FR2881897A1 - Dispositif de production de puissance et vehicule comprenant un tel dispositif de production de puissance - Google Patents

Dispositif de production de puissance et vehicule comprenant un tel dispositif de production de puissance Download PDF

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Tetsuhiro Ishikawa
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Aisin AW Co Ltd
Toyota Motor Corp
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Abstract

Un premier générateur-moteur électrique (MG1) est relié à un moteur et génère un couple pour démarrer le moteur. Aux temps t1 à t2 et aux temps t3 à t4, lorsqu'un courant (Iu1) conduit vers le premier générateur-moteur électrique (MG1) dépassera la valeur de limite supérieure (Iup) et la valeur de limite inférieure (Ilow) en raison de l'augmentation de la valeur absolue d'une composante de courant (Iu1_ac) requise pour conduire un courant alternatif (Iac) entre les points neutres (N1, N2) des premier et second générateurs-moteurs électriques (mGl, MG2), un dispositif de commande (60) corrige une valeur de commande de couple du premier générateur-moteur électrique (MG1) de sorte que la composante de courant de couple (Iu1_t) du premier générateur-moteur électrique (MG1) consacrée au démarrage du moteur est réduite.

Description

1 2881897
DISPOSITIF DE PRODUCTION DE PUISSANCE ET VEHICULE COMPRENANT UN
TEL DISPOSITIF DE PRODUCTION DE PUISSANCE
Cette demande non provisoire est fondée sur la demande de 5 brevet japonais N 2004-320 959 déposée auprès du bureau japonais des brevets le 4 novembre 2004, ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un dispositif de production de puissance et à un véhicule comprenant un tel dispositif de production de puissance. En particulier, la présente invention se rapporte à un dispositif de production de puissance qui peut générer une tension alternative et fournir en sortie celle-ci à une charge en courant alternatif externe, et un véhicule comprenant un tel dispositif de production de puissance.
Description de technique apparentée
Le brevet des Etats-Unis N 5 099 186 décrit un système de commande de moteur et de recharge qui permet de générer une alimentation en courant alternatif et fournir en sortie celle-ci à une source externe. Le système de commande de moteur et de recharge comprend une batterie, deux moteurs, deux convertisseurs reliés aux deux moteurs, respectivement, et un port d'entrée/sortie connectés entre les points neutres des deux moteurs. Ce système de commande de moteur et de recharge peut générer une tension alternative entre les points neutres des deux moteurs pour fournir en sortie la tension alternative générée depuis le port d'entrée/sortie.
Dans un tel système de commande de moteur et de recharge, il peut se trouver un cas où à la fois l'alimentation en courant alternatif devant être fournie à une charge en courant alternatif externe et l'alimentation destinée à commander le moteur sont demandées en même temps. En particulier, dans le cas où une alimentation en courant alternatif est fournie en sortie à une charge en courant alternatif externe pendant le fonctionnement en puissance du moteur, un courant excessif peut circuler vers le convertisseur au point de l'endommager. Le brevet des Etats-Unis N 5 099 186 ne procure aucun moyen pour 2 2881897 éviter de façon appropriée une telle concentration de courant dans ces circonstances.
RESUME DE L'INVENTION Au vu de ce qui précède, un objectif de la présente invention est de procurer un dispositif de production de puissance qui permet de générer une alimentation en courant alternatif pour fournir en sortie l'alimentation en courant alternatif générée à une charge en courant alternatif externe, et qui peut éviter de façon appropriée une concentration de courant.
Un autre objectif de la présente invention est de procurer un véhicule comprenant un dispositif de production de puissance qui permet de générer une alimentation en courant alternatif pour fournir en sortie l'alimentation en courant alternatif générée à une charge en courant alternatif externe et qui peut éviter de façon appropriée une concentration de courant.
Conformément à un aspect de la présente invention, un dispositif de production de puissance comprend des premier et second générateursmoteurs électriques, des premier et second convertisseurs reliés aux premier et second générateurs-moteurs électriques, respectivement, et un dispositif de commande qui commande le fonctionnement des premier et second convertisseurs de sorte que les premier et second générateursmoteurs électriques soient entraînés et qu'une tension alternative soit générée entre les points neutres des premier et second générateursmoteurs électriques. Le dispositif de commande pilote le fonctionnement d'un premier et/ou d'un second convertisseur correspondant, lorsqu'un courant requis pour générer une tension alternative tout en entraînant au moins l'un des premier et second générateurs-moteurs électriques dépasse une valeur prédéterminée, de sorte que le courant de couple du premier et/ou du second générateur-moteur électrique entraîné est réduit.
De préférence, le dispositif de commande pilote le fonctionnement d'un premier et/ou d'un second convertisseur correspondant, lorsqu'un courant requis pour générer une tension alternative tout en entraînant au moins l'un des premier et second générateurs-moteurs électriques dépasse une valeur prédéterminée, de sorte qu'un courant de couple est réduit 3 2881897 conformément à une variation périodique de la tension alternative.
De préférence, le dispositif de commande pilote le fonctionnement d'un premier et/ou d'un second convertisseur correspondant, lorsqu'un courant requis pour générer une tension alternative tout en entraînant au moins l'un des premier et second générateurs-moteurs électriques dépasse une valeur prédéterminée, de sorte que le courant de couple est réduit uniformément.
De préférence, le dispositif de commande réduit, lorsqu'un courant requis pour générer une tension alternative tout en entraînant au moins l'un des premier et second générateurs-moteurs électriques dépasse une valeur prédéterminée, une valeur de commande de couple du premier et/ou du second générateur- moteur électrique entraîné pour commander le fonctionnement d'un premier et/ou d'un second convertisseur correspondant.
De préférence, le premier générateur-moteur électrique est relié à un moteur à combustion interne d'un véhicule pour démarrer le moteur à combustion interne et générer de la puissance grâce à la force motrice du moteur à combustion interne. Le second générateur-moteur électrique est relié aux roues motrices du véhicule pour entraîner les roues motrices. Le dispositif de commande pilote le fonctionnement du premier convertisseur de manière à ce que le courant de couple du premier générateur-moteur électrique soit réduit lorsqu'un courant requis pour générer une tension alternative tout en démarrant le moteur à combustion interne grâce au premier générateur-moteur électrique dépasse une valeur prédéterminée.
Conformément à un autre aspect de la présente invention, un dispositif de production de puissance comprend un premier générateur-moteur électrique relié à un moteur à combustion interne d'un véhicule pour démarrer le moteur à combustion interne et générer de la puissance grâce à la force d'entraînement du moteur à combustion interne, un second générateurmoteur électrique relié à une roue motrice du véhicule pour entraîner la roue motrice, des premier et second convertisseurs reliés aux premier et second générateurs-moteurs électriques, respectivement, et un dispositif de commande qui pilote le fonctionnement des premier et second convertisseurs de sorte que les premier et second générateurs-moteurs électriques 4 2881897 sont entraînés et qu'une tension alternative est générée entre les points neutres des premier et second générateursmoteurs électriques. Le dispositif de commande pilote le fonctionnement des premier et second convertisseurs de sorte qu'une tension alternative est générée après que le moteur à combustion interne est démarré par le premier générateur-moteur électrique lorsque la température du moteur à combustion interne est plus basse qu'une température prédéterminée.
De préférence, le dispositif de commande amène le moteur à combustion interne à fonctionner en continu lorsque la température du moteur à combustion interne est plus basse que la température prédéterminée.
De préférence, le dispositif de production de puissance comprend en outre une alimentation en courant continu fournissant de la puissance aux premier et second convertisseurs et stockant de l'énergie générée par le premier générateur-moteur électrique. Le dispositif de commande pilote le fonctionnement du premier convertisseur de sorte que le moteur à combustion interne est démarré par le premier générateur-moteur électrique conformément: à l'état de charge de l'alimentation en courant continu.
