FR3072623A1 - METHOD FOR DISTRIBUTING ELECTRICAL ENERGY AND MOTOR VEHICLE - Google Patents
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Abstract
L'invention a pour objet un procédé de répartition d'énergie électrique d'un véhicule automobile qui comprend : un accumulateur principal, un alternateur (10), une direction à actionnement électrique (6) alimentée électriquement par l'alternateur et par l'accumulateur auxiliaire (24), et un premier consommateur électrique (16). L'actionnement électrique de la direction (6) remplace toute colonne de direction. Le procédé comprend les étapes suivantes : (a) analyse (100) de la capacité de l'alternateur (10) et/ou de l'accumulateur auxiliaire (24) à alimenter la direction (6) ; (b) augmentation ou maintien (102) de la quantité d'énergie produite par l'alternateur (10) rechargeant l'accumulateur auxiliaire par rapport à la quantité d'énergie produite par l'alternateur alimentant le premier consommateur électrique (16) en cas d'incapacité de l'alternateur et/ou de l'accumulateur auxiliaire à alimenter seul(e) la direction à actionnement électrique (6) identifiée lors de l'étape (a) analyse (100).The invention relates to a method for distributing electrical energy of a motor vehicle which comprises: a main accumulator, an alternator (10), an electrically actuated direction (6) electrically powered by the alternator and by the an auxiliary accumulator (24), and a first electrical consumer (16). The electrical actuation of the steering (6) replaces any steering column. The method comprises the following steps: (a) analyzing (100) the capacity of the alternator (10) and / or the auxiliary accumulator (24) to feed the direction (6); (b) increasing or maintaining (102) the amount of energy produced by the alternator (10) recharging the auxiliary accumulator relative to the amount of energy produced by the alternator supplying the first electrical consumer (16); the inability of the alternator and / or the auxiliary accumulator to feed alone the electrically actuated direction (6) identified during step (a) analysis (100).
Description
PROCEDE DE REPARTITION D'ENERGIE ELECTRIQUE ET VEHICULE AUTOMOBILEELECTRIC POWER DISTRIBUTION METHOD AND MOTOR VEHICLE
L’invention a trait à la répartition de l’énergie produite par un alternateur entre les différents consommateurs électriques du réseau de bord d’un véhicule automobile. Plus précisément, l’invention concerne un procédé de répartition d’énergie électrique pour un véhicule automobile avec une direction à actionnement électrique. L’invention concerne également un véhicule comprenant une direction actionnée uniquement de manière électrique.The invention relates to the distribution of the energy produced by an alternator between the various electrical consumers of the on-board network of a motor vehicle. More specifically, the invention relates to a method of distributing electrical energy for a motor vehicle with an electrically actuated steering. The invention also relates to a vehicle comprising a steering actuated only electrically.
Le document FR 2 613 887 B1 divulgue un véhicule automobile comprenant une direction à assistance électrique et d'autres consommateurs électriques. Le véhicule comporte un moteur principal, une batterie principale et une batterie auxiliaire. Un alternateur entraîné par le moteur principal permet de recharger la batterie principale, cette dernière permettant d'alimenter les phares du véhicule et de recharger la batterie auxiliaire via un circuit élévateur de tension. La batterie auxiliaire peut ainsi présenter une tension supérieure à celle de la batterie principale, ce qui tend à simplifier l'alimentation de la direction à assistance électrique ; malgré les pics d'intensité qu'elle nécessite. Or la batterie principale peut être défaillante, et l’alimentation de la direction à assistance électrique peut devenir insuffisante d'un point de vue sécurité.Document FR 2 613 887 B1 discloses a motor vehicle comprising an electrically assisted steering and other electric consumers. The vehicle has a main engine, a main battery and an auxiliary battery. An alternator driven by the main engine makes it possible to recharge the main battery, the latter making it possible to supply the headlights of the vehicle and to recharge the auxiliary battery via a voltage booster circuit. The auxiliary battery can thus have a higher voltage than that of the main battery, which tends to simplify the power supply to the electrically assisted steering; despite the intensity peaks it requires. However, the main battery may fail, and the power supply to the electric power steering may become insufficient from a safety point of view.
L’invention a pour objectif de résoudre au moins un des problèmes posés par l’art antérieur. Plus précisément, l’invention a pour objectif d'augmenter ou de préserver la sécurité d’alimentation d’une direction à actionnement électrique d’un véhicule automobile.The object of the invention is to solve at least one of the problems posed by the prior art. More specifically, the invention aims to increase or preserve the security of supply of an electrically actuated steering of a motor vehicle.
