FR3093253A1 - Système de refroidissement d’une machine électrique - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un système de refroidissement (1) pour une machine électrique (11) comprenant un circuit de circulation d’huile (10), au moins un moyen de projection d’huile pour projeter de l’huile sur des parties actives (110) de ladite machine électrique (11) ; un réservoir d’huile (12) ; une pompe (14) adaptée pour collecter l’huile présente dans ledit réservoir (12) et la transporter jusqu’à un échangeur thermique (15) associé à un circuit de circulation d’eau (17); le dispositif comprenant en outre un thermostat (16) installé en sortie de l’échangeur thermique (15), et connecté d’une part au circuit de circulation d’huile 10 et d’autre part à un premier circuit de dérivation (100) et à un deuxième circuit de dérivation (101) ; le système comprend en outre un capteur de pression (19) installé entre ladite pompe (14) et ledit échangeur thermique (15). Figure de l’abrégé : Figure 1
Description
La présente invention se rapporte de manière générale aux domaines de l’électrotechnique et de l’automobile, et concerne plus précisément un système de refroidissement d’une machine électrique refroidie par un liquide de refroidissement diélectrique tel que de l’huile.
Dans les systèmes de refroidissement de machines électriques de traction par circulation d’huile sur les parties actives de ces machines électriques, notamment leurs bobinages, un échangeur de chaleur est utilisé pour maintenir la température de l’huile en dessous d’un seuil de température.
Cela permet de garantir l’évacuation des pertes thermiques de la machine de telle sorte que celle-ci ne surchauffe pas. On spécifie un débit d’huile assez important au niveau de l’échangeur de chaleur pour récupérer une quantité de calories représentative d’une machine électrique de traction en fonctionnement. Or l’augmentation du débit d’huile à partir d’un certain régime de fonctionnement, est défavorable au fonctionnement de la machine électrique du fait de l’augmentation des pertes par frottements dus à l’huile, qui en découle.
On connaît en référence aux figures 1 et 2 d’art antérieur, un système de refroidissement présentant une dérivation,bypassen anglais, du circuit de circulation d’huile de sorte à limiter la quantité d’huile dans le moteur en condition de fonctionnement chaud, en particulier en fonction de la température de l’huile mesurée.
Ce système de refroidissement 1 de l’art antérieur comprend un circuit de refroidissement apte à mettre en contact un liquide de refroidissement, en particulier de l’huile, avec des parties actives d’une machine électrique, tel que le stator et le rotor ; un réservoir apte à collecter le liquide de refroidissement ayant refroidi lesdites parties actives ; une crépine, une pompe apte à réinjecter ledit liquide de refroidissement en amont desdites parties actives ; et un échangeur de chaleur. Le circuit de refroidissement comporte des branches de dérivation apte à adapter le flux d’huile projetés dans la machine électrique en fonction de la température de l’huile. Ce système de refroidissement comporte un thermostat, en particulier un thermostat en cire, formant moyen d’ouverture et de fermeture des branches de dérivation, en fonction de la température de l’huile dans le réservoir d’huile par rapport à des valeurs de seuil de température.
Par un tel système selon l’art antérieur, le volume d’huile injecté en amont du circuit de refroidissement sur les parties actives de la machine électrique est plus important à basse température qu’à haute température. Ainsi, à basse température la quantité d’huile projetée sur les parties actives de la machine est plus importante, de sorte que l’huile se réchauffe plus vite, limitant les pertes par frottements.
Le débit d’huile reste néanmoins important au niveau de l’échangeur de chaleur, ce qui rend le refroidissement efficace à haute température. Cette huile, à bas régime, est éventuellement chauffée au niveau d’un réducteur de sortie de la machine électrique avant d’être réinjectée dans celle-ci, afin de diminuer encore les pertes par frottements.
