Brevet FR2769877A1 — publié le 19990423

L'invention se rapporte à un véhicule automobile comportant un dispositif de régulation automatique de la vitesse agissant sur un organe de freinage du véhicule. L'invention se rapporte plus particulièrement à un véhicule automobile comportant un dispositif de régulation automatique de la vitesse, du type dans lequel le dispositif comporte des moyens qui permettent au conducteur de provoquer une accélération ou une décélération du véhicule en agissant sur la commande d'un moteur d'entraînement du véhicule, suite à quoi le dispositif maintient le véhicule à une vitesse de consigne imposée par le conducteur, et du type dans lequel le conducteur peut provoquer une décélération du véhicule en commandant un organe de freinage. Dans les dispositifs de régulation de vitesse connus jusqu'à présent, le conducteur peut, lorsqu'il a atteint une vitesse donnée, enclencher le dispositif de manière à ce que celui-ci impose au véhicule de conserver cette vitesse en agissant sur la commande du moteur d'entraînement du véhicule, c'est-à-dire, dans le cas d'un moteur à combustion interne, sur le mélange carburé qui alimente le moteur. A partir de cette première vitesse de consigne, le conducteur peut, généralement à l'aide de deux touches de commande, diminuer ou augmenter la vitesse de consigne, le dispositif de régulation automatique de la vitesse agissant alors sur le mélange carburé pour amener la vitesse réelle instantanée du véhicule à la nouvelle vitesse de consigne. Si la nouvelle vitesse de consigne est supérieure à l'ancienne, le dispositif de régulation provoque l'alimentation du moteur avec un mélange carburé plus riche en carburant. Au contraire, si la nouvelle vitesse de consigne est inférieure à l'ancienne vitesse de consigne, le dispositif de régulation provoque l'alimentation du moteur avec un mélange carburé plus pauvre en carburant. Toutefois, dans les dispositifs connus de régulation de vitesse, le conducteur ne peut pas, à l'aide des seules touches de commande des dispositifs de régulation, provoquer une décélération du véhicule qui soit supérieure à la décélération correspondant à la coupure d'alimentation du moteur. La seule force de freinage susceptible d'être utilisée est en effet le frein moteur. De la sorte, dans le flux de la circulation, le conducteur est très souvent obligé de freiner le véhicule en utilisant l'installation principale de freinage du véhicule qui est généralement constituée par des freins à disques ou à tambours logés dans les roues du véhicule. Or, I'utilisation de cette installation principale, généralement commandée par une pédale de frein, interrompt toute action du dispositif de régulation de la vitesse. Le conducteur est alors amené ultérieurement à ré-enclencher le dispositif en indiquant à celui-ci une nouvelle vitesse de consigne. Éventuellement, certains dispositifs prévoient une commande spécifique qui permet de réinitialiser le dispositif à la même vitesse de consigne que lors de l'utilisation précédente. Ainsi, avec les dispositifs selon l'état de la technique, le conducteur est amené à de nombreuses reprises à passer d'un mode de régulation automatique de la vitesse au mode "manuel" dans lequel il commande la vitesse du véhicule en agissant sur la pédale d'accélérateur et sur la pédale de frein du véhicule. L'invention a donc pour objet de proposer une nouvelle conception d'un dispositif de régulation automatique de la vitesse qui permette, dans de nombreux cas, d'éviter un tel vaet-vient entre les modes automatique et manuel. Dans ce but, I'invention propose un véhicule automobile du type décrit précédemment, caractérisé en ce que le dispositif de régulation peut agir sur l'organe de freinage pour assurer une décélération du véhicule lorsque la vitesse instantanée du véhicule est supérieure à la nouvelle vitesse de consigne. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - le dispositif de régulation agit sur l'organe de freinage lorsque la différence entre la vitesse instantanée du véhicule et la vitesse de consigne est supérieure à un premier niveau de seuil - le dispositif de régulation commande l'organe de freinage de telle sorte que celui-ci impose au véhicule une décélération qui est déterminée par le dispositif de régulation en fonction de la vitesse instantanée du véhicule et en fonction de la différence entre la vitesse instantanée du véhicule et la vitesse de consigne. - le dispositif de régulation commande l'organe de freinage de telle sorte que celui-ci impose au véhicule une décélération qui augmente sensiblement proportionnellement à l'augmentation de la différence entre la vitesse instantanée du véhicule et la vitesse de consigne - la décélération commandée par l'organe de régulation