Brevet FR3007530A1 — publié le 20141226

La présente invention se rapporte au domaine du contrôle électronique dans un véhicule automobile et concerne plus particulièrement un dispositif et un procédé de diagnostic de la perte d'une connexion entre un module de contrôle électronique et une masse. Un véhicule automobile comporte de manière classique un module de contrôle électronique principal (BCM ou « Body Control Module » en langue anglaise) d'un certain nombre d'équipements du véhicule. Parmi ces équipements, on peut citer, par exemple, le système de commande électrique des vitres du véhicule, le système de commande électrique des rétroviseurs, le système d'air conditionné, le système d'immobilisation du véhicule, le système de fermeture centralisée etc. Pour des raisons de sécurité, comme illustré à la figure 1, il est connu de connecter le module de contrôle électronique BCM à une masse M, par exemple de la batterie du véhicule, par l'intermédiaire de deux branches de connexion : une première branche de connexion B1 d'impédance logique ZMI et une seconde branche de connexion B2 d'impédance de puissance ZMp. Il est aussi connu de relier d'autres équipements à la première branche de connexion B1 et à la seconde branche de connexion B2 afin de les connecter aussi à la masse M. Ainsi, de manière classique, toujours en référence à la figure 1, des modules de contrôle électronique secondaires ECUs (« Electronic Control Units » en langue anglaise), tels que, par exemple, le tableau de bord, un module électronique de porte, etc, sont reliés à la masse M par la première branche de connexion B1 au niveau d'un point de contrôle PC. De même, des équipements de puissance du véhicule EQP, par exemple un 25 essuie-vitre, sont reliés à la masse M via la seconde branche de connexion B2 au niveau d'un point de puissance P. De tels équipements de puissance EQP peuvent être, par exemple, des équipements du moteur du véhicule. Pour ne pas endommager le module de contrôle électronique BCM, il est connu de disposer sur la seconde branche de connexion B2, entre le module de contrôle 30 électronique BCM et le point de puissance Pp des équipements de puissance EQP, un moyen de conduction de courant unidirectionnel du type diode D1 afin que les forts courants l(power) circulant des équipements de puissance EQP vers la masse M ne remontent pas via la seconde branche de connexion B2 jusqu'au module de contrôle électronique BCM. Afin de préserver les composants électroniques du module de contrôle électronique BCM, il est connu de diagnostiquer la perte de connexion de la première branche B1 entre le module de contrôle électronique BCM et la masse M. Un tel diagnostique est réalisé par un circuit de diagnostic CD relié à la seconde branche de 5 connexion B2 au niveau du point de puissance Pp des équipements de puissance EQP. En effet, lorsqu'une perte de connexion à la masse se produit sur la première branche de connexion B1, le courant provenant du module de contrôle électronique BCM ne passe plus par la première branche de connexion B1 mais passe intégralement par la seconde branche de connexion B2 à travers la diode D1. La perte de connexion entre le module de 10 contrôle électronique BCM et la masse M sur la première branche de connexion B1 est donc diagnostiquée en mesurant la différence de tension sur la seconde branche de connexion B2. Pour ce faire, comme illustré à la figure 1, le circuit de diagnostic CD comporte une première résistance R1 montée en série avec une seconde résistance R2 connectée 15 à une alimentation continue VN, par exemple 5 V, et un microcontrôleur (non représenté) dont l'entrée est reliée à un point de diagnostic Pd,ag situé entre la première résistance R1 et la seconde résistance R2 et qui définit une tension d'entrée Vdiag. La première résistance R1 et la seconde résistance R2 constitue ce que l'on appelle un «pont diviseur de tension». 