Procédé et une machine électrique de freinage d'un moteur thermique de véhicule lors de la phase d'arrêt de celui-ci.

Domaine de l'invention

La présente invention concerne un procédé et une machine électrique tournante de freinage d'un moteur thermique d'un véhicule automobile lors de la phase d'arrêt de celui-ci.

Etat de la technique

Ainsi qu'on le sait un véhicule automobile est équipé de machines électriques tournantes, notamment d'un alternateur ou d'un alterno-démarreur. En se reportant à la figure 1, on a représenté schématiquement une machine électrique tournante sous la forme d'un alternateur réversible du type polyphasé pour véhicule automobile à moteur thermique.

Un tel alternateur réversible est appelé alterno-démarreur. De manière connue, dans un mode de fonctionnement, cet alternateur réversible transforme de l'énergie mécanique en énergie électrique pour notamment recharger la batterie du véhicule automobile et /ou alimenter électriquement les accessoires du véhicule. On dit dans ce cas l'alternateur réversible fonctionne en mode alternateur, c'est-à-dire en générateur de courant.

Dans un autre mode de fonctionnement l'alternateur réversible transforme de l'énergie électrique en énergie mécanique pour notamment démarrer le moteur thermique du véhicule automobile. On dit que dans ce cas l'alternateur réversible travaille en mode démarreur, c'est-à-dire en moteur électrique.

Ainsi grâce à l'alterno-démarreur on peut arrêter le moteur thermique du véhicule, par exemple au feu rouge ou dans les embouteillages, et redémarrer celui-ci par exemple selon une

stratégie déterminée ou prédéterminiée. Cette stratégie prend en compte par exemple l'état de la boîte de vitesses et de la pédale de débrayage ; le moteur étant arrêté lorsque la boîte de vitesses est au point mort et l'action sur la pédale de débrayage relâchée et vice versa pour redémarrer. Cette fonction est dite « Stop-Start » dans la langue Anglaise.

Dans tous les cas l'alterno-démarreur réalise cette fonction en mode démarreur afin d'économiser du carburant notamment lors de la conduite en ville. L'alterno-démarreur peut également, selon sa puissance, réaliser d'autres fonctions en mode démarreur c'est-à-dire lorsqu'il fonctionne comme un moteur électrique.

Par exemple, comme décrit dans le document WO 02/060711, il peut servir à entraîner un accessoire, tel qu'un compresseur de climatisation, lorsque le véhicule est à l'arrêt aux feux rouge, ou aider à la mise en route d'un accessoire, tel qu'un turbo compresseur.

Il peut intervenir pour déplacer temporairement le véhicule lors de manœuvres au parking II peut, comme décrit par exemple dans le document WO

02/080334, éviter que le moteur thermique du véhicule cale (fonction dite fonction BOOST), charger, lors du freinage ou à la décélération du véhicule automobile, un ou des accumulateur d'énergie, tel que des « supercondensateurs » ou Ultra capacités.

Dans la figure 1 on a représenté un alterno-démarreur séparé du type de celui décrit dans le document WO 01/69762 auquel on se reportera.

Cet alterno-démarreur 1 est monté ici en lieu et place d'un alternateur classique et comporte un organe d'entraînement sous la forme d'une poulie 20 solidaire d'un arbre.

Cet alterno-démarreur 1 est relié au vilebrequin du moteur thermique du véhicule automobile ici via son organe d'entraînement

20 appartenant à un dispositif de transmission de mouvement intervenant entre l'alterno-démarreur et le moteur thermique.

Plus précisément cette poulie 20 est reliée à une poulie 21 du vilebrequin du moteur thermique via au moins une courroie 40. Cet alterno-démarreur 1 comporte, comme mieux visible à la figure 2, qui est une vue en coupe simplifiée de l'alterno-démarreur, un carter 10 portant un stator 16 entourant un rotor 4 solidaire d'un arbre 14, d'axe X, portant à son extrémité avant la poulie 20.

Le stator 16 comporte un corps 18 de forme annulaire sous la forme d'un paquet de tôles à encoches formant des rainures pour le montage de bobinages 5 d'induit présentant des chignons s'étendant de part et d'autre des extrémités 24, 26 du corps 18.

Le corps 18 est donc en matériau ferromagnétique.

Un faible entrefer existe entre la périphérie interne du corps 18 et la périphérie externe du rotor 4.

L'alternateur de la figure 1 comporte trois phases. En variante il comporte plus de trois phases, par exemple cinq, six ou sept phases.

Chaque phase comporte au moins un bobinage d'induit 5. Ces bobinages 5 sont décalés angulairement et connectés en en étoile ou en triangle comme visible à la figure 1. Ils sont reliés à leur sortie à un dispositif de redressement de courant 8 alternatif en courant continu décrit ci-dessous.

