WO2025003586A1 - Procede de diagnostic d'une batterie de servitude de vehicule electrifie et systeme de diagnostic - Google Patents

Procede de diagnostic d'une batterie de servitude de vehicule electrifie et systeme de diagnostic Download PDF

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WO2025003586A1
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diagnostic
failure
service battery
failures
during
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PCT/FR2024/050659
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English (en)
Inventor
Yannick BOTCHON
Christoph Klunker
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Stellantis Auto SAS
Original Assignee
Stellantis Auto SAS
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R35/00—Testing or calibrating of apparatus covered by the other groups of this subclass
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/389—Measuring internal impedance, internal conductance or related variables

Definitions

  • TITLE METHOD FOR DIAGNOSING A SERVICE BATTERY OF AN ELECTRIFIED VEHICLE AND DIAGNOSTIC SYSTEM
  • the field of the invention relates to a method for identifying a cause of a diagnostic failure of a service battery of an electrified vehicle.
  • Electrified vehicles with hybrid engines and fully electric engines, can start while the service battery (12 volts) is in a degraded state.
  • a degraded state means that it has difficulty supporting a sufficient voltage level of the on-board network during significant electrical demands.
  • this state of degradation of the battery can be detected as soon as the thermal engine starts.
  • electric vehicles include safe electrical equipment that must be powered at all times while driving.
  • This so-called safety or priority equipment is, for example, an electrically actuated brake system, an electric power steering system or a trajectory control and stability system.
  • the auxiliary battery plays a fundamental role, because it must guarantee, in the event of failure of the electrical energy producer, generally the DCDC voltage converter, minimum voltage levels for this equipment. It is therefore necessary for safety reasons to test the auxiliary battery when starting the vehicle in order to verify with certainty its ability to meet safety requirements.
  • the state of the art includes patent application FR-A1-3122260 describing a method for diagnosing the operating status of an electrical energy store for a motor vehicle which aims to avoid incorrect diagnoses made by an off-board tester.
  • the state of the art also includes patent application WO-A1-2023/021247 describing a device for supervising tests of the battery of servitude of a vehicle configured to solicit the battery by means of one or more successive current calls, in order to evaluate electrical parameters, such as its internal resistance and its minimum voltage.
  • the supervision device is judiciously configured to avoid situations of false test result by guaranteeing the operability of an isolation device of the electrical network. Means are further provided for estimating reliability information of a test based on the reliability level of the measured values of the electrical parameters.
  • One objective of the invention is to strengthen and improve the detection of electrical failures in electrified vehicles. Another objective is to improve the operation and control of safe electrical systems. Another objective is to improve the diagnostics and operation of after-sales services for electrified vehicles.
  • the invention relates to a method for identifying a cause of failure of a diagnostic test of a service battery of a direct voltage network of a first electrified vehicle implemented by a diagnostic system comprising the following steps:
  • the method according to the invention may include the following additional characteristics, alone or in combination:
  • the identification step is performed when the number of successive diagnostic failures is greater than a failure threshold, for example six successive failures.
  • the diagnostic test of the service battery comprises a first diagnostic sub-step consisting of activating a consumer equipment supplied by said DC voltage network by the supervisor of the first vehicle so as to generate a current demand, a second diagnostic sub-step consisting of controlling the test during which the voltage converter supplying said DC voltage network is controlled according to a suitable voltage profile allowing the generation of a current demand to the service battery to supply the consumer equipment, and a third diagnostic sub-step consisting of determining the state of the diagnostic test failure parameter as a function of the electrical behavior of the service battery during the current demand, and in which said parameters transmitted during the transmission step comprise at least first parameters of the diagnostic test including at least information delivered by the supervisor, second parameters of the electrical response of the service battery and a parameter representative of the number of successive failures of the diagnostic test.
  • the step of transmitting said electrical parameters to the first diagnostic analysis equipment is implemented by means of wireless radio frequency communication through a wide area communication network to a remote server hosting said first equipment.
  • Identifying the cause of failures includes a first detection sub-step consisting of monitoring a parameter representative of the voltage conversion state of the voltage converter during the execution of the diagnosis and reporting a failure of the converter based on the result of the first detection sub-step.
  • the identification of the cause of the failures comprises a second detection sub-step consisting of monitoring a parameter representative of the state of the activation request of the consumer equipment during the execution of the diagnosis and reporting a failure of the supervisor of the first vehicle according to the result of the second detection sub-step.
  • the identification of the cause of the failures comprises a third detection sub-step consisting of monitoring a parameter representative of the activation state of the consumer equipment during the execution of the diagnosis and reporting a failure of the consumer equipment based on the result of the third detection sub-step.
  • the identification of the cause of the failures comprises a fourth detection sub-step consisting of monitoring a parameter representative of the state of the activation request of the voltage converter controlled by the supervisor of the first vehicle during the execution of the diagnosis and of signaling a failure of the supervisor according to the result of the fourth detection sub-step.
  • Identifying the cause of the failures includes a fifth detection sub-step consisting of monitoring a parameter representative of the state of the voltage converter control request generated by a converter calculator to generate the voltage profile setpoint during the execution of the diagnosis and to signal a failure of the converter calculator according to the result of the fifth detection sub-step and in which identifying the cause of the failures includes a sixth detection sub-step consisting of monitoring the voltage profile setpoint during the execution of the diagnosis and the converter voltage resulting from the setpoint and to signal a failure of the converter according to the result of the sixth detection sub-step.
  • Identifying the cause of the failures includes a seventh detection sub-step consisting of monitoring a parameter representative of the current profile of the service battery and updating the parameters of the service battery during the execution of the diagnosis and reporting a failure of the service battery computer based on the result of the seventh detection sub-step.
  • the invention further provides a diagnostic system comprising a first electrified vehicle, a first remote diagnostic analysis device and a second device for supervising the processing of service battery faults for an assembly comprising the first and second electrified vehicles, in which the diagnostic system is configured to implement the method according to any one of the preceding embodiments.
  • the diagnostic method and system according to the invention allows an improvement in the identification of the causes of diagnostic failures of the service battery of a set of vehicles.
  • the invention also allows an improvement in the analysis of diagnostic data and the processing of faults.
  • FIG.1 schematically represents a diagnostic system configured for implementing the diagnostic method according to the invention
  • FIG.2 is a functional diagram of the diagnostic method according to the invention.
  • Figure 1 represents an embodiment of a diagnostic system 1 configured for implementing the method according to the invention aimed at improving the identification of the causes of failure of a diagnosis of a service battery of an electrified vehicle and the processing of faults in relation to this diagnosis.
  • the system 1 comprises a first vehicle 100, a first diagnostic device 200 and a second device 300 for supervising the processing of faults of the service battery of the vehicle 100 and of a set of second vehicles.
  • the vehicle 100 comprises a supervision computer 11, also referred to as a supervisor or electronic control unit, a service battery 12 coupled or controlled by a control computer 13 specific to the battery 12, a first unit 14 for analyzing data D2 from the battery 12 delivered by the control computer 13, a second unit 15 for determining whether diagnostic tests on the battery 12 have passed or failed, a third unit 16 for counting the number of successive failures of the diagnostic test on the battery 12, a fourth unit 17 for transmitting a set of collected data including first data D1 delivered by the supervisor 11 of the vehicle 100, second data D2 delivered by the computer 13 in relation to the electrical parameters of the service battery 12 and to the electrical response of the service battery during a diagnosis and third data D3 in relation to monitoring diagnostic test failures and successes.
  • the term unit may be interpreted as a specific computer or a specific software function, and where a computer (e.g. the supervision computer 11 ) or several computers may implement one or more of said units.
  • the service battery 12 is an energy storage unit intended to supply a direct voltage network of the first vehicle 100.
  • the service battery is of the 12-volt type.
  • the first vehicle 100 further comprises a direct voltage network DCDC (not shown in FIG. 1 ) operating at a 12-volt voltage intended to supply the electrical systems of the first vehicle 100, in particular the computers of the on-board electrical systems.
  • DCDC direct voltage network
  • non-priority systems are provided (for example heating systems) and so-called priority or safety systems whose voltage levels must be secured and guaranteed at all times during driving, in particular when activating safety braking and avoidance maneuvers.
  • Priority systems are understood to mean in particular an electric brake system, a trajectory control system.
  • the first vehicle 100 comprises a DCDC direct voltage converter (not shown in FIG. 1 ) responsible for converting a voltage delivered by a main energy storage system (not shown in FIG. 1 ) of the first vehicle 100, from a voltage level higher than the service battery 12.
