FR3059956B1 - Demarrage du moteur thermique d'un vehicule automobile avec une gestion de deux ou plusieurs batteries en cas de besoin critique - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif d'alimentation électrique (11) pour alimenter le réseau de bord (19) d'un véhicule à moteur thermique via un circuit d'alimentation électrique (14), comportant un moyen de démarrage (15) du moteur thermique du véhicule, alimenté par une batterie principale (12) et un générateur d'énergie électrique (16), ainsi qu'une batterie auxiliaire (13) raccordée au circuit électrique (14) par l'intermédiaire d'un moyen de commutation (18). Le dispositif comporte en outre un moyen de commande (111) configuré pour pouvoir actionner ledit moyen de commutation (18) de façon à raccorder la batterie auxiliaire au circuit électrique (14), ledit moyen de commande étant configuré de façon à décider de la mise en circuit de la batterie auxiliaire (13), ou de sa déconnexion du circuit (14), en fonction de de paramètres externes influant sur les conditions de démarrage du moteur thermique. L'invention concerne également un procédé de gestion de l'alimentation électrique d'un véhicule à moteur thermique qui met en œuvre le dispositif d'alimentation électrique (11) selon l'invention.

Description

Démarrage du moteur thermique d’un véhicule automobile avec une gestion de deux ou plusieurs batteries en cas de besoin critique [001] L'invention concerne le domaine général des véhicules terrestres et en particulier des véhicules automobiles. Elle se rapporte à la gestion des ressources en énergie électrique d'un véhicule. Elle concerne plus particulièrement la gestion de la phase de démarrage d'un véhicule ainsi que la gestion des ressources en énergie électrique, notamment avant la mise en marche du moteur thermique.

[002] Les stratégies de gain de consommation de carburant pour les véhicules automobiles, conduisent les fabricants à mettre en place sur les véhicules un réseau d’alimentation en énergie électrique 14 volts comportant plusieurs batteries. Cette évolution du réseau d'alimentation 14 volts conduit à introduire dans le réseau électrique du véhicule des composants de connexions supplémentaires notamment pour pouvoir gérer séparément les différentes batteries. Ces éléments de connexion sont responsables de chutes de tension parfois importantes qui sont préjudiciables au bon fonctionnement du réseau sous certaines conditions de fonctionnement, notamment lors du démarrage à froid du véhicule.

[003] Pour faciliter le démarrage à froid du véhicule, on cherche naturellement à améliorer la puissance électrique disponible (appliquée) au niveau du démarreur.

Pour ce faire, une solution possible consiste à augmenter la taille de la batterie dédiée au démarrage du moteur ou à diminuer les impédances des câbles assurant l'alimentation du démarreur.

Pour augmenter la taille de la batterie de démarrage une solution simple consiste à associer une seconde batterie à la batterie principale alimentant normalement le réseau électrique du véhicule, cette seconde batterie, auxiliaire, étant agencée pour être mise en parallèle à la batterie principale au niveau de l'alimentation du circuit de démarrage (démarreur) de telle façon qu'au moment du démarrage le démarreur soit alimenté en énergie par les deux batteries.

Cependant il est à noter que l’association systématique des deux batteries lors du démarrage du véhicule a pour effet de stresser le démarreur et de provoquer son vieillissement prématuré. Par suite une telle solution nécessite de renforcer le démarreur qui voit inutilement un courant très élevé. Ce démarreur surdimensionné a naturellement un coût de fabrication plus élevé et ne procure, du point de vue de la fonction démarrage proprement dite, aucun avantage fonctionnel.

Pour éviter ces inconvénients, une solution consiste à concevoir un réseau de distribution d'énergie permettant d’associer les deux batteries seulement cas de nécessité et de manière suffisamment ciblée pour être peu fréquente, et donc, sans conséquence sur la durée de vie du démarreur, sur l'usure des balais du démarreur notamment.

[004] Le document de brevet CN 104993569 décrit un système comportant deux batteries une batterie de fonctionnement normale et une batterie de réserve ainsi que des moyens pour commuter le circuit de la batterie normale à la batterie de secours en cas de défaillance de la première. Ce système met cependant en jeu la commutation de très forts courants ce qui est soit très coûteux soit peu fiable.

[005] Le document de brevet CN 102785581 décrit un système classique qui comporte une batterie dédiée à la fonction de démarrage. Un tel système ne permet pas de traiter les besoins extrêmes sans pénaliser les cas courants ou sans sur-dimensionner la batterie de démarrage.

[006] Un but de l'invention est de proposer un dispositif de fourniture d'énergie électrique pour un véhicule, capable de délivrer une puissance électrique suffisante pour alimenter le circuit de démarrage, le démarreur, du véhicule, y compris dans des conditions de fonctionnement difficiles, par temps froid par exemple; tout en limitant les séquences de démarrage pour lesquelles le circuit de démarrage est sur-sollicité.

