Brevet FR2967122A1 — publié le 20120511

PROCEDE ET DISPOSITIF DE PREVENTION DE DEMARRAGE D'UN VEHICULE Domaine de l'invention La présente invention concerne un procédé et un dispositif de prévention de démarrage d'un véhicule. Plus particulièrement, la présente invention appartient au domaine technique des véhicules automobiles hybrides du type comportant des batteries de stockage d'énergie associées à des moyens de charge de celles-ci susceptibles d'être raccordés à une source d'alimentation externe au véhicule. Etat de l'art Le principe général de fonctionnement d'un véhicule hybride consiste à combiner une machine électrique avec un moteur thermique pour propulser le véhicule. La gestion de l'ensemble est en général confiée à l'électronique embarquée qui tient compte des commandes transmises par le conducteur et de données complémentaires, telles que l'état de charge de la batterie, la température du moteur thermique, celle du catalyseur et les besoins de chauffage ou de climatisation. Pour empêcher l'endommagement du système de recharge et/ou du cordon d'alimentation, il est connu de maintenir immobilisé un véhicule électrique en recharge par l'intermédiaire d'un cordon d'alimentation relié à une source d'alimentation externe au véhicule. En particulier, il est connu de la demande FR2735079 d'utiliser une unité de commande comprenant un contrôleur approprié raccordée aux batteries et aux moyens de charge, et capable de délivrer au reste des circuits du véhicule un signal d'interdiction du démarrage du véhicule tant que les batteries sont en charge. L'inconvénient de cette solution est qu'elle n'est adaptée que pour les véhicules électriques. La présente invention vise à remédier à tout ou partie de ces inconvénients. Exposé de l'invention A cet effet, la présente invention vise, selon un premier aspect, un dispositif de prévention de démarrage d'un véhicule comportant une machine électrique alimentée par une batterie et un moteur thermique relié, par l'intermédiaire d'une transmission, à au moins un train de roues du véhicule, qui comporte : - des moyens de détection du raccordement du véhicule à une prise secteur et - des moyens d'immobilisation du véhicule adaptés à commander ladite transmission lorsque le véhicule est raccordé à la prise secteur, pour interdire l'entraînement, par le moteur thermique, du dit au moins un train de roues du véhicule. Grâce à ces dispositions, lorsque le véhicule est relié à la prise secteur, le moteur thermique ne peut pas provoquer le déplacement du véhicule, ce qui réduit, voire élimine, le risque d'endommagement du véhicule et/ou du cordon d'alimentation dû à un déplacement du véhicule. Selon des caractéristiques particulières, la transmission comporte une boîte de vitesses robotisée ou automatique commandée par un système de pilotage. Grâce à ces dispositions, on utilise un système de pilotage bien connu pour mettre en oeuvre l'invention. Selon des caractéristiques particulières, le dispositif objet de la présente invention comporte des moyens de signalisation activés par un système de pilotage suite à la détection du raccordement du véhicule à la prise secteur. On note que ce système de pilotage commandant les moyens de signalisation peut aussi commander la boîte de vitesses. Cela permet d'une part d'immobiliser le véhicule et d'autre part de signaler au conducteur le raccordement du véhicule à la prise. Dans des modes de réalisation préférés, le système de pilotage met en oeuvre l'une ou une combinaison parmi l'ensemble des Unités de Commande Electronique (ou ECUs pour Electronic Control Units) comprenant le chargeur, le contrôleur des batteries, le combiné. La charge d'un véhicule hybride pouvant durer plusieurs heures, on limite ainsi au maximum le nombre d'ECUs devant être maintenues éveillées pendant cette dernière et on réduit ainsi la consommation d'énergie, le vieillissement des ECUs et les risques de dysfonctionnement. Cette limitation du nombre d'ECUs obligatoirement maintenues éveillées constitue un avantage supplémentaire car cela permet d'une part une économie significative en diminuant le nombre d'heures de mise sous tension de calculateurs couteux, et d'autre part cela répond aux exigences de durabilité en permettant d'augmenter la durée moyenne entre les pannes (ou « MTBF » pour Mean Time Between Failures). Dans des modes de réalisation préférés, le dispositif comporte un moyen de diffusion d'un signal d'alerte déclenché par : - la détection du raccordement du véhicule à la prise secteur et - au moins l'une des informations parmi la dé-condamnation du véhicule, l'ouverture de la porte, la mise en contact du véhicule. Un avantage de ce mode de réalisation préféré est sa réactivité. En effet, il permet d'immobiliser