FR2966654A1

FR2966654A1 - Method for managing electric power priority between e.g. reversible alternator of thermal engine and e.g. electric park braking system of e.g. electric vehicle, involves considering electric power need by engine control unit

Info

Publication number: FR2966654A1
Application number: FR1058668A
Authority: FR
Inventors: Jean-Emmanuel Guy
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2010-10-22
Filing date: 2010-10-22
Publication date: 2012-04-27
Anticipated expiration: 2030-10-22
Also published as: FR2966654B1

Abstract

The method involves emitting signal (30), and specifying electric power need or absence of electric power need of a system e.g. electric park braking system, by a non-synchronized control unit (UCF) toward an engine control unit (CMM). The electric power need is considered by the engine control unit based on temporal arriving order of the engine control unit. A waiting time is started at the level of the non-synchronized control unit, when the need is emitted by the non-synchronized control unit.

Description

PROCEDE DE GESTION DE LA PRIORITE ENTRE DEUX CONSOMMATEURS ELECTRIQUES ALIMENTES PAR UNE MEME SOURCE [0001 La présente invention concerne un procédé de traitement de la 5 priorité entre deux demandes de puissance électrique concomitantes qui ne peuvent pas être satisfaites simultanément. [0002] Les équipements électriques sont de plus en plus nombreux sur les véhicules automobiles et sont souvent de grands consommateurs d'énergie électrique. C'est le cas par exemple des véhicules hybrides et des véhicules 10 équipés d'un système d'arrêt et de redémarrage automatique du moteur thermique. Si deux ou plusieurs équipements électriques consomment simultanément de l'énergie, la puissance de la batterie risque d'être insuffisante. Lesdits équipements ne pourraient alors pas fonctionner et, de plus, des équipements de bord pourraient être endommagés du fait de la 15 chute de tension aux bornes de la batterie. Ajouter une source d'énergie, en plus de la batterie habituelle, coûte cher et il est préférable de gérer l'ordre d'accès, et donc la priorité, des consommateurs électriques à la source d'énergie électrique. Le problème se pose de façon aiguë pour les véhicules équipés d'un système d'arrêt et de redémarrage automatique du moteur. En 20 effet, l'organe de démarrage (démarreur classique ou alternateur réversible) est souvent sollicité et il nécessite une puissance électrique relativement importante que la batterie se doit de fournir, sous peine de ne pas pouvoir redémarrer. L'invention propose un procédé permettant de gérer la priorité d'accès à la source de puissance électrique du véhicule, d'une part par 25 l'organe de démarrage d'un système d'arrêt et de redémarrage automatique d'un véhicule et, d'autre part, par un autre consommateur électrique du véhicule. [0003] Le brevet US 6,301,528 B1 décrit une méthode pour contrôler les organes électriques d'un véhicule basée sur une priorité préétablie. Cette méthode n'arbitre pas les besoins électriques de façon temporelle fine, par exemple lorsque deux besoins arrivent simultanément. [0004] La présente invention permet de déterminer une priorité entre deux besoins de consommateurs électriques qui peuvent arriver en même temps, 5 l'un desdits besoins étant le redémarrage du moteur thermique d'un véhicule. [0005] De façon plus précise, l'invention concerne un procédé de gestion de la priorité entre un premier et un deuxième systèmes alimentés en puissance électrique par une même source et qui peuvent avoir des besoins concomitants en puissance électrique qui ne peuvent pas être satisfaits 10 simultanément, le premier desdits systèmes étant constitué par les moyens de redémarrage du moteur thermique d'un véhicule muni d'un système d'arrêt et de redémarrage automatique dudit moteur et étant contrôlé par une première unité de contrôle moteur, le deuxième desdits systèmes étant contrôlé par une deuxième unité de contrôle non synchronisée avec ladite 15 première unité de contrôle. [0006] Selon l'invention : - ladite deuxième unité de contrôle émet régulièrement vers ladite première unité un signal spécifiant le besoin ou l'absence de besoin de puissance électrique dudit deuxième système, et 20 - les besoins exprimés par lesdites unités de contrôle sont pris en compte par ladite première unité de contrôle selon leur ordre temporel d'arrivée à ladite première unité de contrôle. [0007] Selon un mode de mise en oeuvre préféré : - ledit premier système est déclaré prioritaire en déclarant que l'ordre 25 temporel des signaux reçus par les deux systèmes est l'ordre d'arrivée desdits signaux audit premier système. - lorsqu'un besoin est émis par ladite deuxième unité de contrôle, une temporisation d'attente est déclenchée au niveau de ladite deuxième unité. Ladite temporisation peut, au minimum, être égale au temps d'aller- retour d'un signal entre lesdites unités de contrôle, plus le temps de traitement du signal. Ladite temporisation peut par exemple être au minimum égale à environ 30 ms. - ledit deuxième système peut être choisi, par exemple, parmi les systèmes suivants: le desserrage du frein électrique de stationnement du véhicule, le contrôle de changement de rapport