Par sur-sollicitation on entend ici une action consistant à appliquer au démarreur un courant de démarrage plus important que le courant appliqué nominalement, ce courant de démarrage plus important ayant pour effet, à la longue, de provoquer une fatigue prématurée du démarreur.

[007] Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif de fourniture d'énergie électrique pour un véhicule, permettant en particulier de gérer de manière optimale la distribution d'énergie électrique aux différents équipements reliés au réseau de bord du véhicule, notamment lorsque le réseau est sollicité alors que le véhicule n'a pas démarré (moteur thermique à l'arrêt) et ce, pour préserver les ressources en énergie électrique disponibles de façon à permettre le démarrage du moteur thermique le plus longtemps possible. A cet effet l'invention a pour objet, selon un premier aspect, un dispositif d'alimentation électrique pour alimenter le réseau de bord d'un véhicule à moteur thermique via un circuit d'alimentation électrique, comportant un moyen de démarrage du moteur thermique du véhicule, alimenté par une batterie principale et un générateur d'énergie électrique.

Selon l'invention, ledit dispositif d'alimentation électrique comporte une batterie auxiliaire raccordée au circuit électrique par l'intermédiaire d'un moyen de commutation, ainsi qu'un moyen de commande configuré pour pouvoir actionner ledit moyen de commutation de façon à raccorder la batterie auxiliaire au circuit électrique. Ledit moyen de commande est configuré de façon à décider de la mise en circuit de la batterie auxiliaire, ou de sa déconnexion du circuit, en fonction de paramètres externes influant sur les conditions de démarrage du moteur thermique.

Selon diverses dispositions pouvant être considérées séparément ou en combinaison, le dispositif selon l'invention peut présenter les caractéristiques techniques additionnelles mentionnées ci-après.

Selon une première caractéristique du dispositif selon l'invention, le moyen de commande est configuré de façon à réaliser l'acquisition de mesures de la température extérieure et/ou de la température interne du moteur thermique mettre la batterie auxiliaire.

Selon une autre caractéristique, le moyen de commande est en outre configuré de façon à réaliser l'acquisition de mesures relatives à l'état de charge de la batterie principale.

Selon une autre caractéristique, le moyen de commande est en outre configuré de façon à réaliser l'acquisition de mesures relatives à la mise en marche du démarreur.

Selon une autre caractéristique, le moyen de commande est en outre configuré de façon à réaliser l'acquisition de mesures relatives à la mise en marche effective du moteur thermique.

Selon une autre caractéristique, relative à la caractéristique précédente, si la mise en marche effective du moteur thermique n'est pas effectuée, le moyen de commande maintient la connexion de la seconde batterie au circuit d'alimentation pendant une durée donnée, si la demande en énergie électrique des divers équipements alimentés par le réseau dépasse un seuil donné.

Selon une autre caractéristique, relative à la caractéristique précédente, la durée pendant laquelle le moyen de commande maintient la connexion de la seconde batterie au circuit d'alimentation, est déterminée en fonction de la charge des batteries alimentant le circuit. L'invention a également pour objet, selon un second aspect, un procédé de gestion de l'alimentation électrique d'un véhicule au moyen du dispositif selon l'invention, ledit procédé comportant une phase de réveil dudit véhicule après stationnement moteur arrêté, une phase de fonctionnement nominal durant laquelle le moteur thermique du véhicule est en fonctionnement et une phase de mise en sommeil du véhicule en vue de son stationnement moteur arrêté.

Selon l'invention, la phase de réveil du véhicule comporte: - une étape de réveil proprement dit durant laquelle, le moteur thermique n'étant pas en marche, on détermine si, compte tenu de la température moteur, de la température extérieure et de l'état de charge de la batterie principale, la batterie auxiliaire doit être connectée ou non au circuit électrique; - une étape répétitive d'attente durant laquelle, en attendant le lancement du moteur thermique, on gère la fourniture d'énergie électrique au véhicule à partir de la batterie principale et, le cas échéant de la batterie auxiliaire; - une opération de test consistant à déterminer après lancement du moteur thermique si celui-ci a effectivement démarré. L'étape répétitive d'attente de la phase de réveil s'achève lorsque le moteur thermique est lancé ou que la mise en sommeil du véhicule est requise.

Selon diverses dispositions pouvant être considérées séparément ou en combinaison, le procédé selon l'invention peut présenter les caractéristiques techniques additionnelles mentionnées ci-après.

Selon une première caractéristique du procédé selon l'invention, la phase de réveil proprement dite comporte l'exécution des opérations suivantes: - une première opération de test de la température moteur; - une deuxième opération de test de la température ambiante, la deuxième opération n'étant exécutée que si la température moteur est inférieure à une valeur seuil donnée; - une troisième opération permettant de déterminer l'état de charge de la batterie principale, la troisième opération n'étant exécutée que si la température moteur est supérieur à une valeur donnée ou si la température moteur étant inférieur à ladite valeur la température ambiante est également inférieur à une valeur seuil donnée. - une quatrième opération durant laquelle le contrôleur effectue la connexion de la batterie auxiliaire au circuit électrique, la connexion de la batterie auxiliaire au circuit électrique étant opérée lorsque la température ambiante est inférieure à la valeur seuil correspondante. L'exécution de la troisième opération ou de la quatrième opération conduit à l'exécution de la phase d'attente du procédé.

