Brevet FR3011638A1 — publié le 20150410

La présente invention se rapporte au domaine du contrôle électronique dans un véhicule 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 principal de contrôle électronique (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 à la masse de la batterie du véhicule, par l'intermédiaire de deux branches de connexion : une première branche de connexion B1 d'impédance logique ZML 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 premières unités de contrôle électronique ECU1 (Electronic Control Units en langue anglaise) de puissance faible, tels que, par exemple, des éléments du tableau de bord du véhicule, un module électronique d'une porte du véhicule..., sont reliés à la masse M par la première branche de connexion B1 au niveau d'un premier point de connexion P1. De même, des secondes unités de contrôle électronique ECU2, de puissance généralement supérieure, par exemple un essuie-vitre ou des équipements du moteur du véhicule, sont reliés à la masse M via la seconde branche de connexion B2 au niveau d'un second point de connexion P2. Pour que les courants de puissance I(ECU2) provenant des secondes unités de contrôle électronique ECU2 n'endommagent pas le module de contrôle électronique BCM, il est connu de disposer sur la seconde branche de connexion B2, entre le module de contrôle électronique principal BCM et le second point de connexion P2, un moyen de conduction de courant unidirectionnel du type diode D1 bloquant la remontée desdits courants de puissance I(ECU2) vers le module de contrôle électronique BCM. Afin de préserver les composants du module de contrôle électronique BCM, il est connu de diagnostiquer la perte de connexion à la masse du module de contrôle 35 électronique BCM sur la première branche de connexion B1. En effet, lorsqu'une perte de connexion à la masse M se produit sur la première branche de connexion B1, le courant provenant du module de contrôle électronique BCM ne passe plus par ladite première branche de connexion B1 mais intégralement par la seconde branche de connexion B2, à travers la diode D1. La perte de connexion entre le module de contrôle électronique BCM et la masse M sur la première branche de connexion B1 est donc diagnostiquée en comparant la valeur de tension sur la seconde branche de connexion B2 à un seuil de tension prédéterminé comme expliqué ci-après. Un tel diagnostic est réalisé en utilisant un circuit de diagnostic CD1 relié à la /0 seconde branche de connexion B2, entre la diode D1 et le second point de connexion P2. Comme illustré à la figure 1, le circuit de diagnostic CD1 comporte une première résistance R1 montée en série avec une seconde résistance R2 connectée à une alimentation continue VN, par exemple 5 V. Une entrée d'un microcontrôleur (non représenté) est reliée à un point de 15 diagnostic Pdiag situé entre la première résistance R1 et la seconde résistance R2 et définissant une tension d'entrée V1diag. Le microcontrôleur peut être, par exemple, un microcontrôleur du module de contrôle électronique BCM. Lorsque la première branche de connexion B1 est connectée à la masse M, la tension de diagnostic V1diag(CONN) est donnée par la formule: 20 V1d R2iag(CONN) = VN X1 ZML x [I(ECU1) + 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 diagnostic V1diag(DISCONN) est donnée par la formule : V1diag(DISCONN) = y R1iv x - U(D1) X R2 (2) Rl+R2 Rl+R2 25 où U(D1) est la tension définie aux bornes de la diode D1. Le microcontrôleur mesure périodiquement la tension d'entrée V1diag et la compare à un seuil de tension prédéterminé. Lorsque la tension d'entrée V1diag est supérieure audit seuil, la connexion via la première branche B1 du module de contrôle électronique BCM à la masse M est réalisée. Lorsque la tension d'entrée V1diag est 30 inférieure audit 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 lorsque la valeur de la tension d'entrée V1diag(CONN) mesurée lorsque la première branche B1 est connectée, donnée par l'équation (1), et la valeur de la tension d'entrée V1diag(DISCONN) mesurée lorsque la première 35 branche B1 est déconnectée, 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 (1) microcontrôleur puisse diagnostiquer de manière fiable 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 certaines plages