FR2808304A1

FR2808304A1 - System for cooling vehicle heat engine when stopped, comprises calculator which establishes that the engine is at rest and needs cooling then directs radiator fan and coolant pump to optimum effect

Info

Publication number: FR2808304A1
Application number: FR0005409A
Authority: FR
Inventors: Herve Couetoux; Philippe Jouanny
Original assignee: Valeo Thermique Moteur SA
Current assignee: Valeo Thermique Moteur SA
Priority date: 2000-04-27
Filing date: 2000-04-27
Publication date: 2001-11-02
Anticipated expiration: 2020-04-27
Also published as: FR2808304B1

Abstract

A radiator fan (GMV), coolant pump (4) and coolant valve (5) are controlled by a calculator (8). In a first phase a section of the calculator (11) establishes that the engine is at rest and that the temperature is high enough to require cooling. If cooling is required a second section of the calculator (12) controls the pump, valve and fan to achieve optimum cooling with least energy expenditure and acceptable noise

Description

Dispositif de refroidissement à l'arrêt d'un moteur thermique de 'hicule automobile L'invention se rapporte aux dispositifs de refroidissement des moteurs thermiques des véhicules automobiles. Elle concerne plus particulièrement un dispositif de refroi dissement du type comprenant un circuit de refroidissement de fluide couplé à une pompe à fluide et à un radiateur refroidissement, auquel est associé un groupe moto-ventila teur propre à forcer un flux d'air au travers de ce radia teur Dans un circuit de refroidissement classique, la pompe fluide (encore appelée pompe à eau) est entraînée mécanique ment par le moteur du véhicule, si bien que le régime de cette pompe est directement proportionnel au régime moteur. I1 résulte que l'énergie ainsi prélevée sur l'arbre moteur par la pompe à fluide mécanique est souvent très supérieure au juste nécessaire. En outre, il en résulte pour inconvénient que le fluide de refroidissement, qui est habituellement de l'eau additionnée d' antigel, ne peut être mis en mouvement que lorsque le moteur du véhicule est en marche. Cet inconvénient se manifeste notamment dans la phase qui suit le fonctionnement du moteur, alors que celui-ci encore chaud. Dans cette phase, le moteur du véhicule est très souvent une température élevée qui nécessite son refroidissement à l'arrêt. Cooling device at a thermal engine shutdown of automobile hitch The invention relates to cooling devices for thermal engines of motor vehicles. More particularly, it relates to a cooling device of the type comprising a fluid cooling circuit coupled to a fluid pump and to a cooling radiator, which is associated with a motor-fan unit capable of forcing a flow of air through This radiator In a conventional cooling circuit, the fluid pump (also called water pump) is mechanically driven by the engine of the vehicle, so that the speed of this pump is directly proportional to the engine speed. It follows that the energy thus taken from the motor shaft by the mechanical fluid pump is often much higher than the necessary amount. In addition, the disadvantage is that the cooling fluid, which is usually water with antifreeze, can be set in motion only when the engine of the vehicle is running. This disadvantage is particularly apparent in the phase following the operation of the engine, while it still hot. In this phase, the engine of the vehicle is very often a high temperature which requires cooling at a standstill.

I1 est connu pour cela de mettre en marche le groupe moto-ve- ntilateur, qui est actionné par un moteur électrique, par une commande par temporisation et/ou par seuil de température par thermo-contact. It is known for this purpose to switch on the motor-motor unit, which is actuated by an electric motor, by a time delay control and / or temperature threshold by thermal contact.

Ceci permet de refroidir automatiquement le circuit en faisant passer un débit d'air au travers du radiateur de refroidissement, alors que le véhicule est à l'arrêt, moteur coupé et chaud. This automatically cools the circuit by passing a flow of air through the cooling radiator, while the vehicle is stopped, engine off and hot.

Cependant, comme le moteur est alors coupé, la pompe à fluide est arrêtée et il n'y a donc pas de débit de fluide de refroidissement dans le moteur. However, as the engine is shut down, the fluid pump is stopped and there is therefore no flow of coolant into the engine.

I1 en résulte pour inconvénient le risque de créer des points chauds sur la culasse du moteur, pouvant, dans des cas extrêmes, conduire à une défaillance de ce dernier. The disadvantage of this is the risk of creating hot spots on the cylinder head of the engine, which can, in extreme cases, lead to a failure of the latter.

L'invention a notamment pour de surmonter les inconvé nients précités. The invention has in particular for overcoming the above-mentioned inconveniences.

Elle vise plus particulièrement à gérer le refroidissement d'un moteur thermique de véhicule automobile pendant la phase de fonctionnement qui suit l'arrêt du moteur, alors que celui-ci est encore chaud. Par l'expression "moteur chaud", on veut dire ici que le moteur se trouve à une température suffisamment élevée pour dépasser un seuil au-delà duquel un refroidissement du moteur s'avère nécessaire. It is more particularly to manage the cooling of a motor vehicle engine during the operating phase following the engine shutdown, while it is still hot. By the term "hot engine" is meant here that the engine is at a sufficiently high temperature to exceed a threshold beyond which engine cooling is necessary.