Selon une autre caractéristique, la phase d'attente comporte l'exécution répétitive des opérations suivantes: - une première opération de test de lancement du moteur thermique; - une deuxième opération de gestion de l'alimentation du réseau de bord; - une troisième opération de test d'une demande de mise en sommeil du véhicule.

La répétition des trois opérations est interrompue si le résultat du test de lancement du moteur thermique est positif ou si le résultat du test de la demande de mise en sommeil est positif.

Selon une autre caractéristique, la phase de mise en sommeil du véhicule est précédée, lorsque la batterie auxiliaire est connectée au circuit d'alimentation, d'une opération de déconnexion de cette dernière.

Selon une autre caractéristique, lorsque le résultat du test du lancement du moteur thermique est positif, l'étape d'attente se poursuit par l'exécution du test du démarrage effectif du moteur thermique, cette exécution conduisant à l'exécution de la phase de fonctionnement nominal si le test est positif, ou au retour à l'étape d'attente si le test est négatif.

Selon une autre caractéristique, l'étape d'attente comporte en outre l'exécution d'une quatrième opération de test du temps de fonctionnement du réseau de bord sur batterie depuis l'arrêt du véhicule.

La mesure du temps de fonctionnement est comparée à un seuil T1. L'exécution de cette opération étant suivie d'un retour à l'opération de test de lancement du moteur thermique si le temps de fonctionnement sur batterie est inférieur à T1 et par l'exécution d'une étape d'attente complémentaire si ce temps est supérieur à T1 ; l'étape d'attente complémentaire étant similaire à l'étape d'attente mais imposant au réseau de bord un régime de fonctionnement en mode basse consommation.

Selon une autre caractéristique, l'étape d'attente complémentaire comporte l'exécution répétitive des opérations suivantes: - une première opération de test de lancement du moteur thermique; - une deuxième opération de test d'une demande de mise en sommeil du véhicule; - une troisième opération de test du temps de fonctionnement du réseau de bord sur batterie depuis l'arrêt du véhicule, la mesure du temps de fonctionnement étant comparée à un seuil T2.

La répétition des trois opérations est interrompue si le résultat du test de lancement du moteur thermique est positif ou si le résultat du test de la demande de mise en sommeil est positif. L'exécution de la troisième opération est suivie d'un retour à l'opération de test de lancement du moteur thermique si le temps de fonctionnement sur batterie est inférieur à T2 et par l'exécution d'une phase de mise en sommeil si ce temps est supérieur à T2.

Selon une autre caractéristique, la phase de mise en sommeil du véhicule est précédée, lorsque la batterie auxiliaire est connectée au circuit d'alimentation, d'une opération de déconnexion de cette dernière.

[008] Avantageusement, l'invention permet au premier ordre de ne rien sur-dimensionner (ni les batteries, ni le démarreur, ni le câblage du circuit électrique). Elle suppose simplement la mise en œuvre d'une seconde batterie et l'intégration au réseau de bord d'un organe de commande capable de gérer l'utilisation de la seconde batterie ainsi que l'alimentation en énergie de chaque équipement.

[009] Au-delà de son usage dans le domaine des véhicules automobiles, l'invention s'applique avantageusement à tous les systèmes comportant un moteur thermique et un démarreur, le démarreur étant alimenté par une alimentation électrique, une ou plusieurs batteries par exemple.

[0010] Les caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux appréciés grâce à la description qui suit, description qui s'appuie sur les figures annexées qui présentent: la figurel, un synoptique représentant de manière schématique le dispositif de fourniture d'énergie électrique selon l'invention connecté au réseau de bord d'un véhicule; la figure 2, un synoptique de principe d'un procédé de gestion des ressource en énergie électrique d'un véhicule utilisant le système de fourniture d'énergie électrique selon l'invention; la figure 3, un synoptique de principe d'une variante du procédé illustré par la figure 2; [0011] Comme l'illustre le schéma de principe de la figure 1, le dispositif d'alimentation électrique 11 selon l'invention (alimentation 14 volts) comporte deux batteries, une première batterie 12, ou batterie principale, et une seconde batterie 13, ou batterie auxiliaire, agencées de façon à fournir de l'énergie électrique, au circuit électrique 14 alimentant en courant continu le réseau de bord 19 du véhicule, sous forme de courant continu.

[0012] Le dispositif 11 comporte également un démarreur 15 destiné à mettre en marche le moteur thermique du véhicule (non représenté sur la figure) et un alternateur 16 couplé au moteur thermique et produisant de l'énergie électrique, sous forme de courant alternatif, lorsque le moteur thermique est en marche. De manière conventionnelle, le démarreur est destiné à être alimenté par la réserve d'énergie du dispositif, à savoir la batterie 12 et dans certains cas la batterie 13.