Les bobinages ou enroulements 5 peuvent être réalisés avec du fil conducteur bobiné dans les encoches du corps du stator, par exemple de manière ondulée ou sous la forme de bobines enroulées autour d'une dent du corps du stator, ou avec des éléments conducteurs en forme de barres montées dans les encoches et reliés entre elles par exemple par soudage pour former des réseaux. En variante chaque phase comporte au moins deux bobinages montés en série ou en parallèle avec présence dans ce cas de deux ponts redresseurs montés en parallèle et des connections étoile-étoile ou étoile - triangle ou triangle- triangle des

bobinages triphasés des phases. Un ou plusieurs bobinages 5 sont donc montés dans chaque encoche du corps du stator.

L'arbre 14 du rotor 4 est monté centralement à rotation dans le carter à la faveur ici de roulements à billes non référencés. Le rotor 4 représenté à la figure 2 est, comme décrit dans le document EP A 0515259, un rotor à griffes comprenant des roues polaires 50, en matériau ferromagnétique, dotées de flasques présentant à leur périphérie externe des dents.

Un bobinage d'excitation 41 est monté entre les flasques, Des aimants permanents peuvent être intercalés entre les dents des roues polaires, comme décrit par exemple dans le document FR A

2793085.

En variante le rotor est à pôles saillants, un bobinage d'excitation étant monté autour de chaque pôle saillant appartenant au corps du rotor, par exemple sous la forme d'un paquet de tôles. En variante ce rotor à pôles saillants comporte également des aimants permanents alternants circonférentiellement avec les bobinages d'excitation comme décrit dans le document WO

02/054566. Le carter comporte au moins deux parties ajourées pour circulation de l'air. L'une de ces parties est appelée palier avant, l'autre partie est appelée palier arrière. Les paliers sont métalliques et reliés à la masse du véhicule.

Le rotor porte alors à l'une au moins de ses extrémités axiales un ventilateur interne, non référencé à la figure 2, pour refroidir l'alternateur comme visible dans les deux documents WO

02/054566 et EP A 0515259.

Le palier arrière porte un porte-balais représenté par un rectangle en pointillés à la figure 2, dont les balais 42, 43 (figure 1) coopèrent avec des bagues collectrices 44, 45 portées par l'extrémité arrière de l'arbre 14. Ces bagues sont reliées électriquement aux extrémités du ou des bobinages d'excitation 41.

Lorsque le moteur thermique du véhicule tourne, la poulie 20 l'arbre 14 et le rotor 4 sont entraînés en rotation et le ou les bobinages 41 sont alimentés électriquement à partir des balais. Le rotor 4 inducteur est alors magnétisé, un champ magnétique est crée et les bobinages 5 du stator induit génèrent un courant induit alternatif.

Le dispositif de redressement de courant 8 de la figure 1, transforme de manière synchrone ce courant induit alternatif en courant continu pour charger la batterie et/ou alimenter les consommateurs électriques du réseau de bord du véhicule.

Ce dispositif de redressement 8 appartient ici à une unité électronique de contrôle et de puissance 2, qui comporte également un module de gestion 9, qui reçoit des informations permettant de déterminer la position et la vitesse de rotation du rotor 4 de l'alterno-démarreur 1. Ces informations sont par exemple des informations fournies par des capteurs 11, tel que des capteurs à effet Hall. Ces capteurs sont montés par exemple sur un porte- capteurs réglable angulairement comme décrit dans le document WO 01/697précité (voir par exemple figures 7 et 9). En variante les capteurs 11 sont remplacés par un résolveur.

L'unité 2 est ici déportée par rapport à l'alterno-démarreur, un câble et des connecteurs assurant la liaison entre le palier arrière de l'alterno-démarreur 1 et l'unité 2.

Le dispositif de redressement 8 comporte des éléments de redressement de courant pilotables, tels que transistors 7-7' montés en parallèle sur des diodes 6-6' comme décrit par exemple dans le document FR-A-2 745445. Les transistors sont avantageusement des transistors de puissance du type MOSFET et constituent des interrupteurs du type statique, que l'on peut commander, en mode démarreur, en agissant sur les grilles de ces transistors. Ces transistors 7-7' intègrent par construction les diodes 6-6'.

Le dispositif de redressement de courant 8 appartient à un étage de puissance de l'unité 2. Il constitue un convertisseur de puissance réversible qui assure le pilotage en fonctionnement en mode démarreur et le redressement synchrone en mode alternateur. Le régulateur de tension de l'alterno-démarreur 1 appartient ici également au module 9. Pour mémoire on rappellera que le régulateur de tension pilote le ou les bobinage d'excitation 41 du rotor 4 via les balais 42, 43, les bagues collectrices 44, 45, un collecteur à lames et des liaisons filaires comme décrit par exemple dans le document FR 2710199. A la figure 1, la ligne électrique EXC relie le régulateur de tension du module 9 au balai 43, lui- même relié à une extrémité du bobinage 43, dont l'autre extrémité est reliée est reliée à la piste 44 et au balais 42 relié à la masse.

