L 'invention concerne la régulation d 'un groupe motopropulseur hybride, et plus particulièrement la régulation du groupe motopropulseur lorsque le bloc à haute tension est mis en défaut.

Les constructeurs automobiles recherchent continuellement des so lutions technologiques permettant de réduire les émissions de gaz polluant tel que le dioxyde de carbone.

Une so lution allant dans ce sens consiste à introduire une machine électrique dans le groupe motopropulseur et de créer ainsi un groupe motopropulseur hybride. Cela permet en effet qu'une partie de l ' énergie nécessaire au fonctionnement du véhicule automobile soit fournie par la machine électrique plutôt que par le moteur à combustion interne, et ainsi de réduire les émissions de gaz polluant.

Comme cela est illustré sur la figure 1 , un groupe motopropulseur hybride 1 comporte généralement un moteur à combustion interne 2 couplé à une machine électrique 3. La machine électrique 3 est couplée de l ' autre côté à un onduleur 4. L 'onduleur 4 permet de transformer le courant issu de la machine électrique 3 en un courant convenant au chargement des batteries qui y sont connectées lorsque la machine charge les batteries, mais également d' ajuster le courant issu des batteries à la machine électrique 3 lorsque la machine électrique a besoin d' être alimentée.

Le groupe motopropulseur 1 comprend deux blocs d' alimentation 5 et 6. Un premier bloc d' alimentation 5 à haute tension comprenant une batterie à haute tension 7 couplée à l'onduleur 4 via des moyens de relais 8. Et un second blo c d' alimentation 6 à basse tension comprenant une batterie à basse tension 9 couplée à l'onduleur 4 via un convertisseur de courant continu 10 de type convertisseur courant-continu / courant-continu, dit en anglais DC/DC d' après l ' anglais « Direct Current/Direct Current »,et une capacité 1 1 . La machine électrique 3 et l ' onduleur 4 remplacent l' alternateur des groupes motopropulseurs classiques ne comportant pas de machine électrique.

Le système électrotechnique composé des deux blocs d' alimentation 5 et 6 permet, d 'une part, d' alimenter le réseau de bord basse tension à 14 V et de redémarrer lors d'une phase dite de « stop/start », c ' est-à-dire lorsque le moteur à combustion interne est coupé par le système de contrôle du véhicule automobile pour une courte période entre deux phases de roulage.

Le premier démarrage est toujours assuré par le démarreur conventionnel.

D ' autre part, le système électrotechnique permet en outre de réaliser une optimisation énergétique par répartition du couple de traction entre le moteur à combustion interne 2 et la machine électrique 3 , de récupérer de l ' énergie par freinage récupératif notamment, et d' augmenter le brio , c ' est-à-dire la capacité d' accélération supplémentaire du véhicule automobile.

L 'invention a pour but de permettre à un véhicule automobile muni d'un groupe motopropulseur hybride de continuer à rouler en cas de défaillance de la batterie à haute tension ou des relais du bloc d' alimentation à haute tension.

Il est connu du document US 2014/001 843 un système de commande d'un groupe motopropulseur hybride consistant à court- circuiter le convertisseur de courant continu de manière à s ' affranchir du problème de régulation de tension.

Un tel système ne permet pas de s ' assurer de l ' alimentation correcte des auxiliaires à bord du véhicule puisque la tension n' est pas contrôlée. Par conséquent, le véhicule automobile peut continuer de rouler, mais les auxiliaires électriques risquent de ne pas pouvoir fonctionner ou bien d' être endommagés par l ' excès ou le défaut de courant.

L 'invention a ici plus particulièrement pour but de réguler la tension aux bornes de la capacité du blo c d' alimentation à basse tension de manière à pouvoir répondre au besoin des auxiliaires qui se trouvent à bord du véhicule automobile sans l ' énergie de la batterie du blo c d ' alimentation à haute tension.

Selon un aspect de l 'invention, il est proposé dans un mode de mise en œuvre un procédé de régulation d'un groupe motopropulseur hybride comportant une machine électrique couplée entre un moteur à combustion interne et un onduleur, un premier bloc d' alimentation à un premier niveau de tension couplé à l 'onduleur et un second blo c d' alimentation à un second niveau de tension couplé à l'onduleur via une capacité, le premier niveau de tension étant supérieur au second niveau de tension et le second blo c d' alimentation comportant une batterie apte à fournir le second niveau de tension et un convertisseur de courant continu couplé entre la capacité et ladite batterie.