De manière générale, l’invention vise à identifier une situation critique vis-à-vis d’un besoin prédéfini en énergie électrique d’une direction à actionnement électrique, puis en réponse à une telle situation critique, à préserver la production d’énergie électrique qui est allouée à la direction à actionnement électrique ; que ce soit en augmentant la rapidité de charge de l’accumulateur auxiliaire, ou en bridant la consommation d’autres consommateurs électriques ; notamment de consommateurs électriques non prioritaires d’un point de vue sécurité du véhicule.In general, the invention aims to identify a critical situation vis-à-vis a predefined need for electrical energy of an electrically actuated direction, then in response to such a critical situation, to preserve the production of energy. electric which is allocated to the electrically actuated steering; whether by increasing the speed of charging the auxiliary battery, or by restricting the consumption of other electrical consumers; including non-priority electric consumers from a vehicle safety point of view.
L’invention a pour objet un procédé de répartition d’énergie électrique d’un véhicule automobile, le véhicule automobile comprenant : un accumulateur électrique principal, un accumulateur électrique auxiliaire, un alternateur configuré pour recharger les accumulateurs, une direction à actionnement électrique alimentée électriquement par l’alternateur et par l’accumulateur auxiliaire, et un premier consommateur électrique branché à l’alternateur; remarquable en ce que le procédé comprend les étapes suivantes : (a) analyse de la capacité de l’alternateur et/ou de l’accumulateur auxiliaire à alimenter la direction à actionnement électrique ; (b) augmentation ou maintien de la quantité d’énergie produite par l’alternateur rechargeant l’accumulateur auxiliaire par rapport à la quantité d’énergie produite par l’alternateur alimentant le premier consommateur électrique en cas d’incapacité de l’alternateur et/ou de l’accumulateur auxiliaire à alimenter seul(e) la direction électrique identifiée lors de l’étape (a) analyse.The subject of the invention is a method of distributing electrical energy of a motor vehicle, the motor vehicle comprising: a main electric accumulator, an auxiliary electric accumulator, an alternator configured to recharge the accumulators, an electrically powered electrically actuated steering by the alternator and by the auxiliary accumulator, and a first electrical consumer connected to the alternator; remarkable in that the method comprises the following stages: (a) analysis of the capacity of the alternator and / or of the auxiliary accumulator to supply the electrically actuated steering; (b) increasing or maintaining the amount of energy produced by the alternator recharging the auxiliary accumulator relative to the amount of energy produced by the alternator supplying the first electrical consumer in the event of the alternator being incapacitated and / or of the auxiliary accumulator to supply alone the electrical direction identified during step (a) analysis.
Selon des modes particuliers de réalisation, le procédé peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniques possibles :According to particular embodiments, the method can include one or more of the following characteristics, taken individually or according to all possible technical combinations:
- L’étape (a) analyse comprend la comparaison d’une réserve de puissance RP pouvant être produite par l’alternateur par rapport à une puissance prédéfinie PP d’alimentation de la direction à actionnement électrique.- Step (a) analysis includes the comparison of a reserve of power RP that can be produced by the alternator with respect to a predefined power PP for supplying the electrically actuated steering.
- L’étape (a) analyse comprend la définition d’un niveau d’énergie 0 lorsque la réserve de puissance RP est inférieure à la puissance prédéfinie PP, la définition d’un niveau d’énergie 2 lorsque la réserve de puissance RP est supérieure ou égale à la somme de la puissance prédéfinie PP et d’une marge de puissance MP prédéfinie; et la définition d’un niveau d’énergie 1 lorsque la réserve de puissance RP est comprise entre la puissance prédéfinie PP et la somme de la puissance prédéfinie PP et de la marge de puissance MP.- Step (a) analysis includes the definition of an energy level 0 when the power reserve RP is less than the predefined power PP, the definition of an energy level 2 when the power reserve RP is greater than or equal to the sum of the predefined power PP and a predefined power margin MP; and defining an energy level 1 when the power reserve RP is between the predefined power PP and the sum of the predefined power PP and the power margin MP.
- Au niveau 0, l’alimentation électrique du premier consommateur par l’alternateur est diminuée ou coupée.- At level 0, the electrical supply to the first consumer by the alternator is reduced or cut.
- L’étape (a) analyse comprend la définition d’un état 0 de l’accumulateur auxiliaire lorsque son niveau de charge ne lui permet pas d’assurer seul l’alimentation de la direction à actionnement électrique, la définition d’un état 2 de l’accumulateur auxiliaire lorsque son niveau de charge lui permet d’assurer seul l’alimentation de la direction à actionnement électrique en y ajoutant une marge de sécurité MS prédéfinie, et la définition d’un état 1 de l’accumulateur auxiliaire lorsque son niveau de charge lui permet d’assurer seul l’alimentation de la direction à actionnement électrique sans la marge de sécurité MS.- Step (a) analysis includes the definition of a state 0 of the auxiliary accumulator when its charge level does not allow it to supply power to the electrically actuated steering alone, the definition of a state 2 of the auxiliary accumulator when its charge level allows it to supply power to the electrically actuated steering by adding a predefined safety margin MS, and the definition of a state 1 of the auxiliary accumulator when its charge level allows it to supply power to the electrically powered steering only without the MS safety margin.
