FR2838251A1 - Procede de transfert ou de fourniture de puissance a un systeme electrique d'un vehicule - Google Patents
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Abstract
La présente invention fournit un procédé de transfert de puissance à travers tout un système de véhicule (100). Des mesures de tension provenant d'une batterie de condensateurs (116) sont reçues. Ces mesures sont comparées à une tension de seuil. Une détermination est réalisée pour savoir si les mesures sont inférieures à la tension de seuil. Des instructions sont transmises à une batterie pour fournir de la puissance à une pluralité de bobines d'un moteur de génératrice de démarrage intégrée (114). La pluralité de bobines est analysée pour déterminer si la pluralité de bobines est alimentée. De la puissance est transmise à partir de la pluralité de bobines à la batterie de condensateurs, si la pluralité des bobines est alimentée.
Description
hélicoïdale.
DESCRIPTION
Cette invention se rapporte d'une façon générale à un système destiné à fournir de la puissance à un véhicule. Plus particulièrement, cette invention se rapporte à l'utilisation d'un contrôleur pour fournir de la puissance à un système de commande électronique du véhicule. De façon caractéristique, les moteurs à combustion interne utilisés en tant que sources de puissance du véhicule à moteur sont normalement démarrés par un démarreur qui comprend un moteur à courant continu. De la puissance électrique est fournie à partir d'une batterie montée sur le véhicule au démarreur, lequel fait tourner le vilebrequin pour
démarrer le moteur.
Le courant électrique qui est fourni à partir de la batterie au démarreur lors du démarrage du moteur est très élevé, par exemple 100 ampères ou plus, bien qu'il soit fourni pendant un court intervalle de temps. De ce fait, la consommation de puissance électrique par la batterie est assez importante. La capacité d'une batterie devant être installée sur un véhicule à moteur est déterminée principalement en fonction de sa capacité à démarrer le moteur. La grande quantité de puissance électrique qui est consommée pour démarrer le moteur est renouvelée lorsque la batterie est chargée par la puissance électrique générée par le véhicule à moteur et entranée par le moteur tandis
que le véhicule roule.
Des véhicules à moteur utilisés principalement par des personnes effectuant un trajet régulier pour se rendre à leur travail parcourent de courtes distances, et des véhicules à moteur utilisés pour des services de livraison sont itérativement arrêtés et démarrés très fréquemment. Du fait que ces véhicules à moteur nécessitent que les moteurs soient démarrés fréquemment et sont conduits de façon continue sur de courts intervalles de temps, les batteries de ces véhicules à moteur ne peuvent pas étre suffisamment chargées pour compenser la puissance électrique consommoe lorsque les moteurs sont démarrés. Par conséquent, les batteries tendent à se vider rapidement, en
conduisant ainsi à certaines défaillances de démarrage.
La présente invention réalise dans un premier mode de réalisation un procédé de transfert de puissance dans ou à travers tout un système (électrique) d'un véhicule. Des mesures de tension à partir d'une batterie condensateurs sont reçues. Ces mesures sont comparées à une tension de seuil. Une détermination est réalisée pour savoir si les mesures ou valeurs mesurées sont inférieures à la tension de seuil. Des instructions sont transmises à une batterie pour fournir de la puissance à une pluralité de bobines d'un moteur de génératrice de démarrage intogrée (ISG). La pluralité de bobines est analysée pour déterminer si la pluralité de bobines est alimentée. De la puissance est transmise depuis la pluralité de bobines à la batterie de condensateurs, si la pluralité de bobines est suffisamment alimentée. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, il est proposé un procédé de fourniture de puissance à un moteur d'un système (électrique) de véhicule à partir d'une batterie de condensateurs. Une détermination est réalisée pour savoir si les tensions de la batterie sont supérieures à une valeur de tension de seuil. De la puissance est fournie lO depuis la batterie de condensateurs à un moteur de génératrice ISG. La tension provenant de la batterie de condensateurs est comparée à la tension provenant d'une batterie. Une détermination est faite pour savoir si la ou les tensions de la batterie de condensateurs sont équivalentes à la tension de la batterie. De la puissance est fournie depuis la batterie au moteur de génératrice ISG conjointement à la batterie de condensateurs fournissant de l 5 la puissance au moteur de génératrice ISG, si la tension de la batterie de condensateurs est
équivalente à la tension de la batterie.
De manière avantageuse, la comparaison des mesures à la valeur de seuil est
exécutée par un processeur de signal numérique.
En outre, il peut étre prévu que la transmission d'instructions vers la batterie pour fournir de la puissance à la pluralité de bobines du moteur de génératrice de démarrage
intégrée ISG est exécutée par un contrôleur.