  • the main energy storage system is provided to power an electric motor of the first vehicle 100, for a voltage that can be between 48 volts and several hundred volts, for example 350/450 volts or 800/900 volts.
  • the main energy storage system includes, for example, lithium-ion electrochemical cells.
  • the priority electrical systems must remain powered even in the event of a failure of the DCDC voltage converter supplying the direct voltage network.
  • the service battery 12 must be regularly checked to ensure this function and to support the minimum voltage levels for each priority system in the event of a safe operation.
  • the vehicle supervision computer 11 implements a diagnostic function of the service battery 12 which operates periodically, for example at least each time the vehicle is started.
  • This diagnostic function consists of carrying out a test of electrical stresses on the direct voltage network so as to simulate the current peak stresses that may be required of the service battery in the event of failure of the voltage converter or the main energy storage system during so-called safety maneuvers.
  • the principle of the diagnostic test consists in activating an electrical energy consumer supplied by the on-board network, for example a heating system comprising heating resistors, and in controlling a voltage profile at the voltage converter specifically provided so that the contribution of the voltage converter is zero at a given time in order to test the capacity of the battery to respond, alone, to a current demand.
  • the diagnostic sequence will be described in more detail in the remainder of the description of the diagnostic method.
  • the system 1 further comprises the first diagnostic analysis equipment 200, the main function of which, implemented by a functional unit 21, is to identify the causes of diagnostic failure and to generate an alert, implemented by a functional unit 22, containing information making it possible to inform the second equipment 300 for processing the failures of a set of second vehicles.
  • the first equipment 200 is a remote server system hosting the function 21 for identifying the causes of the failures.
  • the first equipment 200 comprises a microprocessor system and memories allowing the execution of the function for identifying and generating alerts and is suitable for the implementation implementation of a program for identifying the causes of diagnostic failures.
  • the first equipment 200 is connected in communication on the one hand with the first vehicle 100 and on the other hand with all of the second vehicles via wireless radiofrequency communication means forming an extended communication network between one or more remote servers hosting said first equipment.
  • the wireless communication network is for example a 4G or 5G type cellular communication network.
  • the first equipment 200 is therefore suitable for collecting information from several cooperative vehicles, said information comprising electrical parameters including at least first parameters delivered by the supervisor of these vehicles, parameters delivered by the calculator of the service battery and parameters relating to the number of successive diagnostic failures of each vehicle.
  • the collection and transmission unit 17 of the vehicle 100 comprises communication means adapted for transmitting data with the equipment 200.
  • the vehicle comprises a telematics box provided for this purpose equipped with individual connection and identification means for the use of a wireless communication network.
  • the telematics box can be equipped for example with a physical or software identification card (SIM type for “Subscriber Identification Module” or eSIM for “Embedded Subscriber Identification Module”) for its connection to an extended data network.
  • SIM type for “Subscriber Identification Module”
  • eSIM embedded Subscriber Identification Module
  • the implementation of the failure identification function is based on the electrical parameters D1, D2 and D3, determined first in raw format, i.e. in the form of electrical signals, analog data or digital data, then communicated by the supervisor 11, the computer 13 and the unit 16 of the vehicle 100 to the data collection and transmission unit 17.
  • These parameters D1, D2 and D3 are processed by the unit 17 to be transmitted in the form of data suitable for transmission to the first diagnostic analysis equipment 200 through wireless radiofrequency communication means via 4G or 5G type communication for example.
  • the D1 parameters include information representative of the diagnostic test including information for controlling the voltage profile, the voltage converter and the voltage network. More specifically, these D1 parameters include the information of a RQ_SQ_test control request of the DCDC voltage converter for the purposes of testing the service battery, of a CMD_CTP control command of the consumer equipment used for the test to increase the current consumed by the DCDC direct voltage network, for example heating resistors, the CS_DCDC voltage setpoint sent to the DCDC voltage converter, the voltage measurement U_DCDC at the terminals of the DCDC voltage converter on the side of the 12 volt direct voltage network, the measurement of the l_DCDC current produced by the DCDC voltage converter to supply the direct voltage network (12 volts) and the general status ST_DCDC of the DCDC voltage converter.
  • the D2 parameters of the electrical response of the service battery include in particular the current I bat of the service battery 12, which by convention is measured negative in the context of a discharge of the service battery to the DC voltage network.
  • the D2 parameters which make it possible to determine a diagnostic failure include information representative of the value of the minimum voltage Ubat_min at the terminals of the service battery (expressed in volts), of the value of the internal resistance Rint_bat (expressed in ohms) and information representative of a status of this data ST_Rint making it possible to know the level of reliability of the previous information provided during the diagnostic test so as to know whether it can be used to characterize the state of the service battery.
  • the D3 parameters include at least one piece of information representing a failure and the number of successive failures CPT_Dg_Diagnostic test failure.
  • the units 14, 15 and 16 have the function of implementing the diagnosis and counting the number of successive failures of diagnostic tests. More precisely, the unit 14 has the function of analyzing the parameters D2 received from the calculator 13 of the service battery 12. These parameters are transmitted via an on-board wired communication bus, for example of the CAN (“Control Area Network”) type. The unit 14 delivers to the unit 15 data D2 comprising information representative of the internal resistance Rint_bat and the minimum voltage Ubat_min of the service battery during a diagnostic test.
  • unit 14 at each current request of the diagnostic test must update the internal resistance information Rint_bat and the minimum voltage Ubat_min. Furthermore, the unit 14 receives from the computer 13 the reliability information ST_Rint associated with this data to estimate a reliability level of this data.
  • the unit 15 is configured to determine whether the diagnostic test has been executed or not, or whether its execution has not made it possible to update the internal resistance information Rint_bat, the minimum voltage Ubat_min and the reliability information ST_Rint associated with this data. If the diagnostic has not been executed or if the information D2 has not been updated following a test then this unit detects that the diagnostic has failed. The unit 15 delivers a signal Dg_Echec informing of the detection of a failure.
  • the unit 16 is configured to count the number of successive failures of a diagnostic of the service battery from the signal Dg_Echec over a period comprising several driving cycles, i.e. several cycles of starting and stopping the vehicle. This function implements a counter incrementing a variable upon each detection of failure. This function thus makes it possible to detect and identify a persistent failure of the service battery.
  • the unit 16 delivers a signal CPT_Dg_Echec to the unit 17 thus making it possible to inform the equipment 200 to identify the causes of the failures using all of the data D1 and D2 which were also collected during the execution of a diagnostic test.
  • the unit 17 is configured to transmit information D3 representative of the total number of failures during use of the vehicle and/or the number of successive failures of the diagnostic tests.
  • the first diagnostic analysis equipment 200 comprises a unit 21 for identifying the cause of the diagnostic failures from the data received D1, D2 and D3 by the first vehicle and the second vehicles.
  • the identification unit implements an identification function for each collaborative vehicle and delivers information representative of the cause of the diagnostic failures of a service battery.
  • a unit 22 is responsible for generating an alert identifying the possible cause and transmitting it to the second equipment 300 for supervising the processing of the service battery failures of a set of second electrified vehicles.
  • the second equipment may be a server or a server system providing a fault monitoring service for a repair shop network or a vehicle after-sales service network.
  • the second equipment is connected in data communication with the first equipment, typically by computer network of the Internet type or proprietary network which may be wireless radio frequency. or wired.
  • This second equipment 300 makes it possible to inform after-sales services of the causes of failure affecting the first vehicle specifically or the causes of a set of second vehicles so as to improve the processing of breakdowns.
  • Figure 2 the method for identifying a cause of diagnostic failure according to the invention is represented in the form of a functional block diagram. This method is implemented by a diagnostic system as described in Figure 1.
  • the method comprises the execution of a diagnostic of the service battery by an electric motor vehicle.
  • This diagnostic is triggered periodically, for example at each start-up or each driving cycle of a vehicle.
  • the supervision computer of a vehicle detects the start-up and this computer verifies that the DCDC voltage converter of the vehicle between a high-voltage network supplied by the main storage system and a low-voltage network to which the service battery is connected is active and capable of performing the voltage conversion.
  • a first sub-step controlled by the supervision computer, consists in activating a consumer equipment supplied by the direct voltage network (12 volts) by the supervisor of the vehicle so as to generate a current request, for example a request generating an additional current requirement of approximately 40 amps, for example, compared to the consumption prior to the activation of the consumer equipment.
  • This consumer equipment is for example an electric resistance heating system.
  • the method further comprises a second diagnostic sub-step consisting of controlling a test during which the voltage converter is controlled according to a suitable voltage profile allowing the generation of a current demand to the service battery to power the consumer equipment.