Le module 9 gère donc la régulation de tension lorsque la machine fonctionne en mode alternateur, ainsi que la puissance en mode démarreur et mode alternateur. Ce module 9 peut également gérer des fonctions de sécurité et surveiller l'état de la batterie et l'état de la charge de la batterie et /ou assurer d'autres fonctions, notamment lors du freinage ou d'une décélération du véhicule comme décrit dans le document WO02/080334 précité

Ce module 9 comporte des dispositifs de pilotage, appelés drivers en Anglais, pour piloter les grilles des transistors 7-7'. Ainsi le module 9 est configuré pour en sortie envoyer, via les drivers, des signaux A, B, C et A', B', C aux grilles des transistors 7. Ce module 9 peut être équipé d'un dispositif de protection contre les surtensions comme décrit dans le document WO 2005/025025 auquel on se reportera.

Comme décrit dans ce document et comme visible à la figure 1, il est associé à chaque sortie de bobinage 5 de phase deux transistors 7-7' du type MOSFET à diode 6-6' intégrée. Ces deux transistors 7,7' appartiennent à un bras ou branche 81 intervenant, d'une part, entre une ligne d'alimentation électrique 83, dite ligne positive, reliée à la borne positive 82 de la batterie B et au

potentiel positif 85 d'au moins un réseau de bord du véhicule et d'autre part, une ligne 84, dite ligne négative, reliée à la masse.

Le nombre de bras ou de branche 81 dépend des applications et notamment du nombre de phases de l'alterno-démarreur. Les transistors 7-7', constituant des interrupteurs de puissance commandés, sont donc groupés par paires de transistors connectés à une même sortie d'un bobinage 5 de phase. Le transistor 7', 6' de puissance connecté à la ligne positive 83 est appelé transistor « high side » , tandis que le transistor de puissance 7,6 connecté à la ligne négative 84 est appelé transistor « low side ».

Les dispositifs de pilotage sont propres à agir sur les grilles des transistors 7-7' pour les rendre passants (transistor fermé) ou bloqués (transistor ouvert). Ces dispositifs de pilotage reçoivent des informations fournies par le résolveur ou les capteurs de position 1 1 du rotor 4, ainsi qu'une information du type logique de validation du mode alternateur et de validation du mode démarreur. Pour plus de précisions on se reportera au document WO 2005/025025 précité. Le module de gestion 9, de manière précitée, est configurée pour commander les transistors 7-7' et envoyer sur la grille de ceux-ci les signaux A, B... pour rendre ces transistors passant ou ouvert; chaque dispositif de pilotage ou driver étant ici associé à deux signaux A, A'- B, B'- C, C. En mode démarreur, le dispositif 8 est un onduleur, qui alimente les bobinages 5 des phases du stator 1 6 ; les transistors 7-7' étant alors pilotés. Par exemple on impose un courant continu, avantageusement maximal, dans le ou les bobinages d'excitation du rotor, constituant l'inducteur de l'alternateur, et on délivre sur les bobinages des phases du stator des signaux déphasés idéalement sinusoïdaux et en variante trapézoïdaux ou carrés.

En mode alternateur le dispositif 8 est un pont redresseur de courant pour redresser le courant alternatif des bobinages 5 des

phases en un courant continu. Les transistors 7-7' ne sont pas pilotés dans ce mode alternateur ; les diodes 6-6' sont alors actives.

Le module 9 peut également recevoir des informations sur la température de l'alterno-démarreur et/ou du dispositif de redressement 8 ou recevoir des informations de l'unité de contrôle moteur « ECU » en langue Anglaise. Dans cette figure 1 on a représenté par la référence ECU la ligne de liaison électrique avec cette unité de contrôle moteur.

Ce module 9 comporte donc des ressources matérielles, notamment un microprocesseur et de la mémoire, un connecteur multivoies, et éventuellement des ressources logicielles, notamment un ou plusieurs algorithmes d'arrêt/redémarrage pour réaliser ces diverses fonctions. Ces fonctions peuvent être réalisées également à partir de circuits du type ASIC ou d'une manière générale par de la logique câblée.

Le module 9 est alimenté par la batterie B du véhicule à laquelle il est relié électriquement par l'intermédiaire d'un interrupteur 12 commandé par exemple par la clé de contact du véhicule. Le module 9 comporte de manière optionnelle des moyens pour la reconnaissance d'un signal codé autorisant le démarrage du moteur du véhicule et pilote les transistors MOSFET 7-7' que si elle reçoit le signal codé.

En variante l'alternateur n'est pas réversible comme décrit par exemple dans le document EP A 0515259.

Dans ce cas le dispositif de redressement de courant est un pont de diodes.

Objet de l'invention

L'invention a pour objet de tirer partie de l'alternateur ou de l'alterno-démarreur du véhicule automobile pour freiner le moteur

thermique du véhicule automobile lors de la phase d'arrêt de celui- ci.