Selon une caractéristique générale de l' invention, le procédé comprend :

une détermination d'une consigne de courant à délivrer par l'onduleur en fonction d'une mesure du courant délivré par l'onduleur et de la différence entre la tension mesurée aux bornes de la capacité et une consigne de tension à appliquer aux bornes de la capacité,

une comparaison de la consigne de courant déterminée à une plage de courant à délivrer acceptable, et

une saturation de la consigne de courant à délivrer par l'onduleur et une transmission à l'onduleur de la consigne saturée si la consigne de courant déterminée est hors de ladite plage de courant, ou

une transmission de la consigne non saturée si la consigne déterminée est comprise dans ladite plage de courant.

Ce procédé de régulation permet de rej eter la variable exogène de courant correspondant à la demande de courant par le convertisseur de courant continu entre l ' onduleur et le convertisseur.

La régulation du courant à l' intérieur d'une plage de courant permet de s ' assurer, d'une part, que le courant est suffisamment élevé pour permettre le fonctionnement des systèmes auxiliaires électroniques nécessitant une alimentation au second niveau de tension, et, d' autre part, que le courant est suffisamment faible pour protéger le convertisseur de courant continu.

La saturation de la consigne de courant permet ainsi de maintenir le courant à une de ces valeurs extrémales selon la valeur de la consigne de courant initialement déterminée. Et cela en dépit des appels de courant des systèmes électroniques auxiliaires afin de maintenir le fonctionnement des systèmes auxiliaires et d' éviter une dégradation du convertisseur de courant continu.

Pour cela, de préférence, la plage de courant est définie par une valeur minimale de courant et une valeur maximale de courant, et la saturation comprend une fixation de la consigne de courant à délivrer à la valeur minimale de courant si la consigne de courant déterminée est inférieure à la valeur minimale de courant et une fixation de la consigne de courant à délivrer à la valeur maximale de courant si la consigne de courant déterminée est supérieure à la valeur maximale de courant.

Avantageusement, la détermination de la consigne de courant à délivrer par l ' onduleur peut comprendre :

une réception d'une consigne de tension à appliquer aux bornes de la capacité,

une mesure de la tension aux bornes de la capacité, un calcul de la différence entre ladite consigne de tension aux bornes de la capacité et ladite tension mesurée aux bornes de la capacité,

une régulation proportionnelle intégrale de la différence de tension calculée pour en déduire une constante de courant de régulation,

une mesure du courant délivré par l ' onduleur, et une détermination de la consigne de courant à délivrer par l'onduleur à partir de la somme entre la constante de courant de régulation et le courant délivré par l ' onduleur mesuré. En déterminant ainsi la consigne de courant à délivrer par l'onduleur il est possible de s ' affranchir des appels de courant des systèmes électriques auxiliaires .

Avantageusement, la régulation proportionnelle intégrale comprend un calcul d'une composante proportionnelle et un calcul d'une composante intégrale, la composante intégrale n' étant pas prise en compte lorsque la précédente consigne de courant à délivrer par l'onduleur déterminée était hors de la plage de courant à délivrer acceptable, c ' est-à-dire lorsque la précédente consigne a été saturée par les moyens de limitations .

La séparation des calculs des deux composantes et la possibilité de s ' affranchir de la composante intégrale lorsque la consigne est hors de la plage de courant permettent de désaturer la consigne de courant à délivrer par l'onduleur plus rapidement que si la composante intégrale était continuellement calculée et prise en compte.

Selon un autre aspect de l' invention, il est proposé dans un mode de réalisation, un dispositif de régulation d'un groupe motopropulseur hybride comportant une machine électrique couplée entre un moteur à combustion interne et un onduleur, un premier blo c d' alimentation à un premier niveau de tension couplé à l'onduleur et un second bloc d' alimentation à un second niveau de tension couplé à l'onduleur via une capacité, le premier niveau de tension étant supérieur au second niveau de tension, et le second bloc comportant une batterie apte à fournir le second niveau de tension et un convertisseur de courant continu couplé entre la capacité et ladite batterie.