20 Lorsque la première branche de connexion B1 est connectée à la masse M, la tension de diagnostic Vdiag(CONN) est donnée par la formule : R1 R2 Vdiag(coNN)= VNx--ZMIx(I(ECUs)+I(BCM) )x Rl+R2 Rl+R2 Lorsque la première branche de connexion B1 est déconnectée de la masse M au niveau d'une coupure DIS comme illustré à la figure 2, la tension de 25 diagnostic Vdiag(DISCONN) est donnée par la formule : R1 R2 Vdiag (DiscoNN)=VN x-R1+R2-U D1 x (2) Rl+R2 où UD1 est la tension définie aux bornes de la diode D1. Le microcontrôleur mesure périodiquement la tension d'entrée Vdiag et la compare à un seuil. Lorsque la tension d'entrée Vdiag est supérieure au seuil, la 30 connexion via la première branche B1 du module de contrôle électronique BCM à la masse M est réalisée. Lorsque la tension d'entrée Vdiag est inférieure au seuil, le microcontrôleur diagnostique une perte de connexion à la masse du module de contrôle électronique BCM sur la première branche B1. Un problème se pose si la valeur de la tension d'entrée lorsque la première 35 branche B1 est connectée Vdiag(CONN) donnée par l'équation (1) et la valeur de la tension d'entrée lorsque la première branche B1 est déconnectée Vdiag(DISCONN) (1) donnée par l'équation (2) sont toutes deux très proches du seuil, c'est-à-dire lorsque leur différence n'est pas suffisamment importante pour que le microcontrôleur puisse diagnostiquer la perte de connexion à la masse M du module de contrôle électronique BCM sur la première branche de connexion B1 alors que celle-ci a bien eu lieu. Une telle erreur de diagnostic entraîne un manque de fiabilité du dispositif, ce qui présente un inconvénient important. Ce cas de figure se présente pour des plages courantes de valeurs de la tension UD1 aux bornes de la diode D1, de la première résistance R1, de la seconde résistance R2 et des courants 1(BCM) et I(ECUs) circulant sur la première branche de connexion B1 provenant respectivement du module de contrôle électronique principal BCM et/ou des modules de contrôle électronique secondaires ECUs. Ainsi, par exemple, pour des valeurs classiques de : R2 - -- 0,75, Rl+R2 - UD1 = 0,1 V, - ZMI = 0.3 ohms, - 1(BCM) = 0,1 A, - I(ECUs) = 0,2 A, on a: R2 - ZMIx(I(ECUs)+I(BCM) )x R1+R2 0'07 V et R2 - UDlx -0075 V. Rl+R2 Dans ce cas, les valeurs de Vdiag(CONN) et Vdiag(DISCONN) sont tellement proches l'une de l'autre que le microcontrôleur ne peut déterminer avec certitude si la valeur de la tension d'entrée Vdiag mesurée est au-dessus ou en-dessous du seuil, ce qui entraine des erreurs fréquentes de diagnostic. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en proposant une solution simple et fiable pour diagnostiquer une perte de connexion de la première branche reliant le module de contrôle électronique à la masse. A cet effet, l'invention concerne un dispositif de diagnostic de la perte d'une connexion à une masse d'un module de contrôle électronique d'un véhicule automobile, 30 ledit dispositif comprenant : - une première branche de connexion du module de contrôle électronique à la masse, ladite première branche de connexion étant adaptée pour recevoir des courants de contrôle, - une seconde branche de connexion du module de contrôle électronique à la 35 masse, ladite seconde branche de connexion étant adaptée pour recevoir des courants de puissance provenant d'équipements de puissance et comprenant des moyens de conduction unidirectionnelle de courant agencés pour bloquer lesdits courants de puissance, et, - un circuit de diagnostic connecté à la seconde branche de connexion au niveau d'un point de mesure situé entre les moyens de conduction unidirectionnelle de courant et la masse et définissant une tension de diagnostic d'une perte de connexion à la masse du module de contrôle électronique sur la première branche de connexion, le dispositif étant remarquable en ce que la seconde branche de connexion comprend, 10 entre le point de mesure du circuit de diagnostic et la masse, des moyens de génération d'une tension adaptés pour augmenter la tension de diagnostic en cas de déconnexion de la première branche de connexion. Par les termes « courants de contrôle », on entend des courants de faibles intensités, par exemple inférieurs à 7 A du module de contrôle électronique et/ou de 15 modules de contrôle électronique secondaires. Par les termes « courants de puissance », on entend des courants