  • the calculator of the DCDC converter is responsible, in response to this profile, for converting this profile into a voltage setpoint evolving between a first high value (for example 13.1 volts) allowing a supply of the 12-volt DC voltage network only by the converter (the contribution of the service battery is then zero) and a second low value (for example 10.6 volts) which aims to reduce to 0 amperes the contribution of the DCDC voltage converter to the supply of the 12-volt DC voltage network (the contribution of the 12-volt service battery to the supply of the direct voltage network being then total).
  • a first high value for example 13.1 volts
  • a second low value for example 10.6 volts
  • the method further comprises a third diagnostic sub-step consisting of determining the value of the electrical parameters of the internal resistance Rint_bat, of the minimum voltage Ubat_min measured reached at the time of each current call.
  • This third sub-step is implemented by the analysis unit 14.
  • the method further comprises determining the capacity of the service battery to respond to each current demand and the state of the failure parameter Dg_echec of the diagnostic test as a function of the electrical behavior of the service battery during the current demand, in particular from the state of the reliability signal and updating the minimum voltage and internal resistance values.
  • the analysis unit determines three cases.
  • the reliability information considers that the internal resistance Rint_bat and minimum voltage Ubat min information are not reliable, which triggers the detection of a failure.
  • the reliability information considers that the information is reliable.
  • the internal resistance Rint_bat and minimum voltage Ubat_min parameters are then updated.
  • the reliability information considers that the information is reliable, however it is detected that the internal resistance Rint_bat and minimum voltage Ubat_min parameters remain frozen during the current demand of the service battery. This situation consequently triggers the detection of a diagnostic test failure.
  • the method comprises a step E2 of collecting the electrical parameters D1, D2 and D3 during each diagnosis.
  • the collection is implemented through the on-board communication bus for processing the data allowing their transmission to the first diagnostic analysis equipment 200.
  • the collection is implemented for example by a vehicle computer intended to centralize data and information.
  • the method comprises a step E3 of transmitting said electrical parameters D1, D2 and D3 to the first diagnostic analysis equipment 200.
  • the first equipment 200 is hosted on a server remote in order to centralize data from several vehicles in order to implement monitoring and processing of breakdowns in a global manner for all vehicles of the automobile manufacturer.
  • the E3 transmission is therefore implemented by means of wireless radiofrequency communication through a wide area communication network, such as 4G or 5G, or by satellite communication for example, to this remote server hosting the first equipment 200. In most cases, this E3 transmission is carried out in a situation of normal use of the vehicle, for example at the driver's home, when starting or when recharging the vehicle.
  • the diagnostic analysis function 21 and the alert generation function 22 including information on the cause of the failures may one and/or the other be hosted on an on-board computer of a vehicle.
  • the method comprises a step E4 of monitoring the number of successive failures of the diagnostic test performed by the first vehicle.
  • This step E4 is implemented by the first diagnostic analysis equipment 200. More precisely, the monitoring E4 consists of comparing the number of successive failures with a predetermined failure threshold, for example six successive failures. As soon as the threshold is exceeded, first of all an alert is generated at the level of a computer of the first vehicle via a warning light for example, so that the driver has his vehicle checked.
  • the electrical power supply system of the 12 volt DC network is an essential and safety function, it is therefore necessary to alert the teams monitoring and handling the breakdown and first of all by the owner of the vehicle concerned.
  • the method provides that in the event of detection that the number of failures is greater than this failure threshold, the method comprises a step E5 of identifying a cause of the successive failures by the first diagnostic analysis equipment 200 from said transmitted electrical parameters D1, D2 and D3. This makes it possible to ensure a global analysis of all the vehicles in an automated manner in order to prevent a systematic risk on a large scale.
  • This identification step E5 provides for several failure cases that can be specifically detected by the detection sub-steps described in more detail below. to further the diagnosis and identify the vehicle system that may have caused the repeated failures. At least seven failure cases are planned.
  • a first detection sub-step consists in monitoring the parameter ST_DCDC, among the parameters D1, representative of the voltage conversion state of the voltage converter during the execution of the diagnosis.
  • the first sub-step signals a failure of the converter by means of a signal or data comprising information identifying the voltage converter as being the cause of the failure specifically, for example via a specific alert code.
  • a second detection sub-step consists in monitoring a parameter of the CMD_CTP request, among the D1 parameters, representative of the state of the request for activation of the consumer equipment during the execution of the diagnosis.
  • the second sub-step comprises the reporting of a failure of the vehicle supervisor by means of a signal or data comprising information identifying the supervision computer as being the cause of the failure specifically, for example via a specific alert code.
  • a third detection sub-step consists in monitoring a parameter, among the data D1 or D2, representative of the activation state of the consumer equipment during the execution of the diagnosis, for example an activation state parameter of the consumer equipment, the value of the currents of the network l_DCDC or of the service battery l_bat.
  • the third sub-step comprises the reporting of a failure of the consumer equipment by means of a signal or data comprising information identifying the consumer equipment as being the cause of the failure specifically, for example via a specific alert code.
  • a fourth detection sub-step consists in monitoring a parameter, among the data D1, representative of the state of the activation request of the voltage converter RQ_SQ_test controlled by the supervisor of the first vehicle during the execution of the diagnosis.
  • the fourth sub-step comprises the reporting a supervisor failure by means of a signal or data comprising information identifying the supervisory computer as being the cause of the failure specifically, for example via a specific alert code.
  • a fifth detection sub-step consists in monitoring the parameter RQ_SQ_test representative of the state of the request for controlling the voltage converter generated by a calculator of the converter to generate the setpoint of the voltage profile CS_DCDC during the execution of the diagnosis and if this calculator generates the setpoint of the resulting voltage profile.
  • this fifth sub-step signals a failure of the calculator of the converter by means of a signal or data comprising information identifying the calculator of the converter as being the cause of the failure specifically, for example via a specific alert code.
  • a sixth detection sub-step consists in monitoring the setpoint of the voltage profile CS_DCDC during the execution of the diagnosis and the voltage of the converter U_DCDC resulting from the setpoint.
  • the sixth sub-step comprises the reporting of a failure of the converter by means of a signal or data comprising information identifying the converter as being the cause of the failure specifically, for example via a specific alert code.
  • a seventh detection sub-step consists in monitoring the parameter representative of the current profile of the service battery l_bat and the updating of the parameters of the service battery during the execution of the diagnosis.
  • the seventh sub-step comprises the reporting of a failure of the calculator of the service battery by means of a signal or data comprising information identifying the calculator of the service battery as being the cause of the failure specifically, for example via a specific alert code.
  • the invention comprises a step E6 of generating an alert from the signals and data generated during the identification step E6 comprising information on the cause of the failures.
  • the alert is transmitted from the first equipment 200 to the second equipment 300 for supervising the processing of failures. of the service battery of a set of second electrified vehicles.
  • This sharing of information makes it possible to centralize diagnostics by a service whose purpose is to improve the management of electrical system developments and repairs. This makes it possible to avoid replacing the battery in the event of a failure of other equipment involved during the diagnostic process.
  • This alert explicitly indicates the cause of the failure, for example via a code or informative data.
  • the step of identifying the cause of a failure can be executed before the failure threshold is reached.
  • the causes of failures can be recorded in the memory of the first equipment 200 in order to keep a history of the causes of the failures.
  • the invention provides one or more computers equipped with memories for recording programs comprising instructions which, when the programs are executed, lead them to implement the method for identifying the causes of failure of a diagnostic test of a service battery according to the invention.
  • the computers and programs are distributed in the diagnostic system among the vehicle systems, platforms and remote servers according to the desired choice of hardware architecture.
  • the computers and memories are equipped with integrated circuits and may be of the FPGA (“Field Programmable Gate Array”) type, DSP (“Digital Signal Processor”), ASIC (“Application Specific Integrated Circuit”) type, for example.

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Abstract

La présente invention a pour objet un procédé d'identification d'une cause d'échec d'un test de diagnostic d'une batterie de servitude (12) d'un réseau de tension continue d'un premier véhicule électrifié (100) mis en œuvre par un système de diagnostic (1) comportant la transmission de paramètres électriques (D1, D2, D3) à un premier équipement d'analyse de diagnostic (200), la surveillance d'un nombre d'échecs successifs du test de diagnostic, l'identification d'une cause des échecs successifs à partir desdits paramètres électriques transmis (D1, D2, D3), la génération d'une alerte comprenant une information de la cause des échecs détectés par le premier équipement d'analyse de diagnostic (200) et la transmission de ladite alerte à destination d'un deuxième équipement (300) de supervision de traitement des pannes de la batterie de servitude pour un ensemble comprenant le premier et de deuxièmes véhicules électrifiés.