Une telle phase peut se produire par exemple lorsque le moteur du véhicule est coupé alors que le véhicule vient de fonctionner à une charge élevée. Ceci est le cas notamment lorsque le véhicule vient de rouler à vitesse élevée sur autoroute, ou de parcourir un circuit en montagne, de sortir d'un embouteillage, etc. Such a phase can occur for example when the vehicle engine is cut while the vehicle has just run at a high load. This is particularly the case when the vehicle has just run at high speed on the motorway, or to go through a circuit in the mountains, out of a traffic jam, etc.

L'invention propose à cet effet dispositif de refroidisse ment du type défini en introduction, dans lequel la pompe à fluide et le groupe moto-ventilateur sont actionnés chacun par un moteur électrique à régime variable, et dans lequel le dispositif comprend en outre des premiers moyens pour établir un état dit de "post-refroidissement" du moteur dans lequel le moteur est chaud et à l'arrêt, et nécessite un refroidis sement ; et des seconds moyens, actifs en cet état, pour faire fonctionner la pompe à fluide et le groupe moto- ventilateur à des régimes respectifs et dans des conditions tenant compte d'au moins une loi d'optimisation conjointe de l'efficacité de refroidissement et de consommation électrique minimale. Ainsi, le dispositif de refroidissement fait appel à une pompe à fluide électrique à régime variable et à un groupe moto-ventilateur électrique à vitesse variable. Le dispositif de l'invention comprend des moyens pour faire fonctionner, dans des conditions optimisées, la pompe à fluide et le groupe moto-ventilateur dans l'état de "post-refroidisse- ment". Cet état est déterminé à partir de paramètres établis sant que le moteur est à la fois à l'arret et chaud, et qu'il nécessite un refroidissement. Lorsqu'un tel état est détecté, le dispositif de l'invention permet, grâce à au moins une loi d'optimisation, de faire fonctionner conjointement la pompe à fluide et le groupe moto-ventilateur pour assurer le refroidissement du moteur. En particulier, la pompe à fluide est mise en marche, ce qui se démarque totalement des dispositifs actuels, dans lesquels la pompe à fluide est actionnée mécaniquement et est donc obligatoirement arrêtée lorsque le moteur du véhicule est à l'arrêt. Dans ces conditions, le dispositif de 'invention pilote la pompe à fluide et le groupe moto-ventilateur à des régimes respectifs optimisés en fonction de lois prédéfinies. Ce fonctionnement dure tant que l'état de post-refroidissement est établi, c'est-à-dire tant que le moteur est au-dessus d'un seuil de température prédéfinie, dont tient compte le dispositif. To this end, the invention proposes a cooling device of the type defined in the introduction, in which the fluid pump and the motor-fan unit are each actuated by a variable-speed electric motor, and in which the device furthermore comprises first means for establishing a so-called "post-cooling" state of the engine in which the engine is hot and stationary, and requires cooling; and second means, operative in this state, for operating the fluid pump and the motor-fan unit at respective speeds and under conditions taking into account at least one joint optimization law of the cooling efficiency and minimum power consumption. Thus, the cooling device uses a variable-speed electric fluid pump and a variable speed electric motor-fan unit. The device of the invention comprises means for operating, under optimized conditions, the fluid pump and the motor-fan unit in the "aftercooling" state. This state is determined from established parameters that the engine is both stationary and hot, and requires cooling. When such a state is detected, the device of the invention allows, thanks to at least one optimization law, to operate jointly the fluid pump and the motor-fan unit to ensure the cooling of the engine. In particular, the fluid pump is turned on, which is totally different from current devices, in which the fluid pump is mechanically actuated and is therefore obligatorily stopped when the engine of the vehicle is stopped. Under these conditions, the device of the invention controls the fluid pump and the motor-fan unit at respective speeds optimized according to predefined laws. This operation lasts as long as the post-cooling state is established, that is to say as long as the engine is above a predefined temperature threshold, which takes into account the device.

I1 en résulte un refroidissement du moteur dans des condi tions optimisées, évitant la création points chauds, et minimisant également l'énergie électrique prélevée sur la batterie du véhicule. This results in a cooling of the engine under optimized conditions, avoiding the creation of hot spots, and also minimizing the electrical energy taken from the vehicle battery.

Les premiers moyens du dispositif de l'invention comprennent avantageusement des moyens pour détecter l'arrêt du moteur, et des moyens pour mesurer ou estimer une température repré sentative de l'état thermique du moteur et la comparer à un seuil donné, afin d'établir l'état de post-refroidissement lorsque cette température est supérieure à ce seuil. The first means of the device of the invention advantageously comprise means for detecting the stopping of the engine, and means for measuring or estimating a temperature representative of the thermal state of the engine and comparing it with a given threshold, in order to establish the post-cooling state when this temperature is above this threshold.