[0013] De façon largement connue, les alternateurs de véhicule automobile sont équipés en interne d’un pont redresseur de sorte que l’alternateur délivre un courant continu sur ses bornes de sortie.

[0014] Selon l'invention les deux batteries 12 et 13 peuvent être de tailles et/ou de technologies différentes, ou bien être identiques.

[0015] La batterie auxiliaire 13 est reliée au circuit électrique 14 par un interrupteur commandable 18 qui permet de la déconnecter du circuit 14, notamment quand le véhicule considéré est en mode parking, c’est-à-dire à l'arrêt, moteur arrêté. Dans ce mode une seule batterie (la batterie principale) est généralement raccordée au circuit 14.

[0016] Le système 11 comporte également un organe de commande 111, ou contrôleur, dont le rôle est en particulier de gérer le fonctionnement du réseau de bord 19, notamment au niveau de l'alimentation en énergie électrique des différents équipements reliés au réseau et alimentés par le circuit électrique 14.

[0017] Par ailleurs le contrôleur 111 gère également la mise en service et l'utilisation des différents éléments, démarreur 15, alternateur 16 et batteries 12 et 13, chargés de la production ou de la fourniture de l'énergie électrique au réseau 19.

[0018] A cet effet il reçoit des informations 113 concernant l'état de charge de la batterie principale 12, cet état de charge pouvant être déterminé par tout moyen connu. L'état de charge de la batterie principale 12 est préférentiellement déterminé par mesure de la tension à ses bornes lorsque le moteur thermique du véhicule est à l'arrêt, c’est-à-dire lorsque l'alternateur ne produit pas d'énergie, et que la batterie auxiliaire 13 n'est pas connectée au circuit 14 (interrupteur 18 ouvert). Cependant II peut également être déterminé par la mesure du courant circulant dans la batterie principale 12.

[0019] De même, le contrôleur 111 commande également le raccordement au circuit 14 de la batterie auxiliaire 13, ou sa déconnexion du circuit, en envoyant une commande 114 d'ouverture ou de fermeture à l'interrupteur 18. A cet effet, notamment, il reçoit également des informations concernant la température du moteur (la température de l'eau du circuit de refroidissement plus précisément), ainsi que la température ambiante; ces informations pouvant être relayée au contrôleur 111 par tous types de moyens de mesure connus.

[0020] De même encore, le contrôleur 111 reçoit des informations relatives à la mise en action du démarreur (mise sous tension) ainsi que des informations indiquant la mise en marche effective du moteur thermique du véhicule. Ces informations peuvent être par exemple déduites de mesures de tension effectuées aux bornes du démarreur 15 ou de l'alternateur 16.

[0021] Selon l'invention, le contrôleur 111 est en outre un organe apte à mettre en oeuvre l'ensemble des actions permettant de gérer l'alimentation en énergie du véhicule et en particulier du réseau de bord 19. A cet effet il comporte, par exemple, un élément microprogrammé (microcontrôleur) configuré pour réaliser le séquencement des différentes actions à assurer dans le cadre de la gestion de l'alimentation en énergie du véhicule dans les différentes phases de fonctionnement de ce dernier.

Cependant, de par sa structure, le dispositif d'alimentation électrique selon l'invention permet plus particulièrement d'optimiser la gestion de l'alimentation en énergie du véhicule durant la phase de réveil du véhicule, c’est-à-dire la phase durant laquelle le réseau de bord est mise en service (alimenté) et que tout ou partie des équipements du véhicule sont mis en service alors que le véhicule est maintenu à l'arrêt, le moteur thermique permettant la mise en service de l'alternateur du véhicule comme source principale d'énergie électrique étant lui-même arrêté.

[0022] Dans la suite de la description on présente deux exemples d'implémentation d'un procédé de gestion de l'alimentation en électricité d'un véhicule dans la phase de réveil de ce dernier, ce procédé pouvant avantageusement être mis en oeuvre grâce à la structure du dispositif 11 de fourniture d'énergie électrique selon l'invention.

[0023] On note ici que le réveil du véhicule consiste en une série d'actions à effectuer dès que le conducteur du véhicule est entré dans ce dernier et a mis le contact (i.e. a "réveillé" son véhicule) après un séjour plus ou moins prolongé de ce dernier, à l'arrêt, sur son emplacement de parking.

Le réseau de bord 19 étant alors alimenté, la phase de réveil du véhicule a pour objet de mettre le dispositif de fourniture d'énergie électrique dans la situation optimale pour assurer le démarrage du moteur thermique compte tenu de la situation climatique.

[0024] De même on note ici que la mise en sommeil du véhicule consiste en une série d'actions à effectuer dès que le conducteur du véhicule coupé le contact de façon à ce que le véhicule soit placé en mode parking, c’est-à-dire à l'arrêt, moteur arrêté.

