Brevet FR2926638A1 — publié le 20090724

DOMAINE DE L'INVENTION L'invention concerne un procédé de détection d'un état de 5 fonctionnement d'un système d'alimentation électrique dans un véhicule automobile. ETAT DE LA TECHNIQUE Dans un véhicule automobile, le système d'alimentation électrique 10 comprend de manière générale un alternateur apte à être entrainé par le moteur du véhicule pour produire de l'énergie électrique et une batterie apte à stocker l'énergie électrique produite et à restituer l'énergie électrique pour alimenter une pluralité d'organes de consommation du véhicule. Ces organes comprennent notamment différents organes d'éclairage (feux de 15 position, feux de détresse), organes de chauffage (résistances chauffantes) et organes de démarrage du véhicule (démarreur), qui peuvent être activés, même lorsque le moteur est éteint. Au cours d'opérations de maintenance du véhicule automobile, il est parfois difficile de déterminer les causes de défaillance du système 20 d'alimentation électrique. En effet, une défaillance du système peut résulter d'un défaut de fonctionnement de l'un des organes de consommation, d'une utilisation anormale du système (par exemple utilisation prolongée d'un organe alors que le moteur est éteint) ou d'autres situations non-prévues (par exemple 25 branchement d'une charge sur l'allume-cigare), entrainant une décharge de la batterie. Les techniques actuelles de diagnostique pratiquées sur les véhicules, bien qu'elles permettent de constater une défaillance su système d'alimentation électrique, ne permettent pas toujours d'identifier les causes 30 premières de défaillance du système électrique. En particulier, il n'est souvent pas possible de détecter les cas d'utilisation anormale du système. De plus, ces techniques ne permettent pas d'évaluer l'impact d'une cause de défaillance sur l'état de la batterie. PRESENTATION DE L'INVENTION Un but de l'invention est de faciliter la détection d'une anomalie de fonctionnement d'un système d'alimentation électrique d'un véhicule automobile et de permettre d'identifier une cause de l'anomalie. Ce problème est résolu dans le cadre de la présente invention d'une part grâce à un premier procédé de contrôle du fonctionnement d'un système d'alimentation électrique d'un véhicule automobile, le système comprenant un alternateur apte à être entrainé par un moteur pour produire de l'énergie électrique et une batterie apte à stocker l'énergie électrique produite par l'alternateur et à restituer l'énergie électrique pour alimenter une pluralité d'organes de consommation du véhicule, le procédé comprenant des étapes de : - lors d'un cycle d'utilisation du véhicule automobile, mesurer des 15 données relatives à une durée de l'utilisation et à un taux de charge moyen de l'alternateur au cours du cycle d'utilisation, - enregistrer dans des moyens mémoire du véhicule les données mesurées, en vue de comparer les données enregistrées avec des données de 20 référence, et à partir de cette comparaison, détecter une anomalie de fonctionnement du système d'alimentation. Ce problème est résolu d'autre part grâce à un deuxième procédé de contrôle complémentaire du premier procédé, à savoir un procédé de contrôle du fonctionnement d'un système d'alimentation électrique d'un 25 véhicule automobile, le système comprenant un alternateur apte à être entrainé par un moteur pour produire de l'énergie électrique et une batterie apte à stocker l'énergie électrique produite par l'alternateur et à restituer l'énergie électrique pour alimenter une pluralité d'organes de consommation du véhicule, le procédé comprenant des étapes de : 30 - lire des données enregistrées dans des moyens mémoire du véhicule, les données enregistrées comprenant des données relatives à une durée de l'utilisation et à un taux de charge moyen de l'alternateur au cours d'un cycle l'utilisation du véhicule, - comparer les données lues avec des données de référence, et - détecter une anomalie de fonctionnement du système d'alimentation en fonction d'écarts entre les données lues et les données de référence. L'expression � cycle d'utilisation � désigne dans le cadre de la présente invention, une période de fonctionnement du moteur qui débute lors d'une mise en marche du moteur et se termine lors d'un arrêt du moteur suivant la mise en marche. Le procédé de l'invention conduit à déterminer un profil d'utilisation du véhicule qui révèle les conditions réelles de l'utilisation qui est faite du véhicule. Une analyse appropriée de ce profil permet de retrouver les causes premières de défaillance du système d'alimentation électrique. Cette analyse est utile non seulement pour