de boite de vitesses automatique, le chauffage électrique de l'habitacle et la régulation de l'assiette du véhicule. [0008] Selon un mode de réalisation préféré, la première unité de contrôle émet régulièrement vers la deuxième unité un signal spécifiant la consommation ou l'absence de consommation de puissance électrique du premier système, et en fin de temporisation, la réalisation par la deuxième unité de son besoin est conditionnée par l'absence de consommation par la première unité. [0009] D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description qui suit d'un mode de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés et sur lesquels : - la figure 1 illustre le procédé de l'invention dans le cas où une 20 demande de redémarrage arrive en premier au contrôleur moteur CMM, - la figure 2 illustre le procédé de l'invention dans le cas où une demande de desserrage de frein arrive en premier au contrôleur moteur CMM, et - les figures 3 et 4 montrent en détails les premières étapes du 25 procédé illustré sur les figures respectivement 1 et 2. [oolo] Les dessins annexés pourront non seulement servir à compléter l'invention, mais aussi contribuer à sa définition, le cas échéant. [0011] De façon générale, l'invention s'applique à la gestion de la priorité d'alimentation en puissance électrique entre un premier et un deuxième systèmes alimentés tous deux par la même source d'énergie électrique, laquelle n'est pas suffisamment puissante pour alimenter simultanément les deux systèmes. Ledit premier système est l'organe de redémarrage du moteur thermique, cet organe pouvant être un démarreur classique ou un alternateur réversible. [0012] Le mode de réalisation décrit ci-après concerne plus particulièrement la gestion de priorité entre un organe de redémarrage du moteur thermique d'un véhicule muni d'un système d'arrêt et de redémarrage automatique du moteur et un système de frein de stationnement électrique équipant le véhicule. Ce deuxième système pourrait être également, mais non limitativement, le système de contrôle de changement de rapport d'une boite de vitesses automatique, le chauffage électrique de l'habitacle ou encore la régulation de l'assiette du véhicule. [0013] L'organe de redémarrage est commandé par une unité de contrôle 15 moteur CMM et le système de frein de stationnement est contrôlé par une unité de contrôle de frein UCF. [0014] L'organe de démarrage et le système de frein sont alimentés par la même source d'énergie électrique, à savoir la batterie du véhicule. [0015] Sur la figure 1, l'axe t représente le temps t. Au départ, on suppose 20 que l'unité de contrôle de frein UCF (désigné par la suite plus simplement "contrôleur UCF") n'a pas besoin (10) de déclencher le fonctionnement du système de freinage. Le contrôleur UCF envoie alors à l'unité de contrôle moteur CMM (désigné par la suite "contrôleur CMM") un signal 11 d'inhibition de redémarrage = Faux. Peu de temps après avoir reçu ce signal, il existe un 25 besoin de redémarrer le moteur, ce besoin étant prioritaire par rapport aux besoins du système de frein. En d'autres termes, ce qui compte pour la détermination de la priorité des signaux, ce sont les temps d'arrivée ou d'émission des signaux par le contrôleur CMM et donc les événements vus chronologiquement par le contrôleur CMM. Il se peut donc, comme dans l'exemple décrit, qu'un besoin soit émis par le contrôleur UCF chronologiquement avant la manifestation d'un besoin au niveau du contrôleur CMM, mais que ce dernier soit pris en compte avant si le besoin du contrôleur UCF arrive au contrôleur CMM après la manifestation du besoin de redémarrage. [0016] Le contrôleur CMM envoie au système de redémarrage un signal 12 de Volonté de redémarrage = Vrai puisque le moteur doit être redémarré. Entre les signaux 11 et 12 (d'un point de vue temporel), très peu de temps après l'émission du signal 11, il existe un besoin de desserrage du frein de stationnement; le contrôleur UCF envoie alors un signal 13 de besoin de desserrage = Vrai. Ce signal déclenche une temporisation systématique d'attente 14 qui correspond au minimum au temps d'un aller-retour d'un signal du contrôleur UCF vers le contrôleur CMM, auquel s'ajoute le temps de traitement du signal par le contrôleur CMM. A la fin de cette temporisation 14, l'état du système de démarrage envoyé par le contrôleur CMM au contrôleur UCF est examiné: si on se trouve en phase de redémarrage, il y a interdiction de desserrage du frein (flèche 15) et on attend la fin 17 du redémarrage pour desserrer le frein (flèche 18). La durée de la temporisation est égale ou supérieure au temps pour un signal d'aller de UCF à CMM (par exemple environ 10 ms) + le temps pour un signal d'aller de CMM à UCF (environ 10 ms par exemple) + le temps nécessaire au contrôleur CMM pour traiter le signal (par exemple environ 10 ms) . La durée de la temporisation peut donc être, à titre d'exemple non limitatif, égale ou supérieure à environ 30 ms. [0017] La figure 3 illustre le détail de l'initialisation du procédé avec le déclenchement de la priorité du redémarrage. Au commencement, il n'existe pas de besoin de desserrage du frein de stationnement. Le contrôleur UCF envoie régulièrement (par exemple toutes