Toutefois, un problème d’un tel système, dans lequel le circuit de dérivation est commandé en fonction de la température de l’huile, est que si le thermostat se bloque, dans l’une de ses positions ouvert ou fermé, alors la circulation d’huile peut devenir incohérente avec les conditions de fonctionnement du véhicule et provoquer une baisse des performances de la machine, voire une rupture mécanique.
Un des buts de l'invention est de remédier à au moins une partie des inconvénients de la technique antérieure en fournissant un système de refroidissement d’une machine électrique, qui réalise un compromis entre un débit d’huile important pour refroidir l’huile circulant dans la machine électrique au niveau de l’échangeur de chaleur, et un débit d’huile faible pour diminuer les pertes par frottements dans la machine électrique de manière plus fiable et robuste.
On propose un système de refroidissement pour une machine électrique comprenant un circuit de circulation d’huile comportant au moins un moyen de projection d’huile pour projeter de l’huile sur des parties actives de ladite machine électrique ; un réservoir d’huile adapté pour recueillir l’huile en aval des parties actives de la machine électrique; une pompe adaptée pour collecter l’huile présente dans ledit réservoir et la transporter jusqu’à un échangeur thermique associé à un circuit de circulation d’eau pour refroidir l’huile issue du réservoir; le dispositif comprenant en outre un thermostat installé en sortie de l’échangeur thermique, et connecté d’une part au circuit de circulation d’huile et d’autre part à un premier circuit de dérivation et à un deuxième circuit de dérivation;
le premier circuit de dérivation étant apte à dériver partiellement l’huile circulant dans le circuit de circulation d’huile, de sorte à en transférer une partie directement du thermostat au réservoir d’huile sans passer par lesdites parties actives et le deuxième circuit de dérivation étant quant à lui apte à transférer l’huile de la pompe (14) au thermostat (16) sans passer par l’échangeur thermique (15), dans le circuit de circulation d’huile;
ledit thermostat étant passivement contrôlé par la température d’huile, qui est mesurée par un capteur de température installé dans ledit réservoir, de sorte que ledit thermostat est adapté pour passer d’une position fermée, lorsque la température mesurée de l’huile est inférieure à une première valeur de seuil, de sorte à transférer le flux d’huile dans le circuit de circulation d’huile par le deuxième circuit de dérivation , à une position ouverte, lorsque la température mesurée de l’huile est supérieure à une deuxième valeur de seuil, de sorte à dériver partiellement le flux d’huile du circuit de circulation d’huile par le premier circuit de dérivation.
Le système comprend en outre un capteur de pression installé entre ladite pompe et ledit échangeur thermique, et ledit système comprenant en outre des moyens de diagnostic du blocage du thermostat, en fonction de la pression mesurée par le capteur de pression et de la température mesurée par le capteur de température.
Ainsi on obtient un système apte à diagnostiquer le blocage du thermostat, ce qui permet notamment d’adapter le fonctionnement de la machine électrique et de la pompe du circuit de circulation d’huile, en tenant compte de ce blocage potentiel, ce qui permet d’augmenter la fiabilité et la robustesse du système.
Avantageusement et de manière non limitative, le système comprend en outre des moyens de régulation du débit de ladite pompe, en fonction du diagnostic de blocage réalisé par les moyens de diagnostic de blocage du thermostat. Ainsi, on peut adapter le fonctionnement de la pompe à huile, ce qui permet de ne pas brider les performances de la machine électrique, même lors du blocage du thermostat.
Avantageusement et de manière non limitative, lorsque le thermostat est diagnostiqué comme étant bloqué en position ouverte et lorsque la température de l’huile est inférieure à ladite première valeur de seuil, les moyens de régulation du débit de la pompe sont conformés pour commander le fonctionnement de la pompe à une valeur de débit maximal en fonction de la température mesurée de l’huile. Ainsi, on peut adapter le fonctionnement de la pompe lorsque le thermostat est bloqué dans une position ne permettant pas un réchauffement optimal de l’huile, ce qui réduit les performances du système.