Description

DESCRIPTION
TITRE : PROCEDE DE DIAGNOSTIC D’UNE BATTERIE DE SERVITUDE DE VEHICULE ELECTRIFIE ET SYSTEME DE DIAGNOSTIC
[001] La présente invention revendique la priorité de la demande française N°2306753 déposée le 28.06.2023 dont le contenu (texte, dessins et revendications) est ici incorporé par référence.
[002] Le domaine de l’invention concerne un procédé d’identification d’une cause d’un échec de diagnostic d’une batterie de servitude d’un véhicule électrifié.
[003] Les véhicules électrifiés, à motorisation hybride et motorisation entièrement électrique, peuvent démarrer alors que la batterie de servitude (12 volts) se trouve dans un état dégradé. Par état dégradé, on entend qu’elle présente des difficultés pour soutenir un niveau de tension suffisant du réseau de bord lors de sollicitations électriques importantes. Généralement, pour les véhicules à motorisation thermique cet état de dégradation de la batterie peut être détecté dès le démarrage du moteur thermique.
[004] En outre, les véhicules électriques comprennent des équipements électriques sécuritaires dont l’alimentation doit être assurée à chaque instant du roulage. Ces équipements dits sécuritaires ou prioritaires sont par exemple un système de frein à actionnement électrique, un système de direction assistée électrique ou bien encore un système de contrôle et de stabilité de trajectoire. En particulier, lors de manœuvres de freinage d’urgence ou d’évitement, la batterie de servitude joue un rôle fondamental, car elle doit garantir, en cas de défaillance du producteur d’énergie électrique, généralement le convertisseur de tension continue DCDC, des niveaux de tensions minimums à ces équipements. Il est donc nécessaire pour des raisons de sécurité de tester la batterie de servitude au démarrage du véhicule de façon à vérifier avec certitude sa capacité à répondre aux besoins sécuritaires.
[005] On connait de l’état de la technique la demande de brevet FR-A1 -3122260 décrivant un procédé de diagnostic d’état de fonctionnement d’un stockeur d’énergie électrique de véhicule automobile qui vise à éviter les mauvais diagnostics réalisés par un testeur débarqué. On connait en outre de l’état de la technique la demande de brevet W0-A1 -2023/021247 décrivant un dispositif de supervision de tests de la batterie de servitude d’un véhicule configuré pour solliciter la batterie au moyen d’un ou plusieurs appels de courant successifs, afin d’évaluer des paramètres électriques, tels que sa résistance interne et sa tension minimale. Le dispositif de supervision est configuré judicieusement pour éviter les situations de faussement du résultat du test en garantissant l’opérativité d’un dispositif d’isolement du réseau électrique. Il est en outre prévu des moyens pour estimer une information de fiabilité d’un test se basant sur le niveau de fiabilité des valeurs mesurées des paramètres électriques.
[006] Malgré ces contrôles de fiabilité des tests, lorsqu’une alerte est signalée, on a constaté que les services de réparation n’identifient pas toujours correctement la cause de la défaillance électrique. Cela a pour conséquence un remplacement de la batterie de servitude ou du convertisseur de tension DCDC alors que ces équipements ne sont pas en réalité la source de la défaillance électrique.
[007] Il existe donc un besoin de pallier les problèmes précités. Un objectif de l’invention est de renforcer et améliorer la détection des défaillances électriques des véhicules électrifiés. Un autre objectif est d’améliorer le fonctionnement et le contrôle des systèmes électriques sécuritaires. Un autre objectif est d’améliorer les diagnostics et l’opération des services après-vente des véhicules électrifiés.
[008] Plus précisément, l’invention concerne un procédé d’identification d’une cause d’échec d’un test de diagnostic d’une batterie de servitude d’un réseau de tension continue d’un premier véhicule électrifié mis en œuvre par un système de diagnostic comprenant les étapes suivantes :
[009] - l’exécution du test de diagnostic de la batterie de servitude exécuté par un superviseur du premier véhicule comprenant la détermination d’un paramètre d’état représentatif d’un échec du test de diagnostic en fonction du comportement électrique de la batterie de servitude lors du test,
[010] - la collecte de paramètres électriques pendant chaque diagnostic,
[011] le procédé comportant en outre les étapes suivantes :
[012] - la transmission desdits paramètres électriques à un premier équipement d’analyse de diagnostic, [013] - la surveillance d'un nombre d’échecs successifs du test de diagnostic exécuté par le premier véhicule mise en œuvre par le premier équipement d’analyse de diagnostic,
[014] - l’identification d’une cause des échecs successifs par le premier équipement d’analyse de diagnostic à partir desdits paramètres électriques transmis,
[015] - la génération d’une alerte comprenant une information de la cause des échecs détectés par le premier équipement d’analyse de diagnostic et la transmission de ladite alerte à destination d’un deuxième équipement de supervision de traitement des pannes de la batterie de servitude pour un ensemble comprenant le premier et de deuxièmes véhicules électrifiés.
[016] Le procédé selon l’invention peut comporter les caractéristiques additionnelles suivantes, seules ou en combinaison :
[017] - De préférence, l’étape d’identification est exécutée lorsque le nombre d’échecs de diagnostic successifs est supérieur à un seuil d’échec, par exemple six échecs successifs.
[018] - Le test de diagnostic de la batterie de servitude comprend une première sous-étape de diagnostic consistant à activer un équipement consommateur alimenté par ledit réseau de tension continue par le superviseur du premier véhicule de sorte à générer une sollicitation de courant, une deuxième sous-étape de diagnostic consistant à piloter le test durant lequel le convertisseur de tension alimentant ledit réseau de tension continue est piloté selon un profil de tension adapté permettant la génération d’une sollicitation de courant à la batterie de servitude pour alimenter l’équipement consommateur, et une troisième sous-étape de diagnostic consistant à déterminer l’état du paramètre d’échec du test de diagnostic en fonction du comportement électrique de la batterie de servitude lors de la sollicitation de courant, et dans lequel lesdits paramètres transmis lors de l’étape de transmission comprennent au moins des premiers paramètres du test de diagnostic incluant au moins des informations délivrées par le superviseur, des deuxièmes paramètres de la réponse électrique de la batterie de servitude et un paramètre représentatif du nombre d’échec successifs du test de diagnostic.
[019] - L’étape de transmission desdits paramètres électriques au premier équipement d’analyse de diagnostic est mise en œuvre par des moyens de communication radiofréquence sans fil à travers un réseau de communication étendu vers un serveur distant hébergeant ledit premier équipement.
[020] - L’identification de la cause des échecs comporte une première sous-étape de détection consistant à surveiller un paramètre représentatif de l’état de conversion de tension du convertisseur de tension pendant l’exécution du diagnostic et à signaler une défaillance du convertisseur en fonction du résultat de la première sous-étape de détection.
[021] - - L’identification de la cause des échecs comporte une deuxième sous- étape de détection consistant à surveiller un paramètre représentatif de l’état de la requête d’activation de l’équipement consommateur pendant l’exécution du diagnostic et à signaler une défaillance du superviseur du premier véhicule en fonction du résultat de la deuxième sous-étape de détection.
[022] - L’identification de la cause des échecs comporte une troisième sous-étape de détection consistant à surveiller un paramètre représentatif de l’état d’activation de l’équipement consommateur pendant l’exécution du diagnostic et à signaler une défaillance de l’équipement consommateur en fonction du résultat de la troisième sous- étape de détection.
[023] - L’identification de la cause des échecs comporte une quatrième sous-étape de détection consistant à surveiller un paramètre représentatif de l’état de la requête d’activation du convertisseur de tension pilotée par le superviseur du premier véhicule pendant l’exécution du diagnostic et à signaler une défaillance du superviseur en fonction du résultat de la quatrième sous-étape de détection.
[024] - L’identification de la cause des échecs comporte une cinquième sous-étape de détection consistant à surveiller un paramètre représentatif de l’état de la requête de pilotage du convertisseur de tension générée par un calculateur du convertisseur pour générer la consigne du profil de tension pendant l’exécution du diagnostic et à signaler une défaillance du calculateur du convertisseur en fonction du résultat de la cinquième sous-étape de détection et dans lequel l’identification de la cause des échecs comporte une sixième sous-étape de détection consistant à surveiller la consigne du profil de tension pendant l’exécution du diagnostic et la tension du convertisseur résultante de la consigne et à signaler une défaillance du convertisseur en fonction du résultat de la sixième sous-étape de détection. [025] - L’identification de la cause des échecs comporte une septième sous-étape de détection consistant à surveiller un paramètre représentatif du profil de courant de la batterie de servitude et la mise à jour des paramètres de la batterie de servitude pendant l’exécution du diagnostic et à signaler une défaillance du calculateur de la batterie de servitude en fonction du résultat de la septième sous-étape de détection.
