Brevet FR3028049A1 — publié le 20160506

La présente invention concerne un procédé de diagnostic d'un organe de démarrage / arrêt d'un moteur de véhicule automobile. Plus particulièrement, il s'agit de déterminer si cet organe de démarrage / arrêt est en court circuit à la masse. De manière connue, les organes de démarrage / arrêt (usuellement appelés 5 bouton « start / stop » - pour démarrage et arrêt en langue anglaise) sont utilisés dans les véhicules automobiles pour transmettre à un calculateur de commande du moteur un ordre de mise en route ou d'arrêt de ce moteur. De tels organes sont notamment mis en oeuvre dans les véhicules équipés de système d'accès mains libres n'utilisant aucune clé mécanique. Ils équipent de manière 10 courante les véhicules intégrant une fonction d'arrêt du moteur lorsque le véhicule est immobile et de redémarrage automatique dés que le véhicule reprend son déplacement (suite par exemple à l'appui sur la pédale d'accélérateur ou sur la pédale d'embrayage). Ces fonctions dites « stop and go » (de l'anglais arrêt et redémarrage) sont bien connues en elles mêmes et ne seront pas détaillées ici. 15 Les systèmes de démarrage / arrêt 100 (voir figure 1) sont constitués par un dispositif 10 de démarrage/arrêt commandé par un dispositif de pilotage 11. Le dispositif 10 de démarrage / arrêt comporte de manière classique trois entrées sorties. A savoir : - une entrée d'alimentation 1, 20 - une sortie de commande 2 délivrant un signal de commande de la mise en route et de l'arrêt d'un moteur (non représenté), et - une sortie à la masse 3. Ce dispositif 10 de démarrage / arrêt comporte également un organe de démarrage / arrêt (interrupteur 4) à deux positions, relié par une piste conductrice 5 à la 25 sortie de commande 2. L'entrée d'alimentation 1 du dispositif 10 de démarrage / arrêt comporte également de manière connue une diode électroluminescente (Led 14) en série avec une résistance d'alimentation RA. Cette Led 14 a pour fonction de s'illuminer pour rendre visible l'organe de démarrage / arrêt 4. La figure 1 illustre également un schéma classique de dispositif de 30 pilotage 11 comportant un calculateur 12, un circuit de commande 13 relié à l'entrée d'alimentation 1 du dispositif de démarrage 10, un circuit de lecture 15 de l'état de l'organe de démarrage / arrêt et un retour à la masse 16. Lorsqu'un conducteur désire activer l'organe de démarrage / arrêt 4, il lui suffit de presser l'interrupteur 4 pour le faire basculer dans sa position fermée. Se faisant, l'entrée du circuit de lecture 15 détecte une valeur de signal sensiblement égale à zéro (ou très faible). Or si un court circuit à la masse (matérialisé par deux lignes brisées CC) se produit sur la piste conductrice 5 entre l'interrupteur 4 et la sortie 2, la valeur lue par le 5 circuit de lecture 15 est également sensiblement égale à zéro (ou très faible). Deux états distincts, à savoir une commande de démarrage / arrêt et un court circuit sur la piste conductrice 5, ont pour conséquence une même valeur (zéro) détectée par le circuit de lecture 15. Il n'est donc pas possible de dissocier ces deux états l'un de l'autre, ce qui constitue un risque important de mauvaise interprétation de la commande 10 effectuée par le conducteur. En effet, si un court circuit à la masse se produit sur la piste conductrice 5, il peut créer une commande de mise en marche du moteur (non voulue) ce qui constitue un risque de disfonctionnement critique pour l'utilisation du véhicule. En général, ce risque est écarté par le fait qu'il existe d'autres paramètres qui 15 permettent de vérifier qu'un ordre de mise en marche du moteur a été effectué. Par exemple, le système de contrôle du véhicule va vérifier que le frein ou la pédale d'embrayage a également été activé. Cependant il est apparu important de supprimer ce risque de mise en route du moteur sur présence d'un court circuit à la masse sur la piste conductrice 5 pour améliorer la sécurité du véhicule, sans faire appel à des manoeuvres 20 spécifiques réalisées par le conducteur (appui sur le frein ou la pédale d'embrayage). Le but de la présente invention est donc de pallier l'ensemble des inconvénients ci-dessus décrits et notamment de permettre de détecter (diagnostiquer) un court circuit à la masse de l'organe de commande de démarrage / arrêt du moteur. Un autre but de l'invention est de permettre ce diagnostic de manière peu onéreuse, et fiable. 