Suivant l'invention un procédé de freinage d'un moteur thermique d'un véhicule automobile à l'aide d'une machine électrique tournante polyphasée reliée au moteur thermique et comprenant un stator, un rotor comportant au moins un bobinage d'excitation, est caractérisé en ce que pendant la phase d'arrêt du moteur thermique on court-circuite au moins une phase de la machine électrique tournante. Suivant l'invention une machine électrique tournante polyphasée, destinée à être reliée au moteur thermique d'un véhicule automobile, du type comprenant un stator, un rotor comportant au moins un bobinage d'excitation, est caractérisée en ce qu'elle est destinée à freiner le moteur thermique d'un véhicule automobile pendant la phase d'arrêt de celui-ci en étant équipée de moyens de court-circuit pour court-circuiter pendant la phase d'arrêt du moteur thermique au moins une de ses phases.

Grâce à l'invention on aide le moteur thermique à s'arrêter et on diminue le temps d'arrêt du moteur thermique car on engendre un couple résistif sur l'arbre du rotor de la machine électrique tournante pendant la phase d'arrêt du moteur thermique du fait que l'on court-circuite au moins une phase de la machine. On ralenti donc le rotor et l'arbre du rotor relié au vilebrequin du moteur thermique. Le vilebrequin est donc également ralentit.

On impose ainsi un couple résistant sur le vilebrequin du moteur thermique durant cette phase en commandant la machine électrique tournante. Ce couple résistant ralenti et donc freine le moteur thermique. Ce freinage est réalisé sans contact mécanique. Plus précisément en cou rt-ci rcuitant une ou plusieu rs phases on crée u n ci rcuit fermé entre une ou plusieu rs phases.

Avantageusement le ou les bobinages du rotor sont alimentés électriquement, c'est-à-di re excités, pou r que le rotor i nducteu r soit

magnétisé et engendre un courant induit dans le circuit fermé comportant au moins un bobinage de phase, des connexions, du câblage, ou des interrupteurs statiques. Ce courant donne lieu à l'apparition de pertes par effet Joule et a l'apparition d'un couple résistant sur l'arbre du rotor.

En d'autres termes le courant induit dans le circuit fermé comporte une partie réactive liée à l'induction du rotor et une partie active liée à la résistance du circuit fermé. La partie réactive et en quadrature avec la force électromotrice qui l'engendre et ne crée pas de couple, tandis que la partie active en phase avec cette force électromotrice et engendre un couple résistant sur l'arbre du rotor.

La machine électrique tournante se comporte comme un ralentisseur électromagnétique pendant la phase d'arrêt du moteur thermique. Dans un mode de réalisation on court-circuite toutes les phases pour obtenir un meilleur résultat et un meilleur rendement.

On peut donc dans tous les cas redémarrer plus rapidement le moteur thermique par exemple suite à un arrêt au feu rouge ou dans les embouteillages. Des courants sont donc générés de manière non conventionnelle dans le corps du stator de la machine pendant cette phase d'arrêt du moteur thermique constituant une phase de freinage par ralentissement du moteur thermique.

Cela est rendu possible car la phase d'arrêt est rendue plus courte en sorte que le corps du stator ne chauffe pas outre mesure.

L'invention tire partie des bobinages des phases et du corps du stator, qui est de préférence en matériau ferromagnétique.

Bien entendu lorsque le rotor de la machine est doté d'aimants on diminue encore ce temps d'arrêt. Tout cela est bénéfique pour le confort du passager.

Selon une autre caractéristique on pilote le ou les bobinages d'excitation du rotor de la machine pendant la phase d'arrêt du moteur thermique.

Grâce à cette caractéristique on peut ajuster et faire varier le courant dans le circuit fermé pour obtenir un meilleur ralentissement et freinage du rotor et donc de l'arbre du rotor de la machine. Ce freinage peut donc être contrôlé et est ainsi optimum. On peut donc filtrer, réduire voir éliminer les vibrations dues aux acyclismes du moteur thermique pendant la phase d'arrêt de celui-ci.

Cela est bénéfique pour le confort du passager et permet de réduire encore les bruits. La machine est dotée de moyens d'alimentation du ou des bobinages d'excitation du rotor.

Ces moyens sont dans un mode de réalisation distincts du régulateur de tension que comporte un alternateur ou un alterno- démarreur de véhicule automobile. Ces moyens d'alimentation peuvent être pilotés par l'unité de contrôle moteur (ECU).

Dans un mode de réalisation sont moyens sont constitués par le régulateur de tension en sorte que l'on tire partie de celui-ci.

Dans un mode de réalisation l'excitation du bobinage d'excitation et le court-circuit d'au moins une phase sont prolongés après l'arrêt du moteur thermique.

Cela à pour éviter que le moteur thermique tourne à l'envers, plus précisément oscille autour de sa position d'équilibre, après son arrêt, notamment lorsqu'il comporte un nombre impair de cylindre.

L'arrêt du moteur est ainsi stable et bien amorti. Dans un mode de réalisation on tire partie du dispositif de redressement de courant, que comporte un alternateur ou un alterno-démarreur.

