Brevet FR3124003A1 — publié le 20221216

Procédé d’étude de l’état d’un équipement (2), le procédé comprenant les étapes suivantes : - récupérer des informations relatives à l’évolution d’au moins un paramètre lors de l’utilisation d’un premier équipement (2), - enregistrer ces informations dans un serveur (8), et - appliquer à un deuxième équipement (10) des consignes sur la base des informations ainsi enregistrées, notamment de manière à ce que le comportement du deuxième équipement (10) reproduise celui du premier équipement (2). Figure d’abrégé: Fig 1 Procédé d’étude de l’état d’un équipement, notamment d’un équipement d’un groupe motopropulseur de véhicule La présente invention concerne un procédé d’étude de l’état d’un équipement, notamment d’un équipement d’un groupe motopropulseur de véhicule tel qu’une machine électrique de propulsion, un actionneur, un double embrayage ou un simple embrayage ou encore un convertisseur de tension. Il est connu, pour réaliser une maintenance prédictive d’un équipement, de récupérer un ou plusieurs paramètres de fonctionnement de cet équipement et de les faire analyser par une intelligence extérieure. On peut ainsi déterminer si une réparation ou un changement de cet équipement est souhaitable pour éviter que celui-ci ne se détériore. Les demandes FR 2 605 170 et FR 2 676 556 divulguent de tels procédés de maintenance prédictive. Les procédés de maintenance prédictive connus ne permettent pas de reproduire de façon assez précise le comportement de l’équipement dont on souhaite effectuer la maintenance prédictive. Il existe un besoin pour remédier à cet inconvénient. L’invention a pour objet, selon l’un de ses aspects, de répondre à ce besoin et elle y parvient à l’aide d’un procédé d’étude de l’état d’un équipement, le procédé comprenant les étapes suivantes : - récupérer des informations relatives à l’évolution d’au moins un paramètre lors de l’utilisation d’un premier équipement, - enregistrer ces informations dans un serveur, et - appliquer à un deuxième équipement des consignes sur la base des informations ainsi enregistrées, notamment de manière à ce que le comportement du deuxième équipement reproduise celui du premier équipement. L’invention peut ainsi permettre que le comportement du deuxième équipement soit une image du comportement du premier équipement. Le premier équipement est par exemple en possession de l’utilisateur tandis que le deuxième équipement se trouve dans les locaux du fabricant du premier équipement. Ainsi, ce fabricant peut reproduire dans ses locaux ou ailleurs le comportement du premier équipement via le deuxième équipement. Le procédé peut comprendre l’étape selon laquelle on déduit de l’état du deuxième équipement l’état dans lequel se trouve le premier équipement. Cette déduction se fait de préférence via un traitement informatique mais peut dans certains cas se faire via inspection visuelle par un utilisateur. Selon un aspect de l’invention, c’est donc le deuxième équipement que l’on étudie et non le premier équipement, et les conclusions tirées de l’étude du deuxième équipement sont considérées comme étant valides pour le premier équipement également. Le procédé peut ainsi permettre de faire de la maintenance prédictive, puisque l’état d’usure du deuxième équipement permet : de déduire l’état d’usure du premier équipement, et d’estimer les risques de dégradation à venir du premier équipement. Le procédé peut en variante permettre, en cas de panne ou de dégradation du premier équipement, de bénéficier pour le fabricant de la présence du deuxième équipement dont le comportement reproduit celui du premier équipement. On évite ainsi d’avoir à renvoyer le premier équipement chez le fabricant, ce qui peut permettre de gagner du temps et de réduire les efforts nécessaires pour identifier les causes de cette panne ou de cette dégradation. En variante, l’application au deuxième équipement de consignes générées sur la base des informations enregistrées depuis le premier équipement ne vise pas à déduire l’état du premier équipement mais à étudier le comportement du deuxième équipement lorsqu’il est soumis aux mêmes contraintes que le premier équipement. On peut ainsi bénéficier du comportement du premier équipement pour développer ou valider le deuxième équipement. Dans tout ce qui précède, la récupération des informations relatives à l’évolution du paramètre lors de l’utilisation du véhicule peut s’effectuer via un réseau de communication non filaire, par exemple via un réseau 3G, 4G ou 5G. Lorsque l’équipement est intégré à un véhicule, cette récupération d’informations peut s’effectuer lors du roulage du véhicule, ou en partie lors du roulage du véhicule. Le véhicule dispose par exemple d’un module d’interface de communication procédant à l’envoi de ces informations sur le réseau de communication. Dans tout ce qui précède, le serveur peut être un serveur