FR2967784A1

FR2967784A1 - Detection de la deconnexion d'une batterie

Info

Publication number: FR2967784A1
Application number: FR1059633A
Authority: FR
Inventors: Erwan Monnier; Alexandre Montarnal
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2010-11-23
Filing date: 2010-11-23
Publication date: 2012-05-25
Anticipated expiration: 2030-11-23
Also published as: FR2967784B1

Abstract

Procédé de détection de déconnexion d'une batterie d'un véhicule à moteur initialement connectée à un réseau d'alimentation électrique comprenant également une source d'alimentation électrique (AL) entraînée par le moteur et destinée à appliquer aux bornes de la batterie une tension de régulation choisie, le procédé comprenant les étapes consistant à : - appliquer une nouvelle valeur de tension de régulation différente de celle choisie; - détecter une évolution du régime moteur causée par l'instauration de ladite nouvelle valeur de tension de régulation; - émettre un signal d'alerte s'il n'est pas détecté d'évolution du régime moteur à l'étape de détection.

Description

DETECTION DE LA DECONNEXION D'UNE BATTERIE La présente invention concerne de manière générale la détection de la déconnexion d'une batterie montée sur un véhicule automobile. Il est connu dans l'art antérieur des dispositifs de détection de la perte de connexion d'une batterie. En effet, cette déconnexion peut avoir de graves conséquences lors de l'utilisation d'un véhicule, car dans un tel cas seul l'alternateur fournit le courant au réseau électrique et lors d'une forte demande en courant (par exemple lors de l'utilisation simultanée de plusieurs appareils fortement consommateurs de courant), la puissance de l'alternateur peut être insuffisante ou trop longue à répondre à la demande.

La tension du réseau chute alors et certains calculateurs (gestion moteur) ou actionneurs (système anti blocage de roues) peuvent ne plus être alimentés, mettant en danger le véhicule et ses occupants. En particulier, le document EP 0 990 563 présente un système de détection basant son analyse sur une comparaison entre un taux de charge de l'alternateur et la tension théorique devant être appliquée aux bornes de la batterie en fonction de la température. En contrepartie, ce système présente notamment l'inconvénient de ne pas avoir de confirmation de défaut de sorte que si la chaîne de mesure est défaillante, en l'absence de confirmation du diagnostic, une mauvaise information peut être envoyée vers l'utilisateur. De plus, ce système est complexe car la tension théorique est corrélée avec la température et ceci requiert des tables qui sont difficiles à obtenir et sont en outre peu fiables. Par ailleurs, le document EP 1 190 189 est destiné à signaler un défaut de connexion de la batterie d'un véhicule. La méthode utilisée consiste à comparer une tension issue de l'alternateur avec celle aux bornes de la batterie. A cet effet, pour garantir cette étape, la mesure est faite au- delà d'un certain régime moteur pour s'assurer que l'alternateur délivre une

tension minimale de charge. Ce système a le grave inconvénient de ne pas pouvoir faire la détection si le moteur tourne en deçà du régime prédéfini. De plus, la méthode proposée est relativement lente, car plusieurs détections selon le même schéma sont nécessaires. Enfin, en l'absence de confirmation du défaut par une autre méthode, l'information envoyée à l'utilisateur risque d'être erronée. Un but de la présente invention est de répondre aux inconvénients des documents de l'art antérieur mentionnés ci-dessus et en particulier, tout d'abord, de fournir une méthode de détection de la déconnexion simple et qui s'applique même si le moteur fonctionne au ralenti. Pour cela, un premier aspect de l'invention concerne un procédé de détection de déconnexion d'une batterie d'un véhicule à moteur initialement connectée à un réseau d'alimentation électrique comprenant également une source d'alimentation électrique entraînée par le moteur et destinée à appliquer aux bornes de la batterie une tension de régulation choisie, le procédé comprenant les étapes consistant à : - appliquer une nouvelle valeur de tension de régulation différente de celle choisie; - détecter une évolution du régime moteur causée par l'instauration de ladite 20 nouvelle valeur de tension de régulation; - émettre un signal d'alerte s'il n'est pas détecté d'évolution du régime moteur à l'étape de détection. Ce procédé selon l'invention permet de diagnostiquer la déconnexion de la batterie du véhicule quel que soit le régime moteur. Par ailleurs, tous 25 les éléments nécessaires à la mise en oeuvre de l'invention sont déjà présents dans le véhicule, ce qui permet d'apporter une fonction de plus sans engendrer de coût matériel supplémentaire. Enfin, l'invention utilise astucieusement et de manière non conventionnelle la caractéristique du couple résistant de la source d'alimentation électrique sur le moteur du 30 véhicule pour en déduire la déconnexion de la batterie, i.e. on obtient

