionnement classique 20 du groupe motopropulseur 4, ce dernier émet une quantité de polluants nulle, dû à l’utilisation exclusive du moteur électrique 10 au sein du groupe motopropulseur 4, le moteur à combustion interne 6 étant à l’état d’arrêt. It is then understood that during conventional operation 20 of the powertrain, the state of charge 30 of the electric storage device 12 is greater than the minimum load threshold 40, and that thus, only the electric motor 10 is in working order. Thus, during conventional operation 20 of the powertrain 4, the latter emits a zero quantity of pollutants, due to the exclusive use of the electric motor 10 within the powertrain 4, the internal combustion engine 6 being in the state of 'stop.
Lors du fonctionnement particulier du groupe motopropulseur 4, c’est-à-dire lorsque l’état de charge 30 du dispositif de stockage 12 est au moins égal ou inférieur au seuil de charge minimal 50, on considère que ledit dispositif de stockage 12 électrique arrive à un état de charge insuffisant à partir duquel il est nécessaire de recharger ledit dispositif de stockage 12 électrique. Autrement dit, on considère que le seuil de charge minimal correspond à un seuil d’anticipation des capacités électriques du dispositif de stockage 12 électrique, cette anticipation permettant de modifier le fonctionnement du groupe motopropulseur 4 préalablement à toute insuffisance électrique, notamment par mise en fonctionnement du couple moteur thermique 6-génératrice 14. During the particular operation of the powertrain 4, that is to say when the state of charge 30 of the storage device 12 is at least equal to or less than the minimum load threshold 50, it is considered that said electrical storage device 12 arrives at an insufficient state of charge from which it is necessary to recharge said electric storage device 12 . In other words, it is considered that the minimum load threshold corresponds to an anticipation threshold of the electrical capacities of the electrical storage device 12, this anticipation making it possible to modify the operation of the powertrain 4 prior to any electrical failure, in particular by operating the heat engine 6-generator 14 pair.
Ainsi, lorsque l’état de charge du dispositif de stockage 12 est au moins égal ou inférieur au seuil de charge minimal 50, le procédé de fonctionnement du groupe motopropulseur 2 comprend au moins une première étape 100 au cours de laquelle la génératrice 14 amène le moteur à combustion interne 6 à un point de fonctionnement prédéfini. Le point de fonctionnement prédéfini correspond à une vitesse de rotation du moteur à combustion interne 6 qui produit le plus d’énergie en produisant le moins de polluants possible. On comprend alors que le point de fonctionnement prédéfini correspond à un fonctionnement du moteur à combustion interne 6 à rendement maximum, à plus ou moins 5%. De manière plus précise, le point de fonctionnement prédéfini correspond à une vitesse de rotation du moteur à combustion interne 6 comprise entre 2500 et 3500 tours par minute, pour un moteur à combustion interne comprenant trois cylindres et une cylindrée comprise entre 900 et 1100 cm3. Thus, when the state of charge of the storage device 12 is at least equal to or less than the minimum charge threshold 50, the operating method of the powertrain 2 comprises at least a first step 100 during which the generator 14 brings the internal combustion engine 6 at a predefined operating point. The predefined operating point corresponds to a speed of rotation of the internal combustion engine 6 which produces the most energy while producing the least amount of pollutants possible. It is then understood that the predefined operating point corresponds to operation of the internal combustion engine 6 at maximum efficiency, at plus or minus 5%. More precisely, the predefined operating point corresponds to a speed of rotation of the internal combustion engine 6 comprised between 2500 and 3500 revolutions per minute, for an internal combustion engine comprising three cylinders and a displacement comprised between 900 and 1100 cm 3 .
On comprend de ce qui précède que la génératrice 14 a pour fonction lors de la première étape 100 d’assurer la montée en régime du moteur à combustion interne 6 jusqu’à son point de fonctionnement prédéfini, correspondant à un fonctionnement en régime stationnaire. On tire avantage de cette première étape 100 en ce qu’on limite le dégagement de polluants générés habituellement lors de la phase transitoire correspondant à une montée en régime autonome du moteur à combustion interne 6. It is understood from the foregoing that the function of the generator 14 during the first step 100 is to ensure the rise in speed of the internal combustion engine 6 up to its predefined operating point, corresponding to operation in steady state. Advantage is taken of this first step 100 in that the release of pollutants usually generated during the transitional phase corresponding to an autonomous rise in speed of the internal combustion engine 6 is limited.