les 10 ms) un signal 30 au contrôleur CMM de besoin de desserrage = Faux, jusqu'à ce qu'un besoin 31 de desserrage se manifeste. Un signal 32 est alors envoyé au contrôleur CMM. Cependant, peu de temps avant, du point de vue du contrôleur CMM, s'est manifesté un besoin 33 de redémarrage. Du point de vue du contrôleur CMM, le besoin de redémarrer 33 s'est manifesté avant le besoin de desserrage 31. Le besoin 33 est donc prioritaire par rapport au besoin 31, bien que ce dernier existait temporellement avant le besoin 33. A partir de 33, se déclenche alors une phase 34 de redémarrage en cours qui interdit le desserrage du frein (35) jusqu'à la fin de la phase de redémarrage 34. Le contrôleur CMM avertit le contrôleur UCF de la période de redémarrage en envoyant périodiquement (par exemple toutes les 10 ms) un signal 36 d'inhibition de redémarrage = Faux. Le besoin de desserrage 31 déclenche une temporisation d'attente 37 qui dure le temps d'un aller-retour d'un signal du contrôleur UCF vers le contrôleur CMM, plus le temps de traitement du signal. Pendant ce temps d'attente, le desserrage du frein ne peut pas être autorisé. [0018] La figure 2 illustre la synchronisation entre le redémarrage et le desserrage du frein lorsqu'une demande de desserrage 20 arrive en premier. Le contrôleur UCF envoie alors au contrôleur CMM un signal 21 d'inhibition de redémarrage = Vrai. Ce signal est traité par le contrôleur CMM, lequel envoie ensuite au contrôleur UCF un signal 22 pour autoriser le desserrage du frein. Entre l'émission du besoin 20 de desserrage du frein et l'arrivée de l'autorisation (signal 22) au contrôleur UCF s'est écoulé une temporisation d'attente 23. Cette temporisation est égale au minimum, comme précédemment, à un aller-retour du signal, plus le temps de traitement du signal. A titre d'exemple non limitatif, cette temporisation peut être égale au minimum à 30 ms. Le desserrage du frein s'effectue alors pendant l'intervalle de temps 24. A la fin de la période de desserrage, le contrôleur UCF envoie au contrôleur CMM un signal 25 d'inhibition de redémarrage = Faux. Après avoir reçu ce signal 25, le contrôleur CMM autorise le redémarrage (26) si le besoin se manifeste. Entre l'arrivée au contrôleur CMM du signal 21 d'inhibition de redémarrer = Vrai et le signal 25 d'inhibition de redémarrer = Faux, le contrôleur CMM interdit le redémarrage (intervalle de temps 27). [0019] La figure 4 illustre en détails l'initialisation du processus dans le cas du déclenchement de la priorité du desserrage du frein de stationnement électrique (cas de la figure 2). Le besoin 40 de desserrage = Vrai, sous forme d'un signal 41, est envoyé par le contrôleur UCF au contrôleur CMM, avant qu'un besoin de redémarrage lui soit parvenu. Le contrôleur CMM envoie alors un signal 42 d'inhibition de redémarrage = Vrai au contrôleur UCF et l'émission du signal 41 déclenche une temporisation d'attente 43, jusqu'à l'arrivée du signal 42 au contrôleur UCF. Le desserrage du frein s'effectue après, pendant la période 44. Le contrôleur CMM interdit le redémarrage du moteur pendant la période 45 s'étendant du traitement du signal 41 par le contrôleur CMM jusqu'à la fin de la période de desserrage du frein 44. [0020] La présente invention permet de garantir que les deux systèmes gros consommateurs d'énergie électrique ne seront pas activés en même temps, évitant ainsi la perte d'équipements de bord pour cause de sous alimentation électrique, telle qu'une sous-tension. [0021] D'autres modes de réalisation que celui décrit et représenté peuvent être conçus par l'homme du métier sans sortir du cadre de la présente invention. Ainsi, le mode de mise en oeuvre décrit donne la priorité au redémarrage du moteur thermique mais la priorité pourrait bien entendu être donnée à d'autres systèmes. The present invention relates to a method of treating the priority between two concomitant electrical power demands that can not be satisfied at the same time. BACKGROUND OF THE INVENTION Electrical equipment is increasingly numerous on motor vehicles and are often large consumers of electrical energy. This is the case, for example, with hybrid vehicles and vehicles equipped with a system for stopping and automatically restarting the engine. If two or more electrical equipment consumes power simultaneously, the battery power may be insufficient. Such equipment could not then operate and, in addition, on-board equipment could be damaged due to the voltage drop across the battery. Adding a power source, in addition to the usual battery, is expensive and it is better to manage the access order, and therefore the priority, from electrical consumers to the source of electrical energy. The problem is acute for vehicles equipped with a system for stopping and restarting the engine automatically. Indeed, the starting member (conventional starter or reversible alternator) is often solicited and it requires a relatively large electric power that the battery must provide, otherwise it can not be restarted. The invention proposes a method making it possible to manage the priority of access to the electrical power source of the vehicle, on the one hand by the starting device of a system for stopping and automatically restarting