De préférence, le dispositif de commande amène le moteur à combustion interne à fonctionner en continu lorsque la température du moteur à combustion interne est plus basse que la température prédéterminée même si l'état de charge de l'alimentation en courant continu dépasse une valeur prédéterminée après que le moteur à combustion interne est démarré.
Conformément à la présente invention, le véhicule comprend 30 l'un quelconque des dispositifs de production de puissance présentés ci-dessus.
Le dispositif de production de puissance de la présente invention peut générer une tension alternative pour fournir la tension alternative générée à une charge externe. Le dispositif de commande dans le dispositif de production de puissance commande le fonctionnement d'un premier et/ou d'un second convertisseur correspondant, lorsqu'un courant requis pour générer une tension alternative tout en entraînant au moins l'un des premier et second générateurs-moteurs électriques dépasse une valeur prédéterminée, de sorte que le courant de couple du 2881897 premier et/ou du second générateur-moteur électrique entraîné est réduit. Donc, le courant au niveau des premier et second convertisseurs peut être réduit à moins d'une valeur prédéterminée.
Conformément à la présente invention, la concentration de courant au niveau du convertisseur est évitée pour empêcher le convertisseur d'être endommagé par une telle concentration de courant.
Le dispositif de commande dans le dispositif de production de puissance de la présente invention commande le fonctionnement des premier et second convertisseurs de sorte qu'une tension alternative est générée après que le moteur à combustion interne est démarré par le premier générateurmoteur électrique lorsque la température du moteur à combustion interne est plus basse qu'une température prédéterminée. De ce fait, le courant de couple important requis pour démarrer le moteur à combustion interne à basse température et le courant requis pour générer une tension alternative ne circuleront pas vers le premier convertisseur en même temps.
Conformément à la présente invention, la concentration de courant au niveau du convertisseur est évitée pour empêcher le convertisseur d'être endommagé par une telle concentration de courant.
Le véhicule de la présente invention comprend un dispositif de production de puissance présenté ci-dessus. La présente invention est avantageuse en ce que l'endommagement du convertisseur par une concentration de courant peut être empêché pour améliorer la fiabilité du véhicule. Comme la présente invention ne possède pas de convertisseur spécialisé pour générer une tension alternative, la taille, le poids et le coût peuvent être réduits tout en ayant la possibilité supplémentaire d'une alimentation en courant alternatif.
Les buts, caractéristiques, aspects et avantages qui précèdent de la présente invention ainsi que d'autres seront mieux mis en évidence d'après la description détaillée suivante de la présente invention lorsqu'elle sera prise en conjonction avec les dessins annexés.
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BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
La figure 1 est un schéma synoptique simplifié d'un dispositif de production de puissance conforme à un premier mode de réalisation de la présente invention.
La figure 2 est un schéma synoptique fonctionnel du dispositif de commande de la figure 1.
La figure 3 est un schéma synoptique fonctionnel de l'unité de commande de convertisseur de la figure 2.
La figure 4 est un schéma synoptique fonctionnel de la première unité de commande de convertisseur de la figure 2.
La figure 5 est un schéma synoptique fonctionnel de la seconde unité de commande de convertisseur de la figure 2.
La figure 6 est un schéma destiné à décrire un courant conduit vers le générateur-moteur électrique afin de générer une tension alternative de réseau entre les points neutres des générateurs-moteurs électriques sur la figure 1.
La figure 7 est un diagramme de forme de signal de la sommation des rapports cycliques pendant la génération d'une tension alternative de réseau et d'une tension alternative de réseau générée.
La figure 8 est un diagramme de forme de signal du courant et du couple au niveau d'un générateur-moteur électrique MG1 sur la figure 1.
La figure 9 est un schéma synoptique simplifié d'un 25 dispositif de production de puissance conforme au second mode de réalisation de la présente invention.
La figure 10 est un organigramme du fonctionnement d'un mode de génération de tension alternative du commerce du dispositif de production de puissance du second mode de réalisation.
La figure 11 est un organigramme d'un processus de production de courant alternatif de la figure 10.
DESCRIPTION DES MODES DE REALISATION PREFERES
Des modes de réalisation de la présente invention seront décrits en détail ci-après en faisant référence aux dessins. Sur les dessins, les mêmes composants ou des composants correspondants se voient allouer les mêmes caractères de référence, et leur description ne sera pas répétée.
Premier mode de réalisation En se référant à la figure 1, un dispositif de production de 40 puissance 100 conforme à un premier mode de réalisation de la 7 2881897 présente invention comprend une batterie B, un module élévateur 10, des convertisseurs 20 et 30, des générateurs- moteurs électriques MGi et MG, un bornier en courant alternatif 40, un connecteur 50, un dispositif de commande 60, des capteurs de tension 70 et 72, des capteurs de courant 80 et 82, des condensateurs Cl et C2, des lignes d'alimentation PLI et PL2, une ligne de masse SL, des lignes de phases U UL1 et UL2, des lignes de phases V VL1 et VL2, des lignes de phases W WL1 et WL2, et des lignes de sortie en courant alternatif AC ACL1 et ACL2.
Le dispositif de production de puissance 100 est incorporé par exemple dans un véhicule hybride. Le générateur-moteur électrique MGi est incorporé dans le véhicule hybride pour fonctionner en tant que générateur de puissance relié à un moteur et entraîné par celui-ci (non représenté), et pour fonctionner comme un moteur électrique qui permet de démarrer le moteur. Le générateur-moteur électrique MG2 est incorporé dans le véhicule hybride en tant que moteur relié à une roue motrice (non représentée) du véhicule hybride pour entraîner la roue motrice.
Les générateurs-moteurs électriques MGi et MG2 sont formés d'un moteur synchrone à courant alternatif triphasé. Le générateur-moteur électrique MGi génère une tension alternative en utilisant la force de rotation provenant du moteur et procure la tension alternative générée au convertisseur 20. Le générateur-moteur électrique MGi engendre également une force motrice grâce à la tension alternative provenant du convertisseur 20 pour démarrer le moteur. Le générateur-moteur électrique MG2 génère un couple d'entraînement du véhicule grâce à la tension alternative provenant du convertisseur 30. Au moment d'un freinage à régénération, le générateur-moteur électrique MG2 génère et fournit en sortie au convertisseur 30 une tension alternative.
Comme cela sera décrit plus loin, lors d'une demande de sortie d'une tension alternative de réseau vers une charge de courant alternatif externe reliée au connecteur 50 lorsque le système du véhicule est arrêté, la tension alternative est générée entre les points neutres N1 et N2 des générateurs- moteurs électriques MGi et MG2 par les convertisseurs 20 et 30.
Les générateurs-moteurs électriques MGi et MG2 fournissent en 8 2881897 sortie la tension alternative générée entre les points neutres N1 et N2 aux lignes de sortie en courant alternatif ACL1 et ACL2.
La batterie B identifiée comme étant une alimentation à courant continu est formée par exemple d'une batterie d'accumulateurs à nickel-hydrogène ou à lithium-ions. La batterie B fournit en sortie la tension en courant continu générée au module élévateur 10 et est chargée par la tension en courant continu fournie en sortie du module élévateur 10.