l'information sur l'état de la connexion sans mesurer de tension ni de courant. Une réalisation particulièrement intéressante consiste en ce que l'étape d'application d'une nouvelle tension de régulation consiste à diminuer la tension de régulation choisie. De cette manière, si la batterie est connectée, le couple résistant va diminuer car la batterie demandera moins de courant et le régime moteur va donc s'élever. Si la batterie est déconnectée, il n'y aura aucun changement du régime moteur car le courant demandé par la batterie est nul. De cette manière, si le moteur est au ralenti, ou à faible régime, il ne risque pas de caler car la seule possibilité est qu'il accélère. Avantageusement, la tension de régulation est diminuée d'une valeur comprise entre 0,5 Volt et 2,5 Volts. Cette plage de valeur est tout à fait adaptée à des véhicules dont la tension de régulation est habituellement comprise entre 12 Volts et 15 Volts. De manière avantageuse, l'étape d'application d'une nouvelle valeur de tension de régulation est activée par un signal de commande émis à l'issue d'une phase de détection d'anomalie de connexion. L'invention permet de détecter une anomalie et ensuite de la confirmer, de sorte que l'information qui sera envoyée au conducteur sera fiable et vérifiée. Une réalisation particulièrement intéressante consiste en ce que la phase de détection d'anomalie de connexion comprend les étapes consistant à: - comparer à un premier seuil un courant mesuré en entrée ou sortie de 25 ladite batterie ; - émettre un signal de commande lorsque ledit courant mesuré est inférieur audit premier seuil pendant une durée supérieure à un second seuil. Grâce à cette mise en oeuvre, l'invention permet de fournir un système fiable de détection de la déconnexion car une première phase de la méthode 30 consiste à analyse les courants électrique et la deuxième phase consiste à

analyser le couple résistant de la source d'alimentation électrique par le biais d'une évolution du régime moteur, de sorte que le diagnostic possède deux mesures indépendantes, ce qui garanti que l'alerte envoyée au conducteur est fiable.

Avantageusement, les étapes d'application d'une nouvelle tension de régulation et de détection d'une évolution du régime moteur sont répétées à intervalles réguliers, si à l'étape de comparaison, le courant mesuré en entrée ou en sortie de la batterie est trop faible, et si à l'étape détection, une évolution du régime moteur est détectée. La situation avec une détection du courant de batterie trop faible et une détection de la batterie tout de même connectée est incohérente, et le procédé selon l'invention propose de revérifier cette incohérence avec une réitération successive des étapes. Avantageusement, le procédé comprend après l'étape de détection d'une évolution du régime moteur une étape consistant à : - émettre un signal d'information pour incohérence, si à l'étape de comparaison, le courant mesuré en entrée ou en sortie de la batterie est trop faible, et si à l'étape détection, une évolution du régime moteur est détectée. Grâce à ses deux phases de détections indépendantes, le système est capable de s'auto analyser et d'avertir le conducteur qu'une anomalie est présente, afin de l'inciter à vérifier ou faire vérifier la chaîne de mesure. Avantageusement, l'étape consistant à appliquer une nouvelle tension de régulation est reportée lorsque le régime moteur est en train d'évoluer. En effet, il convient de reporter l'analyse si le conducteur est en train d'accélérer ou freiner, car la mesure serait erronée.