- Dans l’état 0, au niveau 1 et au niveau 0, l’alimentation du premier consommateur est diminuée ou coupée.- In state 0, at level 1 and at level 0, the power supply of the first consumer is reduced or cut.
- Le véhicule comprend un deuxième consommateur électrique branché sur l’alternateur et non activé lors de l’étape (a) analyse ; au niveau d’énergie 1, dans l’état 1 et dans l’état 2, l’activation du deuxième consommateur est interdite.- The vehicle includes a second electrical consumer connected to the alternator and not activated during step (a) analysis; at energy level 1, in state 1 and in state 2, the activation of the second consumer is prohibited.
- Le véhicule comprend un moteur thermique entraînant l’alternateur de manière à fournir une puissance électrique.- The vehicle includes a heat engine driving the alternator to provide electrical power.
- La réserve de puissance RP est calculée en fonction du régime moteur N.- The power reserve RP is calculated according to the engine speed N.
- La réserve de puissance RP est calculée en fonction de l’énergie électrique consommée par le véhicule, notamment son réseau de bord, lors de l’étape (a) analyse, et de la puissance maximale disponible Pelec_Max_dispo que peut produire l’alternateur en fonction de sa vitesse de rotation.- The RP power reserve is calculated according to the electric energy consumed by the vehicle, in particular its on-board network, during step (a) analysis, and the maximum available power Pelec_Max_dispo that the alternator can produce. depending on its speed of rotation.
- Au niveau d’énergie 0, l’alimentation du deuxième consommateur est interdite.- At energy level 0, the supply of the second consumer is prohibited.
- Au niveau d’énergie 1 et dans l’état 0, l’activation du deuxième consommateur est interdite.- At energy level 1 and in state 0, the activation of the second consumer is prohibited.
- Chaque quantité d’énergie produite par l’alternateur est une puissance électrique.- Each amount of energy produced by the alternator is an electrical power.
- Au niveau d’énergie 2, et dans l’état 0 et l’état 1 et dans l’état 2, l’activation du deuxième consommateur est autorisée.- At energy level 2, and in state 0 and state 1 and in state 2, the activation of the second consumer is authorized.
- Le premier consommateur électrique et/ou le deuxième consommateur électrique est/sont branché(s) à l’accumulateur auxiliaire et/ou apte(s) à être alimenté(s) électriquement par l’accumulateur auxiliaire.- The first electrical consumer and / or the second electrical consumer is / are connected (s) to the auxiliary accumulator and / or able (s) to be powered electrically by the auxiliary accumulator.
- Lors de l’étape (b) augmentation ou maintien, l’énergie de l’alternateur reçue par l’accumulateur auxiliaire augmente, et/ou l’énergie de l’alternateur reçue par le premier consommateur diminue, et/ou la proportion d’énergie pour l’accumulateur auxiliaire par rapport à l’énergie de l’alternateur pour le premier consommateur augmente.- During step (b) increase or maintain, the energy of the alternator received by the auxiliary accumulator increases, and / or the energy of the alternator received by the first consumer decreases, and / or the proportion of energy for the auxiliary accumulator compared to the energy of the alternator for the first consumer increases.
- Lors de l’étape (b) augmentation ou maintien, la puissance électrique produite par l’alternateur reste constante et/ou est égale à la puissance électrique produite par l’alternateur lors de l’étape (a) analyse.- During step (b) increase or maintain, the electric power produced by the alternator remains constant and / or is equal to the electric power produced by the alternator during step (a) analysis.
L’invention a également pour objet un véhicule comprenant un accumulateur électrique principal, un accumulateur électrique auxiliaire, un alternateur configuré pour recharger les accumulateurs, une direction à actionnement électrique exclusif, la direction étant alimentée électriquement par l’alternateur et par l’accumulateur auxiliaire, un premier consommateur électrique branché sur l’alternateur, remarquable en ce que le véhicule comprend en outre un système de répartition de l’énergie électrique produite par l’alternateur, le système de répartition étant configuré de manière à analyser la capacité de l’alternateur et/ou de l’accumulateur auxiliaire à alimenter la direction à actionnement électrique ; et à augmenter ou à maintenir la quantité d’énergie produite par l’alternateur rechargeant l’accumulateur auxiliaire par rapport à la quantité d’énergie produite par l’alternateur alimentant le premier consommateur électrique en cas de détection d’une incapacité de l’alternateur et/ou de l’accumulateur auxiliaire à alimenter la direction à actionnement électrique.The invention also relates to a vehicle comprising a main electric accumulator, an auxiliary electric accumulator, an alternator configured to recharge the accumulators, a direction with exclusive electric actuation, the direction being supplied electrically by the alternator and by the auxiliary accumulator. , a first electrical consumer connected to the alternator, remarkable in that the vehicle further comprises a system for distributing the electrical energy produced by the alternator, the distribution system being configured so as to analyze the capacity of the alternator and / or auxiliary accumulator to power the electrically actuated steering; and to increase or maintain the quantity of energy produced by the alternator recharging the auxiliary accumulator compared to the quantity of energy produced by the alternator supplying the first electrical consumer in the event of detection of an incapacity of the alternator and / or auxiliary accumulator to power the electrically actuated steering.