Dans encore un autre mode de réalisation de l' invention, il est réalisé un procédé de génération de puissance dans un système de véhicule tandis que le véhicule se trouve dans un mode de freinage. Une détermination pour savoir si un système de véhicule se trouve dans le mode de freinage est réalisée par des mesures d'une pédale de frein et des mesures d'un capteur de vitesse de véhicule. Les instructions sont transmises pour lancer un mode de génération dans le moteur de génératrice ISG qui produit une tension triphasée qui est convertie en une tension continue. La tension continue provenant du moteur de génératrice ISG est comparée à une valeur de tension de seuil qu'une batterie peut accepter. Une détermination est réalisée pour savoir si la tension continue provenant du moteur de génératrice ISG est supérieure à la valeur de tension de seuil. La tension continue est fournie depuis le moteur de génératrice ISG à la batterie de condensateurs si
la tension continue est supérieure à la valeur de tension de seuil.
Dans encore un autre mode de réalisation de l'invention, il est existe un système destiné à transtérer la puissance à travers tout un système de véhicule. Le système comprend une génératrice de démarrage intégrée, un contrôleur d'onduleur, un circuit en demi-pont, une batterie principale et une batterie de condensateurs. La génératrice de démarrage intégrée (I S G) comprend au moins une bobine reliée de façon fonctionnelle au moteur, o la génératrice ISG est capable de fonctionner sélectivement en tant que moteur destiné à transmettre un couple au moteur, en tant que génératrice destinée à générer une énergie électrique. Le conkaleur d'onduleur comprend un onduleur et un contr81eur, o le contrôleur d'onduleur est relié de façon fonctionnelle à la génératrice IS G. Le circuit en demi-pont est relié de façon fonctionnelle au contr81eur onduleur. La batterie de condensateurs est relice de façon fonctionnelle au circuit en demi-pont. La batterie principale est reliée de façon fonctionnelle au circuit en demi-pont. Le contrôleur compare les mesures reçues à partir de la batterie de condensateurs, du circuit en demi-pont, de l'onduleur, de la génératrice ISG et de la batterie principale aux mesures
mémorisées afin de déterminer si la génératrice ISG devra recevoir de la puissance.
Ces avantages de la présente invention ainsi que d'autres deviendront plus
complètement évidents lorsque la description non limitative qui suit sera lue
conjointement avec les dessins annexés, dans lesquels: La figure 1 décrit un schéma synoptique d'un système de véhicule utilisant une génératrice de démarrage intégrée conforme au mode de réalisation préféré de l'invention, La figure 2 décrit un schéma synoptique d'un système de véhicule utilisant une génératrice de démarrage intégrée conforme au mode de réalisation préféré de l'invention, La figure 3 décrit une illustration graphique de divers composants conformément au mode de réalisation préLéré de l'invention, La figure 4 décrit une autre illustration graphique de divers composants conformément au mode de réalisation préféré de l'invention, La figure 5 décrit un organigramme conformément aux modes de réalisation préDérés de l'invention, La figure 6a décrit un autre organigramme conformément au mode de réalisation préféré de l'invention, et La figure 6b décrit une illustration graphique de l'organigramme de la figure 6a, La figure 7 décrit un autre organigramme conformément au mode de réalisation
prétéré de l'invention.
Tandis que des systèmes électriques automobiles traditionnels utilisent une architecture de puissance à 14 volts, une nouvelle génération de systèmes électriques de véhicule a basculé vers les systèmes électriques à 42 volts, en triplant la tension du véhicule existante à la fois pour la sortie de la batterie (12 volts à 36 volts) et la sortie de la génératrice (14 volts à 42 volts). La position à 42 volts a rendu possible le développement et l'intégration de technologies supplémentaires pour des véhicules, y compris une génératrice de démarrage intégrée qui combine un démarreur et une fonction
de génératrice en un dispositif.
En se référant à présent aux dessins, la figure 1 est un schéma synoptique simplifié représentant un système de véhicule global 100 utilisant un mode de réalisation prétéré de la présente invention. Le système de véhicule 100 comprend un moteur 101 comportant un vilebrequin de moteur 102, une transmission 104, un ensemble de roues motrices 106, un dispositif d'accouplement 108, un mécanisme d'engrenage différentiel 110, un contrôleur de moteur 112, une génératrice de démarrage intégrée (ISG) 114, une batterie de condensateurs 116, un contrôleur d'onduleur 118, un circuit en demi-pont 120, une batterie principale de 36 volts 122, un convertisseur courant continu en courant continu 124, une seconde batterie 126 et un bus d'onduleur 128. Le vilebrequin du moteur
102 est couplé à la transmission 104 par l'intermédiaire du dispositif d'accouplement 108.