Le module élévateur 10 comprend une bobine d'inductance L1, des transistors de type npn Q1 et Q2, et des diodes Dl et D2. La bobine d'inductance L1 a une extrémité reliée à une ligne d'alimentation PLI et l'autre extrémité reliée au noeud de connexion des transistors de type npn Q1 et Q2. Les transistors de type npn Q1 et Q2 sont reliés en série entre une ligne d'alimentation PL2 et une ligne de masse SL pour recevoir un signal de commande PWC depuis le dispositif de commande 60 au niveau de leur borne de base. Les diodes Dl et D2 sont reliées entre le collecteur et. l'émetteur de chacun des transistors de type npn Q1 et Q2, respectivement, de façon à conduire un courant du côté émetteur vers le côté collecteur.
Le convertisseur 20 comprend une branche de phase U 21, une branche de phase V 22, une branche de phase W 23. La branche de phase U 21, la branche de phase V 22 et la branche de phase W 23 sont reliées en parallèle entre la ligne d'alimentation PL2 et la ligne de masse SL. La branche de phase U 21 est formée de transistors de type npn Qil et Q12 reliés en série. La branche de phase V22 est formée de transistors de type npn Q13 et Q14 reliés en série. La branche de phase W 23 est formée de transistors de type npn Q15 et Q16 reliés en série. Les diodes D11 à D16 conduisant un courant du côté émetteur au côté collecteur, sont reliées entre le collecteur et l'émetteur des transistors de type npn Q11 à Q16, respectivement.
Les noeuds de connexion des transistors de type npn respectifs de chaque branche de phase sont reliés par l'intermédiaire des lignes de phases U, V et W, UL1, VL1 et WL1 aux enroulements de phases respectifs du générateur-moteur électrique MG1 au niveau d'une extrémité opposée à l'extrémité correspondant au point neutre N1.
9 2881897 Le convertisseur 30 comprend une branche de phase U 31, une branche de phase V 32 et une branche de phase W 33 qui sont reliées en parallèle entre la ligne d'alimentation PL2 et la ligne de masse SL. La branche de phase U 31 est formée des transistors de type npn Q21. et Q22 reliés en série. La branche de phase V 32 est formée des transistors de type npn Q23 et Q24 reliés en série. La branche de phase W 33 est formée des transistors de type npn Q25 et Q26 reliés en série. Les diodes D21 à D26 conduisant le courant du côté émetteur vers le côté collecteur, sont reliées entre le collecteur et l'émetteur des transistors de type npn Q21 à Q26, respectivement.
Dans le convertisseur 30, les noeuds de connexion des transistors de type npn respectifs de chaque branche de phase sont reliés par l'intermédiaire de la ligne de phase U UL2, la ligne de phase V VL2 et la ligne de phase W WL2 aux enroulements de phases respectifs du générateur-moteur électrique MG2 à une extrémité opposée à l'extrémité correspondant au point neutre N2.
Le condensateur Cl est relié entre la ligne d'alimentation PLI et la ligne de masse SL pour réduire l'effet provoqué par une variation de tension sur la batterie B et le module élévateur 10. Le condensateur C2 est relié entre la ligne d'alimentation PL2 et la ligne de masse SL pour réduire l'effet provoqué par une variation de tension sur les convertisseurs 20 et 30 et le module élévateur 10.
Le module élévateur 10 répond au signal de commande PWC provenant du dispositif de commande 60 pour amplifier la tension en courant continu provenant de la batterie B en accumulant le courant qui circule conformément. au fonctionnement de commutation du transistor de type npn Q2 sous forme d'une énergie de champ magnétique au niveau de la bobine d'inductance L1 et procure la tension amplifiée sur la ligne d'alimentation PL2 par l'intermédiaire de la diode Dl en synchronisme avec la synchronisation de blocage du transistor de type npn Q2. Le module élévateur 10 répond au signal de commande PWC provenant du dispositif de commande 60 pour diminuer la tension en courant continu provenant du convertisseur 20 et/ou 30 par l'intermédiaire de la ligne d'alimentation PL2 pour charger la batterie B. 2881897 Le convertisseur 20 répond à un signal de commande PWM1 provenant du dispositif de commande 60 pour convertir la tension en courant continu fournie depuis la ligne d'alimentation PL2 en une tension alternative et procure la tension alternative au générateur-moteur électrique MGl. En réponse, le générateur-moteur électrique MGl est entraîné de façon à générer le couple désiré. Le convertisseur 20 répond également au signal de commande PWM1 provenant du dispositif de commande 60 pour convertir la tension alternative générée par le générateur- moteur électrique MGl en une tension en courant continu qui est fournie en sortie sur la ligne d'alimentation PL2.
Le convertisseur 30 répond à un signal de commande PWM2 provenant du dispositif de commande 60 pour convertir la tension en courant continu provenant de la ligne d'alimentation PL2 en une tension alternative, laquelle est fournie en sortie au générateur-moteur électrique MG2. En réponse, le générateur-moteur électrique MG2 est entraîné pour générer le couple désiré. Au moment d'un freinage à régénération par le générateurmoteur électrique MG2, le convertisseur 30 répond au signal de commande PWM2 provenant du dispositif de commande 60 pour convertir la tension alternative provenant du générateur-moteur électrique MG2 en une tension en courant continu, laquelle est fournie en sortie sur la ligne d'alimentation PL2.
Lors d'une demande de sortie de tension alternative vers une charge de courant alternatif externe reliée au connecteur 50 lorsque le système du véhicule est arrêté, les convertisseurs 20 et 30 génèrent une tension alternative de réseau Vac entre les points neutres Ni et N2 des générateurs-moteurs électriques MGl et MG2. A savoir, le potentiel au point neutre N1 est commandé sur la base du signal de commande PWM1 provenant du dispositif de commande 60 de sorte qu'une tension alternative de réseau Vac est générée entre les points neutres N1 et N2 des générateurs-moteurs électriques MGl et MG2 par le convertisseur 20, alors que le potentiel au point neutre N2 est commandé sans génération d'une force motrice au niveau du générateur-moteur électrique MG2 sur la base du signal de commande PWM2 provenant du dispositif de commande 60 de sorte qu'une tension alternative de réseau Vac est générée entre les points neutres N1 et N2 des générateurs-moteurs électriques MG1 et MG2 par le convertisseur 30.
11 2881897 Lorsque le démarrage du moteur relié au générateur-moteur électrique MG1 est demandé pendant la génération d'une tension alternative de réseau Vac, le convertisseur 20 entraîne le générateur- moteur électrique MG1 tout en limitant le couple du générateur-moteur électrique MG1 sur la base du signal de commande PWM2 provenant du dispositif de commande 60. En particulier, lorsque la génération de la tension alternative de réseau Vac et l'entraînement du générateur-moteur électrique MG1 sont demandés en même temps, le convertisseur 20 atteindra de façon classique un état de charge élevé, ce qui conduit à la possibilité d'un endommagement par la chaleur excessive de l'élément de puissance provoquée par la concentration du courant. Pour prendre en compte un tel événement, le convertisseur 20 réduit le courant de couple du générateur- moteur électrique MG1 tout en assurant le courant requis pour la génération de la tension alternative de réseau Vac sur la base du signal de commande PWM2 provenant du dispositif de commande 60. En conséquence, la tension alternative de réseau Vac est assurée tout en empêchant une concentration de courant au niveau du convertisseur 20.
Le bornier à courant alternatif 40 comprend un relais établissant la connexion/déconnexion des lignes de sortie de courant alternatif ACL1 et ACL2 avec le connecteur 50, et un capteur de tension et un capteur de courant (les deux ne sont pas représentés) pour détecter la tension alternative de réseau Vac et le courant alternatif Iac, respectivement. Lorsqu'une instruction d'autorisation de sortie EN est reçue du dispositif de commande 60, le bornier à courant alternatif 40 active le relais pour connecter électriquement le connecteur 50 avec les lignes de sortie en courant alternatif ACL1 et ACL2. Le bornier à courant alternatif 40 détecte également la tension alternative de réseau Vac et le courant alternatif Iac au niveau des lignes de sortie en courant alternatif ACL1 et ACL2 pour procurer la valeur de détection respective au dispositif de commande 60.