Les moyens pour détecter l'arrêt du moteur comprennent essentiellement un capteur. I1 peut s'agir notamment d'un capteur propre à détecter si le contact du moteur est coupé, d'un capteur propre à détecter si le régime du moteur est en dessous d'un seuil donné, ou d'un capteur détectant un autre type de signal relatif à l'arrêt du moteur. La température représentative de l'état thermique du moteur peut être une température du fluide de refroidissement en sortie du moteur, une température de matière du moteur (c'est-à-dire une température captée directement sur une partie du moteur), ou encore une température de l'huile de lubrification du moteur. Les seconds moyens de l'invention sont activés lorsque l'état de post-refroidissement est établi. Dans une forme de réalisation préférée, ces seconds moyens comprennent un calculateur électronique propre à piloter de manière instan tanée le régime de la pompe à fluide et le régime du groupe moto-ventilateur en fonction de données enregistrées consti tuant une représentation de la (des) loi(s) d'optimisation précitée(s). De façon avantageuse, ces seconds moyens comprennent un module de commande propre à délivrer des grandeurs électri ques variables respectivement à la pompe à fluide et au groupe moto-ventilateur, et des moyens de mémoire reliés au module de commande et contenant au moins une table de correspondance donnant des valeurs desdites grandeurs électriques en fonction de valeurs prises par des paramètres représentatifs de l'état thermique du moteur du véhicule. Parmi les paramètres représentatifs, on peut citer notamment une température représentative de l'état thermique du moteur, et une température de l'air extérieur qui est forcé au travers du radiateur de refroidissement. La température représentative de l'état thermique du moteur peut être fournie par un capteur, comme défini précédemment, qui sert à établir l'état de post-refroidissement. Quant à la température de l'air extérieur, elle peut être fournie par un capteur approprié. Cette température influe sur l'efficacité de refroidissement qui est d'autant meil leure que la température de l'air extérieur est plus basse. Bien entendu, le calculateur peut prendre en compte d'autres paramètres et en particulier des paramètres qui sont disponi bles par ailleurs et servent notamment au calculateur électronique qui, dans les véhicules modernes, gère l'injec tion du moteur thermique. Parmi ces paramètres, on peut citer notamment le régime du moteur, la vitesse du véhicule, la charge du moteur et la position de chauffage. I1 est avantageux que les seconds moyens comprennent aussi une loi d'optimisation du niveau acoustique de la pompe à fluide et/ou du groupe moto-ventilateur. En effet, il est intéressant que le fonctionnement conjoint de la pompe à fluide et du groupe moto-ventilateur n'engendre pas un niveau acoustique trop élevé à l'arrêt du véhicule. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, les seconds moyens sont propres à piloter aussi une vanne qui peut ouvrir ou fermer la circulation du fluide dans le circuit. Dans la description qui suit, faite seulement à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est un schéma illustrant un moteur thermique couplé à une installation de chauffage d'un habitacle de véhicule ainsi qu'à un dispositif de refroidissement selon l'invention ; - la figure 2 est un schéma d'un calculateur propre à faire partie d'un dispositif de refroidissement selon l'invention ; - la figure 3 est un graphique établissant un réseau d'effi cacité propre à définir des lois d'optimisation pour un dispositif selon l'invention ; et - la figure 4 est un autre graphique de réseau d'efficacité. On se réfere d'abord à la figure 1 qui montre dispositif de refroidissement couplé à un moteur thermique MT d'un véhicule automobile. Ce dispositif comprend un circuit de refroidissement 1 comportant des conduits dans lesquels circule un fluide de refroidissement, par exemple de l'eau additionnée d'un antigel tel que du glycol. Le circuit 1 comprend un conduit 2 alimentant un radiateur de refroidisse ment 3 balayé par un flux d'air résultant soit du déplacement du véhicule, soit du fonctionnement d'un groupe moto-ventila- teur GMV comprenant une hélice entraînée par un moteur électrique à régime variable. Le circuit de refroidissement comprend en outre une pompe à fluide 4 encore appelée pompe à eau) qui est actionnée par un moteur électrique à régime variable pour permettre de faire varier le débit du fluide de refroidissement qui traverse le moteur M et traverse le radiateur 3. The means for detecting the stopping of the motor essentially comprise a sensor. It may be in particular a sensor capable of detecting whether the engine contact is cut off, a sensor capable of detecting whether the engine speed is below a given threshold, or a sensor detecting another. type of signal relating to the stopping of the motor. The temperature representative of the thermal state of the engine may be a temperature of the cooling fluid at the output of the engine, a temperature of the engine material (that is to say a temperature sensed directly on a part of the engine), or a temperature of the engine lubricating oil. The second means of the invention are activated when the post-cooling state is established. In a preferred embodiment, these second means comprise an electronic computer capable of instantaneously controlling the speed of the fluid pump and the speed of the motor-fan unit according to recorded data constituting a representation of the aforementioned law (s) of optimization. Advantageously, these second means comprise a control module capable of delivering variable electrical variables respectively to the fluid pump and to the motor-fan unit, and memory means connected to the control module and containing at least one control table. correspondence giving values of said electrical quantities as a function of values taken by parameters representative of the thermal state of the vehicle engine. Representative parameters include, in particular, a temperature representative of the thermal state of the engine, and a temperature of the outside air which is forced through the cooling radiator. The temperature representative of the thermal state of the engine may be provided by a sensor, as defined above, which serves to establish the post-cooling state. As for the outside air temperature, it can be provided by a suitable sensor. This temperature affects the cooling efficiency which is all the better as the temperature of the outside air is lower. Of course, the computer can take into account other parameters and in particular parameters that are available elsewhere and are used in particular the electronic computer which, in modern vehicles, manages the injection of the engine. These parameters include the engine speed, the vehicle speed, the engine load and the heating position. It is advantageous that the second means also comprise a law for optimizing the acoustic level of the fluid pump and / or the motor-fan unit. Indeed, it is interesting that the joint operation of the fluid pump and the motor-fan unit does not cause a too high acoustic level when the vehicle stops. In a preferred embodiment of the invention, the second means are adapted to also drive a valve which can open or close the circulation of the fluid in the circuit. In the description which follows, given solely by way of example, reference is made to the accompanying drawings, in which - FIG. 1 is a diagram illustrating a heat engine coupled to a heating installation of a vehicle passenger compartment as well as to a cooling device according to the invention; FIG. 2 is a diagram of a computer adapted to form part of a cooling device according to the invention; FIG. 3 is a graph establishing an efficiency network capable of defining optimization laws for a device according to the invention; and - Figure 4 is another efficiency network graph. Referring first to Figure 1 which shows cooling device coupled to a thermal engine MT of a motor vehicle. This device comprises a cooling circuit 1 comprising ducts in which circulates a cooling fluid, for example water added with an antifreeze such as glycol. The circuit 1 comprises a duct 2 supplying a cooling radiator 3 swept by a flow of air resulting either from the movement of the vehicle or the operation of a motor-fan unit GMV comprising a propeller driven by an electric motor. variable regime. The cooling circuit further comprises a fluid pump 4 also called a water pump) which is actuated by an electric motor with a variable speed to make it possible to vary the flow rate of the cooling fluid which passes through the motor M and passes through the radiator 3.