de fortes intensités, par exemple supérieurs à 250 A, provenant d'équipements de puissance de type moteur. Le dispositif selon l'invention permet donc d'augmenter la tension sur la seconde branche de connexion afin d'augmenter la différence de tension mesurée au 20 point de mesure respectivement lorsque la première branche de connexion est connectée à la masse et lorsque la première branche de connexion est déconnectée de la masse. En d'autres termes, les moyens de génération d'une tension sur la seconde branche permettent de définir un nouveau seuil duquel la valeur de tension mesurée est suffisamment éloignée, au-dessus lorsque la première branche de connexion est 25 connectée à la masse ou en dessous lorsque la première branche de connexion est déconnectée de la masse. Le diagnostic de perte de connexion à la masse est donc avantageusement à la fois simple et fiable. De préférence, les moyens de génération d'une tension comprennent une résistance de diagnostic montée en série entre le point de mesure du circuit de diagnostic 30 et la masse et un générateur de courant relié à la seconde branche de connexion au niveau du point de mesure. Une résistance et un générateur de courant sont des moyens peut onéreux d'augmenter la tension de diagnostic en cas de déconnexion de la première branche de connexion. Selon un aspect de l'invention, les moyens de conduction unidirectionnelle de 35 courant se présentent sous la forme d'une pluralité de diodes Schottky montées en parallèle, diodes permettant de supporter des courants de valeur élevée, par exemple, supérieure ou égale à 7A. De préférence, le dispositif comprend en outre un microcontrôleur adapté pour mesurer la tension de diagnostic et pour déterminer, à partir de ladite tension mesurée, une perte de connexion entre le module de contrôle électronique et la masse sur la première branche de connexion. De manière avantageuse, le module de contrôle électronique comprend ledit microcontrôleur, ce qui permet de simplifier l'architecture du dispositif. Le dispositif peut être relié à au moins un équipement de puissance du véhicule au niveau d'un point de puissance de la seconde branche de connexion. De même, le dispositif peut être relié à au moins un module de contrôle 10 électronique secondaire du véhicule au niveau d'un point de contrôle de la première branche de connexion. L'invention concerne aussi un véhicule, notamment automobile, comprenant un module de contrôle électronique et un dispositif tel que présenté précédemment. L'invention concerne également un procédé de diagnostic, par un dispositif de 15 diagnostic, de la perte d'une connexion à une masse d'un module de contrôle électronique d'un véhicule automobile, ledit dispositif comprenant : - une première branche de connexion du module de contrôle électronique à la masse, ladite première branche de connexion étant adaptée pour recevoir des courants de contrôle, 20 - une seconde branche de connexion du module de contrôle électronique à la masse, ladite seconde branche de connexion étant adaptée pour recevoir des courants de puissance provenant d'équipements de puissance et comprenant des moyens de conduction unidirectionnelle de courant agencés pour bloquer lesdits courants de puissance, et, 25 - un circuit de diagnostic connecté à la seconde branche de connexion au niveau d'un point de mesure situé entre les moyens de conduction unidirectionnelle de courant et la masse et définissant une tension de diagnostic d'une perte de connexion à la masse du module de contrôle électronique sur la première branche de connexion, 30 le procédé étant remarquable en ce qu'il comprend une étape de génération, entre le point de mesure du circuit de diagnostic et la masse, d'une tension adaptée pour augmenter la tension de diagnostic en cas de déconnexion de la première branche de connexion. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront lors de la 35 description qui suit faite en regard des figures annexées données à titre d'exemples non limitatifs et dans lesquelles des références identiques sont données à des objets semblables. - La figure 1 illustre un dispositif de diagnostic de la perte d'une connexion à la masse d'un module de contrôle électronique de l'art antérieur. - La figure 2 illustre le dispositif de la figure 1 dans lequel la première branche de connexion est déconnectée de la masse. - La figure 3 illustre un dispositif de diagnostic de la perte d'une connexion à la masse d'un module de contrôle électronique selon l'invention. L'invention est décrite ci-après pour son application dans un véhicule automobile (non représenté) mais il va de soi qu'elle peut trouver son application dans tout type de véhicule. Le véhicule comprend un module de contrôle électronique principal (BCM ou « Body Control Module » en langue anglaise) d'un certain nombre d'équipements du véhicule. Parmi ces équipements, on peut citer, par exemple, le système de commande électrique des vitres du véhicule, le système de commande électrique des rétroviseurs, le système d'air conditionné, le système d'immobilisation du véhicule, le système de fermeture centralisée etc. Un tel module est aussi connu sous le nom d'unité de contrôle électronique (« Electronic Control Unit » ou ECU en langue anglaise). Le module de contrôle électronique BCM est relié à une masse M, par exemple de la batterie du véhicule, par l'intermédiaire d'une première branche de connexion B1, appelée « branche de masse électronique » qui est la connexion principale du module BCM à la masse M, et d'une seconde branche de connexion B2 appelée « branche de masse de puissance » qui est la connexion secondaire du module BCM à la masse M. Une telle redondance permet de sécuriser les composants électroniques du module de contrôle électronique BCM en cas de perte de la connexion du module BCM à la masse M sur la première branche ou branche principale B1. Dans l'exemple illustré à la figure 3, le véhicule comprend une ou plusieurs unités de contrôle électronique ECUs adaptées, par exemple, pour un tableau de bord, un module électronique de porte, etc. Le véhicule comprend également un ou plusieurs équipements de puissance EQP, tels que, par exemple, un essuie-vitre. Afin de les connecter à la masse, la ou les unités de contrôle électronique ECUs sont reliées, au niveau d'un point de contrôle Pc, à la première branche de connexion B1 qui est donc adaptée pour recevoir des courants de contrôle 1(BCM) provenant du module de contrôle et/ou des courants de contrôle I(ECUs) provenant de la ou des unités de contrôle électronique ECUs. De même, afin de les connecter à la masse, le ou les équipements de 35 puissance EQP sont reliés, au niveau d'un point de puissance Pp, à la seconde branche de connexion B2 qui est donc adaptée pour recevoir des courants de puissance l(power) provenant du ou des équipements de puissance EQP. Afin d'empêcher l'endommagement du module de contrôle électronique BCM, la seconde branche de connexion B2 comprend des moyens de conduction unidirectionnelle de courant D agencés pour bloquer les courants de puissance l(power) provenant d'équipements de puissance EQP et éviter qu'ils ne remontent dans la seconde branche de connexion B2 jusqu'au module de contrôle électronique BCM. Les moyens de conduction unidirectionnelle de courant D peuvent se présenter sous la forme d'une unique diode, par exemple de type standard ou de types Schottky. De préférence, les moyens de conduction unidirectionnelle de courant D se présentent sous la forme d'une pluralité de diodes Schottky montées en parallèle. Le véhicule selon l'invention comprend enfin un microcontrôleur, de préférence un microcontrôleur du module de contrôle électronique BCM, adapté pour réaliser un diagnostic de perte de connexion à la masse du module de contrôle électronique BCM tel que décrit ci-après. Plus précisément, le microcontrôleur est adapté pour mesurer une tension de diagnostic Vdiag et pour déterminer, à partir de ladite tension mesurée, une perte de connexion entre le module de contrôle électronique BCM et la masse M. Le dispositif selon l'invention permet de diagnostiquer une perte de connexion à la masse M du module de contrôle électronique BCM. En référence à la figure 3, le dispositif 1 comprend la première branche de 20 connexion