Brevet FR3084311A1 — publié le 20200131

Description Titre de l'invention : Procédé d'équilibrage d'une installation de mesure équipant un véhicule automobile DOMAINE DE L'INVENTION [0001] L'invention s'applique à un procédé d'équilibrage d'une installation de mesure dans un véhicule automobile selon lequel au moins un capteur saisit au moins une grandeur de mesure de l'accumulateur d'énergie, et on réalise au moins une distribution de charge, alimentée en énergie à partir de l'accumulateur d'énergie pour alimenter en énergie plusieurs utilisateurs. La distribution de charge comprend au moins une installation de mesure pour mesurer au moins une grandeur de mesure de la distribution de charge. ETAT DE LA TECHNIQUE [0002] Le document EP 1271170 B1 décrit un procédé et un dispositif de détection de l'état d'une batterie. On récupère des informations concernant l'état de la batterie à l'aide d'un premier système de détection de l'état de batterie selon lequel, en cas de fonctionnement défectueux ou de la défaillance du premier système de détection de l'état de batterie, on obtient les informations concernant l'état de la batterie à l'aide d'un second système de détection d'état de batterie, le premier système de détection de l'état de batterie fournissant des informations concernant l'état de la batterie en utilisant une mesure de courant et une mesure de température. [0003] Le réseau de bord (ou réseau embarqué) d'un véhicule a pour fonction d'alimenter en énergie les utilisateurs/consommateurs électriques. Si l'alimentation en énergie est défaillant à cause d'un défaut ou du vieillissement du réseau de bord ou d'un composant du réseau de bord dans les véhicules actuels, des fonctions importantes telles que le servo guidage et le freinage sont neutralisés. Comme la possibilité de diriger le véhicule n'est pas en elle-même défaillante mais seulement difficile à manoeuvrer, la défaillance du réseau embarqué dans les véhicules actuels de série est acceptable sur un plan général car le conducteur dispose d'un plan de secours. Pour augmenter la disponibilité, on a déjà proposé des structures de réseau de bord à deux canaux comme cela est. décrit par exemple dans le document WO 2015/135729 Al. Ces structures sont utilisées pour alimenter des systèmes de conduite totalement automatiques ou avec un automatisme poussé et qui accepte les défauts. [0004] BUT DE L'INVENTION [0005] La présente invention a pour but de simplifier les conditions auxquelles doit répondre le système global. [0006] EXPOSE ET AVANTAGES DE L'INVENTION 2 [0007] A cet effet, l'invention a pour objet un procédé du type défini ci-dessus caractérisé en ce qu'en fonction de la grandeur de mesure fournie par le capteur, on influence l'installation de mesure de la distribution de charge. [0008] Le procédé selon l'invention a l'avantage, vis-à-vis de l'état de la technique de simplifier encore plus les exigences très poussées concernant le système global, grâce, comme cela est déjà indiqué, à ce qu'en fonction d'une grandeur de mesure fournie par le capteur et concernant l'accumulateur d'énergie, l'installation de mesure influence la distribution de charge. [0009] De façon particulièrement préférentielle, l'installation de mesure est calibrée en fonction de la grandeur de mesure fournie par le capteur. En général on utilise un capteur à une grande précision de mesure, en particulier pour les réseaux de bord d'énergie concernant la sécurité comme par exemple pour la conduite autonome ; ce capteur peut être alors utilisé pour le calibrage et aussi pour la distribution de charge. On peut ainsi éviter d'éventuelles installations de mesure très précises et redondantes. Cela réduit le coût de fabrication et permet d'utiliser des composants plus avantageux pour l'installation de mesure. De plus cela limite, voire supprime le calibrage usuel, généralement long et coûteux, de la distribution de charge ou de son installation de mesure à la fin de la ligne de fabrication. En outre avec la possibilité de diagnostic supplémentaire on peut déterminer l'état de la ligne de liaison (vieillissement, défaut, résistance de passage etc.). [0010] Selon un développement avantageux, on transmet la grandeur de mesure saisie par le capteur à la distribution de charge. La distribution de charge contient de toute façon des moyens d'exploitations qui, par exemple, protègent les utilisateurs