Avantageusement et de manière non limitative, lorsque le thermostat est diagnostiqué comme étant bloqué en position fermée et lorsque la température de l’huile est supérieure à ladite deuxième valeur de seuil, les moyens de régulation du débit de la pompe sont conformés pour commander le débit de la pompe à un débit fixe réduit prédéterminé. Ainsi, on peut adapter le fonctionnement de la pompe lorsque le thermostat est bloqué dans une position ne permettant pas un refroidissement optimal de l’huile, en réduisant la pression du circuit d’huile.
L’invention concerne aussi un procédé de diagnostic de l’état d’un thermostat et de commande d’une pompe d’un système tel que décrit précédemment, comprenant :
- une étape de comparaison de la température de l’huile mesurée par le capteur d’huile avec une table de valeurs d’huile associant des valeurs de températures d’huile avec des débit maximaux de référence pour la pompe ;
- une étape de commande du débit maximal de la pompe associé à la température mesurée ;
- une étape de comparaison la pression mesurée par le capteur de pression avec une table de valeurs de pression associant des valeurs de pression de référence en fonction de la température de l’huile mesurée ;
- une étape de diagnostic de l’état de fonctionnement du thermostat en fonction de la température mesurée, de la pression mesurée, et de la pression de référence associée à la température mesurée.
- une étape de commande du débit de la pompe en fonction du diagnostic de l’état de fonctionnement du thermostat.
En particulier, lorsque le thermostat est diagnostiqué comme étant bloqué en position ouverte et lorsque la température de l’huile est inférieure à ladite première valeur de seuil, on commande le débit de la pompe à une valeur de débit maximal en fonction de la température mesurée de l’huile.
En particulier, lorsque le thermostat est diagnostiqué comme étant bloqué en position fermée et lorsque la température de l’huile est supérieure à ladite deuxième valeur de seuil, on commande le débit de la pompe à un débit fixe réduit prédéterminé.
Avantageusement et de manière non limitative, on met en œuvre une étape d’estimation des première et deuxième valeurs de seuils commandant le passage de l’état ouvert à l’état fermé et réciproquement du thermostat par interpolation trilinéaire sur un modèle fonction de la pression de l’huile, de la température de l’huile et de la course d’un piston du thermostat. Ainsi, on peut actualiser et ré-estimer les valeurs de seuils d’ouverture et de fermeture du thermostat qui peuvent varier au cours de la vie du thermostat. Ainsi, on peut obtenir une commande plus robuste et tenant compte des variations propres à la fabrication des différents thermostats, et sans qu’il ne soit nécessaire d’employer notamment des capteurs de pression de haute précision.
L’invention concerne aussi un véhicule automobile comprenant une machine électrique et un système de refroidissement de la machine électrique tel que décrit précédemment.
En particulier, le véhicule automobile comprend des moyens de diagnostic et des moyens de régulation du débit de ladite pompe mettant en œuvre un procédé tel que décrit précédemment.
D’autres particularités et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description faite ci-après d’un mode de réalisation particulier de l’invention, donné à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels :
L’invention concerne un système de refroidissement 1 d’une machine électrique comprenant un circuit de circulation d’huile 10 apte à canaliser de l’huile de sorte à la projeter sur des parties actives 110 d’une machine électrique 11.
Le système 1 comprend une bâche à huile 12, aussi appelée réservoir d’huile 12, adapté pour recueillir l’huile en aval des parties actives 110 de la machine électrique 11. En effet l’huile projetée sur les parties actives 110 de la machine électrique 11 s’écoule naturellement par gravité dans le réservoir d’huile 12.
Une pompe 14 récupère l’huile dans le réservoir 12 et la transporte jusqu’à un échangeur thermique 15 associé à un circuit de circulation d’eau 17 pour refroidir l’huile issue du réservoir 12.
Une crépine d’huile 13 est aussi installée en amont de la pompe 14 afin de filtrer l’huile en sortie du réservoir 12.