25 A cet effet, la présente invention concerne un procédé de diagnostic d'un défaut à la masse d'un organe de démarrage! arrêt adapté pour commander le démarrage et l'arrêt d'un moteur de véhicule, le dit organe faisant partie d'un dispositif de démarrage! arrêt comportant en outre une sortie à la masse, le dit dispositif étant en outre associé à un dispositif de pilotage comportant un circuit de lecture de l'état de 30 l'organe de démarrage/ arrêt, le dit procédé de diagnostic étant caractérisé en ce qu'il consiste : - dans une phase préalable : à équiper le dispositif de pilotage d'une masse commutable entre deux positions et à relier la sortie à la masse du dispositif de démarrage/ arrêt à 35 cette masse commutable, - pendant le fonctionnement du véhicule, lors d'une commande de démarrage / arrêt : à lire une première valeur du signal présent en entrée du circuit de lecture puis, à commuter temporairement la masse commutable d'une première position de liaison à une masse du véhicule à une seconde position de liaison à une résistance de masse, - à lire une seconde valeur du signal reçu par le circuit de lecture pendant la commutation de la masse vers la résistance et, à comparer les premières et secondes valeurs, et - si les premières et secondes valeurs lues sont sensiblement égales, à diagnostiquer un défaut de court circuit à la masse, - si les premières et secondes valeurs lues sont sensiblement différentes, à diagnostiquer une absence de défaut de court circuit à la masse de l'organe de démarrage / arrêt. Ainsi, l'invention consiste à utiliser une masse commutable au niveau du dispositif de pilotage. Selon l'invention, la masse du dispositif de démarrage/arrêt est reliée à cette masse commutable. Lors d'une commande de démarrage / arrêt du véhicule (qu'elle soit réelle ou due à un court circuit à la masse), le dispositif de pilotage fait basculer temporairement cette masse commutable vers une position de liaison à une résistance Rm. De ce fait, lorsque le circuit de lecture lit la valeur à son entrée, il est possible de distinguer le court circuit à la masse de l'organe de démarrage / arrêt, d'une commande de démarrage / arrêt. En effet, en absence de court circuit, la valeur lue lorsque la masse commutable est dans la position de liaison à la résistance Rm est différente de la valeur lue lorsque la masse commutable est simplement reliée à la masse du véhicule. La commutation de la masse entre deux positions, l'une reliée à la masse du véhicule et l'autre reliée à une résistance Rm, permet donc de différencier à coup sûr un court circuit à la masse de l'organe de démarrage / arrêt et un ordre de commande de 30 démarrage / arrêt du moteur du véhicule. Avantageusement, les valeurs lues par le circuit de lecture sont des valeurs de tension. La présente invention concerne également un système de démarrage / arrêt d'un moteur de véhicule comportant : - un dispositif de démarrage / arrêt muni d'un organe de démarrage / arrêt du moteur du véhicule et d'une sortie à la masse, et - un circuit de pilotage muni : - d'un circuit de lecture de l'état de l'organe de démarrage/ arrêt le dit système étant caractérisé en ce que le dispositif de pilotage comporte en outre : - une masse commutable comportant un interrupteur de masse relié d'une part à la sortie de masse du dispositif de démarrage /arrêt et d'autre part à une masse du véhicule, le dit interrupteur de masse étant adapté pour basculer entre une position de liaison à la masse du véhicule et une position de liaison à une résistance de masse. Avantageusement, la masse commutable est constituée par un organe de commutation monté en parallèle avec la résistance Rm. Avantageusement encore, l'organe de commutation est piloté par un calculateur du dispositif de pilotage. L'organe de commutation est de préférence un 15 transistor électronique protégé. De préférence, un pont diviseur de tension est créé par la résistance Rm et une résistance Ri_ mise en place dans le circuit de lecture et reliée par ailleurs à la batterie du véhicule. D'autres buts, avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront de la 20 description détaillée qui suit, à titre d'exemple non limitatif, en regard aux dessins annexés, dans lesquels : la figure 1 déjà décrite, représente de manière schématique un système de démarrage! arrêt selon l'art antérieur, la figure 2 est une vue schématique représentant un système de 25 démarrage! arrêt selon l'invention, et la figure 3 est un logigramme illustrant le procédé de diagnostic selon l'invention. Comme cela est illustré à la figure 2, le système 100 de démarrage / arrêt selon l'invention comporte : 30 - un dispositif de démarrage / arrêt 10 comportant : une entrée d'alimentation 1, reliée à une diode électroluminescente (Led) 14 en série avec une résistance d'alimentation RA une sortie de commande 2, reliée par une piste conductrice 5 à un organe de démarrage / arrêt 4 du moteur d'un véhicule lui même alimenté par la 35 résistance d'alimentation RA. Cet organe de démarrage / arrêt 4 se présente de préférence sous la forme d'un bouton interrupteur présentant deux positions. et une sortie 3 à la masse. - un circuit de pilotage 11 muni : d'un circuit de commande 13 relié à l'entrée d'alimentation 1 du dispositif 10, d'un circuit de lecture 15 relié à la sortie 2 de commande du dispositif 10, d'une masse commutable 20 reliée à la sortie à la masse du dispositif 10, et d'un calculateur 12 pilotant le circuit de commande 13 par une sortie de commande 121 et la masse commutable par une sortie de commande 123. Le calculateur 12 lit par son entrée de lecture 122 la valeur du signal (de préférence la tension) en provenance de la sortie de commande 2 du dispositif 10. Le circuit de commande 13 du dispositif de pilotage 11 est constitué par un interrupteur de commande li relié d'une part à la batterie Vbat du véhicule et d'autre part à l'entrée d'alimentation 1 du dispositif de démarrage/ arrêt 10. Cet interrupteur li est d'autre part commandé par la sortie de commande 121 du calculateur 12. Un tel circuit de pilotage est appelé circuit de pilotage « high side » (de l'anglais « coté haut ») car l'interrupteur li est placé entre la batterie et la charge à commander. Le circuit de lecture 15 comporte une résistance de lecture Ri_ alimentée par la batterie Vbat du véhicule et reliée à une piste conductrice 6 reliant la sortie de commande 2 du dispositif 10 et l'entrée de lecture 122 du calculateur 12. Les circuits de commande et de lecture sont de type connu et ne seront pas détaillés ici. La masse commutable 20 selon l'invention, est constituée par une résistance de masse Rm en parallèle avec un interrupteur de masse 21, l'ensemble étant relié d'une part à la sortie de masse 3 du dispositif 10 et à une masse du véhicule 16. L'interrupteur de masse 21 est, quant à lui, commandé par la sortie de commande 123 du calculateur 12. Le calculateur 12 peut ainsi commander la fermeture de l'interrupteur de masse 21, de sorte que la sortie de masse 3 du dispositif 10 soit reliée à la masse 16 du véhicule ou ouvrir l'interrupteur 21 pour relier la sortie de masse 3 du dispositif 10 à la résistance de masse Rm. L'interrupteur de masse 21 (organe de commutation) est par exemple un transistor électronique protégé. Un éventuel court circuit à la masse CC est représenté par deux lignes brisées à la figure 2. Le fonctionnement du système de démarrage / arrêt 100 est explicité ci-après en regard de la figure 3. Avant toute mise en oeuvre du procédé de diagnostic selon l'invention, l'interrupteur 4 est en position ouverte, l'interrupteur li est en position fermée et l'interrupteur de masse 21 est en position fermée. Dans une étape 200 le passage de l'interrupteur 4 en position fermée est détecté. Cette détection est effectuée par le circuit de lecture 15 associé au calculateur 12, qui lit/mesure (étape 210) une première valeur de tension proche de zéro sur l'entrée de lecture 122 du calculateur 12. Il est à noter que la détection d'une valeur de tension proche de zéro sur 15 l'entrée de lecture 122 du calculateur, peut être due soit à une pression du conducteur sur l'interrupteur 4 pour indiquer une intention de démarrage / arrêt du véhicule, soit à un court circuit CC à la masse apparu sur la piste conductrice 5. Il est également à noter que la valeur de tension lue/mesurée par l'entrée de lecture 122 est en fait en général comprise entre 0 et 2 volts (car il s'agit d'une valeur 20 bruitée). Dans la suite de la description on parlera de valeur sensiblement égale à zéro volt. Dés que le calculateur 12 a lu/mesuré une première valeur de l'entrée de lecture 122 sensiblement égale à zéro, il commute l'interrupteur de masse 21 dans une position ouverte (étape 220). Cette commutation est temporaire (de l'ordre de 100ps à 25 quelques dizaines de ms). Pendant cette commutation de l'interrupteur de masse 21 dans sa position ouverte, l'entrée de lecture 122 du calculateur lit/mesure une seconde valeur de tension (étape 230). Dans une étape 240, le calculateur 12 compare la première valeur lue/ 30 mesurée et la seconde valeur lue/mesurée. Si les deux valeurs mesurées sont sensiblement différentes alors l'interrupteur 4 a bien envoyé un ordre de démarrage / arrêt et il n'y a pas de court circuit à la masse sur la piste conductrice 5. Dans ce cas l'interrupteur de masse 21 est commuté dans sa position de fermeture (étape 250) et le système de démarrage/ arrêt est 35 en attente d'un prochain ordre du conducteur. Si (étape 260) les deux valeurs mesurées sont sensiblement égales (à la valeur du bruit près) alors un message d'alerte est envoyé par le calculateur pour indiquer qu'un court circuit à la masse est présent sur la piste conductrice 5. L'alerte émise peut par exemple indiquée que le dispositif de démarrage! arrêt est défectueux ou bien préciser le défaut exact détecté afin qu'une personne compétente puisse remédier à ce défaut. Une fois le message d'alerte émis, l'interrupteur de masse 21 est commuté dans sa position fermée (étape 250) et le système de démarrage/ arrêt est en attente d'un prochain ordre du conducteur. On notera que le procédé de diagnostic d'un défaut à la masse d'un organe de démarrage / arrêt selon l'invention consiste : - dans une phase préalable : à équiper le dispositif de pilotage (11) d'une masse commutable (20) entre deux positions et à relier la sortie à la masse (3) du dispositif (10) de démarrage/ arrêt à cette masse commutable (20), - pendant le fonctionnement du véhicule, lors d'une commande de démarrage! arrêt : à lire (étape 210) une première valeur du signal présent en entrée du circuit de lecture (15) puis, à commuter temporairement (étape 220) la masse commutable (20) d'une première position de liaison à une masse (16) du véhicule à une seconde position de liaison à une résistance de masse (Rm), à lire une seconde valeur (étape 230) du signal reçu par le circuit de lecture (15) pendant la commutation de la masse vers la résistance (Rm) et, à comparer les premières et secondes valeurs (étape 240), et - si les premières et secondes valeurs lues sont sensiblement différentes, à diagnostiquer une absence de court circuit à la masse, - si les premières et secondes valeurs lues sont sensiblement égales, à diagnostiquer (étape 260) un défaut de court circuit à la masse de l'organe de démarrage! arrêt (4). Les premières et secondes valeurs lues sont des valeurs de tension (dans l'exemple décrit). L'interrupteur de masse 21 (organe de commutation inclus dans la masse commutable 20) est par exemple un transistor électronique protégé. Il est à noter que le temps d'ouverture de l'interrupteur de masse 21 est très court, d'une part parce que la mesure de la valeur de tension par l'entrée 122 du calculateur prend très peu de temps, mais en outre parce que lors de cette ouverture l'intensité du courant d'alimentation de la diode électroluminescente (led) 14 se trouve diminuée. De ce fait, la luminosité de la led 14 est légèrement diminuée également. Pour ne pas perturber le conducteur, il est donc important que le temps d'ouverture de l'interrupteur de masse 21 soit court de sorte que la variation de l'intensité lumineuse ne soit pas perçue par le conducteur. En fait le conducteur ne peut percevoir cette diminution de l'intensité lumineuse de la led car elle n'existe qu'au moment même où il presse l'interrupteur 4. Cette led est en général allumée dés que le conducteur entre dans le véhicule et a pour fonction d'indiquer au conducteur où se trouve l'interrupteur 4 de démarrage / arrêt du moteur (ce qui peut être très utile, notamment de nuit). En variante (non représentée) une seconde diode électroluminescente peut être ajoutée pour une fonction de rétro éclairage du bouton par exemple. Il est à noter qu'en général les valeurs des résistances d'alimentation et de masse (respectivement RA et Rm) sont de l'ordre dl ka. La tension de la batterie Vbat est de l'ordre de 14 V. Les résistances de lecture Ri_ (de l'ordre de 3kCI) et de masse Rm constituent un pont diviseur de tension, de ce fait les valeurs lues / mesurées par l'entrée de lecture 122 sont les suivantes : - Sans appui sur l'interrupteur 4, la valeur lue est Vbat, - Si appui sur l'interrupteur 4 et aucun court circuit et interrupteur de masse 21 ouvert, la valeur lue est supérieure à Vbat / 2 (due au pont diviseur de tension). La valeur lue, dans ce cas, est en effet égale à: Vbat*Rm RL RL+Rm 1LED Rm Avec 'LED le courant circulant dans la diode électroluminescente 14. - S'il y a un circuit ouvert, la valeur lue est Vbat, - S'il y a un court circuit à la masse (cas diagnostiqué selon l'invention), la valeur lue est sensiblement égale à 0 V (au défaut de décalage de la masse et de bruitage près), - S'il y a un court circuit à la batterie, la valeur lue est Vbat. Les deux cas critiques que l'on