Brevet FR2857629A1 — publié le 20050121

Domaine de l'invention La présente invention concerne un procédé et un dispositif de réglage de la force de rappel appliquée à la pédale d'accélérateur d'une installation à pédale d'accélérateur d'un véhicule automobile. Etat de la technique On connaît un tel procédé et un tel dispositif selon le document DE 102 51 035.0 non publié antérieurement. Ce document présente une installation d'actionnement qui règle la force de rappel appliquée à la pédale d'accélérateur selon les conditions de fonctionne10 ment du véhicule. Exposé et avantages de l'invention La présente invention concerne un procédé du type défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'on effectue le réglage en fonction de la consommation instantanée de carburant véhicule, la consommation ins15 tantanée de carburant étant déterminée à partir du produit de la résistance d'avancement ou de la force d'entraînement, avec la vitesse instantanée du véhicule. L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre d'un procédé tel que défini ci-dessus, ce dispositif étant caracté20 risé en ce qu'il est réalisé pour régler la force de rappel en fonction de la consommation instantanée de carburant par le véhicule, et une unité de calcul détermine la consommation instantanée de carburant à partir du produit de la résistance d'avancement ou de la force d'entraînement, avec la vitesse instantanée du véhicule. Le procédé selon l'invention de réglage de la force de rappel agissant sur la pédale d'accélérateur en fonction de la consommation instantanée de carburant par le véhicule donne au conducteur un signal de retour perceptible par le pied concernant la consommation instantanée de carburant car une modification de la force de rappel au niveau de la pé30 dale d'accélérateur demande une adaptation correspondante de la force d'actionnement. Le signal de retour est appliqué au pied du conducteur et ainsi à l'organe qui définit la dimension des conditions de fonctionnement du véhicule. En conséquence, on a une relation directe et perceptible entre d'une part une certaine demande de vitesse ou d'accélération produisant 35 une certaine consommation de carburant et la réaction comme force de rappel modifiée au niveau de la pédale d'accélérateur; cela permet de prévoir des temps de réaction particulièrement courts du conducteur en fonction d'une modification prévisible de la consommation de carburant. De manière préférentielle, la force de rappel appliquée à la pédale d'accélérateur augmente avec l'augmentation de la consommation de carburant. La force d'actionnement augmentée ainsi produite appliquée à la pédale d'accélérateur est perçue par le conducteur comme un signal 5 lui indiquant qu'il faut étrangler la vitesse et ainsi la consommation de carburant et de plus cette information constitue un obstacle pour continuer d'augmenter la vitesse. La consommation instantanée de carburant K est le produit de la résistance d'avancement Fw ou de la force d'entraînement FAN et de 10 la vitesse instantanée Vvéhicule du véhicule: K = Fw * Vvéhicule ou K = FAN * Vvéhicule Les grandeurs représentées par la force de résistance d'avancement Fw et celles représentées par la force d'entraînement FAN 20 peuvent être utilisées alternativement comme base de calcul car pendant le fonctionnement d'un véhicule on a la relation suivante d'équilibre entre les grandeurs: FAN (force d'entraînement ou force motrice) = Fw (résistance d'avancement) 25 Vis-à-vis du procédé connu selon l'état de la technique pour lequel on détermine la consommation de carburant à partir de la quantité de carburant injectée, on a ici l'avantage d'une mesure sans temporisation significative. En conséquence, le procédé selon l'invention permet d'avoir 30 une réaction rapide et pratiquement sans temps mort à une demande de vitesse ou d'accélération sous la forme d'une force de rappel modifiée appliquée à la pédale d'accélérateur, ce qui se répercute avantageusement sur le comportement de roulage et ainsi sur la consommation de carburant. La détermination de la consommation de carburant pour générer une grandeur de réglage destinée à l'installation d'actionnement réglant ou déplaçant la force de rappel de la pédale d'accélérateur se fait dans une unité de calcul intégrée par exemple à l'appareil de commande du moteur à combustion interne entraînant le véhicule. Les moyens exposés dans les revendications dépendantes correspondent à des développements et des perfectionnements avantageux de l'invention objet de la revendication 1. D'une manière particulièrement avantageuse, on détermine la résistance d'avancement Fw à partir de la somme des résistances d'avancement comprenant la résistance de l'air FL, la résistance de roulage FRO et la résistance en pente FST. Puis, on détermine selon l'équation suivante, la consommation instantanée K en carburant: K = Fw * Vvéhicule Cette relation se transforme comme suit: K = (FRO + FL + FST) * Vvéhicule avec dans cette formule FRO = résistance au roulage du véhicule, FL = résistance de l'air du véhicule, FsT = résistance en pente du véhicule, Vvéhicule = vitesse instantanée du véhicule. La vitesse instantanée du véhicule Vvéhicule représente une grandeur qui peut être demandée en permanence à l'appareil de commande du moteur. La résistance de l'air FL peut se déterminer à partir