[0025] Le synoptique de principe de la figure 2 présente un premier exemple d'implémentation de la phase de réveil d'un véhicule par un procédé de gestion de l'alimentation en énergie électrique dudit véhicule mettant en oeuvre le dispositif selon l'invention. Pour des raisons de clarté, la figure 2 ne détaille pas les autres phases de fonctionnement, en particulier, celles pour lesquelles le moteur thermique est en marche. Pour cette phase le dispositif selon l'invention se comporte en effet comme tout dispositif de fourniture d'énergie électrique pouvant équiper un véhicule.

[0026] Ainsi, les opérations et les étapes de fonctionnement détaillées dans la suite du texte concernent les opérations permettant le réveil du véhicule, l'attente du démarrage du moteur thermique ou un retour direct à la mise en sommeil du véhicule sans démarrage, phase dans lesquelles le dispositif 11 selon l'invention montre le mieux son caractère avantageux.

[0027] . Comme l'illustre la figure 2, l'exécution de la phase de réveil débute par une étape 21 qui est, par exemple, lancée dès lors que le conducteur pénètre dans son véhicule et met le contact, ce qui provoque l'alimentation du réseau de bord 19.

[0028] Durant cette phase, le contrôleur 111 commence par contrôler la nécessité éventuelle d’utiliser les deux batteries 12 et 13 pour le démarrage.

Pour ce faire, il effectue un test 211 de la température interne du moteur en mesurant par exemple la température de l'eau du circuit de refroidissement.

[0029] Ensuite, si la température mesurée est inférieure à un premier seuil donné, 20°C par exemple, le contrôleur 111 effectue un test 212 de la température atmosphérique ambiante et compare cette température à un second seuil, un seuil de -15°C par exemple.

[0030] Si la température mesurée est inférieure à ce second seuil, le contrôleur 111 réalise le couplage 214 de la batterie auxiliaire 13, en refermant l'interrupteur 18, puis implémente une étape 22 d'attente du démarrage du moteur, démarrage occasionnée par la mise sous tension du démarreur.

[0031] En revanche si la température du moteur est supérieure au premier seuil, ou bien si la température ambiante est supérieure au second seuil bien que la température moteur soit inférieure au premier seuil, le contrôleur 111 procède au test 213 de l'état de charge de la batterie principale 12.

[0032] Par suite, si à l'issue de ce test 213, la batterie principale 12 est considérée comme en état d'assurer le démarrage du moteur, le contrôleur 111 implémente l'étape d'attente 22.

Dans le cas contraire contrôleur 111 réalise l'opération 214 de couplage de la batterie auxiliaire 13, puis implémente l'étape d'attente 22.

Il est à noter que le contrôle de la température interne du moteur thermique et de la température ambiante, qui peuvent être réalisés en mettant en œuvre tous moyens de mesure connus apte à transmettre les mesures réalisées au contrôleur 111, ne sont pas décrits en détail ici.

[0033] Selon l'invention, l'implémentation de l'étape d'attente 22 consiste à assurer l'alimentation 222 des équipements du réseau de bord 19 mis en service par le conducteur et à attendre le démarrage du moteur thermique du véhicule. Il comporte par exemple à cet effet un test 251 consistant à déterminer si le démarreur a été actionné (i.e. mis sous tension).

[0034] Si tel est le cas, l'étape d'attente 22 se termine et le contrôleur poursuit le processus de réveil en effectuant le contrôle 23 du démarrage effectif du moteur thermique. Le démarrage effectif du moteur thermique peut par exemple être vérifié en mesurant la tension alternative fournie par l'alternateur 16.

[0035] Par suite, si le démarrage effectif du moteur thermique est constaté, le procédé de gestion de l'alimentation en énergie électrique du véhicule se poursuit par une phase 24 de fonctionnement nominal. Durant cette phase, l'alternateur 16, entraîné par le moteur thermique, alimente le véhicule et permet le rechargement des batteries 12 et 13.

[0036] Durant cette phase 24 de fonctionnement nominal, non détaillée ici, le procédé selon l'invention met en oeuvre une loi de Gestion d’Energie Electrique qui gère les deux batteries y compris jusqu’à la sortie de la phase 24 et le passage en phase de sommeil 25.

Il peut ainsi, par exemple, si cette dernière a été mise en service, opérer la déconnexion de la batterie auxiliaire 13 ou maintenir celle-ci raccordée au circuit électrique 14 de sorte qu'elle puisse être rechargée par l'alternateur 16, comme la batterie principale 12.

[0037] En revanche, si le démarrage du moteur thermique a échoué, le contrôleur implémente à nouveau l'étape d'attente 22. Ce retour à l'étape 22 peut cependant être précédé, de manière optionnelle, par une nouvelle exécution de l'opération 213 du test de l'état de charge de la batterie principale 12, suivi le cas échéant de la connexion 214 de la batterie auxiliaire 13 au circuit 14.

[0038] Tant que le démarreur n'est pas mis sous tension (i.e. actionné), autrement dit tant que le résultat du test 221 est négatif, l'étape d'attente 22 consiste à assurer la tâche 222 d'alimentation électrique du véhicule et en particulier des équipements du réseau de bord 19 mis en service par le conducteur.