[026] Il est prévu en outre selon l'invention un système de diagnostic comprenant un premier véhicule électrifié, un premier équipement d’analyse de diagnostic distant et un deuxième équipement de supervision de traitement des pannes de la batterie de servitude pour un ensemble comprenant le premier et de deuxièmes véhicules électrifiés, dans lequel que le système de diagnostic est configuré pour la mise en œuvre du procédé selon l’une quelconque des modes de réalisation précédents.
[027] Le procédé et le système de diagnostic selon l’invention permet une amélioration de l’identification des causes des échecs de diagnostics de la batterie de servitude d’un ensemble de véhicules. L’invention permet en outre d’améliorer l’analyse des données de diagnostic et le traitement des pannes.
[028] D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaitront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit comprenant des modes de réalisation de l’invention donnés à titre d’exemples nullement limitatifs et illustrés par les dessins annexés, dans lesquels :
[029] [Fig.1] représente schématiquement un système de diagnostic configuré pour la mise en œuvre du procédé de diagnostic selon l’invention ;
[030] [Fig.2] est un diagramme fonctionnel du procédé de diagnostic selon l’invention.
[031] La figure 1 représente un mode de réalisation d’un système de diagnostic 1 configuré pour la mise en œuvre du procédé selon l’invention visant à améliorer l’identification des causes d’échec d’un diagnostic d’une batterie de servitude d’un véhicule électrifié et le traitement des pannes en relation à ce diagnostic. Dans ce mode de réalisation, le système 1 comprend un premier véhicule 100, un premier équipement de diagnostic 200 et un deuxième équipement 300 de supervision de traitement des pannes de la batterie de servitude du véhicule 100 et d’un ensemble de deuxièmes véhicules. [032] Plus précisément, le véhicule 100 comporte un calculateur de supervision 11 , désigné également par le terme superviseur ou unité de contrôle électronique, une batterie de servitude 12 couplée ou commandée par un calculateur de contrôle 13 spécifique à la batterie 12, une première unité d’analyse 14 de données D2 de la batterie 12 délivrées par le calculateur de contrôle 13, une deuxième unité 15 de détermination d’échec ou de réussite de tests de diagnostics de la batterie 12, une troisième unité 16 de comptage du nombre d’échecs successifs du test de diagnostic de la batterie 12, une quatrième unité 17 de transmission d’un ensemble de données collectées parmi lesquelles des premières données D1 délivrées par le superviseur 11 du véhicule 100, des deuxièmes données D2 délivrées par le calculateur 13 en relation aux paramètres électriques de la batterie de servitude 12 et à la réponse électrique de la batterie de servitude lors d’un diagnostic et des troisièmes données D3 en lien avec les surveillances des échecs et réussites des tests de diagnostic. Il convient de noter que le terme unité peut être interprété comme un calculateur spécifique ou une fonction logicielle spécifique, et où un calculateur (par exemple le calculateur de supervision 11 ) ou plusieurs calculateurs peuvent mettre en œuvre une ou plusieurs desdites unités.
[033] Plus précisément, la batterie de servitude 12 est une unité de stockage d’énergie destinée à alimenter un réseau de tension continue du premier véhicule 100. La batterie de servitude est de type 12 volts. Le premier véhicule 100 comporte en outre un réseau de tension continue DCDC (non représenté sur la figure 1 ) fonctionnant en tension de type 12 volts destiné à alimenter les systèmes électriques du premier véhicule 100, notamment les calculateurs des systèmes électriques embarqués. Parmi ces systèmes électriques embarqués, il est prévu des systèmes non prioritaires (par exemple systèmes de chauffage) et des systèmes dits prioritaires ou sécuritaires dont les niveaux de tension doivent être sécurisés et garantis à chaque instant du roulage, notamment lors de l’activation de manœuvres sécuritaires de freinage et d’évitement. Par systèmes prioritaires, on entend notamment un système de frein électrique, un système de contrôle de trajectoire. En outre, le premier véhicule 100 comporte un convertisseur de tension continue DCDC (non représenté sur la figure 1 ) en charge de convertir une tension délivrée par un système de stockage d’énergie principal (non représenté en figure 1 ) du premier véhicule 100, d’un niveau de tension supérieur à la batterie de servitude 12. Le système de stockage d’énergie principal est prévu pour alimenter une machine motrice électrique du premier véhicule 100, pour une tension pouvant être comprise entre 48 volts et plusieurs centaines de volts, par exemple de type 350/450 volts ou de type 800/900 volts. Le système de stockage d’énergie principal comporte par exemple des cellules électrochimiques de type Lithium-ion.
[034] Par ailleurs, les systèmes électriques prioritaires doivent rester alimentés même en cas de panne du convertisseur de tension DCDC alimentant le réseau de tension continue. A cet effet, la batterie de servitude 12 doit être régulièrement contrôlée pour garantir cette fonction et soutenir les niveaux de tension minimaux pour chaque système prioritaire en cas de manœuvre sécuritaire.
[035] Par conséquent, le calculateur de supervision 11 du véhicule met en œuvre une fonction de diagnostic de la batterie de servitude 12 qui s’opère périodiquement, par exemple au moins à chaque démarrage du véhicule. Cette fonction de diagnostic consiste à opérer un test de sollicitations électriques du réseau de tension continue de manière à simuler les sollicitations en pics de courant pouvant être demandées à la batterie de servitude en cas de défaillance du convertisseur de tension ou du système de stockage d’énergie principal lors de manœuvre dites sécuritaires.
[036] Plus précisément, dans ce mode de réalisation préférentiel, mais non limitatif, le principe du test de diagnostic consiste à activer un consommateur d’énergie électrique alimenté par le réseau de bord, par exemple un système de chauffage comprenant des résistances chauffantes, et de piloter un profil de tension au niveau du convertisseur de tension spécifiquement prévu pour que la contribution du convertisseur de tension soit nulle à un instant donné afin de tester la capacité de la batterie à répondre, seule, à une sollicitation de courant. La séquence du diagnostic sera décrite plus en détail dans la suite de la description du procédé de diagnostic.
[037] Le système 1 comporte en outre le premier équipement d’analyse de diagnostic 200 donc la fonction principale, mise en œuvre par une unité fonctionnelle 21 , est d’identifier les causes d’échec du diagnostic et de générer une alerte, mise en œuvre par une unité fonctionnelle 22, contenant une information permettant d’informer le deuxième équipement 300 de traitement des pannes d’un ensemble de deuxièmes véhicules. Dans cet exemple préférentiel, le premier équipement 200 est un système à serveur distant hébergeant la fonction d’identification 21 des causes des échecs. Le premier équipement 200 comporte un système à microprocesseur et des mémoires permettant l’exécution de la fonction d’identification et de génération des alertes et est adapté pour la mise en œuvre d’un programme d’identification des causes des échecs du diagnostic. Le premier équipement 200 est connecté en communication d’une part avec le premier véhicule 100 et d’autre part avec l’ensemble des deuxièmes véhicules à travers des moyens de communication radiofréquence sans fil formant un réseau de communication étendu entre un ou plusieurs serveurs distants hébergeant ledit premier équipement. Le réseau de communication sans fil est par exemple un réseau de communication cellulaire de type 4G ou 5G. Le premier équipement 200 est donc adapté pour collecter des informations de plusieurs véhicules coopératifs, les dites informations comprenant des paramètres électriques incluant au moins des premiers paramètres délivrés par le superviseur de ces véhicules, des paramètres délivrés par le calculateur de la batterie de servitude et des paramètres en lien avec le nombre d’échecs successifs de diagnostic de chaque véhicule.
[038] L’unité de collecte et transmission 17 du véhicule 100 comporte des moyens de communication adaptés pour la transmission de données avec l’équipement 200. Le véhicule comporte un boitier télématique prévu à cet effet munis de moyen de connexion et identification individuel pour l’usage d’un réseau de communication sans fil. Classiquement, le boitier télématique peut être équipé par exemple d’une carte d’identification physique ou logicielle (type SIM pour « Subscriber Identification Module » ou eSIM pour « Embedded Subscriber Identification Module ») pour sa connexion à un réseau de données étendu.