Le connecteur 50 est une borne de sortie pour procurer une tension alternative de réseau Vac générée entre les points neutres N1 et N2 des générateurs-moteurs électriques MG1 et MG2 à une charge en courant alternatif externe. Une prise d'un appareil électrique ou d'une source d'alimentation d'urgence domestique sera reliée au connecteur 50. Le connecteur 50 12 2881897 procure un signal CT à un niveau haut (niveau logique haut) au dispositif de commande 60 lorsqu'il est connecté à la prise d'une charge en courant alternatif externe.
Le capteur de tension 70 détecte la tension de batterie Vb de la batterie B, et procure la tension de batterie détectée Vb au dispositif de commande 60. Le capteur de tension 72 détecte la tension aux bornes du condensateur C2, c'est-à-dire la tension d'entrée Vdc des convertisseurs 20 et 30 (correspondant à la tension de sortie du module élévateur 10). La tension d'entrée détectée Vdc est procurée au dispositif de commande 60. Le capteur de courant 80 détecte un courant de moteur électrique MCRT1 du générateur-moteur électrique MG1, lequel est fourni en sortie au dispositif de commande 60. Le capteur de courant 82 détecte un courant de moteur électrique MCRT2 du générateur- moteur électrique MG2, qui est fourni en sortie au dispositif de commande 60.
Le dispositif de commande 60 génère un signal de commande PWC pour commander le module élévateur 10, sur la base des valeurs de commande de couple TRI et TR2 de même que la vitesse de rotation de moteur électrique MRN1 et MRN2 des générateurs-moteurs électriques MG1 et MG2, respectivement, la tension de batterie Vb de la batterie B, et urne tension d'entrée Vdc des convertisseurs 20 et 30. Le signal de commande généré PWC est fourni en sortie au module élévateur 10. Les vitesses de rotation MRN1 et MRN2 des générateurs-moteurs électriques MG1 et MG2 sont détectées par un capteur non représenté.
Le dispositif de commande 60 génère un signal de commande PWM1 pour commander le générateur-moteur électrique MG1 sur la base de la tension d'entrée Vdc de même que du courant de moteur électrique MCRT1 et de la valeur de commande de couple TRi du générateur-moteur électrique MG1.
Lors d'une demande de sortie de tension alternative vers une charge de courant alternatif externe lorsque le système du véhicule est arrêté, le dispositif de commande 60 génère un signal de commande PWM1 tout en commandant la sommation de rapport cyclique des transistors de type npn Q11, Q13 et Q15 de la branche supérieure et des transistors de type npn Q12, Q14 et Q16 de la branche inférieure du convertisseur 20 de sorte qu'une tension alternative de réseau Vac est générée entre les points neutres N1 et N2 des générateurs-moteurs électriques MG1 et MG2.
13 2881897 Lors d'une autre demande de démarrage du moteur pendant la génération d'une tension alternative de réseau Vac, le dispositif de commande 60 corrige une valeur de commande de couple TRI du générateurmoteur électrique MGi conformément à la variation périodique de la tension alternative de réseau Vac pour modifier le couple du générateur- moteur électrique MGi de façon à réduire la concentration du courant au niveau duconvertisseur 20. En particulier, lorsque le total du courant alternatif requis pour générer la tension alternative de réseau Vac et du courant de couple requis pour démarrer le moteur dépasse une valeur de seuil prédéterminée, le dispositif de commande 60 réduit la valeur de commande de couple TRI consacrée au démarrage du moteur en correspondance avec une variation du courant alternatif requis pour générer la tension alternative de réseau Vac. Le signal de commande PWM1 est généré conformément à la valeur de commande de couple corrigée. Le dispositif de commande 60 fournit en sortie le signal de commande généré PWM1 au convertisseur 20.
Le dispositif de commande 60 génère le signal de commande PWM2 pour commander le générateur-moteur électrique MG2 sur la base d'une tension d'entrée Vdc de même qu'un courant de moteur MCRT2 et une valeur de commande de couple TR2 du générateur-moteur électrique MG2.
Lors d'une demande de sortie de tension alternative vers une charge de courant alternatif externe lorsque le système du véhicule est arrêté, le dispositif de commande 60 commande le rapport cyclique à l'état conducteur des transistors de type npn Q21, Q23 et Q25 de la branche supérieure et des transistors de type npn Q22, Q24 et Q26 de la branche inférieure du convertisseur 30 pour générer un signal de commande PWM2 tel que la tension alternative de réseau Vac soit générée entre les points neutres N1 et N2 des générateurs-moteurs électriques MGi et MG2 sans générer de force motrice au niveau du générateur-moteur électrique MG2. Le dispositif de commande 60 fournit en sortie le signal de commande généré PWM2 au convertisseur 30.
La figure 2 est un schéma synoptique fonctionnel du dispositif de commande 60 de la figure 1. En se référant à la figure 2, le dispositif de commande 60 comprend une unité de commande de module de conversion 61 et des premières unités de commande de convertisseur 62 et 63. L'unité de commande de 14 2881897 module de conversion 61 génère et procure au module élévateur 20 un signal de commande PWC pour rendre conducteur/bloqué les transistors de type npn Q1 et Q2 du module élévateur 10 sur la base de la tension de batterie Vb de la batterie B, de la tension d'entrée Vdc des convertisseurs 20 et:30, des valeurs de commande de couple TRI et TR2, et des vitesses de rotation de moteurs électriques MRN1 et MRN2.
La première unité de commande de convertisseur 62 génère un signal de commande PWM1 pour rendre conducteurs/bloqués les transistors de type npn Q11 à Q16 du convertisseur 20 sur la base de la valeur de commande de couple TRI et du courant de moteur MCRT1 du générateur-moteur électrique MG1, de même que la tension d'entrée Vdc.
La seconde unité de commande de convertisseur 63 génère un signal de commande PWM2 pour rendre conducteurs/bloqués les transistors de type npn Q21 à Q26 sur la base d'une valeur de commande de couple TR2 et du courant de moteur MCRT2 du générateur-moteur électrique MG2, de même que la tension d'entrée Vdc.
La figure 3 est un schéma synoptique fonctionnel de l'unité de commande de module de conversion 61 de la figure 2. En se référant à la figure 3, l'unité de commande de module de conversion 61 comprend une unité de calcul de commande de tension d'entrée de convertisseur 110, une unité de calcul de rapport cyclique 111, et une unité de conversion de signal à modulation PWM 112.
L'unité de calcul de commande de tension d'entrée de convertisseur 110 calcule une valeur optimum (valeur cible) de la tension d'entrée du convertisseur sur la base des valeurs de commande de couple TRI et TR2, et des vitesses de rotation de moteurs MRN1 et MRN2. La valeur cible calculée est fournie en sortie à l'unité de calcul de rapport cyclique 111.
L'unité de calcul de rapport cyclique 111 calcule le rapport cyclique pour régler la tension d'entrée Vdc des convertisseurs 20 et 30 à la valeur cible sur la base de la tension de batterie Vb, la tension d'entrée Vdc des convertisseurs 20 et 30 et la valeur cible provenant de l'unité de calcul de commande de tension d'entrée de convertisseur 110. Le rapport cyclique calculé est fourni en sortie à l'unité de conversion de signal à modulation PWM 112.
2881897 L'unité de conversion de signal à modulation PWM 112 génère un signal de commande PWC pour rendre conducteurs/bloqués les transistors de type npn Ql et Q2 du module élévateur 10 sur la base du rapport cyclique provenant de l'unité de calcul de rapport cyclique 111. Le signal de commande généré PWC est fourni en sortie aux transistors de type npn Ql et Q2 du module élévateur 10.