A la suite de cette première étape 100, une deuxième étape 200 du procédé correspond à l’injection du carburant dans le moteur à combustion interne 6 par le dispositif d’injection 8. Cette deuxième étape 200 assure la mise en fonctionnement du moteur à combustion interne 6. Bien que non détaillé ici, cette mise en fonctionnement s’accompagne d’une activation d’un système d’allumage du moteur à combustion interne 6. Following this first step 100, a second step 200 of the method corresponds to the injection of fuel into the internal combustion engine 6 by the injection device 8. This second step 200 ensures the operation of the combustion engine internal combustion engine 6. Although not detailed here, this operation is accompanied by an activation of an ignition system of the internal combustion engine 6.
De manière plus précise, le dispositif d’injection 8 injecte du carburant dans le moteur à combustion interne 6 à une richesse un, correspondant à un ratio entre comburant et carburant optimal pour le régime moteur correspondant au point de fonctionnement prédéfini du moteur à combustion interne 6. Cette injection du carburant en richesse un dans le moteur à combustion interne 6 participe donc à limiter la quantité de polluants générés par son fonctionnement. More precisely, the injection device 8 injects fuel into the internal combustion engine 6 at a richness one, corresponding to an optimum ratio between oxidant and fuel for the engine speed corresponding to the predefined operating point of the internal combustion engine. 6. This fuel injection in richness one in the engine internal combustion engine 6 therefore participates in limiting the quantity of pollutants generated by its operation.
On comprend donc que le moteur à combustion interne 6 est utilisé au sein du groupe motopropulseur uniquement en régime stationnaire. On permet ainsi de diminuer la quantité de polluants générée, comparée à une utilisation classique du moteur à combustion interne 6 comprenant une utilisation en régimes transitoires et en régime stationnaire. It is therefore understood that the internal combustion engine 6 is used within the powertrain only in steady state. This makes it possible to reduce the quantity of pollutants generated, compared to a conventional use of the internal combustion engine 6 comprising use in transient regimes and in stationary regime.
Une fois le fonctionnement en régime stationnaire du moteur à combustion interne 6 lors de la deuxième étape 200, ce dernier est apte à entraîner en rotation au moins une partie de la génératrice 14 du groupe motopropulseur 4. La génératrice 14 a pour fonction d’assurer le chargement électrique du dispositif de stockage 12 électrique du groupe motopropulseur 4.Once the operation in steady state of the internal combustion engine 6 during the second step 200, the latter is able to rotate at least a part of the generator 14 of the powertrain 4. The function of the generator 14 is to ensure the electrical charging of the electrical storage device 12 of the powertrain 4.
On comprend donc que la génératrice 14 transforme une énergie mécanique reçu du moteur à combustion interne 6 en une énergie électrique envoyée vers le dispositif de stockage 12 électrique. It is therefore understood that the generator 14 converts mechanical energy received from the internal combustion engine 6 into electrical energy sent to the electrical storage device 12 .
Ainsi, pendant la deuxième étape 200, le moteur à combustion interne 6 assure le chargement en énergie mécanique de la génératrice 14. La génératrice 14 assure alors le chargement électrique du dispositif de stockage 12 électrique de telle sorte que l’état de charge de ce dernier passe de son seuil minimal à un seuil de charge intermédiaire 60. Thus, during the second step 200, the internal combustion engine 6 provides the mechanical energy loading of the generator 14. The generator 14 then provides the electrical charging of the electrical storage device 12 such that the state of charge of this last passes from its minimum threshold to an intermediate load threshold 60.