[039] La mise en œuvre de la fonction d’identification des échecs se basent sur les paramètres électriques D1 , D2 et D3, déterminés tout d’abord en format brut, c’est-à-dire sous la forme de signaux électriques, données analogiques ou données numériques, puis communiqués par le superviseur 11 , le calculateur 13 et l’unité 16 du véhicule 100 vers l’unité 17 de collecte et transmission des données. Ces paramètres D1 , D2 et D3 sont traités par l’unité 17 pour être transmis sous forme de données adaptées à la transmission vers le premier équipement 200 d’analyse de diagnostic à travers des moyens de communication radiofréquence sans fil via une communication de type 4G ou 5G par exemple.
[040] Les paramètres D1 comprennent des informations représentatives du test de diagnostic incluant des informations de pilotage du profil de tension, du convertisseur de tension et du réseau de tension. Plus précisément, ces paramètres D1 comprennent les informations d’une requête de pilotage RQ_SQ_test du convertisseur de tension DCDC pour les besoins du test de la batterie de servitude, d’une commande de pilotage CMD_CTP de l’équipement consommateur utilisé pour le test pour accroitre le courant consommé par le réseau de tension continue DCDC, par exemple des résistances chauffantes, la consigne de tension CS_DCDC envoyée au convertisseur de tension DCDC, la mesure de tension U_DCDC aux bornes du convertisseur de tension DCDC du côté du réseau de tension continue de type 12 volts, la mesure de courant l_DCDC produit par le convertisseur de tension DCDC pour alimenter le réseau de tension continue (12 volts) et l’état général ST_DCDC du convertisseur de tension DCDC.
[041] Les paramètres D2 de la réponse électrique de la batterie de servitude comprennent notamment le courant I bat de la batterie de servitude 12, qui par convention est mesuré négatif dans le cadre d’une décharge de la batterie de servitude vers le réseau de tension continue. Les paramètres D2 qui permettent de déterminer un échec du diagnostic comprennent des informations représentatives de la valeur de la tension minimum Ubat_min aux bornes de la batterie de servitude (exprimée en volts), de la valeur de la résistance interne Rint_bat (exprimée en ohms) et une information représentative d’un statut de ces données ST_Rint permettant de connaître le niveau de fiabilité des informations précédentes fournies pendant le test de diagnostic de façon à savoir si elles peuvent être exploitées pour caractériser l’état de la batterie de servitude.
[042] Les paramètres D3 comportent au moins une information représentative d’un échec et du nombre d’échec successifs CPT_Dg_Echec du test de diagnostic.
[043] Les unités 14, 15 et 16 ont pour fonction la mise en œuvre du diagnostic et le comptage du nombre d’échecs successifs de tests de diagnostic. Plus précisément, l’unité 14 a pour fonction d’analyser les paramètres D2 reçus du calculateur 13 de la batterie de servitude 12. Ces paramètres sont transmis à travers un bus de communication filaire embarqué, par exemple de type CAN (« Contrôler Area Network »). L’unité 14 délivre à l’unité 15 des données D2 comprenant des informations représentatives de la résistance interne Rint_bat et de la tension minimale Ubat_min de la batterie de servitude pendant un test de diagnostic.
[044] Plus précisément, l’unité 14 à chaque sollicitation de courant du test de diagnostic doit mettre à jour les informations de résistance interne Rint_bat et de la tension minimale Ubat_min. Par ailleurs, l’unité 14 reçoit du calculateur 13 l’information de fiabilité ST_Rint associée à ces données pour estimer un niveau de fiabilité de ces données.
[045] L’unité 15 est configurée pour déterminer si le test de diagnostic a été exécuté oui ou non, ou si son exécution n’a pas permis d’actualiser les informations de résistance interne Rint_bat, de la tension minimale Ubat_min et l’information de fiabilité ST_Rint associée à ces données. Si le diagnostic n’a pas été exécuté ou si les informations D2 n’ont pas été actualisées à la suite d’un test alors cette unité détecte que le diagnostic a échoué. L’unité 15 délivre un signal Dg_Echec informant la détection d’un échec.
[046] Par ailleurs, l’unité 16 est configurée pour compter le nombre d’échecs successifs d’un diagnostic de la batterie de servitude à partir du signal Dg_Echec sur une période comprenant plusieurs cycles de roulage, c’est-à-dire de plusieurs cycles de démarrages et arrêts du véhicule. Cette fonction met en œuvre un compteur incrémentant une variable à chaque détection d’échec. Cette fonction permet ainsi de détecter et identifier une défaillance persistante de la batterie de servitude. L’unité 16 délivre un signal CPT_Dg_Echec à l’unité 17 permettant ainsi d’informer l’équipement 200 pour identifier les causes des échecs grâce à l’ensemble des données D1 et D2 qui ont été également collectées lors de la mise en exécution d’un test de diagnostic. L’unité 17 est configurée pour transmettre une information D3 représentative du nombre total d’échecs durant l’usage du véhicule et/ou le nombre d’échecs successifs des tests de diagnostic.
[047] Par ailleurs, le premier équipement d’analyse de diagnostic 200 comporte une unité d’identification 21 de la cause des échecs de diagnostic à partir des données reçues D1 , D2 et D3 par le premier véhicule et des deuxièmes véhicules. L’unité d’identification met en œuvre une fonction d’identification pour chaque véhicule collaboratif et délivre une information représentative de la cause des échecs de diagnostic d’une batterie de servitude. Une unité 22 est en charge de générer une alerte identifiant la cause possible et de la transmettre au deuxième équipement 300 de supervision de traitement des pannes de la batterie de servitude d’un ensemble de deuxièmes véhicules électrifiés.
[048] Le deuxième équipement peut être un serveur ou un système de serveur fournissant un service de supervision des pannes pour un réseau d’atelier de réparation ou un réseau de service après-vente de véhicules. Le deuxième équipement est connecté en communication de données avec le premier équipement, classiquement par réseau informatique de type internet ou réseau propriétaire pouvant être radiofréquence sans fil ou filaire. Ce deuxième équipement 300 permet d’informer aux services après-vente les causes d’échec affectant le premier véhicule spécifiquement ou les causes d’un ensemble de deuxièmes véhicules de manière à améliorer le traitement des pannes.
[049] En figure 2, le procédé d’identification d’une cause d’échec de diagnostic selon l’invention est représenté sous la forme d’un diagramme en schéma bloc fonctionnel. Ce procédé est mis en œuvre par un système de diagnostic tel que décrit en figure 1 .
[050] Lors d’une première étape E1 , le procédé comporte l’exécution d’un diagnostic de la batterie de servitude par un véhicule automobile électrique. Ce diagnostic est déclenché périodiquement, par exemple à chaque démarrage ou à chaque cycle de roulage d’un véhicule. Dans cet exemple préférentiel, le calculateur de supervision d’un véhicule détecte le démarrage et ce calculateur vérifie que le convertisseur de tension DCDC du véhicule entre un réseau haute tension alimenté par le système de stockage principal et un réseau basse tension auquel est connecté la batterie de servitude est actif et en capacité de réaliser la conversion de tension.
[051] Ensuite, selon le procédé de diagnostic, une première sous étape, commandée par le calculateur de supervision, consiste à activer un équipement consommateur alimenté par le réseau de tension continue (12 volts) par le superviseur du véhicule de sorte à générer une sollicitation de courant, par exemple une requête générant un besoin supplémentaire de courant d’environ 40 ampères, par exemple, par rapport à la consommation préalable à l’activation de l’équipement consommation. Cet équipement consommateur est par exemple un système de chauffage à résistance électrique.
[052] Lors de la première étape E1 , le procédé comporte en outre une deuxième sous- étape de diagnostic consistant à piloter un test durant lequel le convertisseur de tension est piloté selon un profil de tension adapté permettant la génération d’une sollicitation de courant à la batterie de servitude pour alimenter l’équipement consommateur. Le calculateur du convertisseur DCDC est en charge, en réponse à ce profil, de convertir ce profil en une consigne de tension évoluant entre une première valeur haute (par exemple 13.1 volts) permettant une alimentation du réseau de tension continue 12 volts uniquement par le convertisseur (la contribution de la batterie de servitude est alors nulle) et une deuxième valeur basse (par exemple 10.6 volts) qui a pour objectif de réduire à 0 ampère la contribution du convertisseur de tension DCDC à l’alimentation du réseau de tension continue 12 volts (la contribution de la batterie de servitude 12 volts à l’alimentation du réseau de tension continue étant alors totale). Ainsi, lors de l’exécution du profil de tension, le courant fourni par la batterie de servitude varie dynamiquement entre 0 ampère et la valeur de la totalité du courant demandé par le réseau de tension.
