Brevet FR2801846A1 — publié le 20010608

Etat de la technique L'invention concerne un procédé et un disposi- tif pour déterminer le type du conducteur, au moins un pa- ramètre servant à commander le véhicule étant modifié en fonction du conducteur. On connaît par le document DE 196 15 806 un tel procédé et un tel dispositif. Dans ce document on prend en considération dans le cas d'une commande d'une unité d'entraînement d'un véhicule un facteur, qui repré- sente le type du conducteur. Ce facteur est déterminé dans une autre unité de commande, en particulier un système de commande de boîte de vitesse et il est transmis. Dans le cas préféré d'application on influence en fonction de l'information reçue sur le type du conducteur la variation maximale autorisée du couple de l'unité d'entraînement, en particulier la variation du souhait du conducteur dérivée du signal d'actionnement d'un élément de manoeuvre. Comme dans le présent cas l'information relative au type du con- ducteur est transmise par un deuxième système de commande, il est nécessaire de prendre des mesures additionnelles pour recevoir cette information, sinon la commande d'une unité d'entraînement d'un véhicule en fonction du type du conducteur ne peut pas avoir lieu quand une telle informa- tion n'est pas disponible, par exemple par suite d'un dé- faut du deuxième type de commande. Avantages de l'invention L'invention est caractérisée en ce que le type du conducteur est déduit à partir d'une consommation de carburant moyennée dans le temps, qui constitue une mesure de la puissance du véhicule requise par le conducteur sur un intervalle de temps déterminé. Il est même alors possi- ble d'avoir une commande en fonction du type du conduc- teur, quand on ne dispose pas d'une information sur le type du conducteur par des systèmes externes, par exemple dans le cas de véhicules avec boîte de vitesse à commande manuelle. En outre l'information relative au type du conducteur, qui est déterminée sur la base de la consomma- tion de carburant, est plus précise que celle qui est ob- tenue d'après des procédés conventionnels (qui en particu- lier déduisent le type du conducteur de la position de la pédale d'accélérateur). Ceci a pour raison que la consom- mation d'essence moyennée décrit de façon plus précise le mode de conduite effectif du conducteur. D'autres avantages ressortent des caractéris- tiques suivantes: * on détermine une valeur de consigne pour la consomma- tion de carburant sur la base du point de fonctionne- ment actuel d'un moteur à combustion interne, on compare celle-ci avec une valeur réelle moyennée, et on tire de là une mesure du type du conducteur ou une cor- rection du paramètre; * on dépose une courbe caractéristique de la résistance à l'avancement pour chacune des vitesses en fonction du couple de rotation et de la vitesse de rotation, sur la base de laquelle on détermine une valeur de consigne pour la consommation de carburant; * on calcule la valeur de consigne pour la consommation absolue de carburant sur la base du point de fonction- nement actuel ainsi que de la consommation spécifique de carburant nécessaire pour surmonter la résistance à l'avancement dans ce point de fonctionnement; La détermination du type du conducteur est particulièrement exacte quand on prend en considération l'altitude ou sa variation. Selon d'autres caractéristiques de l'inven- tion: * la valeur réelle pour la consommation de carburant est déterminée à partir du temps effectif d'injection et de la vitesse de rotation du moteur; * on identifie un conducteur sportif quand la valeur réelle moyennée est plus grande que la valeur de consi- gne, on identifie un conducteur qui met davantage l'ac- cent sur le confort quand la valeur réelle est égale à ou seulement un peu plus grande que la valeur de consi- gne; * la détermination du type du conducteur a lieu pendant une marche constante du véhicule, de préférence seule- ment une fois pendant une marche constante; * la courbe caractéristique de la pédale d'accélérateur, qui convertit la grandeur d'actionnement d'une pédale actionnée par le conducteur en une valeur de consigne pour la commande du moteur, est modifiée en fonction du type du conducteur et/ou le type du conducteur est dé- livré à d'autres systèmes de commande. L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre d'un procédé servant à déterminer le type du conducteur, comprenant une unité de commande qui règle au moins un paramètre de commande de véhicule en fonction du type de conducteur déterminé, caractérisé en ce que l'unité de commande comprend des moyens qui dédui- sent le