Brevet FR2904592A1 — publié le 20080208

--> Système et procédé d'économie d'énergie pour véhicule. [ 1 ] L'invention se rapporte à un système d'économie d'énergie et à son procédé associé. [2] Des pressions consuméristes tendent à obliger les constructeurs à proposer des véhicules automobi les moins gourmands en carburant. Cependant, il arrive également que les automobilistes soient déraisonnables en conduisant rapidement vis-à-vis des situations de conduite. Ainsi , i ls peuvent vouloir accélérer plus fort que nécessaire ce qui , plusieurs mètres plus loi n , les oblige à freiner plus fort. [3] Le but de la présente invention est de pallier tout ou partie les inconvénients cités précédemment en proposant un système et un procédé apte à avertir le conducteur du manque d'intérêt à conti nuer d'accélérer. [4] A cet effet, l'invention se rapporte à un procédé d'esti mation de l'éloignement d'un véhicule automobi le par rapport à une i ntersection comportant les étapes consistant à : - localiser les coordonnées géographiques d'un véhicule ; - déterminer la position actuelle desdites coordonnées géographiques sur une cartographie ; caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant à : - déterminer la position de la prochai ne intersection que va rencontrer le véhicule sur ladite cartographie et ; - calculer la distance entre la position actuelle et la position de ladite prochaine intersection [5] Avantageusement, il comporte également l'étape consistant à calculer la différence d'altitude entre la position actuelle et la position de ladite prochai ne intersection [6] L'invention se rapporte également à un procédé d'estimation de la distance d'arrêt d'un véhicule comportant l'étape consistant à : - détecter l'état de fonctionnement dudit véhicule caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant à : --> - calculer l'énergie ci nétique dudit véhicule ; - appliquer un facteur correctif à ladite énergie ci nétique vis-à-vis de facteurs extérieurs audit véhicule et ; - esti mer la distance nécessaire pour que le véhicule s'arrête de lui-même à parti r de ladite énergie ci nétique corrigée. [7] Conformément à d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention : - l'étape de détection de l'état de fonctionnement comporte les étapes consistant à : - déterminer la vitesse du véhicule ; - déterminer le rapport de la boîte de vitesses et ; - déterminer le régime du moteur ; - l'étape d'application du facteur correctif est réalisée à partir de l'utilisation d'un coefficient de frottement constant ; - l'étape d'application du facteur correctif est réalisée à partir de l'uti lisation de la différence d'altitude obtenue conformément à la variante ci-dessus. [8] L'i nvention se rapporte également à un procédé d'économie d'énergie pour un véhicule automobile caractérisé en ce qu'i l comporte les étapes consistant à : - détermi ner la distance entre la position actuelle et la position de ladite prochai ne intersection à l'aide d'un procédé d'esti mation l'éloignement d'un véhicule automobile par rapport à une intersection conforme aux variantes ci-dessus ; - détermi ner la distance nécessaire pour que le véhicule s'arrête de lui-même à l'aide d'un procédé d'esti mation de la distance d'arrêt d'un véhicule conforme à l'une des variantes ci-dessus et ; - mettre en mode économie le véhicule si la distance nécessaire pour que le véhicule s'arrête de lui-même est supérieure à la distance entre la position actuelle et la position de ladite prochaine intersection --> [9] Conformément à d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention : - l'étape de mise en mode économie comporte l'étape d'émission d'une alerte afin que le conducteur arrête d'accélérer ; - l'étape de mise en mode économie comporte l'étape de l'unité motrice afin de diminuer les performances du véhicule. [ 1 0] Enfin , l'invention se rapporte à un support d'enregistrement d'informations, caractérisé en ce qu'il comporte les instructions pour l'exécution du procédé d'économie d'énergie conforme à l'une des variantes cidessus. [1 1 ] D'autres particularités et avantages ressortiront clairement de la descri ption qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif , en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une représentation schématique du système d'économie d'énergie selon l'i nvention ; - la figure 2 est une représentation schématique du procédé d'économie d'énergie selon l'invention . [1 2] Comme illustré à la figure 1 , on peut voir un système d'économie d'énergie généralement annoté 1 . I l comporte pri ncipalement un module de calcul 3 de la distance jusqu'à la prochaine intersection , un module d'estimation 5 de la distance nécessaire pour que le véhicule s'arrête de lui-même, un module de contrôle 7 d'un mode économie d'énergie et un moyen d'affichage 8. [ 1 3] Le module de calcul 