FR2994408A1 - Procede de reduction d'une emission de particules par un groupe moto propulseur et vehicule automobile hybride pour la mise en oeuvre de ce procede - Google Patents

Procede de reduction d'une emission de particules par un groupe moto propulseur et vehicule automobile hybride pour la mise en oeuvre de ce procede Download PDF

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Abstract

Le véhicule automobile hybride comprend un groupe motopropulseur comportant une chaine de traction thermique (2) comprenant un moteur thermique (3) relié à des roues (4) par l'intermédiaire d'un superviseur de chaines de traction (5), et une chaine de traction électrique (6) comprenant un moteur électrique (7) relié aux roues par l'intermédiaire du superviseur de chaines de traction (5) ;le superviseur de chaines de traction est configuré pour détecter une demande d'augmentation de couple à fournir par le groupe motopropulseur, et pour effectuer une répartition de la demande d'augmentation de couple entre la chaine de traction thermique (2) et la chaine de traction électrique (6), et pour faire évoluer la répartition en fonction d'une évolution d'une température de paroi du moteur thermique.

Description

PROCÉDÉ DE RÉDUCTION D'UNE ÉMISSION DE PARTICULES PAR pw GROUPE MOTO PROPULSEUR ET VÉHICULE AUTOMOBILE HYBRIDE POUR LA MISE EN OEUVRE DE CE PROCÉDÉ La présente invention concerne un procédé de réduction d'une émission de particules par un groupe motopropulseur et un véhicule automobile hybride mettant en oeuvre ce procédé. ARRIÈRE-PLAN DE L'INVENTION On sait qu'une partie de la pollution résultant de l'utilisation de moteurs thermiques, en particulier les moteurs à essence à injection directe, provient d'une émission de particules qui sont générées par des conditions de combustion défavorables du carburant utilisé. On sait également que les particules sont principalement émises dans les phases de fonctionnement pour lesquelles le moteur est froid et durant les accélérations pendant lesquelles la température des parois (cylindrique et piston) pénalise la vaporisation du carburant et crée un film de liquide qui, en brûlant, génère des flammes de diffusion qui sont sources de particules. Ceci est particulièrement significatif dans le cas d'un véhicule hybride en raison de l'usage intermittent du moteur thermique. Pour minimiser le nombre de particules rejetées dans l'atmosphère, il est connu d'utiliser un filtre à particules.
Toutefois, un filtre à particules génère une contre-pression à l'échappement qui interfère avec les performances et la consommation du véhicule. OBJET DE L'INVENTION Un but de l'invention est de proposer un procédé réduisant 30 l'émission de particules. BRÈVE DESCRIPTION DE L'INVENTION En vue de la réalisation de ce but, on propose un procédé de réduction d'une émission de particules par un groupe motopropulseur comportant une chaine de traction 35 thermique comprenant un moteur thermique relié à des roues par l'intermédiaire d'un superviseur de chaines- de traction, et une chaine de traction électrique comprenant un moteur électrique relié aux roues par l'intermédiaire du superviseur de chaines de traction, ce procédé comportant les étapes de : détecter une demande d'augmentation de couple à fournir par le groupe motopropulseur, effectuer une répartition de la demande d'augmentation de couple entre la chaine de traction thermique et la chaine de traction électrique, et faire évoluer la répartition en fonction d'une évolution d'une température de paroi du moteur thermique. Ainsi, on minimise l'utilisation du moteur thermique dans 10 la phase de fonctionnement pendant laquelle les parois du moteur thermique sont à basse température de sorte que l'émission de particules est elle-même minimisée. On diminue ainsi à la source le nombre de particules qui doivent être éliminées. 15 Selon une version avantageuse de l'invention, le procédé comporte l'étape de comparer la demande d'augmentation de couple avec une capacité de la chaine de traction électrique à générer une augmentation de couple, et effectuer la répartition en fonction de cette comparaison. 20 En particulier, au début de l'augmentation de couple, si la capacité de la chaine de traction électrique à générer une augmentation de couple est suffisante, l'augmentation de couple est entièrement prise en charge par la chaine de traction électrique, et est immédiatement suivie d'un début de 25 prise en charge par la chaine de traction thermique. On obtient ainsi une réduction optimale du nombre de particules. L'invention concerne également un véhicule automobile hybride comprenant un groupe motopropulseur comportant une chaine de traction thermique comprenant un moteur thermique 30 relié à des roues par l'intermédiaire d'un superviseur de chaines de traction, et une chaine de traction électrique comprenant un moteur électrique relié aux roues par l'intermédiaire du superviseur de chaines de traction, dans lequel le superviseur de chaines de traction comporte: des 35 moyens pour détecter une demande d'augmentation de couple à fournir par le groupe motopropulseur, des moyens pour effectuer une répartition de la demande d'augmentation de couple entre la chaine de traction thermique et la chaine de traction électrique, et des moyens pour faire évoluer la répartition en fonction d'une évolution d'une température de paroi du moteur thermique. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation préféré non limitatif de l'invention 10 en référence aux figures ci-jointes parmi lesquelles: -La figure 1 est une vue schématique d'un véhicule mettant en oeuvre le procédé selon l'invention, -Les figures 2A à 2C sont des diagrammes comparatifs du couple thermique, du couple électrique, et du nombre de 15 particules émises, lors d'un fonctionnement selon l'art antérieur, et selon l'invention, -La figure 3 est une représentation par blocs des étapes du procédé selon l'invention et des moyens de mise en oeuvre de ce procédé. 20 DESCRIPTION DETAILLÉE DE L'INVENTION En référence aux figures, le véhicule automobile hybride 1 selon l'invention comporte de façon connue en soi un groupe motopropulseur comportant une chaîne de traction thermique 2 comprenant un moteur thermique 3 relié à des roues 4 par 25 l'intermédiaire d'un superviseur de chaînes de traction 5. Par ailleurs, le véhicule automobile hybride comporte une chaîne de traction électrique 6 comprenant un moteur électrique 7 relié aux roues par l'intermédiaire du superviseur de chaînes de traction 5. 