Sur le conduit 2 du circuit de refroidissement 1 interca lée une vanne 5, de préférence un thermostat piloté, qui permet d'ouvrir ou de fermer la circulation du fluide dans le conduit 2 et donc dans le radiateur de refroidissement 3. Le circuit 1 comprend en outre un conduit de dérivation 6 sur lequel est monté un radiateur de chauffage 7, encore appelé "aérotherme". Ce radiateur permet d'envoyer un flux d'air réchauffé dans l'habitacle du véhicule. Ainsi, une partie du fluide de refroidissement passe dans le radiateur de chauffage 7, sous le controle de la pompe électrique 4, et revient vers le moteur MT. Les régimes respectifs de la pompe et du groupe moto-ventila- teur sont gérés par un calculateur 8, lequel gère aussi le fonctionnement de la vanne 5. Le calculateur 8 calcule de manière instantanée, en fonction de certaines données d'entrée, un régime de pompe Np et un régime de groupe moto-ventilateur Nv à appliquer. On s'inté resse ici à une phase de fonctionnement du moteur MT, appelée état de "post-refroidissement", dans laquelle le moteur est chaud et à l'arrêt, et nécessite un refroidissement. On the duct 2 of the cooling circuit 1 interconnected a valve 5, preferably a controlled thermostat, which allows to open or close the circulation of the fluid in the duct 2 and therefore in the cooling radiator 3. The circuit 1 comprises in addition a bypass duct 6 on which is mounted a heating radiator 7, also called "heater". This radiator allows to send a flow of warm air in the passenger compartment of the vehicle. Thus, a part of the cooling fluid passes into the heating radiator 7, under the control of the electric pump 4, and returns to the motor MT. The respective speeds of the pump and the motor-fan unit are managed by a calculator 8, which also controls the operation of the valve 5. The calculator 8 calculates instantaneously, according to certain input data, a speed Np pump and Nv motor-fan unit speed to apply. Here we are interested in a phase of operation of the MT engine, called the "post-cooling" state, in which the engine is hot and stopped, and requires cooling.

Cela signifie que le moteur thermique est coupé et que sa température est néanmoins suffisamment élevée pour qu'un refroidissement soi nécessaire. Cela peut se traduire par la détection d' température qui est représentative de l'état thermique du moteur et qui dépasse un seuil prédéfini. Un tel état de post-refroidissement peut être établi lorsque le moteur, à l'arrêt, est chaud, à la suite d'un fonctionne ment du véhicule dans des conditions de charge élevée ayant entraîné un échauffement important du moteur : circulation sur autoroute à vitesse élevée, circulation en montagne, circulation dans des embouteillages, remorquage, etc. This means that the engine is shut down and its temperature is nevertheless high enough for cooling to be necessary. This can result in the detection of temperature which is representative of the thermal state of the engine and which exceeds a predefined threshold. Such a state of post-cooling can be established when the engine, when stopped, is hot, as a result of operation of the vehicle under conditions of high load having led to a significant heating of the engine: highway traffic to high speed, mountain traffic, congestion, towing, etc.

Dans ce qui suit, on part des hypothèses suivantes. In what follows, we start from the following hypotheses.

