FR3097510A1 - Procédé d’immobilisation d’un véhicule automobile équipé d’un moteur électrique. - Google Patents

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Abstract

L’invention concerne un procédé d’immobilisation d’un véhicule comprenant une étape de détection d’une défaillance du système de contrôle de trajectoire par un premier calculateur (5), une étape d’immobilisation du véhicule automobile si, une défaillance du système de contrôle de trajectoire (6) a été détectée par le premier calculateur (5), l’étape d’immobilisation du véhicule comprenant une limitation du couple maximum disponible pour le moteur électrique entrainant le véhicule, et l’activation forcée d’un mode de fonctionnement en générateur de courant du moteur électrique de sorte à freiner le véhicule jusqu’à son arrêt complet. Figure pour l’abrégé : figure 2

Description

Procédé d’immobilisation d’un véhicule automobile équipé d’un moteur électrique.
La présente invention concerne de manière générale un procédé d’immobilisation d’un véhicule automobile équipé d’un moteur électrique. Il s’agit de véhicule hybride comprenant un moteur thermique et un moteur électrique ou un véhicule comprenant uniquement un moteur électrique.
Les véhicules électriques ou hybrides disposent de deux moyens de freinage, d’une part, un freinage régénératif et d’autre part un freinage mécanique à frottement. Le freinage régénératif est mis en œuvre lors de la phase de décélération du véhicule. Dans ce cas, le moteur électrique fonctionne comme une génératrice de courant et convertie l’énergie cinétique et électricité ce qui freine le véhicule et recherche les batteries pour l’alimentation du moteur électrique. Le freinage mécanique à frottement consiste à appliquer des plaquettes de frein sur des disques de frein lié aux roues. L’énergie cinétique est alors dissipée en chaleur par la friction des plaquettes sur les disques. La pression exercée sur les plaquettes est générée par un circuit hydraulique comprenant une pompe (ou maitre-cylindre). Pour un moteur thermique la pompe est entrainée grâce à la rotation du moteur thermique. Dans un véhicule électrique ou éventuellement hybride la pression du circuit hydraulique est générée par une pompe alimentée électriquement. Par ailleurs, il existe également des systèmes de freinage à friction entièrement électrique.
Le système de freinage à friction est également contrôlé par un système de contrôle de trajectoire ou ESP (acronyme anglais pour Electronic Stability Program). L’ESP intervient sur le système de freinage à friction lors de situation de conduite pouvant entrainer une dérive de trajectoire. L’ESP comprend un calculateur qui reçoit des signaux de différents capteurs pour déterminer si une action de correction doit être engagée. L’ESP et son calculateur sont de manière générale alimentée par la batterie du véhicule.
Un problème se pose alors lors d’une défaillance du système de contrôle de trajectoire. La sécurité de conduite peut alors être compromise ce qui nécessite l’arrêt du véhicule.
Un but de la présente invention est de répondre aux inconvénients de l’art antérieur mentionné ci-dessus et en particulier, de proposer un procédé d’immobilisation du véhicule y compris lors de défaillance du système de contrôle de trajectoire.
Pour cela, un premier aspect de l’invention concerne un Procédé d’immobilisation d’un véhicule automobile comprenant, un moteur électrique pour entrainer le véhicule en mouvement, et fonctionnant également comme un générateur de courant pour recharger des premières batteries, le moteur électrique étant contrôlé par un premier calculateur, un système de contrôle de trajectoire comprenant un deuxième calculateur pouvant commander un dispositif de freinage à friction du véhicule, un système de contrôle de trajectoire et le dispositif de freinage à friction étant alimentés par une deuxième source d’énergie électrique distincte des premières batteries, un réseau de communication agencé pour assurer l’envoi et la réception de signaux entre le premier et le deuxième calculateurs, caractérisé en ce que le procédé d’immobilisation comprend une étape de détection d’une défaillance du système de contrôle de trajectoire par le deuxième calculateur une étape d’immobilisation du véhicule automobile si : une défaillance du système de contrôle de trajectoire a été détectée par le premier calculateur, l’étape d’immobilisation du véhicule comprenant une limitation par le premier calculateur du couple maximum disponible pour le moteur électrique et l’activation forcée par le premier calculateur d’un mode de fonctionnement en générateur de courant du moteur électrique de sorte à freiner le véhicule jusqu’à son arrêt complet.