Le bus d'onduleur 128 relie de façon fonctionnelle ou relie électriquement la génératrice ISG 114 au contrôleur d'onduleur 118. Ensuite, le contrôleur d'onduleur 118 est relié de façon fonctionnelle au circuit en demi-pont 120. La batterie de condensateurs 116 est également reliée de façon fonctionnelle au circuit en demi-pont 120. La batterie principale 122, à son tour est reliée de façon fonctionnelle au circuit en demi-pont 120,
comme indiqué.
Le moteur 101 peut être un moteur à combustion classique couplé de façon déconnectable à une transmission manuelle par l'intermédiaire d'un mécanisme d'embrayage ou couplé par fluide à une transmission automatique par l'intermédiaire d'un convertisseur de couple. La transmission 104 est relié de façon fonctionnelle aux roues motrices 106 par l'intermédiaire d'un mécanisme d'engrenage différentiel 110 en vue de transmettre le couple moteur produit par le moteur 101 aux roues motrices 106 comme cela est bien connu dans la technique. Le contrôleur de moteur 112 commande de
prétérence le fonctionnement du moteur 101.
La génératrice de démarrage intogrée (ISG) 114 peut fonctionner soit en temps que moteur électrique soit en tant que génératrice qui génère une puissance électrique en courant alternatif en vue de fournir des charges électriques. La génératrice ISG 114 comprend un stator comportant un enroulement qui est monté entre le logement en cloche du moteur 101 et la transmission 104. Par conséquent, la génératrice ISG 114 dans un mode de commande par moteur peut être activée pour lancer le moteur du véhicule 101 de façon similaire à un moteur électrique classique avant que l'alimentation en carburant du moteur ne commence à aider la sortie de couple du moteur 101 après que le moteur est démarré. Dans le présent mode de réalisation, la batterie de condensateurs 116 est utilisée pour activer la génératrice ISG 114 pour l'entrâîner en tant que moteur électrique. Un seul condensateur est utilisé, dans le présent mode de réalisation, pour la batterie de condensateurs 116. Il peut cependant exister une pluralité de condensateurs utilisés dans la batterie de condensateurs 116. Ces condensateurs peuvent également comporter une diversité de niveaux de capacité. Le type et le nombre de condensateurs utilisés dépendent de la quantité de puissance ou de tension que le système de véhicule nécessite. Ces condensateurs peuvent être reliés de façon fonctionnelle en série et/ou en parallèle. Une configuration pour la batterie de condensateurs 116 qui a été trouvée comme étant utile est un module de condensateur prévu pour fonctionner sous 100 volts, une capacité de 1F provenant de Pinnacle Research Institute Inc. de Californie, Etats-Unis. En se rétérant aux figures 3 et 4, une batterie de condensateurs 116 est reliée de façon fonctionnelle au circuit en demi- pont 120. Le circuit en demi-pont comprend un circuit d'attaque de grille
a et un circuit d'attaque de grille ou commutateur de grille 120b.
Lorsque l'ultra condensateur est complètement chargé à environ 100 volts, le condensateur fournit une puissance de 100 volts suffisante pour alimenter la génératrice 114, suffisant pour l'entrâîner en tant que moteur électrique pour aider le couple de sortie du moteur de véhicule 101 lorsque le moteur fonctionne avec sa propre puissance. Cet ultra condensateur qui peut être utilisé peut être complètement chargé à environ 100 volts et fournir une puissance de 100 volts suffisante pour alimenter la génératrice ISG 114
pour démarrer le véhicule dans des conditions défavorables.
Pour pouvoir charger la batterie de condensateurs 116, la batterie principale 122 est prévue. La batterie principale est de prétérence une batterie de 36 volts et de façon plus préférée une batterie au plomb de 36 volts du type couramment utilisé dans des systèmes de véhicules électriques à 42 volts, bien que d'autres types de batteries automobiles permettant d'entrâîner la génératrice ISG 114 peuvent être utilisés. La batterie principale 122 alimente également les charges électriques de bus de 42 volts du véhicule. Le présent mode de réalisation comprend également une seconde batterie 126 présentant de préférence une capacité de tension inférieure à celle de la batterie principale 122 et de façon plus préférable une capacité de 12 volts. La batterie 126 peut alimenter des charges de 14 volts inférieures traditionnellement trouvées dans des systèmes
électriques automobiles.
