Brevet FR3142728A1 — publié le 20240607

L'invention concerne un procédé d’arrêt d’urgence d’un véhicule électrique équipé d’un bouton de détresse (warning), de systèmes électriques embarqués et alimentés par une batterie de traction, caractérisé en ce qu’une séquence d’appui long sur le bouton de détresse commande la coupure de l’alimentation en énergie électrique de tous les systèmes électriques alimentés par la batterie de traction et le passage du véhicule en roues libres. Pas de figure PROCÉDÉ et dispositif pour l’arrÊt d’URGENCE D’un VÉHICULE automobile Électrique L'invention concerne, de façon générale, le domaine de la sécurité des véhicules automobiles à motorisation électrique et s’intéresse, plus particulièrement, à un procédé permettant d’arrêter cette motorisation dans une situation d’urgence. Le bouton poussoir marche/arrêt présent dans la plupart des véhicules automobiles à motorisation électrique est utilisé selon différents modes. Généralement ce bouton est utilisé pour mettre le contact et démarrer le groupe motopropulseur et, inversement, pour arrêter le groupe motopropulseur, stopper le véhicule et couper le contact. Dans certains véhicules électriques, ce bouton a été supprimé. Dans ce cas, il est prévu d’autres moyens pour effectuer la mise en contact, le démarrage et l’arrêt du véhicule, mais aucun d’entre eux ne propose une solution assurant un arrêt en urgence. Or, afin de répondre à un objectif de sécurité réglementaire, il est désormais nécessaire de prévoir des moyens permettant de couvrir des événements imprévus et préjudiciables comme, par exemple, l’emballement du moteur, en coupant immédiatement la motorisation. En effet, sur la plupart des véhicules électriques, les groupes motopropulseurs ne sont pas équipés de moyens de découplage des roues (tels qu’un embrayage ou un crabot). Dans ce cas, le découplage au moyen du logiciel (« software ») pour venir désactiver les machines électriques et les mettre dans un mode dit de roue libre. Toutefois, dans le cas d’une défaillance du logiciel ou du « hardware » de l’électronique de puissance pilotant les machines électriques, il existe des risques sérieux d’emballement du moteur, d’accélération brutale ou de décélération intempestive. Pour les véhicules électriques, il existe trois configurations d’Interface Homme-Machine (IHM) dans un véhicule permettant d’assurer les fonctions de démarrage et d’arrêt de ce véhicule. La première configuration correspond à un véhicule dans lequel le démarrage et l’arrêt du véhicule se font uniquement avec le bouton dit « Start and Stop ». En cas d’urgence, lorsque le véhicule est roulant, le conducteur peut arrêter le véhicule et couper le moteur en exerçant un appui long (de quelques secondes) ou plusieurs appuis successifs sur ce bouton. Mais cette solution n’est utilisable que sur les véhicules qui sont équipés d’un bouton « Start and stop » et ne peut donc pas s’appliquer, dans un objectif global de sécurité, à tous les véhicules électriques. La seconde configuration correspond à un véhicule dans lequel le démarrage et l’arrêt sont effectués par appui sur la pédale de frein puis par appui sur le bouton « Start and Stop ou bien encore en déplaçant le levier de vitesse à partir de la position « Parking ». En cas d’urgence lorsque le véhicule est roulant, le conducteur doit d’abord immobiliser le véhicule avant d’appuyer sur le bouton pour couper le moteur. Cette solution ne répond donc pas non plus à l’objectif de sécurité. La troisième configuration connue correspond à un véhicule dépourvu de bouton « Start and Stop ». Sur ce type de véhicule, l’activation de la motorisation est déclenchée dès l’ouverture de la porte du conducteur et le démarrage est effectué par appui sur la pédale de frein ou via une pression digitale sur un écran tactile de la planche de bord. L’arrêt de la motorisation s’effectue automatiquement lorsque le conducteur quitte le véhicule avec sa clé (ou son badge) avec un téléphone authentifié ou au bout d’une durée déterminée. En cas d’urgence, le conducteur peut arrêter le véhicule et couper le moteur au moyen d’une commande IHM affichée dans un sous-menu sur l’écran tactile. Mais il doit d’abord immobiliser le véhicule avant d’utiliser cette IHM. Ainsi, cette solution au moyen d’une IHM indirecte est complexe et, en cas d’urgence, il peut s’avérer extrêmement difficile de se souvenir rapidement de l’emplacement