[0039] L'étape d'attente 22 consiste encore à réaliser un test 223 consistant à déterminer si une action visant à mettre le véhicule en sommeil a été menée par le conducteur, par coupure du contact par exemple.

[0040] Si tel est le cas, le véhicule est placé en phase de sommeil 25, c’est-à-dire que seuls les éléments nécessaires au maintien en sécurité du véhicule sur un emplacement de parking sont maintenus alimentés en énergie électrique.

En outre, dans le cas où la batterie auxiliaire 13 a été couplée au circuit électrique 14, cette mise en sommeil est précédée d'une opération 26 de déconnexion de la batterie auxiliaire 13.

La phase de réveil du véhicule se poursuit alors par la phase de sommeil 25, non détaillée ici, durant laquelle le procédé de gestion de l'alimentation en énergie électrique du véhicule se met en attente du lancement d'une nouvelle phase de réveil.

[0041] Dans le cas contraire, l'étape d'attente 22 se poursuit par une nouvelle exécution du test 221 consistant à déterminer si le démarreur a été actionné (mis sous tension).

[0042] Le synoptique de principe de la figure 3 présente un second exemple d'implémentation de la phase de réveil d'un véhicule au moyen du dispositif selon l'invention. Pour des raisons de clarté, comme dans le cas de la figure 2, la figure 3 ne détaille pas les autres phases de fonctionnement, notamment celles pour lesquelles le moteur thermique est en marche.

[0043] Dans cet exemple de séquencement, contrairement à l'exemple précédent, le procédé de gestion implémenté prend en compte, durant une étape 31 d'attente de démarrage du moteur thermique, est complétée par une étape 32 de gestion économique des ressources en énergie électriques disponibles. Les opérations 211 à 214 de l'étape 21 de réveil restent par ailleurs les mêmes que dans le premier exemple.

[0044] L'étape d'attente 31 diffère essentiellement de l'étape d'attente 24, en ce qu'elle comporte une opération 311 de test du temps de fonctionnement du réseau de bord 19 sur batterie depuis l'arrêt du véhicule (arrêt du moteur thermique), cette mesure du temps de fonctionnement étant comparée à un premier seuil T1.

[0045] Ainsi l'étape d'attente 31, comme l'étape d'attente 22, a pour objet d'assurer l'alimentation des équipements du réseau de bord 19 mis en service en l'absence de démarrage du véhicule et le contrôle périodique de la mise en action du démarreur 15. Dans ce but le procédé implémente également les opérations 221,222 et 223.

Cependant, en l'absence de lancement du démarreur, le dépassement du premier seuil T1 entraîne la mise en oeuvre d'une étape de fonctionnement complémentaire 32 durant laquelle le réseau de bord 19 est soumis à un régime de fonctionnement 321 à puissance réduite.

[0046] Ensuite, durant cette étape 32, le procédé de gestion selon l'invention implémente une boucle d'attente similaire à la boucle d'attente de l'étape 31 et comportant un test 322 de la mise sous tension du démarreur 15 analogue au test 251 et produisant dans l'affirmative l'exécution de l'opération 23 du test du démarrage effectif du moteur thermique. Il implémente également un test 323 similaire au test 253 et consistant à déterminer si une action visant à mettre le véhicule en sommeil a été menée, ainsi qu'une opération 324 de test du temps de fonctionnement du réseau de bord 19 sur batterie depuis l'arrêt du véhicule (arrêt du moteur thermique), et de comparaison du temps de fonctionnement à un second seuil T2 (T2>T1).

[0047] Le dépassement de ce second seuil T2 entraîne, comme le résultat positif du test 323 ou du test 223 à un retour à la phase 28 de mise en sommeil du véhicule. Cependant ce retour est ici décidé de manière autonome (i.e. sans que le contact n'ait été coupé par le conducteur) du fait du temps excessif d'utilisation, sans recharge, des ressources en énergie électrique, temps qui rend nécessaire de mettre le véhicule en sommeil, faute de quoi un démarrage ultérieur pourrait s'avérer impossible, faute d'énergie.

[0048] Selon ce second exemple d'implémentation de la phase de réveil, le procédé de gestion des ressources électriques d'un véhicule selon l'invention, permet avantageusement non seulement d'assurer une fourniture d'énergie optimal au démarreur, mais également en cas d'attente prolongée de la mise en marche du moteur thermique, de réaliser une gestion économique des ressources en énergie électrique permettant de maximiser le temps durant lequel il est possible de mettre en marche le moteur thermique alors que l'alimentation du réseau de bord 19 entraîne un prélèvement d'énergie sur ces ressources.

[0049] A la lumière de la description qui précède, on constate ainsi que le dispositif d'alimentation électrique selon l'invention permet avantageusement de gérer de manière optimale les ressources électriques d'un véhicule lorsque celui-ci, préalablement à l'arrêt, est à nouveau utilisé et que le démarrage du moteur thermique n'est pas effectué.