raccordés, contre des charges excessives, par l'exploitation correspondante. Cela permet déjà dans la distribution de charge, de faire une comparaison particulièrement préférentielle entre la grandeur de mesure fournie par le capteur et la grandeur de mesure de l'installation de mesure, en procédant de façon continue pour déterminer si et sous quelle forme il faut effectuer un calibrage de l'installation de mesure de la distribution de charge. Cela évite des moyens d'exploitations supplémentaires. [0011] De façon particulièrement préférentielle, le calibrage se fait en cas d'écart significatif entre la grandeur de mesure fournie par le capteur et la grandeur de mesure fournie par l'installation de mesure ce qui évite d'inutiles opérations de calibrage. [0012] Selon un développement avantageux, en fonction de la grandeur de mesure fournie par l'installation de mesure, on commande au moins un moyen de commutation notamment pour protéger l'utilisateur. La fonction de calibrage correspondante peut être intégrée d'une façon très avantageuse dans la distribution de charge électronique comportant une fonction de sécurité. Cela simplifie la réalisation. [0013] Selon un développement avantageux, en fonction de la grandeur de mesure fournie 3 par le capteur et/ou la grandeur de mesure fournie par l'installation de mesure on détermine une grandeur caractéristique de la partie de réseau de bord, en particulier de la ligne entre l'accumulateur d'énergie et la distribution de charge. En particulier on détermine la résistance de passage, un défaut tel que la coupure ou le vieillissement. La liaison de transmission de données qui existe de toute façon entre le capteur et la distribution de charge peut s'utiliser pour étendre d'une manière particulièrement simple, l'analyse fonctionnelle du réseau de bord (ou réseau embarqué). [0014] Selon un développement avantageux, la distribution de charge alimente les uti- lisateurs relevant de la sécurité, en particulier les utilisateurs à fonction redondante notamment pour les utilisateurs nécessaires à la conduite autonome, comme par exemple la direction, le freinage, la planification d'une trajectoire etc., précisément dans les systèmes d'alimentations concernées par la sécurité de façon à améliorer encore plus la disponibilité et la précision de l'installation et cela au prix d'un faible coût supplémentaire. Brève description des dessins [0015] La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide de : [0016] [fig.1] qui est un schéma par blocs de l'équilibrage de l'installation de mesure. [0017] MODE DE REALISATION DE L'INVENTION [0018] A titre d'exemple dans le mode de réalisation, l'accumulateur d'énergie peut être une batterie ou un accumulateur. En variante, on peut également utiliser d'autres accumulateurs d'énergie permettant de réaliser cette fonction comme par exemple des accumulateurs inductifs ou capacitifs, des piles à combustible, des condensateurs ou des composants analogues. [0019] Un capteur 34 notamment un capteur de batterie saisit la tension Ubatt aux bornes de l'accumulateur d'énergie 32 et/ou l'intensité du courant lbatt fournie par l'accumulateur d'énergie 32. Les grandeurs mesurées (Ubatt, lbatt) sont transmises à une distribution de charge 52 par une liaison de transmission de données 27. Lc capteur 34, notamment le capteur de batterie se caractérise par une très grande précision de mesure et aussi par des capacités fonctionnelles importantes. Lc capteur 34 est représenté à titre d'exemple dans le mode de réalisation pour assurer également la protection notamment la partie du réseau de bord concerné par la sécurité, par exemple une partie 28 du réseau de bord pour l'alimentation en énergie. Cela permet de réduire des applications constructives et coûteuses. [0020] La distribution de charge 52 ou la distribution de courant sert à la commande et/ou à la protection de différents utilisateurs 36. La distribution de charge 52 est faite à partir de l'accumulateur d'énergie 32. La distribution de charge 52 saisit également les grandeurs de charge de l'utilisateur 36 qui sont disponibles comme par exemple le courant de charge Ilv ou la tension Ulv. Les grandeurs de charge caractéristiques correspondantes des utilisateurs 36 reliés à la distribution de charge 52 sont disponibles dans la distribution de charge 52 par des installations de mesure 30 car la distribution