Avantageusement, ce procédé est appliqué pour un véhicule automobile. Un second aspect de l'invention est un dispositif de détection de déconnexion d'une batterie d'un réseau d'alimentation électrique auquel est également connectée une source d'alimentation électrique entraînée par un moteur et destinée à appliquer à ses bornes une tension de régulation

choisie, caractérisé en ce qu'il comprend : i) des moyens de détection d'anomalie de connexion agencés pour délivrer un signal de commande lorsqu'une anomalie de connexion est détectée, et ii) des moyens de contrôle agencés, en cas de réception d'un signal de commande, pour fixer une nouvelle valeur de tension de régulation différente de celle choisie, et iii) des moyens de détection d'évolution de régime moteur agencés pour détecter une évolution d'un régime moteur, et iv) des moyens d'alerte agencés pour alerter un occupant lorsque les moyens de détection ne détectent pas d'évolution du régime moteur consécutivement à l'instauration de ladite nouvelle valeur de tension de régulation. Un dernier aspect de l'invention un véhicule automobile comportant un dispositif selon le deuxième aspect de l'invention.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit d'un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par les dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 représente le schéma d'un réseau d'alimentation 20 électrique apte à mettre en oeuvre le procédé selon l'invention pour un véhicule ; - la figure 2 représente des courbes de caractéristiques électriques du réseau d'alimentation de la figure 1. La figure 1 représente le schéma d'un réseau d'alimentation électrique 25 d'un véhicule. Celui-ci comporte principalement une batterie 10, un alternateur 20 et au moins un consommateur de courant 40. L'alternateur 20 est entraîné par le moteur 30 du véhicule pour recharger la batterie 10. Celle- ci est une réserve d'énergie utilisée pour démarrer le moteur 30 ou pour épauler l'alternateur 20 si de grandes quantités de courant sont 30 ponctuellement requises par le consommateur de courant 40. Pour détecter

si la batterie 10 est déconnectée, un dispositif de détection de déconnexion 50 est connecté en parallèle avec l'alternateur 20. Ce dispositif 50 est relié aussi à l'alternateur 20 pour pouvoir lui imposer de changer de tension de régulation U. Par ailleurs, le dispositif 50 est relié à un boitier 15 de mesure de courant électrique connecté entre la batterie 10 et l'alternateur 20. Ce boîtier 15 est apte à mesurer l'intensité du courant qui le traverse et à envoyer la valeur mesurée au dispositif 50. Ce dernier est enfin connecté à une interface homme machine 60 pour lui envoyer des messages d'alerte ou d'information en fonction de l'état de la connexion de la batterie 10. Si le boîtier 15 mesure un courant le traversant trop faible qui indiquerait que la connexion de la batterie 10 au réseau est mauvaise ou coupée, il enverra un message de commande au dispositif 50 pour lancer une phase de confirmation de cette anomalie. Pour ce faire, le dispositif 50 envoie une commande à l'alternateur 20 pour diminuer la tension de régulation à ses bornes. En conséquence, la tension U du circuit va se rapprocher de la tension de la batterie 10 au repos. Celle-ci va donc demander moins de courant si elle est toujours connectée, de sorte que la puissance à fournir par l'alternateur 20 diminue, ainsi que son couple résistant vers le moteur 30, qui va alors accélérer. Cette accélération va être détectée par le dispositif 50.

Dans ce cas, la mesure de courant trop faible et la détection d'une accélération sont incohérentes et contradictoires. Au lieu d'envoyer un message d'alerte, le dispositif enverra juste un message d'incohérence à l'utilisateur par le biais de l'interface homme machine 60. Par contre, si la batterie 10 est réellement déconnectée, elle ne consomme plus de courant.

La chute de la tension de régulation n'aura aucun effet sur le courant consommé par la batterie 10 et cela n'aura aucune conséquence sur le couple résistant de l'alternateur 20, si bien que le moteur 30 ne changera pas de régime moteur, puisque sa puissance à fournir est inchangée. Dans ce cas, l'anomalie de connexion est bien vérifiée par la phase de détection et le dispositif 50 doit envoyer un message d'alerte au conducteur par l'interface homme machine 60.

La figure 2 représente une évolution dans le temps de la tension du réseau d'alimentation de la figure 1 et ses conséquences sur l'intensité du courant consommé par la batterie 10 et sur le régime de rotation du moteur, si la batterie 10 est connectée. U représente donc la tension de régulation, 1 le courant consommé par la batterie 10 et 52 le régime de rotation du moteur 30. Si la tension U, qui est la tension de régulation de l'alternateur 20 lorsque le moteur 30 est en fonctionnement, baisse et si la batterie 10 est bien connectée, alors, le courant consommé 1 par cette dernière va diminuer. L'alternateur 20 va alors fournir moins de courant et opposer moins de couple résistant au moteur 30 pour produire ce courant en diminution. 11 en résulte une brève accélération du moteur 30, représentée par le régime de rotation 5~ . Si la batterie 10 est déconnectée du réseau de distribution, le courant 1 est à zéro et quelle que soit la tension de régulation U, il n'y a aucun couple résistant sur le moteur 30 donc une variation de la tension de régulation U n'entraînera aucune modification du régime moteur n. On comprendra que diverses modifications et/ou améliorations évidentes pour l'homme du métier peuvent être apportées aux différents modes de réalisation de l'invention décrits dans la présente description sans sortir du cadre de l'invention défini par les revendications annexées.