Selon une autre variante de réalisation, l’étape de détection d’une défaillance du système de contrôle de trajectoire par le premier calculateur comprend : une réception par le premier calculateur d’un signal de défaut du système de contrôle de trajectoire émis par le deuxième calculateur ou, l’absence de réception de signaux du deuxième calculateur par le premier calculateur.
Selon une autre variante de réalisation, l’étape d’immobilisation du véhicule comprend l’exécution par le premier calculateur d’un mode de fonctionnement en générateur de courant du moteur électrique associé une pédale d’accélérateur du véhicule de sorte que le relâchement de la pédale d’accélérateur déclenche une régénération maximale de courant par le moteur électrique fonctionnant en générateur de courant.
Selon une autre variante de réalisation, l’étape d’immobilisation du véhicule comprend l’exécution par le premier calculateur d’un mode de fonctionnement en générateur de courant du moteur électrique associé une pédale d’accélérateur du véhicule de sorte que le relâchement de la pédale d’accélérateur déclenche une régénération de courant par le moteur électrique fonctionnant en générateur de courant proportionnel au déplacement de la pédale d’accélérateur dans le sens de relâchement de la pédale.
Selon une autre variante de réalisation, l’étape d’immobilisation du véhicule comprend une étape de limitation des performances du moteur électrique par le premier calculateur lorsqu’il entraine le véhicule automobile de sorte à limiter la prise de vitesse du véhicule automobile.
Selon une autre variante de réalisation, le procédé comprend en outre une étape d’envoi par le premier calculateur d’un signal vers une interface homme machine du véhicule automobile provoquant l’affichage d’un message d’information à l’utilisateur de détection de la défaillance du système de contrôle de trajectoire.
Un deuxième aspect de l’invention concerne un véhicule automobile comprenant, un moteur électrique pour entrainer le véhicule en mouvement, et fonctionnant également comme un générateur de courant pour recharger des premières batteries, le moteur électrique étant contrôlé par un premier calculateur, un système de contrôle de trajectoire comprenant un deuxième calculateur pouvant commander un dispositif de freinage à friction du véhicule, le système de contrôle de trajectoire et le dispositif de freinage à friction étant alimenté par une deuxième source d’énergie électrique distincte des premières batteries, un réseau de communication agencé pour assurer l’envoi et la réception de signaux entre le premier et le deuxième calculateurs, caractérisé en ce que les premier et deuxième calculateurs comprennent un programme d’ordinateur exécutant des instructions pour mettre en œuvre le procédé d’immobilisation d’un véhicule automobile selon le premier aspect de l’invention.
Selon une autre variante de réalisation, le véhicule est un véhicule hybride, la première source d’énergie électrique étant la batterie du véhicule et la deuxième source d’énergie électrique étant le dispositif de rechargement d’une machine électrique.
Un troisième aspect de l’invention concerne un système informatique d’immobilisation d’un véhicule automobile, comprenant des moyens de mise en œuvre des étapes du procédé d’immobilisation selon le premier aspect de l’invention.
Un quatrième aspect de l’invention concerne un programme d’ordinateur comportant des instructions pour mettre en œuvre le procédé d’immobilisation d’un véhicule automobile selon le premier aspect de l’invention.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit d'un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par les dessins annexés, dans lesquels :
représente de façon schématique une partie du circuit d’alimentation électrique d’un véhicule automobile.
représente de façon schématique une partie du réseau multiplexé d’un de véhicule automobile;
La présente invention va à présent être décrite en référence aux figures 1 et 2.
De façon connue en soi, un véhicule automobile de type hybride comprend un moteur thermique et un moteur électrique pour entrainer le véhicule en mouvement. De même, un véhicule électrique comprend uniquement un moteur électrique pour entrainer le véhicule en mouvement. Pour ces deux types de véhicule, le moteur électrique peut également fonctionner comme un générateur de courant lors des phases de décélération ou de freinage du véhicule. Le fonctionnement du moteur électrique est commandé par un premier calculateur 5. Le premier calculateur 5 commande notamment :
- le niveau de puissance mécanique délivrée par le moteur électrique lorsqu’il fonctionne pour entrainer le véhicule,
- le niveau de puissance électrique généré lorsque le moteur électrique fonctionne comme un générateur de courant pendant les phases de décélération ou de freinage du véhicule pour recharger des premières batteries destinés notamment à l’alimentation du moteur électrique.