La figure 4 est un schéma synoptique fonctionnel de la première unité de commande de convertisseur 62 de la figure 2.
En se référant à la figure 4, la première unité de commande de convertisseur 62 comprend une unité de calcul de tension de phase de commande de moteur 120, une unité de correction de commande de couple 121, et une unité de conversion de signal à modulation PWM 122.
L'unité de calcul de tension de phase de commande de moteur 120 calcule la tension à appliquer à chaque enroulement de phase du générateur-moteur électrique MG1 sur la base de la valeur de commande de couple TRI et du courant de moteur MCRT1 du générateur-moteur électrique MGi de même que de la tension d'entrée Vdc. La tension calculée de chaque enroulement de phase est procurée à l'unité de conversion de signal à modulation PWM 122.
L'unité de calcul de tension de phase de commande de moteur reçoit une valeur de correction de la valeur de commande de couple provenant de l'unité de correction de commande de couple 121 pour corriger la valeur de commande de couple TRi conformément à la valeur de correction. La tension de chaque enroulement de phase du générateur-moteur électrique MGi est calculée sur la base de la valeur de commande de couple corrigée.
Lorsque l'unité de correction de commande de couple 121 reçoit une valeur détectée du courant de moteur MCRT1 du capteur de courant 80 et détermine que le courant de moteur MCRT1 qui représente le total du courant de couple du générateur-moteur électrique MGi consacré au démarrage du moteur relié au générateur-moteur électrique MG1 et du courant alternatif consacré à la génération de tension alternative de réseau Vac dépasse une valeur de seuil prédéterminée, une valeur de correction de commande de couple destinée à réduire la valeur de commande de couple du générateurmoteur électrique MGi est 16 2881897 générée conformément à la variation périodique de la tension alternative de réseau Vac de manière à rendre le courant de moteur MCRT1 égal ou inférieur à la valeur de seuil. La valeur de correction générée est fournie en sortie à l'unité de calcul de tension de phase de commande de moteur 120.
L'unité de conversion de signal à modulation PWM 122 génère un signal de commande PWM1 pour rendre conducteurs/bloqués les transistors de type npn Q11 à Q16 du convertisseur 20 sur la base de chaque tension d'enroulement de phase provenant de l'unité de calcul de tension de phase de commande de moteur 120. Le signal de commande généré PWM1 est fourni en sortie aux transistors de type npn Q11 à Q16 d'un convertisseur 20.
Lorsque la sortie de la tension alternative de réseau Vac est demandée, l'unité de conversion de signal à modulation PWM 122 génère un signal de commande PWM1 qui rend conducteurs/bloqués les transistors de type npn Q11 à Q16 du convertisseur 20 tout en modifiant la sommation de rapport cyclique pour la commande de commutation à la fréquence de courant alternatif de réseau (50 Hz ou 60 Hz), sur la base du résultat calculé à partir de l'unité de calcul de tension de phase de commande de moteur 120. Le signal de commande généré PWM1 est fourni en sortie aux transistors de type npn Q11 à Q16 du convertisseur 20.
La figure 5 est un schéma synoptique fonctionnel d'une seconde unité de commande de convertisseur 63 de la figure 2. En se référant à la figure 5, la seconde unité de commande de convertisseur 63 comprend une unité de calcul de tension de phase de commande de moteur 130 et une unité de conversion de signal à modulation PWM 132.
L'unité de calcul de tension de phase de commande de moteur 130 calcule la tension devant être appliquée à chaque enroulement de phase du générateur-moteur électrique MG2 sur la base de la valeur de commande de couple TR2 et du courant de moteur MCRT2 du générateur-moteur électrique MG2 de même que la tension d'entrée Vdc. La tension calculée de chaque enroulement de phase est fournie en sortie à l'unité de conversion de signal à modulation PWM 132.
L'unité de conversion de signal à modulation PWM 132 génère un signal de commande PWM2 destiné à rendre conducteurs/bloqués les transistors de type npn Q21 à Q26 du convertisseur 30 sur la 17 2881897 base de la tension de chaque enroulement de phase provenant de l'unité de calcul de tension de phase de commande de moteur 130. Le signal de commande généré PWM2 est fourni en sortie aux transistors de type npn Q21 à Q26 du convertisseur 30.
Lorsqu'une sortie de tension alternative de réseau Vac est demandée pendant un état arrêté du véhicule, l'unité de conversion de signal à modulation PWM 132 génère un signal de commande PWM2 pour rendre conducteurs/bloqués les transistors de type npn Q21 à Q26 du convertisseur 30 de sorte qu'un courant alternatif de même phase que la fréquence alternative de réseau est conduit vers la branche de phase U 31, la branche de phase V 32, et la branche de phase W 33 du convertisseur 30, sur la base du résultat calculé provenant de l'unité de calcul de tension de phase de commande 130. Le signal de commande généré PWM2 est fourni en sortie aux transistors de type npn Q21 à Q26 du convertisseur 30.
La figure 6 est un schéma destiné à décrire le courant conduit vers les générateurs-moteurs électriques MG1 et MG2 pour générer une tension alternative de réseau Vac entre les points neutres N1 et N2 des générateurs-moteurs électriques MG1 et MG2 de la figure 1. La figure 6 représente la circulation du courant lorsque le système du véhicule est arrêté et que le démarrage du moteur par le générateur-moteur électrique MG1 est réalisé en même temps que la génération de la tension alternative de réseau Vac. La figure 6 correspond au cas où un courant alternatif Iac est conduit depuis le point neutre Nl du générateur-moteur électrique MGi vers le point neutre N2 du générateur-moteur électrique MG2.
En se référant à la figure 6, le convertisseur 20 (non représenté) relié aux lignes de phases U, V et W de UL1, VL1 et WL1 est commuté sur la base du signal de commande PWM1 provenant du dispositif de commande 60 (non représenté) pour conduire le courant de phase U formé des composantes de courant Iul t et Iul_ac vers l'enroulement de phase U du générateurmoteur électrique MG1, le courant de phase V formé des composantes de courant Ivl t et Ivl ac vers l'enroulement de phase V du générateurmoteur électrique MG1, et le courant de phase W formé des composantes de courant Iwl t et I:wl ac vers l'enroulement de phase W du générateurmoteur électrique MG1.
18 2881897 Le convertisseur 30 (non représenté), relié aux lignes de phases U, V et W, UL2, VL2 et WL2 est commuté sur la base du signal de commande PWM2 provenant du dispositif de commande 60 pour conduire le courant de phase U Iu2, le courant de phase Iv2 et le courant de phase W Iw2 vers les enroulements de phases U, V et W, respectivement, du générateur-moteur électrique MG2.
Telles qu'elles sont utilisées ici, les composantes de courant Iul_t, Iv1t et Iwit correspondent au courant destiné à amener le générateur- moteur électrique MG1 à générer le couple de démarrage du moteur. Les composantes de courant Iui ac, Iv1ac et Iwlac correspondent au courant destiné à conduire un courant alternatif Iac depuis le point neutre N1 du générateur-moteur électrique MG1 vers la ligne de sortie en courant alternatif ACL1. Le courant de phase U Iu2, le courant de phase V Iv2 et le courant de phase W Iw2 sont des courants destinés à conduire un courant alternatif Iac depuis la ligne de sortie en courant alternatif ACL2 vers le point neutre N2 du générateur-moteur électrique MG2. Les composantes de courant Iul ac, Ivl ac et Iwlac et les courants de phase U, V et W, Iu2, Iv2 et Iw2 sont égaux les uns aux autres en niveau et ne contribuent pas au couple des générateurs-moteurs électriques MGi et MG2. La valeur totale des composantes de courant Iul ac, Ivl ac et Iwi ac et la valeur totale des courants de phase U, V et W de Iu2, Iv2 et Iw2 deviennent chacune un courant alternatif Iac.