Un thermostat en cire 16 est installé en sortie de l’échangeur thermique 15, connecté au circuit de circulation d’huile 10, à un premier circuit de dérivation 100 et un deuxième circuit de dérivation 101.
Le premier circuit de dérivation 100 est apte à dériver partiellement l’huile circulant dans le circuit de circulation d’huile 10, de sorte à la transférer directement du thermostat 16 au réservoir d’huile 12 sans passer par la machine électrique 11, lorsque le thermostat est en position ouverte.
Le deuxième circuit de dérivation 101 est quant à lui apte à dériver l’huile circulant dans le circuit de circulation d’huile 10 de sorte à la transférer de la pompe 14 au thermostat 16, sans passer par l’échangeur thermique 15, lorsque le thermostat est en position fermée.
Ainsi le thermostat 16 permet de dériver la circulation de l’huile en dérivant soit l’échangeur thermique 15 soit partiellement la machine électrique 11.
Le thermostat 16 coopère avec un capteur de température 18 installé dans le réservoir d’huile 12.
Le thermostat en cire 16 s’ouvre et se ferme sur une plage de température définie généralement par le fabricant, par exemple sur une plage de valeurs de [40°C-50°C].
Lorsque la température de l’huile mesurée par le capteur 18 dans le réservoir d’huile 12 est en dessous de la température d’ouverture, ici 40°C, aussi appelée première valeur de seuil, le thermostat est en positionferméeet on procède donc à une dérivation de l’échangeur 15,bypass, par le deuxième circuit de dérivation 101, ce qui permet dans les conditions dites « froides » de récupérer les calories de la machine électrique 11 dans l’huile pour la réchauffer sans réchauffer l’eau du circuit d’eau 17.
Ce principe de dérivation est intéressant à très faible température, car à ces températures l’huile présente une grande viscosité et la pompe 14 est alors limitée en débit et ne peut pas fournir son débit nominal.
Une fois la température de l’huile au-delà du seuil d’ouverture totale du thermostat, ici 50°C, aussi appelée deuxième valeur de seuil, le thermostat 16 passe en positionouverte, ce qui entraîne unbypasspartiel de la machine électrique 11, via le premier circuit de dérivation 100, avec un retour de l’huile au réservoir 12 permettant d’augmenter le débit d’huile passant par l’échangeur 15 sans augmenter le débit d’huile dans la machine électrique 11.
Dans les conditions nominales d’utilisation, le contrôle en débit de la pompe 14 répond aux conditions suivantes :
- Le débit dans le moteur ne doit pas dépasser un certain seuil 220 (par exemple de 2L/min,pour ne pas augmenter les pertes. Cette valeur permet une bonne lubrification des joints et des roulements 111, 111’ de la machine électrique 11 et un bon refroidissement des parties actives 110 la machine électrique 11 si la température d’huile reste en dessous du seuil.
- Le débit dans l’échangeur 15 doit s’adapter en fonction de la température d’huile afin de respecter la température maximale afin de respecter la température admissible en entrée de la machine électrique 11. Dans des conditions chaudes, en augmentant le débit d’huile dans l’échangeur 15, les pertes évacuées sont plus importantes.
En tenant compte de ces conditions, la commande nominale en débit de la pompe 14 est représentée figure 4.
Toutefois le contrôle de la pompe 14 basé uniquement sur la température mesurée par le capteur de température 18 de l’huile peut poser problème dans le cas d’un blocage du thermostat 16.
En effet, si le thermostat 16 reste en position fermée, et que la température de l’huile monte au-dessus du seuil d’ouverture, la pompe 14 envoie un débit trop important dans la machine 11 ce qui augmentera les pertes mécaniques par frottement.
Dans ce cas-là il est préférable de continuer à envoyer le même débit dans la machine 11 bien que les performances de refroidissement soient réduites, car seule une utilisation sévère sera pénalisée.
