WO2014207351A1 - Dispositif de verrouillage d'organes electriques d'un vehicule via une communication numerique - Google Patents

Dispositif de verrouillage d'organes electriques d'un vehicule via une communication numerique Download PDF

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WO2014207351A1
WO2014207351A1 PCT/FR2014/051531 FR2014051531W WO2014207351A1 WO 2014207351 A1 WO2014207351 A1 WO 2014207351A1 FR 2014051531 W FR2014051531 W FR 2014051531W WO 2014207351 A1 WO2014207351 A1 WO 2014207351A1
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slave
digital communication
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master
communication network
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PCT/FR2014/051531
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English (en)
Inventor
Nicolas Morand
Tan Nghia NGUYEN
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PSA Automobiles SA
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Peugeot Citroen Automobiles SA
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/04—Cutting off the power supply under fault conditions
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles

Definitions

  • the invention relates to the field of motor vehicles and more particularly to a device for improving the interlock system of electric and hybrid vehicles.
  • electric vehicle or hybrid means here any vehicle having an electric power circuit used as energy source for towing.
  • vehicle member any part or component of the vehicle performing a specific function.
  • interlock system or “locking circuit system” is meant here any system intended to prevent the operation of one or more elements under its control, as soon as one or more predefined condition (s) is / are not completed.
  • a locking means may comprise a control means with switches of several electrical circuits.
  • an interlock system generally comprises a locking circuit system including a member considered as "master” (or master) which generates a voltage conveyed by a power line, connecting different organs and allowing the flow of voltage in these latter.
  • Organs that are not the master are considered slaves.
  • a power battery can be considered as a master, while a charger, a fuse box, front and rear electric motors, an air conditioner, or a compressor can be considered as slave organs. .
  • each member has the possibility to open this interlock line using a locking means, such as a switch block.
  • the voltage at the end of the interlock line is subsequently measured by the master member.
  • the master member can detect if one or more slave members (s) has / have prevented the flow of the voltage signal through the interlock line.
  • the opening of a switch can thus indicate the presence of one or more defects on a member requiring its shutdown.
  • interlock systems ie locking circuit systems
  • Figure 1 shows the general operation of a conventional lock circuit system in a motor vehicle.
  • the vehicle comprises at least two separate electrical circuits, each structured around low power lines 101 and high power lines 102 each consisting of at least two wires.
  • a low-power electrical circuit connected to low power lines 101, is used to power the bodies of vehicles such as electronic computers.
  • the associated voltages are generally of the order of 12V.
  • a high power electrical circuit connected to lines 102 of high power, can power with a high power (associated voltages of the order of several hundred volts) of the vehicle organs requiring it, typically the (or) motor (s) electrical participating in traction.
  • One of the two son of each of the power circuits may be partly formed of constituent metal parts of the vehicle.
  • the low power circuit can provide a voltage 103 from a battery, referenced to the mass 104 "GND" of the vehicle.
  • the system consists of a master member 105 and slave members 106_1, ..., 106_m, each member comprising a computer 107 1, .., 107_m, 107_n, marked in Figure 1 by blocks " ⁇ ".
  • These organs can be of three types:
  • the master member 105 supplies a voltage to the slave members 106_1, ..., 106_m, the voltage flows via an Interlock line 111, and each member has the possibility of opening this Interlock line 111 via a switch block 112_1, .., 112_m, 112_n ("SW" switches).
  • Each slave member 106_1,..., 106_m comprises a switch unit, and the master unit 105 itself may comprise a switch unit without this being always necessary.
  • the switch blocks 112 1,..., 112_m, 112_n can for example be implemented via relays, fuses, resistors with variable value as a function of temperature (thermistors) or consist of the disconnection of connector pins. in the case of shunts.
  • the interruption of the interlock line 111 may also for example result from the addition of a resistor of sufficient value, from the detection by the master member 105 of a certain threshold value.
  • the voltage at the end of the interlock line 111 is measured by the master member 105 via the detection block 113, which will output a system information such as an OK / NOK status.
  • This status results from a comparison against a reference criterion.
  • the reference criterion may consist of a default value corresponding to the open Interlock line. This default value is an analog reference, applied for example by an impedance 114 "Zdefault" to a reference potential.
  • the computers 107 1, ..., 107_m, 107_n are used to control the blocks 109_1, ..., 109_n PWR. These computers typically allow to stop the operation of the power circuits of which they are part, via the switch blocks 112_1, ..., 112_m, 112_n.