30 Lors du fonctionnement du véhicule, une demande d'augmentation de couple est générée, par exemple par une pédale d'accélérateur 8. La figure 2A illustre le couple thermique en fonction du temps, la figure 2 B illustre le couple électrique en fonction 35 du temps, la figure 2 C illustre le nombre de particules émises en fonction du temps. Les courbes obtenues par les procédés selon l'art antérieur sont illustrées par un trait fin. Ces courbes illustrent la situation dans laquelle le moteur thermique fonctionne initialement avec une demande à un couple Cl et fait l'objet d'une demande d'augmentation de couple jusqu'à un couple C2. Dans les véhicules de l'art antérieur, l'augmentation de couple est prise en charge uniquement par la chaîne de traction thermique, ce qui se traduit sur le diagramme de la figure 2A par un segment de pente élevée. Cette variation brutale du couple thermique engendre une émission très importante de particules, le nombre de particules passant brutalement de la valeur Ni à la valeur N max très supérieure au nombre N2 de particules générées par le moteur thermique en régime constant au couple C2. Selon l'invention ce pic du nombre de particules émises est supprimé, ou au moins fortement réduit, en mettant en oeuvre un procédé comportant les étapes de : détecter une demande d'augmentation de couple à fournir par le groupe motopropulseur, effectuer une répartition de la demande d'augmentation de couple entre la chaîne de traction thermique et la chaîne de traction électrique, et faire évoluer la répartition en fonction d'une évolution de la température de paroi du moteur thermique. À cet effet, le moteur thermique 3 est équipé d'un détecteur de température 9, c'est à dire des moyens pour mesurer la température de paroi du moteur thermique ou bien le superviseur de chaînes de traction 5 est configuré pour effectuer une évaluation de la température de paroi du moteur thermique. L'information ainsi obtenue sur la température de paroi du moteur thermique est utilisée pour assurer une répartition de l'augmentation de couple entre la chaîne de traction thermique et la chaîne de traction électrique, en évitant autant que possible d'utiliser le moteur thermique dans des conditions de forte émission de particules. Dans ce but, lorsque le superviseur de chaînes de traction 35 5 reçoit une demande d'augmentation de couple 10 (voir figure 3), il effectue une comparaison 11 avec la capacité de la chaîne de traction électrique à produire l'augmentation de couple demandée. Si la demande d'augmentation de couple est supérieure à la capacité de la chaîne de traction électrique, comme illustré par le bloc 12 sur la figure 3, l'augmentation de couple est prise en charge par la chaîne de traction électrique à hauteur de sa capacité et le solde de l'augmentation de couple est pris en charge par la chaîne de traction thermique. 10 Si la chaîne de traction électrique a une capacité d'augmentation de couple supérieure à la demande, l'augmentation de couple est entièrement prise en charge par la chaîne de traction électrique, et est immédiatement suivie d'un début de prise en charge de l'augmentation de couple par 15 la chaîne de traction thermique, comme illustré par le bloc 13 sur la figure 3. Dans un cas comme dans l'autre, l'évolution de température de paroi du moteur thermique permet une augmentation progressive de la prise en charge de 20 l'augmentation de couple par la chaîne de traction thermique comme illustré par le bloc 14 sur la figure 3, en fonction, soit de la mesure directe de la température de paroi du moteur thermique illustrée par le bloc 15, soit de l'évaluation de la température de paroi du moteur thermique illustrée par le bloc 25 16 sur la figure 3. Les figures 2A à 2C illustrent par des courbes en pointillés épais la situation dans laquelle la demande d'augmentation de couple est inférieure à la capacité de la chaîne de traction électrique. A l'instant tl correspondant à 30 la demande d'augmentation de couple, l'augmentation de couple est totalement prise en charge par électrique de sorte que le couple thermique reste inchangé et le nombre le moteur thermique reste lui aussi la chaîne de traction 35 progressive de la prise en charge de par le moteur thermique engendre une fourni par le moteur de particules émises par inchangé. L'augmentation l'augmentation de couple augmentation progressive sans à-coup du nombre de particules émises de sorte que le nombre total de particules émises est fortement minimisé comme illustré par la zone hachurée sur le diagramme de la figure 2C.
Bien entendu l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention telle que définie par les revendications. En particulier, bien que l'invention ait été illustrée avec une variation linéaire de la prise en charge de l'augmentation de couple par le moteur thermique, cette variation peut avoir différentes formes en fonction des caractéristiques de fonctionnement du moteur thermique. Bien que dans la présente de description il ait été fait référence à une augmentation du couple, l'invention peut être mise en oeuvre en prenant en compte des variations d'une grandeur équivalente, en particulier des variations de puissance. En outre, le propre de l'invention est de détecter des états transitoires potentiellement générateurs d'une émission de particules. Bien que l'invention ait été décrite en relation avec une détection d'une demande d'augmentation de couple réalisée par la position de la pédale d'accélérateur, cette détection peut se faire sur un gradient de couple ou de puissance, supérieur à un seuil, ou encore une dérivée du couple ou de la puissance, supérieure à un seuil. la température de paroi peut être évaluée à partir de données de fonctionnement du moteur thermique, en utilisant des moyens pour évaluer la température de paroi du moteur thermique à partir de données de fonctionnement du moteur thermique. De préférence, les moyens pour effectuer une répartition de la demande d'augmentation de couple comprennent des moyens pour effectuer une comparaison la demande d'augmentation de couple avec une capacité de la chaine de traction électrique à générer une augmentation de couple, et

Claims (9)

  1. REVENDICATIONS1. Procédé de réduction d'une émission de particules par un groupe motopropulseur comportant une chaine de traction thermique (2) comprenant un moteur thermique (3) relié à des roues (4) par l'intermédiaire d'un superviseur de chaines de traction (5), et une chaine de traction électrique (6) comprenant un moteur électrique (7) relié aux roues par l'intermédiaire du superviseur de chaines de traction (5) , caractérisé en ce qu'il comporte les étapes de : détecter une demande (10) d'augmentation de couple à fournir par le groupe motopropulseur, effectuer une répartition (12,13) de la demande d'augmentation de couple entre la chaine de traction thermique (2) et la chaine de traction électrique (6), et faire évoluer (14) la répartition en fonction d'une évolution d'une température (15,16) de paroi du moteur thermique.
  2. 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte l'étape de comparer (11) la demande d'augmentation de couple avec une capacité de la chaine de traction électrique à générer une augmentation de couple, et effectuer la répartition en fonction de cette comparaison.
  3. 3. Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce qu'au début de l'augmentation de couple, si la capacité de la chaine de traction électrique à générer une augmentation de couple est suffisante, l'augmentation de couple est entièrement prise en charge par la chaine de traction électrique (13), et est immédiatement suivie d'un début de prise en charge par la chaine de traction thermique.
  4. 4. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la température de paroi est obtenue par une mesure (15).
  5. 5. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la température de paroi est évaluée (16) à partir de données defonctionnement du moteur thermique.
  6. 6. Véhicule automobile hybride comprenant un groupe motopropulseur comportant une chaine de traction thermique (2) comprenant un moteur thermique (3) relié à des roues (4) par l'intermédiaire d'un superviseur de chaines de traction (5), et une chaine de traction électrique (6) comprenant un moteur électrique (7) relié aux roues par l'intermédiaire du superviseur de chaines de traction (5), caractérisé en ce 10 que le superviseur de chaines de traction comporte: des moyens (8) pour détecter une demande d'augmentation de couple (10) à fournir par le groupe motopropulseur, des moyens (5) pour effectuer une répartition de la demande d'augmentation de couple entre la chaine de traction 15 thermique (2) et la chaine de traction électrique (6), et des moyens (5) pour faire évoluer la répartition en fonction d'une évolution d'une température de paroi du moteur thermique. 20
  7. 7. Véhicule automobile hybride selon la revendication 6 caractérisé en ce que les moyens pour effectuer une répartition de la demande d'augmentation de couple comprennent des moyens (11) pour effectuer une comparaison la demande d'augmentation de couple avec une capacité de la 25 chaine de traction électrique à générer une augmentation de couple, et des moyens pour effectuer la répartition en fonction de cette comparaison
  8. 8. Véhicule automobile hybride selon la revendication 6 30 caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (9) pour mesurer la température de paroi du moteur thermique.
  9. 9 Véhicule automobile hybride selon la revendication 6 caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (5) pour évaluer 35 la température de paroi du moteur thermique à partir de données de fonctionnement du moteur thermique.
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