Les batteries 122 et 126 et la batterie de condensateurs 116 peuvent être rechargées si nocessaire par l'intermédiaire de l'action de génération et de régénération de la génératrice ISG 114 dans un mode de génération fonctionnant sélectivement en tant que génératrice à haute tension après que le moteur du véhicule 101 a été démarré. Le présent mode de réalisation comprend le bus d'onduleur 128 qui comprend des lignes de puissance électrique reliant ces composants pour pouvoir transmettre l'énergie électrique
entre la génératrice ISG 114, les batteries 122 et 126 et la batterie de condensateurs 116.
En se référant aux figures 2, 3 et 4, le contrôleur d'onduleur 118 comporte un onduleur 130 comprenant un pont triphasé 130a à 130f et des circuits d'attaque de grille 130g à 1301. L'onduleur 130 permet d'inverser une puissance en courant continu de 100 volts provenant de la batterie de condensateurs 116 en une puissance en courant alternatif triphasé en vue d'activer la génératrice ISG 114 pour l'entrâîner en tant que moteur électrique. En outre, lorsque la génératrice ISG 114 fonctionne en tant que telle, dans le mode de génération, l'onduleur 130 redresse le courant généré par la génératrice ISG 114 en une puissance en courant continu de 100 volts en vue de charger les batteries 122 et
l'ultra condensateur dans la batterie de condensateurs 116.
L'unité de conkôleur d'onduleur 118 comprend également un contrôleur 132 comme indiqué sur la figure 2. Le contrôleur 132 met en oeuvre de façon fonctionnelle un contrôleur de système de génératrice ISG 134 en vue de commander le fonctionnement de la génératrice ISG 114, réalise une interface avec le contrôleur de moteur 112 et établit diverses instructions pour le fonctionnement du système global, y compris des instructions telles que la charge de l'ultra condensateur dans la batterie de condensateurs 116 à partir des bobines 114a et 114c de la génératrice ISG 114. Le contrôleur de système de génératrice ISG 134 comprend également un programme de logiciel qui surveille et lit en permanence les mesures provenant des lignes électriques reliées aux divers systèmes, capteurs et composants tels que par exemple la batterie de condensateurs 116, la batterie principale 122, la génératrice ISG 114, la pédale de frein, l'onduleur 130, le circuit en demi-pont 120, et le compteur de vitesse du véhicule. Ces mesures présentent des valeurs indicatives des tensions, des courants et/ou de la puissance. Le programme de logiciel est capable de comparer les valeurs qu'il reçoit des lignes électriques aux mesures mémorisées de tensions, de courants, de valeurs de puissance ou de valeurs de tension spécifiées pour divers composants du véhicule 100 tels que par exemple la batterie de condensateurs 116, la batterie principale 122,1'onduleur 130, le circuit en demi-pont 120 et la génératrice ISG 114. Le programme de logiciel peut également utiliser des capteurs qui agissent en tant que lignes électriques pour obtenir les mesures des valeurs de tension, de courant et/ou de puissance pour diverses parties du véhicule 100 telles que le capteur
116a de la batterie de condensateurs 116.
De préLérence, le contrôleur 132 comprend un processeur de signal numérique en virgule flottante à performances élevées 136 qui exécute une logique de commande en vue de mettre en oeuvre la fonctionnalité du contrôleur de système de génératrice ISG 134. Un processeur de signal numérique (DSP) qui s'est avéré utile est le processeur DSP en virgule fixe à 16 bits, modèle TMS340F243 auprès de Texas Instruments. Le contrôleur 132 comprend également de façon souhaitable un processeur de communication 138 qui exécute des tâches destinées à mettre au point et à tester les algorithmes de commande mis en oeuvre sur le processeur DSP 136. Le processeur de communication 136 permet également à un opérateur d'utiliser une interface d'utilisateur graphique (GUI) 140 afin de communiquer avec le contrôleur 132 durant le test et la mise
au point des algorithmes de commande.
Le contrôleur 132 comprend en outre un module d'entrée/sortie (E/S) 142, tel qu'un dispositif logique programmable ou un circuit logique programmable, pour décharger une certaine quantité de travail de calcul exécuté par le processeur de signal numérique 136. Le processeur de signal numérique 136 délivre des instructions à la génératrice ISG 114 et au contrôleur de moteur 112 par l'intermédiaire du module E/S 142. Le module E/S 142 reçoit également des mesures des lignes électriques depuis diverses parties du véhicule, telles que décrites ci-dessus, o ces mesures sont ensuite émises vers le programme de logiciel et le processeur de signal numérique 136 en vue d'un traitement. L'homme de l'art se rendra compte que le contrôleur 132 peut en variante utiliser d'autres types de microprocesseurs ou ordinateurs présentant des possibilités de traitement suffisantes et un matériel d'interface en variante pour mettre en oeuvre le contrôleur de système 134 par l'intermédiaire d'algorithmes ou d'une logique de
commande câblée.