de l'équation suivante FL = C * Vvéhicule2 relation dans laquelle: 3s C produit du coefficient de résistance à l'air, de la surface frontale du véhicule (couple) et de la moitié de la densité de l'air. Selon une autre caractéristique avantageuse, on détermine la somme de la résistance de roulage du véhicule et de la résistance du véhicule en pente à partir de la relation d'équilibre entre la force d'entraînement et au moins l'une des résistances d'avancement (équation de la résistance d'avancement): 5 FRO + FST = a * mvéhicule - FAN - FL avec dans cette relation: a = accélération instantanée du véhicule, mvehicule = masse du véhicule, FAN = force d'entraînement du véhicule, FRO = résistance de roulage du véhicule, FL = résistance de l'air, FST = résistance du véhicule en pente. Suivant une autre caractéristique avantageuse, on détermine l'accélération instantanée du véhicule à l'aide d'un capteur d'accélération par mesure directe ou par différentiation de la vitesse du véhicule. Suivant d'autres caractéristiques: 20 - on détermine la vitesse instantanée (Vvéhicule) du véhicule et la force d'entraînement instantanée (FAN) directement ou indirectement à partir de grandeurs traitées par l'appareil de commande du moteur, - on augmente la force de rappel appliquée à la pédale d'accélérateur en fonction de l'augmentation de la consommation de carburant. 25 Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation représenté dans les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique d'un module de pédale 30 d'accélérateur à force de rappel réglable, - la figure 2 montre un ordinogramme décrivant les étapes du procédé de réglage de la force de rappel appliquée à la pédale d'accélérateur d'une installation de pédale d'accélérateur d'un véhicule automobile, force de rappel dépendant de la consommation instantanée de carburant 35 correspondant à un mode de réalisation préférentiel. Description d'un mode de réalisation Le module de pédale d'accélérateur 1, actif, représenté à la figure 1 d'un véhicule automobile comporte une pédale d'accélérateur 2 actionnée par un conducteur. Cette pédale est sollicitée par une force de consigne de rappel Fpedcons agissant contre la force d'actionnement. Le module de pédale d'accélérateur 1 comporte une installation d'actionnement non représentée pour des raisons d'échelle de dessin. Cette installation 5 permet de régler la force de rappel de consigne Fpedcons appliquée à la pédale d'accélérateur 2. La force de rappel de consigne Fpedcons est prédéfinie de manière préférentielle par un signal électrique fourni par l'appareil de commande du moteur à combustion interne d'un véhicule automobile. En 10 outre, on saisit électroniquement la position angulaire Wped de la pédale d'accélérateur 2. Il est en outre prévu une installation de régulation intégrée de préférence dans l'appareil de commande du moteur. Cette installation de régulation assure la régulation de la force réelle de rappel Fpedréel agissant sur la pédale d'accélérateur 2 en fonction de la force de rappel de 15 consigne Fpedcons. La formation de la valeur de consigne de la force de rappel de consigne Fpedcons se fait suivant la consommation instantanée de carburant K du véhicule automobile. Selon l'invention, on détermine la consommation instantanée de carburant K à partir du produit de la ré20 sistance d'avancement ou résistance au roulage Fw ou de la force d'entraînement ou force motrice FAN et de la vitesse instantanée Vvéhicule du véhicule: K = Fw * Vvéhicule (1) ou K = FAN * Vvéhicule (2) Les grandeurs constituées par la résistance d'avancement Fw et la force d'entraînement FAN peuvent servir alternativement de base 30 de calcul car pendant le fonctionnement d'un véhicule on a la relation d'équilibre suivante entre ces différentes grandeurs: FAN (force d'entraînement) = Fw (résistance d'avancement) (3) On détermine la consommation de carburant K pour générer une grandeur d'actionnement pour l'installation d'actionnement dans l'unité de calcul 4. Cette unité est par exemple intégrée dans l'appareil de commande du moteur du véhicule (figure 2). Comme base de calcul on utilise de préférence la résistance d'avancement Fw qui se détermine à partir de la somme des résistances d'avancement représentée par exemple par la résistance de l'air FL, la résistance au roulage FRO et la résistance en pente FST. De plus, la résis5 tance d'avancement Fw peut intégrer également d'autres résistances au roulage comme par exemple la résistance de l'air qui, dans le cas présent, est négligeable. On obtient alors la consommation instantanée en carburant, de préférence selon l'équation suivante: 10 K = Fw * Vvéhicule (4) de façon explicite: K = (FRO + FL + FST) * Vvehicule avec dans ces formules: FRo: résistance au roulage du véhicule, FL: résistance de l'air du véhicule, FST: résistance du véhicule en pente, Vvehicule: vitesse instantanée du véhicule. La vitesse instantanée du véhicule Vvéhicuie est une grandeur qui peut être fournie en permanence par l'appareil de commande du moteur. La résistance à l'air FL peut s'obtenir à partir de l'équation suivante: 25 FL = C * Vvéhicule2 (5) avec dans cette relation: C: produit du coefficient de résistance de l'air, de la surface frontale du véhicule et de la moitié de la densité de l'air. La somme de la résistance de roulage du véhicule FRO et