courantes de valeurs de la tension U(D1) aux bornes de la diode D1, de la première résistance R1, de la seconde résistance R2 et des courants 1(BCM) et I(ECU1) circulant sur la première branche de connexion B1 et provenant respectivement du module de contrôle électronique BCM et/ou des premières unités de contrôle électronique ECU1. Ainsi, par exemple, pour des valeurs classiques R2 - 0,75, U(D1) = 0,1 V, ZML = 0.3 ohms, 1(BCM) = 0,1 A, et I(ECU1) = 0,2 A, on a: ZML x [I(ECU1) + I (BCM)] X R 1R+2R 2 0,07 V et U(D1)x -R 1R+2R 2 0,075 V. Dans ce cas, les valeurs de V1diag(CONN) et V1diag(DISCONN) sont tellement 20 proches l'une de l'autre que le microcontrôleur ne peut déterminer avec certitude si la valeur de la tension d'entrée V1diag mesurée est supérieure ou inférieure au seuil de tension prédéterminé, 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 à la 25 masse du module de contrôle électronique sur la première branche de connexion. 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, ledit dispositif comprenant : - une première branche de connexion du module de contrôle électronique 30 principal à la masse, ladite première branche de connexion étant agencée pour recevoir, au niveau d'un premier point de connexion, des premiers courants de contrôle provenant de premières unités de contrôle électronique, - une seconde branche de connexion du module de contrôle électronique à la masse, ladite seconde branche de connexion étant agencée pour recevoir, au 35 niveau d'un second point de connexion, des seconds courants de contrôle provenant de secondes unités de contrôle électronique, ladite seconde Rl+R2 branche de connexion comprenant des premiers moyens de conduction unidirectionnelle de courant agencés pour bloquer lesdits seconds courants de contrôle et, - un circuit de diagnostic connecté à la première branche de connexion, au niveau d'un point de mesure situé entre le module de contrôle électronique et le premier point de connexion, 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 première branche de connexion comprend : - entre le module de contrôle électronique et le point de mesure, des seconds moyens de conduction unidirectionnelle de courant montés en parallèle avec un interrupteur bi-position, ledit interrupteur bi-position étant configuré pour basculer entre une position fermée de court-circuit des seconds moyens de conduction unidirectionnelle de courant et une position ouverte de diagnostic de la perte de connexion à la masse du module de contrôle électronique sur la première branche de connexion et, - des moyens de génération d'un courant au niveau du point de mesure. En l'espèce, par les termes « premiers courants de contrôle », on entend des courants de faible intensité, par exemple inférieure à 7 A du module de contrôle électronique principal et/ou de modules de contrôle électronique secondaires. De même, par les termes « seconds courants de contrôle », on entend des courants pouvant être de forte intensité, par exemple supérieure à 250 A et provenant, par exemple, d'équipements de puissance du moteur. Ainsi, lorsque le module de contrôle électronique est connecté à la masse par la première branche de connexion, que l'interrupteur bi-position est ouvert et que les moyens de génération d'un courant génèrent un courant au niveau du point de mesure, la tension mesurée au point de mesure lorsque la première branche de connexion est connectée au module de contrôle électronique est notablement inférieure, par exemple de moitié, à la tension mesurée au point de mesure lorsque la première branche de connexion est déconnectée du module de contrôle électronique. 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, c'est à dire notablement inférieure audit seuil lorsque la première branche de connexion est connectée à la masse, ou notablement supérieure audit seuil 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. Selon un aspect de l'invention, la masse à laquelle le module de connexion électronique est connecté est la masse de la batterie du véhicule. De préférence, les moyens de génération d'un courant comprennent un générateur de courant. De préférence encore, le dispositif comprend 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. Selon une caractéristique de l'invention, le microcontrôleur est adapté