Le niveau de puissance mécanique est aussi déterminé en fonction de la sollicitation d’une pédale d’accélérateur 4 également piloté par le premier calculateur. Dans un mode particulier de fonctionnement, la pédale d’accélérateur 4 peut également agir sur le freinage du véhicule. Ainsi, lorsque la pédale d’accélérateur est relâchée, le premier calculateur 5 déclenche alors le fonctionnement du moteur électrique en mode générateur de courant ce qui a pour conséquence de freiner le véhicule sans que la pédale de frein ne soit sollicitée. L’arrêt complet du véhicule peut alors être obtenu lors du relâchement complet de la pédale d’accélérateur correspondant au mode de génération de courant maximum par le moteur électrique.
Le véhicule automobile comprend également de façon connue en soi une deuxième batterie 2 agencée pour alimenter une pluralité de dispositifs du véhicule. Entre autre, cette batterie 2 alimente un dispositif de freinage 3 qui agit sur au moins sur 2 roues du véhicule. La deuxième batterie alimente également un dispositif électronique de correction de trajectoire 6 qui interagi avec le dispositif de freinage lors d’une correction de trajectoire. La deuxième batterie alimente également un deuxième calculateur 20 permettant de commander notamment l’ESP 6.
Ainsi, on comprend que le véhicule comprend au moins deux réseaux électriques alimentés par deux sources d’énergie électriques différentes. Un premier réseau électrique alimenté par une première source d’énergie électrique, telle que la batterie 1 du moteur électrique, comprend le premier calculateur 5. Le deuxième réseau électrique alimenté par la deuxième batterie 2 du véhicule, comprend l’ESP 3, le dispositif de freinage 3 et le deuxième calculateur 20
Les deux réseaux électriques peuvent être interconnectés. Toutefois, afin d’éviter qu’une défaillance, par exemple une chute de tension, d’un des deux réseaux électriques ne se transmette à l’autre réseau électrique, un dispositif 7 de déconnection est monté pour déconnecter les deux réseaux électriques l’un de l’autre. Ce dispositif 7 de déconnection comprend des éléments de surveillance de la tension électrique des deux réseaux électriques. Si la tension mesurée sur l’un des deux réseaux est inférieures à une tension de référence alors le dispositif 7 de déconnection provoque l’isolation électrique du réseau électrique défaillant sur lequel la chute de tension a été détectée par rapport à l’autre réseau électrique. Ainsi, la propagation d’une défaillance ou d’une panne du réseau électrique est empêchée.
Par ailleurs, de façon connue en soit, le premier calculateur 5 du moteur électrique et le deuxième calculateur 20 de commande de l’ESP 6 sont connectés à un réseau de communications par multiplexé 8 qui permet aux premier et deuxième calculateurs 5, 20 de recevoir des signaux d’état de l’un et de l’autre. Ainsi, le premier calculateur 5 reçoit des signaux représentatifs de l’état ou des paramètres de fonctionnement de l’ESP 6. Le réseau multiplexé 8 permet également la transmission de signaux de commande entre les deux calculateurs 5, 20.
Le procédé d’immobilisation du véhicule selon l’invention est mis en œuvre lors d’une défaillance de l’ESP 6. Dans ce cas, le contrôle de trajectoire et notamment l’action de l’ESP sur le dispositif de freinage ne peut plus être assuré. Pour assurer la sécurité des utilisateurs, le véhicule doit pouvoir être immobilisé dans les meilleurs délais pour restaurer le fonctionnement de l’ESP.
Le procédé comprend donc une étape de détection d’une défaillance du système de contrôle de trajectoire 6 par l’intermédiaire du premier calculateur 5. Cette étape de détection consiste en une surveillance en temps réel du fonctionnement du système de contrôle de trajectoire 6 par le deuxième calculateur 20 via les signaux d’état transmis par le deuxième calculateur 20 vers le premier calculateur 5 au travers du réseau multiplexé 8.
Une défaillance du système de contrôle de trajectoire 6 est détectée par le premier calculateur 5 notamment :
- soit lorsque le deuxième calculateur 20 émet un signal 11 représentatif d’un défaut de fonctionnement,
- soit lorsque le deuxième calculateur 20 n’émet plus de signaux d’état 12 pendant une période donnée.
Le premier cas de figure peut se présenter lorsqu’un défaut électronique ou mécanique est identifié par une routine de diagnostique exécutée par le deuxième calculateur 20 sur des capteurs du système de contrôle de trajectoire 6.