On suppose tout d'abord que le circuit ne comporte pas de vanne sur le conduit 6 contenant le radiateur de chauffage 7. On suppose également que le dispositif n'a pas à gérer le pulseur (non représenté) qui force un flux d'air au travers du radiateur de chauffage 7 pour l'envoyer ensuite dans l'habitacle. Le calculateur 8 reçoit différentes données d'entrée repré sentant des paramètres de fonctionnement, dont tous ne sont pas nécessaires pour le fonctionnement dans le mode post- refroidissement. Toutefois, ces paramètres sont utilisés pour d'autres fonctions, soit par le calculateur 8, soit par un autre calculateur, en particulier par le calculateur électronique qui gère l'injection du moteur. Dans le cas présent, le calculateur 8 (figure 2) reçoit tout d'abord deux données d'entrée, particulièrement essentielles, à savoir : un signal arrêt moteur Sam provenant d'un capteur 9 et un signal qui mesure ou estime une température représen tative de l'état thermique du moteur. Cette température Tet est délivrée par un capteur 10. Le calculateur 8 comprend des moyens 11 qui établissent l'état de "post-refroidissement" lorsque le moteur est à l'arrêt (signal fourni par le capteur 9) et que le moteur est chaud et nécessite un refroidissement (signal fourni par le capteur 10). Pour cela, il est nécessaire de comparer la valeur de la température de l'état thermique du moteur (Tet) à un seuil donné, l'état de post-refroidissement étant établi lorsque la température Tet ainsi mesurée ou estimée est supérieure à ce seuil. La température représentative de l'état thermique du moteur peut être choisie parmi les suivantes I1 peut s'agir de la température Te du fluide de refroidisse ment en sortie du moteur, que l'on compare alors à un seuil Tel, dont la valeur est fixée en fonction de l'architecture du moteur et peut être égale par exemple à 95 C. I1 peut s'agir aussi d'une température matière Tm, auquel cas on compare cette température à un seuil Tml qui peut être par exemple compris entre 110 C et 130 C. Par l'expression "température matière" on entend désigner ici une température représentative de l'état thermique du moteur qui est délivrée par un capteur placé directement sur le moteur. I1 peut s'agir de la température d'un pontet placé entre les soupa pes, de la température de joint de bougie, d'une température du métal en haut d'un cylindre du moteur, d'une température du joint de culasse, etc. On peut utiliser aussi une température d'huile de lubrifica tion du moteur Th. Dans ce cas, on compare cette valeur Th à une valeur seuil Thl qui est par exemple de 90 C. Cette valeur Th peut être obtenue par un capteur placé directement sur la jauge à huile du véhicule. Le capteur 9 qui permet d'établir que le moteur est arrêté ou coupé est avantageusement un capteur qui détecte si le contact du moteur est coupé. I1 peut s'agir aussi d'un capteur qui détecte si le régime du moteur Nmot est en dessous d'un seuil donné, par exemple égal à 550 tour/minute. Lorsque les moyens 11 établissent l'état de post-refroidisse- ment, le calculateur pilote de manière instantanée la pompe à fluide 4, le groupe moto-ventilateur GMV et la vanne 5 par des seconds moyens 12. Le calculateur 8 reçoit d'autres informations, en particulier un paramètre représentant le régime du moteur Nmot fourni par un capteur 13, un paramètre représentant la vitesse du véhicule Vvh fournie par un capteur 14, un paramètre repré sentant la charge du moteur Cmot fournie par un capteur 15, un paramètre représentatif de la température de l'air extérieur Ta fournie par un capteur 16 et un paramètre déterminant la position de chauffage Pch fournie par un capteur 17. Parmi les autres paramètres précités, la température de l'air extérieur Ta s'avère importante puisqu'elle influe directe ment sur l'efficacité de refroidissement du radiateur 3. En effet, plus la température l'air extérieur est basse, et meilleure est cette efficacité de refroidissement. Les seconds moyens 12 comprennent un module de commande MC qui permet de délivrer des grandeurs électriques variables (par exemple une tension électrique variable) respectivement à la pompe à fluide et au groupe moto-ventilateur. Ce module de commande est relié à des moyens de mémoire MM qui contiennent au moins une table de correspondance donnant des valeurs desdites grandeurs électriques en fonction de valeurs prises par des paramètres représentatifs de l'état thermique du moteur du véhicule. En effet, dans l'état de post-refroidissement, il est très important d'utiliser au mieux l'énergie électrique nécessaire au refroidissement du moteur pour épargner l'énergie électri que de la batterie, qu'il faudra reconstituer au démarrage suivant. I1 est donc essentiel de trouver le meilleur point de fonctionnement qui conjugue l'efficacité ( transfert thermi que eau/air) du radiateur de refroidissement 3, les efficaci tés (électrique, hydraulique ou aéraulique) de la pompe à fluide 4 et du groupe moto-ventilateur (GMV) et enfin la minimisation des nuisances acoustiques. It is first assumed that the circuit does not have a valve on the duct 6 containing the heating radiator 7. It is also assumed that the device does not have to manage the blower (not shown) which forces a flow of air through the heating radiator 7 to then send it into the passenger compartment. The computer 8 receives different input data representing operating parameters, not all of which are necessary for operation in the post-cooling mode. However, these parameters are used for other functions, either by the computer 8 or by another computer, in particular by the electronic computer which manages the injection of the engine. In the present case, the computer 8 (FIG. 2) receives first of all two input data, which are particularly essential, namely: a motor stop signal Sam coming from a sensor 9 and a signal which measures or estimates a temperature representing the thermal state of the engine. This temperature Tet is delivered by a sensor 10. The computer 8 comprises means 11 which establish the state of "post-cooling" when the engine is stopped (signal supplied by the sensor 9) and that the engine is hot and requires cooling (signal provided by the sensor 10). For this, it is necessary to compare the value of the temperature of the thermal state of the engine (Tet) to a given threshold, the post-cooling state being established when the Tet temperature thus measured or estimated is greater than this threshold. . The temperature representative of the thermal state of the engine may be chosen from among the following ones. It may be the temperature Te of the cooling fluid at the output of the engine, which is then compared with a threshold Tel, the value of which is fixed depending on the architecture of the engine and may be equal for example to 95 C. It may also be a material temperature Tm, in which case this temperature is compared to a threshold Tml which may be for example between 110 C and 130 C. By the term "material temperature" is meant here a temperature representative of the thermal state of the engine which is delivered by a sensor placed directly on the engine. It can be the temperature of a bridge placed between the suspensions, the temperature of the spark plug seal, a temperature of the metal at the top of an engine cylinder, a temperature of the head gasket, etc. It is also possible to use a lubricating oil temperature of the engine Th. In this case, this value Th is compared with a threshold value Th1 which is, for example, 90.degree. C. This value Th can be obtained by a sensor placed directly on the oil dipstick of the vehicle. The sensor 9 which makes it possible to establish that the engine is stopped or cut is advantageously a sensor which detects whether the engine contact is cut off. It can also be a sensor which detects whether the engine speed Nmot is below a given threshold, for example equal to 550 rpm. When the means 11 establish the post-cooling state, the computer instantaneously controls the fluid pump 4, the motor-fan unit GMV and the valve 5 by second means 12. The computer 8 receives other information, in particular a parameter representing the speed of the Nmot motor supplied by a sensor 13, a parameter representing the speed of the vehicle Vvh supplied by a sensor 14, a parameter representing the load of the motor Cmot supplied by a sensor 15, a representative parameter the outside air temperature Ta supplied by a sensor 16 and a parameter determining the heating position Pch supplied by a sensor 17. Among the other parameters mentioned above, the temperature of the outside air Ta is important since it This has a direct effect on the cooling efficiency of the radiator 3. In fact, the lower the outside air temperature, the better the efficiency. cooling. The second means 12 comprise a control module MC which makes it possible to deliver variable electrical quantities (for example a variable voltage) respectively to the fluid pump and the motor-fan unit. This control module is connected to memory means MM which contain at least one correspondence table giving values of said electrical quantities as a function of values taken by parameters representative of the thermal state of the vehicle engine. Indeed, in the post-cooling state, it is very important to make the best use of the electrical energy needed to cool the motor to save the battery's electrical energy, which will have to be restored at the next start-up. It is therefore essential to find the best operating point which combines the efficiency (heat transfer water / air) of the cooling radiator 3, the efficac tés (electric, hydraulic or aeraulic) of the fluid pump 4 and the motorcycle group (GMV) and finally the minimization of noise pollution.

