FR3104726A1 - PROCESS FOR CHECKING THE STATE OF HEALTH OF A MOTOR VEHICLE STORER - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un procédé de contrôle de l’état de santé d’un stockeur (B) de véhicule automobile équipé d’un dispositif (C) destiné au diagnostic dudit stockeur, caractérisé en ce qu’il comprend une opération de détection (1) d’une requête (R) de diagnostic du stockeur couplée à une opération de filtrage (2) destinée à valider la requête de diagnostic en fonction du temps écoulé depuis l’activation de ladite opération de détection (1) et, après validation de la requête, une opération de diagnostic (3) du stockeur destinée à contrôler son état de santé. Figure 1The present invention relates to a method for monitoring the state of health of a motor vehicle storage device (B) equipped with a device (C) intended for diagnosing said storage device, characterized in that it comprises a detection operation ( 1) a diagnostic request (R) from the storer coupled with a filtering operation (2) intended to validate the diagnostic request as a function of the time elapsed since the activation of said detection operation (1) and, after validation of the request, a diagnostic operation (3) of the storer intended to check its state of health. Figure 1
Description
L’invention s’applique au domaine de la gestion de l’énergie électrique dans les véhicules automobiles.The invention applies to the field of electrical energy management in motor vehicles.
Plus précisément, l’invention concerne un procédé de contrôle du système de fourniture d’énergie électrique 12V, en particulier, de l’état de santé du stockeur 12V équipant les véhicules électriques ou hybrides, pour répondre à des besoins sécuritaires.More specifically, the invention relates to a method for controlling the 12V electrical energy supply system, in particular, the state of health of the 12V storage device fitted to electric or hybrid vehicles, to meet security needs.
Dans une démarche d’électrification croissante des véhicules automobiles, le système de fourniture d’énergie électrique est devenu un équipement essentiel pour satisfaire les besoins en énergie électrique de composants critiques tels que le correcteur électronique de trajectoire (ESP) ou la direction assistée électrique (DAE).In a process of increasing electrification of motor vehicles, the electrical energy supply system has become essential equipment to meet the electrical energy needs of critical components such as the electronic trajectory corrector (ESP) or the electric power steering ( AED).
Ce système comprend, notamment, un stockeur 12V (tel qu’une batterie au plomb ou Lithium-ion) qui, en dernier recours, doit toujours être en mesure d’assurer les tensions minimales aux bornes de ces composants de façon à assurer leur fonctionnement avec les niveaux de performance et de sécurité requis.This system includes, in particular, a 12V storage device (such as a lead-acid or lithium-ion battery) which, as a last resort, must always be able to ensure the minimum voltages at the terminals of these components in order to ensure their operation. with the required levels of performance and security.
A cet effet, un test du stockeur 12V est effectué à chaque démarrage du véhicule avant son roulage au moyen d’un dispositif de contrôle dédié qui est embarqué dans le véhicule. Ce dispositif génère des sollicitations telles que desappelsde courant successifs, par exemple, d’amplitude 100A sur des durées de 100 ms environ.To this end, a test of the 12V store is carried out each time the vehicle is started before it is driven by means of a dedicated control device which is on board the vehicle. This device generates stresses such as successive current surges, for example, of 100A amplitude over durations of approximately 100 ms.
Cependant, ce type de dispositif est soumis à des contraintes majeures. En effet, après chaque phase de test mettant en œuvre le dispositif de contrôle, toute nouvelle sollicitation de ce dispositif, à bref délai, entraîne sa mise en protection et empêche la mise en œuvre du test.However, this type of device is subject to major constraints. In fact, after each test phase implementing the control device, any new solicitation of this device, at short notice, causes it to be placed in protection and prevents the test from being carried out.
En particulier, si après un premier roulage du véhicule pendant une durée courte (en général moins de 6 minutes) et suite à un premier test du stockeur au moyen du dispositif de contrôle, le conducteur arrête son véhicule et souhaite ensuite le redémarrer avant la fin de cette durée, le dispositif se mettra systématiquement en position inactive en générant alors un signal de défaut ou de défaillance.In particular, if after a first run of the vehicle for a short time (generally less than 6 minutes) and following an initial test of the storer by means of the control device, the driver stops his vehicle and then wishes to restart it before the end of this duration, the device will systematically go into the inactive position, thereby generating a fault or failure signal.