Selon une caractéristique générale de cet aspect de l 'invention, le dispositif de régulation comprend :

des moyens de détection d'une mise en défaut du premier blo c d ' alimentation,

un régulateur apte à déterminer une consigne de courant à délivrer par l'onduleur en fonction du courant délivré par l'onduleur et de la différence entre la tension aux bornes de la capacité et la consigne de tension à appliquer aux bornes de la capacité, et

des moyens de limitation de la consigne aptes à délivrer à l'onduleur une consigne saturée de courant à délivrer par l'onduleur si la consigne déterminée par le régulateur est hors d'une plage de courant à délivrer acceptable ou une consigne non saturée si la consigne déterminée par le régulateur est dans ladite plage de courant.

De préférence, les moyens de limitation de la consigne comprennent un premier comparateur apte à comparer la consigne à une valeur minimale de courant, un second comparateur apte à comparer la consigne à une valeur maximale de courant, et un module de commande apte à fixer la consigne de courant à délivrer à la valeur minimale de courant si la consigne est inférieure à la valeur minimale de courant et à fixer la consigne de courant à délivrer à la valeur maximale de courant si la consigne est supérieure à la valeur maximale de courant et à maintenir la consigne à la valeur déterminée par le régulateur si la consigne est supérieure à la valeur minimale et inférieure à la valeur maximale.

Avantageusement, le régulateur comprend des moyens de réception d'une consigne de tension à appliquer aux bornes de la capacité, des moyens de mesure de la tension aux bornes de la capacité, un soustracteur apte à calculer la différence entre la consigne de tension à appliquer aux bornes de la capacité et la tension mesurée aux bornes de la capacité, un régulateur proportionnel intégral apte à déduire une constante de courant de régulation à partir de la différence calculée par le soustracteur, des moyens de mesure du courant délivré par l'onduleur, et un additionneur apte à déterminer la consigne de courant à délivrer par l'onduleur à partir de la somme entre la constante de courant de régulation et le courant mesuré.

Le régulateur proportionnel intégral peut avantageusement comprendre un premier module apte à calculer une composante proportionnelle et un second module apte à calculer une composante intégrale, le second module étant blo qué lorsque la consigne de courant à délivrer par l'onduleur est hors de la plage de courant à délivrer acceptable.

Selon encore un autre aspect de l' invention, il est proposé un groupe motopropulseur comprenant un dispositif de régulation tel que défini ci-dessus .

D ' autres avantages et caractéristiques de l' invention apparaîtront à l ' examen de la description détaillée d'un mode de réalisation et d 'un mode de mise en œuvre, nullement limitatifs, et des dessins annexés, sur lesquels :

- la figure 1 , déj à décrite, représente schématiquement une architecture classique d'un groupe motopropulseur hybride ;

- la figure 2 présente un organigramme d'un procédé de régulation d'un groupe motopropulseur hybride selon un mode de mise en œuvre de l ' invention ;

- la figure 3 représente schématiquement un dispositif de régulation d'un groupe motopropulseur hybride selon un mode de réalisation de l 'invention.

Sur la figure 2 est présenté un organigramme d'un procédé de régulation d'un groupe motopropulseur hybride selon un mode de mise en œuvre de l 'invention.

Le procédé de régulation est mis en œuvre à la suite de la détection d'une mise en défaut du premier blo c d' alimentation 5 à haute tension du groupe motopropulseur hybride 1 . Le procédé de régulation permet de déterminer une consigne de courant à délivrer à l'onduleur 4, lorsque celui-ci fonctionne en générateur de courant pour le convertisseur courant-continu/courant-continu 10. Le courant délivré par l'onduleur I ondui eur dans cette demande correspond donc au courant en sortie de l'onduleur fonctionnant en redresseur de courant sur le bus de courant continu aux bornes duquel est positionnée la capacité 1 1 .

Dans une première étape du procédé 100, on réceptionne une consigne de tension à appliquer aux bornes de la capacité 1 1 du second blo c d' alimentation 6 à basse tension, et on mesure dans le même temps, dans une étape 1 10, la tension aux bornes de la capacité 1 1 . La consigne de tension de la capacité est comprise entre une tension minimale, par exemple de 36 V, et une tension maximale, par exemp le de 49 V. On peut prendre par exemple la tension moyenne, de 42,5 V dans l ' exemple présenté.

Dans une étape suivante 120, on calcule la différence entre la consigne reçue à l ' étape 100 et la tension mesurée à l ' étape 1 10.