ne peut excéder une décélération limite qui est le produit de la décélération maximale permise par l'organe de freinage par un coefficient d'atténuation inférieur à i - le coefficient d'atténuation diminue lorsque la vitesse instantanée du véhicule augmente lorsque, au cours d'une décélération commandée par le dispositif de régulation agissant sur l'organe de freinage, le conducteur diminue la différence entre la vitesse instantanée du véhicule et la vitesse de consigne en augmentant cette dernière à une nouvelle valeur de consigne, le dispositif de régulation agit sur l'organe de freinage de telle sorte que celui ci impose au véhicule une nouvelle valeur de décélération qui est inférieure d'au moins un incrément à la valeur de décélération précédente - lorsque, au cours d'une décélération commandée par le dispositif de régulation agissant sur l'organe de freinage, le conducteur diminue la différence entre la vitesse instantanée du véhicule et la vitesse de consigne en augmentant cette dernière à une nouvelle valeur de consigne, le dispositif de régulation cesse d'agir sur l'organe de freinage lorsque la différence entre la vitesse instantanée du véhicule et la vitesse de consigne devient inférieure à un second niveau de seuil - le second niveau de seuil de différence entre la vitesse instantanée du véhicule et la vitesse de consigne est supérieur au premier niveau de seuil - le conducteur commande le dispositif de régulation à l'aide de deux moyens d'interface dont un premier permet d'augmenter la vitesse de consigne et dont un second permet de diminuer la vitesse de consigne - le dispositif comporte un moyen de visualisation de la vitesse de consigne - le moyen de visualisation qui affiche la vitesse de consigne est agencé à proximité d'un second moyen de visualisation de la vitesse instantanée du véhicule ; et - les deux moyens de visualisation sont de type à affichage analogique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est un schéma fonctionnel illustrant les principaux composants d'un dispositif de régulation de vitesse conforme aux enseignements de l'invention; - la figure 2 est une vue illustrant une partie du poste de conduite d'un véhicule automobile conforme aux enseignements de l'invention; - la figure 3 est un graphe illustrant le niveau de décélération imposé au véhicule, par l'organe de freinage lorsqu'il est commandé par le dispositif de régulation automatique selon l'invention, en fonction de la différence entre la vitesse instantanée du véhicule et la vitesse de consigne imposée par le conducteur ; et - la figure 4 est un graphe illustrant les variations d'un coefficient d'atténuation qui permet de déterminer une décélération limite susceptible d'être imposée au véhicule, par rapport à une décélération maximale permise par l'organe de freinage, en fonction de la vitesse instantanée du véhicule. On a illustré sur la figure 1 un dispositif de régulation automatique de la vitesse d'avancement d'un véhicule automobile qui est entraîné par un moteur 10, par exemple à combustion interne, et qui est susceptible d'être ralenti par un organe principal de freinage 12 comportant par exemple des freins à disques ou à tambours logés dans les roues du véhicule. De maniére connue, le conducteur du véhicule détermine la vitesse du véhicule en commandant d'une part le moteur 10 à l'aide d'une pédale d'accélérateur 14 et d'autre part en commandant l'organe de freinage 12 à l'aide d'une pédale de frein 16. L'invention sera ci-après décrite pour un véhicule comportant des pédales 14, 16 de type classique mais le conducteur peut également agir sur le moteur 10 et sur l'organe de freinage 12 par tout autre moyen d'interface tel que des leviers ou des manettes de type "joystick" Le dispositif de régulation de vitesse automatique selon l'invention comporte une unité centrale de gestion 18 qui est elle aussi susceptible de commander à la fois le moteur 10 et l'organe de freinage 12. L'unité centrale 18 reçoit de la pédale d'accélérateur 14 et de la pédale de frein 16 des informations quant à leur actionnement par le conducteur. Un capteur de vitesse 30 transmet aussi à l'unité centrale 18 les données relatives à la vitesse instantanée du véhicule. Par ailleurs, le conducteur du véhicule peut déterminer une vitesse de consigne Vc à laquelle il souhaite que le dispositif de régulation maintienne le véhicule. Le conducteur peut imposer une augmentation ou une diminution de la vitesse de consigne Vc à l'aide de deux touches de commande 20, 22, la première manipulation de la touche "plus" 20 déterminant par exemple une vitesse de consigne initiale égale à la vitesse instantanée V du véhicule lorsque le conducteur appuie sur cette touche. D'autres systèmes d'entrée de la vitesse de