Par conséquent, il s’avère que l’évaluation de l’état du stockeur n’est pas toujours fiable, ni même parfois possible, car les mesures de ses paramètres tels que la résistance interne, par exemple, peuvent être bloquées ou faussées par ces contraintes de protection du dispositif de contrôle.Therefore, it turns out that the evaluation of the state of the storer is not always reliable, or even sometimes possible, since the measurements of its parameters such as the internal resistance, for example, can be blocked or distorted by these protection constraints of the control device.
Le brevet EP1567877 décrit un procédé et un dispositif permettant de déterminer l'état de charge d’une batterie de véhicule. Cet état est évalué en mesurant la tension de la batterie pendant la procédure de démarrage du véhicule sur une période donnée et en la comparant, pendant cette période de mesure, avec une tension minimum de consigne tout en effectuant conjointement le contrôle du générateur électrique de manière à garantir une alimentation adéquate du système électrique du véhicule et une charge adéquate de la batterie.The patent EP1567877 describes a method and a device for determining the state of charge of a vehicle battery. This state is evaluated by measuring the voltage of the battery during the vehicle starting procedure over a given period and by comparing it, during this measurement period, with a minimum setpoint voltage while simultaneously carrying out the control of the electric generator in such a way ensure adequate power to the vehicle's electrical system and adequate battery charge.
Le brevet FR2783636 décrit un procédé permettant de déterminer l'état de charge d'une batterie de véhicule automobile. A cet effet, le procédé utilise les caractéristiques de la tension d'ondulation de la ligne d'alimentation de la batterie et, notamment, son profil et son amplitude, pendant la marche du moteur. Le dispositif destiné à la mise en œuvre de ce procédé peut être branché, par exemple, sur l'allume-cigare ou sur la ligne d'alimentation de la batterie par l'alternateur.Patent FR2783636 describes a method for determining the state of charge of a motor vehicle battery. To this end, the method uses the characteristics of the ripple voltage of the battery supply line and, in particular, its profile and its amplitude, during operation of the motor. The device intended for the implementation of this method can be connected, for example, to the cigarette lighter or to the battery supply line via the alternator.
Cependant, ces documents antérieurs, bien que concernant des procédés et dispositifs de contrôle la charge des stockeurs, ne s’intéressent ni au diagnostic plus général de son état de santé, ni à la résolution du problème technique posé par l’indisponibilité temporaire du dispositif de contrôle, en particulier, lors de phases successives et rapprochées de démarrage du véhicule.However, these earlier documents, although relating to methods and devices for controlling the load of storers, are not concerned with the more general diagnosis of his state of health, nor with the resolution of the technical problem posed by the temporary unavailability of the device. control, in particular, during successive and close phases of starting the vehicle.
Dans ce contexte, l’invention apporte une solution technique consistant à gérer les demandes de tests du stockeur de façon à ne pas provoquer la mise en protection habituelle qui est susceptible de perturber le diagnostic du stockeur.In this context, the invention provides a technical solution consisting in managing the storer's test requests so as not to cause the usual protection setting which is likely to disturb the storer's diagnosis.
Ainsi, un seul contrôle préliminaire du stockeur, en sollicitant le dispositif de test, ayant conduit à un diagnostic fiable est désormais suffisant pour couvrir un intervalle de temps pendant lequel sont intervenus plusieurs démarrages et roulages successifs.Thus, a single preliminary inspection of the storer, by requesting the test device, having led to a reliable diagnosis is now sufficient to cover a time interval during which several successive starts and runs have taken place.
Ce but est atteint, selon l’invention, au moyen d’un procédé de contrôle de l’état de santé d’un stockeur de véhicule automobile équipé d’un dispositif destiné au diagnostic dudit stockeur, caractérisé en ce qu’il comprend une opération de détection d’une requête de diagnostic du stockeur couplée à une opération de filtrage destinée à valider la requête de diagnostic en fonction du temps écoulé depuis l’activation de ladite opération de détection et, après validation de la requête, une opération de diagnostic du stockeur destinée à contrôler son état de santé.This object is achieved, according to the invention, by means of a method for monitoring the state of health of a motor vehicle storer equipped with a device intended for the diagnosis of said storer, characterized in that it comprises a operation of detecting a storer diagnostic request coupled with a filtering operation intended to validate the diagnostic request as a function of the time elapsed since the activation of said detection operation and, after validation of the request, a diagnostic operation of the storekeeper to monitor his state of health.