Le seuil de charge intermédiaire 60 est donc distinct du seuil de charge minimal. De même, on définit le seuil de charge intermédiaire 60 comme un état de charge du dispositif de stockage 12 électrique compris entre son seuil de charge minimal et un seuil de charge maximal. Le seuil de charge maximal correspond alors à un état de charge dans lequel la charge du dispositif de stockage 12 électrique est sensiblement égale à 100%. L’état de charge intermédiaire correspond à un état de charge du dispositif de stockage 12 électrique qui garantit une distance minimale acceptable (par exemple, cinquante kilomètres) que le véhicule peut réaliser avec son moteur électrique. The intermediate load threshold 60 is therefore distinct from the minimum load threshold. Similarly, the intermediate charge threshold 60 is defined as a state of charge of the electrical storage device 12 comprised between its minimum charge threshold and a maximum charge threshold. The maximum charge threshold then corresponds to a state of charge in which the charge of the electrical storage device 12 is substantially equal to 100%. The intermediate state of charge corresponds to a state of charge of the electrical storage device 12 which guarantees a minimum acceptable distance (for example, fifty kilometers) that the vehicle can achieve with its electric motor.
Selon un exemple de l’invention, le seuil de charge intermédiaire 60 correspond à un état de charge du dispositif de stockage 12 électrique sensiblement égal, par exemple, à 90% de son seuil de charge maximal. On comprend alors que lorsque le seuil de charge intermédiaire 60 est atteint par le dispositif de stockage 12 électrique, la génératrice 14 n’a plus besoin de charger ledit dispositif de stockage 12 électrique en énergie électrique. Ainsi, lorsque l’état de charge du dispositif de stockage 12 électrique est supérieur au seuil de charge intermédiaire 60, le groupe motopropulseur 4 met en œuvre une étape intermédiaire 250 au cours de laquelle le dispositif d’injection 8 interrompt l’injection du carburant dans le moteur à combustion interne 6.According to an example of the invention, the intermediate charge threshold 60 corresponds to a state of charge of the electrical storage device 12 substantially equal, for example, to 90% of its maximum charge threshold. It is then understood that when the intermediate load threshold 60 is reached by the electrical storage device 12, the generator 14 no longer needs to charge said electrical storage device 12 with electrical energy. Thus, when the state of charge of the electric storage device 12 is greater than the intermediate load threshold 60, the powertrain 4 implements an intermediate step 250 during which the injection device 8 interrupts the injection of fuel in the internal combustion engine 6.
Puis à une troisième étape 300 du procédé, ultérieure à l’étape intermédiaire 250, la génératrice 14 amène le moteur à combustion interne 6 à un état d’arrêt. On entend par état d’arrêt le fait que le moteur à combustion interne 6 est à une vitesse de rotation égale à zéro. On comprend donc que la troisième étape correspond également à l’arrêt de la charge en énergie mécanique de la génératrice 14 par le moteur à combustion interne 6. On assure ainsi une baisse du régime du moteur à combustion interne depuis son point de fonctionnement prédéfini jusqu’à un régime de zéro tour minute sans émission de polluants. Then in a third step 300 of the method, subsequent to the intermediate step 250, the generator 14 brings the internal combustion engine 6 to a stop state. Stopped state means the fact that the internal combustion engine 6 is at a rotational speed equal to zero. It is therefore understood that the third step also corresponds to the stopping of the mechanical energy load of the generator 14 by the internal combustion engine 6. This ensures a drop in the speed of the internal combustion engine from its predefined operating point to at a speed of zero revolutions per minute without emission of pollutants.
Une fois que le dispositif de stockage 12 électrique présentera à nouveau un état de charge au moins égal ou inférieur au seuil de charge minimal 50, le groupe motopropulseur 4 sera apte à effectuer de nouveau les étapes une à trois du procédé de fonctionnement tel qu’il vient d’être décrit. Once the electrical storage device 12 again presents a state of charge at least equal to or less than the minimum charge threshold 50, the powertrain 4 will be able to again perform steps one to three of the method of operation such as it has just been described.