Selon un mode particulier de réalisation de l’invention, le premier consommateur est un consommateur de confort tel un organe de confort thermique, un module de géo-positionnement par satellite, ou un dispositif de divertissement.According to a particular embodiment of the invention, the first consumer is a comfort consumer such as a thermal comfort device, a satellite geo-positioning module, or an entertainment device.
Selon un mode particulier de réalisation de l’invention, l’accumulateur auxiliaire est une batterie lithium ion ou un dispositif capacitif de maintien de tension.According to a particular embodiment of the invention, the auxiliary accumulator is a lithium ion battery or a capacitive voltage maintenance device.
Selon un mode particulier de réalisation de l’invention, le système de répartition est configuré de manière à fonctionner selon le procédé de répartition selon l’invention.According to a particular embodiment of the invention, the distribution system is configured so as to operate according to the distribution method according to the invention.
Selon un mode particulier de réalisation de l’invention, le volant de la direction est libre d’entraînement mécanique relié aux roues directrices du véhicule, notamment libre de colonne de direction.According to a particular embodiment of the invention, the steering wheel is free from mechanical drive connected to the steering wheels of the vehicle, in particular free from the steering column.
De manière générale, les modes particuliers de chaque objet de l’invention sont également applicables aux autres objets de l’invention. Dans la mesure du possible, chaque objet de l’invention est combinable aux autres objets. Les objets de l’invention sont également combinables aux modes de réalisation.In general, the particular modes of each object of the invention are also applicable to the other objects of the invention. As far as possible, each object of the invention can be combined with the other objects. The objects of the invention can also be combined with the embodiments.
L’invention privilégie une production d’énergie électrique dédiée à la direction électrique. Ainsi, une réserve d’énergie utilisable par la direction est toujours disponible, ou en cours de production. Une telle gestion augmente significativement la sécurité d’alimentation d’une direction électrique, et offre une fiabilité comparable à une direction mécanique conventionnelle.The invention favors the production of electrical energy dedicated to electrical steering. Thus, a reserve of energy usable by management is always available, or during production. Such management significantly increases the supply security of an electrical steering, and offers a reliability comparable to a conventional mechanical steering.
La sécurité du véhicule est également renforcée par le rôle de l’accumulateur auxiliaire qui est branché de manière redondante avec l’accumulateur principal. En effet, lors d’une défaillance de ce dernier, l’accumulateur auxiliaire peut le remplacer du point de vue des besoins énergétiques de la direction électrique du véhicule.Vehicle safety is also enhanced by the role of the auxiliary battery which is connected redundantly with the main battery. Indeed, when the latter fails, the auxiliary accumulator can replace it from the point of view of the energy needs of the electric steering of the vehicle.
Ainsi, l’invention autorise le remplacement une direction avec une colonne de direction, avec son optionnelle assistance hydraulique, par une direction toute électrique. La suppression des liaisons mécaniques reliant chaque roue directrice au volant dans l’habitacle permet de réduire la masse et l’encombrement. Par ailleurs, le comportement du véhicule en cas de collision frontale est plus simple à gérer et offre de meilleurs résultats. Aussi, une direction toute électrique offre une plus grande sécurité de conduite et une meilleure précision.Thus, the invention allows the replacement of a steering with a steering column, with its optional hydraulic assistance, by an all-electric steering. The elimination of the mechanical connections connecting each steerable wheel to the steering wheel in the passenger compartment makes it possible to reduce the mass and the bulk. In addition, the behavior of the vehicle in the event of a frontal collision is easier to manage and offers better results. Also, all-electric steering provides greater driving safety and better precision.
D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l’aide de la description donnée à titre d’exemple et en référence aux dessins parmi lesquels :Other characteristics and advantages of the present invention will be better understood with the aid of the description given by way of example and with reference to the drawings among which:
La figure 1 présente un véhicule automobile selon l’invention.Figure 1 shows a motor vehicle according to the invention.
La figure 2 illustre un diagramme du procédé de répartition d’énergie électrique produite par un alternateur selon l’invention.FIG. 2 illustrates a diagram of the method for distributing electrical energy produced by an alternator according to the invention.
La figure 1 esquisse un véhicule 2 vu du dessus. Le véhicule comporte des roues directrices 4 qui permettent de le diriger, et qui sont commandées par une direction à actionenment électrique 6.Figure 1 sketches a vehicle 2 seen from above. The vehicle has steered wheels 4 which allow it to be steered, and which are controlled by an electrically actuated steering 6.