Selon une caractéristique avantageuse du procédé de l’invention, l’opération de détection est effectuée conjointement à l’activation de la commande de démarrage du moteur du véhicule.According to an advantageous characteristic of the method of the invention, the detection operation is carried out together with the activation of the vehicle engine start command.
Selon une autre caractéristique, l’opération de filtrage n’est pas effectuée à la première commande de démarrage du moteur au réveil du calculateur embarqué.According to another feature, the filtering operation is not performed on the first engine start command when the on-board computer wakes up.
Selon encore une autre caractéristique, l’opération de filtrage n’est effectuée que lors d’au moins un second démarrage du moteur avant l’expiration d’un délai paramétré au préalable.According to yet another characteristic, the filtering operation is only performed during at least a second start of the engine before the expiry of a preconfigured delay.
Selon d’autres caractéristiques, l’opération de filtrage entraîne le blocage d’opérations ultérieures de diagnostic requises après une première opération de diagnostic effectuée précédemment avant l’expiration d’un délai paramétré au préalable.According to other characteristics, the filtering operation entails the blocking of subsequent diagnostic operations required after a first diagnostic operation carried out previously before the expiration of a preconfigured delay.
Selon une variante spécifique de mise en œuvre du procédé, le délai paramétré est fixé à au plus 6 mn.According to a specific implementation variant of the method, the configured delay is set at at most 6 min.
De préférence, l’opération de diagnostic comprend les mesures, respectivement, de la tension aux bornes du stockeur et de sa résistance interne.Preferably, the diagnostic operation comprises the measurements, respectively, of the voltage at the terminals of the store and of its internal resistance.
Un autre objet de l’invention est un dispositif de diagnostic, tel que défini ci-dessus, permettant la mise en œuvre du procédé de contrôle d’un stockeur 12V, caractérisé en ce qu’il comprend des moyens de protection activés en fonction du signal émis lors de l’opération de filtrage.Another object of the invention is a diagnostic device, as defined above, allowing the implementation of the method for controlling a 12V storage device, characterized in that it comprises protection means activated according to the signal emitted during the filtering operation.
Encore un autre objet de l’invention est un véhicule automobile hybride ou électrique équipé, d’une part, d’un dispositif de diagnostic de stockeur 12V et, d’autre part, d’un calculateur embarqué et de logiciels aptes et destinés à la mise en œuvre du procédé de contrôle de l’état de santé dudit stockeur et présentant les caractéristiques définies ci-dessus.Yet another object of the invention is a hybrid or electric motor vehicle equipped, on the one hand, with a 12V storer diagnostic device and, on the other hand, with an on-board computer and software suitable and intended for the implementation of the method for monitoring the state of health of said storer and having the characteristics defined above.
Le procédé de l’invention s’applique de façon très générale tant au contrôle de l’état de santé de batteries traditionnelles au plomb que de batteries Lithium-ion équipant, notamment, les véhicules automobiles à motorisation hybride ou électrique.The method of the invention applies in a very general way both to the control of the state of health of traditional lead-acid batteries and of lithium-ion batteries fitted, in particular, to motor vehicles with hybrid or electric motorization.
L’invention apporte une solution de fiabilisation des tests de l’état de santé des stockeurs 12V face à la problématique soulevée par la mise en protection inopportune du dispositif traditionnel assurant le contrôle de ces stockeurs, en particulier, suite à des requêtes multiples et successives de diagnostic lors de phases de démarrages et de roulage rapprochées dans le temps.The invention provides a solution for making tests of the state of health of 12V storage devices more reliable in the face of the problem raised by the inappropriate protection of the traditional device ensuring the control of these storage devices, in particular, following multiple and successive requests. diagnosis during start-up and driving phases close in time.
Le procédé de l’invention permet de traiter sélectivement les demandes de tests du stockeur 12V envoyées au dispositif de diagnostic de la batterie sans générer de fausses informations et/ou de résultats inexploitables.The method of the invention makes it possible to selectively process the test requests from the 12V store sent to the battery diagnostic device without generating false information and/or unusable results.
Ainsi, lorsque l’utilisateur du véhicule va initier le démarrage du moteur et conduire le véhicule, ce dernier sera efficacement protégé grâce à la vérification préalable d’un état de santé du stockeur 12V qui est fiable et conforme aux besoins à couvrir et, notamment, une alimentation électrique suffisante des composants sécuritaires du véhicule, pour assurer un niveau de performance optimal.Thus, when the user of the vehicle will initiate the starting of the engine and drive the vehicle, the latter will be effectively protected thanks to the prior verification of a state of health of the 12V storer which is reliable and in accordance with the needs to be covered and, in particular , a sufficient power supply to the safety components of the vehicle, to ensure an optimal level of performance.
Le procédé de l’invention permet aussi de préserver l’intégrité du dispositif de contrôle et de diagnostic du stockeur en limitant la fréquence de ses sollicitations.The method of the invention also makes it possible to preserve the integrity of the storer's control and diagnostic device by limiting the frequency of its stresses.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description qui va suivre, en référence à la figure annexée et détaillée ci-après.Other characteristics and advantages of the invention will become apparent on reading the following description, with reference to the appended figure detailed below.
Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques dans la description et sur la figure.For greater clarity, identical or similar elements are identified by identical reference signs in the description and in the figure.
Naturellement, les modes de mise en œuvre du procédé de l’invention illustrés par la figure présentée ci-dessus et décrits ci-après, ne sont donnés qu'à titre d’exemples non limitatifs. Il est explicitement prévu que l'on puisse proposer et combiner entre eux différents modes pour en proposer d'autres.Naturally, the modes of implementation of the method of the invention illustrated by the figure presented above and described below, are given only by way of non-limiting examples. It is explicitly provided that it is possible to propose and combine different modes to propose others.
L’invention concerne le domaine de la gestion de l’énergie électrique utilisée dans les véhicules automobiles équipés de stockeurs 12V, tels que des batteries, et dont la motorisation est plus particulièrement hybride ou électrique.The invention relates to the field of the management of electrical energy used in motor vehicles equipped with 12V storage devices, such as batteries, and whose motorization is more particularly hybrid or electric.
Plus précisément, l’invention concerne un procédé de contrôle de l’état de santé (encore désigné «State Of Health» en anglais ou SOH) d’un stockeur 12V (référencé B par la suite et sur la figure 1) et, plus particulièrement, d’une batterie intégrée dans un système comprenant au moins un générateur d’énergie électrique (non représenté sur la figure) tel qu’un convertisseur de tension DC/DC équipant les véhicules hybrides ou électriques. Ce type de véhicule est généralement équipé d’un calculateur embarqué associé à des logiciels appropriés, aptes et destinés, ou éventuellement adaptés, à la mise en œuvre du procédé de contrôle de l’invention.More specifically, the invention relates to a method for monitoring the state of health (also referred to as “State Of Health” in English or SOH) of a 12V storage device (referenced B hereafter and in FIG. 1) and, more particularly, of a battery integrated in a system comprising at least one electrical energy generator (not shown in the figure) such as a DC/DC voltage converter fitted to hybrid or electric vehicles. This type of vehicle is generally equipped with an on-board computer associated with appropriate software, capable and intended, or possibly adapted, for the implementation of the control method of the invention.
Comme illustré par la figure 1, le procédé de contrôle de l’invention comprend une opération de détection 1 d’une requête R de diagnostic du stockeur B. Cette opération de détection 1 est effectuée conjointement à l’activation de la commande A de démarrage du moteur du véhicule.As illustrated by FIG. 1, the control method of the invention comprises a detection operation 1 of a diagnostic request R from store B. This detection operation 1 is carried out jointly with the activation of the start command A of the vehicle's engine.
Lorsque le système scrute et détecte un démarrage du moteur du véhicule et grâce à une information de mise en route pouvant, par exemple, être construite à partir de l’état du bouton start/stop du véhicule, il détermine alors un besoin de diagnostic du stockeur électrique 12V. Inversement, à l’arrêt du moteur et/ou du véhicule, le système ne détecte aucun besoin de diagnostic du stockeur B.When the system scans and detects a start of the vehicle engine and thanks to start-up information which can, for example, be constructed from the state of the vehicle's start/stop button, it then determines a diagnostic need for the 12V electric storage device. Conversely, when the engine and/or the vehicle is stopped, the system does not detect any need for diagnostics from storage unit B.
L’opération de détection 1 est couplée en parallèle à une opération de filtrage 2 destinée à valider ou à limiter la requête R de diagnostic.The detection operation 1 is coupled in parallel with a filtering operation 2 intended to validate or limit the diagnostic request R.