On tire donc avantage du procédé de fonctionnement du groupe motopropulseur 4 tel qu’il vient d’être décrit d’une part en ce qu’il ne génère pas de perturbations dans la conduite du véhicule automobile pour l’utilisateur, et d’autre part, en ce qu’il réduit la quantité de polluants habituellement générés par la montée et la descente en régime du moteur à combustion interne 6 avant que ce dernier ne fonctionne en régime stationnaire. Ce dernier avantage est notamment acquis par l’anticipation offerte par le procédé de fonctionnement du groupe motopropulseur 4 selon l’invention. En effet, l’anticipation des besoins de charge du dispositif de stockage 12 électrique avant sa décharge complète, permet à la génératrice 14 d’assurer la montée en régime du moteur à combustion interne 6 afin que celui-ci délivre son énergie seulement quand il tourne à son régime stationnaire, à son point de fonctionnement prédéfini. L’invention ne saurait toutefois se limiter aux moyens et configurations exclusivement décrits et illustrés, et s’applique également à tous moyens ou configurations, équivalents et à toute combinaison de tels moyens ou configurations. Advantage is therefore taken of the method of operation of the powertrain 4 as it has just been described on the one hand in that it does not generate disturbances in the driving of the motor vehicle for the user, and on the other hand, in that it reduces the amount of pollutants usually generated by the rise and fall in speed of the internal combustion engine 6 before the latter operates in stationary mode. This last advantage is acquired in particular by the anticipation offered by the operating method of the powertrain 4 according to the invention. Indeed, the anticipation of the charging needs of the electrical storage device 12 before its complete discharge, allows the generator 14 to ensure the rise in speed of the internal combustion engine 6 so that the latter delivers its energy only when it is rotates at its steady state, at its predefined operating point. The invention cannot however be limited to the means and configurations exclusively described and illustrated, and also applies to all means or configurations, equivalents and to any combination of such means or configurations.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de fonctionnement d’un groupe motopropulseur (4) d’un véhicule automobile (1), le groupe motopropulseur (4) comprenant au moins un moteur à combustion interne (6), un dispositif d’injection (8) d’un carburant dans le moteur à combustion interne (6), une génératrice (14) de courant électrique entraînée en rotation par le moteur à combustion interne (6) et apte à recharger un dispositif de stockage (12) électrique constitutif du groupe motopropulseur (4), ce dernier comprenant également un moteur électrique (10) destiné à être alimenté par le dispositif de stockage (12) électrique, le procédé comprenant au moins une première étape (100) au cours de laquelle la génératrice (14) amène le moteur à combustion interne (6) à un point de fonctionnement prédéfini et une deuxième étape (200) au cours de laquelle le dispositif d’injection (8) injecte du carburant dans le moteur à combustion interne (6) pour sa mise en fonctionnement. 1. Method of operating a powertrain (4) of a motor vehicle (1), the powertrain (4) comprising at least one internal combustion engine (6), an injection device (8) of a fuel in the internal combustion engine (6), an electric current generator (14) driven in rotation by the internal combustion engine (6) and capable of recharging an electrical storage device (12) constituting the powertrain (4 ), the latter also comprising an electric motor (10) intended to be powered by the electric storage device (12), the method comprising at least a first step (100) during which the generator (14) brings the motor to internal combustion engine (6) at a predefined operating point and a second stage (200) during which the injection device (8) injects fuel into the internal combustion engine (6) for its operation.
2. Procédé de fonctionnement d’un groupe motopropulseur (4) selon la revendication précédente, dans lequel la première étape (100) et la deuxième étape (200) sont opérées lorsqu’un état de charge du dispositif de stockage (12) est au moins égal ou inférieur à un seuil de charge minimal (50). 2. Method of operating a powertrain (4) according to the preceding claim, in which the first step (100) and the second step (200) are operated when a state of charge of the storage device (12) is at least equal to or less than a minimum load threshold (50).
3. Procédé de fonctionnement d’un groupe motopropulseur (4) selon l’une quelconque des revendications précédentes, au cours duquel pendant la deuxième étape (200), le moteur à combustion interne (6) entraîne en rotation la génératrice (14), la génératrice (14) assurant le chargement du dispositif de stockage (12) électrique au moins lors de cette deuxième étape (200). 3. A method of operating a powertrain (4) according to any one of the preceding claims, during which during the second step (200), the internal combustion engine (6) rotates the generator (14), the generator (14) ensuring the charging of the electrical storage device (12) at least during this second step (200).