[053] Lors de la première étape E1 , le procédé comporte en outre une troisième sous- étape de diagnostic consistant à déterminer la valeur des paramètres électriques de la résistance interne Rint_bat, de la tension minimale Ubat_min mesurée atteinte à l’instant de chaque appel de courant. Cette troisième sous-étape est mise en œuvre par l’unité d’analyse 14. Lors de cette troisième sous-étape le procédé comporte en outre la détermination de la capacité de la batterie de servitude pour répondre à chaque sollicitation de courant et l’état du paramètre d’échec Dg_echec du test de diagnostic en fonction du comportement électrique de la batterie de servitude lors de la sollicitation de courant, notamment à partir de l’état du signal de fiabilité et l’actualisation des valeurs de tension minimale et de résistance interne.
[054] Plus précisément, l’unité d'analyse détermine trois cas. Dans un premier cas, l’information de fiabilité estime que les informations de résistance interne Rint_bat et de la tension minimale Ubat min ne sont pas fiables, ce qui déclenche la détection d’un échec. Dans un deuxième cas, l’information de fiabilité estime que les informations sont fiables. Les paramètres de résistance interne Rint_bat, de la tension minimale Ubat_min sont alors actualisés. Dans un troisième cas, l’information de fiabilité estime que les informations sont fiables, néanmoins il est détecté que les paramètres de résistance interne Rint_bat, de la tension minimale Ubat_min restent figés pendant la sollicitation de courant de la batterie de servitude. Cette situation déclenche par conséquence la détection d’un échec du test de diagnostic.
[055] Ensuite, le procédé comporte une étape de collecte E2 des paramètres électriques D1 , D2 et D3 pendant chaque diagnostic. La collecte est mise en œuvre à travers le bus de communication embarqué pour un traitement des données permettant leur transmission vers le premier équipement d’analyse de diagnostic 200. La collecte est mise en œuvre par exemple par un calculateur du véhicule destiné à centraliser des données et informations.
[056] Ensuite, le procédé comporte une étape de transmission E3 desdits paramètres électriques D1 , D2 et D3 au premier équipement d’analyse de diagnostic 200. Dans ce mode de réalisation préférentiel, le premier équipement 200 est hébergé sur un serveur distant afin de centraliser les données de plusieurs véhicules afin de mettre en œuvre un suivi et un traitement des pannes de manière globale à l’ensemble des véhicules du constructeur automobile. La transmission E3 est donc mise en œuvre par des moyens de communication radiofréquence sans fil à travers un réseau de communication étendu, de type 4G ou 5G, ou par communication satellite par exemple, vers ce serveur distant hébergeant le premier équipement 200. Dans la plupart des cas, cette transmission E3 est réalisée en situation d’usage normal du véhicule, par exemple au domicile du conducteur, au démarrage ou bien en situation de recharge du véhicule.
[057] Toutefois, on n’écarte pas la possibilité que la fonction d’analyse de diagnostic 21 et que la fonction de génération d’une alerte 22 incluant une information de la cause des échecs puissent être hébergées l’une et/ou l’autre sur un calculateur embarqué d’un véhicule.
[058] Ensuite, conformément à l’invention, le procédé comporte une étape de surveillance E4 du nombre d’échecs successifs du test de diagnostic exécuté par le premier véhicule. Cette étape E4 est mise en œuvre par le premier équipement d’analyse de diagnostic 200. Plus précisément, la surveillance E4 consiste a comparé le nombre d’échecs successifs par rapport à un seuil d’échec prédéterminé, par exemple six échecs successifs. Dès que le seuil est dépassé, tout d’abord une alerte est générée au niveau d’un calculateur du premier véhicule via un voyant par exemple, afin que le conducteur fasse contrôler son véhicule. Le système électrique d’alimentation électrique du réseau de tension continue 12 volts est une fonction essentielle et sécuritaire, il est donc nécessaire d’alerter les équipes de suivis et traitement de panne et en premier lieu par le propriétaire du véhicule concerné.
[059] En outre, dans le cas de l’invention, le procédé prévoit qu’en cas de détection que le nombre d’échecs est supérieur à ce seuil d’échec, le procédé comporte une étape d’identification E5 d’une cause des échecs successifs par le premier équipement d’analyse de diagnostic 200 à partir desdits paramètres électriques transmis D1 , D2 et D3. Cela permet d’assurer une analyse globale de l’ensemble des véhicules de manière automatisée afin de prévenir un risque systématique à grande échelle.
[060] Cette étape d’identification E5 prévoit plusieurs cas d’échec détectables spécifiquement par les sous-étapes de détection décrites ci-après plus en détail permettant d’approfondir le diagnostic et identifier le système du véhicule susceptible d’avoir provoqué les échecs à répétition. Il est prévu au moins sept cas d’échec.
[061] Lors de l’identification E5, une première sous-étape de détection consiste à surveiller le paramètre ST_DCDC, parmi les paramètres D1 , représentatif de l’état de conversion de tension du convertisseur de tension pendant l’exécution du diagnostic. En cas de détection que l’état du convertisseur de tension n’est pas en opération de conversion de tension alors la première sous-étape signale une défaillance du convertisseur au moyen d’un signal ou donnée comprenant une information identifiant le convertisseur de tension comme étant la cause de l’échec spécifiquement, par exemple via un code d’alerte spécifique.
[062] Lors de l’identification E5, une deuxième sous-étape de détection consiste à surveiller un paramètre de la requête CMD_CTP, parmi les paramètres D1 , représentatif de l’état de la requête d’activation de l’équipement consommateur pendant l’exécution du diagnostic. En cas de détection que la requête CMD_CTP n’a pas été émise par le calculateur de supervision du premier véhicule, alors la deuxième sous-étape comporte le signalement d’une défaillance du superviseur du véhicule au moyen d’un signal ou donnée comprenant une information identifiant le calculateur de supervision comme étant la cause de l’échec spécifiquement, par exemple via un code d’alerte spécifique.
[063] Lors de l’identification E5, une troisième sous-étape de détection consiste à surveiller un paramètre, parmi les données D1 ou D2, représentatif de l’état d’activation de l’équipement consommateur pendant l’exécution du diagnostic, par exemple un paramètre d’état d’activation de l’équipement consommateur, la valeur des courants du réseau l_DCDC ou de la batterie de servitude l_bat. En cas de détection que l’équipement consommateur n’est pas activé, la troisième sous-étape comporte le signalement d’une défaillance de l'équipement consommateur au moyen d’un signal ou donnée comprenant une information identifiant l’équipement consommateur comme étant la cause de l’échec spécifiquement, par exemple via un code d’alerte spécifique.
[064] Lors de l’identification E5, une quatrième sous-étape de détection consiste à surveiller un paramètre, parmi les données D1 , représentatif de l’état de la requête d’activation du convertisseur de tension RQ_SQ_test pilotée par le superviseur du premier véhicule pendant l’exécution du diagnostic. En cas de détection que le calculateur de supervision n’émet pas la requête, la quatrième sous-étape comporte le signalement d’une défaillance du superviseur au moyen d’un signal ou donnée comprenant une information identifiant le calculateur de supervision comme étant la cause de l’échec spécifiquement, par exemple via un code d’alerte spécifique.
[065] Lors de l’identification E5, une cinquième sous-étape de détection consiste à surveiller le paramètre RQ_SQ_test représentatif de l’état de la requête de pilotage du convertisseur de tension générée par un calculateur du convertisseur pour générer la consigne du profil de tension CS_DCDC pendant l’exécution du diagnostic et si ce calculateur génère la consigne du profil de tension résultante. En cas de détection, que la requête est émise mais que la consigne CS_DCDC n’est pas pilotée, alors cette cinquième sous-étape signale une défaillance du calculateur du convertisseur au moyen d’un signal ou donnée comprenant une information identifiant le calculateur du convertisseur comme étant la cause de l’échec spécifiquement, par exemple via un code d’alerte spécifique.
[066] Lors de l’identification E5, une sixième sous-étape de détection consiste à surveiller la consigne du profil de tension CS_DCDC pendant l’exécution du diagnostic et la tension du convertisseur U DCDC résultante de la consigne. En cas de détection que le convertisseur ne pilote pas la tension U_DCDC, alors la sixième sous-étape comporte le signalement d’une défaillance du convertisseur au moyen d’un signal ou donnée comprenant une information identifiant le convertisseur comme étant la cause de l’échec spécifiquement, par exemple via un code d’alerte spécifique.