de la résistance du véhicule en pente FST peut se déterminer à partir de la relation d'équilibre entre la force d'entraînement FAN et la résistance d'avancement Fw (équation de l'équilibre des résistances): FRO + FST = a * mvéhicule - FAN - C * Vvehicule2 (6) avec dans cette formule a = accélération instantanée du véhicule, mvéhicule = masse du véhicule, FAN = force d'entraînement du véhicule, FRO = résistance au roulage du véhicule, C*Vvéhicule2 = FL résistance de l'air, FST = résistance du véhicule en pente. L'accélération instantanée (a) du véhicule se mesure directement à l'aide d'un capteur d'accélération ou de préférence par différentiation de la vitesse Vvéhicule du véhicule. La force d'entraînement FAN du véhicule se calcule par exemple à partir du couple moteur et du rapport de 10 démultiplication instantané. Finalement, la somme de la résistance au roulage du véhicule FRO et la résistance du véhicule en pente FST peut se déduire selon l'équation (6) de la vitesse instantanée Vvéhicule du véhicule et de la force d'entraînement FAN. Comme dans le calcul de l'accélération (a) du véhicule on prend la différentielle de la vitesse du véhicule Vvéhicule, il 15 faut filtrer le résultat et pour cela on a prévu un filtre 6. Les grandeurs de sortie de l'unité de calcul 4 sont ainsi la résistance d'avancement Fw et la vitesse Vvéhicule du véhicule. En mémoire dans l'unité de calcul on a des champs de résistance d'avancement 10 qui mettent les grandeurs de l'équation (4) en relation avec la consommation 20 instantanée de carburant K et cette dernière en relation avec une force de rappel prédéfinie Fped appliquée à la pédale d'accélérateur. Une unité de coordination 8, qui intègre d'autres requêtes concernant la force de rappel Fped comme par exemple une brève augmentation dans le cadre d'une fonction kick-down (accélération brusque), génère finalement le signal 25 électrique de la force de consigne de rappel Fpedcons qui commande le module 1 de la pédale d'accélérateur. REVEND I CATIONS 1 ) Procédé de réglage de la force de rappel appliquée à la pédale d'accélérateur (2) d'une installation à pédale d'accélérateur (1) d'un véhicule automobile, caractérisé en ce qu' on effectue le réglage en fonction de la consommation instantanée de carburant (K) du véhicule, en déterminant la consommation instantanée de carburant (K) à partir du produit de la résistance d'avancement (Fw) ou de la force d'entraînement (FAN), avec la vitesse instantanée (Vvéhicule) du véhi10 cule. 2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on détermine la résistance d'avancement (Fw) à partir de la somme des 15 résistances au roulage, comprenant la résistance de l'air (FL), la résistance au roulage (FRO) et la résistance en pente (FST). 3 ) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu' on détermine la consommation instantanée de carburant (K) en appliquant l'équation suivante: K = (FRo + FL + FST) * Vvéhicule avec K = consommation de carburant, FRO = résistance au roulage du véhicule, FL = résistance de l'air du véhicule, FST = résistance appliquée du véhicule en pente, Vvéhicule = vitesse instantanée du véhicule. 4 ) Procédé selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la résistance de l'air (FL) se déduit de l'équation suivante: FL = C * Vvéhicule2 dans laquelle FL résistance de l'air, C produit du coefficient de résistance de l'air, de la surface frontale du véhicule ou couple et de la moitié de la densité de l'air, Vvéhicule vitesse instantanée du véhicule. 5 ) Procédé selon l'une des revendications 2 à 4, 0o caractérisé en ce que la somme de la résistance de roulage du véhicule (FRo) et de la résistance du véhicule en pente (FsT) est déterminée par la relation d'équilibre entre la force d'entraînement (FAN) et au moins l'une des résistances d'avancement (équation de la résistance d'avancement) 15 FRO + FST = a * mvéhicule - FAN - FL avec: a = accélération instantanée du véhicule, mvéhicule = masse du véhicule, FAN = force d'entraînement du véhicule, FRO = résistance de roulage du véhicule, FL = résistance de l'air, FST = résistance du véhicule en pente. 6 ) Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu' on détermine l'accélération instantanée (a) du véhicule à l'aide d'un cap30 teur d'accélération par mesure directe ou par différentiation de la vitesse du véhicule (Vvéhicule). 7 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on détermine la vitesse instantanée (Vvéhicule) du véhicule et la force d'entraînement instantanée (FAN) directement ou indirectement à partir de grandeurs traitées par l'appareil de commande du moteur. 8 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on augmente la force de rappel appliquée à la pédale d'accélérateur en fonction de l'augmentation de la consommation de carburant. 9 ) Dispositif pour régler la force de rappel appliquée à la pédale d'accélérateur (2) d'une installation de pédale d'accélérateur (1) d'un véhicule automobile, caractérisé en ce que io ce dispositif est réalisé pour régler la force de rappel en fonction de la consommation instantanée de carburant (K) par le véhicule, et une unité de calcul (4) détermine la consommation instantanée de carburant (K) à partir du produit de la résistance d'avancement (Fw) ou de la force d'entraînement (FAN), avec la vitesse instantanée (Vvéhicule) du véhicule. 15