obtenir un diagnostique précis du système lors d'une opération de maintenance mais également pour surveiller des cas de décharges non-justifiées de la batterie. Par ailleurs, l'analyse des profils d'utilisation réels de plusieurs véhicules du même type permet d'évaluer la pertinence du profil attendu servant de base au dimensionnement du système d'alimentation. Le procédé de l'invention permet en outre de mieux connaître les profils d'utilisation réels de certains types de véhicules, tels que notamment les véhicules utilitaires dont les conditions d'utilisation diffèrent sensiblement de celles des véhicules particuliers. Le procédé peut avantageusement présenter les caractéristiques suivantes : - les données enregistrées comprennent un nombre de cycles d'utilisation effectués en fonction d'une durée de l'utilisation et d'un taux de charge moyen de l'alternateur au cours de l'utilisation, - les données enregistrées comprennent une pluralité de régimes de fonctionnement du système d'alimentation et pour chaque régime de fonctionnement un nombre de cycle d'utilisation associé, chaque régime étant défini par une gamme de durées d'utilisation et une gamme de taux de charge moyens de l'alternateur, - les données de référence correspondent à des données attendues pour le véhicule considéré. - le procédé comprend en outre une étape consistant à identifier une cause d'anomalie de fonctionnement du système d'alimentation, en 5 fonction d'écarts entre les données lues et les données de référence. PRESENTATION DES FIGURES D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit, laquelle doit être lue en regard des 10 figures annexées, parmi lesquelles : - la figure 1 représente de manière schématique un système d'alimentation électrique conforme à un mode de réalisation de l'invention, - la figure 2 représente de manière schématique des étapes d'une première phase d'un procédé de détection d'un état de fonctionnement d'un 15 système d'alimentation électrique, - la figure 3 représente de manière schématique des étapes d'une deuxième phase d'un procédé de détection d'un état de fonctionnement d'un système d'alimentation électrique, - la figure 4 représente de manière schématique des données de 20 référence correspondant à un profil d'utilisation attendu du système d'alimentation électrique, - la figure 5 représente de manière schématique des données enregistrées correspondant à un profil d'utilisation réel du système d'alimentation électrique. 25 DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION Sur la figure 1, le système d'alimentation électrique 10 représenté comprend un alternateur 12 apte à être entrainé par un moteur 11 pour produire de l'énergie électrique et une batterie 13 apte à stocker l'énergie 30 électrique produite par l'alternateur 12 et à restituer l'énergie électrique pour alimenter une pluralité d'organes de consommation 14 du véhicule. L'alternateur 12 fournit à la batterie 13 un courant électrique instantané de charge l_a. Chaque organe de consommation i (i=1... N) est alimenté par un courant électrique instantané d'alimentation fourni par la batterie. Le système d'alimentation 10 comprend également une unité de commande électroniquel5 (UCE) embarquée dans le véhicule. L'unité de commande électronique 15 contient une application de contrôle du système d'alimentation 16 et inclut des moyens mémoire 17. L'application de contrôle 16 est un programme permettant à l'unité de commande électronique 15 d'enregistrer et de restituer des données correspondant à un profil d'utilisation du véhicule. L'unité de commande électronique 15 est apte à être connectée de manière temporaire avec un appareil de diagnostique 18 incluant un ordinateur portable. L'appareil de diagnostique 18 est programmé pour lire les données enregistrées dans les moyens mémoire 17 de l'unité de commande électronique 15, pour traiter les données et pour détecter une éventuelle anomalie de fonctionnement du système d'alimentation 10, à partir de ces données. La figure 2 représente de manière schématique des étapes d'une première phase 100 d'un procédé de détection d'un état de fonctionnement du système d'alimentation électrique. La première phase illustrée sur cette figure est mise en oeuvre par l'unité de commande électronique. L'application de contrôle contenue dans l'unité de commande électronique exécute automatiquement les étapes suivantes. Selon une première étape 101, l'application détecte un début d'un cycle d'utilisation du véhicule automobile. Autrement dit, l'unité de 25 commande électronique détecte un démarrage du moteur. En réponse à cette détection, l'application exécute les étapes suivantes. Selon une deuxième étape 102, l'application déclenche une horloge pour mesurer la durée du cycle d'utilisation. Et en parallèle, selon une troisième étape 103, l'application mesure 30 en continu le courant instantané l_a fourni par l'alternateur à la batterie. Selon une quatrième étape 104, l'application détecte une fin du cycle d'utilisation du véhicule automobile. Autrement dit, l'unité de commande électronique détecte un arrêt du moteur. En réponse à cette détection, l'application exécute les étapes suivantes. Selon une cinquième étape 105, l'application interrompt l'horloge et détermine le temps qui s'est écoulé entre le démarrage et l'arrêt du moteur. 