[067] Enfin, lors de l’identification E5 une septième sous-étape de détection consiste à surveiller le paramètre représentatif du profil de courant de la batterie de servitude l_bat et la mise à jour des paramètres de la batterie de servitude pendant l’exécution du diagnostic. En cas de détection que les paramètres électriques caractéristiques de la batterie ne sont pas actualisés, la septième sous-étape comporte le signalement d’une défaillance du calculateur de la batterie de servitude au moyen d’un signal ou donnée comprenant une information identifiant le calculateur de la batterie de servitude comme étant la cause de l’échec spécifiquement, par exemple via un code d’alerte spécifique.
[068] Enfin, l’invention comporte une étape E6 de génération d’une alerte à partir des signaux et données générées pendant l’étape d’identification E6 comprenant une information de la cause des échecs. L’alerte est transmise depuis le premier équipement 200 à destination du deuxième équipement 300 de supervision de traitement des pannes de la batterie de servitude d’un ensemble de deuxièmes véhicules électrifiés. Ce partage d’informations permet de centraliser les diagnostics par un service dont la finalité est d’améliorer la gestion des développements des systèmes électriques et des réparations. Cela permet d’éviter notamment le remplacement de la batterie en cas de défaillance d’un autre équipement intervenant lors de la réalisation du diagnostic. Cette alerte signale explicitement la cause de l’échec, par exemple via un code ou la donnée informative.
[069] Dans une variante du procédé, on envisage que l’étape d’identification de la cause d’un échec puisse être exécutée avant que le seuil d’échec soit atteint. Les causes d’échecs peuvent être enregistrées en mémoire du premier équipement 200 afin de conserver un historiques des causes des échecs.
[070] L’invention prévoit un ou des calculateurs munis de mémoires pour l’enregistrement de programmes comportant des instructions qui lorsque les programmes sont exécutés, conduisent ceux-ci à mettre en œuvre le procédé d’identification des causes d’échec d’un test de diagnostic d’une batterie de servitude selon l’invention. Les calculateurs et programmes sont distribués dans le système de diagnostic parmi les systèmes du véhicule, plateformes et serveurs distants selon le choix d’architecture matérielle voulu. Les calculateurs et mémoires sont munis de circuits intégrés et peuvent être de type FPGA (« Field Programmable Gate Array », DSP (« Digital Signal Processor »), ASIC (« Application Specific Integrated Circuit ») par exemple.
[071] L’invention est décrite dans ce qui précède à titre d’exemple. Il est entendu que la personne de l’art est à même de réaliser différentes variantes de réalisation de l’invention en associant par exemple les différentes caractéristiques ci-dessus prises seules ou en combinaison, sans pour autant sortir du cadre de l’invention.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé d’identification d’une cause d’échec d’un test de diagnostic d’une batterie de servitude (12) d’un réseau de tension continue d’un premier véhicule électrifié (100) mis en œuvre par un système de diagnostic (1 ) comprenant les étapes suivantes :
- l’exécution (E1 ) du test de diagnostic de la batterie de servitude (12) exécuté par un superviseur (11 ) du premier véhicule (100) comprenant la détermination d’un paramètre d’état représentatif d’un échec (Dg_Echec) du test de diagnostic en fonction du comportement électrique de la batterie de servitude (12) lors du test,
- la collecte (E2) de paramètres électriques (D1 , D2, D3) pendant chaque diagnostic, le procédé étant caractérisé en ce qu’il comporte les étapes suivantes :
- la transmission (E3) desdits paramètres électriques (D1 , D2, D3) à un premier équipement d’analyse de diagnostic (200),
- la surveillance (E4) d’un nombre d’échecs successifs du test de diagnostic exécuté par le premier véhicule (100) mise en œuvre par le premier équipement d’analyse de diagnostic (200),
- l’identification (E5) d’une cause des échecs successifs par le premier équipement d’analyse de diagnostic (200) à partir desdits paramètres électriques transmis (D1 , D2, D3),
- la génération (E6) d’une alerte comprenant une information de la cause des échecs détectés par le premier équipement d’analyse de diagnostic (200) et la transmission (E6) de ladite alerte à destination d’un deuxième équipement (300) de supervision de traitement des pannes de la batterie de servitude pour un ensemble comprenant le premier et de deuxièmes véhicules électrifiés.
2. Procédé selon la revendication 1 dans lequel le test de diagnostic de la batterie de servitude (12) comprend :
- une première sous-étape de diagnostic consistant à activer un équipement consommateur alimenté par ledit réseau de tension continue par le superviseur (11 ) du premier véhicule (100) de sorte à générer une sollicitation de courant,
- une deuxième sous-étape de diagnostic consistant à piloter le test durant lequel le convertisseur de tension alimentant ledit réseau de tension continue est piloté selon un profil de tension adapté permettant la génération d’une sollicitation de courant à la batterie de servitude (12) pour alimenter l’équipement consommateur, - et une troisième sous-étape de diagnostic consistant à déterminer l’état du paramètre d’échec (Dg_echec) du test de diagnostic en fonction du comportement électrique de la batterie de servitude (12) lors de la sollicitation de courant, et dans lequel lesdits paramètres (D1 , D2, D3) transmis lors de l’étape de transmission (E3) comprennent au moins des premiers paramètres (D1) du test de diagnostic incluant au moins des informations délivrées par le superviseur (11 ), des deuxièmes paramètres (D2) de la réponse électrique de la batterie de servitude (12) et un paramètre (D3) représentatif du nombre d’échec successifs (CPT_Dg_Echec) du test de diagnostic.
3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel l’étape de transmission (E3) desdits paramètres électriques (D1 , D2, D3) au premier équipement d’analyse de diagnostic (200) est mise en œuvre par des moyens de communication radiofréquence sans fil à travers un réseau de communication étendu vers un serveur distant hébergeant ledit premier équipement.
4. Procédé selon la revendication 2 ou 3, dans lequel l’identification (E5) de la cause des échecs comporte une première sous-étape de détection consistant à surveiller un paramètre représentatif de l’état de conversion de tension du convertisseur de tension pendant l’exécution du diagnostic et à signaler une défaillance du convertisseur en fonction du résultat de la première sous-étape de détection.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel l’identification (E5) de la cause des échecs comporte une deuxième sous-étape de détection consistant à surveiller un paramètre représentatif de l’état de la requête d’activation de l’équipement consommateur pendant l’exécution du diagnostic et à signaler une défaillance du superviseur (11 ) du premier véhicule (100) en fonction du résultat de la deuxième sous-étape de détection.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, dans lequel l’identification (E5) de la cause des échecs comporte une troisième sous-étape de détection consistant à surveiller un paramètre représentatif de l’état d’activation de l’équipement consommateur pendant l’exécution du diagnostic et à signaler une défaillance de l’équipement consommateur en fonction du résultat de la troisième sous-étape de détection.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, dans lequel l’identification (E5) de la cause des échecs comporte une quatrième sous-étape de détection consistant à surveiller un paramètre représentatif de l’état de la requête d’activation du convertisseur de tension pilotée par le superviseur (11 ) du premier véhicule (100) pendant l’exécution du diagnostic et à signaler une défaillance du superviseur (11 ) en fonction du résultat de la quatrième sous-étape de détection.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, dans lequel l’identification (E5) de la cause des échecs comporte une cinquième sous-étape de détection consistant à surveiller un paramètre représentatif de l’état de la requête de pilotage du convertisseur de tension générée par un calculateur du convertisseur pour générer la consigne du profil de tension pendant l’exécution du diagnostic et à signaler une défaillance du calculateur du convertisseur en fonction du résultat de la cinquième sous-étape de détection et dans lequel l’identification de la cause des échecs comporte une sixième sous-étape de détection consistant à surveiller la consigne du profil de tension pendant l’exécution du diagnostic et la tension du convertisseur résultante de la consigne et à signaler une défaillance du convertisseur en fonction du résultat de la sixième sous-étape de détection.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel l’identification (E5) de la cause des échecs comporte une septième sous-étape de détection consistant à surveiller un paramètre représentatif du profil de courant de la batterie de servitude (12) et la mise à jour des paramètres de la batterie de servitude pendant l’exécution du diagnostic et à signaler une défaillance du calculateur de la batterie de servitude en fonction du résultat de la septième sous-étape de détection.
10. Système de diagnostic (1 ) comprenant un premier véhicule électrifié (100), un premier équipement d’analyse de diagnostic distant (200) et un deuxième équipement de supervision de traitement des pannes (300) de la batterie de servitude pour un ensemble comprenant le premier (100) et de deuxièmes véhicules électrifiés, caractérisé en ce que le système de diagnostic (1 ) est configuré pour la mise en œuvre du procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 9.
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