  • the master member 105 may be the only power battery supplying the power circuits of the slave members 106_1,..., 106_m, and the interruption of the Interlock line 111 by the switch SWn of the master member 105 can control the stop of this power supply.
  • JP S 60226793 discloses an electrical vehicle system, comprising fault detection devices which generate a power closure signal;
  • the document WO 2013/061391 (MITSUBISHI) describes an electrical system which makes it possible, in the event of detection of a fault of a first mode, to stop the motor, or, in the case of a fault of a second mode , a control (temporary before stopping in the first mode) of the engine from control signals replacing those initially delivered by the Electronics Unit in default.
  • One goal is to improve existing latch systems (ie Interlock).
  • Another objective is to allow the operation or shutdown of certain organs without compromising the operational safety of the vehicle.
  • the invention relates to a circuit system for locking electrical components of a motor vehicle, said vehicle including a master member configured to manage a plurality of slave members, each slave member being provided with self-diagnostic means allowing complete or partial shutdown of the corresponding slave device, this system comprising a digital network communicating communication between the master member and the plurality of slave organs, so that the master member can be aware of the state of each self-diagnostic means.
  • the digital communication network is arranged so that the state of the self-diagnostic means of a first slave member can be communicated to a second slave member.
  • the digital communication network is a local interconnection network.
  • this system further comprises at least one means for calibrating a means of self-diagnosis of a slave organ.
  • the invention relates to a method for locking electrical components of a motor vehicle, comprising:
  • FIG. 2 is a functional diagram of a interlock circuit system embedded in a motor vehicle.
  • this digital communication network comprises a LIN type communication network (Local Interconnect Network).
  • the system comprises two separate electrical circuits respectively arranged around a low power line 201 and a line 202 of high power, each composed of at least two son.
  • a first low-power electrical circuit is connected to the low-power lines 201 for supplying vehicle components that do not require high power, such as electronic computers.
  • a second high power electrical circuit is connected to the high power lines 202 to power with high power certain vehicle components requiring such power, such as an electric motor participating in the traction.
  • the low power circuit provides a voltage 203 from a battery, referenced to a mass 204 "GND" of the vehicle.
  • the system comprises a master member 205 and slave members 206_i (with 1 ⁇ i ⁇ m, where i and m are integers), identified in the figure by the members 206_1, ..., 206_m.
  • Each member 205 and 206_i further comprises a calculator 207_k and a switch block 214_k (with 1 ⁇ k ⁇ m + 1), respectively marked in FIG. 2 by the blocks 207 1, .., 207_m, 207_n “ ⁇ ” and by the switches "SWk” 214 1, ..., 214_m, 214_n, the index n. locating the master organ in this figure.
  • blocks 209_k “PWR” having an impedance Zk with 1 ⁇ k ⁇ m + 1, actions represented in FIG. 2 via blocks 209_1, ..., 209_n;
  • the Interlock line is in the form of a digital communication network 211, for example standardized type Local interconnection network LIN local mono master / multi-slave.
  • the specific control and analog detection at the master member 205 are thus replaced by digital operations.
  • the master member 205 includes a "master" type communication device 212, such as a "LIN Master".
  • each slave member 206_i includes a "slave" type communication device 213_i with m ⁇ i ⁇ 1 such as a "LIN Slave”.
  • Each switch block 214_k is associated with an organ and can provide information on its state to the associated computer 207_k in the same organ.
  • the support of the switch blocks 214_k can be achieved by analog inputs of microcontrollers.
  • the digital communication network 211 allows the different organs to communicate to each other the state of the switch blocks 214_k.
  • Each slave member 206_i communicates in particular the state of its own switch block 214_k to the master member 205, via the communication devices 213_i and 212 provided by the digital communication network 211.
  • the master member 205 may have knowledge of the state of each switch block 214_k (or more generally, of each self-diagnostic means 214_k) permanently.
  • each slave member 206_i can be informed of the state of another slave member via the digital communication network 211.
  • impedances 215_k “Zdefault, k” associated with an electrical reference potential can be integrated into each of the organs 205,206_i, in order to define a default state for each switch block 214_k open.
  • These impedances are referenced in Figure 2 by numbers 215_1, ..., 215_m, 215_n.
  • Each impedance 215_k “Zdefault, k” makes it possible to independently calibrate its corresponding switch block 214_k in the same organ, since the latter defines a state by default for its switch 214_k open.
  • the system therefore provides independent calibration possibilities of the switch blocks 214_k "SWk”. This results in an increase in the potential number of organs in the same communication network.
  • the described system allows operation in degraded mode.
  • a fault affecting a non-essential body for driving such as air conditioning of the passenger compartment
  • a fault affecting a non-essential body for driving can be taken into account, for example by the launch of an alarm to an organ and / or the driver, without causing the stopping essential parts of the vehicle, such as those involved in traction and / or braking.
  • the master member 205 communicates at the output a system information 216 such as an OK / NOK status.
  • This operation does not prevent the system from taking into account a fault affecting an essential organ, requiring the complete shutdown of said system (for example because of a risk of fire).
  • a scheduling method can be implemented.
  • This method may comprise the periodic transmission, via the digital communication network 211, of one or more frames to each computer 207_k.
  • the same frame may simultaneously concern a plurality of computers 207_k, or even all the computers of the slave devices connected to the digital communication network 211.
  • the non-reception of the expected frames, passed a threshold moment, can then be decreed as testifying to the existence of a defect affecting one or more organs.
  • the implementation of this method therefore achieves the expected level of operating safety.
  • 205,206_i may include one or more self-diagnostic devices, possibly of different types, added to one or more switches 214_k or in replacement of the latter (s).
  • self-diagnosis refers to the verification of information concerning a member by this same member, typically the verification of voltages, currents, temperatures or pressures in this member.
  • the state of the means of self-diagnosis depends on the result of this verification (for example, the self-diagnosis means is in open / closed circuit, changes state / value, transmits / displays a signal / message).
  • any switch unit 214_k in an element can be replaced by self-diagnostic means 214_k, allowing the complete or partial stop of said body.
  • alternative power sources may be provided: power electronics, charger, fuse box, alternator, converter, for example of DC / type DC.
  • the low power circuit of the invention can be realized locally in one or more organs, from a power supply of high power.
  • each member according to the invention can process information, for example frames, from other organs and deduce a suitable mode of operation.
  • switch blocks 214_k can be made in different ways, for example via relays, fuses, resistors with variable value depending on the temperature (thermistors) or shunts.
  • one or more switch blocks 214_k can be implemented by temperature sensors such as positive temperature coefficient (PTC) resistors, for example located at connectors to detect abnormal warming (for illustrate this technique we can refer to the document FR 2 968475 (AUTOMOBILES PEUGEOT CITROEN).
  • PTC positive temperature coefficient
  • digital communication networks 211 can be installed in the same vehicle. Similarly, one or more digital communication networks 211 may be placed in communication with one or more other communication networks of the vehicle.
  • the computers 207_k can notably perform a gateway function between the digital communication network or networks 211 as well as with the various other networks of the vehicle.
  • the architecture that has just been described makes it possible to arbitrate the defects affecting the organs, and reliable operation in degraded mode.
  • this architecture ensures the safety of the vehicle, allowing to control the vital organs stop when they are affected by serious defects.
  • the architecture described above makes it possible to improve the reliability and dependability of the vehicle by replacing simple binary analog information with more complete and less disturbing digital information.

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Abstract

Système à circuit de verrouillage d'organes électriques d'un véhicule automobile incluant un organe maître (205) configuré pour gérer une plur alité d'organes esclaves (206_i), chaque organe esclave (206_i) étant pour vu d'un moyen d'autodiagnostic (214_k) permet tant l'arrêt complet ou part iel dudit organe esclave (206_i) correspondant, ce système comprenant un réseau numérique de communication (211) reliant l'organe maître (205) à ladite pluralité d'organes esclaves (206_i) de sorte que l'organe maître puisse avoir connaissance de l'ét at de chaque moyen d'autodiagnostic (214_k) de f açon permanente.

Description

DISPOSITIF DE VERROUILLAGE D'ORGANES ELECTRIQUES D'UN VEHICULE VIA UNE COMMUNICATION NUMERIQUE
L'invention a trait au domaine des véhicules automobiles et plus particulièrement à un dispositif d'amélioration du système Interlock des véhicules électriques et hybrides.
Par véhicule électrique ou hybride, on entend ici tout véhicule comportant un circuit électrique de puissance utilisable comme source d'énergie pour le tracter.
On entend ici par organe du véhicule toute partie ou composant du véhicule remplissant une fonction déterminée.
Par « système Interlock » ou « système à circuit de verrouillage », on entend ici tout système destiné à empêcher le fonctionnement d'un ou plusieurs éléments sous son contrôle, dès qu'une ou plusieurs condition(s) prédéfi n ie(s) n'est/ne sont pas remplie(s). A titre d'exemple non-limitatif, un moyen de verrouillage peut comprendre un moyen de contrôle à interrupteurs de plusieurs circuits électriques.
En électronique automobile, un système Interlock comprend généralement un système à circuit de verrouillage incluant un organe considéré comme « maître » (ou master) qui génère une tension véhiculée par une ligne électrique de puissance, reliant différents organes et permettant la circulation de la tension dans ces derniers.
Les organes qui ne sont pas le maître sont considérés comme des esclaves (ou slave).
A titre d'exemples non limitatifs, une batterie de puissance peut être considérée comme organe maître, tandis qu'un chargeur, une boîte à fusibles, des moteurs électriques avant et arrière, un climatiseur, ou encore un compresseur peuvent être considérés comme organes esclaves.
Une tension circule aussi via une ligne Interlock reliant chaque organe. De plus, chaque organe a la possibilité d'ouvrir cette ligne Interlock à l'aide d'un moyen de verrouillage, tel qu'un bloc interrupteur. La tension en bout de la ligne Interlock est par la suite mesurée par l'organe maître. Ainsi, l'organe maître peut détecter si un ou plusieurs organe(s) esclave(s) a/ont empêché la circulation du signal de tension à travers la ligne Interlock. En effet, l'ouverture d'un interrupteur peut ainsi indiquer la présence d'un ou plusieurs défauts sur un organe nécessitant sa mise en arrêt.
L'existence des systèmes Interlock (c.-à-d. des systèmes de circuit de verrouillage) permet donc d'assurer la sécurité et la sûreté de fonctionnement des véhicules électriques et hybrides.
La Figure 1 représente le fonctionnement général d'un système à circuit de verrouillage classique dans un véhicule automobile.
Le véhicule comporte au moins deux circuits électriques distincts, architecturés chacun autour de lignes 101 de faible puissance et de lignes 102 de forte puissance composées chacune d'au moins deux fils.
Un circuit électrique de faible puissance, connecté aux lignes 101 de faible puissance, permet d'alimenter des organes des véhicules tels que les calculateurs électroniques. Les tensions associées sont généralement de l'ordre de 12V.
Un circuit électrique de forte puissance, connecté aux lignes 102 de forte puissance, permet d'alimenter avec une puissance élevée (tensions associées de l'ordre de plusieurs centaines de volts) des organes du véhicule le nécessitant, typiquement le (ou les) moteur(s) électriques participant à la traction.
L'un des deux fils de chacun des circuits de puissance peut être en partie formé de parties métalliques constitutives du véhicule. A titre d'exemple, le circuit de faible puissance peut fournir une tension 103 issue d'une batterie, référencée par rapport à la masse 104 « GND » du véhicule.
Le système est constitué d'un organe maître 105 et d'organes esclaves 106_1 ,...,106_m, chaque organe comprenant un calculateur 107 1 ,..,107_m, 107_n, repérés sur la Figure 1 par des blocs « μΡ ». Ces organes peuvent être de trois types :
ils peuvent fournir de l'énergie au réseau de forte puissance, via une source d'énergie alternative 108_1 PWRi ou continue 108_2
PWRj ;
ils peuvent consommer l'énergie du réseau de forte puissance, action symbolisée sur la Figure 1 via les blocs 109_1 ,..,109_n « PWR » comportant une impédance « Z1,..,Zn » ; ils peuvent permettre la coupure du réseau de forte puissance, par exemple à des fins sécuritaires, action représentée sur la Figure 1 sous la forme d'un double interrupteur 110.
L'organe maître 105 fournit une tension aux organes esclaves 106_1 ,...,106_m, la tension circule via une ligne Interlock 111, et chaque organe a la possibilité d'ouvrir cette ligne Interlock 111 via un bloc interrupteur 112_1 ,..,112_m, 112_n (Switchs « SW »). Chaque organe esclave 106_1 ,...,106_m comprend un bloc interrupteur, et l'organe maître 105 lui-même peut comporter un bloc interrupteur sans que cela soit toujours nécessaire.
Les blocs interrupteurs 112 1 ,...,112_m, 112_n peuvent à titre d'exemple être réalisés via des relais, des fusibles, des résistances à valeur variable en fonction de la température (thermistances) ou consister en la déconnexion de broches de connecteurs dans le cas de shunts. La coupure de la ligne Interlock 111 peut aussi par exemple résulter de l'ajout d'une résistance de valeur suffisante, à partir de la détection par l'organe maître 105 d'une certaine valeur seuil.
La tension au bout de la ligne Interlock 111 est mesurée par l'organe maître 105 via le bloc de détection 113, qui va générer en sortie une information système tel un statut OK/NOK. Ce statut résulte d'une comparaison par rapport à un critère de référence. A titre d'exemple, le critère de référence peut consister en une valeur par défaut correspondant à la ligne Interlock ouverte. Cette valeur par défaut est une référence analogique, appliquée par exemple par une impédance 114 « Zdefault » à un potentiel de référence.
Les calculateurs 107 1 ,...,107_m, 107_n permettent de commander les blocs 109_1 ,...,109_n PWR. Ces calculateurs permettent typiquement de stopper le fonctionnement des circuits électriques de puissance dont ils font partie, via les blocs interrupteurs 112_1,...,112_m, 112_n.
A titre d'exemple, l'organe maître 105 peut être l'unique batterie de puissance alimentant les circuits de puissance des organes esclaves 106_1 ,...,106_m, et la coupure de la ligne Interlock 111 par le l'interrupteur SWn de l'organe maître 105 peut commander l'arrêt de cette alimentation.
Plusieurs documents proposent déjà différents systèmes Interlock dont la réalisation correspond sensiblement à celle de la Figure 1 : le document FR 2 657733 (AUTOMOBILES PEUGEOT CITROEN) décrit ainsi un dispositif de commande de l'alimentation électrique de plusieurs appareils électriques locaux d'un véhicule automobile, à partir d'une source centrale unique de courant ;
- le document JP S 60226793 (MITSUBISHI) décrit un système électrique pour véhicule, comprenant des dispositifs de détection de défaut qui engendrent un signal de fermeture de la puissance ; le document WO 2013/061391 (MITSUBISHI) décrit un système électrique qui permet, en cas de détection d'un défaut d'un premier mode, d'arrêter le moteur, ou, dans le cas d'un défaut d'un deuxième mode, un pilotage (temporaire avant arrêt selon le premier mode) du moteur à partir de signaux de régulation se substituant à ceux initialement délivrés par l'Unité Electronique en défaut.
Cependant, les techniques connues souffrent d'un certain nombre de limites. En particulier, toute décision d'un organe de couper la ligne Interlock, en raison d'un défaut qui lui est propre, entraîne l'arrêt complet du système. Ainsi, un défaut au niveau d'un organe non- essentiel à la conduite du véhicule, tel la climatisation de l'habitacle, doit être soit ignoré, avec éventuellement des risques électriques associés, soit pris en compte par coupure de la ligne Interlock, mais cela entraîne l'arrêt d'organes essentiels de la chaîne du véhicule, par exemple ceux participant à la traction et/ou au freinage lorsque ces derniers font partie du système Interlock.
Pour cette raison, il est souvent préférable de ne pas mettre en œuvre de système Interlock.
Un objectif est d'améliorer les systèmes à circuit de verrouillage (c.à.d. Interlock) existants.
Un autre objectif est de permettre le fonctionnement ou l'arrêt de certains organes sans nuire à la sûreté de fonctionnement du véhicule.
L'invention se rapporte, selon un premier aspect, à un système à circuit de verrouillage d'organes électriques d'un véhicule automobile, ce véhicule incluant un organe maître configuré pour gérer une pluralité d'organes esclaves, chaque organe esclave étant pourvu d'un moyen d'autodiagnostic permettant l'arrêt complet ou partiel de l'organe esclave correspondant, ce système comprenant un réseau numérique de communication reliant l'organe maître à la pluralité d'organes esclaves, de sorte que l'organe maître puisse avoir connaissance de l'état de chaque moyen d'autodiagnostic.
Avantageusement, dans ce système, le réseau numérique de communication est agencé de sorte que l'état du moyen d'autodiagnostic d'un premier organe esclave puisse être communiqué à un second organe esclave.
Avantageusement, dans ce système, le réseau numérique de communication est un réseau d'interconnexion local.
Avantageusement, ce système comprend en outre, au moins un moyen de calibration d'un moyen d'autodiagnostic d'un organe esclave.
L'invention se rapporte, selon un deuxième aspect, à une méthode de verrouillage d'organes électriques d'un véhicule automobile, comprenant :
- une étape de configuration d'un organe maître pour gérer une pluralité d'organes esclaves ;
une étape de configuration d'un moyen d'autodiagnostic au niveau de chaque organe esclave pour détecter un défaut et permettre l'arrêt complet ou partiel de l'organe esclave correspondant ;
- une étape d'interconnexion d'un réseau numérique de communication reliant l'organe maître à la pluralité d'organes esclaves de sorte que l'organe maître puisse avoir connaissance de l'état de chaque moyen d'autodiagnostic.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement et de manière concrète à la lecture de la description ci- après de modes de réalisation préférés, laquelle est faite en référence à la figure 2 annexée qui est un diagramme fonctionnel d'un système à circuit de verrouillage embarqué dans un véhicule automobile.
Comme nous le verrons, dans ce système, un réseau numérique de communication remplace la ligne Interlock classique.
Selon un mode de réalisation préféré, ce réseau numérique de communication comprend un réseau de communication de type LIN (réseau d'interconnexion local ou Local Interconnect Network).
Le système comprend deux circuits électriques distincts, respectivement agencés atour d'une ligne 201 de faible puissance et d'une ligne 202 de forte puissance, composées chacune d'au moins deux fils.
Un premier circuit électrique de faible puissance est connecté aux lignes 201 de faible puissance pour alimenter des organes du véhicule ne nécessitant pas de forte puissance, tels que des calculateurs électroniques.
Un deuxième circuit électrique, de forte puissance, est connecté aux lignes 202 de forte puissance pour alimenter avec une puissance élevée certains organes du véhicule requérant une telle puissance, tel qu'un moteur électrique participant à la traction.
Le circuit de faible puissance fournit une tension 203 issue d'une batterie, référencée par rapport à une masse 204 « GND » du véhicule.
Le système comprend un organe maître 205 et des organes esclaves 206_i (avec 1<i≤m, où i et m sont des nombre entiers), repérés sur la figure par les organes 206_1 ,...,206_m.
Chaque organe 205 et 206_i, comprend de plus un calculateur 207_k et un bloc interrupteur 214_k (avec 1<k≤m + 1), repérés respectivement sur la Figure 2 par les blocs 207 1 ,..,207_m, 207_n « μΡ » et par les switchs « SWk » 214 1 , ... ,214_m, 214_n, l'indice n. repérant l'organe maître sur cette figure.
Ces organes sont de trois types :
ils peuvent fournir de l'énergie au réseau de forte puissance, via une source d'énergie alternative 208_1 PWRi ou continue 208_2 PWRj ;
- ils peuvent consommer l'énergie du réseau de forte puissance, via les blocs 209_k « PWR » comportant une impédance Zk avec 1<k≤m + 1, actions représentées sur la Figure 2 via les blocs 209_1 ,...,209_n ;
ils peuvent permettre la coupure réseau de forte puissance, par exemple à des fins sécuritaires, action matérialisée sur la Figure 2 par un double interrupteur 210.
Dans ce mode de réalisation, la ligne Interlock se présente sous forme d'un réseau numérique de communication 211, par exemple normalisé de type réseau d'interconnexion local LIN (Local Interconnect Network) de type mono maître/multi-esclave. Le pilotage et la détection analogique spécifiques au niveau de l'organe maître 205 sont ainsi remplacés par des opérations numériques. Concrètement, l'organe maître 205 inclut un dispositif de communication de type « maître » 212, tel un « LIN Master ».
De même, un dispositif de communication numérique est intégré à chaque organe esclave 206_i. concrètement, chaque organe esclave 206_i inclut un dispositif de communication de type « esclave » 213_i avec m≥i≥1 tel un « LIN Slave ».
Chaque bloc interrupteur 214_k est associé à un organe et peut fournir de l'information sur son état au calculateur 207_k associé dans le même organe.
A titre d'exemple non-limitatif, la prise en charge des blocs interrupteurs 214_k peut être réalisée par des entrées analogiques de microcontrôleurs.
Le réseau numérique de communication 211 permet aux différents organes de se communiquer mutuellement l'état des blocs interrupteurs 214_k. Chaque organe esclave 206_i communique notamment l'état de son propre bloc interrupteur 214_k à l'organe maître 205, via les dispositifs de communications 213_i et 212 assurée par le réseau numérique de communication 211. Il en résulte que l'organe maître 205 peut avoir connaissance de l'état de chaque bloc interrupteur 214_k (ou plus généralement, de chaque moyen d'autodiagnostic 214_k) de façon permanente. De même, chaque organe esclave 206_i peut être informé de l'état d'un autre organe esclave, via le réseau numérique de communication 211.
Selon un mode de réalisation, des impédances 215_k « Zdefault,k » associées à un potentiel électrique de référence, peuvent être intégrées à chacun des organes 205,206_i, afin de définir un état par défaut pour chaque bloc interrupteur 214_k ouvert. Ces impédances sont référencées sur la Figure 2 par les numéros 215_1 ,...,215_m, 215_n. Chaque impédance 215_k « Zdefault,k » permet de calibrer indépendamment son bloc interrupteur 214_k correspondant dans le même organe, puisque celle-ci définit un état par défaut pour son interrupteur 214_k ouvert.
Le système apporte donc des possibilités de calibration indépendantes des blocs interrupteurs 214_k « SWk ». Il en résulte une augmentation du nombre potentiel d'organes dans un même réseau de communication.
Avantageusement, le système décrit permet un fonctionnement en mode dégradé.
Ainsi, un défaut affectant un organe non essentiel pour la conduite, tel que la climatisation de l'habitacle, peut être pris en compte, par exemple par le lancement d'une alarme vers un organe et/ou le conducteur, sans entraîner l'arrêt d'organes essentiels du véhicule, tels que ceux participant à la traction et/ou au freinage. A titre d'exemple l'organe maître 205 communique en sortie une information système 216 tel un statut OK/NOK.
Ce fonctionnement n'empêche cependant pas le système de prendre en compte un défaut affectant un organe essentiel, nécessitant l'arrêt complet dudit système (par exemple en raison d'un risque d'incendie).
Selon un mode de réalisation, une méthode de planification ou « scheduling » peut être mise en œuvre.
Cette méthode peut comprendre la transmission périodique, via le réseau numérique de communication 211, d'une ou plusieurs trames à destination de chaque calculateur 207_k.
Dans un mode de réalisation, une même trame peut concerner simultanément une pluralité de calculateurs 207_k, voire l'ensemble des calculateurs des organes esclaves connectés au réseau numérique de communication 211.
La non-réception des trames attendues, passé un instant seuil, peut alors être décrétée comme témoignant de l'existence d'un défaut affectant un ou plusieurs organes. La mise en œuvre de cette méthode permet donc d'atteindre le niveau de sûreté de fonctionnement escompté.
Dans un autre mode de réalisation, les différents organes
205,206_i peuvent comporter un ou plusieurs dispositifs d'autodiagnostic, éventuellement de type différents, ajoutés à un ou plusieurs interrupteurs 214_k ou en remplacement de ce(s) dernier(s).
On entend ici par autodiagnostic la vérification d'une information concernant un organe par ce même organe, typiquement la vérification des tensions, courants, températures ou pressions dans cet organe. L'état du moyen d'autodiagnostic dépend du résultat de cette vérification (par exemple, le moyen d'autodiagnostic est en circuit ouvert/fermé, change d'état/valeur, émet/affiche un signal/message).
Ainsi, de manière plus générale, tout bloc interrupteur 214_k dans un organe peut être remplacé par un moyen d'autodiagnostic 214_k, permettant l'arrêt complet ou partiel dudit organe.
Selon un mode de réalisation illustré sur les figures, des sources alternatives de puissance (référencés par les blocs PWR 208_1 et 208_2), peuvent être prévues : électronique de puissance, chargeur, boîte à fusibles, alternateur, convertisseur, par exemple de type DC/DC.
Selon un mode de réalisation, le circuit à faible puissance de l'invention peut être réalisé localement dans un ou plusieurs organes, à partir d'une alimentation de forte puissance.
Par ailleurs, chaque organe selon l'invention peut traiter les informations, par exemple des trames, en provenance d'autres organes et en déduire un mode de fonctionnement adapté.
En outre, les blocs interrupteurs 214_k peuvent être réalisés de différentes manières, par exemple via des relais, des fusibles, des résistances à valeur variable en fonction de la température (thermistances) ou encore des shunts.
Selon un mode particulier de réalisation, un ou plusieurs blocs interrupteurs 214_k peuvent être mis en œuvre par des capteurs de température tels que des résistances à coefficient de température positif (CTP), par exemple localisés au niveau de connecteurs pour en détecter réchauffement anormal (pour illustrer cette technique on pourra se reporter au document FR 2 968475 (AUTOMOBILES PEUGEOT CITROEN).