3 comporte principalement un système de géolocalisation 9, une cartographie 1 1 et un calculateur 1 3. Le système de géolocalisation peut être du type réseau satellitaire (G PS, GALI LEO, etc.) ou du type réseau terrestre. Il permet d'obtenir un positionnement en latitude, longitude et altitude du point où il est placé. De manière connue, le système de géolocalisation 9 est associé à -->une cartographie 1 1 . Cette dernière comporte une carte routière associée à des points de latitude, longitude et altitude préenregistrés. Le système 9 associé à la cartographie 1 1 permettent donc de connaître le nom de l'endroit où on se trouve et de pouvoir le présenter par exemple à l'aide du moyen d'affichage 8. Selon l'invention , le module de calcul 3 comporte également un calculateur 1 3 qui permet de déterminer la distance di et la différence altitude h par rapport à la prochaine i ntersection . Les étapes de calcul seront expliquées ci-après. [1 4] Le module d'estimation 5 comporte une unité d'acquisition 1 5 reliée au réseau de bord du véhicule et un calculateur 1 7 destiné à estimer la distance d'arrêt d c du véhicule s'il était laissé à lui-même sans motricité. Les étapes d'estimation du calculateur 1 7 seront mieux expliquées ci-après. [1 5] Préférentiellement, le module de contrôle 7 est relié à une interface homme machine 1 9 qui permet de choisir entre plusieurs lois de contrôle du mode économie présentes sur une base de données 21 . Le module de contrôle 7 peut ai nsi être programmé par l'uti lisateur. Le module de contrôle 7 compare les valeurs de distance di et d c de chaque module 3 et 5 pour déterminer s'il est encore utile d'accélérer. Ainsi , si la distance d c nécessai re pour que le véhicule s'arrête de luimême est supérieure à la distance di entre la position actuelle et la position de la prochaine i ntersection , le module de contrôle est actionné afin de prévenir l'utilisateur. [ 1 6] Préférentiellement, le module de contrôle 7 peut ainsi agir sur le moyen d'affichage 8, un système de pédale active 23 ou des calculateurs du moteur 25 ou de la boîte de vitesses 27. [ 1 7] Le procédé d'économie d'énergie 31 va mai ntenant être expliqué en relation avec la figure 2. Le procédé 31 comporte un procédé 33 d'estimation de l'éloignement d'un véhicule automobile par rapport à une intersection , un procédé 35 d'estimation de la distance d'arrêt d'un véhicule et une phase de mise en mode économie 37. --> [1 8] Le procédé d'estimation 33 comporte une première étape 41 consistant à localiser les coordonnées géographiques d'un véhicule à l'aide du système de géolocalisation 9. La deuxième étape 43 consiste à déterminer la position actuelle par rapport à la cartographie 1 1 à partir des coordonnées géographiques obtenues à l'étape 41 . A cette étape 43, les données peuvent être affichées sur le moyen 8 par le système de géolocalisation 9. [ 1 9] Dans une troisième étape 45, le calculateur 1 3 détermine la position de la prochaine intersection que va rencontrer le véhicule grâce à la cartographie 1 1 . En effet, non seulement la cartographie 1 1 comporte les latitude, longitude et altitude des poi nts mais elle permet aussi de préciser si le point est une i ntersection . Selon l'invention , les intersections prises en compte sont avantageusement celles comportant au moins un carrefour et/ou un feu multicolore et/ou un stop. [20] Enfin , dans des étapes 47 et 49, qui sont réalisées en parallèle, le calculateur 1 3 esti me respectivement la distance di entre la position actuelle et la position de ladite prochaine intersection et la différence d'altitude h entre la position actuelle et la position de ladite prochaine intersection . [21 ] Le procédé 35 d'estimation de la distance d'arrêt d'un véhicule fonctionne avec le module d'estimation 5. Il est utilisé dans le but d'estimer la distance d c d'arrêt du véhicule dans le cas où il serait soumis uniquement à son freinage naturel. Dans une première étape 51 , il est détecté l'état de fonctionnement du véhicule. Cette étape est réalisée par l'unité d'acquisition 1 5 en interrogeant le réseau de bord dudit véhicule. L'étape permet notamment de déterminer la vitesse du véhicule en interrogeant par exemple le capteur ABS®, ou encore le régime du moteur et le rapport engagé de la boîte de vitesses par interrogation de leur calculateur dédié 25 et 27. [22] Les étapes 53 à 57 ci-après sont obtenues à l'aide du calculateur 1 7. Ainsi l'étape 53 calcule l'énergie cinétique E c à partir de la relation : --> k Z7 c = 1 /^ mv 2 Où : - m est la masse du véhicule ; - v est la vitesse instantanée mesurée lors de l'étape 51 . [23] Préférentiellement, la masse m prise en compte est la masse à vide du véhicule afin de mi nimiser la valeur de l'énergie cinétique E c . [24] L'étape 55, effectuée en parallèle à l'étape 53, consiste à estimer un coefficient de