On réalise ensuite, dans une étape 130, une régulation de type proportionnel sur la différence de tension calculée à l ' étape 120.

Dans le même temps que l ' étape 130, on vérifie si la consigne de courant précédemment déterminée a été saturée ou non, et si elle n' a pas été saturée, on réalise dans une étape 140 une régulation de type intégral sur la différence de tension calculée à l ' étape 120. Sinon, c ' est-à-dire si la consigne de courant précédemment déterminée a été saturée, la composante intégrale issue de l ' étape 140 est mise à zéro ; c ' est-à-dire que la valeur de la composante intégrale est mise à zéro .

Puis, on mesure, dans une étape 150, le courant délivré par l'onduleur 4, et on détermine, dans une étape 160, une consigne de courant à délivrer par l'onduleur en réalisant la somme entre le courant mesuré à l ' étape 150, la composante proportionnelle issue de la régulation de type proportionnel de l ' étape 130 et la composante intégrale issue de l' étape 140. On nomme la somme entre la composante proportionnelle et la composante intégrale, la constante de régulation du système.

Dans une étape suivante 170, on compare la consigne de courant déterminée à l ' étape 160 à une plage de courant à délivrer acceptable. La plage de courant est définie par une valeur minimale de courant et une valeur maximale de courant.

Si la consigne de courant à délivrer par l 'onduleur 4 déterminée à l ' étape 160 est hors de ladite plage de courant, on sature, dans une étape 1 80, la consigne de courant déterminée à l ' étape 160 et on transmet la consigne saturée à l 'onduleur 4 dans une étape 1 90.

Pour saturer la consigne de courant à délivrer déterminée à l ' étape 160, on fixe la consigne de courant à délivrer à la valeur minimale de courant si la consigne déterminée à l ' étape 160 est inférieure à la valeur minimale de courant de manière à permettre le fonctionnement des systèmes auxiliaires électroniques nécessitant une alimentation à basse tension. Si, au contraire, la consigne déterminée à l ' étape 160 est supérieure à la valeur maximale de courant, on fixe la consigne de courant à délivrer à la valeur maximale de courant de manière à maintenir le courant à un courant suffisamment faible pour protéger le convertisseur de courant continu 10.

Si, à l ' issue de la comparaison de l ' étape 170, il est vérifié que la consigne déterminée est dans ladite plage de courant, on transmet, dans une étape 200 , la consigne non saturée.

Sur la figure 3 est illustré de manière schématique un dispositif 30 de régulation d'un groupe motopropulseur hybride 1 selon un mode de réalisation de l ' invention.

Le groupe motopropulseur hybride 1 correspond à celui décrit sur la figure 1 .

Le dispositif 30 de régulation est apte à mettre en œuvre le procédé de régulation présenté sur la figure 2. Le dispositif 30 de régulation comprend des moyens de détection 3 1 d'une mise en défaut du blo c d' alimentation 5 à haute tension, un régulateur 32 et des moyens de limitation 33. Les moyens de détection 3 1 sont couplés au régulateur 32 et aux moyens de limitation 33 et sont configurés pour actionner le régulateur 32 et les moyens de limitation 33 dès qu'une mise en défaut du bloc d' alimentation 5 à haute tension est détectée.

Le régulateur 32 est configuré pour déterminer une consigne de courant à délivrer par l'onduleur 4 en fonction du courant réellement délivré par l'onduleur 4 et de la différence entre la tension mesurée aux bornes de la capacité 1 1 et la consigne de tension à appliquer aux bornes de la capacité 1 1 .

Le régulateur 32 comprend des moyens 34 de réception d 'une consigne v^ ^ons,gne de tension à appliquer aux bornes de la capacité 1 1 , un capteur de tension 35 apte à mesurer la tension Vc aux bornes de la capacité 1 1 , et un soustracteur 36. Le soustracteur 36 reçoit en entrée la consigne de tension v∞ ^nsi s" ^e reçue par les moyens de réception 34 et la valeur de la tension mesurée Vc par le capteur de tension 35. Le soustracteur 36 délivre en sortie une variable de régulation ε résultant du calcul de différence entre la consigne de tension y^ ^ons, s ^ne _e t [ _a tension mesurée Vc.