unique, par exemple localisé chez le fabricant du premier équipement, ou mettre en œuvre plusieurs serveurs répartis. La récupération des données et leur enregistrement peut se faire via une informatique dématérialisée (« cloud computing » en anglais). Le deuxième équipement peut être un modèle virtuel du premier équipement. Le deuxième équipement est ainsi un modèle réalisé via un système informatique du premier équipement et les consignes sont saisies dans ce système informatique de manière à reproduire le comportement du premier équipement. Ce système informatique utilise par exemple Matlab®, Octave® ou Mathematica®. En variante, le deuxième équipement est un modèle physique du premier équipement. Ce modèle correspond par exemple à un objet physique (« hardware » en anglais) fonctionnant selon les mêmes principes que le premier équipement. Le deuxième équipement correspond par exemple à un prototype utilisé lors du développement du premier équipement. En variante encore, le deuxième équipement est une copie du premier équipement. Le premier et le deuxième équipement sont par exemple deux pièces ne différant que par leur numéro de série. Dans ce dernier cas, le procédé peut permettre d’avoir une quasi identité entre l’état du deuxième équipement et celui du premier équipement. Lorsque le deuxième équipement est un modèle physique du premier équipement ou une copie de ce premier équipement, le deuxième équipement peut être disposé sur un banc d’essai, de manière à pouvoir reproduire au mieux les conditions d’utilisation du premier équipement. Le paramètre lié à l’utilisation du premier équipement peut être l’un au moins parmi : un courant d’alimentation de l’équipement, une tension d’alimentation de l’équipement, une vitesse de rotation de l’équipement ou un couple moteur exercé par l’équipement ou tout autre paramètre. Il peut s’agir du nombre d’ouvertures ou de fermetures lorsque le premier équipement est une vanne, notamment pour groupe motopropulseur de véhicule. Tout ou partie de ces paramètres sont par exemple transmis au serveur. Les consignes appliquées au deuxième équipement peuvent faire en sorte que ce dernier présente également les mêmes valeurs pour ce ou ces paramètres en sortie. En variante, les consignes appliquées au deuxième équipement peuvent consister en l’application directe de ces valeurs pour ce ou ces paramètres. ] Lors de l’étape dans laquelle on récupère les informations relatives à l’évolution du paramètre lors de l’utilisation du premier équipement, on peut également récupérer des informations liées à l’environnement climatique dans lequel évolue le premier équipement. On peut le cas échéant générer des consignes additionnelles de manière à ce que le deuxième équipement évolue dans ce même environnement climatique. Cette prise en compte de l’environnement climatique dans lequel évolue le premier équipement peut permettre de rapprocher encore davantage le comportement du deuxième équipement de celui du premier équipement. Cette génération de consignes additionnelles peut se faire aussi bien lorsque le deuxième équipement est un modèle virtuel, un modèle physique ou une copie du premier équipement. Les informations liées à l’environnement climatique dans lequel évolue le premier équipement comprennent par exemple l’une au moins parmi : la température, la pression, l’hygrométrie et la salinité dans l’air, ou toute autre information. Cette ou ces informations liées à l’environnement climatique dans lequel évolue le premier équipement peuvent être mesurées via des capteurs. En variante, tout ou partie de ces informations relatives à l’environnement climatique du premier équipement peuvent être obtenues via des estimateurs numériques, ces derniers utilisant par exemple comme valeurs d’entrée des données ne se référant pas à l’environnement climatique et déduisant à l’aide d’une cartographie préétablie ou de tout autre moyen, tel qu’un réseau de neurones, des informations relatives à l’environnement climatique du premier équipement. Dans tout ce qui précède, la récupération des informations relatives à l’évolution du paramètre peut être effectuée de manière continue. Ainsi, le serveur est alimenté en continu en informations relatives à l’évolution du paramètre lors de l’utilisation du premier équipement. Comme déjà mentionné, le premier équipement peut être intégré à un véhicule, auquel cas le serveur récupère auprès d’un module d’interface de communication du véhicule ces informations. En variante, la récupération des informations relatives à l’évolution du paramètre peut être effectuée de manière ponctuelle. Cette récupération peut se produire selon une périodicité fixe ou aléatoire. Cette récupération peut aussi se produire lorsqu’une condition prédéfinie est vérifiée, par exemple l’arrêt ou le démarrage du véhicule lorsque le premier équipement est intégré à ce véhicule. Dans tout ce qui