pour 10 commander les moyens de génération d'un courant. Selon un aspect de l'invention, l'interrupteur bi-position et les premiers moyens de conduction unidirectionnelle de courant se présentent sous la forme d'un transistor PMOS (P-type Metal-Oxide-Semiconductor) monté en mode inversé. Selon un autre aspect de l'invention, les seconds moyens de conduction 15 unidirectionnelle de courant se présentent sous la forme d'au moins une diode standard ou une diode Schottky, de préférence une pluralité de diodes montées en parallèle, permettant de supporter des courants d'intensité élevée, par exemple, supérieure ou égale à 7A. L'invention concerne aussi un véhicule, notamment automobile, comprenant 20 un module de contrôle électronique et un dispositif tel que présenté précédemment. De manière avantageuse, le module de contrôle électronique comprend ledit microcontrôleur, ce qui permet de simplifier l'architecture du véhicule. L'invention concerne également un procédé de diagnostic, par un dispositif de diagnostic tel que présenté précédemment, de la perte d'une connexion à une masse d'un 25 module de contrôle électronique d'un véhicule automobile, le procédé étant remarquable en ce qu'il comprend : - une étape d'ouverture de l'interrupteur bi-position, - une étape de génération d'un courant, par les moyens de génération d'un courant, au niveau du point de mesure, 30 - une étape de mesure de la tension au niveau du point de mesure, - une étape de fermeture de l'interrupteur bi-position et, - une étape de diagnostic de la perte de connexion à la masse du module de contrôle électronique sur la première branche de connexion à partir de la valeur de tension mesurée. 35 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront lors de la 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. - La figure 4 illustre un mode de réalisation du procédé 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 principal de contrôle électronique (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. Le module de contrôle électronique BCM (figure 3) 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 de contrôle électronique 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 à la masse dudit module BCM sur la première branche de connexion ou branche principale B1. Dans l'exemple illustré à la figure 3, le véhicule comprend une ou plusieurs premières unités de contrôle électronique ECU1 fonctionnant à de faibles courants I(ECU1), par exemple, des éléments du tableau de bord du véhicule, un module électronique de porte du véhicule, etc, et un ou plusieurs secondes unités de contrôle électronique ECU2 fonctionnant à des courants I(ECU2) d'intensité au moins égale voire supérieure, tels que, par exemple, un essuie-vitre ou des équipements du moteur du véhicule. La ou les premières unités de contrôle électronique ECU1 sont reliées à la première branche de connexion B1 au niveau d'un premier point de connexion P1. De même, la ou les secondes unités de contrôle électronique ECU2 sont reliées à la seconde branche de connexion B2 au niveau d'un second point de connexion P2. Le véhicule selon l'invention comprend un microcontrôleur qui peut-être, par 5 exemple, un microcontrôleur du module de contrôle électronique BCM et qui est adapté pour réaliser un diagnostic de perte de connexion à la masse du module de contrôle électronique BCM sur la première branche de connexion B1 tel que décrit ci-après. Plus précisément, le microcontrôleur est adapté pour mesurer une tension de diagnostic V2diag et pour déterminer, à partir de ladite tension mesurée, une perte de 10 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 sur la première branche de connexion B1. En référence à la figure 3, le dispositif 1 comprend la première branche de 15 connexion B1, la seconde branche de connexion B2 et un circuit de diagnostic CD2 connecté à la première branche de connexion B1 au niveau d'un point de mesure PM situé entre le module de contrôle électronique BCM et le premier point de connexion P1. La seconde branche de connexion B2 comprend des premiers moyens de conduction unidirectionnelle de courant D1 agencés pour bloquer les courants de 20 puissance I(ECU2) provenant des secondes unités de contrôle électronique ECU2 et éviter qu'ils ne remontent dans la seconde branche de