La figure 7 est un diagramme de forme de signal de la sommation de rapport cyclique pendant la génération de la tension alternative de réseau Vac et de la tension alternative de réseau générée Vac. Sur la figure 7, la courbe kl représente la variation de la sommation de rapport cyclique pendant la commande de commutation du convertisseur 20, alors que la courbe k2 représente la variation de la sommation du rapport cyclique pendant la commande de commutation du convertisseur 30. Telle qu'elle est utilisée ici, "la sommation de rapport cyclique" représente la valeur de soustraction du rapport cyclique à l'état actif de la branche inférieure du rapport cyclique à l'état actif de la branche supérieure dans chaque convertisseur. Sur la figure 7, une sommation de rapport cyclique positive indique que le potentiel au niveau du point neutre du générateur-moteur électrique correspondant est plus élevé qu'une tension intermédiaire Vdc/2 de la tension d'entrée de 19 2881897 convertisseur Vdc, alors qu'une sommation de rapport cyclique négative indique que le potentiel du point neutre est inférieur à la tension intermédiaire Vdc/2.
Dans le dispositif de production de puissance 100, le dispositif de commande 60 modifie la sommation de rapport cyclique du convertisseur 20 périodiquement à la fréquence alternative de réseau conformément à la courbe kl. En outre, le dispositif de commande 60 commande la commutation du convertisseur 30 de sorte que les courants Iu2, Iv2 et Iw2 des phases U, V et W respectives dont la phase est égale à celle de la fréquence alternative du réseau sont conduits vers le générateur-moteur électrique MG2 et la sommation de rapport cyclique du convertisseur 30 suit la courbe k2.
La sommation de rapport cyclique de convertisseur 30 peut être modifiée périodiquement selon une phase qui représente une version inversée de la phase selon laquelle la sommation de rapport cyclique du convertisseur 20 est modifiée. Du fait que le convertisseur 30 conduit les courants Iu2, Iv2 et Iw2 des phases U, V et W respectives à la même phase vers le générateur- moteur électrique MG2, le dispositif de commande 60 commande le convertisseur 30 de manière à ce que, lorsque la sommation de rapport cyclique est positive, la branche inférieure de chaque branche de phase dans le convertisseur 30 est inactive et le rapport cyclique à l'état actif de la branche supérieure est commandé conformément à la courbe k2, et, lorsque la sommation de rapport cyclique est négative, la branche supérieure de chaque branche de phase dans le convertisseur 30 est inactive et le rapport cyclique à l'état actif de la branche inférieure est commandé conformément à la courbe k2.
Donc, le potentiel au point neutre N1 devient plus élevé que la tension Vdc/2 alors que le potentiel au point neutre N2 devient inférieur à la tension Vdc/2 ce qui résulte en une tension alternative de réseau positive Vac entre les points neutres N1 et N2 pendant le temps t0 à tl. Lorsqu'une charge en courant alternatif externe est reliée au connecteur 50, le courant supplémentaire qui ne peut pas circuler depuis la branche supérieure vers la branche inférieure du convertisseur 20 circule depuis le point neutre Ni vers le point neutre N2 par l'intermédiaire de la ligne de sortie de courant alternatif ACL1, la charge de courant alternatif externe et la ligne de 2881897 sortie en courant alternatif ACL2, et ensuite du point neutre N2 vers la branche inférieure de chaque branche de phase dans le convertisseur 30.
Pendant le temps t1 à t2, le potentiel au point neutre N1 devient inférieur à la tension Vdc/2 alors que le potentiel au point neutre N2 devient supérieur à la tension Vdc/2, ce qui résulte en une tension alternative de réseau négative Vac entre les points neutres Ni et N2. En conséquence, le courant circule depuis la branche supérieure dans chaque branche de phase du convertisseur 30 vers un point neutre N1 par l'intermédiaire du point neutre N2, la ligne de sortie en courant alternatif ACL2, la charge de courant alternatif externe, et la ligne de sortie en courant alternatif ACL1, et ensuite du point neutre N1 à la branche inférieure du convertisseur 20.
Donc les convertisseurs 20 et 30 peuvent provoquer la génération d'une tension alternative de réseau Vac entre les points neutres N1 et N2 des générateurs-moteurs électriques MGi et MG2 sans génération d'une force motrice depuis le générateur-moteur électrique MG2 tout en commandant l'entraînement du générateur-moteur électrique MGi.
La figure 8 est un diagramme de forme de signal du courant et du couple au niveau d'un générateur-moteur électrique MG1 de la figure 1. La forme de signal de la figure 8 correspond au cas où le démarrage du moteur relié au générateur-moteur électrique MG1 est demandé pendant la génération de la tension alternative de réseau Vac. Le courant de phase U est indiqué pour représenter le courant au niveau du générateur-moteur électrique MG1.
En se référant à la figure 8, le courant Iui représente le courant de phase U du générateur-moteur électrique MG1. En particulier, le courant Iul correspond au total de la composante de courant de phase Iui ac pour conduire le courant alternatif Iac entre les poins neutres Ni et N2 des générateurs-moteurs électriques MGi et MG2 et la composante de courant de phase U luit pour générer le couple Tl au niveau du générateur-moteur électrique MG1.
Pour empêcher une concentration de courant au niveau du convertisseur 20, le courant Iui doit être établi dans la plage d'une valeur limite supérieure Iup et d'une valeur limite inférieure Ilow. A l'instant tl, lorsque le courant Iul 21 2881897 dépassera la limite supérieure Iup en raison de l'augmentation de la composante de courant Iu1_ac, le dispositif de commande 60 corrigera la valeur de commande de couple du générateur-moteur électrique MG1 de façon à réduire le couple du générateur-moteur électrique MG1. Le signal de commande PWM1 calculé sur la base de la valeur de commande de couple corrigée est fourni en sortie au convertisseur 20.
Le convertisseur 20 répond au signal de commande PWM1 provenant du dispositif de commande 60 pour réduire la composante de courant Iu1_t dont le but est de générer le couple. Il en résulte que le courant Iul ne dépassera pas la limite supérieure Iup, et la concentration de courant au niveau du convertisseur 20 est évitée.
Alors, le dispositif de commande 60 corrige la valeur de commande de couple du générateur-moteur électrique MG1 de sorte que la composante de courant Iul _t est établie à l'intérieur de la plage des enveloppes k3 et k4 conformément à une variation de la composante de courant Iu1_ac. A l'instant t2, le dispositif de commande 60 établit la correction de la valeur de commande de couple à O. A l'instant t3, lorsque le courant Iul devient inférieur à la limite inférieure Ilow en raison de l'augmentation négative de la composante de courant Iul_ac, le dispositif de commande 60 corrige à nouveau la valeur de commande de couple de façon à réduire le couple du générateur-moteur électrique MG1. Le signal de commande PWM1 calculé sur la base de la valeur de commande de couple corrigée est fourni en sortie au convertisseur 20.
Le convertisseur 20 réduit la composante Iul t dont le but est de générer le couple sur la base d'un signal de commande PWM1 provenant du dispositif de commande 60. Il en résulte que le courant Iul ne deviendra pas inférieur à la limite inférieure Ilow, et que la concentration de courant au niveau du convertisseur 20 est évitée.
Alors, le dispositif de commande 60 corrige la valeur de commande de couple du générateur-moteur électrique MG1 de sorte que la composante de courant Iu1_t est établie à l'intérieur de la plage des enveloppes k3 et k4 conformément à une variation de composante de courant Iul_ac. A l'instant t4, le dispositif de commande 60 établit la correction de la valeur de commande de couple à 0.
