Brevet FR3145522A1 — publié le 20240809

L’invention concerne un véhicule automobile 2 et un procédé associé, véhicule comprenant : - un premier organe 8 et un deuxième organe 14 configurés pour assurer une redondance pour la mise en œuvre d’une fonction du véhicule 2 ; - une première branche d’alimentation 6 reliée au premier organe 8 et connectée à une première source d’énergie 10 ; - une deuxième branche d’alimentation 12 reliée au deuxième organe 14 et connectée à une deuxième source d’énergie 16 ; - un dispositif de disjonction 18 apte à assurer une liaison entre les deux branches d’alimentation ou les séparer. Le véhicule automobile 2 comprend, en outre, une troisième source d’énergie 20, distincte des première 10 et deuxième sources d’énergie 16, et configurée pour stocker de l’énergie et alimenter la deuxième branche d’alimentation 12 lorsque le dispositif de disjonction 18 est à l’état ouvert. Figure. 1 Véhicule à organes assurant une redondance pour une fonction du véhicule Domaine technique de l’invention Le domaine technique de l’invention concerne l’alimentation électrique d’organes d’un véhicule, ces organes permettant une redondance pour augmenter la disponibilité pour la mise en œuvre d’une fonction du véhicule. État de la technique Dans le domaine des véhicules, par exemple des véhicules automobiles, il est connu d’assurer une ou plusieurs fonctions de manière redondante pour améliorer la sécurité du véhicule. La redondante est classiquement assurée par deux organes distincts permettant d’assurer la fonction dite « fonction redondée » du véhicule. Par exemple, il est connu d’assurer une redondance dans le cadre de la fonction de freinage et / ou de fonction d’immobilisation du véhicule. Avec le développement de la technologie « Drive-by-wire », de nouvelles fonctions doivent être redondées, notamment la fonction de direction. Pour assurer l'alimentation électrique d'organes permettant de mettre en œuvre de manière redondante une fonction du véhicule, il est connu du document FR3097184 d’alimenter des organes distincts assurant une même fonction redondée par des branches d’alimentation électriques distinctes séparées par un dispositif de disjonction ; une première branche est alimentée par une première source d’énergie telle qu’une batterie ; une deuxième branche comprend une deuxième source d’énergie de type réservoir, rechargé ou maintenu chargé lors du roulage du véhicule ; en fonctionnement normal, le dispositif de disjonction est fermé, la première branche et la deuxième branches sont reliées de sortie que la première source d’énergie alimente les deux organes redondants ainsi que, si nécessaire, la deuxième source d’énergie. En cas de défaillance électrique d’une branche d’alimentation (court-circuit par exemple), le dispositif de disjonction est ouvert ; la branche défectueuse est isolée et au moins l’autre branche d’alimentation reste fonctionnelle de sorte que au moins un des organes redondant reste alimenté par la source d’énergie présente dans la dite branche. Cette solution technique présente l’avantage, tout en garantissant l’alimentation électrique d’au moins un organe redondant, de limiter la quantité d’énergie nécessaire au fonctionnement normal du véhicule, donc de limiter la taille et le poids des sources d’énergie dans le véhicule, et par voie de conséquence, de limiter l’encombrement à l’intérieur du véhicule et le poids du véhicule. Cette solution est efficace pour sécuriser une direction assistée classique ou un système de freinage classique. Toutefois, l’expérience montre que cette solution technique ne permet pas de garantir en toutes circonstances les exigences sécuritaires des fonctions plus consommatrices d’énergie, notamment celles de la fonction de direction assistée sans colonne de direction encore appelée direction assistée par câble ou « direction assistée Steer-by-wire », ou encore celles de la fonction de freinage par câble, encore appelée freinage brake-by-wire. L’invention propose une nouvelle solution technique ne présentant pas les inconvénients exposés ci-dessus. Plus particulièrement, l’invention concerne Véhicule automobile comprenant : - un premier organe et un deuxième organe configurés pour assurer une redondance pour la mise en œuvre d’une fonction du véhicule ; - une première branche d’alimentation reliée au premier organe et connectée à une première source d’énergie ; - une deuxième branche d’alimentation reliée au deuxième organe et connectée à une deuxième source d’énergie ; - un dispositif de disjonction apte à opérer dans un état fermé où il assure une liaison électrique entre la première branche d’alimentation et la deuxième branche d’alimentation, et dans un état ouvert, où il rompt la liaison électrique entre les branches d’alimentation ; caractérisé en ce que le véhicule automobile comprend, en outre, une troisième source d’énergie, distincte des première et deuxième sources d’énergie, et configurée pour stocker de l’énergie et alimenter la deuxième branche d’alimentation lorsque le dispositif de disjonction est à l’état ouvert. L’invention concerne également un procédé d’alimentation électrique d’un véhicule tel que décrit ci-dessus. Le procédé est caractérisé en ce que, lors d’une défaillance ou d’un court-circuit, le dispositif de disjonction passe de la position fermée à la position ouverte et le deuxième organe est alimenté par la deuxième source d’énergie et par la troisième source d’énergie. Ainsi, en cas de défaillance électrique de la première branche d’alimentation, l’alimentation électrique de l’organe fonctionnel de la deuxième branche, assurée initialement par la deuxième source d’énergie, est complétée autant que nécessaire par la troisième source d’énergie. Présentation des figures L'invention sera mieux comprise, et d'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lumière de la description qui suit d’un exemple de mise en œuvre de l'invention. Cet exemple est donné à titre non limitatif. La description est à lire en relation avec les dessins annexés dans lesquels : la montre un véhicule intégrant la solution technique de l’invention, la montre, de manière schématique, une mise en œuvre d’un dispositif sécurisé d’alimentation électrique d’un véhicule, selon l’invention. Description détaillée Comme dit précédemment, l’invention concerne un véhicule automobile 2 tel que représenté sur la , comprenant : - un premier organe 8 et un deuxième organe 14 configurés pour assurer une redondance pour la mise en œuvre d’une fonction du véhicule 2 ; - une première branche d’alimentation 6 reliée au premier organe 8 et connectée à une première source d’énergie 10 ; - une deuxième branche d’alimentation 12 reliée au deuxième organe 14 et connectée à une deuxième source d’énergie 16 ; - un dispositif de disjonction 18 apte à opérer dans un état fermé où il assure une liaison électrique entre la première branche d’alimentation 6 et la deuxième branche d’alimentation 12, et dans un état ouvert, où il rompt la liaison électrique entre les branches d’alimentation 6, 12. Le circuit électrique global 4 du véhicule est ainsi constitué de deux parties bien distinctes, reliées par le dispositif de disjonction, l’organe mettant en œuvre une fonction et l’organe redondant associé étant positionnés respectivement dans la première partie et dans la deuxième partie. Selon l’invention, le véhicule comprend, en outre, une troisième source d’énergie 20, distincte des première 10 et deuxième sources d’énergie 16, et configurée pour stocker de l’énergie et alimenter la deuxième branche d’alimentation 12 lorsque le dispositif de disjonction 18 est à l’état ouvert. Dans le véhicule selon l’invention tel que décrit ci-dessus, l’alimentation électrique du premier organe 8 et du deuxième organe 14 est garantie de la manière suivante : lors d’une défaillance ou d’un court-circuit, le dispositif de disjonction 18 passe de la position fermée à la position ouverte et le deuxième organe 14 est alimenté par la deuxième source d’énergie 16 et par la troisième source d’énergie 20. En fonctionnement normal du véhicule, le dispositif de disjonction 18 est en position fermée et le deuxième organe 14 est alimenté principalement par la première et la deuxième source d’énergie. Un mode de réalisation du circuit électrique 4 est détaillé sur la . La première source d’énergie 8 peut correspondre à une batterie 12 V, dans un exemple concret une batterie 12V Li-ion 60Ah ; et la deuxième source d’énergie 14 peut correspondre à un convertisseur statique de type DC-DC, dans un exemple concret un convertisseur statique de type DC-DC de 4 à 6 KW. La troisième source d’énergie 20 peut quant à elle comprendre un supercondensateur, une batterie ou une capacité. Dans un exemple concret, la troisième source d’énergie 20 comprend une batterie 12V Li-ion de 12Ah. Selon un mode de réalisation, le véhicule 2 comprend un accumulateur d’énergie de traction 22 distinct des première 10, deuxième 16 et troisième 20 sources d’énergie et connecté à la