Le calculateur, qui peut être réalisé par exemple sous la forme d'un microprocesseur ou d'un ASIC, détermine les valeurs optimales des grandeurs électriques à appliquer aux moteurs électriques respectifs de la pompe et du groupe moto- ventilateur et pilote la vanne en position pleine ouverture vers le radiateur. The computer, which can be produced for example in the form of a microprocessor or an ASIC, determines the optimum values of the electrical quantities to be applied to the respective electric motors of the pump and the fan motor unit and controls the valve in position. full opening towards the radiator.

L'homme du métier sait réaliser des calculateurs qui tiennent compte de lois d'optimisation. Ici, il s'agit d'optimiser conjointement l'efficacité de refroidissement du radiateur 3 et de la consommation électrique minimale de la pompe à fluide et du groupe moto-ventilateur. I1 est judicieux également de minimiser le niveau acoustique généré par la pompe à fluide et par groupe moto-ventilateur. A cet égard, c'est essentiellement le groupe moto-ventilateur qui est susceptible de générer un niveau acoustique important. I1 s'agit donc de calculer l'énergie minimale dépensée pour évacuer une quantité de chaleur donnée, tout en favorisant un régime bas du groupe moto-ventilateur pour limiter la nuisance acoustique. Schématiquement, il s'agit minimiser la puissance dépensée par le groupe moto-ventilateur et la puissance dépensée par la pompe sur un intervalle de temps qui s'écoule entre un instant initial t. et un instant final tf qui délimitent respectivement le début et la fin du post-refroidissement. L'instant t0 correspond au début de l'état de post-refroidis- sement, lorsque le dispositif détecte que le moteur est coupé, tandis que l'instant tf correspond à la fin de l'état de refroidissement, cette fin étant détectée automatiquement dès que la température représentative de l'état thermique du moteur est redescendue en dessous du seuil précité. Ainsi, la différence tf - t. définit la durée de l'état de post-refroidissement qui est fonction du rapport entre la quantité de chaleur en excès (qui est à dissiper) et de la puissance thermique du radiateur de refroidissement. On comprendra que pour minimiser l'énergie électrique, le calculateur puisse faire varier à la fois la puissance du groupe moto-ventilateur et celle de la pompe en fonction du temps. The skilled person knows how to make calculators that take into account optimization laws. Here, it is a question of jointly optimizing the cooling efficiency of the radiator 3 and the minimum electrical consumption of the fluid pump and the motor-fan unit. It is also wise to minimize the acoustic level generated by the fluid pump and motor-fan unit. In this respect, it is essentially the motor-fan unit that is capable of generating a significant acoustic level. It is therefore a question of calculating the minimum energy expended to evacuate a given quantity of heat, while favoring a low speed of the motor-fan unit to limit the acoustic nuisance. Schematically, it is a question of minimizing the power expended by the motor-fan unit and the power expended by the pump on a time interval that elapses between an initial moment t. and a final moment tf which respectively delimit the beginning and the end of the post-cooling. The time t0 corresponds to the beginning of the post-cooling state, when the device detects that the engine is off, while the instant tf corresponds to the end of the cooling state, this end being detected automatically. as soon as the temperature representative of the thermal state of the motor has fallen below the aforementioned threshold. Thus, the difference tf - t. defines the duration of the post-cooling state which is a function of the ratio between the amount of excess heat (which is to be dissipated) and the thermal power of the cooling radiator. It will be understood that in order to minimize the electrical energy, the computer can vary both the power of the motor-fan unit and that of the pump as a function of time.