De plus en cas de forte sollicitation thermique, la machine 11 entrera dans un mode de limitation de puissance ce qui permet d’éviter tout échauffement de la machine 11 au-delà des seuils autorisés.
Dans le cas où le thermostat se trouverait bloqué en position ouverte, impliquant un bypass partiel de la machine 11 et si la température de l’huile est en dessous du seuil d’ouverture du thermostat, un débit réduit, par exemple de 2L/min à la pompe 14 serait insuffisant pour la lubrification des joints et des roulements 111, 111’ ce qui pourrait entraîner une défaillance sécuritaire. Il est donc préférable d’augmenter le débit 200 de la pompe 14 à une valeur par exemple de 5L/min, pour assurer que le débit en entrée moteur soit suffisant par exemple de 2L/min.
Selon le premier mode de réalisation de l’invention, le système comprend, afin de diagnostiquer le blocage, un capteur de pression 19 mesurant la pression derrière la pompe 14. Il est à noter que ce capteur de pression ne se trouve pas dans le système 1 selon l’art antérieur.
En effet l’ouverture ou la fermeture du thermostat 16 induit une pression observée derrière la pompe 14 différente.
Le tableau 1 suivant montre les variations des pressions dans le circuit d’huile considéré à iso débit si le thermostat est ouvert ou fermé.
| T (°C) mesurée de l’huile | -30°C | 0°C | 20°C | 40°C | 50°C | 80°C | 120°C |
| Débit de la pompe 14 à huile | 0,5L/min | 2L/min | 2L/min | 2L/min | 5L/min | 5L/min | 5L/min |
| Pression mesurée lorsque le thermostat 16 est en position fermée | 2,8bar | 0,9bar | 0,3bar | 0,15bar | 0,35bar | 0,22bar | 0,18bar |
| Pression mesurée lorsque le thermostat 16 est en position ouverte | 4bar | 1,3bar | 0,5bar | 0,25bar | 0,7bar | 0,6bar | 0,55bar |
On constate ainsi qu’il est possible de détecter le blocage du thermostat 16 en comparant la pression mesurée par rapport à une référence connue.
Il est à noter que la précision du capteur de pression 19 est relativement importante sur la stratégie de diagnostic lorsque les écarts de variations diminuent.
La résolution habituelle d’un capteur est de l’ordre de 1% de la plage d’utilisation soit ici sensiblement 0,05bar.
En prenant en compte les différentes dispersions du circuit et de ces composants, il est possible que cette résolution ne soit pas suffisante.
On peut donc soit utiliser un capteur de pression 19 à précision accrue soit, selon un deuxième mode de réalisation, mettre en œuvre une étape d’augmentation temporaire du débit de la pompe 14 dans les zones où la précision ne serait pas suffisante.
En effet, l’augmentation du débit de la pompe 14 induit une augmentation de la pression constatée entre les deux positions du thermostat 16 comme le montre le tableau 2 suivant sur un point de fonctionnement à 20°C.
| T (°C) de l’huile | 20°C | 20°C |
| Débit de la pompe 14 à huile | 2L/min | 5L/min |
| Pression mesurée lorsque le thermostat 16 est en position fermée | 0,3bar | 0,8bar |
| Pression mesurée lorsque le thermostat 16 est en position ouverte | 0,5bar | 1,4bar |
Il est ainsi possible, selon le deuxième mode de réalisation de l’invention, de s’affranchir d’un capteur de pression 19 à précision accrue, en augmentant le débit de la pompe 14 pour réaliser le diagnostic.
La méthode proposée, en référence à la figure 4, est donc de mémoriser 40 sur différents points de fonctionnement les valeurs nominales du circuit, puis de faire un diagnostic en roulage sur le premier point de contrôle de température rencontré pour chaque changement de zone de position du thermostat, soit en zone fermée si T(°C) de l’huile < 40°C / zone ouverte si T(°C) de l’huile > 50°C) afin de de réagir en conséquence.