Le véhicule 2 comprend un système de répartition 8 de l’énergie électrique que l’alternateur 10 produit grâce au moteur thermique 12 du véhicule 2. L’alternateur 10 convertit une énergie mécanique issue du moteur 12 en énergie électrique, optionnellement via à un réducteur (non représenté). L’énergie produite par l’alternateur 10 peut permettre d’alimenter le réseau de bord 14, et donc d’alimenter un premier consommateur 16, un deuxième consommateur 18, et un troisième consommateur 20 qui y sont électriquement connectés. Le premier consommateur 16 et le deuxième consommateur 18 peuvent être des consommateurs de confort, tels une climatisation, un système audio, un système de géolocalisation par satellite. Leurs activations électriques sont indépendantes l’une de l’autre. Ces actionneurs (16; 18) ne sont pas nécessairement utiles à la sécurité du véhicule. Le troisième consommateur 20 peut être en liaison avec la sécurité du véhicule 2. Il peut s’agir d’un système de freinage ou d’un système d’éclairage comprenant des phares d’éclairage.The vehicle 2 comprises a distribution system 8 of the electrical energy that the alternator 10 produces thanks to the heat engine 12 of the vehicle 2. The alternator 10 converts mechanical energy from the engine 12 into electrical energy, optionally via a reducer (not shown). The energy produced by the alternator 10 can be used to supply the on-board network 14, and therefore to supply a first consumer 16, a second consumer 18, and a third consumer 20 which are electrically connected to it. The first consumer 16 and the second consumer 18 can be comfort consumers, such as air conditioning, an audio system, a satellite geolocation system. Their electrical activations are independent of each other. These actuators (16; 18) are not necessarily useful for vehicle safety. The third consumer 20 may be in connection with vehicle safety 2. It may be a braking system or a lighting system comprising lighting headlights.
L’énergie produite par l’alternateur 10 peut alimenter un accumulateur d’énergie électrique principal 22, telle une batterie 12V ; et un accumulateur électrique auxiliaire 24. Ces accumulateurs (22 ; 24) peuvent être rechargés grâce à l’intensité et la tension en sortie de l’alternateur 10, notamment via le réseau de bord 14. Chacun d’eux peut alimenter la direction 6 de manière autonome ; au même titre que l’alternateur 10. L’accumulateur auxiliaire 24 peut être une batterie type lithium ion ou un dispositif capacitif. Il peut présenter une rapidité de charge supérieure à celle de l’accumulateur principal 22, et/ou une durée de vie, considéré en termes de nombre de cycles de charge / décharge, supérieure à celle de l’accumulateur principal 22. Ces aspects augmentent encore la fiabilité générale. La masse de l’accumulateur auxiliaire 24 peut être inférieure à celle de l’accumulateur principal 22.The energy produced by the alternator 10 can supply a main electrical energy accumulator 22, such as a 12V battery; and an auxiliary electric accumulator 24. These accumulators (22; 24) can be recharged thanks to the intensity and the voltage at the output of the alternator 10, in particular via the on-board network 14. Each of them can supply the direction 6 in an autonomous way ; just like the alternator 10. The auxiliary accumulator 24 can be a lithium ion type battery or a capacitive device. It can have a charging speed greater than that of the main battery 22, and / or a lifetime, considered in terms of number of charge / discharge cycles, greater than that of the main battery 22. These aspects increase again the general reliability. The mass of the auxiliary accumulator 24 may be less than that of the main accumulator 22.
La multiplication des voies d’alimentation électrique de la direction 6 en augmente la sécurité de fonctionnement et justifie le remplacement comme la suppression des liaisons mécaniques de commande. La rotation du volant 26, notamment sa position angulaire, peut être convertie en un signal électrique exploité par la direction électrique 6, qui commande en réponse un actionneur électrique dédié à chaque roue directrice 4, ou commun aux roues directrices 4, de sorte à en faire pivoter l’axe de rotation. L’énergie permettant d’orienter les axes de rotation des roues directrices 4 peut être uniquement électrique. La direction 6 peut être exclusivement à commande électrique.The multiplication of the power supply channels of direction 6 increases their operational safety and justifies the replacement as well as the removal of the mechanical control links. The rotation of the steering wheel 26, in particular its angular position, can be converted into an electrical signal operated by the electric steering 6, which controls in response an electric actuator dedicated to each steerable wheel 4, or common to the steerable wheels 4, so as to rotate the axis of rotation. The energy making it possible to orient the axes of rotation of the steered wheels 4 can be solely electric. Steering 6 can be exclusively electrically controlled.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la direction électrique peut comprendre un actionneur électrique au niveau de chaque roue directrice.According to an embodiment of the invention, the electric steering can include an electric actuator at each steerable wheel.