a vehicle and on the other hand, by another electrical consumer of the vehicle. US Patent 6,301,528 B1 discloses a method for controlling the electrical components of a vehicle based on a pre-established priority. This method does not absorb the electrical needs in a fine temporal way, for example when two needs arrive simultaneously. The present invention makes it possible to determine a priority between two needs of electrical consumers that can arrive at the same time, one of the said needs being the restart of the thermal engine of a vehicle. More specifically, the invention relates to a method for managing the priority between a first and a second system supplied with electrical power by the same source and which may have concomitant electrical power requirements that can not be satisfied. Simultaneously, the first of said systems being constituted by the restarting means of the engine of a vehicle equipped with a system for stopping and automatic restarting of said engine and being controlled by a first engine control unit, the second of said systems being controlled by a second control unit not synchronized with said first control unit. According to the invention: said second control unit regularly transmits to said first unit a signal specifying the need or lack of need for the electrical power of said second system, and the requirements expressed by said control units are taken into account by said first control unit according to their temporal order of arrival at said first control unit. [0007] According to a preferred embodiment: said first system is declared a priority by declaring that the temporal order of the signals received by the two systems is the order of arrival of said signals to said first system. when a need is emitted by said second control unit, a waiting delay is triggered at said second unit. Said timer can, at a minimum, be equal to the round trip time of a signal between said control units, plus the signal processing time. Said time delay may for example be at least equal to about 30 ms. said second system may be chosen, for example, from the following systems: the loosening of the electric parking brake of the vehicle, the control of gear change of automatic gearbox, the electric heating of the passenger compartment and the regulation of the plate of the vehicle. According to a preferred embodiment, the first control unit regularly sends to the second unit a signal specifying the consumption or absence of power consumption of the first system, and at the end of the delay, the realization by the second unity of his need is conditioned by the absence of consumption by the first unit. Other advantages and features of the invention will become apparent from the following description of an embodiment of the invention, given by way of non-limiting example, with reference to the accompanying drawings and in which: FIG. 1 illustrates the method of the invention in the case where a restart request first arrives at the motor controller CMM; FIG. 2 illustrates the method of the invention in the case where a brake release request arrives; firstly to the motor controller CMM, and - Figures 3 and 4 show in detail the first steps of the method illustrated in Figures 1 and 2 respectively. [oolo] The accompanying drawings may serve not only to complete the invention, but also contribute to its definition, as appropriate. In general, the invention applies to the management of the power supply priority between a first and a second system both powered by the same source of electrical energy, which is not sufficient powerful to feed both systems simultaneously. Said first system is the restarting member of the heat engine, this member may be a conventional starter or a reversible alternator. The embodiment described below relates more particularly to the priority management between a restarting member of the engine of a vehicle equipped with a system for stopping and automatic restart of the engine and a brake system. electric parking equipping the vehicle. This second system could also be, but not limited to, the shift control system of an automatic gearbox, the electric heating of the passenger compartment or the regulation of the attitude of the vehicle. The restarting member is controlled by a motor control unit CMM and the parking brake system is controlled by a UCF brake control unit. The starting member and the brake system are powered by the same source of electrical energy, namely the battery of the vehicle. In Figure 1, the axis t represents the time t. Initially, it is assumed that the UCF brake control unit (hereinafter more simply referred to as the "UCF controller") does not need (10) to trigger the operation of the braking system. The controller UCF then sends the motor control unit CMM (hereinafter referred to as "CMM controller") a restart inhibit signal 11 = False. Shortly after receiving this signal, there is a need to restart the engine, this need being given priority over the needs of the brake system. In other words, what counts for the determination of the priority of the signals are the arrival or emission times of the signals by the CMM and thus the events seen chronologically by the CMM controller. It is therefore