Selon l’invention, l’opération de filtrage 2 n’est pas effectuée à la première commande de démarrage du moteur correspondant aussi au réveil du calculateur embarqué. Cette opération de filtrage 2 n’est effectuée que lors d’au moins un second démarrage du moteur avant l’expiration d’un délai préalablement paramétré. La validation, la non-validation ou la limitation de la requête R est ainsi fonction du temps écoulé depuis l’activation de l’opération préliminaire de détection 1.According to the invention, the filtering operation 2 is not carried out on the first engine start command also corresponding to the waking up of the on-board computer. This filtering operation 2 is only carried out during at least one second start of the engine before the expiry of a previously configured delay. The validation, non-validation or limitation of the request R is thus a function of the time elapsed since the activation of the preliminary operation of detection 1.
Après le réveil des calculateurs, dès lors qu’une première requête de test est envoyée au dispositif de contrôle utilisé (référencé C par la suite et sur la figure 1), l’opération de filtrage 2 détermine une condition de limitation de tout nouveau besoin de diagnostic du stockeur B, pendant une durée de consigne.After the computers have been woken up, when a first test request is sent to the control device used (referenced C hereafter and in FIG. 1), the filtering operation 2 determines a condition for limiting any new need. diagnosis of storer B, for a set duration.
En cas de validation de la requête R, l’opération suivante est une opération de diagnostic 3 consistant à contrôler l’état de santé du stockeur B, comme illustré par la figure 1.In case of validation of the request R, the following operation is a diagnostic operation 3 consisting in checking the state of health of the storage facility B, as illustrated by figure 1.
L’opération de filtrage 2 est ainsi destinée à gérer les limitations associées aux besoins de tests du stockeur B, à partir des requêtes envoyées au dispositif C de contrôle du stockeur B qui est destiné à mesurer les paramètres utiles pour diagnostiquer son état de santé, à savoir sa tension et sa résistance interne pendant la sollicitation en courant du stockeur.The filtering operation 2 is thus intended to manage the limitations associated with the testing needs of storekeeper B, from the requests sent to the control device C of storekeeper B which is intended to measure the parameters useful for diagnosing its state of health, namely its voltage and its internal resistance during the current solicitation of the storer.
En revanche, l’opération de filtrage 2 entraîne le blocage d’opérations ultérieures de diagnostic requises après une première opération de diagnostic 3 effectuée précédemment avant l’expiration du délai paramétré.On the other hand, the filtering operation 2 results in the blocking of subsequent diagnostic operations required after a first diagnostic operation 3 carried out previously before the expiry of the configured delay.
Selon un mode de mise en œuvre préférentiel du procédé de l’invention, ce délai est fixé à au plus 6 mn. Le filtrage limite ainsi les besoins éventuels de diagnostic survenant moins de 6 mn après une première requête de test envoyée au dispositif C de contrôle du stockeur B.According to a preferred mode of implementation of the method of the invention, this period is set at at most 6 min. The filtering thus limits any diagnostic needs occurring less than 6 minutes after a first test request sent to the control device C of the store B.
L’opération finale de diagnostic 3 comprend les mesures par le dispositif C, respectivement, de la tension aux bornes du stockeur B et de sa résistance interne permettant de conclure quant à son état de santé et à engager, si nécessaire, les actions pour sa recharge ou son remplacement si celui est défectueux.The final diagnostic operation 3 comprises the measurements by the device C, respectively, of the voltage at the terminals of the storage device B and of its internal resistance making it possible to conclude as to its state of health and to initiate, if necessary, the actions for its recharge or replacement if defective.
Cette dernière opération traite ainsi les requêtes de tests du stockeur B, par le dispositif de contrôle dédié, en fonction des besoins de diagnostic identifiés et des limitations de diagnostic à considérer, et affiche un état de santé du stockeur permettant au conducteur de vérifier que les composants sollicitant électriquement le stockeur B peuvent fonctionner de façon optimale. Le cas échéant, le dispositif de contrôle C peut émettre une alarme signalant que l’état de santé est insuffisant et suggérant au conducteur une mise à l’arrêt du véhicule pour effectuer une maintenance du stockeur.This last operation thus processes the test requests from storer B, by the dedicated control device, according to the diagnostic needs identified and the diagnostic limitations to be considered, and displays a state of health of the storer allowing the driver to check that the components electrically stressing storer B can operate optimally. If necessary, the control device C can emit an alarm signaling that the state of health is insufficient and suggesting to the driver that the vehicle should be stopped to carry out maintenance on the store.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20210618 |
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| PLFP | Fee payment |
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