de charge 52 garantit habituellement la sécurité des utilisateurs 36 en fonction des états de charge, pour par exemple protéger les utilisateurs contre les surintensités. Ainsi le distributeur de charge 52 comporte des moyens de commutations 33 notamment des semi-conducteurs électroniques de commutation qui s'ouvrent en cas de surcharge. De plus la distribution de charge 52 comporte un moyen d'exploitation 29. La grandeur de mesure Ubatt, Watt fournie par le capteur 34 et la grandeur de mesure fournie par l'installation de mesure 30 sont appliquées au moyen d'exploitation 29. Le moyen d'exploitation 29 comporte par exemple un comparateur qui compare la grandeur de mesure Ibatt fournie par le capteur 34 et la grandeur de mesure 11v fournie par l'installation de mesure 30. En fonction de la comparaison, le moyen d'exploitation 29 agit sur l'installation de mesure 30, par exemple dans le cadre d'une opération de calibrage. Cela permet par exemple d'utiliser la valeur de mesure du capteur 34 comme valeur de référence pour la valeur de mesure de l'installation de mesure 30. Le cas échéant on a une compensation de température en utilisant la température dans le distributeur de charge 52. Ce calibrage peut également se faire de manière continue. [0021] Dans le cas d'une alimentation redondante d'utilisateur 36 de fonction redondante concernant la sécurité, on prévoit dans le véhicule par exemple au moins deux telles parties de réseau embarqué 28. Ainsi dans l'autre partie de réseau embarqué, on aura un autre accumulateur d'énergie 32 avec un autre capteur 34 pour saisir les grandeurs caractéristiques de cet autre accumulateur d'énergie 32. [0022] L'accumulateur d'énergie 32 alimente exclusivement une partie de réseau embarqué 28 relevant de la sécurité. Les valeurs de mesure, c'est-à-dire les valeurs de mesure d'intensité et de tension Watt, Ubatt du capteur 34 sont transmises à la distribution de charge 52 par des liaisons de transmission de données 27 ou des chemins de communications (par exemple par les habituels systèmes de Bus tels que CAN, LIN, Ethernet etc.). Le capteur 34 peut en outre saisir d'autres grandeurs caractéristiques de l'accumulateur d'énergie 32 telles que par exemple sa température. [0023] Les valeurs de mesure du capteur 34 sont comparées aux valeurs de mesure fournies par l'installation de mesure 30 de la distribution de charge 52. La distribution de charge 52 comporte des moyens d'exploitations 29 ou moyens de comparaison correspondants. Comme le capteur 34 fournit habituellement les valeurs de mesure les plus précises Ubatt et Ibatt, à tout moment pendant le fonctionnement, on peut calibrer l'installation de mesure interne 30 de la distribution de charge 52 par exemple la mesure interne de courant (intensité) avec les valeurs de mesure fournies par le capteur 34. On peut ainsi compenser les tolérances et la dépendance du chemin de mesure en fonction de la température. En comparant les valeurs de mesure de tension interne fournies par l'installation de mesure 30, aux valeurs de tension du capteur 34 on peut en outre diagnostiquer la ligne de liaison et sa résistance de passage Rbl . [0024] On peut utiliser des composants les plus avantageux pour l'installation de mesure 30. De plus on limite ou on supprime même le calibrage par ailleurs habituel de la distribution de charge 52 ou de son installation de mesure 30 par exemple à la sortie de la ligne de fabrication qui demande du temps et qui est coûteux. En outre la possibilité de diagnostic supplémentaire de la ligne de liaison permet de déterminer son état (vieillissement, défaut, résistance de passage). [0025] Le procédé décrit ci-dessus convient notamment pour augmenter la sécurité du système global et en particulier la conduite autonome qui exige le respect de conditions de sécurité particulièrement strictes. Mais l'application n'est pas limitée à un tel cas. [0026] NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX [0027] 27 Liaison de transmission de donnée [0028] 28 Partie de réseau de bord/partie de réseau embarqué [0029] 29 Moyen d'exploitation [0030] 30 Installation de mesure [0031] 32 Accumulateur d'énergie [0032] 34 Capteur [0033] 36 Utilisateur/consommateur [0034] 52 Distribution de charge [0035] Ubatt Tension de la batterie [0036] Ibatt Intensité de la batterie [0037] 11v Intensité de charge [0038] Ulv Tension de charge 6