possible, as in the example described, that a need is emitted by the controller UCF chronologically before the manifestation of a need at the level of the CMM controller, but that the latter is taken into account before if the need of the controller UCF arrives at the CMM after the manifestation of the need to restart. The CMM controller sends the restart system a signal 12 of Willing restart = True since the engine must be restarted. Between the signals 11 and 12 (from a temporal point of view), very shortly after the transmission of the signal 11, there is a need to release the parking brake; the UCF controller then sends a signal 13 need loosening = True. This signal triggers a systematic waiting delay 14 which corresponds at least to the time of a round trip signal from the UCF controller to the CMM controller, to which is added the signal processing time by the CMM controller. At the end of this delay 14, the state of the starting system sent by the CMM controller to the UCF controller is examined: if it is in the restart phase, there is a prohibition of release of the brake (arrow 15) and is expected the end 17 of the restart to release the brake (arrow 18). The duration of the delay is equal to or greater than the time for a go signal from UCF to CMM (for example about 10 ms) + the time for a go signal from CMM to UCF (about 10 ms for example) + the time required for the CMM controller to process the signal (for example, about 10 ms). The duration of the delay can therefore be, by way of non-limiting example, equal to or greater than approximately 30 ms. Figure 3 illustrates the details of the initialization of the method with the triggering of the restart priority. Initially, there is no need to release the parking brake. The UCF controller sends regularly (e.g. every 10 ms) a signal to the CMM of looseness = False, until a need for loosening occurs. A signal 32 is then sent to the CMM. However, shortly before, from the point of view of the CMM controller, there has been a need for a restart. From the point of view of the CMM controller, the need to restart 33 has manifested itself before the need for loosening 31. The need 33 is therefore priority over the need 31, although the latter existed temporally before the need 33. From 33, then triggers a restart phase 34 in progress which prohibits the release of the brake (35) until the end of the restart phase 34. The CMM controller warns the UCF controller of the restart period by sending periodically (by example every 10 ms) a restart inhibit signal 36 = False. The loosening requirement 31 triggers a wait timer 37 that lasts a round of a signal from the UCF controller to the CMM, plus the signal processing time. During this waiting time, the release of the brake can not be allowed. FIG. 2 illustrates the synchronization between the restart and the release of the brake when a release request 20 arrives first. The controller UCF then sends the CMM controller a signal 21 for inhibiting restart = True. This signal is processed by the CMM controller, which then sends the UCF controller a signal 22 to allow the release of the brake. Between the release of the brake release requirement 20 and the arrival of the authorization (signal 22) to the UCF controller has elapsed a waiting delay 23. This delay is equal to the minimum, as before, to a one-way delay. -back of the signal, plus the signal processing time. By way of nonlimiting example, this delay can be at least 30 ms. The release of the brake then takes place during the time interval 24. At the end of the loosening period, the controller UCF sends the CMM a restart inhibit signal = false. After receiving this signal 25, the CMM controller authorizes the restart (26) if the need arises. Between the arrival at the CMM of the restart inhibit signal 21 = true and the inhibit signal to restart = false, the CMM controller prohibits restarting (time slot 27). Figure 4 illustrates in detail the initialization of the process in the case of triggering the priority of the release of the electric parking brake (case of Figure 2). The need for release = True, in the form of a signal 41, is sent by the controller UCF to the CMM controller, before a restart need has reached it. The CMM then sends a restart inhibit signal = True to the UCF controller and the transmission of the signal 41 triggers a wait timer 43, until the arrival of the signal 42 to the UCF controller. The release of the brake is carried out after, during the period 44. The CMM controller prohibits restarting the motor during the period 45 extending from the signal processing 41 by the CMM controller until the end of the period of release of the brake 44. [0020] The present invention makes it possible to guarantee that the two systems that consume a large amount of electrical energy will not be activated at the same time, thus avoiding the loss of on-board equipment due to under power supply, such as a sub-system. -voltage. Other embodiments than that described and shown may be designed by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention. Thus, the mode of implementation described gives priority to the restart of the engine but the priority could of course be given to other systems.