Cette modulation s'effectue essentiellement en faisant varier de manière instantanée les régimes respectifs de la pompe à fluide et du groupe moto-ventilateur étant donné qu'il y a, en première approximation, une relation comprenant un terme proportionnel et un terme quadratique, entre la puissance de la pompe à fluide ou du groupe moto-ventilateur et leurs régimes respectifs.This modulation is effected essentially by instantaneously varying the respective speeds of the fluid pump and the motor-fan unit since there is, as a first approximation, a relationship comprising a proportional term and a quadratic term, between the power of the fluid pump or the motor-fan unit and their respective speeds.

Les lois d'optimisation peuvent être établies par des moyens cartographiques avec une ou plusieurs tables de correspondan ces, ainsi qu'il est bien connu dans cette technique. Optimization laws can be established by map means with one or more look-up tables, as is well known in this art.

On donnera à titre d'exemple deux types de réseaux d'effica cité, en référence aux figures 3 et 4. Two types of efficiency networks are given by way of example, with reference to FIGS. 3 and 4.

Dans le cas de la figure 3, on a représenté différentes courbes tracées sur un graphique qui comprend en abscisse le régime Nv du groupe moto-ventilateur et en ordonnée le régime Np de la pompe à fluide. Ces régimes sont, en première approximation, proportionnels aux puissances correspondantes du groupe moto-ventilateur et de la pompe. In the case of Figure 3, there is shown various curves plotted on a graph which comprises the abscissa the Nv speed of the motor-fan unit and the ordinate Np regime of the fluid pump. These regimes are, as a first approximation, proportional to the corresponding powers of the motor-fan unit and the pump.

On a tracé des zones concentriques Z1, Z2, Z3 qui correspon dent à l'efficacité spécifique de refroidissement du circuit et qui correspondent approximativement au rapport entre la puissance thermique du radiateur 3 comparée à la puissance électrique dépensée (à la fois par la pompe à fluide et par le groupe moto-ventilateur). L'efficacité s'accroît de la zone Z1 à la zone Z3. La zone centrale Z3 correspond à l'efficacité maximale. On a donc intérêt à se placer dans cette zone. Par ailleurs, on a tracé deux courbes C1 et C2 qui correspondent à la consommation électrique conjointe de la pompe à fluide et du groupe moto-ventilateur respective ment pour une puissance électrique de 100 W pendant quatre minutes et une puissance électrique de 200 W pendant deux minutes. Concentric zones Z1, Z2, Z3 have been plotted which correspond to the specific cooling efficiency of the circuit and which correspond approximately to the ratio between the thermal power of the radiator 3 compared to the electrical power expended (both by the heat pump and the heat pump). fluid and by the motor-fan unit). Efficiency increases from zone Z1 to zone Z3. The central zone Z3 corresponds to the maximum efficiency. We therefore have an interest in placing ourselves in this zone. Furthermore, two curves C1 and C2 have been plotted which correspond to the joint power consumption of the fluid pump and the motor-fan unit respectively for an electric power of 100 W for four minutes and an electric power of 200 W for two minutes.

Par ailleurs, on a tracé une courbe ZL qui délimite une zone limite pour le bruit généré, essentiellement par le groupe moto-ventilateur et, dans une moindre mesure, par la pompe à fluide. Furthermore, a ZL curve has been drawn which delimits a limit zone for the noise generated, essentially by the motor-fan unit and, to a lesser extent, by the fluid pump.

On comprendra que le calculateur intègre un réseau d'effica cité de ce type pour choisir les régimes respectifs Nv et Np qui optimisent l'efficacité de refroidissement et la consom mation électrique minimale, ainsi que le bruit. It will be understood that the computer integrates an efficiency network of this type to choose the respective regimes Nv and Np which optimize the cooling efficiency and the minimum electrical consumption, as well as the noise.

La figure montre un autre type de courbe qui représente un graphique donnant, en abscisse, le régime du groupe moto- ventilateur en tour/minute et, en ordonnée, la puissance thermique du radiateur exprimée en kW et le bruit exprimé en dBA (côté gauche) et la puissance d'entrée exprimée en (côté droit). on a tracé sur le diagramme une courbe P1 qui correspond à la puissance du radiateur à un débit de 1000 litres/heure, une courbe P2 qui correspond à la puissance du radiateur à un débit de 2.500 litres/heure, une courbe D qui représente le bruit (en dBA) en fonction du régime du groupe moto-ventila- teur, et une courbe P3 qui représente la puissance d'entrée. The figure shows another type of curve which represents a graph giving, on the abscissa, the speed of the motor-fan unit in rev / min and, in ordinate, the thermal power of the radiator expressed in kW and the noise expressed in dBA (left side ) and the input power expressed in (right side). a curve P1 has been plotted on the diagram which corresponds to the power of the radiator at a flow rate of 1000 liters / hour, a curve P2 which corresponds to the power of the radiator at a flow rate of 2,500 liters / hour, a curve D which represents the noise (in dBA) according to the speed of the motor-fan unit, and a curve P3 which represents the power input.