Le deuxième cas de figure peut se présenter lorsque que le deuxième réseau électrique est défaillant et ne permet plus au deuxième calculateur 20 de fonctionner normalement.
Dès lors qu’une défaillance du système de contrôle de trajectoire 6 a été détectée par le premier calculateur 5 celui-ci va déclencher une routine pour immobiliser le véhicule dans les meilleurs délais.
Cette routine est prévue pour forcer le fonctionnement le moteur électrique dans le mode de génération de courant et ainsi transformer l’énergie cinétique de véhicule en énergie électrique pour le freiner. Cette routine comprend également une dégradation volontaire des performances du moteur électrique en limitant le couple maximum transmis par le moteur électrique de sorte que le véhicule ne puisse plus prendre de vitesse.
Le fonctionnement forcé du moteur électrique dans le mode de génération de courant est déclenché par l’intermédiaire d’une modification de la réponse de la pédale d’accélérateur 4 par le premier calculateur 5. Ainsi, lors de la détection d’une défaillance du système de contrôle de trajectoire 6, le premier calculateur 5 déclenche automatiquement le fonctionnement du moteur électrique en mode de génération de courant dès lors que la pédale d’accélérateur 4 est relâchée par l’utilisateur. Selon un mode de réalisation, le premier calculateur 5 ajuste la puissance électrique générée par le moteur électrique fonctionnant en mode générateur en fonction de la valeur du déplacement de la pédale d’accélérateur 4 dans le sens du relâchement. Le niveau maximal de la puissance électrique est commandé par le premier calculateur 5 lorsque la pédale d’accélérateur est complètement relâchée par l’utilisateur, c’est-à-dire lorsque l’utilisateur n’exerce plus de pression sur la pédale d’accélérateur 4.
Dans la position de relâchement complet de la pédale d’accélérateur, le mode de fonctionnement du moteur électrique permet alors de freiner le véhicule automobile jusqu’à l’arrêt complet du véhicule.
Selon un autre mode de réalisation, le niveau maximal de la puissance électrique est commandé par le premier calculateur 5 dès que la pédale d’accélérateur est relâchée par l’utilisateur.
Selon une autre variante de réalisation, le véhicule automobile peut comprendre une interface homme machine 30 tel que par exemple un écran d’affichage, un témoin lumineux. Cette interface homme machine 30 est connectée au réseau multiplexé 8 et alimentée électriquement par le deuxième réseau électrique.
La routine d’immobilisation du véhicule exécutée par le premier calculateur 5 peut comprendre l’envoi 31 d’un signal vers l’interface homme machine de sorte à générer un message pour l’utilisateur indiquant qu’une défaillance du système de contrôle de trajectoire 6 a été détectée. Ce message est envoyé dès que la défaillance est détectée par le premier calculateur 5 et peut comprend également une information sur la nécessité d’arrêter le véhicule de sorte que le mode de fonctionnement de moteur électrique en mode de génération déclenché par le relâchement de la pédale d’accélérateur 4 puisse intervenir dans les plus brefs délais après la détection de la défaillance du système de contrôle de trajectoire 6.
De la même façon le deuxième calculateur 20 peut envoyer un signal directement vers l’interface homme machine de sorte à générer un message pour l’utilisateur indiquant qu’une défaillance du système de contrôle de trajectoire 6 a été détectée.
Ainsi, on comprend que le procédé selon l’invention permet de déclencher une immobilisation sécurisée du véhicule par actionnement déclanchement forcé du mode de génération de courant du moteur électrique si le système de contrôle de trajectoire 6 est défaillant.
On comprendra que diverses modifications et/ou améliorations évidentes pour l'homme du métier peuvent être apportées aux différents modes de réalisation de l’invention décrits dans la présente description sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (10)

  1. Procédé d’immobilisation d’un véhicule automobile comprenant :
    - un moteur électrique pour entrainer le véhicule en mouvement, et fonctionnant également comme un générateur de courant pour recharger des premières batteries pendant les phase de décélération ou freinage du véhicule, le moteur électrique étant commandé par un premier calculateur (5),
    - un système de contrôle de trajectoire comprenant un deuxième calculateur (20) pouvant commander un dispositif de freinage à friction du véhicule, le système de contrôle de trajectoire et le dispositif de freinage à friction étant alimentés par une deuxième source d’énergie électrique distincte des premières batteries,
    - un réseau de communication (8) agencé pour assurer l’envoi et la réception de signaux entre le premier (5) et le deuxième (20) calculateurs, caractérisé en ce que le procédé d’immobilisation du véhicule comprend
    - une étape de détection d’une défaillance du système de contrôle de trajectoire par le deuxième calculateur (5)
    - une étape d’immobilisation du véhicule automobile si :
    - une défaillance du système de contrôle de trajectoire (6) a été détectée par le premier calculateur (5)
    l’étape d’immobilisation du véhicule comprenant :
    - une limitation par le premier calculateur (5) du couple maximum disponible pour le moteur électrique et
    - l’activation forcée par le premier calculateur (5) d’un mode de fonctionnement en générateur de courant du moteur électrique de sorte à freiner le véhicule jusqu’à son arrêt complet.