Bien que deux roues directrices 4 soient représentées il est possible d’en prévoir quatre.Although two steering wheels 4 are shown, it is possible to provide four.
La figure 2 est un diagramme du procédé de répartition de l’énergie électrique qu’offre l’alternateur 10.FIG. 2 is a diagram of the method for distributing the electrical energy offered by the alternator 10.
Le procédé de répartition de l’énergie électrique, ou procédé de supervision de fourniture de l’énergie électrique, que produit l’alternateur au sein du véhicule, peut comprendre les étapes suivantes, notamment réalisées dans l’ordre qui suit :The method for distributing electrical energy, or method for supervising the supply of electrical energy, produced by the alternator within the vehicle, can comprise the following steps, in particular carried out in the following order:
(a) analyse 100 en continu de la capacité de l’alternateur 10 et de l’accumulateur auxiliaire 24 à alimenter la direction à actionnement électrique 6 de manière autonome ; puis (b) augmentation ou maintien 102 de la quantité d’énergie, notamment de la puissance électrique, produite par l’alternateur 10 rechargeant l’accumulateur auxiliaire 24 par rapport à la quantité d’énergie, notamment de la puissance électrique, produite par l’alternateur alimentant le premier consommateur électrique 16 en cas d’incapacité de l’alternateur et/ou de l’accumulateur auxiliaire à alimenter de manière indépendante la direction 6 détectée lors de l’étape (a) analyse 100 ;(a) continuous analysis 100 of the capacity of the alternator 10 and the auxiliary accumulator 24 to supply the electrically actuated steering 6 independently; then (b) increasing or maintaining 102 the quantity of energy, in particular of the electric power, produced by the alternator 10 recharging the auxiliary accumulator 24 with respect to the quantity of energy, in particular of the electric power, produced by the alternator supplying the first electrical consumer 16 in the event of the alternator and / or the auxiliary accumulator being unable to supply independently the direction 6 detected during step (a) analysis 100;
(c) interruption 104 de la charge de l’accumulateur auxiliaire 24 lorsque son niveau de charge SOC est suffisant pour faire face à une consommation présente et future de la direction 6 selon une sollicitation prédéterminée ou moyenne.(c) interruption 104 of the charge of the auxiliary accumulator 24 when its charge level SOC is sufficient to cope with a present and future consumption of the direction 6 according to a predetermined or average demand.
L’étape (a) analyse 100 tend à identifier une situation critique, que ce soit au niveau de l’alternateur 10 ou de l’accumulateur auxiliaire 24. Cette étape peut être indépendante de l’état de l’accumulateur principal puisque le but est d’analyser la capacité du système à supporter une éventuelle défaillance de l’accumulateur principal.Step (a) analysis 100 tends to identify a critical situation, whether at the level of the alternator 10 or of the auxiliary accumulator 24. This step can be independent of the state of the main accumulator since the purpose is to analyze the capacity of the system to withstand a possible failure of the main accumulator.
L’étape (a) analyse 100 comprend la mesure du niveau de charge SOC de l’accumulateur auxiliaire 24. L’information fournie par cette mesure est un niveau de charge en % par rapport à sa charge maximale. Ce niveau de chargement SOC est comparé à un besoin d’énergie BE de la direction 6. Ce besoin d’énergie BE permet de manœuvrer la direction 6 en effectuant plusieurs efforts d’intensités prédéfinis au niveau des roues directrices. Le besoin d’énergie BE peut permettre de piloter la direction 6 pendant une durée théorique. L’état de charge SOC de l’accumulateur auxiliaire 24 est également apprécié au regard d’une marge de sécurité MS préétablie.Step (a) analysis 100 includes the measurement of the SOC charge level of the auxiliary accumulator 24. The information provided by this measurement is a charge level in% relative to its maximum charge. This SOC loading level is compared to a BE energy requirement of the steering 6. This BE energy requirement makes it possible to maneuver the steering 6 by carrying out several predefined intensity efforts at the level of the steered wheels. The BE energy requirement can be used to steer direction 6 for a theoretical period. The SOC of the auxiliary accumulator 24 is also assessed with regard to a pre-established safety margin MS.