voulait différencier sont le cas du court circuit à la masse et le cas d'appui sur l'interrupteur 4. Comme indiqué plus haut les valeurs lues 30 dans ces deux cas sont très différentes (de l'ordre de Vbat / 2 et 0), ce qui permet de les dissocier sans problème. Le procédé selon l'invention est simple à mettre en oeuvre et peu onéreux (ajout d'une résistance Rm et d'un interrupteur 21, qui peuvent d'ailleurs être déjà présents dans le calculateur 12). Le diagnostic de court circuit ainsi réalisé est fiable et rapide ce qui supprime tout risque de fausse détection de mise en marche ou d'arrêt du moteur du véhicule. On notera en outre que l'invention est applicable à un système de démarrage / arrêt dont l'interrupteur 4 est activé par la tension batterie (et non par la masse comme dans l'exemple décrit) et dont la diode électroluminescente 14 est pilotée par un circuit de pilotage de type « low side » (« coté bas » en anglais), c'est-à-dire dans lequel l'interrupteur li serait situé entre la charge et la masse. Bien entendu les valeurs indiquées pour les résistances et pour les tensions lues à l'entrée 122 du calculateur 12 ne sont données qu'a titre indicatif et peuvent varier /0 sans sortir du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS1. Procédé de diagnostic d'un défaut à la masse d'un organe de démarrage! arrêt (4) adapté pour commander le démarrage et l'arrêt d'un moteur de véhicule, le dit organe faisant partie d'un dispositif (10) de démarrage / arrêt comportant en outre une sortie (3) à la masse, le dit dispositif (10) étant en outre associé à un dispositif de pilotage (11) comportant un circuit de lecture (15) de l'état de l'organe de démarrage/ arrêt, le dit procédé de diagnostic étant caractérisé en ce qu'il consiste : - dans une phase préalable : à équiper le dispositif de pilotage (11) d'une masse commutable (20) entre deux positions et à relier la sortie à la masse (3) du dispositif (10) de démarrage/ arrêt à cette masse commutable (20), - pendant le fonctionnement du véhicule, lors d'une commande de démarrage! arrêt : à lire (étape 210) une première valeur du signal présent en entrée du circuit de lecture (15) puis, à commuter temporairement (étape 220) la masse commutable (20) d'une première position de liaison à une masse (16) du véhicule à une seconde position de liaison à une résistance de masse (Rm), à lire une seconde valeur (étape 230) du signal reçu par le circuit de lecture (15) pendant la commutation de la masse vers la résistance (Rm) et, à comparer les premières et secondes valeurs (étape 240), et - si les premières et secondes valeurs lues sont sensiblement différentes, à diagnostiquer une absence de court circuit à la masse, - si les premières et secondes valeurs lues sont sensiblement égales, à diagnostiquer (étape 260) un défaut de court circuit à la masse de l'organe de démarrage! arrêt (4). 2. Procédé de diagnostic selon la revendication 1 caractérisé en ce que les premières et secondes valeurs lues sont des valeurs de tension. 3. Système de démarrage / arrêt (100) d'un moteur de véhicule comportant : - un dispositif (10) de démarrage! arrêt muni d'un organe de démarrage! arrêt (4) du moteur du véhicule et d'une sortie à la masse (3), et - un circuit de pilotage (11) muni : - d'un circuit de lecture (15) de l'état de l'organe de démarrage/ arrêt (4)le dit système étant caractérisé en ce que le dispositif de pilotage (11) comporte en outre : une masse commutable (20) comportant un interrupteur de masse (21) relié d'une part à la sortie de masse (3) du dispositif de démarrage /arrêt (10) et d'autre part à une masse (16) du véhicule, le dit interrupteur de masse (21) étant adapté pour basculer entre une position de liaison à la masse (16) du véhicule et une position de liaison à une résistance de masse (Rm). 4. Système de démarrage / arrêt (100) selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'interrupteur de masse (21) est monté en parallèle avec la résistance de masse 10 (Rm). 5. Système de démarrage / arrêt (100) selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'interrupteur de masse (21) est piloté par un calculateur (12) du dispositif de pilotage (11). 6. Système de démarrage / arrêt (100) selon la revendication 4 ou 5, caractérisé 15 en ce que l'interrupteur de masse (21) est un transistor électronique protégé. 7. Système de démarrage / arrêt (100) selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce qu'un pont diviseur de tension est créé par la résistance de masse Rm et une résistance de lecture Ri_ du circuit de lecture (15).