précède, l’évolution du paramètre peut se dérouler lors d’une séquence temporelle donnée, et on peut générer les consignes pour le deuxième équipement de manière à respecter cette séquence temporelle donnée. L’utilisation du deuxième équipement respecte ainsi les cycles d’utilisation du premier équipement, permettant que le comportement du deuxième équipement se rapproche encore davantage de celui du premier équipement. Ainsi, les plages d’utilisation du deuxième équipement peuvent correspondre à celles du premier équipement, par leur durée et/ou par l’intervalle de temps entre deux plages d’utilisation successives, par exemple. Lorsque l’utilisation du deuxième équipement respecte la séquence temporelle, cette utilisation peut cependant se faire de manière décalée par rapport à celle du premier équipement, par exemple uniquement de nuit pour éviter des nuisances sonores ou autres pour les personnes à proximité du deuxième équipement. En variante, bien que l’évolution du paramètre lors de l’utilisation du premier équipement se déroule lors d’une séquence temporelle donnée, la génération des consignes pour le deuxième équipement ne prend pas en compte cette séquence temporelle, de sorte que le comportement du deuxième équipement ne respecte pas cette séquence temporelle. Ainsi, les consignes appliquées au deuxième équipement pourront correspondre à une plage d’utilisation du deuxième équipement plus longue ou plus courte que selon la séquence temporelle et/ou l’intervalle de temps entre deux plages d’utilisation successives du premier équipement ne correspondra pas à l’intervalle de temps entre deux plages d’utilisation successives du deuxième équipement. Dans tout ce qui précède, le premier équipement peut être embarqué sur un véhicule, ou être apte à être embarqué sur un véhicule. Au sens de la présente demande, on désigne par « véhicule », toute forme de mobilité à propulsion purement électrique, hybride, thermique ou autre. « Véhicule » englobe ainsi un engin roulant sur terre via quatre, trois, deux roues ou tout autre nombre de roues, ou un engin se déplaçant dans les airs ou sur l’eau, voire dans l’espace. Un exemple de véhicule est une automobile. Dans un tel cas, le premier équipement peut appartenir au groupe motopropulseur du véhicule étant par exemple une machine électrique de propulsion du véhicule, ou un convertisseur de tension ou un actionneur ou un embrayage simple ou double. Lorsque le premier équipement est une machine électrique de propulsion du véhicule, il peut s’agir d’une machine dont l’arbre est solidaire en rotation : - d’un arbre d’entrée de boîte de vitesses, ou - de l’arbre de sortie de boîte de vitesses, ou - de pignons fous de boîte de vitesses, ou - de l’essieu avant ou de l’essieu arrière du véhicule. En variante, l’arbre de la machine électrique peut être solidaire en rotation du vilebrequin du moteur thermique du véhicule, lorsque le groupe motopropulseur comprend un tel moteur thermique. Dans un tel cas, la machine électrique tournante peut comprendre une poulie ou tout autre moyen de liaison vers le reste du groupe motopropulseur du véhicule. La machine électrique est par exemple reliée, notamment via une courroie, au vilebrequin du moteur thermique du véhicule. Cette machine électrique tournante peut présenter une tension d’alimentation nominale de 12V, 48V, ou plus par exemple une valeur de tension nominale supérieure à 200V, par exemple supérieure à 300V. En variante encore, cette tension d’alimentation nominale peut être inférieure à 12V. Dans le cas où le premier équipement est un convertisseur de tension, il peut s’agir d’un onduleur/redresseur alimentant une machine de propulsion du véhicule ou d’un convertisseur de tension continu/continu du réseau de bord. D’autres applications sont possibles au sein d’un groupe motopropulseur de véhicule, par exemple lorsque le premier équipement est une batterie. En variante, l’invention peut encore s’appliquer dans d’autres domaines, par exemple dans l’informatique ou la communication ou encore dans l’électro-ménager. L’invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un système pour la mise en œuvre du procédé décrit ci-dessus, ce système comprenant : - des moyens pour récupérer des informations relatives à l’évolution d’au moins un paramètre lors de l’utilisation d’un premier équipement, - un serveur pour enregistrer ces informations, et -des moyens pour appliquer à un deuxième équipement des consignes sur la base des informations ainsi enregistrées, notamment de manière à ce que le comportement du deuxième équipement reproduise celui du premier équipement. Tout ou partie de ce qui a été mentionné en rapport avec le procédé s’applique encore au système ci-dessus. L’invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d’exemples non limitatifs de celle-ci et à l’examen du dessin annexé sur lequel : - représente de façon schématique