Claims

REVENDICATIONS1. A method of managing the priority between a first and a second system supplied with electrical power by the same source and which may have concomitant electrical power requirements which can not be satisfied simultaneously, the first of said systems being constituted by the restarting means the engine of a vehicle having a system for stopping and automatically restarting the engine and being controlled by a first engine control unit (CMM), the second of the said systems being controlled by a second control unit (UCF) not synchronized with said first control unit, the method being characterized in that: - said second control unit (UCF) regularly transmits to said first unit (CMM) a signal (30) specifying the need or absence of need for electrical power of said second system, and - the requirements expressed by said control units are taken counted by said first control unit (CMM) according to their temporal order of arrival at said first control unit (CMM).

2. Method according to claim 1 characterized in that said first system is declared a priority by declaring that the temporal order of the signals received by the two systems is the order of arrival of said signals to said first system (CMM).

3. Method according to one of the preceding claims, characterized in that, when a need is emitted by said second control unit (UCF), a waiting delay (23, 43) is triggered at said second unit ( UCF).

4. Method according to claim 3 characterized in that said delay is at least equal to the round-trip time of a signal between said control units, plus the signal processing time.

5. Method according to claim 4 characterized in that said delay is at least equal to 30 ms.

6. Method according to one of the preceding claims characterized in that said second system (UCF) is selected from the following systems: the loosening of the electric brake of the vehicle, the automatic gearbox shift control, electric heating of the passenger compartment and the regulation of the vehicle's attitude.

7. Method according to one of the preceding claims characterized in that: - said first control unit (CMM) regularly transmits to said second unit (UCF) a signal (30) specifying the consumption or absence of power consumption of said first system, and - at the end of the time delay, the realization by the second unit (UCF) of its need is conditioned by the absence of consumption by said first unit (CMM).