Les figures 3 et 4 représentent une illustration graphique d'un circuit qui représente la connexion des divers composants conformément au mode de réalisation actuellement préféré. Sur ces figures, les circuits d'attaque de grille 130g à 1301 et les circuits en demi-pont triphasés 130a à 130f reliés en série et en parallèle sont inclus dans l'onduleur 130. L'onduleur 130 peut inverser une puissance en courant continu de 100 volts provenant de la batterie de condensateurs en une puissance en courant alternatif triphasce destinée à alimenter les bobines du moteur 114a à 114c de la génératrice ISG 114. L'onduleur 130 est relié de façon fonctionnelle par l'intermédiaire d'un bus d'onduleur 128 aux bobines de moteur 114a à 114c de la génératrice ISG 114. Le bus d'onduleur 128 relie de façon fonctionnelle le circuit en demi-pont 120 à la batterie de condensateurs 116. En outre, le bus d'onduleur 128 relie également de façon fonctionnelle la batterie 122 à une limite de protection de bus de 42 volts. La limite de protection de bus de 42 volts sert à protéger les composants du circuit vis-à-vis d'un endommagement lorsqu'il existe une pointe d'énergie élevée. La figure 5 est un organigramme illustrant un autre mode de réalisation de l'invention. En 201, un opérateur du système du véhicule démarre le véhicule en insérant une clé de contact et en la tournant vers une position MARCHE. A ce point, l'onduleur , la batterie de condensateurs 116 et le moteur de génératrice ISG 114 sont mis sous tension. Lorsque la batterie de condensateurs 116 est mise sous tension, les lignes électriques électriquement reliées aux capteurs sur la batterie de condensateurs 116 et le processeur DSP 136 transmettent des mesures indicatives des valeurs de tension, de courant et/ou de puissance de la batterie de condensateurs 116 au programme de logiciel du processeur DSP 136. Le processeur DSP 136 reçoit ces mesures provenant des lignes électriques reliées électriquement à la batterie de condensateurs 116. En 203, sur la base des valeurs des mesures, le programme de logiciel du contrôleur 132 détermine si la valeur de tension de condensateur est inférieure à une valeur de tension spécifiée mémorisée dans le processeur DSP 136, lorsque le contrôleur 132 compare les mesures reçues à la tension de seuil. La valeur de tension spécifiée ou une valeur de tension de seuil peut étre une valeur de 42 volts provenant du bus d'onduleur, une tension de moteur
de 62 volts, une tension supérieure à la tension de batterie ou une autre valeur de tension.
Si le contrôleur 132 détermine que la tension provenant de la batterie de condensateurs 116 n'est pas inférieure à la tension de seuil en 205, alors le contrôleur 132 donne pour instruction à la batterie de condensateurs 116 de fournir une puissance au moteur de génératrice ISG 114 pour charger la batterie de condensateurs. Le contrôleur 132 communique avec le module E/S 142 pour donner pour instruction à la batterie de condensateurs 116 de fournir de la puissance ou une tension à travers le bus d'onduleur
128 afin d'exciter les bobines 114a à 114c de la génératrice ISG 114.
Si le contrôleur 132 détermine que la tension de la batterie de condensateurs 116 est inférieure à la tension de seuil en 207, alors le contrôleur 132 donne pour instruction à la batterie principale 122 de fournir de la puissance ou une tension au moteur de génératrice ISG 114. Le contrôleur 132 par l'intermédiaire du module E/S 142 donne pour instruction à la batterie 122 de fournir de la puissance ou une tension par l'intermédiaire du bus d'onduleur 128 à une pluralité de bobines 114a à 114c pour activer ou exciter ces bobines. Pour pouvoir activer les bobines 114a à 114c de la génératrice ISG 114, le contrôleur 132 ouvre les circuits d'attaque de grille 130g et 130j de l'onduleur 130 et le commutateur de grille 120b du circuit en demi-pont 120, comme indiqué sur la figure 3 par les flèches, ensuite la batterie 124 transmet la tension à travers le bus de 42 volts au bus d'onduleur 128, aux circuits 130g, 130j et 120b. Le courant provenant de la grille 130g circule à travers les bobines 114a et 114b et sort par l'intermédiaire de la grille
j et 120b.