consigne Vc peuvent être imaginés tels que par exemple l'entrée d'une vitesse à l'aide d'un chiffre composé sur un clavier numérique. On a illustré sur la figure 1 le cas où les pédales d'accélérateur 14 et de frein 16 peuvent agir respectivement sur le moteur 10 et le frein 12 de manière parallèle à l'action de l'unité centrale 18 sur ces deux organes. Toutefois, on peut aussi réaliser l'invention dans le cas où l'une au moins des pédales 14, 16 n'ont plus d'action directe sur les organes respectifs et sont uniquement reliées à une unité centrale de commande à la compétence élargie. Cette conception est généralement désignée sous le terme de "commandes électriques". Comme on peut le voir sur la figure 2, les touches "plus" et "moins" 20, 22 sont avantageusement implantées sur un volant 24 de colonne de direction du véhicule et le poste de conduite peut aussi être muni de moyens de visualisation 26 de la vitesse de consigne Vc imposée par le conducteur. Dans l'exemple de réalisation illustré à la figure 2, le moyen de visualisation 26 est constitué d'une série de diodes électroluminescentes implantées autour d'un indicateur de vitesse à affichage analogique à aiguille 28. Les diodes sont réparties angulairement à intervalles réguliers autour de l'axe de rotation de l'aiguille de l'indicateur 28, en regard d'une série de marques indicatives de différents niveaux de vitesse du véhicule. Avec un tel système d'affichage analogique, dans lequel la grandeur mesurée est représentée sous forme graphique et non pas sous la forme d'un chiffre, le conducteur peut avoir une représentation très parlante, matérialisée par un arc angulaire, de l'écart entre la vitesse instantanée V du véhicule et la vitesse de consigne Vc qu'il donne au dispositif de régulation. Cela est d'autant plus important que, dans le système selon l'invention, cet écart détermine l'intensité du freinage imposé par le dispositif de régulation ainsi que cela apparaîtra dans la description du fonctionnement qui suit. Lorsque le véhicule a atteint une certaine vitesse, le conducteur peut enclencher le dispositif de régulation de telle manière que celui-ci prenne en charge le maintien de la vitesse du véhicule à ce niveau de vitesse qui devient alors la vitesse de consigne Vc. Ainsi, tant que le conducteur n'exerce aucune action ni sur les pédales 14, 16, ni sur les touches de commande 20, 22, le dispositif de régulation maintient la vitesse en agissant sur la commande du moteur du véhicule c'est-à-dire, dans le cas d'un moteur à combustion interne, notamment sur l'ouverture du papillon d'admission et sur la richesse du mélange carburé. Si le conducteur souhaite que le véhicule roule à une vitesse supérieure, il peut augmenter la vitesse de consigne Vc à l'aide de la touche "plus" 20, L'unité centrale 18 agissant alors sur le moteur 10 pour accélérer le véhicule jusqu'à ce qu'il atteigne la nouvelle vitesse de consigne. Au contraire, s'il souhaite que le véhicule avance à une vitesse légèrement inférieure, le conducteur peut diminuer la vitesse de consigne Vc à l'aide de la touche "moins" 22, le dispositif de régulation pouvant, dans la plupart des cas, ramener le véhicule à cette nouvelle vitesse de consigne simplement en agissant sur le moteur 10. Toutefois, dans certains cas, le conducteur peut vouloir réduire de manière importante la vitesse instantanée V du véhicule en un temps relativement bref. Dans ce cas, la simple action sur le moteur 10, qui correspond à celle que l'on obtient en mode manuel lorsque le conducteur lève le pied de la pédale d'accélérateur 14 peut être insuffisante. Aussi, selon l'invention, L'unité centrale 18 peut alors agir sur l'organe de freinage 12 du véhicule pour imposer à celui une décélération suffisante permettant d'atteindre la nouvelle vitesse de consigne Vc dans un délai relativement bref. Comme on peut le voir sur la figure 3, le niveau de décélération du véhicule qui est imposé par l'organe de freinage 12 lorsqu'il est commandé par le dispositif de régulation de vitesse est déterminé notamment en fonction de la différence AV entre la vitesse instantanée V du véhicule et la nouvelle vitesse de consigne Vc imposée par le conducteur. Ainsi, lorsque cette différence de vitesse aV est inférieure à un premier niveau de seuil Si, le dispositif de régulation n'agit que sur la commande du moteur 10 pour décélérer le véhicule. Au-delà de ce seuil S1, le dispositif de régulation commande l'organe de freinage 12 de telle manière que celui-ci impose une décélération qui augmente proportionnellement à la différence de vitesse AV selon un rapport de proportionnalité constant égal au produit de deux facteurs K1 et KV. Toutefois, il est prévu que le dispositif de régulation ne peut commander l'organe de