Claims

REVENDICATIONS1. Procédé de détection de déconnexion d'une batterie (10) d'un véhicule à moteur initialement connectée à un réseau d'alimentation électrique comprenant également une source d'alimentation électrique (20) entraînée par le moteur (30) et destinée à appliquer aux bornes de la batterie (10) une tension de régulation choisie, le procédé comprenant les étapes consistant à : - appliquer une nouvelle valeur de tension de régulation différente de celle choisie; - détecter une évolution du régime moteur causée par l'instauration de ladite nouvelle valeur de tension de régulation; - émettre un signal d'alerte s'il n'est pas détecté d'évolution du régime moteur à l'étape de détection.
2. Procédé de détection de déconnexion d'une batterie (10) selon 15 la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape d'application d'une nouvelle tension de régulation consiste à diminuer la tension de régulation choisie.
3. Procédé de détection de déconnexion d'une batterie (10) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la tension de régulation est diminuée d'une valeur comprise entre 0,5 Volt et 2,5 Volts. 20
4. Procédé de détection de déconnexion d'une batterie (10) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'étape d'application d'une nouvelle valeur de tension de régulation est activée par un signal de commande émis à l'issue d'une phase de détection d'anomalie de connexion.
5. Procédé de détection de déconnexion d'une batterie (10) selon 25 la revendication 4, caractérisé en ce que la phase de détection d'anomalie de connexion comprend les étapes consistant à : - comparer à un premier seuil un courant mesuré en entrée ou sortie de ladite batterie (10) ; - émettre un signal de commande lorsque ledit courant mesuré est inférieur audit premier seuil pendant une durée supérieure à un second seuil.
6. Procédé de détection de déconnexion d'une batterie (10) selon la revendication 5, caractérisé en ce que les étapes d'application d'une nouvelle tension de régulation et de détection d'une évolution du régime moteur sont répétées à intervalles réguliers, si à l'étape de comparaison, le courant mesuré en entrée ou en sortie de la batterie (10) est trop faible, et si à l'étape détection, une évolution du régime moteur est détectée.
7. Procédé de détection de déconnexion d'une batterie (10) selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce qu'il comprend après l'étape de détection d'une évolution du régime moteur une étape consistant à. - émettre un signal d'information pour incohérence, si à l'étape de comparaison, le courant mesuré en entrée ou en sortie de la batterie (10) est trop faible, et si à l'étape détection, une évolution du régime moteur est détectée.
8. Procédé de détection de déconnexion d'une batterie (10) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'étape consistant à appliquer une nouvelle tension de régulation est reportée lorsque le régime moteur est en train d'évoluer.
9. Procédé de détection de déconnexion d'une batterie (10) selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il est appliqué pour un véhicule automobile.
10. Dispositif (50) de détection de déconnexion d'une batterie (10) d'un réseau d'alimentation électrique auquel est également connectée une source d'alimentation électrique (20) entraînée par un moteur (30) et destinée à appliquer à ses bornes une tension de régulation choisie, caractérisé en ce qu'il comprend : i) des moyens de détection d'anomalie de connexion agencés pour délivrer 30 un signal de commande lorsqu'une anomalie de connexion est détectée, et 2967784 -10- ii) des moyens de contrôle agencés, en cas de réception d'un signal de commande, pour fixer une nouvelle valeur de tension de régulation différente de celle choisie, et iii) des moyens de détection d'évolution de régime moteur agencés pour 5 détecter une évolution d'un régime moteur, et iv) des moyens d'alerte agencés pour alerter un occupant lorsque les moyens de détection ne détectent pas d'évolution du régime moteur consécutivement à l'instauration de ladite nouvelle valeur de tension de régulation. 10
11. Véhicule automobile comprenant un dispositif selon la revendication 10.