un environnement au sein duquel est mis en œuvre une partie du procédé selon un mode de réalisation de l’invention, et - représente de façon schématique un environnement au sein duquel est mis en œuvre une autre partie du procédé selon le mode de réalisation de la . On a représenté sur la un environnement 1 au sein duquel peut être mise en œuvre une partie d’un procédé selon un mode de réalisation de l’invention. Ce mode de réalisation consiste à étudier l’état d’un premier équipement à l’aide d’un deuxième équipement. Dans l’exemple de la , le premier équipement 2 est une machine de propulsion d’un groupe motopropulseur de véhicule. Le véhicule est ici une automobile mais d’autres applications sont possibles. La machine de propulsion permet la propulsion d’un véhicule électrique ou hybride, ayant dans l’exemple considéré une tension nominale de 48V ou autre, par exemple une tension dont la valeur est supérieure à 200V, notamment à 300V, étant par exemple inférieure à 800V. Lors du roulage du véhicule, les informations relatives à l’évolution d’un ou plusieurs paramètres liés à ce roulage sont transmis via un module d’interface de communication 4 vers un réseau de communication non filaire 5. Ce réseau 5 met par exemple en œuvre la technologie 3G, ou 4G ou 5G. Plusieurs paramètres sont par exemple étudiés, tels que la vitesse de rotation du premier équipement 2, sa tension d’alimentation, son courant d’alimentation ou encore le couple moteur fourni. Dans l’exemple considéré, le module d’interface de communication 4 recueille également des informations liées à l’environnement climatique dans lequel évolue le premier équipement 2. Ces informations comprennent par exemple l’une au moins parmi : la température, la pression et l’hygrométrie de l’environnement dans lequel évolue le premier équipement 2. Ces informations peuvent être obtenues via des capteurs ou via des estimateurs numériques 6. En variante, ces informations peuvent être obtenues sur le réseau 5 autrement que depuis le véhicule, par exemple par coopération avec des fournisseurs d’accès ou de contenu. Le réseau 5 permet la transmission de ces informations à un serveur qui est par exemple réalisé via une informatique décentralisée 8. On peut ainsi enregistrer dans ce serveur 8 les informations récupérées en rapport avec l’utilisation du premier équipement 1. Le cas échéant, ces informations peuvent être complétées par des informations représentatives de la source d’énergie électrique alimentant ce premier équipement 2 Cette transmission d’informations peut se faire en continu, l’information étant transmise au serveur 8 en permanence, ou au moins lorsque le véhicule roule ou au moins lorsque le contact est mis. En variante, cette transmission d’informations ne se fait que de manière ponctuelle. Cette transmission ne se fait par exemple que selon une périodicité fixe ou variable, dépendant par exemple de l’âge du premier équipement 2 et/ou de son nombre d’heures d’utilisation et/ou de la détection de fin d’un trajet. Les informations ainsi récupérées et enregistrées sont transmises par le réseau 5 vers un deuxième équipement 10 visible à la . Ce deuxième équipement 10 est dans l’exemple considéré une copie du premier équipement 2, ne différant de ce premier équipement 2 que par son numéro de série. Dans des variantes non représentées, le deuxième équipement peut être un modèle virtuel, réalisé via un système informatique, du premier équipement 2 ou un modèle physique de ce premier équipement 2, par exemple un prototype de ce premier équipement 2. Dans l’exemple considéré, le deuxième équipement 10 est monté sur un banc d’essai et dans une enceinte 11 dans laquelle les conditions climatiques sont modifiables. Bien entendu, l’invention s’applique également lorsque la possibilité de modifier les conditions climatiques pour le deuxième équipement 10 n’existe pas. La récupération des informations enregistrées dans le serveur 8 se fait dans l’exemple décrit via un ordinateur 12, mais tout système informatique équivalent telle qu’une tablette est valable. Cet ordinateur 12 est ici configuré pour générer, sur la base des informations reçues du serveur 8, des consignes à appliquer au deuxième équipement 10 de manière à ce que son comportement reproduise celui du premier équipement 2. L’ordinateur 12 génère également dans l’exemple décrit des consignes additionnelles permettant à des organes de contrôle 13 et 14 de l’enceinte 11 de reproduire au mieux les conditions climatiques dans lesquelles évoluait le premier équipement 2 lorsqu’ont été enregistrées les informations relatives à l’évolution des paramètres sur la base desquelles les consignes sont générées par l’ordinateur 12. Dans l’exemple représenté, l’organe 13 permet de régler la température dans l’enceinte 11 et l’organe 14 permet de régler l’humidité dans cette enceinte 11. Dans le cas où les paramètres étudiés