Sur la base de ces informations, différents états de charge de l’accumulateur auxiliaire 24 sont définis ; donc un état 0, un état 1, et un état 2. L’état 0 de l’accumulateur auxiliaire 24 correspond à un niveau de charge SOC qui ne lui permet pas d’assurer seul l’alimentation de la direction 6. L’équation : SOC < BE est vérifiée. L’état 1, état intermédiaire, permet à l’accumulateur auxiliaire 24 d’assurer seul l’alimentation de la direction 6, mais sans inclure la marge de sécurité MS. L’équation : BE < SOC < BE + MS est vérifiée. L’état 2 de l’accumulateur auxiliaire lui permet d’assurer seul l’alimentation de la direction 6 en y ajoutant la marge de sécurité MS. L’équation : BE + MS < SOC est vérifiée.On the basis of this information, different charge states of the auxiliary accumulator 24 are defined; therefore a state 0, a state 1, and a state 2. State 0 of the auxiliary accumulator 24 corresponds to a level of charge SOC which does not allow it to supply power to the steering unit alone. equation: SOC <BE is verified. State 1, intermediate state, allows the auxiliary accumulator 24 to supply power to the steering 6 alone, but without including the safety margin MS. The equation: BE <SOC <BE + MS is checked. State 2 of the auxiliary accumulator enables it to supply power alone to steering 6 by adding the safety margin MS. The equation: BE + MS <SOC is checked.
En parallèle, l’étape (a) analyse 100 comprend l’estimation de la puissance maximale Pelec_Max_dispo pouvant être produite par l’alternateur 10 en fonction du régime moteur N, c’est-à-dire la vitesse de rotation du moteur 12.In parallel, step (a) analysis 100 includes the estimation of the maximum power Pelec_Max_dispo that can be produced by the alternator 10 as a function of the engine speed N, that is to say the rotation speed of the engine 12.
La puissance maximale Pelec_Max_dispo peut être calculée à l’aide de l’équation suivante :The maximum power Pelec_Max_dispo can be calculated using the following equation:
Pelec_Max_dispo = | Rend_Alt_débit_Max * Couple_Alt_débit_Max * 2π/60 * Rapport_Demul_Alt * N_moteur| *facteur_correction_P_maxPelec_Max_dispo = | Rend_Alt_débit_Max * Torque_Alt_débit_Max * 2π / 60 * Rapport_Demul_Alt * N_moteur | * facteur_correction_P_max
Dans cette équation, la donnée N_moteur correspond au régime moteur cible, auquel on veut faire fonctionner le véhicule. Ce régime est celui qui est mesuré pendant l’étape (a) analyse 100. La donnée Rend_Alt_débit_Max correspond au rendement de l’alternateur, associée au courant maximal qu’il peut fournir à un régime cible donné. La donnée Couple_Alt_débit_Max correspond au couple alternateur, associé au courant maximal qu’il peut fournir à un régime cible donné. La donnée Rapport_Demul_Alt correspond au rapport de démultiplication permettant de calculer le régime de l’alternateur en fonction du régime moteur, et la donnée facteur_correction_P_max correspond à un facteur d’ajustement du calcul. Les deux dernières données sont entièrement optionnelles, car la démultiplication comme l’ajustement du calcul restent facultatifs dans l’invention. Les signes « | » permettent de prendre en compte une valeur absolue.In this equation, the data N_moteur corresponds to the target engine speed, at which we want to operate the vehicle. This speed is that which is measured during step (a) analysis 100. The data Rend_Alt_débit_Max corresponds to the efficiency of the alternator, associated with the maximum current that it can supply to a given target speed. The Torque_Alt_débit_Max data corresponds to the alternator torque, associated with the maximum current it can supply at a given target speed. The Rapport_Demul_Alt data corresponds to the reduction ratio used to calculate the alternator's speed as a function of the engine speed, and the factor_correction_P_max data corresponds to an adjustment factor of the calculation. The last two data are entirely optional, since the reduction as well as the adjustment of the calculation remain optional in the invention. The signs "| »Allow to take into account an absolute value.
En complément l’énergie Pelec_conso consommée par les différents consommateurs activés est calculée grâce à l’équation suivante :In addition, the Pelec_conso energy consumed by the different activated consumers is calculated using the following equation:
Pelec_conso = | U_Prod * i_Prod | * facteur_correction_P_consoPelec_conso = | U_Prod * i_Prod | * factor_correction_P_conso
Dans cette équation, la donnée U_Prod correspond à la tension de régulation de l’alternateur, la donnée i_Prod correspond au courant débité par l’alternateur, et la donnée facteur_correction_P_conso correspond à un facteur d’ajustement du calcul.In this equation, the data U_Prod corresponds to the regulating voltage of the alternator, the data i_Prod corresponds to the current supplied by the alternator, and the data factor_correction_P_conso corresponds to an adjustment factor of the calculation.
Grâce aux puissances calculées ci-dessus, une réserve de puissance RP est calculée grâce à l’équation suivante : RP = Pelec_Max_dispo - Pelec_conso. Cette réserve de puissance RP est comparée à une puissance prédéfinie PP d’alimentation de la direction 6.Thanks to the powers calculated above, a power reserve RP is calculated using the following equation: RP = Pelec_Max_dispo - Pelec_conso. This power reserve RP is compared to a predefined power PP for supplying the steering 6.