Ainsi s'agissant d'un alternateur on remplace au moins un élément de redressement de courant du dispositif de redressement de courant par un interrupteur commandable, tels qu'un transistor pilotable du type MOSFET. On monte donc au moins un interrupteur commandable en lieu et place d'un élément de redressement de courant, tel qu'une diode reliée à une ligne d'alimentation électrique

du dispositif de redressement de courant et on rend passant cet interrupteur pendant la phase d'arrêt du moteur thermique pour court-circuiter au moins une phase de la machine.

On associe cet alternateur à un démarreur configuré pour réaliser la fonction « Stop-Start »

Dans un mode de réalisation le dispositif de redressement de courant appartient à une unité électronique de commande et de contrôle comportant un module de gestion configuré pour piloter les interrupteurs pilotés et le démarreur, S'agissant d'un alterno-démarreur on tire partie des interrupteurs pilotables que comporte le dispositif de redressement de l'alterno-démarreur. Ces interrupteurs sont donc commandables. Plus précisément on utilise au moins un de ces interrupteurs pilotables relié à une ligne d'alimentation du dispositif de redressement de courant et on rend passant cet interrupteur pendant la phase d'arrêt du moteur thermique pour court-circuiter au moins une phase de la machine.

Bien entendu en variante on peut remplacer au moins deux éléments de redressements de courant d'un alternateur appartenant à une même ligne d'alimentation du dispositif de redressement par deux interrupteurs commandables ou utiliser au moins deux des interrupteurs pilotables d'un alterno-démarreur appartenant à une à une même ligne d'alimentation du dispositif de redressement

Dans un mode de réalisation on tire partie du module de gestion, que comporte de manière précitée, l'alterno-démarreur pour configurer ledit module afin de réaliser le pilotage du ou des interrupteurs pendant la phase d'arrêt du moteur thermique.

Dans un mode de réalisation le ou les interrupteurs commandables sont des transistors pilotables du type MOSFET. Dans un autre mode de réalisation ces interrupteurs commandables sont des thyristors.

D'une manière générale tout autre composant commandable est envisageable, notamment des transistors bipolaires, IGTB, des relais.

Bien entendu toutes les caractéristiques précitées sont à considérer seule ou en combinaison.

D'autres avantages apparaîtront en référence à la description qui va suivre et aux dessins annexés.

Brève description des dessins

- la figure 1 est une vue schématique d'un alterno-démarreur pour véhicule automobile à moteur thermique de l'art antérieur, dont le module de gestion est configuré pour, selon un premier mode de réalisation de l'invention, gérer un court-circuit d'au moins une phase de l'alterno-démarreur pendant la phase d'arrêt du moteur thermique ;

- la figure 2 est une vue en coupe simplifiée du carter portant le stator et le rotor de l'alterno-démarreur de la figure 1 ;

- la figure 3 est un diagramme comparatif entre l'art antérieur et la présente invention; avec en coordonnée la vitesse de rotation du rotor de la machine électrique tournante pendant la phase de freinage et en abscisse le temps ; - la figure 4 est un diagramme avec en ordonnée le taux du rapport cyclique d'excitation du ou des bobinages d'excitation du rotor de la machine électrique tournante et en abscisse le temps ;

-les figures 5 à 7 sont des vues analogues à la figure 1 respectivement pour un second, un troisième et un quatrième mode de réalisation de l'invention.

Description d'exemples de réalisations de l'invention

Dans la description, qui va suivre, les éléments identiques ou similaires seront affectés des mêmes signes de référence.

La courbe G de la figure 3 est représentative de ce qui se passe durant la phase d'arrêt d'un moteur thermique du véhicule automobile. En ordonnée on a représenté la vitesse de rotation V en tours par minute (rpm) de l'arbre 14 du rotor 4 de l'alterno- démarreur 1 et en abscisse le temps t.

La vitesse de rotation de l'arbre 14 est représentative de celle du moteur thermique du véhicule, plus précisément de celle de son vilebrequin. En effet le dispositif de transmission 20, 21, 40 à courroie présente un rapport de transmission d'environ 2, 5 à 3.

Dans cette figure 3 on voit que le régime de ralenti du moteur thermique correspond globalement à un régime de ralenti de 1500 rpm.

La phase d'arrêt du moteur thermique, par exemple à un feu rouge ou dans les embouteillages, commence globalement au point H et se termine au point I, soit une durée globalement de 600 millisecondes (ms). II est donc souhaitable de diminuer ce temps.

Pour ce faire il est proposé un procédé de freinage, à l'aide d'une machine électrique tournante polyphasée reliée au moteur thermique. Selon ce procédé on court-circuite au moins une phase de la machine électrique tournante pendant la phase d'arrêt du moteur thermique.

La machine électrique tournante est équipée de moyens de court-circuit pour court-circuiter au moins une de ses phases pendant la phase d'arrêt du moteur thermique.

Dans le mode de réalisation de la figure 1 la machine électrique tournante est, de manière précitée, un alterno-démarreur et la courbe K de la figure 3 est la courbe obtenue selon ce premier mode de réalisation.

Ainsi en se reportant à la courbe K selon l'invention on voit que l'on diminue par deux le temps d'arrêt (300ms).