En 209, il existe une détermination par le contrôleur 132 pour savoir si la totalité du courant provenant du circuit d'attaque de grille 130g a circulé à travers les bobines 114a et 114b et à travers les grilles 130j et 120b. Donc, il existe une analyse pour déterminer si la pluralité des bobines est activée. I1 existe des lignes électriques, comme décrit cidessus, qui relient électriquement ou sont électriquement liées à des capteurs sur les bobines 114a à 114c au processeur DSP 136. Ces lignes électriques fournissent des mesures de courant pour les bobines 114a à 114c qui sont analysées par le contrôleur 132 de sorte que le contrôleur 132 peut déterminer si les courants ont circulé à travers les bobines 114a et 114b. Si le contrôleur 132 détermine à partir de ces mesures que les courants n'ont pas circulé à travers les bobines 114a et 114b, alors en 211, le contrôleur
132 revient en 203.
En 213, si le contrôleur 132 détermine à partir des mesures que la totalité du courant s'est déplacé à travers les bobines 114a et 114b, alors les grilles 130g, 130j et 120a sont fermées. En 215, le courant circule à travers une diode de la grille 130h vers le bus d'onduleur 128. En 217, du fait que la tension sur le bus d'onduleur 128 est plus élevée que la tension de condensateur, une diode de grille 120a permet que le courant la traverse pour charger la batterie de condensateurs 116. Ensuite, le procédé revient en 203 jusqu'à ce que la tension de la batterie de condensateurs 116 soit supérieure à la tension de seuil. Le contrôleur 132 compare la tension de la batterie de condensateurs 116 à la tension de seuil afin de déterminer si la tension de la batterie de condensateurs 116 est supérieure à la tension de seuil. Lorsque le contrôleur 132 détermine que la tension de condensateur est supérieure à la tension de seuil, alors la batterie de condensateurs 116 reçoit pour instruction du contrôleur 132 par l'intermédiaire du module E/S 142 de fournir de la puissance ou une tension par l'intermédiaire du bus d'onduleur 128 à la génératrice
ISG 114.
La figure 6a est un organigramme illustrant un autre mode de réalisation de l'invention. En 219, un opérateur du système de véhicule démarre le véhicule comme décrit ci-dessus. Lorsque la batterie de condensateurs 116 est mise sous tension, les lignes électriques reliées électriquement à la batterie de condensateurs 116 et au processeur DSP 136 transmettent des mesures indicatives des valeurs de tension, de courant et/ou de puissance de la batterie de condensateurs 116 au programme de logiciel du processeur DSP 136. Le processeur DSP 136 reçoit ces mesures indicatives des valeurs de tension, de courant et/ou de puissance des lignes électriques comme décrit ci-dessus. En 221, sur la base de ces mesures, le contrôleur 132 détermine si la tension de la batterie de condensateurs 116 est supérieure à une valeur de tension de seuil mémorisée dans le contrôleur 132, lorsque le contrôleur 132 compare les mesures reçues indicatives de la tension à la valeur de tension de seuil. La valeur de tension de seuil est équivalente à la
valeur de tension spécifiée décrite ci-dessus.
Si le contrôleur 132 détermine que la tension provenant du condensateur 116 n'est pas supérieure à la tension de seuil, alors, en 223, le contrôleur 132 passe en 203. Si le contrôleur 132 détermine que la tension provenant de la batterie de condensateur 116 est supérieure à la tension de seuil, alors en 225, le contrôleur 132 donne pour instruction à la batterie de condensateurs 116 de fournir une puissance au bus d'onduleur 128. Le contrôleur 132 utilise le module E/S 142 afin de donner pour instruction à la grille 130g de s'ouvrir et à la grille 120b de se fermer. De la puissance ou une tension est fournie à partir de la batterie de condensateurs 116 en ouvrant la grille 120a pour fournir et/ou appliquer une puissance ou une tension au moteur de génératrice ISG 114. A ce point, les lignes électriques au niveau de la batterie de condensateurs 116 et de la batterie 122
reçoivent des mesures qui sont transmises vers le contrôleur 132.
Habituellement, la tension de puissance provenant de la batterie de condensateurs 116 est supérieure à la tension provenant de la batterie 122, de sorte que la batterie de condensateurs 116 fournit une tension ou une puissance au moteur de génératrice ISG 114 à la place de la batterie122. Le contrôleur 132 compare de façon continue les mesures provenant de la batterie de condensateurs 116 aux mesures provenant de la batterie 122 afin de déterminer si la puissance ou la tension provenant de la batterie de condensateurs 116 sont équivalentes aux mesures provenant de la batterie 122. En 227, lorsque le contrôleur 132 détermine que les mesures provenant de la batterie de condensateurs 116 sont équivalentes aux mesures provenant de la batterie 122, alors le contrôleur 132 donne pour instruction à la batterie de condensateurs 116 et à la batterie 122 de fournir de la puissance ou une tension au moteur de génératrice ISG 114. Le contrôleur 132 donne pour instruction au circuit d'attaque de grille à diode 120b de conduire et de fournir de la puissance à partir de la batterie 122 à travers le bus d'onduleur 128 vers le moteur de génératrice ISG 114 conjointement au condensateur 116 fournissant de la puissance ou
une tension au moteur de génératrice ISG 114.
La figure 6b est une illustration graphique de 1'organigramme décrit sur la figure 6a. Durant un instant tl, une batterie de condensateurs 116 fournit de la puissance aux bobines de moteur 114a à 114c. Cet instant tl peut durer un court intervalle de temps ou un long intervalle de temps en fonction du nombre et des niveaux de capacité des condensateurs dans la batterie de condensateurs. Par exemple, s'il existe un condensateur dans la batterie de condensateurs 116,1'instant tl durera un court intervalle de temps. S'il existe deux condensateurs ou plus dans la batterie de condensateurs 116, alors l'instant tl durera un intervalle de temps plus long. L'instant tl varie du fait que cela prend en général plus de temps pour que trois condensateurs génèrent 300 volts plutôt que pour
qu'un générateur générant 100 volts chute à un niveau de 36 à 42 volts de la batterie 122.
Lorsque la tension provenant du condensateur dans la batterie de condensateurs 116 chute jusqu'à un niveau de 36 à 42 volts de la batterie 122, alors pendant l'instant t2, la batterie 122 conjointement à la batterie de condensateurs fournit de la puissance ou de la tension
au moteur de génératrice ISG comme indiqué par t2.
Donc, la batterie de condensateurs 116 est chargée pendant un stade initial de fonctionnement du véhicule 100. Dans un stade initial de fonctionnement, les performances de la génératrice ISG 114 sont augmentées en utilisant la tension plus élevée de la batterie de condensateurs chargée 116 pour fournir de la puissance à un mode de commande par moteur de la génératrice ISG 114. La performance de la génératrice ISG 114 dans le mode de commande par moteur est davantage améliorée en ajoutant ultérieurement une alimentation provenant de la batterie 122 pour fonctionner coujointement à la batterie de condensateurs 116 pour fournir de la puissance au moteur de génératrice ISG 114. La durée de l'alimentation vers la génératrice ISG 114 est augmentée et il existe une assurance du fonctionnement initial du moteur 101. En utilisant la batterie de condensateurs 116 en vue d'une puissance de pulsation et la batterie 122 en vue d'une puissance de durée, cette stratégie aide à optimiser la batterie 122 et la batterie de condensateurs 116 en vue d'un niveau d'énergie, un niveau de puissance, une dimension et un poids. Ce mode de réalisation permet également que le moteur de génératrice ISG 114 soit entrâîné pendant une durée plus longue que cela n'est possible
seulement avec des ultra condensateurs dans la batterie de condensateurs 116.
La figure 7 est un organigramme illustrant un autre mode de réalisation de l' invention. A ce point, le conducteur a mi s en marche le véhicule et le véhicule roule depuis un certain temps et la génératrice ISG 114 se trouve dans le mode de commande par moteur. En 229, un opérateur du système de véhicule place le véhicule dans un mode de freinage, en enfonçant la pédale de frein du véhicule 100. La pédale de frein comprend des lignes électriques qui transmettent des mesures indicatives d'une durée au programme de logiciel du contrôleur 132. En outre, il existe un capteur de vitesse de véhicule qui transmet des mesures indicatives de la vitesse telles que des miles par heure ou des kilomètres par heure par l'intermédiaire du module E/S 142 au contrôleur 132 lorsque la pédale de frein est enfoncée. Le capteur de vitesse de véhicule peut comprendre des lignes électriques reliées entre le compteur de vitesse et le contrôleur. Le contrôleur 132 lit les mesures provenant des lignes électriques de la pédale de frein et le capteur de vitesse de véhicule et les compare à une mesure mémorisée pour la pédale de frein et une mesure mémorisée pour la vitesse du véhicule afm de déterminer si le véhicule 100 se trouve dans le mode de freinage. Par exemple, la mesure standard pour le mode de freinage peut comprendre: la pédale de frein doit être enfoncée pendant au moins 20 secondes et la vitesse du véhicule doit être inférieure à 10 miles par heure. En 231, si les mesures provenant de la pédale de frein révèlent que la pédale de frein a été enfoncce pendant une durée inférieure à 0,5 seconde et que la vitesse du véhicule est supérieure à 100 miles par heure, alors le contrôleur 132 donne pour instruction au véhicule 100 et/ou au moteur de
génératrice ISG 114 de maintenir un fonctionnement normal.