frottement k, c'est-à-dire le coefficient de freinage fonction des valeurs recuei llies lors de l'étape 51 . Ainsi , le coefficient k est choisi à partir d'un abaque préétabli propre au véhicule. I l est constitué préférentiellement à parti r des données d'entrée que sont, par exemple, la vitesse v, le rapport de boîte de vitesses et le régi me moteur du véhicule. En effet, ces valeurs permettent respectivement de corréler le frottement pneu - route, le frottement propre à la démulti plication de la boîte et le frein moteur. [25] L'étape 57 permet d'appliquer un facteur correctif à l'énergie cinétique E c calculée lors de l'étape 53 préférentiellement en fonction des valeurs déterminées lors des étapes 55 et 49, c'est-à-di re respectivement du coefficient de frottement k et de la différence d'altitude h entre la position actuelle et la position de la prochaine intersection . Le facteur correctif est appliqué selon la relation : CC E c -k mg h dt Où -E C c est l'énergie cinétique corrigée ; -E c est l'énergie cinétique calculée lors de l'étape 53 ; -k est le coefficient de frottement estimé lors de l'étape 55 ; -m est la masse du véhicule ; -g est la constante de gravitation ; --> - h est la différence d'altitude entre la position actuelle et la position de la prochaine intersection calculée lors de l'étape 49. [26] Préférentiellement lors de l'étape 57, la masse m prise en compte est la masse totale remorquable du véhicule afin de maximiser la valeur de l'énergie potentielle du véhicule. Il peut être envisagé du donner une valeur constante de 9,81 m . s "2 pour la valeur g tout comme i l peut envisagé qu'elle soit affinée en fonction de l'altitude du véhicule obtenue par le système de géolocalisation 9. Ces préférences sont rendues importantes par le fait que, suivant la pente sur laquelle est le véhicule, la différence d'altitude h peut être positive ou négative et, incidemment, le facteur correctif peut être significativement modifié quantitativement. [27] Fi nalement, l'étape 57 permet d'esti mer, directement à partir de l'énergie cinétique corrigée E C c, la distance d c que le véhicule pourrait parcourir s'il était livré à lui-même sans force motrice. [28] La phase de mise en mode économie 37 comporte l'étape 61 de comparaison des distances di et d c , c'est-à-dire respectivement de la distance entre la position actuelle et la position de ladite prochaine intersection et de la distance que le véhicule pourrait parcourir s'il était livré à lui-même sans force motrice. La comparaison est réalisée à l'aide du module de contrôle 7. [29] Dans une deuxième étape, le module de contrôle 7 active, ou laisse actif, le mode économie d'énergie, quand, préférentiellement, la distance d c est supérieure à la distance di. Cette configuration est préférée car elle permet de ne pas avoir à être très précis sur le facteur correctif . Le module de contrôle 7 est donc activé lorsqu'il est manifeste qu'il n'y a plus besoi n d'accélérer pour arriver à une intersection nécessitant un fort ralentissement ou un arrêt total. --> [30] Cette deuxième étape peut ainsi comporter une étape 38 de mise en mode dégradé de l'unité motrice afin de diminuer les performances du véhicule et/ou une étape 39 d'émission d'une alerte afin que le conducteur arrête d'accélérer. Cette configuration permet de combiner un mode actif et/ou passif. De plus, avantageusement, grâce à l'interface homme machine 1 9, l'utilisateur peut lui-même configurer les actions du module de contrôle 7 à l'avance ce qui peut lui éviter d'être surpris lors de l'adite activation . [31 ] Préférentiellement, l'étape 38 de mise en mode dégradé de l'unité motrice afin de diminuer les performances du véhicule peut consister à en une étape 63 de mise en mode dégradé du moteur via son calculateur 25 afi n , par exemple, qu'il ne dépasse pas un certai n régime ou encore en une étape 65 de mise en mode dégradé de la boîte de vitesses via son calculateur 27 afin par exemple qu'elle ne dépasse pas un certain rapport. Dans les deux cas, le procédé 31 permet d'offrir un mode actif, c'est-à-dire qui prend partiellement le contrôle du véhicule afi n de forcer l'utilisateur à ralentir son allure. [32] Préférentiellement, l'étape 39 d'émission d'une alerte afin que le conducteur arrête d'accélérer peut consister en une étape d'envoi 67 d'un message sur le moyen d'affichage 8 qui peut être doublé d'un signal sonore ou encore en une étape 69 de durcissement d'une pédale active au moyen du calculateur 23. Dans les deux cas, le procédé 31 permet d'offrir un mode passif , c'est-à-dire qui ne prend pas le contrôle du véhicule, mais incite fortement l'utilisateur à lever le pied de l'accélérateur. [33] Préférentiellement enfin , le procédé 31 est réi nitialisé lorsque le lâcher de la pédale d'accélération est détecté après l'étape 61 ou réi nitialisé automatiquement