B1, la seconde branche de connexion B2 et un circuit de diagnostic CD connecté à la seconde branche de connexion B2 au niveau d'un point de mesure Pm situé entre les moyens de conduction unidirectionnelle de courant D et la masse M. Le circuit de diagnostic CD comprend une première résistance R1 montée en série avec une seconde résistance R2 connectée à une alimentation continue VN de 5 V. 25 La tension de diagnostic Vdiag est définie au niveau d'un point de diagnostic Pdiag situé entre la première résistance R1 et la seconde résistance R2. Selon l'invention, la seconde branche de connexion B2 du dispositif 1 comprend, entre le point de diagnostic Pdiag du circuit de diagnostic CD et la masse M, des moyens de génération d'une tension adaptés pour augmenter la tension de diagnostic 30 Vdiag en cas de déconnexion de la première branche de connexion B1. Dans cet exemple, les moyens de génération d'une tension se présentent sous la forme d'une résistance de diagnostic Rs, montée en série sur la seconde branche de connexion B2 entre le point de mesure Pm et le point de puissance Pp, et d'un générateur de courant ldiag relié à la seconde branche de connexion B2 au niveau du 35 point de mesure Pm. Avec le dispositif selon l'invention, lorsque la première branche de connexion B-1 est connectée à la masse M, la tension de diagnostic est donnée par la formule : R1 R2 Vdiag(CONN)=VNx- -ZMIx(I(ECUS)+I(BCM))x +(ZMp+Rs) x ldiag (3) Rl+R2 Rl+R2 Lorsque la première branche de connexion B-1 est déconnectée de la 5 masse M au niveau d'une coupure DIS comme illustré à la figure 2, la tension de diagnostic est donnée par la formule : R1 R2 Vdiag(biscoNN)=VNx- -UDx R1+R2R1+R2 où UD est la tension définie aux bornes des moyens de conduction unidirectionnelle de courant D, similaire à l'équation (2) de l'art antérieur. 10 La différence A.Vdiag entre la valeur de tension mesurée quand la première branche de connexion B-1 est connectée et la valeur de tension mesurée quand la première branche de connexion B-1 est déconnectée est donnée par : R2 R2 A.Vdiag(coNN,DiscoNN)= (ZMp+Rs)xldiag-ZMIx(I(ECUs)+I(BCM) )x +UDx (5) Rl+R2 Rl+R2 R2 Ainsi, même lorsque UDx est environ égale à Rl+R2 R2 15 ZMIx(I(ECUs)+I(BCM) )x, la différence n'est pas nulle et est égale à la Rl+R2 tension (ZMp+Rs)x ldiag générée par le générateur de courant ldiag et la résistance de diagnostic Rs disposée en série avec l'impédance ZMp sur la seconde branche de connexion B2. La valeur de la tension d'entrée lorsque la première branche B-1 est connectée Vdiag(CONN) donnée par l'équation (3) et la valeur de la tension d'entrée 20 lorsque la première branche B-1 est déconnectée Vdiag(DISCONN) donnée par l'équation (4) sont donc suffisamment éloignées pour que le microcontrôleur puisse déterminer sans erreur de diagnostic si le module de contrôle électronique BCM est connecté à la masse M par la première branche de connexion B-1 ou non. De préférence, les valeurs de ldiag et Rs sont choisis de sorte que : 25 (ZMp+Rs)x Idiag> ZMIx(I(ECUs)+I(BCM) ). Dans ce cas, on peut alors mesurer directement la tension de mesure Tm au point de mesure Pm. Lorsque la première branche est connectée de la masse M, la tension Tm est positive. Lorsque la première branche est déconnectée de la masse M, la tension Tm est négative. Dans ce cas, le circuit de diagnostic CD peut se présenter sous 30 la forme d'un unique fil reliant le point de mesure Pm au microcontrôleur et on a alors Vdiag = Tm. Le microcontrôleur peut ainsi diagnostiquer aisément et de manière fiable la perte de connexion à la masse M du module de contrôle électronique BCM sur la première branche de connexion B-1. (4) REVENDICATIONS1. Dispositif de diagnostic de la perte d'une connexion à une masse (M) d'un module de contrôle électronique (BCM) d'un véhicule automobile, ledit dispositif (1) comprenant : - une première branche de connexion (B1) du module de contrôle électronique (BCM) à la masse (M), ladite première branche de connexion (B1) étant adaptée pour recevoir des courants de contrôle (I(BCM), I(ECUs)), - une seconde branche de connexion (B2) du module de contrôle électronique (BCM) à la