5 Autrement dit, l'application détermine la durée du cycle d'utilisation du véhicule mesuré par l'horloge. Et en parallèle, selon une sixième étape 106, l'application détermine un taux de charge moyen de l'alternateur au cours du cycle d'utilisation. Le taux de charge moyen de l'alternateur est calculé de la manière 10 suivante : DF= lùa x100 lm ax où DF est le taux de charge moyen de l'alternateur, /ùa est le courant de charge moyen au cours du cycle d'utilisation du véhicule, 15 lm ax est un courant de charge maximal que peut fournir l'alternateur. Selon une sixième étape 106, l'application enregistre dans les moyens mémoire de l'unité de commande électronique, la durée du cycle d'utilisation et le taux de charge moyen de l'alternateur. L'application renouvelle les étapes 101 à 106 à chaque nouveau 20 cycle d'utilisation du véhicule. Les données relatives à chaque cycle sont enregistrées sous la forme d'une matrice (figure 5) comprenant un nombre de cycles d'utilisation effectués en fonction d'une durée de l'utilisation et d'un taux de charge moyen de l'alternateur au cours de l'utilisation. 25 Le procédé 100 conduit à déterminer un profil d'utilisation du véhicule qui révèle les conditions réelles de l'utilisation qui est faite du véhicule. Une analyse appropriée de ce profil permet de retrouver les causes premières de défaillance du système d'alimentation électrique. La figure 3 représente de manière schématique des étapes d'une 30 deuxième phase 200 d'un procédé de détection d'un état de fonctionnement du système d'alimentation électrique. La deuxième phase illustrée sur cette figure est mise en oeuvre au cours d'une opération de maintenance. Selon une première étape 201, un opérateur de maintenance connecte un appareil de diagnostique à l'unité de commande électronique. Selon une deuxième étape 202, l'appareil de diagnostique interroge l'unité de commande électronique. Selon une troisième étape 203, en réponse à cette interrogation, l'application de contrôle lit les données enregistrées dans les moyens mémoire de l'unité de commande électronique et transmet les données à l'appareil de diagnostique. Selon une quatrième étape 204, l'appareil de diagnostique recueille 10 les données lues à partir des moyens mémoire et compare les données lues avec des données de référence. La figure 4 représente de manière schématique des données de référence relatives à une utilisation attendue du système d'alimentation électrique. 15 Les données de référence sont présentées sous la forme d'une matrice comprenant pour une pluralité de régimes de fonctionnement prédéterminés du système d'alimentation, un nombre de cycles d'utilisation attendus. Ces données constituent un profil d'utilisation attendu du système d'alimentation électrique. Chaque régime est défini par une gamme de 20 durées d'utilisation et une gamme de taux de charge moyens de l'alternateur. En l'espèce, la matrice comprend 16 régimes différents définis par 4 gammes de durées d'utilisation et 4 gammes de taux de charge. Les gammes de durées d'utilisation sont les suivantes : 25 - strictement inférieure à 10 minutes, - comprise entre 10 minutes et 20 minutes, - comprise entre 21 minutes et 40 minutes, - supérieure ou égale à 41 minutes. Les gammes de taux de charges sont les suivantes : 30 - compris entre 0% et 50%, -compris entre 51 % et 60%, - compris entre 61% et 80%, - compris entre 81% et 100%. s Les données de référence sont des données prédéfinies qui correspondent aux capacités du système d'alimentation électrique, tel qu'il est dimensionné pour le véhicule considéré. Ces données de référence varient donc d'un type de véhicule à un autre. La figure 5 représente de manière schématique des données enregistrées relative à une utilisation réelle du système d'alimentation électrique. Les données enregistrées sont également présentées sous la forme d'une matrice comprenant pour la pluralité de régimes de fonctionnement prédéterminés du système d'alimentation, un nombre de cycles d'utilisation mesuré. Ces données constituent un profil d'utilisation réel du système d'alimentation électrique. En comparant les figures 4 et 5, on constate que pour une gamme de régime de fonctionnement particulier (gamme de régime correspondant à une durée d'utilisation supérieure à 41 minutes et taux de charge compris entre 81 et 100%), le nombre de cycles d'utilisation mesuré est supérieur au nombre de cycles attendu. Il existe donc un écart entre les données lues par l'appareil de diagnostique et les données de référence. Selon une cinquième étape 205, l'appareil de diagnostique détecte 20 une anomalie de fonctionnement du système d'alimentation. Selon une sixième étape 206, l'appareil identifie une cause de l'anomalie de fonctionnement du système d'alimentation, en fonction d'écarts entre les données lues et les données de référence. La cause de l'anomalie est déterminée en fonction du profil des 25 données enregistrées. En effet, chaque cause d'anomalie donne lieu à un profil de données particulier. L'appareil de diagnostique se réfère à un arbre de décision préétabli pour déterminer la cause de l'anomalie. 30 REVENDICATIONS 1. Procédé (100) de contrôle du fonctionnement d'un système d'alimentation électrique (10) d'un véhicule automobile, le système comprenant un alternateur (12) apte à être entrainé par un moteur (11) pour produire de l'énergie électrique et une batterie (13) apte à stocker l'énergie électrique produite par l'alternateur et à restituer l'énergie électrique pour alimenter une pluralité d'organes de consommation (14) du véhicule, le procédé comprenant des étapes de : - lors d'un cycle d'utilisation du véhicule automobile, (105, 106) mesurer des données relatives à une durée de l'utilisation et à un taux de charge moyen de l'alternateur au cours du cycle d'utilisation, - (107) enregistrer dans des moyens mémoire (17) du véhicule les données mesurées, en vue de comparer les données enregistrées avec des données de référence, et à partir de cette comparaison, détecter une anomalie de fonctionnement du système d'alimentation. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel les données enregistrées comprennent un nombre de cycles d'utilisation effectués en fonction d'une durée de l'utilisation et d'un taux de charge moyen de l'alternateur au cours de l'utilisation. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel les données enregistrées comprennent une pluralité de régimes de fonctionnement du système d'alimentation et pour chaque régime de fonctionnement un nombre de cycle d'utilisation associé, chaque régime étant défini par une gamme de durées d'utilisation et une gamme de taux de charge moyens de l'alternateur. 4. Procédé (200) de contrôle du fonctionnement d'un système d'alimentation électrique (10) d'un véhicule automobile, le système comprenant un alternateur (12) apte à être entrainé par un moteur (11) pour(0 produire de l'énergie électrique et une batterie (13) apte à stocker l'énergie électrique produite par l'alternateur (12) et à restituer l'énergie électrique pour alimenter une pluralité d'organes de consommation (14) du véhicule, le procédé comprenant des étapes de : - (203) lire des données enregistrées dans des moyens mémoire (17) du véhicule, les données enregistrées comprenant des données relatives à une durée de l'utilisation et à un taux de charge moyen de l'alternateur au cours d'un cycle l'utilisation du véhicule, - (204) comparer les données lues avec des données de référence, 10 et - (205) détecter une anomalie de fonctionnement du système d'alimentation en fonction d'écarts entre les données lues et les données de référence. 15 5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel les données enregistrées comprennent un nombre de cycles d'utilisation effectués en fonction une durée de l'utilisation et à un taux de charge moyen de l'alternateur au cours de l'utilisation. 20 6. Procédé selon l'une des revendications 4 ou 5, dans lequel les données enregistrées comprennent une pluralité de régimes de fonctionnement du système d'alimentation et pour chaque régime de fonctionnement un nombre de cycle d'utilisation associé, chaque régime étant défini par une gamme de durées d'utilisation et une gamme de taux de 25 charge moyens de l'alternateur. 7. Procédé selon l'une des revendications 4 à 6, dans lequel les données de référence correspondent à des données attendues pour le véhicule considéré. 8. Procédé selon l'une des revendications 4 à 7, comprenant une étape de : 30- (206) identifier une cause d'anomalie de fonctionnement du système d'alimentation, en fonction d'écarts entre les données lues et les données de référence.5