en cas de détection d'enfoncement maximum prolongé de la pédale d'accélérateur. [34] L'invention étant desti née à être montée sur un véhicule automobile, elle se rapporte également à un support -->d'enregistrement comportant les instructions pour l'exécution du procédé d'économie d'énergie 31 expliqué ci-dessus. [35] Bien entendu , la présente invention ne se limite pas à l'exemple i llustré mais est suscepti ble de diverses variantes et modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. En particulier, il peut être réalisé un système 1 et un procédé 31 simplifié qui ne prenne pas en compte la différence d'altitude h. De plus, la coefficient k peut également être fonction de l'enclenchement des essuie-glace ou d'un autre paramètre identifié lors de l'étape 51 sur le réseau de bord qui peut impacter directement ledit coefficient de frottement du véhicule et par conséquent son abaque associé. Enfin , d'autres étapes actives ou passives que les étapes 38 ou 39 peuvent être envisagées suivant les équipements présents sur le véhicule automobi le. A titre d'exemple, une désactivation partielle (ou totale pour, par exemple, un moteur hybride) des cyli ndres du moteur thermique peut être envisagé pour d'autres étapes actives. --> R E V E N D I C A T I O N S 1 . Procédé (35) d'estimation de la distance d'arrêt d'un véhicule comportant l'étape consistant à : - détecter (51 ) l'état de fonctionnement dudit véhicule caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant à : - calculer (53) l'énergie cinétique (E c ) dudit véhicule ; - appliquer (57) un facteur correctif à ladite énergie cinétique vis-à-vis de facteurs extérieurs audit véhicule et ; - estimer (57) la distance (d c ) nécessaire pour que le véhicule s'arrête de lui-même à partir de ladite énergie cinétique corrigée (E C c)- 2. Procédé (35) d'estimation selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l'étape (51 ) de détection de l'état de fonctionnement comporte les étapes consistant à : - déterminer la vitesse (v) du véhicule ; - déterminer le rapport de la boîte de vitesses et ; - déterminer le régime du moteur. 3. Procédé (35) d'estimation selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que l'étape d'application (37) du facteur correctif est réalisée à partir de l'utilisation d'un coefficient (k) de frottement constant. 4. Procédé (35) d'estimation selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'étape d'application (37) du facteur correctif est réalisée à partir de l'utilisation de la différence d'altitude (h). 5. Procédé (31 ) d'économie d'énergie pour un véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant à : -->π - déterminer la distance (ai) entre la position actuelle et la position de ladite prochaine intersection à l'aide d'un procédé (33) d'estimation l'éloignement d'un véhicule automobile par rapport à une intersection ; - déterminer la distance (d c ) nécessaire pour que le véhicule s'arrête de lui-même à l'aide d'un procédé (35) d'estimation de la distance d'arrêt d'un véhicule conforme à l'une des revendications 1 à 4 et ; - mettre (37) en mode économie le véhicule si la distance (d ) nécessaire pour que le véhicule s'arrête de lui-même est supérieure à la distance (di) entre la position actuelle et la position de ladite prochaine intersection. 6. Procédé (31 ) d'économie d'énergie selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'étape (37) de mise en mode économie comporte l'étape (39) d'émission d'une alerte afin que le conducteur arrête d'accélérer. 7. Procédé (31 ) d'économie d'énergie selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que l'étape (37) de mise en mode économie comporte l'étape (38) de mise en mode dégradé de l'unité motrice afin de diminuer les performances du véhicule. 8. Procédé (31 ) d'économie d'énergie selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que le procédé (33) d'estimation de l'éloignement d'un véhicule automobile par rapport à une intersection comporte les étapes consistant à : - Localiser (41 ) les coordonnées géographiques d'un véhicule ; - déterminer (43) la position actuelle desdites coordonnées géographiques sur une cartographie (11 ) ; - déterminer (45) la position de la prochaine intersection que va rencontrer le véhicule sur ladite cartographie et ; - calculer (47) la distance {di) entre la position actuelle et la position de ladite prochaine intersection. --> 9. Procédé (31 ) d'économie d'énergie selon la revendication 8, caractérisé en ce que le procédé (33) d'estimation comporte l'étape (49) consistant à calculer la différence d'altitude (h) entre la position actuelle et la position de ladite prochaine intersection. 10. Support d'enregistrement d'informations, caractérisé en ce qu'il comporte les instructions pour l'exécution du procédé d'économie d'énergie (31 ) conforme à l'une des revendications 5 à 9.