Grâce à cette comparaison, plusieurs niveaux d’énergie disponible de l’alternateur 10 sont définis, dont un niveau d’énergie 0, un niveau d’énergie 1, et un niveau d’énergie 2. Le niveau 0 correspond à une situation où la réserve de puissance RP est inférieure ou égale à la puissance prédéfinie PP. L’équation RP < PP est vérifiée. Au niveau 1, la réserve de puissance RP est comprise entre la puissance prédéfinie PP et la somme de la puissance prédéfinie PP et de la marge de puissance MP. L’équation PP < RP < PP + MP est vérifiée. Dans le niveau 2, la réserve de puissance RP est supérieure ou égale à la puissance prédéfinie PP augmentée de la marge de puissance MP. L’équation PP + MP < RP est vérifiée.Thanks to this comparison, several available energy levels of the alternator 10 are defined, including an energy level 0, an energy level 1, and an energy level 2. Level 0 corresponds to a situation where the power reserve RP is less than or equal to the preset power PP. The equation RP <PP is checked. At level 1, the power reserve RP is between the predefined power PP and the sum of the predefined power PP and the power margin MP. The equation PP <RP <PP + MP is checked. In level 2, the power reserve RP is greater than or equal to the predefined power PP increased by the power margin MP. The PP + MP <RP equation is checked.
Dans l’étape (b) augmentation ou maintien 102, en fonction des états et des niveaux, différentes actions s’opèrent sélectivement. Elles sont classées dans le tableau 200, et peuvent être réalisées par le système de répartition de l’énergie électrique.In step (b) increase or maintain 102, depending on the states and levels, different actions operate selectively. They are classified in table 200, and can be carried out by the electrical energy distribution system.
Quel que soit le niveau, dans l’état 0 et dans l’état 1 l’accumulateur auxiliaire 24 reçoit de l’énergie de l’alternateur 10 pour en augmenter le niveau de charge SOC. L’ordinateur (non représenté) ; par exemple l’ordinateur de bord ; permettant de réaliser le présent procédé, peut générer un message de demande de recharge de l’accumulateur auxiliaire 24 via un programme informatique correspondant. Dans l’état 2, l’accumulateur auxiliaire 24 est déjà suffisamment chargé, il n’est pas davantage rechargé, ou du moins sa recharge n’est pas imposée de manière prioritaire. L’ordinateur ne génère pas de message de demande de recharge de l’accumulateur auxiliaire 24.Whatever the level, in state 0 and in state 1 the auxiliary accumulator 24 receives energy from the alternator 10 to increase the SOC charge level. The computer (not shown); for example the on-board computer; making it possible to carry out the present method, can generate a message requesting recharging of the auxiliary accumulator 24 via a corresponding computer program. In state 2, the auxiliary accumulator 24 is already sufficiently charged, it is not further recharged, or at least its recharging is not imposed as a priority. The computer does not generate a request to recharge the auxiliary battery 24.
Au niveau 0, quel que soit l’état de l’accumulateur auxiliaire, l’action (ii) diminue ou coupe l’alimentation du premier consommateur 16, alors qu’il était activé précédemment. Cette mesure vise à réduire la consommation électrique générale, et à réduire la sollicitation de l’alternateur 10 pour s’éloigner de sa puissance maximale Pelec_Max_dispo. Le chargement de l’accumulateur auxiliaire 24 et l’actionnement de la direction 6 en direct sont mieux garantis. L’action (ii) est également effectuée au niveau 1 dans l’état 0.At level 0, whatever the state of the auxiliary accumulator, action (ii) decreases or cuts the supply of the first consumer 16, when it was previously activated. This measure aims to reduce general electricity consumption, and to reduce the stress on alternator 10 to move away from its maximum power Pelec_Max_dispo. The charging of the auxiliary accumulator 24 and the actuation of the direct steering 6 are better guaranteed. Action (ii) is also performed at level 1 in state 0.
L’action (i) prévoit l’interdiction d’activation du deuxième consommateur 18 qui n’était pas précédemment activé. L’interdiction d’activation du deuxième consommateur 18 peut également être imposée dans le contexte de l’action (ii).Action (i) provides for the activation ban on the second consumer 18 who was not previously activated. The ban on activation of the second consumer 18 may also be imposed in the context of action (ii).
L’action (iii) autorise l’activation du deuxième consommateur 18. Sa consommation électrique s’ajoute à celle de la direction 6 et du premier consommateur 16. L’activation du deuxième consommateur 18 peut être seulement autorisée au niveau 2.The action (iii) authorizes the activation of the second consumer 18. Its electrical consumption is added to that of the direction 6 and of the first consumer 16. The activation of the second consumer 18 can only be authorized at level 2.
Optionnellement, le procédé peut prévoir d’alimenter troisième consommateur 20 selon une priorité égale à celle de la direction 6.Optionally, the method can provide for supplying third consumer 20 according to a priority equal to that of management 6.
Claims (10)
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|---|---|
| FR3072623B1 (en) | 2020-10-23 |
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