freinage 12 de manière à ce qu'il impose au véhicule une décélération supérieure à une décélération limite Daim. Cette décélération limite est égale au produit de la décélération maximale D mat susceptible d'être imposée par l'organe de freinage 12 au véhicule par le facteur KV qui est appelé coefficient d'atténuation et qui est donc compris entre 0 et 1. Dans la pratique, le conducteur qui roule à un premier niveau de vitesse de consigne et qui souhaite ralentir le véhicule va donc appuyer sur la touche "moins" 22 de manière à provoquer une diminution de la vitesse de consigne. Au fur et à mesure que la différence AV entre la vitesse instantanée V du véhicule et la vitesse de consigne Vc augmente, I'intensité du freinage imposé par le dispositif de régulation augmente donc selon le coefficient de proportionnalité K1*KV. Toutefois, il est possible que le conducteur se rende compte qu'il a commandé une nouvelle vitesse de consigne trop faible qui a entraîné de la part du dispositif de régulation un freinage trop intense. Dans ce cas, le conducteur peut de nouveau augmenter la vitesse de consigne Vc en appuyant sur la touche de commande "plus" 20. Le conducteur va donc provoquer alors la diminution de la différence AV entre la vitesse instantanée V et la vitesse de consigne Vc. Selon un aspect de l'invention, il est alors prévu, comme on peut le voir sur la figure 3, qu'au premier appui sur la touche de commande "plus" 20, I'intensité du freinage, c'està-dire la décélération imposée par l'organe de freinage 12 au véhicule, chute "brutalement" d'un certain niveau égal à un incrément minimal 6. Cet incrément 6 peut par exemple de l'ordre de iris2. Si, suite à ce premier appui sur la touche de commande "plus" 20, le conducteur continue d'augmenter la nouvelle vitesse de consigne Vc, c'est-à-dire de réduire la différence AV entre la vitesse instantanée V et la vitesse de consigne Vc, I'intensité de la décélération imposée par l'organe de freinage 12 sera alors commandée de manière à diminuer proportionnellement à la diminution de la différence de vitesse AV selon un nouveau coefficient de proportionnalité K2*KV. Par ailleurs, lorsque le conducteur du véhicule continue d'augmenter la valeur de consigne en réduisant ainsi la différence de vitesse AV, le dispositif de régulation cesse d'agir sur l'organe de freinage 12 dès que la différence de vitesse AV est inférieure à un second niveau de seuil S2 supérieur au premier niveau de seuil S1. Éventuellement, le coefficient K2 peut être identique au coefficient K1, auquel cas les deux lois de proportionnalité entre la décélération imposée par l'organe de freinage et la différence de vitesse AV sont représentées, dans le graphe de la figure 3, par des segments de droite parallèles mais décalés. Le segment de droite correspondant à la variation de décélération lorsque le conducteur appuie sur la touche "moins 22 est alors "au-dessus" de celui correspondant à la variation de décélération lorsque le conducteur appuie sur la touche "plus" 20. Bien entendu, les deux lois liant la décélération à la différence de vitesse AV peuvent ne pas être strictement linéaires. Ce sont toutefois des fonctions croissantes. On a illustré à la figure 4 un graphe illustrant la valeur du coefficient d'atténuation KV en fonction de la vitesse instantanée V du véhicule. II a été vu plus haut que ce coefficient d'atténuation intervenait pour déterminer la décélération limite susceptible d'être imposée par le dispositif de régulation, et qu'il intervenait aussi dans le calcul du coefficient de proportionnalité entre la décélération imposée et la différence de vitesse AV. Comme on peut le voir sur ce graphe, KV est constant et est égal à une valeur maximale KVmax tant que la vitesse instantanée du véhicule est inférieure à un premier niveau de seuil Vi. Au contraire, lorsque la vitesse du véhicule est supérieure à un second niveau de seuil V2, supérieur au premier niveau de seuil V1, KV est constant et égal à une valeur KVmjn par exemple comprise entre 1/3 et 1/2. Entre V1 et V2, KV varie en décroissant linéairement de sa valeur KVmax à sa valeur KVmjn lorsque la vitesse augmente de Vi à V2. Cette loi de variation de KV en fonction de la vitesse du véhicule est très simple, mais on peut aussi utiliser d'autres lois de variation, plus complexes et non linéaires, qui sont elles aussi décroisantes de la valeur 1 à la valeur 0. Le dispositif de régulation de vitesse selon l'invention est donc particulièrement intéressant en ce qu'il permet, dans la plupart des cas, d'éviter au conducteur d'agir soit sur la pédale de frein, soit sur la pédale d'accélérateur, ce qui évite ainsi la mise hors service du dispositif de régulation. Le conducteur se trouve ainsi à même d'adapter la vitesse