connexion B2 jusqu'au module de contrôle électronique principal BCM. De tels moyens de conduction unidirectionnelle de courant D1 permettent ainsi d'empêcher l'endommagement du module de contrôle électronique BCM. 25 Les premiers moyens de conduction unidirectionnelle de courant D1 peuvent se présenter sous la forme d'une unique diode, par exemple de type standard ou de type Schottky, ou bien d'une pluralité de diodes, par exemple de diodes Schottky, montées en parallèle. Selon l'invention, la première branche de connexion B1 comprend, entre le 30 point de mesure PM et le module de contrôle électronique BCM, des seconds moyens de conduction unidirectionnelle de courant Dd montés en parallèle avec un interrupteur biposition INT. L'interrupteur bi-position INT est configuré pour basculer entre une position fermée de court-circuit des seconds moyens de conduction unidirectionnelle de 35 courant Dd et une position ouverte de diagnostic de la perte de connexion à la masse M du module de contrôle électronique BCM sur la première branche de connexion B1. Le circuit de diagnostic CD2 comprend des moyens de génération d'un courant ldiag au niveau du point de mesure PM. Ces moyens de génération se présentent, dans cet exemple, sous la forme d'un générateur de courant ldiag. Une tension de diagnostic V2diag est définie au niveau du point de mesure 5 PM comme étant la différence entre le potentiel au point de mesure PM et une masse électronique ml telle que, par exemple, une masse du module de contrôle électronique BCM. En référence aux figures 3 et 4, lorsqu'aucun diagnostic de perte de la connexion à la masse M du module de contrôle électronique BCM sur la première 10 branche de connexion B1 n'est réalisé, l'interrupteur bi-position INT est en position fermée de court-circuit de la diode Dd. Afin de réaliser un diagnostic de perte (ou non) de la connexion du module de contrôle électronique BCM à la masse M sur la première branche de connexion Bi, le microcontrôleur commande l'ouverture de l'interrupteur bi-position INT dans une première 15 étape El (cas représenté à la figure 3). Puis, dans une deuxième étape E2, le microcontrôleur active le générateur de courant ldiag qui peut être, par exemple, un courant pulsé afin de réduire la dissipation thermique. Le courant généré par le générateur de courant ldiag permet d'éviter que la 20 tension au point de mesure PM ne soit flottante en cas de déconnexion de la première branche de connexion Bi. Le courant généré par le générateur de courant ldiag n'a pas d'impact sur le module de contrôle électronique BCM quand la première branche de connexion B1 est connectée à la masse M puisque ledit courant est acheminé dans ce cas vers la 25 masse M. La diode Dd permet d'éviter que le courant généré par le générateur de courant ldiag ne remonte vers le module de contrôle électronique BCM lorsque l'interrupteur bi-position INT est ouvert. Ensuite, dans une troisième étape E3, le microcontrôleur mesure la tension 30 V2diag au niveau du point de mesure PM. La tension V2diag peut être, par exemple, de l'ordre de 10 à 100 mV. Afin de réaliser un diagnostic de perte (ou non) de masse du module de contrôle électronique BCM sur la première branche de connexion Bi, lorsque l'interrupteur bi-position INT est ouvert et que le générateur de courant génère un courant 35 ldiag au point de mesure PM, la tension V2diag au point de mesure PM est donnée par la formule suivante : V2diag = ZML x [Idiag + I(ECU1)] - U(D1)- ZMP x [I(ECU2)+ I(BCM)] (3) Pour des valeurs classiques de ZMP, I(ECU1), I(ECU2), 1(BCM), V2diag et U(D1), par exemple pour les valeurs : ZMP = 0,02 0, 1(BCM) = 0,1 A, I(ECU1) = 0,2 A, I(ECU2) = 0,2 A, U(D1) = 0,2 V et ldiag = 2 A, on a: ZMPx[1(ECU2)+I(BCM) ]«ZMLx[Idiag+I(ECU1)] ZMPx[1(ECU2)+I(BCM) ]«U(D1) et I(ECU1)« ldiag, d'où l'équation (3) peut se simplifier (en négligeant les termes de faibles valeurs) pour donner la relation suivante: V2diag ZML x Idiag - U(D1) (4) Dans une quatrième étape E4, le microcontrôleur ferme l'interrupteur biposition INT et, dans une cinquième étape E5, qui peut être au moins en partie concomitante à la quatrième étape E4, le microcontrôleur détermine si la tension mesurée V2diag est supérieure ou inférieure au seuil de tension prédéterminé afin de diagnostiquer la perte de