le véhicule et de signaler au conducteur que le véhicule est raccordé au secteur dés le déverrouillage du véhicule ou l'ouverture d'une porte. Dans des modes de réalisation préférés, une temporisation est lancée lors de la dé-condamnation du véhicule, le signal d'alerte n'étant diffusé qu'après la fin de la durée de temporisation. Cette temporisation permet avantageusement d'éviter une deuxième diffusion du signal d'alerte lors de l'ouverture de la porte du véhicule. Dans des variantes préférées du dispositif selon l'invention, les moyens d'immobilisation du véhicule comportent, en outre au moins un mécanisme parmi l'ensemble comprenant : le maintien de la disjonction de l'alimentation électrique des machines de traction, et - le verrouillage du frein de parking électrique. Selon des caractéristiques particulières, le dispositif objet de la présente invention fonctionne avec un pilotage « centralisé ». Par pilotage « centralisé » on entend un pilotage qui demande à un calculateur dédié de centraliser toutes les demandes de protection, voire la commande directe de l'Interface Homme Machine (ou « IHM »). Ce fonctionnement le distingue de la solution de pilotage « répartie » où la coordination peut être distribuée ainsi que les commandes des différentes IHM. La solution dite « répartie » permet de limiter les impacts sur les organes transversaux mais elle rend leurs intégrations complexes, couteuses et défavorables en termes de qualité. Le dispositif selon l'invention en fonctionnant avec un pilotage de type centralisé permet de garantir une robustesse intrinsèque de l'intégration, la cohérence des coordinations et la meilleure fiabilité ce qui constituent des avantages supplémentaires. Un deuxième aspect de l'invention est un véhicule hybride comprenant un dispositif de prévention de démarrage objet de la présente invention. Un troisième aspect de l'invention concerne un procédé de prévention de démarrage d'un véhicule comportant une machine électrique alimentée par une batterie et un moteur thermique relié, par l'intermédiaire d'une transmission, à au moins un train de roues du véhicule, qui comporte : - une étape de détection du raccordement du véhicule à une prise secteur et - une étape d'immobilisation du véhicule en commandant ladite transmission lorsque le véhicule est raccordée à la prise secteur, pour interdire l'entraînement, par le moteur thermique, du dit au moins un train de roues du véhicule. Les avantages, buts et caractéristiques du véhicule hybride incorporant le dispositif objet de l'invention et du procédé de prévention de démarrage d'un véhicule objet de l'invention étant similaires à ceux du dispositif objet de l'invention, ils ne sont pas répétés ici. Présentation des figures D'autres avantages, buts et caractéristiques apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée à titre d'exemple nullement limitatif, et faite en se référant aux figures qui représentent : Figure 1 : véhicule hybride en recharge incorporant le dispositif selon l'invention. - Figure 2 : schéma du dispositif de prévention de démarrage de véhicule hybride en recharge sur prise secteur selon l'invention - Figure 3 : logigramme du procédé de prévention de démarrage de véhicule hybride incorporant le dispositif selon l'invention. Description détaillée de l'invention On note que les figures ne sont pas à l'échelle. La présente invention concerne un dispositif de prévention de démarrage de véhicule hybride. Plus particulièrement, l'invention est adaptée aux véhicules électriques du type comportant des batteries de stockage d'énergie 104 associées à des moyens de charge de celles-ci raccordés à une source d'alimentation externe au véhicule 101. La figure 1 représente très schématiquement un tel véhicule 100 en recharge, connecté au secteur 101, incorporant le dispositif objet de l'invention 102. Dans le mode particulier de réalisation de l'invention détaillé ici, le dispositif objet de l'invention 102 comporte un calculateur central 200 réalisant le pilotage centralisé. Comme le montre la figure 2, le calculateur central 200 est associé à un calculateur chaine de traction-supervision 201, à un système de signalisation externe 202 du véhicule 100 et au panneau de bord 203. Ce calculateur central 200 a pour fonction de centraliser toutes les informations indiquant la volonté du conducteur de démarrer le véhicule 100. Il détecte également le raccordement au secteur 101 du véhicule 100. Lorsque les deux informations sont collectées, le calculateur central 200 peut déclencher un signal d'alarme et le diffuser au chargeur 206, aux calculateurs qui sont associés aux mécanismes d'immobilisation 108 du véhicule 100 et aux moyens de signalisation 110. Ces calculateurs sont également nommés Unités de Commande Electronique (ou ECU). En d'autres termes, le calculateur central 200 diffuse le signal d'alerte et connecte le flux fonctionnel « Immobilisation véhicule nécessaire » sur les équipements « Calculateur Frein de parking électrique » 204, « Calculateur Gestion batterie » 205 et « Supervision chaine de traction » 201. Selon un des modes de réalisation de l'invention, ces calculateurs 205, 204 et 201 correspondent aux trois Unités de Commande Electrique obligatoirement maintenus éveillés pendant la recharge du véhicule 100 dans lesquels sont centralisés les mécanismes et ressources utilisées pour signaliser et immobiliser le véhicule 100. Plus précisément, le calculateur « Chaîne de traction » 201 est en charge d'élaborer les consignes de la boite de vitesses. Ce calculateur 201 impose à la boîte de vitesses de maintenir son état. Le « Calculateur Gestion batterie » 205 permet le maintien de la disjonction de l'alimentation électrique des machines de traction. Le « Calculateur Frein de parking électrique » 204 permet le verrouillage du frein de parking électrique ce qui constitue un moyen supplémentaire d'immobilisation. Le dispositif objet de l'invention, de par sa capacité à mettre en oeuvre la boîte de vitesses afin de maintenir l'immobilisation du véhicule 100 permet de réduire le risque que le moteur thermique 105 enclenche le démarrage du véhicule 100 alors qu'il est encore raccordé au secteur 101. Un avantage supplémentaire du dispositif objet de l'invention ressort du nombre limité d'ECU maintenues éveillées pendant la charge ce qui augmente la durabilité du dispositif et permet des économies d'énergie. Dans cet exemple, le signal d'alerte peut-être déclenché par la dé-condamnation du véhicule, l'ouverture de la porte ou la mise en contact du véhicule. En outre, une temporisation est lancée lors de la dé-condamnation du véhicule pour éviter de lancer une deuxième fois le mécanisme lorsque le conducteur va ouvrir la porte. Le dispositif objet de l'invention permet le maintien de l'immobilisation du véhicule et simultanément la signalisation au conducteur de l'état de raccordement du véhicule à la source externe de recharge. Cette signalisation doit se faire de manière distincte afin que le conducteur soit informé de manière claire de la raison de l'immobilisation de son véhicule. La signalisation peut être de nature lumineuse en utilisant par exemple les clignotants 204 et/ou sonore pendant un temps limité. Elle peut-être externe et/ou interne au véhicule. La signalisation interne est utile notamment, lorsque le conducteur est entré dans le véhicule. Dans ce cas l'IHM est préférentiellement de type logotype au combiné et rappel « en clair » sur une matrice à points ou un écran du tableau de bord 203. Le procédé de prévention de démarrage de véhicule hybride objet de l'invention est représenté en figure 3. Il comporte deux étapes : - une étape 311 de détection 107 du raccordement du véhicule 100 à une prise secteur 101 et - une étape 312 d'immobilisation du véhicule 100 en commandant ladite transmission 106 lorsque le véhicule 100 est raccordée à la prise secteur 101, pour interdire l'entraînement, par le moteur thermique 105, du dit au moins un train de roues 109 du véhicule 100. Plus précisément, dans l'étape 312 le calculateur central 200 réalise la connexion du flux fonctionnel « Immobilisation véhicule nécessaire » sur les équipements « Calculateur Frein de parking électrique » 204, « Calculateur Gestion batterie » 205 et « Supervision chaine de traction » 201, le Calculateur « Chaîne de traction » 201 étant en charge d'élaborer les consignes de la boîte de vitesses, celui-ci imposera à cette dernière de maintenir son état, de manière à interdire la transmission de force depuis le moteur thermique (105) au dit au moins un train de roues (109) du véhicule (100). Cette étape entraîne la mise en oeuvre respectivement du maintien du verrouillage du frein de parking électrique, si le véhicule en est équipé, du maintien de la disjonction de l'alimentation électrique des machines de traction, et l'empêchement du changement d'état de la boîte de vitesses. Dans le mode particulier de réalisation détaillé ici, le procédé objet de l'invention comporte deux phases de fonctionnement. La première phase concerne le cas où la recharge du véhicule 100 est en cours ou terminée, le véhicule 100 étant encore raccordé au secteur 101. Ce raccordement du véhicule au secteur est détecté, lors de l'étape 311, de manière connue en soi, par exemple en entrée du chargeur de batteries de la machine électrique 107. Alors, il s'agit de prévenir le conducteur qu'il est nécessaire de déconnecter le véhicule 100 du secteur avant qu'il ne s'installe au volant. Dans ce cas, le procédé consiste en une étape de réception de l'information « dé-condamnation du véhicule » et/ou « ouverture de la porte » centralisée dans le calculateur central 200, ces deux types d'informations pouvant être à l'origine du déclenchement du signal d'alerte. La dé-condamnation du véhicule 100 enclenche une temporisation pour éviter de lancer une deuxième fois le mécanisme lorsque le conducteur va ouvrir sa porte. Simultanément le dispositif détecte l'information « la prise de rechargement est connectée ». Ces événements entraînent lors de l'étape 312, le maintien de l'immobilisation du véhicule 100 et en même temps l'activation des dispositifs lumineux 202. Les dispositifs lumineux 202 signalent de manière distincte au conducteur que le véhicule 100 est encore raccordé au secteur 101. La deuxième phase correspond au cas où le véhicule 100 est en recharge et le contact est mis. Les objectifs sont alors de prévenir le conducteur de ce raccordement au secteur 101 d'une part et de maintenir le véhicule 100 immobilisé d'autre part. Dans ce cas le procédé comprend une étape 311 d'acquisition centralisée dans le calculateur central 200 de l'information « mise en contact du véhicule » et simultanément la détection de l'information « prise de rechargement connectée », Ensuite, au cours de l'étape 312, le calculateur central 200 diffuse cette information aux calculateurs nécessaires à l'immobilisation du véhicule. Simultanément à l'activation des mécanismes d'immobilisation du véhicule, une étape d'activation des dispositifs de signalisation 202, 203 est effectuée. Le conducteur étant supposé être dans le véhicule, les moyens de signalisation internes au véhicule sont activés 203. REVENDICATIONS1. Dispositif de prévention de démarrage d'un véhicule (100) comportant une machine électrique (103) alimentée par une batterie (104) et un moteur thermique (105) relié, par l'intermédiaire d'une transmission (106), à au moins un train de roues (109) du véhicule (100), caractérisé en ce qu'il comporte : - des moyens de détection (107) du raccordement du véhicule (100) à une prise secteur (101) et - des moyens d'immobilisation (108) du véhicule (100) adaptés à commander ladite transmission (106) lorsque le véhicule (100) est raccordé à la prise secteur (101), pour interdire l'entraînement, par le moteur thermique (105), du dit au moins un train de roues du véhicule (109). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la transmission (106) comporte une boîte de vitesses robotisée ou automatique commandée par un système de pilotage. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de signalisation (202, 203) activés par un système de pilotage suite à la détection du raccordement du véhicule (100) à la prise secteur (101). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le système de pilotage met en oeuvre l'une ou une combinaison parmi l'ensemble des Unités de Commande Electronique comprenant le chargeur (206), le contrôleur des batteries (205), le combiné. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de diffusion d'un signal d'alerte déclenché par la détection (107) du raccordement (101) du véhicule(1 00) à la prise secteur (101) et au moins l'une des informations parmi la dé-condamnation du véhicule, l'ouverture de la porte, la mise en contact du véhicule. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'une temporisation est lancée lors de la dé-condamnation du véhicule (100), le signal d'alerte n'étant diffusé qu'après la fin de la durée de temporisation. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les moyens d'immobilisation (108) du véhicule (100) comportent, en outre au moins un mécanisme parmi l'ensemble comprenant : - le maintien de la disjonction de l'alimentation électrique des machines de traction, et - le verrouillage du frein de parking électrique. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il fonctionne avec un pilotage « centralisé ». 9. Véhicule hybride comprenant un dispositif de prévention de démarrage (102) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8. 10. Procédé de prévention de démarrage d'un véhicule (100) comportant 25 une machine électrique (103) alimentée par une batterie (104) et un moteur thermique (105) relié, par l'intermédiaire d'une transmission (106), à au moins un train de roues (109) du véhicule (100), caractérisé en ce qu'il comporte : - une étape (311) de détection (107) du raccordement du véhicule 30 (100) à une prise secteur (101) et - une étape (312) d'immobilisation (108) du véhicule (100) en commandant ladite transmission (106) lorsque le véhicule (100) est raccordé à la prise secteur (101), pour interdire l'entraînement, par le2011 moteur thermique (105), du dit au moins un train de roues du véhicule (109).