Plusieurs réseaux numériques de communications 211 peuvent être installés dans un même véhicule. De même, un ou plusieurs réseaux numériques de communication 211 peuvent être mis en communication avec un ou plusieurs autres réseaux de communication du véhicule. Les calculateurs 207_k peuvent notamment réaliser une fonction de passerelle entre le ou les réseaux numériques de communication 211 ainsi qu'avec les différents autres réseaux du véhicule. L'architecture qui vient d'être décrite permet de procéder à un arbitrage des défauts affectant les organes, et un fonctionnement fiable en mode dégradé.
Pour autant, cette architecture garantit la sécurité du véhicule, en permettant de commander l'arrêt d'organes vitaux lorsque ceux-ci sont affectés de défauts graves.
En outre, lorsque l'architecture qui vient d'être décrite est adossée à un réseau unifilaire (avec potentiel de référence) comme par exemple le LIN, elle permet d'économiser une ligne filaire par rapport aux systèmes Interlock connus qui comportent en général plusieurs fils.
D'une manière générale, l'architecture décrite ci-dessus permet d'améliorer la fiabilité et la sûreté de fonctionnement du véhicule, grâce au remplacement d'une information analogique binaire simple par une information numérique plus complète et moins sujette aux perturbations.

Claims

REVENDICATIONS
1. Système à circuit de verrouillage d'organes électriques d'un véhicule automobile incluant un organe maître (205) configuré pour gérer une pluralité d'organes esclaves (206_i), chaque organe esclave (206_i) étant pourvu d'un moyen d'autodiagnostic (214_k) permettant l'arrêt complet ou partiel dudit organe esclave (206_i) correspondant, ce système étant caractérisé en ce qu'il comprend un réseau numérique de communication (211) reliant l'organe maître (205) à ladite pluralité d'organes esclaves (206_i) de sorte que l'organe maître puisse avoir connaissance de l'état de chaque moyen d'autodiagnostic (214_k).
2. Système selon la revendication 1, dans lequel le réseau numérique de communication (211) est agencé de sorte que l'état du moyen d'autodiagnostic (214_k) d'un premier organe esclave (206_i) puisse être communiqué à un second organe esclave.
3. Système selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel le réseau numérique de communication (211) comprend un dispositif de communication numérique au niveau dudit organe maître (205) et au niveau de chacun desdits organes esclaves (206_i), ces dispositifs de communication numérique étant configurés pour envoyer et/ou recevoir au moins une trame via le réseau numérique de communication (211).
4. Système selon la revendication 3, dans lequel le dispositif de communication numérique (212) au niveau de l'organe maître (205) est configuré pour envoyer périodiquement une trame à destination d'au moins un dispositif de communication numérique (213_i ) d'un organe esclave (206_i) pour avoir connaissance de l'état du moyen d'autodiagnostic (214_k) dudit organe esclave.
5. Système selon la revendication 3, dans lequel le dispositif de communication numérique (212) au niveau de l'organe maître (205) est configuré pour diffuser périodiquement une trame à destination des dispositifs de communication numérique (213_i) , respectivement, des organes esclaves (206_i) pour avoir connaissance de l'état de chacun des moyens d'autodiagnostic (214_k).
6. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le réseau numérique de communication (211) est un réseau d'interconnexion local.
7. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre au moins un moyen de calibration d'un moyen d'autodiagnostic (214_k) d'un organe esclave (206_i).
8. Système selon la revendication 7, dans lequel le moyen de calibration est une impédance associée à un potentiel électrique de référence.
9. Système selon la revendication 7 ou la revendication 8, dans lequel le moyen d'autodiagnostic (214_k) est une résistance à coefficient de température positif.
10. Méthode de verrouillage d'organes électriques d'un véhicule automobile, comprenant :
une étape de configuration d'un organe maître (205) pour gérer une pluralité d'organes esclaves (206_i) ;
une étape de configuration d'un moyen d'autodiagnostic (214_k) au niveau de chaque organe esclave (206_i) pour détecter un défaut et permettre l'arrêt complet ou partiel dudit organe esclave (206_i) correspondant ;
une étape d'interconnexion d'un réseau numérique de communication (211) reliant l'organe maître (205) à ladite pluralité d'organes esclaves (206_i) de sorte que l'organe maître puisse avoir connaissance de l'état de chaque moyen d'autodiagnostic (214_k).
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