[0050] Il permet principalement de garantir un démarrage du moteur du véhicule dans les meilleures conditions d'alimentation électrique, tout en évitant d'imposer en toute circonstance au démarreur un courant d'alimentation trop élevé, généralement non nécessaire dans des conditions normales, et dont l'effet est de provoquer un vieillissement prématuré du démarreur.

[0051] Il permet également de mettre en oeuvre un procédé de gestion de l'alimentation électrique préservant au maximum les ressources électriques de telle façon qu'en phase d'attente de démarrage, le dispositif puisse fournir l'énergie nécessaire à la mise en marche du démarreur le plus longtemps possible.

[0052] Ainsi, dans la forme de mise en oeuvre illustrée par la figure 3, le procédé de gestion selon l'invention, dans le cas où le conducteur ne demande pas un démarrage dans les premières secondes après avoir « réveillé >> le véhicule, met en oeuvre une stratégie de protection de l’état de charge des batteries qui consiste à surveiller la décharge de ces dernières durant l'étape d'attente du démarrage, durant laquelle certains équipements alimentés par le réseau de bord 19 peuvent être mis en marche et utilisés. Cela permet d’autoriser l'usage des fonctions électriques du véhicule disponibles avant roulage tant que les batteries le permettent.

Lorsqu’on atteint la limite de décharge autorisée, si une demande de démarrage n’a toujours pas été effectuée, la loi de Gestion d’Energie Electrique conduit le dispositif 111 à placer le véhicule dans le mode basse consommation qui restreint les possibilités d’usage du véhicule, par exemple aux seules fonctions permettant soit le démarrage soit la fermeture et l’endormissement du véhicule.

[0053] Ce mode basse consommation est cependant limité dans le temps et si on atteint cette limite, toujours sans demande de démarrage ou si, à tout moment, le conducteur sort du véhicule et le laisse s’endormir, alors, le système désaccouple la deuxième batterie et le véhicule peut passer en phase de sommeil avec seule la batterie principale 12 comme source d’alimentation unique en situation de parking. Lors de la phase de réveil suivante, une opération de couplage de la batterie auxiliaire pourra de nouveau être lancée.

Claims (14)