4. Procédé de fonctionnement d’un groupe motopropulseur (4) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le point de fonctionnement prédéfini du moteur à combustion interne (6) correspond à un fonctionnement à rendement maximum du moteur à combustion interne (6) à plus ou moins 5%. 4. Method of operating a powertrain (4) according to any one of the preceding claims, in which the predefined operating point of the internal combustion engine (6) corresponds to operation at maximum efficiency of the internal combustion engine ( 6) plus or minus 5%.
5. Procédé de fonctionnement d’un groupe motopropulseur (4) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le point de fonctionnement prédéfini du moteur à combustion interne (6) est une vitesse de rotation dudit moteur à combustion interne (6) comprise entre 2500 et 3500 tours par minute. 5. A method of operating a powertrain (4) according to any one of the preceding claims, wherein the predefined operating point of the internal combustion engine (6) is a rotational speed of said internal combustion engine (6) between 2500 and 3500 revolutions per minute.
6. Procédé de fonctionnement d’un groupe motopropulseur (4) selon l’une quelconque des revendications précédentes, le procédé comprenant au moins une troisième étape (300) d’arrêt du moteur à combustion interne (6) au cours de laquelle la génératrice (14) amène le moteur à combustion interne (6) à un état d’arrêt. 6. A method of operating a powertrain (4) according to any one of the preceding claims, the method comprising at least a third step (300) of stopping the internal combustion engine (6) during which the generator (14) brings the internal combustion engine (6) to a stop state.
7. Procédé de fonctionnement d’un groupe motopropulseur (4) selon la revendication précédente, au cours duquel à une étape intermédiaire (250), entre la deuxième étape et la troisième étape, le dispositif d’injection (8) interrompt l’injection de carburant dans le moteur à combustion interne (6). 7. A method of operating a powertrain (4) according to the preceding claim, during which at an intermediate step (250), between the second step and the third step, the injection device (8) interrupts the injection of fuel in the internal combustion engine (6).
8. Procédé de fonctionnement d’un groupe motopropulseur (4) selon l’une quelconque des revendications 6 ou 7, dans lequel la troisième étape (300) est opérée lorsque l’état de charge du dispositif de stockage (12) est supérieur à un seuil de charge intermédiaire (60).8. A method of operating a powertrain (4) according to any one of claims 6 or 7, wherein the third step (300) is operated when the state of charge of the storage device (12) is greater than an intermediate load threshold (60).
9. Procédé de fonctionnement d’un groupe motopropulseur (4) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le moteur à combustion interne (6) fonctionne uniquement dans un régime stationnaire. 9. A method of operating a power train (4) according to any preceding claim, wherein the internal combustion engine (6) operates only in a steady state.
10. Procédé de fonctionnement d’un groupe motopropulseur (4) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif d’injection (8) injecte du carburant à une richesse un. 10. A method of operating a powertrain (4) according to any preceding claim, wherein the injection device (8) injects fuel at a richness of one.
11. Groupe motopropulseur (4) d’un véhicule automobile (1) comprenant au moins un moteur à combustion interne (6), un dispositif d’injection (8) d’un carburant dans le moteur à combustion interne (6), une génératrice (14), un moteur électrique (10) et un dispositif de stockage (12) électrique destiné à alimenter le moteur électrique (10), le groupe motopropulseur (4) étant apte à mettre en œuvre le procédé de fonctionnement selon l’une quelconque des revendications 1 à 10. 11. Powertrain (4) of a motor vehicle (1) comprising at least one internal combustion engine (6), a device (8) for injecting fuel into the internal combustion engine (6), a generator (14), an electric motor (10) and an electric storage device (12) intended to supply the electric motor (10), the powertrain (4) being able to implement the operating method according to one any of claims 1 to 10.
12. Véhicule automobile (1) comprenant au moins un groupe motopropulseur (4) selon la revendication précédente. 12. Motor vehicle (1) comprising at least one powertrain (4) according to the preceding claim.
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