connexion à la masse M du module de contrôle électronique BCM sur la première branche de connexion B1. Lorsque la tension mesurée V2diag est inférieure au seuil de tension prédéterminé, le module de contrôle électronique est connecté à la masse M via la première branche de connexion B1. Dans l'exemple ci-avant en référence aux 25 équations 3 et 4, lorsque la première branche de connexion B1 est connectée, pour : ZML = 0,3 0, U(D1) = 0,2 V et ldiag = 2 A, on a: 30 V2diag 0,3x2 - 0,2 = 0,4 V En revanche, lorsque la tension mesurée V2diag est supérieure au seuil de tension prédéterminé, le module de contrôle électronique n'est pas connecté à la masse M via la première branche de connexion B1. Toujours dans l'exemple ci-avant en référence aux équations 3 et 4, lorsque la première branche de connexion B1 est 35 déconnectée, on a: ZML > 0,5 0, U(D1) = 0,2 V et ldiag = 2 A, d'où : V2diag k 0,5x2 - 0,2 = 0,8 V Ainsi, en prenant par exemple un seuil de tension prédéterminé de 0,6 V, une perte de connexion à la masse M est diagnostiquée lorsque V2diag > 0,6 V. Le diagnostic de la perte de connexion à la masse du module de contrôle électronique BCM sur la première branche de connexion B1 est donc avantageusement à la fois simple et fiable. 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 principal (BCM) à la masse (M), ladite première branche de connexion (B1) étant agencée pour recevoir, au niveau d'un premier point de connexion (P1), des premiers courants de contrôle (I(ECU1)) provenant de premières unités de contrôle électronique (ECU1), - une seconde branche de connexion (B2) du module de contrôle électronique (BCM) à la masse (M), ladite seconde branche de connexion (B2) étant agencée pour recevoir, au niveau d'un second point de connexion (P2), des seconds courants de contrôle (I (ECU2)) provenant de secondes unités de contrôle électronique (ECU2), ladite seconde branche de connexion comprenant des premiers moyens de conduction unidirectionnelle de courant (D1) agencés pour bloquer lesdits seconds courants de contrôle (I(ECU2)) et, - un circuit de diagnostic (CD2) connecté à la première branche de connexion (B1), au niveau d'un point de mesure (PM) situé entre le module de contrôle électronique (BCM) et le premier point de connexion (P1), et définissant une tension de diagnostic (V2diag) 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 première branche de connexion (B1) comprend : - entre le module de contrôle électronique (BCM) et le point de mesure (PM), des seconds moyens de conduction unidirectionnelle de courant (Dd) montés en parallèle avec un interrupteur bi-position (INT), ledit interrupteur bi-position (INT) étant configuré pour basculer entre une position fermée de court-circuit des seconds moyens de conduction unidirectionnelle de courant (Dd) et une position ouverte de diagnostic de la perte de connexion à la masse (M) du module de contrôle électronique (BCM) sur la première branche de connexion (B1) et, - des moyens de génération d'un courant (Idiag) au niveau du point de mesure (PM). 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel les moyens de génération d'un courant comprennent un générateur de courant (Idiag). 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'interrupteur bi-position (INT) et les seconds moyens de conduction unidirectionnelle de 5 courant (Dd) se présentent sous la forme d'un transistor PMOS (P-type Metal-OxideSemiconductor) monté en mode inversé. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit dispositif (1) comprend en outre un nnicrocontrôleur adapté pour mesurer la tension de diagnostic et pour déterminer, à partir de ladite tension mesurée, une perte de 10 connexion entre le module de contrôle électronique (BCM) et la masse (M) sur la première branche de connexion (B1). 5. Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel le microcontrôleur est adapté pour commander les moyens de génération d'un courant (Idiag). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel 15 les premiers moyens de conduction unidirectionnelle de courant (D1) se présentent sous la forme d'une pluralité de diodes Schottky montées en parallèle. 7. Véhicule, notamment automobile, comprenant un module de contrôle électronique (BCM) et un dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes.