Brevet FR3034736A1 — publié le 20161014

PROCÉDÉ ET DISPOSITIF DE SÉCURISATION DE LA RÉACTIVATION D'UN GROUPE MOTOPROPULSEUR HYBRIDE D'UN VÉHICULE EN CAS D'ÉCHEC DU REDÉMARRAGE DU MOTEUR THERMIQUE L'invention concerne les véhicules comportant un groupe motopropulseur (ou GMP) de type hybride, et plus précisément la sécurisation de la réactivation du GMP en cas d'échec préalable du redémarrage du moteur thermique. la On entend dans ce qui suit par « groupe motopropulseur de type hybride » un GMP comprenant au moins un moteur thermique et au moins une machine motrice non thermique (par exemple de type électrique ou hydraulique ou à air comprimé). Comme le sait l'homme de l'art, dans certains véhicules à GMP 15 hybride il peut s'avérer impossible de redémarrer le moteur thermique lorsque cela s'avère nécessaire pendant une phase de roulage. Cet échec du redémarrage induit une reconfiguration des paramètres d'utilisation du GMP (destinée à faire fonctionner ce dernier dans un mode dégradé) et l'affichage d'un message, plus ou moins explicite, destiné à inciter le conducteur à 20 immobiliser son véhicule puis à réactiver le GMP manuellement. Hélas, l'incitation à immobiliser le véhicule peut être négligée par le conducteur, et dans ce cas ce dernier actionne directement la clé ou le bouton (ou push) de démarrage alors que son véhicule continue de rouler. Si le conducteur ne fait que l'actionnement précité sans demande 25 d'activation explicite du GMP, cela déclenche automatiquement un mécanisme de mise en action simplifiée. Ce mécanisme consiste à permettre au conducteur de réactiver le GMP alors que le véhicule se déplace soit en appuyant sur un bouton (ou « push ») de démarrage sans appui sur la pédale de frein (et donc sans effectuer de demande d'activation), soit en plaçant une 30 clé de démarrage dans une position intermédiaire stable et non pas dans sa position extrême instable dédiée aux demandes d'activation. Une tentative de démarrage du moteur thermique est alors effectuée, 3034736 2 mais elle ne peut pas aboutir du fait que l'alterna-démarreur (qui est couplé au moteur thermique) n'est pas disponible et que l'enclenchement du démarreur nécessite une demande d'activation explicite par le conducteur. Il en résulte donc une impossibilité de réactivation du GMP, ce qui peut s'avérer 5 dangereux. Si le conducteur fait une demande d'activation explicite du GMP, cela déclenche également automatiquement le mécanisme de mise en action simplifiée tout en permettant l'utilisation du démarreur. Hélas, l'utilisation du démarreur induit un risque élevé d'écroulement du réseau d'alimentation 1 o électrique du véhicule susceptible d'empêcher l'utilisation pendant une phase de roulage de fonctions de sécurité telles que l'éclairage, la fonction de contrôle de trajectoire (ou ESP (« Electronic Stability Program »)), la fonction d'antiblocage de roues (ou ABS), l'essuyage et la direction assistée. L'invention a donc notamment pour but d'améliorer la situation. 15 Elle propose notamment à cet effet un procédé, destiné à sécuriser la réactivation d'un groupe motopropulseur (ou GMP) d'un véhicule, comprenant un moteur thermique couplé à une machine électrique et un mécanisme de mise en action simplifiée destiné à faciliter la réactivation du GMP en cas de reconfiguration du GMP consécutive à un échec du redémarrage du moteur 20 thermique pendant une phase de roulage du véhicule. Ce procédé se caractérise par le fait qu'il comprend une étape dans laquelle on inhibe ce mécanisme et on déclenche un soutien d'un réseau d'alimentation électrique du véhicule en cas de reconfiguration du GMP, consécutive à un échec du redémarrage du moteur thermique signalé au conducteur, et non suivie d'une 25 immobilisation du véhicule par action de son conducteur, de manière à contraindre ce dernier à effectuer une demande d'activation du groupe motopropulseur. Grâce à ce soutien et à cette inhibition du mécanisme de mise en action simplifiée en phase de roulage on est certain de ne lancer la procédure 30 de réactivation du GMP qu'en cas de demande d'activation explicite par le conducteur, de manière à garantir l'enclenchement du démarreur du véhicule sans risque d'écroulement du réseau d'alimentation électrique. 3034736 3 Le procédé selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : - dans l'étape on peut afficher sur un écran du véhicule un message requérant l'appui sur une pédale de frein de ce dernier et un placement 5 d'une boîte de vitesses du véhicule dans un état neutre, lorsqu'un tel appui n'a pas été réalisé ; - dans l'étape on peut soutenir le réseau d'alimentation électrique en alimentant ce dernier avec de l'énergie électrique stockée dans des moyens de stockage d'énergie associés à une machine motrice du groupe motopropulseur. L'invention propose également un dispositif destiné à sécuriser la réactivation d'un groupe motopropulseur d'un véhicule, comprenant un moteur thermique couplé à une machine électrique et un mécanisme de mise en action simplifiée destiné à faciliter la réactivation du groupe motopropulseur en cas de reconfiguration de ce dernier consécutive à un échec du redémarrage du moteur thermique pendant une phase de roulage du véhicule. Ce dispositif se caractérise par le fait qu'il est agencé pour déclencher une inhibition du mécanisme et un soutien d'un réseau d'alimentation électrique du véhicule en cas de reconfiguration du groupe motopropulseur, consécutive à un échec du redémarrage du moteur thermique signalé au conducteur, et non suivie d'une immobilisation du véhicule par action de son conducteur, de manière à contraindre ce dernier à effectuer une demande d'activation du groupe motopropulseur. L'invention propose également un calculateur, d'une part, destiné à contrôler le fonctionnement d'un groupe motopropulseur (ou GMP) d'un véhicule, comprenant un moteur thermique couplé à une machine électrique et un mécanisme de mise en action simplifiée destiné à faciliter une réactivation du groupe motopropulseur en cas de reconfiguration de ce dernier consécutive à un échec du redémarrage du moteur thermique pendant une phase de roulage du véhicule, et, d'autre part, comprenant un dispositif de sécurisation du type de celui présenté ci-avant. L'invention propose également un véhicule, éventuellement de type automobile, et comprenant un groupe motopropulseur, comportant un moteur 3034736 4 thermique couplé à une machine électrique et un mécanisme de mise en action simplifiée destiné à faciliter une réactivation du groupe motopropulseur en cas de reconfiguration de ce dernier consécutive à un échec du redémarrage du moteur thermique pendant une phase de roulage, et un 5 calculateur du type de celui présenté ci-avant. Par exemple, le groupe motopropulseur peut comprendre une machine motrice choisie parmi au moins un moteur électrique, une machine hydraulique, une machine pneumatique et un volant d'inertie. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à 1 o l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 illustre schématiquement et fonctionnellement un exemple de véhicule à groupe motopropulseur hybride, et comportant un calculateur muni d'un exemple de réalisation d'un dispositif de sécurisation selon 15 l'invention, et - la figure 2 illustre schématiquement un exemple d'algorithme mettant en oeuvre un procédé de sécurisation selon l'invention. L'invention a pour but de proposer un procédé de sécurisation, et un dispositif de sécurisation DS associé, destinés à sécuriser la réactivation d'un 20 groupe motopropulseur (ou GMP) d'un véhicule V en cas de reconfiguration du GMP consécutive à un échec du redémarrage du moteur thermique MT pendant une phase de roulage du véhicule V. On considère dans ce qui suit, à titre d'exemple non limitatif, que le véhicule V est de type automobile. Il s'agit par exemple d'une voiture. Mais 25 l'invention n'est pas limitée à ce type de véhicule. Elle concerne en effet tout véhicule ayant un groupe motopropulseur hybride destiné à fournir du couple, par exemple pour faire tourner des roues ou une hélice. Par conséquent, l'invention concerne notamment les véhicules terrestres (voitures, motocyclettes, véhicules utilitaires, cars (ou bus), camions, engins de voirie, 30 engins de chantier, engins de manutention, trains), les véhicules fluviaux ou maritimes, et les aéronefs. Il est rappelé que l'on entend ici par « groupe motopropulseur hybride » un GMP comprenant au moins un moteur thermique MT couplé à 3034736 5 une machine électrique ME et au moins une machine motrice MM non thermique. Par ailleurs, on entend ici par « moteur thermique » un moteur consommant du carburant ou des produits chimiques. Par conséquent, dans 5 le domaine aéronautique il pourra notamment s'agir d'un réacteur, d'un turboréacteur ou d'un moteur chimique, sous réserve que son démarrage soit effectué par un organe dédié, de préférence électrique. D'autre part, on entend ici par « machine motrice » une machine ou un moteur non thermique destiné à fournir du couple pour déplacer un 1 o véhicule, soit seule, soit en complément d'un moteur thermique. Par conséquent, il pourra par exemple s'agir d'un moteur électrique, d'une machine hydraulique, d'une machine pneumatique ou d'un volant d'inertie. On notera que cette machine motrice MM n'est pas couplée au moteur thermique MT. 15 On considère dans ce qui suit, à titre d'exemple non limitatif, que la machine motrice MM est de type électrique. Mais comme indiqué ci-avant l'invention n'est pas limitée à ce type de machine motrice. On a schématiquement représenté sur la figure 1 un véhicule V comprenant une chaîne de transmission à groupe motopropulseur (ou GMP) 20 hybride, un calculateur de supervision CS propre à superviser (ou gérer) le fonctionnement de la chaîne de transmission, un réseau d'alimentation électrique RA, et un dispositif de sécurisation DS selon l'invention. Le GMP hybride comprend notamment un moteur thermique MT, un arbre moteur AM, un embrayage EM, une boite de vitesses BV, une machine 25 électrique ME, au moins une machine motrice MM (ici un moteur électrique), un moyen de couplage/découplage MC pour la machine motrice MM, des premiers moyens de stockage d'énergie (ici électrique) MS1, un réseau d'alimentation électrique RA couplé, notamment, à des seconds moyens de stockage d'énergie électrique MS2. 30 La machine motrice MM est couplée aux premiers moyens de stockage d'énergie MS1 qui sont, par exemple, de type basse tension (par exemple d'environ 220 V). Comme illustré, ce couplage peut se faire via un onduleur ON de type DC/DC. 3034736 6 La chaîne de transmission comprend également un démarreur DM et, ici, des premier AT1 et second AT2 arbres de transmission, à titre d'exemple non limitatif. Par exemple, le premier arbre de transmission AT1 est chargé 5 d'entraîner en rotation les roues du train avant TV du véhicule V (de préférence via un différentiel avant DV), tandis que le second arbre de transmission AT2 est chargé d'entraîner en rotation les roues du train arrière TR du véhicule V (de préférence via un différentiel arrière DR). Mais l'inverse est également possible. 10 Le moteur thermique MT comprend un vilebrequin (non représenté) qui est solidarisé fixement à un arbre moteur AM afin d'entraîner ce dernier (AM) en rotation. La boîte de vitesses BV comprend au moins un arbre d'entrée (ou primaire) destiné à recevoir le couple produit par le moteur thermique MT via 15 l'embrayage EM, et un arbre de sortie destiné à recevoir ce couple via l'arbre d'entrée AE afin de le communiquer au premier arbre de transmission AT1 auquel il est couplé et qui est couplé indirectement aux roues (ici) avant du véhicule V via le différentiel avant DV. Par exemple, l'embrayage EM comprend un volant moteur solidarisé fixement à l'arbre moteur AM et un 20 disque d'embrayage solidarisé fixement à l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses BV. On notera que la boîte de vitesses BV peut être automatisée ou non. Par conséquent, il pourra par exemple s'agir d'une boîte automatique, d'une boîte de vitesses manuelle pilotée ou non, ou d'une boîte de vitesses à 25 double embrayage (ou DCT). La machine électrique ME est couplée au moteur thermique MT, par exemple via une courroie de façade. Il s'agit, par exemple, d'un alternodémarreur chargé de lancer le moteur thermique MT afin de lui permettre de démarrer, y compris en présence d'un système de contrôle d'arrêt et de 30 redémarrage automatique (ou « stop and start »), et de produire un couple destiné à être transmis au premier arbre de transmission AT1 via l'embrayage EM et la boîte de vitesses BV. Cette production de couple se fait grâce à l'énergie qui est stockée dans les premiers moyens de stockage MS1, ainsi 3034736 7 que grâce à l'énergie qui est fournie directement par la machine motrice MM, si celle-ci est pilotée en mode générateur, et sans solliciter l'énergie présente dans les premiers moyens de stockage MS1 (on parle alors de dérivation de puissance). 5 Le moyen de couplage/découplage MC est ici chargé de coupler/ découpler la machine motrice MM au/du second arbre de transmission AT2, sur ordre du calculateur de supervision CS, afin de communiquer le couple qu'il produit, grâce à l'énergie stockée dans les premiers moyens de stockage MS1, au second arbre de transmission AT2 qui est couplé indirectement aux 1 o roues (ici) arrière du véhicule V via le différentiel arrière DR. Ce moyen de couplage/découplage MC est par exemple un mécanisme à crabots ou bien un embrayage ou encore un convertisseur de couple hydraulique. Le démarreur DM est chargé de lancer le moteur thermique MT lorsque le conducteur effectue une demande d'activation au moyen d'une clé 15 ou d'un bouton (ou « push ») de démarrage. Ce démarreur DM est couplé aux seconds moyens de stockage MS2, de préférence via un convertisseur CV de type DC/DC. Ce dernier (CV) peut être également couplé, comme illustré non limitativement, à l'onduleur ON et aux premiers moyens de stockage d'énergie électrique MS1. Par exemple, les seconds moyens de stockage MS2 sont 20 agencés sous la forme d'une batterie de type très basse tension (par exemple 12 V, 24V ou 48V). Le réseau d'alimentation électrique (ou réseau de bord) RA est chargé d'alimenter en énergie électrique des équipements électriques et électroniques du véhicule V, et notamment ceux qui assurent des fonctions de 25 sécurité. A cet effet il est connecté aux seconds moyens de stockage MS2. Les fonctionnements du moteur thermique MT, de la première machine motrice MM, des moyens de couplage/découplage MC, de la machine électrique ME et du démarreur DM peuvent être contrôlés par le calculateur de supervision CS. Ce dernier (CS) est par exemple capable de 30 faire fonctionner le véhicule V dans au moins trois modes de roulage différents. Dans un premier mode dit « thermique » seul le moteur thermique MT est utilisé pour déplacer le véhicule V. Dans un deuxième mode dit « Zéro Emission Véhicule » (ou ZEV)) seule la machine motrice MM est utilisée pour 3034736 8 déplacer le véhicule V. Dans un troisième mode dit « hybride » la machine motrice MM est utilisée en complément du moteur thermique MT pour déplacer le véhicule V. Ce calculateur de supervision CS est également chargé de mettre en 5 oeuvre un mécanisme de mise en action simplifiée qui est destiné à faciliter la réactivation du GMP en cas de reconfiguration de ce dernier consécutive à un échec du redémarrage du moteur thermique MT pendant une phase de roulage du véhicule V. Ce mécanisme consiste à permettre au conducteur de réactiver le GMP alors que le véhicule V se déplace soit en appuyant sur un 1 o bouton (ou « push ») de démarrage sans appui sur la pédale de frein (et donc sans effectuer de demande d'activation), soit en plaçant une clé de démarrage dans une position intermédiaire stable et non pas dans sa position extrême instable dédiée aux demandes d'activation. Il est rappelé qu'une demande d'activation est destinée à enclencher 15 le démarreur DM pour lancer le moteur thermique MT. Comme indiqué plus haut, l'invention propose notamment de mettre en oeuvre, au sein du véhicule V, un procédé destiné à sécuriser la réactivation du GMP en cas de reconfiguration de ce dernier consécutive à un échec du redémarrage du moteur thermique MT pendant une phase de 20 roulage du véhicule V. Cette mise en oeuvre peut se faire au moyen d'un dispositif de sécurisation DS qui peut, comme illustré non limitativement sur la figure 1, être installé dans le calculateur de supervision CS. Mais cela n'est pas obligatoire. En effet, il pourrait être externe au calculateur de supervision CS, 25 tout en étant couplé à ce dernier (CS). Dans ce dernier cas, il peut être lui- même agencé sous la forme d'un calculateur dédié comprenant un éventuel programme dédié, par exemple. Par conséquent, un dispositif de sécurisation DS, selon l'invention, peut être réalisé sous la forme de modules logiciels (ou informatiques (ou encore « software »)), ou bien de circuits électroniques (ou 30 REVENDICATIONS1. Procédé de sécurisation de la réactivation d'un groupe motopropulseur d'un véhicule, comprenant un moteur thermique (MT) couplé à une machine électrique (ME) et un mécanisme de mise en action simplifiée destiné à faciliter la réactivation dudit groupe motopropulseur en cas de reconfiguration de ce dernier consécutive à un échec du redémarrage dudit moteur thermique (MT) pendant une phase de roulage dudit véhicule (V), la caractérisé en ce qu'il comprend une étape dans laquelle on inhibe ledit mécanisme et on déclenche un soutien d'un réseau d'alimentation électrique (RA) dudit véhicule (V) en cas de reconfiguration dudit groupe motopropulseur, consécutive à un échec du redémarrage dudit moteur thermique (MT) signalé au conducteur, et non suivie d'une immobilisation 15 dudit véhicule (V) par action de son conducteur, de manière à contraindre ce dernier à effectuer une demande d'activation dudit groupe motopropulseur. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans ladite étape on affiche sur un écran (EA) dudit véhicule (V) un message requérant l'appui sur une pédale de frein de ce dernier (V) et un placement d'une boîte 20 de vitesses (BV) dudit véhicule (V) dans un état neutre, lorsqu'un tel appui n'a pas été réalisé. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que dans ladite étape on soutien ledit réseau d'alimentation électrique (RA) en alimentant ce dernier (RA) avec de l'énergie électrique stockée dans des 25 moyens de stockage d'énergie (MS1) associés à une machine motrice (MM) dudit groupe motopropulseur. 4. Dispositif (DS) de sécurisation de la réactivation d'un groupe motopropulseur d'un véhicule, comprenant un moteur thermique (MT) couplé à une machine électrique (ME) et un mécanisme de mise en action simplifiée 30 destiné à faciliter la réactivation dudit groupe motopropulseur en cas de reconfiguration de ce dernier consécutive à un échec du redémarrage dudit moteur thermique (MT) pendant une phase de roulage dudit véhicule (V), caractérisé en ce qu'il est agencé pour déclencher une inhibition dudit 3034736 14 mécanisme et un soutien d'un réseau d'alimentation électrique (RA) dudit véhicule (V) en cas de reconfiguration dudit groupe motopropulseur, consécutive à un échec du redémarrage dudit moteur thermique (MT) signalé au conducteur, et non suivie d'une immobilisation dudit véhicule (V) par action 5 de son conducteur, de manière à contraindre ce dernier à effectuer une demande d'activation dudit groupe motopropulseur. 5. Calculateur (CS) pour contrôler le fonctionnement d'un groupe motopropulseur d'un véhicule (V), comprenant un moteur thermique (MT) couplé à une machine électrique (ME) et un mécanisme de mise en action la simplifiée destiné à faciliter la réactivation dudit groupe motopropulseur en cas de reconfiguration de ce dernier consécutive à un échec du redémarrage dudit moteur thermique (MT) pendant une phase de roulage dudit véhicule (V), caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de sécurisation (DS) selon la revendication 4. 15 6. Véhicule (V) comprenant un groupe motopropulseur comportant un moteur thermique (MT) couplé à une machine électrique (ME) et un mécanisme de mise en action simplifiée destiné à faciliter la réactivation dudit groupe motopropulseur en cas de reconfiguration de ce dernier consécutive à un échec du redémarrage dudit moteur thermique (MT) pendant une phase 20 de roulage, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un calculateur (CS) selon la revendication 5. 7. Véhicule selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il est de type automobile. 8. Véhicule selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que 25 ledit groupe motopropulseur comprend une machine motrice (MM) choisie dans un groupe comprenant un moteur électrique, une machine hydraulique, une machine pneumatique et un volant d'inertie.