2 2 2881897 Si le couple n'est pas corrigé par le dispositif de commande 60, le courant Iui dépassera la limite supérieure Iup et la limite inférieure Ilow au temps tl à t2 et au temps t3 à t4 où la valeur absolue de la composante de courant Iul ac est augmentée.
Dans le cas où un démarrage du moteur par le générateur-moteur électrique MGi et une génération de tension alternative de réseau Vac sont demandés en même temps, la valeur de commande de couple du générateur-moteur électrique MGi requise pour démarrer le moteur est réduite conformément à la variation périodique de la tension alternative de réseau Vac conformément au premier mode de réalisation, grâce à quoi le courant de couple du générateur-moteur électrique MG1 est réduit. Il en résulte que le courant total conduit vers le générateur-moteur électrique MGi depuis le convertisseur 20 est réduit. Donc, la concentration de courant au niveau du convertisseur 20 est évitée, en empêchant que le convertisseur 20 soit endommagé par une telle concentration de courant.
Bien que la correction de couple par le dispositif de commande 60 soit exécutée conformément à une variation périodique de la tension alternative de réseau Vac, le couple peut être corrigé de façon à réduire le courant de couple du générateur-moteur électrique MGi uniformément. Dans ce cas, la commande de correction de couple peut être simplifiée du fait qu'il n'est pas nécessaire de modifier le couple du générateur- moteur électrique MGi conformément à la période de la tension alternative de réseau Vac.
Bien que la description ci-dessus soit fondée sur le cas où une tension alternative de réseau Vac est fournie en sortie à une charge de courant alternatif externe lorsque le système de véhicule est arrêté, la concentration de courant au niveau du convertisseur 30 peut être évitée de manière similaire même dans le cas où une tension alternative de réseau Vac est fournie à une charge en courant alternatif telle qu'un équipement électrique relié au connecteur 50 pendant un état de fonctionnement du véhicule. En particulier, dans le cas où la génération d'une force motrice par le générateur-moteur électrique MG2 et la génération d'un tension alternative de réseau Vac sont demandées en même temps, le courant total conduit depuis le convertisseur 30 vers le générateur-moteur 2 3 2881897 électrique MG2 peut être réduit en réduisant la valeur de commande de couple du générateur-moteur électrique MG2. On doit noter que la force motrice du véhicule générée par le générateur-moteur électrique MG2 sera réduite dans un tel cas.
En outre, la concentration de courant au niveau des convertisseurs 20 et 30 peut être évitée d'une manière similaire, même dans le cas où le moteur doit être lancé par un générateur-moteur électrique MG1 pendant la fourniture d'une tension alternative de réseau Vac à une charge en courant alternatif dans un état de fonctionnement du véhicule, c'est-à- dire même lorsque la génération d'une force motrice par les générateurs- moteurs électriques MGi et MG2 et la génération d'une tension alternative de réseau Vac sont demandées en même temps.
Second mode de réalisation La figure 9 est un schéma synoptique simplifié d'un dispositif de production de puissance 100A conforme à un second mode de réalisation de la présente invention. Pour la clarté de la description, les capteurs de tension 70 et 72 ainsi que les capteurs de courant 80 et 82 représentés sur la figure 1 ne sont pas décrits sur la figure 9.
En se référant à la figure 9, le dispositif de production de puissance 100A comprend en outre, sur la base de la configuration du dispositif de production de puissance 100 conforme au premier mode de réalisation représenté sur la figure 1, un capteur de température 84 et un dispositif de commande 60A à la place du dispositif de commande 60. Le capteur de température 84 détecte la température du moteur TEMP du moteur 90 relié au générateur-moteur électrique MGi. La température détectée du moteur TEMP est fournie en sortie au dispositif de commande 60A.
Le dispositif de commande 60A reçoit la température de moteur TEMP du moteur 90 du capteur de température 84, et reçoit l'état SOC (état de charge) de la batterie B depuis la batterie B. Le dispositif de commande 60A commande le démarrage/arrêt du moteur 90 en prenant en considération la température du moteur TEMP du moteur 90 lorsque la génération de la tension alternative de réseau Vac et un démarrage du moteur 90 sont demandés en même temps.
2 4 2881897 En particulier, le moteur 90 requiert un couple important pour démarrer du fait que la résistance au mouvement de lancement devient supérieure en raison de l'augmentation de la viscosité de l'huile dans un état de basse température. En tant que telle, lorsque la température du moteur 90 est basse, le dispositif de commande 60A réalise une commande telle que le moteur 90 est démarré avant la génération de la tension alternative de réseau Vac, et génère ensuite une tension alternative de réseau Vac uniquement après que le moteur 90 a été démarré. On doit noter que, même si l'état SOC de la batterie B est suffisant après le démarrage du moteur 90, un grand couple sera nécessaire pour redémarrer le moteur 90 depuis un état arrêté si la température du moteur 90 est encore trop basse. Donc, le dispositif de commande 60A réalise une commande telle que le moteur 90 ne sera pas arrêté avant que la température du moteur 90 soit suffisamment élevée, même si l'état SOC de la batterie B est suffisant.
Bien que le courant de régénération provenant du générateur-moteur électrique MG1 et le courant requis pour générer la tension alternative de réseau Vac circulent vers le convertisseur 20 lorsque la tension alternative de réseau Vac est générée après le démarrage du moteur 90, la valeur de circulation de celui-ci n'est pas à un niveau qui endommagera le convertisseur 20.
La figure 10 est un organigramme du fonctionnement dans un mode de génération de tension alternative de réseau Vac du dispositif de production de puissance 101 conforme à un second mode de réalisation de la présente invention. En se référant à la figure 10, le dispositif de commande 60A détermine si la température du moteur TEMP du moteur 90 provenant du capteur de température 84 est plus basse qu'une valeur de seuil prédéterminée TO (étape S2). Lorsqu'une détermination est faite de ce que la température du moteur TEMP est supérieure ou égale à la valeur de seuil TO par le dispositif de commande 60 (réponse NON à l'étape S2), la commande passe à l'étape S6.
Au contraire, lorsqu'une détermination est faite que la température du moteur TEMP est plus basse que la valeur de seuil TO, par le dispositif de commande 60A (réponse oui à l'étape S2), le convertisseur 20 est commandé de manière à ce que le moteur 90 soit démarré par le générateur- moteur électrique MG1 2881897 avant la génération de la tension alternative ducommerce Vac du fait qu'un couple important sera requis pour démarrer le moteur 90, ce qui conduit à l'apparition d'une concentration de courant au niveau du convertisseur 20 (étape S4). Lors du fonctionnement du moteur 90, le dispositif de commande 60A exécute un traitement de production de courant alternatif pour générer une tension alternative de réseau Vac et procure la tension alternative de réseau générée Vac à une charge de courant alternatif externe (étape S6).
La figure 11 est un organigramme du traitement de production de courant alternatif de la figure 10. En se référant à la figure 11, le dispositif de commande 60A commande les convertisseurs 20 et 30 de sorte que la tension alternative de réseau Vac soit générée entre les points neutres N1 et N2 des générateurs-moteurs électriques MG1 et MG2 (étape S10). Alors, le dispositif de commande 60A détermine si l'état SOC de la batterie B reçu de la batterie B est supérieur à une valeur de seuil prédéterminée SO (étape S12).