  2. Procédé d’immobilisation d’un véhicule automobile selon la revendication précédente caractérisé en ce que l’étape de détection d’une défaillance du système de contrôle de trajectoire par le premier calculateur (5) comprend :
    - une réception par le premier calculateur (5) d’un signal de défaut du système de contrôle de trajectoire émis par le deuxième calculateur (20) ou,
    - l’absence de réception de signaux du deuxième calculateur (20) par le premier calculateur (5).
  3. Procédé d’immobilisation d’un véhicule automobile selon l’une des revendications précédentes caractérisé en ce que l’étape d’immobilisation du véhicule comprend l’exécution par le premier calculateur (5) d’un mode de fonctionnement en générateur de courant du moteur électrique associé à une pédale d’accélérateur (4) du véhicule de sorte que le relâchement de la pédale d’accélérateur déclenche une régénération maximale de courant par le moteur électrique fonctionnant en générateur de courant.
  4. Procédé d’immobilisation d’un véhicule automobile selon l’une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que l’étape d’immobilisation du véhicule comprend l’exécution par le premier calculateur (5) d’un mode de fonctionnement en générateur de courant du moteur électrique associé une pédale d’accélérateur du véhicule de sorte que le relâchement de la pédale d’accélérateur déclenche une régénération de courant par le moteur électrique fonctionnant en générateur de courant, proportionnel au déplacement de la pédale d’accélérateur (4) dans le sens de relâchement de la pédale.
  5. Procédé d’immobilisation d’un véhicule automobile selon l’une des revendications précédentes caractérisé en ce que l’étape d’immobilisation du véhicule comprend une étape de limitation des performances du moteur électrique par le premier calculateur (5) lorsqu’il entraine le véhicule automobile, de sorte à limiter la prise de vitesse du véhicule automobile.
  6. Procédé d’immobilisation d’un véhicule automobile selon l’une des revendications précédentes caractérisé en ce qu’il comprend en outre une étape d’envoi (31) par le premier calculateur (5) d’un signal vers une interface homme machine (30) du véhicule automobile provoquant l’affichage d’un message d’information à l’utilisateur de détection de la défaillance du système de contrôle de trajectoire (6).
  7. Véhicule automobile comprenant, un moteur électrique pour entrainer le véhicule en mouvement, et fonctionnant également comme un générateur de courant pour recharger des premières batteries, le moteur électrique étant contrôlé par un premier calculateur (5),
    - un système de contrôle de trajectoire comprenant un deuxième calculateur (20) pouvant commander un dispositif de freinage à friction du véhicule, le système de contrôle de trajectoire et le dispositif de freinage à friction étant alimenté par une deuxième source d’énergie électrique distincte des premières batteries,
    - un réseau de communication (8) agencé pour assurer l’envoi et la réception de signaux entre le premier (5) et le deuxième (20) calculateurs, caractérisé en ce que les premier (5) et deuxième (20) calculateurs comprennent un programme d’ordinateur exécutant des instructions pour mettre en œuvre le procédé d’immobilisation d’un véhicule automobile selon l’une des revendications précédentes.
  8. Véhicule automobile selon la revendication précédente caractérisé en ce que le véhicule est un véhicule hybride, la première source d’énergie électrique étant la batterie du véhicule et la deuxième source d’énergie électrique étant le dispositif de rechargement d’une machine électrique.
  9. Système informatique d’immobilisation d’un véhicule automobile, caractérisé en ce qu’il comprend des moyens de mise en œuvre des étapes du procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 6.
  10. Programme d’ordinateur comportant des instructions pour mettre en œuvre le procédé d’immobilisation d’un véhicule automobile selon l’une des revendications 1 à 6, lorsqu’il est exécuté sur un ou plusieurs processeurs.
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