Dans ce mode de réalisation de la figure 1 on court-circuite toutes les phases de la machine et le module de gestion 9 est configuré en conséquence. Plus précisément il présente un circuit

100 destiné, lorsque l'on est en mode démarreur, c'est-à-dire lorsque les transistors 7' «high side » sont pilotables, à rendre passant, lors de la phase d'arrêt du moteur thermique, ces transistors 7', qui alors sont tous reliés, d'une part à l'une des phases et d'autre part, à la lignes positive 83.

Le circuit 100 agit sur les grilles des transistors 7' qui appartiennent tous à la ligne positive 83 du fait qu'ils sont reliés à celle-ci.

Il agit sur ici sur les signaux A', B', C des grilles pour rendre passant les transistors 7'.

Le circuit 100 est activé lors de cette phase d'arrêt et reçoit une information à cet effet. Cette information vient par exemple de la ligne ECU et de l'unité de contrôle moteur. On peut également prendre en compte la position de la boîte de vitesses -position point mort- et de la position de la pédale de débrayage -action sur la pédale relâchée. On peut également prendre en compte la position de la pédale de frein. Tout dépend de la stratégie de la fonction «Stop-Start »

Le pilotage en tout ou rien de ces transistors 7' est inhibé lors de cette phase d'arrêt. Le circuit 100 et les transistors 7' font donc partie des moyens de court-circuit.

Bien entendu on peut faire l'inverse et rendre passant, lors de cette phase d'arrêt, tous les transistors 7 « low side » reliés à la ligne négative 84, c'est-à-dire appartenant à celle-ci. On fait travailler, lors de cette phase d'arrêt, l'alterno- démarreur comme un ralentisseur électromagnétique.

Plus précisément dans ce mode de réalisation durant la phase d'arrêt du moteur thermique le ou les bobinages 41 du rotor 4

inducteur sont excités, c'est à dire alimentés électriquement. Le rotor est donc magnétisé en sorte que des courants induits naissent dans les bobinages 5 des phases portées par corps 1 8, ici en matière ferromagnétique, du stator 16 de la figure 2. Un circuit fermé entre les phases existe du fait que chaque bobinage 5 est relié électriquement ici à la ligne 83. Ce circuit fermé comporte un circuit élémentaire fermé pour chaque phase, ce circuit élémentaire comportant le bobinage de phase, les connexions électriques, le câblage et le transistors MOSFET concerné rendu passant.

Il y a création de courants dans les bobinages 5 des phases avec apparition de pertes par effet Joule. Cette dissipation de puissance par pertes à effet Joule implique, en vertu de la conservation de l'énergie, qu'une puissance identique soit absorbée au niveau du rotor inducteur par l'apparition d'un couple résistant sur l'arbre 14 de rotor de la machine électrique tournante.

L'arbre 14 du rotor 4 est donc ralenti du fait de la création d'un couple résistant qui s'oppose à la rotation de l'arbre 14. Le moteur thermique est, via le dispositif de transmission 20, 21 et 40, ainsi ralenti et freiné sans contact mécanique.

Lors de cette phase d'arrêt du moteur thermique on alimente électriquement le ou les bobinages d'excitation 41 du rotor 4 par la ligne d'excitation EXC reliée au régulateur de tension intégré dans ce cas au module 9.

Le régulateur de tension appartient donc à des moyens d'alimentation, ici du bobinage 41 de la figure 2.

Cela est réalisé dans un mode de réalisation en alimentant électriquement le ou les bobinages 41 à courant constant pour créer des courants induits dans les phases du stator, plus précisément dans les bobinages 5 de celles-ci.

Dans un autre mode de réalisation, celui de la figure 4, on module ce courant en alimentant électriquement de manière pilotée

le ou les bobinages 41. Dans ce mode de réalisation on pilote le ou les bobinages 41. en alimentant ceux-ci en courant par l'intermédiaire du régulateur de tension en mode impulsions, du type à modulation de largeur d'impulsions ou « Puise Width Modulation » (PWM en Français) ; le régulateur étant piloté par exemple par un microcontrôleur appartenant au module de » gestion 9.

On fait varier le rapport cyclique comme visible à la figure 4, le rapport cyclique T en ordonnée en fonction du nombre de tours par minute (rpm) de l'arbre 14 en abscisse. On obtient la courbe L ; la phase d'arrêt du moteur thermique et de l'alterno-démarreur ayant lieu entre les points P et Q.

Le rapport cyclique croît à partir du point P jusqu'au point R.

Puis il reste maximum (environ 80%) jusqu'au point Q.

Ensuite il décroît, puis reste stable et cela au-delà de l'arrêt du point Q, qui correspond à l'arrêt du moteur thermique.

En variante, par exemple vers 500 rpm, on aurait pu faire décroître ce rapport cyclique comme visible en pointillés (courbe S) à la figure 4. Cette solution est moins satisfaisante car au point Q le moteur thermique peut être l'objet d'un mouvement en sens inverse, plus précisément l'objet d'oscillations autour de sa position d'équilibre notamment suite à un problème d'injection de carburant.