1. REVENDICATIONS

   1. Dispositif d'alimentation électrique (11) pour alimenter le réseau de bord (19) d'un véhicule à moteur thermique via un circuit d’alimentation électrique (14), comportant un moyen de démarrage (15) du moteur thermique du véhicule, alimenté par une batterie principale (12) et un générateur d'énergie électrique (16), ledit dispositif d'alimentation électrique comportant en outre une batterie auxiliaire (13) raccordée au circuit électrique (14) par l'intermédiaire d'un moyen de commutation (18), ainsi qu'un moyen de commande (111) configuré pour pouvoir actionner ledit moyen de commutation (18) de façon à raccorder la batterie auxiliaire au circuit électrique (14), ledit moyen de commande étant configuré de façon à décider de la mise en circuit de la batterie auxiliaire (13), ou de sa déconnexion du circuit (14), en fonction de paramètres externes influant sur les conditions de démarrage du moteur thermique, caractérisé en ce que le moyen de commande (111) est en outre configuré de façon à réaliser l'acquisition de mesures relatives à la mise en marche du démarreur (15).
2. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen de commande (111) est configuré de façon à réaliser l'acquisition de mesures de la température extérieure et/ou de la température interne du moteur thermique.
3. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le moyen de commande (111) est en outre configuré de façon à réaliser l'acquisition de mesures relatives à l'état de charge de la batterie principale (12).
4. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le moyen de commande (111) est en outre configuré de façon à réaliser l'acquisition de mesures relatives à la mise en marche effective du moteur thermique.
5. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que si la mise en marche effective du moteur thermique n'est pas effectuée, le moyen de commande (111) maintient la connexion de la seconde batterie (13) au circuit d'alimentation (14) pendant une durée donnée, si la demande en énergie électrique des divers équipements alimentés par le réseau dépasse un seuil donné.
6. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la durée pendant laquelle le moyen de commande (111) maintient la connexion de la seconde batterie (13) au circuit d'alimentation (14), est déterminée en fonction de la charge des batteries alimentant le circuit.
7. 7. Procédé de gestion de l'alimentation électrique d'un véhicule au moyen du dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, ledit procédé comportant une phase de réveil dudit véhicule après stationnement moteur arrêté, une phase de fonctionnement nominal (24) durant laquelle le moteur thermique du véhicule est en fonctionnement et une phase (25) de mise en sommeil du véhicule en vue de son stationnement moteur arrêté, caractérisé en ce que la phase de réveil du véhicule comporte: - une étape (21) de réveil proprement dit durant laquelle, le moteur thermique n'étant pas en marche, on détermine si, compte tenu de la température moteur, de la température extérieure et de l'état de charge de la batterie principale, la batterie auxiliaire doit être connectée ou non au circuit électrique; - une étape répétitive d'attente (22, 31) durant laquelle, en attendant le lancement du moteur thermique, on gère la fourniture d'énergie électrique au véhicule à partir de la batterie principale et, le cas échéant de la batterie auxiliaire; - une opération de test (23) consistant à déterminer après lancement du moteur thermique si celui-ci a effectivement démarré; l'étape répétitive d'attente (22) de la phase de réveil étant achevée lorsque le moteur thermique est lancé ou que la mise en sommeil du véhicule est requise.
8. 8. Procédé de gestion de l'alimentation électrique d'un véhicule selon la revendication 7, caractérisé en ce que, la phase de réveil proprement dite comporte l'exécution des opérations suivantes: - une première opération (211) de test de la température moteur; -une deuxième opération (212) de test de la température ambiante, la deuxième opération n'étant exécutée que si la température moteur est inférieure à une valeur seuil donnée; - une troisième opération (213) permettant de déterminer l'état de charge de la batterie principale (12), la troisième opération n'étant exécutée que si la température moteur est supérieur à une valeur donnée ou si la température moteur étant inférieur à ladite valeur la température ambiante est également inférieur à une valeur seuil donnée. -une quatrième opération (214) durant laquelle le contrôleur effectue la connexion de la batterie auxiliaire (13) au circuit électrique (14), la connexion de la batterie auxiliaire au circuit électrique étant opérée lorsque la température ambiante est inférieure à la valeur seuil correspondante; l'exécution de la troisième opération (213) ou de la quatrième opération (214) conduisant à l'exécution de la phase d'attente du procédé.
9. 9. Procédé de gestion de l'alimentation électrique d'un véhicule selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que, la phase d'attente (22) comporte l'exécution répétitive des opérations suivantes: -une première opération (221) de test de lancement du moteur thermique; - Une deuxième opération (222) de gestion de l'alimentation du réseau de bord; - Une troisième opération (223) de test d'une demande de mise en sommeil du véhicule; la répétition des trois opérations étant interrompue si le résultat du test (221) de lancement du moteur thermique est positif ou si le résultat du test (223) de la demande de mise en sommeil est positif.
10. 10. Procédé de gestion de l'alimentation électrique d'un véhicule selon la revendication 9, caractérisé en ce que la phase (25) de mise en sommeil du véhicule est précédée, lorsque la batterie auxiliaire (13) est connectée au circuit d'alimentation (14), d'une opération (26) de déconnexion de cette dernière.
11. 11. Procédé de gestion de l'alimentation électrique d'un véhicule selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que lorsque le résultat du test (221) du lancement du moteur thermique est positif, l'étape d'attente (22) se poursuit par l'exécution du test (23) du démarrage effectif du moteur thermique, cette exécution conduisant à l'exécution de la phase de fonctionnement nominal (24) si le test est positif, ou au retour à l'étape d'attente (22) si le test est négatif.
12. 12. Procédé de gestion de l'alimentation électrique d'un véhicule selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'étape d'attente (31) comporte en outre l'exécution d’une quatrième opération (311) de test du temps de fonctionnement du réseau de bord (19) sur batterie depuis l'arrêt du véhicule, la mesure du temps de fonctionnement étant comparée à un seuil T1, l'exécution de cette opération étant suivie d'un retour à l'opération (221) de test de lancement du moteur thermique si le temps de fonctionnement sur batterie est inférieur à T1 et par l'exécution d'une étape d'attente complémentaire (32) si ce temps est supérieur à T1; l'étape d'attente complémentaire (32) étant similaire à l'étape d'attente (31) mais imposant au réseau de bord (19) un régime de fonctionnement (321) en mode basse consommation.
13. 13. Procédé de gestion de l'alimentation électrique d’un véhicule selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'étape d'attente complémentaire (32) comporte l'exécution répétitive des opérations suivantes: - une première opération (322) de test de lancement du moteur thermique; -Une deuxième opération (323) de test d'une demande de mise en sommeil du véhicule; -Une troisième opération (324) de test du temps de fonctionnement du réseau de bord (19) sur batterie depuis l'arrêt du véhicule, la mesure du temps de fonctionnement étant comparée à un seuil T2, la répétition des trois opérations étant interrompue si le résultat du test (322) de lancement du moteur thermique est positif ou si le résultat du test (323) de la demande de mise en sommeil est positif; l'exécution de la troisième opération (324) étant suivie d'un retour à l'opération (322) de test de lancement du moteur thermique si le temps de fonctionnement sur batterie est inférieur à T2 et par l'exécution d'une phase de mise en sommeil (28) si ce temps est supérieur à T2.
14. 14. Procédé de gestion de l'alimentation électrique d'un véhicule selon la revendication 13, caractérisé en ce que la phase (28) de mise en sommeil du véhicule est précédée, lorsque la batterie auxiliaire (13) est connectée au circuit d'alimentation (14), d'une option (29) de déconnexion de cette dernière.