Dans une première étape de diagnostique 41, on compare 41 la température de l’huile mesurée par le capteur d’huile 18 avec une table de valeurs de température d’huile 40 permettant de déduire, telle que représenté par le tableau 1, la commande de débit maximal 42 de la pompe 14 en fonction de la température mesurée.
Après avoir commandé le débit maximal 42 à la pompe, on attend une durée prédéfinie, par exemple moins d’une minute, afin de stabiliser le débit d’huile.
Ensuite on compare 46 la pression mesurée 44 par le capteur de pression 19 avec une table de valeurs de pression 45, tel que représenté dans le tableau 1, de sorte à déterminer si la pression est conforme à une pression de référence en fonction de la température de l’huile mesurée.
Si la pression mesurée 44 est inférieure à la pression de référence (condition 47), et si la température de l’huile mesurée est inférieure à 40°, ici la température de changement d’état du thermostat, alors on en déduit 48 que le thermostat est bloqué en position ouverte, imposant un passage permanent de l’huile par l’échangeur 15. Aussi, on commande 49 la pompe 14 par une valeur de débit maximum en fonction de la température de l’huile, ce qui ne présente aucun impact sur les performances de la machine 11 et donc pour l’utilisateur du véhicule automobile. Toutefois on informe l’usager du blocage par l’activation d’un voyant d’alerte.
Si la pression mesurée 44 est supérieure à la pression de référence (condition 50), et si la température de l’huile est supérieure à 50°C, alors on diagnostique 51 que le thermostat 16 est bloqué en position fermée, imposant un bypass de l’échangeur 15. Aussi, on commande 52 un débit fixe réduit à 2L/min, selon ce mode de réalisation, mais la valeur étant non limitative, et on informe l’usager du blocage par l’activation d’un voyant d’alerte.
La loi de contrôle nominale présentée en figure 4 se base sur les températures d’ouverture et de fermeture de thermostat propres au thermostat utilisé et pouvant être adaptées en fonction du modèle de thermostat en en particulier en fonction des spécifications fournies par le fabricant.
De même le débit de la pompe 14 est librement déterminé en fonction du type de pompe et de machine électrique employée.
Les thermostats étant habituellement utilisés pour de la régulation de température, les températures vues par celui-ci sont toujours proches des seuils d’ouverture et de fermeture.
Dans le système 1 selon l’invention, le thermostat 16 est utilisé sur une grande plage de température ce qui entraîne des risques de dérive des propriétés thermoélastiques du thermostat 16.
Il est donc nécessaire de pouvoir adapter le contrôle de la pompe 14 aux nouveaux seuils d’ouverture et de fermeture du thermostat 16.
Afin d’adapter la stratégie de contrôle de la pompe 14 au cours de la vie du véhicule automobile comprenant le système selon l’invention, il est nécessaire d’avoir une relativement grande précision sur la pression mesurée puisque plus la précision sera grande, meilleur sera le diagnostic de la position exacte du thermostat (course d’ouverture à 25%, 50%, 75%…).
Pour cette méthode de diagnostic, un travail de caractérisation du circuit dans toutes les configurations de température (par pas de 5°C), de position de thermostat (ouvert/fermé) et de débit (2L/min vs 5L/min) est à faire afin d’avoir une référence utilisable dans toutes les conditions comme le montre le tableau 3 ci-dessous, dont les valeurs sont associées à la cartographie 3D de la figure 3 de la pression dans le circuit d'huile en fonction de la température, du débit et de la course du piston.