En maintenant le pilotage du ou des bobinages 41 ainsi que le court-circuit, et donc en maintenant un rapport cyclique, on évite ce problème. L'arrêt du moteur thermique est donc prolongé.

En outre on prémagnétise le rotor 41 ce qui prépare la machine électrique pour un redémarrage plus rapide.

En faisant varier l'alimentation en courant dans le bobinage 41, c'est-à-dire en pilotant celui-ci on peut amortir de manière appropriée les vibrations et on réduit les bruits ce qui permet d'améliorer encore le confort des occupants du véhicule lors d'une période de « Stop-Start ».

En effet en se reportant à la figure 3, et en comparant les courbes G et K, on voit que la courbe G présente des bosses dues aux mouvements des pistons du moteur thermique lorsque celui-ci s'arrête. Le moteur thermique est alors l'objet de phénomènes d'acyclismes.

La courbe K selon l'invention permet de minimiser ces phénomènes, les bosses étant fortement diminuées.

En pilotant le ou les bobinages d'excitation 41 on ajuste et on fait varier les courants induits du circuit fermé pour mieux amortir les phénomènes de vibration, augmenter encore le confort des passagers du véhicule lors d'un arrêt et d'un redémarrage (Stop- Start ) du véhicule et réduire encore plus les bruits. On obtient un freinage optimum du moteur thermique par ralentissement de l'arbre 14. Cela est favorable également pour la réduction du temps d'arrêt du moteur thermique.

On contrôle mieux le ralentissement et le freinage du moteur thermique et ce en faisant travailler l'alterno-démarreur de manière non conventionnelle comme un ralentisseur électromagnétique. Après l'arrêt, ici prolongé, du moteur thermique l'alterno- démarreur peut, dans un autre mode de réalisation, travailler en mode démarreur pour bien positionner les pistons du moteur thermique en vue d'un meilleur redémarrage et ce d'autant plus que le rotor est déjà prémagnétisé. Bien entendu la courbe L dépend des applications et du nombre de pistons de celui-ci.

En variante l'alterno-démarreur est associé à un démarreur complémentaire notamment pour un démarrage à froid du moteur thermique comme décrit dans le document WO 01/11231. Pour plus de précisions on se reportera à ce document notamment à la figure 1 de celui-ci. Dans ce cas un ou plusieurs capteurs de température sont reliés au module 9, ainsi que des moyens de détection pour

détecter une absence de démarrage ; le dit module comportant des moyens de comparaison.

Dans un mode de réalisation l'une des séries de transistor 7- 7' peut être remplacée par des diodes 60 comme visible à la figure 5.

Dans cette figure 5 on a, selon un second mode de réalisation de l'invention, remplacé tous les transistors «low side » reliés à la ligne négative 84 par des diodes 60. Ces diodes sont non pilotables contrairement aux transistors 7-7'. En variante on peut faire l'inverse et remplacer tous les transistors «high side » reliés à la ligne positive 83 par des diodes

Dans ce cas on est en présence d'un simple alternateur associé à un démarreur 25 permettant de faire redémarrer le moteur thermique. Le contacteur 23 du démarreur 25 est alors relié au module 9 à la faveur d'une ligne D. On voit en 27 une partie de la couronne de démarrage et en 200 un circuit de pilotage des grilles

A', B', C des grilles des transistors 7' « high side » dans cet exemple de réalisation. Ce dispositif reçoit des informations en provenance de l'unité de contrôle moteur via la ligne ECU II peut recevoir également des informations en provenance des capteurs

11.

Le circuit 200 appartient aux moyens de court-circuit ainsi que les transistors 7'. Le module 9 pilote également le démarreur 25, configuré en conséquence.

De manière précitée le nombre d'interrupteurs rendus passant lors de la phase d'arrêt du moteur thermique est dans un mode de réalisation inférieur au nombre de phases comme montré dans le troisième mode de réalisation de l'invention de la figure 6, dans laquelle seulement deux transistors 7' sont prévus ; l'autre transistor de la figure 5 étant remplacé par une diode 60'.

La machine électrique tournante peut donc être un alternateur travaillant comme un ralentisseur électromagnétique

pendant la phase d'arrêt du moteur thermique pour ralentir l'arbre 14 et freiner le moteur thermique sans contact mécanique.

Le circuit 300 des moyens de court-circuit est simplifié puisqu'il commande que deux grilles. En variante selon un quatrième mode de réalisation de l'invention, les interrupteurs des moyens de court circuit peuvent être implantés à l'extérieur du dispositif de redressement de courant 8. I ls peuvent, comme représenté à la figure 7, être montés dans un module 2' proche des sorties des bobinages 5 des phases et être commandé par un circuit 400 appartenant au module 9. En variante le circuit 400 est distinct du module 9 et est commandé par exemple par l'unit é de contrôle moteur.

Le module 2' est doté par exemple de transistors du type MOSFET pour court-circuiter au moins une phase, ainsi que de deux lignes d'alimentation électrique comme l'unité 2.