pour le premier équipement 2 sont le courant d’alimentation de la machine électrique et sa vitesse de rotation par exemple, les consignes appliquées par l’ordinateur 12 au deuxième équipement 10 sont par exemple générées de manière à ce que le courant d’alimentation de la machine électrique et/ou sa vitesse de rotation soient aussi proches que possibles, par exemple identiques, à celles en rapport avec le premier équipement 2. Le mode de réalisation de l’invention décrit permet ainsi, via le deuxième équipement 10, d’avoir une image, notamment aussi fidèle que possible, du premier équipement 2. Ainsi, un diagnostic quant à l’état du premier équipement 2 peut être effectué à distance, et ce diagnostic peut permettre de décider d’une opération de maintenance prédictive du premier équipement 2 ou de comprendre les raisons d’une panne ou d’une dégradation du premier équipement 2. Les informations relatives à l’évolution du paramètre pour le premier équipement 2 peuvent correspondre à une séquence temporelle donnée, et la génération des consignes par l’ordinateur 12 peut se faire de manière à ce que cette séquence temporelle soit respectée par le deuxième équipement 10. Ainsi, si l’évolution du paramètre a été observée lors d’une durée donnée pour le premier équipement 2, l’application des consignes au deuxième équipement 10 peut correspondre à une même durée pour l’évolution du paramètre pour le deuxième équipement 10. L’invention n’est pas limitée à l’exemple qui vient d’être décrit. Procédé d’étude de l’état d’un équipement (2), le procédé comprenant les étapes suivantes : - récupérer des informations relatives à l’évolution d’au moins un paramètre lors de l’utilisation d’un premier équipement (2), - enregistrer ces informations dans un serveur (8), et - appliquer à un deuxième équipement (10) des consignes sur la base des informations ainsi enregistrées, notamment de manière à ce que le comportement du deuxième équipement (10) reproduise celui du premier équipement (2). Procédé selon la revendication 1, dans lequel le deuxième équipement (10) est un modèle virtuel du premier équipement (2). Procédé selon la revendication 1, dans lequel le deuxième équipement (10) est un modèle physique du premier équipement (2). Procédé selon la revendication 1, dans lequel le deuxième équipement (10) est une copie du premier équipement (2). Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le paramètre est l’un au moins parmi : un courant d’alimentation de l’équipement, une tension d’alimentation de l’équipement, une vitesse de rotation de l’équipement ou un couple moteur exercé par l’équipement. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel lors de l’étape dans laquelle on récupère les informations relatives à l’évolution du paramètre lors de l’utilisation du premier équipement (2), on récupère également des informations liées à l’environnement climatique dans lequel évolue le premier équipement (2), et dans lequel on génère des consignes additionnelles de manière à ce que le deuxième équipement (10) évolue dans ce même environnement climatique Procédé selon la revendication 6, dans lequel les informations liées à l’environnement climatique dans lequel évolue le premier équipement (2) comprennent l’une au moins parmi : la température , la pression et l’hygrométrie. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’étape de récupération des informations relatives à l’évolution du paramètre est effectuée de manière continue. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel l’étape de récupération des informations relatives à l’évolution du paramètre est effectuée de manière ponctuelle, notamment selon une périodicité fixe ou aléatoire. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’évolution du paramètre se déroule lors d’une séquence temporelle donnée, et dans lequel on génère les consignes pour le deuxième équipement (10) de manière à respecter cette séquence temporelle donnée. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le premier équipement est embarqué ou apte à être embarqué sur un véhicule. Procédé selon la revendication 11, dans lequel l’équipement appartient au groupe motopropulseur d’un véhicule étant par exemple une machine électrique de propulsion du véhicule, ou un convertisseur de tension ou un actionneur ou un embrayage simple ou double. Système pour la mise en œuvre du procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, ce système comprenant : - des moyens pour récupérer des informations relatives à l’évolution d’au moins un paramètre lors de l’utilisation d’un premier équipement (2), - un serveur (8) pour enregistrer ces informations, et - des moyens (12) pour appliquer à un deuxième équipement (10) des consignes sur la base des informations ainsi enregistrées, notamment de manière à ce que le comportement du deuxième équipement (10) reproduise celui du premier équipement (2).