FR3068399A1 - Procede de commande d'un compresseur electrique - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne un procédé de limitation de la puissance consommée dans un compresseur à entrainement électrique dans un moteur à combustion internes suite à une requête de puissance d'un calculateur du moteur, comprenant les étapes suivantes : Obtenir une information de consommation électrique maximale disponible à partir d'un calculateur du moteur ; Déterminer une consigne de couple maximum disponible pour l'entrainement en rotation d'une roue de compression du compresseur électrique corrélée à l'information de consommation.

Description

PROCEDE DE COMMANDE D’UN COMPRESSEUR ELECTRIQUE
DOMAINE
La présente invention concerne un procédé de contrôle, plus spécifiquement de limitation de la puissance électrique d’alimentation d’un compresseur électrique dans un moteur à combustion interne.
CONTEXTE
Dans le cas où la consigne de couple d’un moteur thermique varie brutalement et où la suralimentation du moteur visant à l'aider à suivre la consigne de couple, est uniquement obtenue grâce à un turbocompresseur, le temps de réponse de ce dernier, encore appelé « turbolag >>, pose problème. Pour remédier à ce problème, différentes solutions sont connues, par exemple l'utilisation de plusieurs turbocompresseurs sélectivement actifs, d'un compresseur électrique ou encore d'un compresseur mécanique centrifuge.
Un compresseur électrique de suralimentation est classiquement mis en oeuvre dans la ligne d’admission d’air d’un moteur à combustion thermique d’un véhicule automobile, en amont ou en aval d’un turbocompresseur. Il vise à augmenter la pression de l’air qui le traverse. Ce type de moteur est connu de l’état de la technique et ne sera pas décrit plus en détail.
L’utilisation d’un compresseur à fonctionnement électrique peut être envisagée pour différents besoins, allant de l’amélioration du temps de réponse global de la boucle d’air moteur, à l’augmentation du couple maximal moteur voire de la puissance spécifique d’un moteur thermique, en passant par l’amélioration de la dépollution ou encore le réchauffement des gaz admis dans des conditions froides. Différentes architectures moteur peuvent ainsi être considérées en fonction des besoins requis pour lesquelles le compresseur électrique peut être placé à différents emplacements dans la boucle d’air du moteur : amont ou aval turbocompresseur, amont ou aval système de refroidissement d’air de suralimentation, amont ou aval doseur d’air ou boitier papillon, etc.
Selon les conditions d’utilisation du compresseur électrique, sa consommation en énergie électrique peut varier pour fournir la puissance demandée par le client. Classiquement, le fonctionnement du compresseur électrique est régulé sur une puissance aérodynamique à fournir, par le biais d’une demande ou requête de vitesse du client en dynamique en fonction des conditions aérodynamiques et des caractéristiques du compresseur. Toutefois, en fonction de l’état de son réseau électrique, plus spécifiquement de son réseau électrique de puissance, il peut arriver que l’énergie électrique consommée par le compresseur électrique soit trop importante par rapport à l’énergie électrique réellement disponible, ce qui peut s’avérer dangereux pour le bon fonctionnement du réseau électrique du véhicule.
L’invention propose d’apporter une solution efficace, simple et économique aux problèmes précités.
RESUME DE L’INVENTION
La présente invention concerne tout d’abord un procédé de limitation de la puissance consommée dans un compresseur à entrainement électrique dans un moteur à combustion internes suite à une requête de puissance d’un calculateur du moteur, comprenant les étapes suivantes :
Obtenir une information de consommation électrique maximale disponible à partir d’un calculateur du moteur ;
Déterminer une consigne de couple maximum disponible pour l’entrainement en rotation d’une roue de compression du compresseur électrique.
Selon l’invention, le procédé consiste à récupérer une information de consommation électrique maximale disponible pour faire fonctionner le compresseur électrique et à prendre en compte cette information pour éviter que le fonctionnement du compresseur électrique n’impacte le bon fonctionnement du réseau électrique du véhicule embarquant le compresseur électrique. En limitant la puissance disponible au fonctionnement du compresseur électrique à une valeur de consigne, il est possible de réaliser une compression soit nominale lorsque la puissance de compression requise est inférieure à ce que le réseau électrique peut fournir ou bien partielle lorsque la puissance aérodynamique est limitée de manière effective par la puissance électrique disponible.
La corrélation entre la consigne de couple maximum et l’information de consommation électrique maximale disponible peut consister en une corrélation de puissance ou de courant maximum à ne pas dépasser. On comprend aisément que cette information peut évoluer dynamiquement.
Selon une autre caractéristique de l’invention, l’information de consommation électrique maximale disponible est une corrélation préétablie pour ledit moteur en fonction de paramètres de fonctionnement du moteur.
Egalement, le procédé consiste à ajuster la consigne de couple maximum selon les étapes suivantes :
Mesurer la puissance réellement consommée par la mise en rotation de la roue du compresseur, puis à
Augmenter la valeur de la consigne de couple maximum disponible si la valeur de puissance consommée est inférieure à la puissance disponible déduite de l’information de consommation électrique maximale disponible ou diminuer la valeur de la consigne de couple maximum disponible si la valeur de puissance consommée est supérieure à la puissance disponible déduite de l’information de consommation électrique maximale disponible.
L’invention sera mieux comprise et d’autres détails, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d’exemple non limitatif en référence aux dessins annexés.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES la figure 1 est un graphe représentant l’évolution de la puissance en l’absence de régulation de la puissance consommée ;
la figure 2 est une représentation des étapes du procédé selon l’invention.
DESCRIPTION DETAILLEE
Comme évoqué précédemment, une requête de puissance trop importante de la part du compresseur électrique peut impacter fortement la stabilité du réseau électrique du véhicule. La figure 1 représente la puissance consommée en fonction du temps. Ainsi, pour une puissance demandée P2, on peut observer que le compresseur électrique peut consommer une puissance P1 supérieure proche d’une valeur seuil P1 ’ critique qui pourrait conduire à un effondrement du réseau électrique du véhicule.
On constate également que les oscillations de puissance consommées sont relativement importantes et que celles-ci peuvent impacter le fonctionnement du réseau électrique.
L’organigramme représenté en figure 2 illustre les étapes principales du procédé selon l’invention. Celui-ci comprend en premier lieu la réception en 10 d’une information de consommation électrique maximale disponible à partir d’un calculateur du moteur. Cette information fournie par un fabricant d’un véhicule destiné à être équipé d’un compresseur électrique peut consister par exemple en une information de courant ou de puissance électrique maximale disponible.
On mesure en 12 une valeur donnée de voltage pour le fonctionnement de la roue du compresseur électrique. A cette valeur est associée une valeur de couple pour l’entrainement en rotation de la roue du compresseur électrique. Cette valeur de couple est obtenue à partir de de paramètres de fonctionnement du moteur électrique du compresseur contenus en base de données. Cette valeur de couple est ensuite donnée en consigne au compresseur électrique en 14.
Selon l’invention, la consigne de couple 14 envoyée au compresseur électrique est déterminée à partir d’une valeur seuil de puissance disponible fonction de l’état du réseau électrique du véhicule, ce qui évite toute panne par surconsommation d’électricité de la part du compresseur électrique.
La corrélation entre la consigne de couple maximum et l’information de consommation électrique maximale disponible peut consister en une corrélation de puissance.
Lors du fonctionnement du compresseur électrique, des moyens de mesure en 16 permettent de mesurer en temps réel la puissance électrique réellement consommée par le compresseur électrique. Cette information est retournée en 12 de manière à réaliser un ajustement de la consigne de couple.
Ainsi, le procédé consiste à augmenter la valeur de la consigne de couple maximum disponible si la valeur de puissance consommée est inférieure à la puissance disponible déduite de l'information de consommation électrique maximale disponible ou diminuer la valeur de la consigne de couple maximum disponible si la valeur de puissance consommée est supérieure à la puissance disponible déduite de l'information de consommation électrique maximale disponible.
De cette manière, il est possible d’ajuster la valeur de consigne de couple au plus près de la puissance électrique disponible pour le fonctionnement du compresseur électrique, permettant ainsi d’avoir la meilleure compression possible.

Claims (4)

  1. REVENDICATIONS
    1. Procédé de limitation de la puissance consommée dans un compresseur à entrainement électrique dans un moteur à combustion interne suite à une requête de puissance d’un calculateur du moteur, comprenant les étapes suivantes :
    Obtenir une information de consommation électrique maximale disponible à partir d’un calculateur du moteur ;
    Déterminer une consigne de couple maximum disponible pour l’entrainement en rotation d’une roue de compression du compresseur électrique corrélée à l’information de consommation.
  2. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’information de consommation électrique maximale disponible est une information de courant ou de puissance électrique.
  3. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la corrélation entre la consigne de couple maximum et l’information de consommation électrique maximale disponible est une corrélation préétablie pour ledit moteur en fonction de paramètres de fonctionnement du moteur.
  4. 4. Procédé selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu’il consiste à ajuster la consigne de couple maximum selon les étapes suivantes :
    Mesurer la puissance réellement consommée par la mise en rotation de la roue du compresseur, puis à
    Augmenter la valeur de la consigne de couple maximum disponible si la valeur de puissance consommée est inférieure à la puissance disponible déduite de l’information de consommation électrique maximale disponible ou diminuer la valeur de la consigne de couple maximum disponible si la valeur de puissance consommée est supérieure à la puissance disponible déduite de l’information de consommation électrique maximale disponible.
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