Bien entendu dans ces modes de réalisation, les transistors du type MOSFET, qui sont des interrupteurs statiques de puissance pilotables et commandables, peuvent être remplacés par des thyristors ou tout autre interrupteur commandable, tel qu'un relais.

Bien entendu la présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits.

Ainsi, de manière précitée, le dispositif de redressement de courant 8 de l'alterno-démarreur ou de l'alternateur peut comporter plus de trois bras ou branche 81 , par exemple cinq, six ou sept bras.

Chaque transistor de puissance 7-7' est dans un mode de réalisation constitué par un ensemble de transistors montés en parallèle pour réduire les échauffements.

L'alterno-démarreur ou l'alternateur dans un mode de réalisation est refroidit au moins en partie par eau comme décrit par exemple dans le document FR 2 835 978.

Les transistors 7-7' du type MOSFET du dispositif 8 sont en variante placés sur des traces électriquement conductrices montées à isolation électrique sur une mezzanine agencée au-dessus du palier arrière de l'alterno-démarreur comme dans le document WO 2004/040738. L'une des traces peut porter au moins deux transistors pilotables et l'autre des traces des diodes pour obtenir le montage de la figure 5.

Le dispositif 8 peut comporter plusieurs modules montés sur le palier arrière de l'alterno-démarreur comme divulgué dans le document FR 2 886 477.

Les dispositifs de pilotage (les drivers) peuvent appartenir aux modules précités.

Ainsi le module 9, dans une variante est porté en partie par le palier arrière de l'alterno-démarreur et en partie déporté par rapport à celui-ci.

En variante, comme indiqué dans le document WO 01 //69762, l'unité électronique 2 est portée par la périphérie externe du carter de l'alterno-démarreur.

A la lumière de ce document WO 01 //69762, le régulateur de tension peut être porté par le palier arrière de l'alterno-démarreur en étant ainsi déporté par rapport au reste du module 9 et relié audit module.

L'unité électronique 2 peut être déportée et appartenir à un couvercle de fermeture d'un bac de réception d'unités de stockage d'énergie, tels que des batteries ou des « supercondensateurs » ou Ultra-capacités comme d écrit dans le document WO 2006/100391 .

Les poulies 20, 21 et la courroie 40 peuvent être remplacées par un autre dispositif de transmission de mouvement comportant par exemple des roues dentées et au moins une chaîne ou par des engrenages.

L'alterno-démarreur au lieu d'être déporté peut être du type intégré en étant monté de manière adjacente à au moins un embrayage intervenant entre la sortie du vilebrequin du moteur

thermique et l'arbre d'entrée d'une transmission de mouvement, telle qu'une boîte de vitesses, comme décrit par exemple dans le document WO 00/06897.

Cet alterno-démarreur peut être monté en amont ou en variante en aval du ou des embrayages. Par exemple l'alterno- démarreur peut agir sur l'un des arbres de la boîte de vitesses.

Dans tous les cas l'alterno-démarreur est relié au vilebrequin du moteur thermique.

Les capteurs 11 ou le résolveur sont en variante déportés par rapport à l'alterno-démarreur.

On, peut ainsi en variante mesurer directement la position ou la vitesse de rotation du vilebrequin du moteur thermique et utiliser des capteurs de position déjà présent sur le véhicule. Bien entendu le nombre de fonctions gérées par le module 9 dépend des applications et notamment de la puissance de l'alterno- démarreur.

Ce module 9 peut donc réaliser un nombre de fonctions moindre, par exemple il peut ne pas réaliser la fonction « Boost » ou la fonction récupération d'énergie et être simplifié, ainsi que le dispositif 8.

Bien entendu l'alterno-démarreur ou l'alternateur peuvent être du type sans balais, le bobinage d'excitation étant dans ce cas fixe en sorte que l'on supprime les balais et les bagues collectrices. La commande des transistors 7-7' peut être réalisée, de manière précitée, comme dans le document FR-A- 2745445 ou en variante par une commande à largeur d'impulsions comme décrit dans le document WO 2005/109624 auquel on se reportera.

Grâce à l'invention, pendant la phase d'arrêt du moteur thermique, on diminue le temps d'arrêt du moteur thermique, ainsi que les bruits et les phénomènes de vibrations.

Le confort du ou des passagers est ainsi accru.

On notera que le couple résistant, et donc le freinage, est globalement proportionnel au courant d'excitation du ou des bobinages d'excitation du rotor en sorte que ce couple résistant peut être ajusté de manière précitée. Toute l'énergie est dissipée dans la machine ce qui permet d'obtenir un couple résistant élevé sans réinjecter de l'énergie dans la batterie.

Seul au moins un des transistors d'une des séries des transistors 7-7' est passant en sorte que l'on ne risque pas de réaliser un mouvement du rotor et que cela ne pose pas de problème de sécurité.

Le nombre de phases court-circuitées dépend des applications. On peut court-circuiter une, au moins deux phases ou toutes les phases.