du sous-menu où se trouve la commande d’arrêt du véhicule. Par conséquent, bien qu’il y ait déjà différentes solutions techniques permettant de s’affranchir du bouton Start and Stop sur les véhicules électriques, il n’existe pas actuellement de moyens permettant, dans une situation d’urgence, en particulier, lorsque le véhicule est roulant, une intervention directe du conducteur pour couper le moteur sans avoir, au préalable, immobilisé son véhicule. Or, de tels moyens sont nécessaires pour couper l’alimentation de la chaîne de traction et éviter des accidents, d’autant que cette possibilité est aujourd’hui recherchée, pour améliorer la sécurité de certains véhicules. Le brevet KR200188298U-Y1 décrit un bouton, situé dans le coffre d’un véhicule, et permettant, en cas d’urgence, de couper l’alimentation électrique générale ou l’arrivée de carburant tout en activant les feux de détresse. Cependant, ce bouton se trouve éloigné du siège du conducteur et est donc difficilement accessible lorsque le véhicule est roulant, il ne peut donc en aucun cas répondre au cahier des charges en matière de sécurité. Dans ce contexte, l'invention vise à résoudre les problèmes techniques posés par les solutions antérieures en proposant un procédé et un dispositif utilisant le bouton poussoir de détresse (dit aussi « Warning ») pour couper l’alimentation du véhicule électrique en toutes circonstances (véhicule à l’arrêt, véhicule roulant, véhicule en charge…). Ce bouton qui a l’avantage d’être réglementaire est déjà présent sur tous les véhicules. Ce but est atteint, selon l’invention, au moyen d’un procédé d’arrêt d’urgence d’un véhicule électrique équipé d’un bouton de détresse (warning), de systèmes électriques embarqués et alimentés par une batterie de traction, caractérisé en ce qu’une séquence d’appui long sur le bouton de détresse commande la coupure de l’alimentation en énergie électrique de tous les systèmes électriques alimentés par la batterie de traction et le passage du véhicule en roues libres. Selon une caractéristique du procédé de l’invention, la séquence d’appui sur le bouton de détresse commande conjointement l’activation des feux de détresse. Selon une autre caractéristique du procédé de l’invention, la séquence d’appui sur le bouton de détresse commande, outre, l’arrêt de la motorisation du véhicule, la coupure du circuit de charge et du circuit de gestion thermique de l’habitacle tout en conservant l’activation du réseau électrique de très basse tension. Selon encore une autre caractéristique de l’invention, la séquence d’appui est de durée réglable et est, de préférence, comprise entre 3s et 10s. Un autre objet de l’invention est un dispositif pour la mise en œuvre du procédé tel que défini ci-dessus, caractérisé en ce qu’il comprend des moyens électroniques assurant d’une part, la connexion entre le bouton de détresse et les relais de la batterie de traction et aptes à commander, d’autre part, soit un arrêt d’urgence du véhicule à partir d’une séquence d’appui long sur le bouton de détresse, soit la seule activation des feux de détresse à partir d’une séquence d’appui bref. Encore un autre objet de l’invention est un véhicule automobile à motorisation électrique équipé de moyens électroniques embarqués et de logiciels aptes et destiné à la mise en œuvre du procédé de l’invention. Dans son principe, l’invention propose une solution technique permettant d’assurer l’arrêt d’urgence d’un véhicule à motorisation électrique au moyen d’une IHM simple utilisant le bouton de détresse existant. Une séquence d’appui réglable sur ce bouton de détresse assure ainsi la coupure de l’alimentation électrique et l’arrêt du véhicule, quelle que soit son allure (véhicule roulant ou déjà à l’arrêt). L’invention permet ainsi de s’affranchir des solutions traditionnelles utilisant le bouton de Start and Stop et sans qu’il soit nécessaire d’intégrer de composants supplémentaires. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description qui va suivre. L’invention concerne le domaine général de la sécurité des véhicules automobiles à motorisation électrique équipés d’un bouton de détresse (warning), de systèmes électriques embarqués et alimentés par une batterie de traction. L’invention consiste en un procédé et un dispositif utilisant le bouton poussoir de détresse (dit aussi « Warning ») pour couper l’alimentation du véhicule électrique en toutes circonstances (véhicule à l’arrêt, véhicule roulant, véhicule en charge…). Ce bouton réglementaire est déjà présent sur tous les véhicules. L’invention consiste en une séquence d’appui long sur le bouton de détresse qui commande automatiquement la coupure de l’alimentation en énergie électrique de tous les systèmes électriques alimentés par la batterie de traction et le passage du véhicule en roues libres. Ainsi, un appui long (d’une durée paramétrable de quelques secondes et, de préférence, comprise entre 3s et 10s) sera interprété par l’IHM embarquée comme une commande d’arrêt d’urgence destinée à couper l’alimentation électrique du système de propulsion (comprenant une ou plusieurs machines électriques. Cette séquence d’appui sur le bouton de détresse commande conjointement l’activation des feux de détresse. Le cas échéant, cette commande peut être étendue à la coupure de l’alimentation électrique de tous les systèmes alimentés par la batterie de traction, comme le système de charge (OBC), le système de gestion thermique (compresseur de climatisation et CTP), le réseau électrique (DCDC), tout en conservant l’activation du réseau électrique de très basse tension qui assure l’alimentation de l’Unité de Commande Électronique (ECU) et le pilotage du bouton de « warning ». A la fin de la séquence, l’alimentation électrique sera coupée et les feux de détresse seront activés pour signaler la situation critique aux autres usagers de la route comme l’exige la règlementation (notamment, l’article R416-18 du Code de la route : « Tout conducteur contraint de circuler momentanément à allure fortement réduite est tenu d'avertir, en faisant usage de ses feux de détresse, les autres usagers qu'il risque de surprendre ». L’invention a également pour objet un dispositif comprenant des moyens électroniques assurant d’une part, la connexion entre le bouton de détresse et les relais de la batterie de traction et aptes à commander, d’autre part, soit un arrêt d’urgence du véhicule à partir d’une séquence d’appui long sur le bouton de détresse, soit la seule activation des feux de détresse à partir d’une séquence d’appui bref, en situation normale. Les étapes d’un mode de mise en œuvre préférentiel du procédé de l’invention sont les suivantes. Le conducteur observe un comportement anormal de son véhicule qui nécessite son arrêt immédiat. Le conducteur appuie sur le bouton de détresse pendant plus de 3 secondes (ajustable). Cet appui commande, via le dispositif d’IHM, l’ouverture des relais de la batterie de traction et l’activation des feux de détresse. Le véhicule passe alors en mode roues libres. Le conducteur immobilise son véhicule en utilisant les freins en toute sécurité. Procédé d’arrêt d’urgence d’un véhicule électrique équipé d’un bouton de détresse (warning), de systèmes électriques embarqués et alimentés par une batterie de traction, caractérisé en ce qu’une séquence d’appui long sur le bouton de détresse commande la coupure de l’alimentation en énergie électrique de tous les systèmes électriques alimentés par la batterie de traction et le passage du véhicule en roues libres. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite séquence d’appui sur le bouton de détresse commande conjointement l’activation des feux de détresse. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite séquence d’appui sur le bouton de détresse commande, outre, l’arrêt de la motorisation du véhicule, la coupure du circuit de charge, du circuit de gestion thermique de l’habitacle tout en conservant l’activation du réseau électrique de très basse tension. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite séquence d’appui est de durée réglable. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la durée de la séquence est comprise entre 3s et 10s. Dispositif pour la mise en œuvre du procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend des moyens électroniques assurant d’une part, la connexion entre le bouton de détresse et les relais de la batterie de traction et aptes à commander, d’autre part, soit un arrêt d’urgence du véhicule à partir d’une séquence d’appui long sur le bouton de détresse, soit la seule activation des feux de détresse à partir d’une séquence d’appui bref. Véhicule automobile à motorisation électrique équipé de moyens électroniques embarqués et de logiciels aptes et destiné à la mise en œuvre du procédé selon l’une des revendications 1 à 5.