du véhicule de manière satisfaisante dans la plupart des conditions de circulation par simple appui sur les touches de commande 20, 22 du dispositif de régulation de vitesse. Le conducteur n'a donc plus à agir par l'intermédiaire des pédales 14, 16 que dans des situations dans lesquelles il souhaite obtenir une forte accélération ou une forte décélération du véhicule. REVENDICATIONS i. Véhicule automobile comportant un dispositif de régulation automatique de la vitesse, du type dans lequel le dispositif comporte des moyens (14) qui permettent au conducteur de provoquer une accélération ou une décélération du véhicule en agissant sur la commande d'un moteur (10) d'entraînement du véhicule, suite à quoi le dispositif maintient le véhicule à une vitesse de consigne imposée par le conducteur, et du type dans lequel le conducteur peut provoquer une décélération du véhicule en commandant un organe de freinage (12), caractérisé en ce que le dispositif de régulation peut agir sur l'organe de freinage (12) pour assurer une décélération du véhicule lorsque la vitesse instantanée (V) du véhicule est supérieure à la vitesse de consigne (Vc). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de régulation agit sur l'organe de freinage (12) lorsque la différence (åV) entre la vitesse instantanée (V) du véhicule et la vitesse de consigne (Vc) est supérieure à un premier niveau de seuil (S1). 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de régulation commande l'organe de freinage (12) de telle sorte que celui-ci impose au véhicule une décélération qui est déterminée par le dispositif de régulation en fonction de la vitesse instantanée (V) du véhicule et en fonction de la différence (AV) entre la vitesse instantanée (V) du véhicule et la vitesse de consigne (Vc). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif de régulation commande l'organe de freinage (12) de telle sorte que celui-ci impose au véhicule une décélération qui augmente sensiblement proportionnellement à l'augmentation de la différence entre la vitesse instantanée (V) du véhicule et la vitesse de consigne (Vc). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la décélération commandée par l'organe de régulation ne peut excéder une décélération limite (daim) qui est le produit de la décélération maximale (DmaX) permise par l'organe de freinage par un coefficient d'atténuation (KV) inférieur à 1. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le coefficient d'atténuation (KV) diminue lorsque la vitesse instantanée (V) du véhicule augmente. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lorsque, au cours d'une décélération commandée par le dispositif de régulation agissant sur l'organe de freinage (12), le conducteur diminue la différence (åV) entre la vitesse instantanée (V) du véhicule et la vitesse de consigne (Vc) en augmentant cette dernière à une nouvelle valeur de consigne, le dispositif de régulation agit sur l'organe de freinage (12) de telle sorte que celui-ci impose au véhicule une nouvelle valeur de décélération qui est inférieure d'au moins un incrément (6) à la valeur de décélération précédente. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lorsque, au cours d'une décélération commandée par le dispositif de régulation agissant sur l'organe de freinage (12), le conducteur diminue la différence (AV) entre la vitesse instantanée (V) du véhicule et la vitesse de consigne (Vc) en augmentant cette dernière à une nouvelle valeur de consigne, le dispositif de régulation cesse d'agir sur l'organe de freinage (12) lorsque la différence (åV) entre la vitesse instantanée (V) du véhicule et la vitesse de consigne (Vc) devient inférieure à un second niveau de seuil (S2). 9. Dispositif selon la revendication 8 prise en combinaison avec la revendication 2, caractérisé en ce que le second niveau de seuil (S2) de différence (åV) entre la vitesse instantanée (V) du véhicule et la vitesse de consigne (Vc) est supérieur au premier niveau de seuil (S1). 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le conducteur commande le dispositif de régulation à l'aide de deux moyens d'interface (20, 22) dont un premier permet (20) d'augmenter la vitesse de consigne (Vc) et dont un second (22) permet de diminuer la vitesse de consigne (Vc). 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de visualisation (26) de la vitesse de consigne (Vc). 12. Dispositif selon la revendication il, caractérisé en ce que le moyen de visualisation (26) qui affiche la vitesse de consigne (Vc) est agencé à proximité d'un second moyen de visualisation (28) de la vitesse instantanée du véhicule (V). 13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que les deux moyens de visualisation (26, 28) sont de type à affichage analogique.