| T1 | T2 | T3 | T4 | |
| Débit huile 2L/min | ||||
| Course piston 0% | P(T1,0%,2L/min) | P(T2,0%,2L/min) | P(T3,0%,2L/min) | P(T4,0%,2L/min) |
| Course piston 100% | P(T1,100%,2L/min) | P(T2,100%,2L/min) | P(T3,100%,2L/min) | P(T4,100%,2L/min) |
| Débit huile 5L/min | ||||
| Course piston 0% | P(T1,0%,5L/min) | P(T2,0%,5L/min) | P(T3,0%,5L/min) | P(T4,0%,5L/min) |
| Course piston 100% | P(T1,100%,5L/min) | P(T2,100%,5L/min) | P(T3,100%,5L/min) | P(T4,100%,5L/min) |
On obtient alors une cartographie 3D, selon la figure 3, de la pression en fonction des paramètres suivant : température d’huile, débit d’huile et course piston, permettant de connaître la pression dans le circuit d’huile dans toutes les conditions en utilisant une interpolation trilinéaire.
L’objectif est alors de déduire les nouveaux seuils d’ouverture et de fermeture du thermostat 16 afin de les utiliser pour la régulation de la pompe 14. Pour cela, il est nécessaire de paramétrer le comportement de la pression en fonction de la température selon certain critère :
- Soit
- Soit
- Soit
- Soit
- Soit
Une fois les courbes caractérisées, on cherche l’intersection de la courbe de pression fournie par le capteur de pression 19 avec les courbes , , afin de trouver les points de température où la course du piston est de 25%, 50% et 75%. On utilise alors les polynômes de Lagrange pour modéliser la variation de pression en fonction de la température.
La formule suivante montre le polynôme utilisé dans le cas d’une interpolation sur trois points (25%, 50%, 75%) :
La formule ci-dessus permet d’obtenir une estimation de la variation de pression sur la course du piston ; et en cherchant l’intersection de cette formule avec les courbes définies par et on en déduit les nouveaux seuils de températures à utiliser pour le contrôle de la pompe 14.
Cette stratégie permet ainsi de s’adapter aux dérives du thermostat 16 et de conserver des performances de refroidissement optimales tout au long de la vie du véhicule.
Claims (10)
- Système de refroidissement (1) pour une machine électrique (11) comprenant un circuit de circulation d’huile (10) comportant au moins un moyen de projection d’huile pour projeter de l’huile sur des parties actives (110) de ladite machine électrique (11) ; un réservoir d’huile (12) adapté pour recueillir l’huile en aval des parties actives (110) de la machine électrique (11) ; une pompe (14) adaptée pour collecter l’huile présente dans ledit réservoir (12) et la transporter jusqu’à un échangeur thermique (15) associé à un circuit de circulation d’eau (17) pour refroidir l’huile issue du réservoir (12) ; le dispositif comprenant en outre un thermostat (16) installé en sortie de l’échangeur thermique (15), et connecté d’une part au circuit de circulation d’huile 10 et d’autre part à un premier circuit de dérivation (100) et à un deuxième circuit de dérivation (101) ;
le premier circuit de dérivation (100) étant apte à dériver partiellement l’huile circulant dans le circuit de circulation d’huile (10), de sorte à en transférer une partie directement du thermostat (16) au réservoir d’huile (12) sans passer par lesdites parties actives, et le deuxième circuit de dérivation (101) étant quant à lui apte à transférer l’huile de la pompe (14) au thermostat (16) sans passer par l’échangeur thermique (15), avant son entrée dans le circuit de circulation d’huile (10) ;
ledit thermostat (16) étant passivement contrôlé par la température d’huile, qui est mesurée par un capteur de température installé dans ledit réservoir (12), de sorte que ledit thermostat (16) est adapté pour passer d’une position fermée, lorsque la température mesurée de l’huile est inférieure à une première valeur de seuil, de sorte à transférer le flux d’huile dans le circuit de circulation d’huile (10) par le deuxième circuit de dérivation, à une position ouverte, lorsque la température mesurée de l’huile est supérieure à une deuxième valeur de seuil, de sorte à dériver partiellement le flux d’huile du circuit de circulation d’huile (10) par le premier circuit de dérivation ;
caractérisé en ce que le système comprend en outre un capteur de pression (19) installé entre ladite pompe (14) et ledit échangeur thermique (15),
ledit système comprenant en outre des moyens de diagnostic du blocage du thermostat (16), en fonction de la pression mesurée par le capteur de pression (19) et de la température mesurée par le capteur de température (18). - Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il comprend en outre des moyens de régulation du débit de ladite pompe (14), en fonction du diagnostic de blocage réalisé par les moyens de diagnostic de blocage du thermostat (16).
- Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que lorsque le thermostat (16) est diagnostiqué comme étant bloqué en position ouverte et lorsque la température de l’huile est inférieure à ladite première valeur de seuil, les moyens de régulation du débit de la pompe (14) sont conformés pour commander le fonctionnement de la pompe (14) à une valeur de débit maximal en fonction de la température mesurée de l’huile.
- Système selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que lorsque le thermostat (16) est diagnostiqué comme étant bloqué en position fermée et lorsque la température de l’huile est supérieure à ladite deuxième valeur de seuil, les moyens de régulation du débit de la pompe (14) sont conformés pour commander le débit de la pompe (14) à un débit fixe réduit prédéterminé.
- Procédé de diagnostic de l’état d’un thermostat et de commande d’une pompe d’un système selon l’une quelconque des revendications 2 à 4 caractérisé en ce qu’il comprend :
- une étape de comparaison (41) de la température de l’huile mesurée par le capteur d’huile (18) avec une table de valeurs d’huile (40) associant des valeurs de températures d’huile avec des débit maximaux de référence pour la pompe (14) ;
- une étape de commande du débit maximal (42) de la pompe (14) associé à la température mesurée ;
- une étape de comparaison (46) la pression mesurée (44) par le capteur de pression (19) avec une table de valeurs de pression (45) associant des valeurs de pression de référence en fonction de la température de l’huile mesurée ;
- une étape de diagnostic de l’état de fonctionnement du thermostat en fonction de la température mesurée, de la pression mesurée, et de la pression de référence associée à la température mesurée.
- une étape de commande du débit de la pompe en fonction du diagnostic de l’état de fonctionnement du thermostat. - Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que lorsque le thermostat (16) est diagnostiqué comme étant bloqué en position ouverte et lorsque la température de l’huile est inférieure à ladite première valeur de seuil, on commande le débit de la pompe (14) à une valeur de débit maximal en fonction de la température mesurée de l’huile.
- Procédé selon l’une quelconque des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que lorsque le thermostat (16) est diagnostiqué comme étant bloqué en position fermée et lorsque la température de l’huile est supérieure à ladite deuxième valeur de seuil, on commande le débit de la pompe (14) à un débit fixe réduit prédéterminé.
- Procédé selon l’une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce qu’on met en œuvre une étape d’estimation des première et deuxième valeurs de seuils commandant le passage de l’état ouvert à l’état fermé et réciproquement du thermostat (16) par interpolation trilinéaire sur un modèle fonction de la pression de l’huile, de la température de l’huile et de la course d’un piston du thermostat.
- Véhicule automobile comprenant une machine électrique et un système de refroidissement (1) de la machine électrique (11) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4.
- Véhicule automobile selon la revendication 9 caractérisé en ce qu’il comprend des moyens de diagnostic et des moyens de régulation du débit de ladite pompe (14) mettant en œuvre un procédé selon l’une quelconque des revendications 5 à 8.
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| FR1901903A FR3093253B1 (fr) | 2019-02-25 | 2019-02-25 | Système de refroidissement d’une machine électrique |
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|---|---|---|---|---|
| WO2024082148A1 (fr) * | 2022-10-18 | 2024-04-25 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | Système de commande de température et appareil d'alimentation |
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2019
- 2019-02-25 FR FR1901903A patent/FR3093253B1/fr active Active
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|---|---|
| FR3093253B1 (fr) | 2021-01-29 |
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