Le régulateur 32 comprend en outre des moyens de régulation 37 de type proportionnel intégral couplés à la sortie du soustracteur 36. Les moyens de régulation 37 comprennent un module de régulation proportionnelle 38 apte à déterminer une composante proportionnelle à partir de la variable de régulation ε délivrée par le soustracteur 36. Les moyens de régulation 37 comprennent également un mo dule de régulation intégrale 39 apte à déterminer une composante intégrale à partir de la variable de régulation ε délivrée par le soustracteur 36.

Le régulateur 32 comprend en outre un capteur de courant 40 apte à mesurer le courant délivré par l'onduleur 4, et un additionneur

41 apte à déterminer une consigne de courant I u eZ ^Ά délivrer par l'onduleur 4 à partir de la somme entre le courant mesuré par le capteur de courant 40, la composante proportionnelle délivrée par le module de régulation proportionnelle 38 et la composante intégrale délivrée par la composante de régulation intégrale 39.

Les moyens de limitation 33 de la consigne sont configurés pour délivrer à l'onduleur une consigne saturée de courant à délivrer par l 'onduleur si la consigne déterminée par le régulateur est hors d'une plage de courant à délivrer acceptable ou une consigne non saturée si la consigne déterminée par le régulateur est dans ladite plage de courant.

Les moyens de limitation 33 de la consigne comprennent un premier comparateur 42 et un second comparateur 43 couplés à la sortie de l ' additionneur 41 du régulateur 32. Le premier comparateur

42 est configuré pour comparer la consigne ΙΖΊΰιΙ délivrée par l ' additionneur 41 à une valeur minimale de courant I^ _uleur , et le second comparateur 43 est configuré pour comparer la consigne ΙΖΊΰιΙ délivrée par l ' additionneur 41 à une valeur maximale de courant _j max

onduleur '

Les moyens de limitation comprennent en outre des moyens de commande 44 couplés en sortie du premier comparateur 42 et du second comparateur 43. Les moyens de commande sont configurés consigne- pour soit fixer la consigne de courant finale à délivrer IZ on7duleZur ^f '" ^a ' ^e à la valeur minimale de courant I '^ond _u u _l l _e e _u u _r r s ^J i ^L l ⁱ a ^tl con ^LL s ^J i ^L g &n ^LL e ^ de c ^oOuUrraannt _L 7 ^ onduleur délivrée par l'additionneur 41 du régulateur 32 est inférieure à la valeur minimale de courant I^ _uleur , soit fixer la consigne de courant finale à délivrer 7™Γ^ ^& à la valeur maximale de courant IZ _uleur si la consigne de courant ΙΖΊΰ _ι Ι délivrée par l'additionneur 41 du régulateur 32 est supérieure à la valeur maximale de courant I^ _uleur , soit maintenir la consigne de courant I ueZ à la valeur déterminée par le régulateur 32, c'est-à-dire fixer la consigne de courant finale à délivrer I ₀ ^c „°7ùieu ^finale à la valeur de la consigne déterminée par le régulateur 32, si la consigne de courant ΙΖΊΰ _ι Ι délivrée par l'additionneur 41 du régulateur 32 est supérieure à la valeur minimale uieur et inférieure à la valeur maximale IZuieur-

La sortie des moyens de commande 44 des moyens de limitation 33 est couplée au module de régulation intégrale 39 du régulateur 32. De cette manière, le module de régulation intégrale 39 reçoit la valeur de la consigne de courant finale à délivrer I ₀ ^c „°7ùieu ^finale précédente pour déterminer si la régulation de type intégrale doit être prise en compte pour déterminer la consigne de courant I ÙeZ suivante. Lorsque la consigne de courant précédente a été saturée, c'est-à-dire lorsque la consigne de courant à délivrer par l'onduleur 4 était hors de la plage de courant à délivrer acceptable définie par la valeur minimale de courant 7 o™nd?ul ,eur et la valeur maximale de courant

I ^e module de régulation intégrale 39 est bloqué de sorte que la composante intégrale délivrée est nulle ou non délivrée, et n'intervient donc pas dans la somme réalisée par l'additionneur 41.

L'invention permet ainsi de réguler la tension aux bornes de la capacité du bloc d'alimentation à basse tension de manière à pouvoir répondre au besoin des auxiliaires qui se trouvent à bord du véhicule automobile sans l'énergie de la batterie du bloc d'alimentation à haute tension.