masse (M), ladite seconde branche de connexion (B2) étant adaptée pour recevoir des courants de puissance (I(power)) provenant d'équipements de puissance (EQP) et comprenant des moyens de conduction unidirectionnelle de courant (D) agencés pour bloquer lesdits courants de puissance (I(power)), et, - un circuit de diagnostic (CD) connecté à la seconde branche de connexion (B2) au niveau d'un point de mesure (Pm) situé entre les moyens de conduction unidirectionnelle de courant (D) et la masse (M) et définissant une tension de diagnostic (Vdiag) d'une perte de connexion à la masse (M) du module de contrôle électronique (BCM) sur la première branche de connexion (B1), le dispositif (1) étant caractérisé en ce que la seconde branche de connexion (B2) comprend, entre le point de mesure (Pm) du circuit de diagnostic (CD) et la masse (M), 20 des moyens de génération d'une tension (Rs, ldiag) adaptés pour augmenter la tension de diagnostic (Vdiag) en cas de déconnexion de la première branche de connexion (B1). 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel les moyens de génération d'une tension comprennent une résistance de diagnostic (Rs) montée en série entre le point de mesure (Pm) du circuit de diagnostic (CD) et la masse (M) et un générateur de 25 courant (Idiag) relié à la seconde branche de connexion (B2) au niveau du point de mesure PM. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les moyens de conduction unidirectionnelle de courant (D) se présentent sous la forme d'une pluralité de diodes Schottky montées en parallèle. 30 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, ledit dispositif (1) comprenant en outre un microcontrôleur adapté pour mesurer la tension de diagnostic et pour déterminer, à partir de ladite tension mesurée, une perte de connexionentre le module de contrôle électronique (BCM) et la masse (M) sur la première branche de connexion (B1). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, ledit dispositif étant relié une à au moins un équipement de puissance (EQP) du véhicule au 5 niveau d'un point de puissance (Pp) de la seconde branche de connexion (B2). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, ledit dispositif étant relié une à au moins un module de contrôle électronique secondaire (ECUs) du véhicule au niveau d'un point de contrôle (Pc) de la première branche de connexion (B1). 10 7. Véhicule, notamment automobile, comprenant un module de contrôle électronique (BCM) et un dispositif (1) selon l'une des revendications précédentes. 8. Véhicule selon la revendication 7, dans lequel le module de contrôle électronique (BCM) comprend ledit microcontrôleur. 9. Procédé de diagnostic, par un dispositif de diagnostic (1), de la perte d'une 15 connexion à une masse d'un module de contrôle électronique d'un véhicule automobile, ledit dispositif (1) comprenant : - une première branche de connexion (B1) du module de contrôle électronique (BCM) à la masse (M), ladite première branche de connexion (B1) étant adaptée pour recevoir des courants de contrôle (I(BCM), I(ECUs)), 20 - une seconde branche de connexion (B2) du module de contrôle électronique (BCM) à la masse (M), ladite seconde branche de connexion (B2) étant adaptée pour recevoir des courants de puissance (I(power)) provenant d'équipements de puissance (EQP) et comprenant des moyens de conduction unidirectionnelle de courant (D) agencés pour bloquer lesdits courants de 25 puissance (I(power)), et, - un circuit de diagnostic (CD) connecté à la seconde branche de connexion (B2) au niveau d'un point de mesure (Pm) situé entre les moyens de conduction unidirectionnelle de courant (D) et la masse (M) et définissant une tension de diagnostic (Vdiag) d'une perte de connexion à la masse (M) du module de 30 contrôle électronique (BCM) sur la première branche de connexion (B1), le procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend une étape de génération, entre le point de mesure (Pm) du circuit de diagnostic (CD) et la masse (M), d'une tension (Rs, ldiag) adaptée pour augmenter la tension de diagnostic (Vdiag) en cas de déconnexion de la première branche de connexion (B1).