En 233, si les mesures provenant de la pédale de frein révèlent que la pédale de frein a été enfoncée pendant une durée supérieure à 0,5 seconde et que la vitesse du véhicule est inférieure à 10 miles par heure, alors le contrôleur 132 détermine que le véhicule 100 se trouve dans le mode de freinage. Le contrôleur 132 donne pour instruction au moteur de génératrice ISG 114 de lancer un mode de génération. Le moteur de génératrice 114 dans le mode de génération transmet une tension ou une puissance triphasée à l'onduleur 130, ensuite l'onduleur convertit la tension en une tension en
courant continu.
En 235, le contrôleur 132 compare la tension en courant continu à une tension de seuil que la batterie peut accepter. La tension de seuil que la batterie 122 peut accepter est connue du contrôleur 132 sur la base des lignes électriques, comme décrit ci-dessus, qui relient électriquement le programme de logiciel et le processeur DSP 136 à la batterie 122. Le programme de logiciel et le processeur 136 surveillent en permanence les mesures de la batterie 122 et sont capables de vérifier la quantité de tension de seuil que la batterie 122 peut accepter. Le contrôleur 132 détermine si la tension en courant continu est supérieure à cette tension de seuil. En 237, si la tension en courant continu n'est pas supérieure à cette tension de seuil, alors le contrôleur 132 donne pour instruction au circuit d'attaque de grille 120b de s'ouvrir et donne pour instruction au moteur de génératrice ISG 114 de transmettre la tension par l'intermédiaire du bus d'onduleur 128 à la batterie 122. Donc, la tension en courant continu peut fournir une certaine tension à la batterie 122 et à la batterie de condensateurs 116. Dans un autre mode de réalisation, s'il est déterminé au préalable que la batterie 122 ne peut pas gérer la tension ou la puissance provenant du moteur de génératrice ISG 114, alors le circuit 120b reste fermé et le contrôleur 132 donne immédiatement pour instruction au moteur de génératrice ISG 114 de transmettre la tension à la batterie de condensateurs 116. Donc, la batterie 122 ne peut pas recevoir de tension quelconque en courant continu provenant du moteur de
génératrice ISG 114.
En 235, si cette tension en courant continu est supérieure à cette valeur de tension de seuil, alors le contrôleur 132, en 239, donne pour instruction au moteur de génératrice ISG 114 de fournir une puissance ou une tension à la batterie de condensateur 116. Le contrôleur 132 donne pour instruction au circuit d'attaque de grille 120b de se fermer, et donne pour instruction à la génératrice ISG 114 de transmettre une tension par l'intermédiaire du bus d'onduleur 128 par l'intermédiaire de la grille 120a au condensateur 116. Ceci aidera à protéger les composants sur le bus d'un endommagement dû à une
pointe d'énergie élevée.
La description détaillée qui précède doit être considérée comme illustrative plutôt
que limitative.
Claims (4)
1. Procédé de transLert de puissance dans ou au travers de tout un système de véhicule (100), procédé caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: réceptionner de s me s ures de tension provenant d'une b atteri e de condens ateurs
(116),
comparer les mesures à une tension de seuil, déterminer si les mesures sont inférieures à la tension de seuil, transmettre des instructions à une batterie (122, 126) pour fournir de la puissance à une pluralité de bobines d'un moteur à génératrice de démarrage intégrée (ISG) (114), analyser la pluralité de bobines pour déterminer si la pluralité de bobines sont alimentées, et transmettre de la puissance provenant de la pluralité de bobines à la batterie de
condensateurs (116), si la pluralité de bobines est suffisamment alimentée.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la comparaison des
mesures à la valeur de seuil est exécutée par un processeur de signal numérique (136).
3. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la transmission d'instructions vers la batterie pour fournir de la puissance à la pluralité de bobines du moteur de génératrice de démarrage intégrée ISG (114) est exécutée par un contrôleur
(132).
4. Procédé de fourniture de puissance à un moteur d'un système de véhicule (100) à partir d'une batterie de condensateurs (116), procédé caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: déterminer si des tensions de ladite batterie de condensateurs (116) sont supérieures à une valeur de tension de seuil, fournir de la puissance provenant de la batterie de condensateurs (116) à un moteur de génératrice de démarrage intégrée ISG (114), comparer une tension de la batterie de condensateurs (116) à une tension d'une batterie (122, 126), déterminer si la tension de la batterie de condensateurs (116) est équivalente à la tension de la batterie, et fournir de la puissance provenant de la batterie au moteur de génératrice de démarrage intégrée ISG (114) conjointement à la batterie de condensateurs (116) fournissant de la puissance au moteur de génératrice de démarrage intégrée ISG (114), si la tension de la batterie de condensateurs (116) est équivalente à la tension de la batterie
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