deuxième source d’énergie 16. Dans l’exemple représenté, l’accumulateur d’énergie de traction 22 vient alimenter la deuxième source 16 d’énergie. Dans un véhicule à motorisation électrique, l’accumulateur d’énergie de traction peut par exemple être rechargé par l’intermédiaire d’un réseau de distribution d’énergie lorsque le véhicule est à l’arrêt et /ou par un système de récupération de l’énergie de freinage lors du roulage du véhicule. Dans l’exemple , les premier et deuxième organes comprennent, pour l’un, un module de manœuvre drive-by-wire, par exemple un module de direction assistée 8, et pour l’autre un module redondant associé 14. Dans une réalisation concrète, le module de manœuvre 8 et le module redondant associé 14 peuvent comprendre chacun un actionneur de roues 8.1, 14.1 et un actionneur de volant 8.2, 14.2. Dans un autre exemple, non représenté, le module de manoeuvre 8 et son module redondant associé 14 sont des modules de freinage brake-by-wire. Le véhicule 2 peut comprendre également des troisième et quatrième organes 24.1, 24.2 reliés au dispositif de disjonction 18 au moyen des première 6 et deuxième branches 12 respectivement, lesdits troisième et quatrième organes étant des organes de sécurité correspondant à au moins une des fonctions : Airbag, éclairage, signalisation, ou des organes de sécurité redondant associés. Ces fonctions de sécurité bénéficient ainsi du même niveau de sécurité d’alimentation électrique que la fonction réalisée par les organes 8, 14. Véhicule automobile (2) comprenant : - un premier organe (8) et un deuxième organe (14) configurés pour assurer une redondance pour la mise en œuvre d’une fonction du véhicule (2) ; - une première branche d’alimentation (6) reliée au premier organe (8) et connectée à une première source d’énergie (10) ; - une deuxième branche d’alimentation (12) reliée au deuxième organe (14) et connectée à une deuxième source d’énergie (16) ; - un dispositif de disjonction (18) apte à opérer dans un état fermé où il assure une liaison électrique entre la première branche d’alimentation (6) et la deuxième branche d’alimentation (12), et dans un état ouvert, où il rompt la liaison électrique entre les branches d’alimentation (6, 12) ; caractérisé en ce que le véhicule automobile (2) comprend, en outre, une troisième source d’énergie (20), distincte des première (10) et deuxième sources d’énergie (16), et configurée pour stocker de l’énergie et alimenter la deuxième branche d’alimentation (12) lorsque le dispositif de disjonction (18) est à l’état ouvert. Véhicule (2) selon la revendication 1, dans lequel la troisième source d’énergie (20) comprend un supercondensateur, une batterie ou une capacité. Véhicule (2) selon l’une des revendications 1 à 2, dans lequel la première source d’énergie (8) correspond à une batterie 12 V, et la deuxième source d’énergie (14) correspond à un convertisseur statique de type DC-DC. Véhicule (2) selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel ledit véhicule (2) comprend un accumulateur d’énergie de traction (22) distinct des première (10), deuxième (16) et troisième (20) sources d’énergie et connecté à la deuxième source d’énergie (16). Véhicule (2) selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel les premier (8) et deuxième organes (14) comprennent, pour l’un, un module de manœuvre drive-by-wire, par exemple un module de direction assistée électrique, et pour l’autre un module redondant associé. Véhicule (2) selon la revendication 5, dans lequel le module de manœuvre (8) et le module redondant associé (14) comprennent chacun un actionneur de roues (8.1, 14.1) et un actionneur de volant (8.2, 14.2). Véhicule (2) selon l’une des revendications 1 à 5, comprenant également des troisième et quatrième organes (24) reliés au dispositif de disjonction (18) au moyen des première (6) et deuxième branches (12) respectivement, lesdits troisième et quatrième organes étant des organes de sécurité correspondant à au moins un des : Airbag, éclairage, signalisation, ou des organes de sécurités redondant associés. Procédé d’alimentation électrique d’un premier organe (8) et d’un deuxième organe (14) d’un véhicule automobile (2) selon l’une des revendications précédentes, procédé caractérisé en ce que, lors d’une défaillance ou d’un court-circuit, le dispositif de disjonction (18) passe de la position fermée à la position ouverte et le deuxième organe (14) est alimenté par la deuxième source d’énergie (16) et par la troisième source d’énergie (20).