Lorsqu'une détermination est faite de ce que l'état SOC de la batterie B est plus élevé que la valeur de seuil SO, par le dispositif de commande 60A à l'étape S12 (réponse OUI à l'étape S12), une autre détermination est faite pour savoir si la température de moteur TEMP du moteur 90 provenant du capteur de température 84 est supérieure ou égale à la valeur de seuil TO (étape S14). Lorsqu'une détermination est faite de ce que la température du moteur TEMP est au moins à la valeur de seuil TO par le dispositif de commande 60A (réponse oui à l'étape S14), le moteur 90 est arrêté (étape S16). Alors, le dispositif de commande 60A commande la génération de puissance par le générateur-moteur électrique MG1 conformément à l'état SOC de la batterie B (étape S18).
Lorsqu'une détermination est faite de ce que la température de moteur TEMP est inférieure à la valeur de seuil TO, par le dispositif de commande 60A à l'étape S14 (réponse NON à l'étape S14), la commande passe à l'étape S18 sans arrêter le moteur 90.
A savoir, lorsque le dispositif de commande 60A détermine que l'état SOC de la batterie B est suffisant et que la température du moteur 90 a augmenté jusqu'à un certain niveau, le moteur 90 est arrêté. Lorsqu'une détermination est faite que la température du moteur 90 est encore basse bien que l'état SOC 2 6 2881897 de la batterie B soit suffisant, le moteur 90 n'est pas arrêté du fait qu'un couple important sera nécessaire pour redémarrer le moteur 90 lorsqu'il sera arrêté.
Lorsqu'une détermination est faite de ce que l'état SOC de la batterie B est inférieur à la valeur de seuil SO par le dispositif de commande 60A à une étape S12 (réponse NON à l'étape S12), une confirmation est faite de ce que le moteur 90 est arrêté ou non (étape S20). Lorsque le moteur 90 est arrêté (réponse OUI à l'étape S20), le dispositif de commande 60A commande le convertisseur 20 de manière à ce que le moteur 90 soit démarré par le générateur-moteur électrique MGl (étape S22). Alors, le dispositif de commande 60A passe à l'étape S18. Lorsque le moteur 90 fonctionne à l'étape S20 (réponse NON à l'étape S20), le dispositif de commande 60A passe à l'étape S18.
Lorsque le démarrage du moteur 90 par le générateur-moteur électrique MGl et la génération de la tension alternative de réseau Vac sont demandés en même temps conformément au second mode de réalisation, le moteur 90 est démarré avant la génération de la tension alternative de réseau Vac, et la tension alternative de réseau Vac est générée ensuite du fait qu'un grand courant de couple sera nécessaire pour démarrer le moteur 90 lorsque le moteur 90 est à basse température.
Donc, un courant de couple important requis pour démarrer le moteur 90 à basse température et le courant requis pour générer une tension alternative de réseau Vac ne seront pas demandés en même temps, de sorte que la concentration de courant au niveau du convertisseur 20 peut être évitée.
Même si l'état SOC de la batterie B est suffisant après que le moteur 90 a été démarré dans le second mode de réalisation, le moteur 90 n'est pas arrêté jusqu'à ce que la température du moteur TEMP dépasse la température prédéterminée du fait qu'un grand courant de couple sera requis pour redémarrer le moteur 90 lorsqu'il sera arrêté si le moteur 90 est à basse température.
Donc, le cas où à la fois un grand courant de couple requis pour redémarrer le moteur 90 à basse température et un courant requis pour générer la tension alternative de réseau Vac sont demandés en même temps ne se produira pas, en évitant une concentration de courant au niveau du convertisseur 20.
Un véhicule hybride, dans lequel un dispositif de production de puissance 100/100A des premier et second modes de réalisation 27 2881897 est incorporé, peut être utilisé comme alimentation en courant alternatif de 100 V. L'absence d'un convertisseur spécialisé pour générer une tension alternative de réseau Vac dans un véhicule hybride peut offrir l'avantage de réduire la taille, le poids, et autres pour le véhicule.
On comprendra que l'incorporation d'un dispositif de production de puissance l00/100A dans un véhicule hybride n'est qu'un exemple, et qu'un dispositif de production de puissance 100/100A de la présente invention est également applicable à un véhicule électrique ou bien à un véhicule électrique à pile à combustible. La présente invention est applicable d'une façon générale à un dispositif qui emploie deux générateurs-moteurs électriques. Dans le cas où un dispositif de production de puissance 100/100A est incorporé dans un véhicule électrique ou bien un véhicule électrique à pile à combustible, les générateurs-moteurs électriques MG1 et MG2 sont liés aux roues motrices du véhicule électrique ou du véhicule électrique à pile à combustible.
Dans la description ci-dessus, le générateur-moteur électrique MG1 et le générateur-moteur électrique MG2 correspondent au "premier générateurmoteur électrique" et au "second générateur-moteur électrique", respectivement. Le convertisseur 20 et le convertisseur 30 correspondent respectivement au "premier convertisseur" et au "second convertisseur". La batterie B correspond à "l'alimentation en courant continu".
Bien que la présente invention ait été décrite et illustrée en détail, il est clairement entendu que ceci n'est fait qu'à titre d'illustration et d'exemple uniquement et ne doit pas être considéré d'une manière limitative, l'esprit et la portée de la présente invention étant limités uniquement par les termes des revendications annexées.

Claims (5)

REVENDICATIONS
1. Dispositif de production de puissance comprenant: un premier générateur-moteur électrique (MG1) relié à un moteur à combustion interne (90) d'un véhicule pour démarrer ledit moteur à combustion interne (90) et générer de la puissance grâce à une force motrice dudit moteur à combustion interne (90), un second générateur-moteur électrique (MG2) relié à une roue motrice dudit véhicule pour entraîner ladite roue motrice, des premier et second convertisseurs reliés auxdits premier et second générateurs-moteurs électriques (MG1, MG2), respectivement, et un dispositif de commande (60) qui commande un fonctionnement desdits premier et second convertisseurs (20, 30) de sorte que lesdits premier et second générateurs-moteurs électriques (MG1, MG2) alternative est générée sont entraînés, et qu'une tension entre des points neutres (N1, N2) desdits premier et second MG2), générateurs-moteurs électriques (MG1, dans lequel ledit fonctionnement desdits lorsqu'une température est plus basse qu'unedispositif de commande 60) commande un premier et second convertisseurs (20, 30) dudit moteur à combustion interne (90) température prédéterminée, de sorte que ladite moteur à combustion interne moteur électrique (MG1).
2. Dispositif de production de puissance selon la revendication 1, dans lequel ledit dispositif de commande (60) amène ledit moteur à combustion interne (90) à fonctionner en continu lorsque la température dudit moteur à combustion interne (90) est plus basse que ladite température prédéterminée.
3. Dispositif de production de puissance selon la revendication ou 2, comprenant en outre une alimentation à courant continu (B) fournissant une alimentation auxdits premier et second convertisseurs (20, 30), et stockant de l'énergie générée par ledit premier générateur-moteur électrique (MG1), tension alternative est générée après le démarrage dudit (90) par ledit premier générateur- dans lequel ledit dispositif de commande (60) commande un fonctionnement dudit premier convertisseur (20) de sorte que ledit moteur à combustion interne (90) est démarré par ledit premier générateur-moteur électrique (MG1) conformément à un état de charge de ladite alimentation à courant continu (B).
4. Dispositif de production de puissance selon la revendication 3, dans lequel ledit dispositif de commande (60) amène ledit moteur à combustion interne (90) à fonctionner en continu lorsque la température dudit moteur à combustion interne (90) est plus basse que ladite température prédéterminée même si l'état de charge de ladite alimentation à courant continu (B) dépasse une valeur prédéterminée après que ledit moteur à combustion interne (90) est démarré.
5. Véhicule comprenant un dispositif de production de puissance (100, 100A) défini selon l'une quelconque des revendications 1 à 4.
25 30 35
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