type du conducteur sur la base d'une consommation moyennée du carburant. Dessins L'invention va être décrite ci-après plus en détail à partir des formes de réalisation représentées sur les dessins annexés, dans lesquels: * la figure 1 montre dans ce cas un schéma par blocs don- nant une vision générale d'une unité de commande ser- vant à commander un moteur à combustion interne; * la figure 2 montre un diagramme du couple moteur en fonction de la vitesse de rotation, sur lequel on a re- présenté entre autres une courbe de la résistance à l'avancement quand on a passé une vitesse déterminée ainsi que des courbes de consommation spécifique cons- tante; * la figure 3 montre finalement un diagramme fonctionnel qui représente une forme de réalisation préférée pour déterminer le type du conducteur sur la base d'une con- sommation de carburant moyennée. Description des exemples de réalisation La figure 1 montre une unité électronique de commande 10 qui dispose d'au moins un circuit d'entrée 12, d'au moins un micro-ordinateur 14, et d'au moins un cir- cuit de sortie 16. Le circuit d'entrée, le micro- ordinateur et le circuit de sortie sont reliés les uns aux autres par un système de communication 18 permettant un échange de données réciproque. On amène au circuit d'en- trée 12 les lignes d'entrée suivantes: une ligne d'entrée 20 venant d'un dispositif de mesure 22 servant à détecter la position de la pédale d'accélérateur wped, une ligne d'entrée 24 venant d'un dispositif de mesure 26 servant à détecter la position du clapet d'étranglement wdk, une li- gne d'entrée 28 venant d'un dispositif de mesure 30 ser- vant à détecter la masse de l'air amené au moteur à combustion interne, une ligne d'entrée 32 venant d'un dis- positif de mesure 34 servant à détecter la vitesse de ro- tation nmot du moteur à combustion interne et des lignes d'entrée 36 à 40 venant de dispositifs de mesure 42 à 46 servant à détecter d'autres grandeurs de fonctionnement du moteur à combustion interne et/ou du véhicule, qui sont nécessaires pour effectuer la commande du moteur, telles que par exemple la température de l'air aspiré, la pres- sion ambiante, ou autres. L'unité électronique de commande 10 commande au moyen du circuit de sortie 16 les paramè- tres de puissance du moteur à combustion interne. C'est ainsi qu'un clapet d'étranglement 48 commande le remplis- sage du moteur à combustion interne. En outre on règle l'instant de l'allumage 50, qui influence le dosage du carburant 52 et/ou commande un turbocompresseur 54. Le mode de fonctionnement de principe de la commande du moteur, qui est exécutée dans l'unité de com- mande 10, est connu par exemple par l'état de la technique mentionné au début. On détermine au moins sur la base de la position wped de la pédale de l'accélérateur une valeur de consigne pour un couple de rotation du moteur à combus- tion interne, qui correspond au souhait du conducteur. On convertit celle-ci le cas échéant en une valeur de consi- gne de couple en prenant en considération d'autres couples de consigne par des fonctions externes et internes comme la régulation anti-patinage, la limitation de la vitesse de rotation, ou autres. La valeur de consigne du couple est alors, en prenant en considération au moins la vitesse de rotation du moteur dans des champs caractéristiques, des tables ou des séquences de calcul correspondants, con- vertie en une valeur de consigne pour le remplissage, c'est-à-dire pour le remplissage relatif en air par cylin- drée, en étant normalisé sur le remplissage maximum possi- ble des cylindres. En fonction de cette valeur de remplissage de consigne on détermine, en prenant en consi- dération les corrélations physiques dans le tuyau d'aspi- ration, une valeur de consigne de la position du clapet d'étranglement, qui est réglée par un circuit de réglage correspondant. En outre on influence le cas échéant en prenant en considération le couple réel au moins l'angle d'allumage et/ou le dosage du carburant, le couple réel devant être amené au couple de consigne. Comme évoqué dans l'état de la technique men- tionné au début, il est avantageux de prédéfinir au moins un paramètre de la commande du moteur en fonction du type du conducteur. Pour cela on peut adapter le comportement dynamique du véhicule au type respectif du conducteur, et améliorer de cette façon la satisfaction retirée par le conducteur du mode de marche correspondant du véhicule. Pour permettre d'avoir un choix correspondant d'au moins l'un des paramètres, il est nécessaire d'avoir une infor- mation sur le type du conducteur. On prélève cette infor- mation, comme on le décrira ci-après, de la consommation de carburant moyennée dans le temps. Ce faisant on part de la connaissance de la puissance qui est nécessaire quand une vitesse a été pas- sée pour avoir un fonctionnement stationnaire du véhicule, et de la consommation de carburant qui en résulte. La base pour cela est une courbe de la résistance à l'avancement qui a été déposée dans la commande du moteur pour chacune des vitesses, ainsi que les courbes de consommation cons- tante telles que représentées à la figure 2, à partir des- quelles ressort la consommation qui est nécessaire pour surmonter les résistances à l'avancement. La figure 2 montre un champ caractéristique de ce type pour une vitesse. Sur ce champ le couple de rota- tion Md ou la puissance du moteur à combustion interne est porté en fonction de la vitesse de rotation n. La réfé- rence 1 désigne la courbe du couple de rotation maximal. La référence 2 désigne la courbe de puissance constante pour la vitesse qui est passée, tandis que la référence 3 désigne la courbe de la résistance à l'avancement dans cette vitesse (le couple de rotation qui est nécessaire pour surmonter les résistances à l'avancement à plat en fonction de la vitesse de rotation). Les courbes 5 corres- pondent à une consommation spécifique constante. Le diagramme représenté est déposé dans la commande du moteur pour chaque vitesse et est déterminé sur un banc d'essai de moteurs pour chaque paire de va- leurs (couple de rotation/vitesse de rotation) pour le type de moteur respectif. La courbe 3 de résistance à l'avancement décrit pour chaque vitesse correspondant à une démultiplication de la boîte de vitesse, le couple de rotation qui est nécessaire pour surmonter à plat la ré- sistance à l'avancement. Cette courbe est déterminée au moyen d'une application à chaque type de véhicule. La courbe 2 à puissance constante montre le couple de rota- tion en fonction de la vitesse de rotation, pour lequel on a une puissance constante du moteur. A partir de ces valeurs on peut déterminer pour la vitesse de rotation actuelle la consommation spé- cifique de carburant en requérant la puissance qui est né- cessaire selon la courbe des résistances à l'avancement pour surmonter les résistances à l'avancement. A partir d'une comparaison avec la valeur réelle moyennée dans le temps on obtient le type du conducteur, en supposant qu'on est en présence d'un conducteur sportif quand il apparaît qu'il est nécessaire de requérir de la puissance en perma- nence. Pour déterminer le type du conducteur on dé- termine tout d'abord si l'on a une marche à régime cons- tant. C'est alors le cas quand pour une vitesse passée la variation de la vitesse de rotation se trouve à l'inté- rieur d'une fenêtre et/ou la variation du couple réel se trouve à l'intérieur d'une fenêtre. On détermine alors le point actuel de travail (paire des valeurs constituées par le couple réel et la vitesse réelle de rotation) et en fonction de cela on repère une zone de la courbe de résis- tance à l'avancement pour la vitesse passée. On détermine ensuite la valeur de consigne pour la consommation spéci- fique de carburant dans cette zone de la courbe de résis- tance à l'avancement. Ceci a lieu soit "Offline" soit au moyen du calcul du champ caractéristique. La valeur de consigne pour la consommation absolue de carburant est ob- tenue par exemple à partir de l'équation suivante: KV = be * Mdeff * 2nn équation dans laquelle KV représente la consommation abso- lue de carburant, Mdeff représente le couple de rotation, que l'on a selon la zone sélectionnée de la courbe de ré- sistance à l'avancement pour la vitesse de rotation ac- tuelle du moteur, n représente la vitesse de rotation actuelle du moteur et be la consommation spécifique que l'on a pour ce point de fonctionnement (cf aussi la figure 2, MdA, nA) dans la zone correspondante de la courbe de résistance à l'avancement. Dans un exemple préféré de réalisation on dé- termine par exemple sur la base d'un capteur de la pres- sion ambiante ou autre, les grandeurs de la hauteur au- dessus de la mer indiquant une marche en montagne ou une marche en plat. En fonction de la variation de ces gran- deurs on corrige la valeur de la consommation KV de carbu- rant, en corrigeant la valeur de consommation KV de la consommation de carburant par un facteur d'altitude. La valeur réelle pour la consommation absolue de carburant est déterminée à partir de grandeurs de base de la commande du moteur. On a par exemple: KVréel = teff * EVK * n équation dans laquelle KVréel est la valeur réelle de la consommation absolue de carburant, teff est le temps ef- fectif d'injection (pendant lequel la soupape est effecti- vement ouverte), EVK est une constante typique pour l'injecteur, constante qui réalise la conversion du temps en un volume, ainsi que la vitesse de rotation actuelle du moteur n. Cette valeur réelle est moyennée en fonction du temps ou de la distance parcourue, pour obtenir de cette façon une consommation de carburant moyennée actuelle. La valeur de consigne déterminée, le cas échéant corrigée, est alors comparée avec la valeur réelle moyennée. Si la valeur réelle est plus grande que la va- leur de consigne, on met la courbe caractéristique de la pédale d'accélérateur sur un gradin plus sportif, dans l'autre cas sur un gradin plus confortable. Ensuite il n'y a pas d'autre correction de la courbe caractéristique de la pédale d'accélérateur dans cette phase à marche cons- tante. Au contraire on attend jusqu'à la prochaine phase à marche constante pour entreprendre une nouvelle correc- tion. On peut en outre tirer de cela une information quant au type du conducteur (par exemple un repère à met- tre ou une valeur), qui est mise à la disposition des au- tres fonctions ou des autres systèmes de commande. A la base de la détermination du type du con- ducteur il y a l'idée que, quand la consommation moyennée sur une période de temps déterminée se trouve en perma- nence nettement au dessus de la consommation qui est né- cessaire pour surmonter la résistance à l'avancement pour une vitesse passée donnée, le conducteur requiert en per- manence plus de puissance qu'il n'est nécessaire pour cou- vrir les résistances à l'avancement. On doit être en présence d'un conducteur plus sportif, de telle sorte que l'on doit effectuer une correction correspondante du para- mètre du fonctionnement. Si la consommation déposée dans la courbe est conservée ou n'est que légèrement dépassée, ceci conduit à une interprétation, selon laquelle on est en présence d'un conducteur qui met plus l'accent sur le confort. On déplace le paramètre de fonctionnement en con- séquence. Lors de marches en montée la consommation moyenne actuelle par suite des forces ascensionnelles s'écarte de la consommation sur un sol plat. En montée la consommation nécessaire pour couvrir les résistances à l'avancement est donc plus élevée, et en descente plus basse. On peut utiliser cet effet de deux manières diffé- rentes. Dans un premier exemple de réalisation on ne prend pas en considération la hauteur au dessus de la mer lors de la détermination du type du conducteur. La réac- tion du véhicule en montée est alors automatiquement plus spontanée. Et en descente elle est automatiquement plus confortable, car la consommation réelle s'écarte d'une ma- nière correspondante de la consommation de consigne. Ceci peut être souhaitable dans quelques cas d'application. Dans un autre exemple de réalisation a lieu une correction d'altitude comme mentionné ci-dessus. On conserve alors par la correction de la courbe caractéris- tique de la résistance à l'avancement en fonction de l'al- titude ou de la variation de l'altitude le comportement du véhicule paramétré en plaine même en montée ou en des- cente. D'une manière avantageuse on met à la disposi- tion d'autres systèmes de commande le type déterminé du conducteur, par exemple à la disposition d'une commande de boîte de vitesse. Dans l'exemple de réalisation préféré on réa- lise le mode de fonctionnement décrit ci-dessus sous la forme d'un programme de l'ordinateur 14 de l'unité de com- mande servant à commander le moteur. On a esquissé un tel programme à titre d'exemple du diagramme fonctionnel de la figure 3. On fait démarrer le programme à des instants prédéfinis. Lors de la première séquence 100 on contrôle si la vitesse qui était passée n'a pas changé et si la vi- tesse de rotation et/ou la variation du couple réel à l'intérieur d'une fenêtre prédéfinie a été maintenue. Si l'on n'a pas de marche constante on remet lors de la sé- quence 101 à zéro le repère "marche constante". Cette par- tie du programme est terminé et est répétée à un instant défini. Si l'on a identifié un état de marche constant, on contrôle à la séquence 102 si le repère "marche constante" est mis. Si c'est le cas une correction du paramètre a dé- jà eu lieu pendant cette marche constante. Le programme est alors terminé et répété à un instant défini. Si le repère n'est pas mis, on détermine lors de la séquence 104 sur la base de la vitesse de rotation actuelle nA et du couple actuel de rotation MdA la zone actuelle de la courbe caractéristique de la résistance à l'avancement pour la vitesse choisie. Ensuite lors de la séquence 106 on détermine la valeur de consigne d'après l'indication par exemple de l'équation ci-dessus pour la consommation absolue de carburant. On corrige celle-ci le cas échéant selon la séquence 108 en fonction de l'identi- fication de la montée ou de la descente. Lors de la sé- quence suivante 110 on détermine par exemple selon l'indication de l'équation représentée ci-dessus la valeur réelle pour la consommation absolue de carburant et lors de la séquence suivante 112 on forme la moyenne en fonc- tion du temps ou sur un trajet prédéfini du véhicule. Le résultat est une valeur réelle moyennée pour la consomma- tion absolue du carburant dans la zone choisie de la courbe de la résistance à l'avancement. Ensuite on compare lors de la séquence 114 la valeur de consigne et la valeur réelle déterminée l'une à l'autre. Si la valeur réelle est plus grande que la valeur de consigne, on donne au paramè- tre, par exemple la courbe caractéristique de la pédale d'accélérateur, un cran plus sportif, autrement un cran plus confortable. Ensuite lors de la séquence 116 on met le repère " marche constante" et le programme est terminé. Le mode de fonctionnement décrit peut-être utilisé aussi bien en liaison avec des moteurs à essence qu'avec des moteurs Diesel. Le mode de fonctionnement décrit a lieu dans ce cas pour chaque vitesse passée, une variation d'au moins un paramètre fonction du type du conducteur ou de la valeur du type du conducteur elle-même a alors toujours15 lieu quand il y a pour une vitesse enclenchée pendant une marche constante un écart entre la valeur de consigne et la valeur réelle, qui nécessite une adaptation du facteur correspondant. R E V E N D I C A T I ON S 1 ) Procédé de détermination du type du conducteur, au moins un paramètre servant à commander le véhicule étant modifié en fonction du conducteur, caractérisé en ce que le type du conducteur est déduit d'une consommation moyen- née de carburant du véhicule 2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que on détermine une valeur de consigne pour la consommation de carburant sur la base du point de fonctionnement actuel d'un moteur à combustion interne, on compare celle-ci avec une valeur réelle moyennée, et on tire de là une mesure du type du conducteur ou une correction du paramètre. 3 ) Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que on dépose une courbe caractéristique de la résistance à l'avancement pour chacune des vitesses en fonction du cou- ple de rotation et de la vitesse de rotation, sur la base de laquelle on détermine une valeur de consigne pour la consommation de carburant. 4 ) Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu' on calcule la valeur de consigne pour la consommation ab- solue de carburant sur la base du point de fonctionnement actuel ainsi que de la consommation spécifique de carbu- rant nécessaire pour surmonter la résistance à l'avance- ment dans ce point de fonctionnement. ) Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la valeur de consigne est corrigée par une grandeur repré- sentant la hauteur au-dessus de la mer ou sa variation. 6 ) Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la valeur réelle pour la consommation de carburant est dé- terminée à partir du temps effectif d'injection et de la vitesse de rotation du moteur. 7 ) Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu' on identifie un conducteur sportif quand la valeur réelle moyennée est plus grande que la valeur de consigne, on identifie un conducteur qui met davantage l'accent sur le confort quand la valeur réelle est égale à ou seulement un peu plus grande que la valeur de consigne. 8 ) Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la détermination du type du conducteur a lieu pendant une marche constante du véhicule, de préférence seulement une fois pendant une marche constante. 9 ) Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la courbe caractéristique de la pédale d'accélérateur, qui convertit la grandeur d'actionnement d'une pédale action- née par le conducteur en une valeur de consigne pour la commande du moteur, est modifiée en fonction du type du conducteur et/ou le type du conducteur est délivré à d'au- tres systèmes de commande. 10 ) Dispositif pour la mise en oeuvre d'un procédé servant à déterminer le type du conducteur, comprenant une unité de commande qui règle au moins un paramètre de commande de véhicule en fonction du type de conducteur déterminé, caractérisé en ce que l'unité de commande comprend des moyens qui déduisent le type du conducteur sur la base d'une consommation moyennée du carburant.