De telles courbes peuvent servir à établir des tables de correspondance utilisées par le calculateur pour définir une ou plusieurs lois d'optimisation. Such curves can be used to establish correspondence tables used by the computer to define one or more optimization laws.

Bien entendu, les courbes représentées aux figures 3 et 4 ne sont que exemples et il est possible d'utiliser d'autres moyens de cartographie pour définir les lois d'optimisation du dispositif. Of course, the curves shown in FIGS. 3 and 4 are only examples and it is possible to use other mapping means to define the optimization laws of the device.

Ces cartographies peuvent être réalisées par des simulations avec des diagrammes du type décrit précédemment. These maps can be made by simulations with diagrams of the type described above.

On va donner maintenant un exemple de stratégie possible pour le fonctionnement du dispositif de l'invention. We will now give an example of a possible strategy for the operation of the device of the invention.

La pompe à fluide est actionnée avec un débit faible (par exemple 500 litres/heure), la vanne 5 étant ouverte et le groupe moto-ventilateur GMV en fonctionnement (par exemple alimenté sous une tension de 6 Volts). The fluid pump is operated with a low flow rate (for example 500 liters / hour), the valve 5 being open and the GMV motor-fan unit in operation (for example supplied with a voltage of 6 volts).

Quand la température représentative de l'état thermique du moteur est suffisamment descendue (en dessous d'un seuil de 90 C), le dispositif stoppe le fonctionnement de la pompe électrique 4, ferme la vanne 5 et laisse le groupe moto- ventilateur GMV fonctionner pour y réaliser un balayage de l'air sous le capot moteur du véhicule. Ce fonctionnement du groupe moto-ventilateur se poursuit pendant une durée qui peut être par exemple programmée. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites précédemment à titre d'exemple et s'étend à d'autres variantes. When the temperature representative of the thermal state of the motor is sufficiently lowered (below a threshold of 90 C), the device stops the operation of the electric pump 4, closes the valve 5 and leaves the motor unit fan GMV operate to perform an air sweep under the engine bonnet of the vehicle. This operation of the motor-fan unit continues for a period that can be programmed for example. Of course, the invention is not limited to the embodiments described above by way of example and extends to other variants.

Le dispositif de l'invention permet ainsi de gérer, dans des conditions optimisées, le refroidissement d'un moteur thermique de véhicule automobile lorsque celui-ci est arrêté et que sa température est suffisamment élevée pour nécessiter un refroidissement. The device of the invention thus makes it possible to manage, under optimized conditions, the cooling of a motor vehicle engine when it is stopped and its temperature is high enough to require cooling.

Claims

Claims

1. Cooling device for a motor vehicle engine comprising a fluid cooling circuit coupled to a fluid pump and a cooling radiator which is associated with a motor-fan unit capable of forcing a flow of air through of this radiator, characterized in that the fluid pump (4) and the motor-fan unit (GMV) are each actuated by a variable speed electric motor, and in that the device comprises first means (9, 10, 11) to establish a so-called "post-cooling" state of the heat engine (MT) in which the engine is warm and stationary, and requires cooling; and second means (12), active in this state, for operating the pump and the motor-fan unit at respective speeds (Np, Nv) and under conditions taking into account at least one joint optimization law of cooling efficiency and minimum power consumption.

2. Device according to claim 1, characterized in that the first means comprise - means (9) for detecting the stopping of the engine, and - means (10) for measuring or estimating a temperature (Tet) representative of the thermal state of the engine and compare it to a given threshold, in order to establish the post-cooling state when this temperature is above this threshold.

3. Device according to claim 2, characterized in that the means for detecting the stopping of the motor comprises a sensor () for detecting whether the motor contact is cut.

4. Device according to claim 2, characterized in that the means for detecting the stopping of the engine comprises a sensor (9) for detecting whether the engine speed is below a given threshold.

5. Device according to claim 2, characterized in that the temperature (Tet) representative of the thermal state of the engine is a coolant temperature (Tf) at the output of the engine.

6. Device according to claim 2, characterized in that the temperature (Tet) representative of the thermal state of the engine is a material temperature (Tm) of the engine.

7. Device according to claim 2, characterized in that the temperature (Tet) representative of the thermal state of the engine is a temperature of the lubricating oil (Th) of the engine.

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the second means comprise an electronic computer (12) adapted to instantaneously control the regime (Np) of the fluid pump (4) and the regime ( Nv) of the motor-fan unit (GMV) according to recorded data constituting a representation of said (said law (s).

9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the second means (12) comprises a control module (MC) adapted to deliver variable electrical quantities respectively to the fluid pump (4) and the group motor-fan (GMV), and memory means (MM) connected to the control module and containing at least one correspondence table giving values of said electrical magnifiers as a function of values taken by parameters representative of the thermal state of the vehicle engine.

10. Device according to claim 9, characterized in that the parameters essentially comprise two parameters: a temperature representative of the thermal state of the engine, and a temperature (Ta) representative of the outside air which is forced through the radiator. cooling (3.

11. Device according to claim 10, characterized in that the parameters further comprise at least one other parameter selected from the engine speed (Nmot), the vehicle speed (Vvh), the engine load (Cmot) and the position heating (Pch).

12. Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the second means (12) also comprise a law for optimizing the acoustic level of the fluid pump (4) and / or the motor-fan unit (GMV). ).

13. Device according to one of claims 1 to 12, characterized in that the second means (12) are adapted to control a valve (5) to open or close the flow of fluid in the circuit.