Brevet FR2935441A1 — publié le 20100305

DISPOSITIF DE LIMITATION DE CONSOMMATION DE CARBURANT [000i ] L'invention concerne les véhicules automobiles munis de moteurs à combustion interne, et en particulier la réduction de consommation de carburant de tels véhicules. [0002] L'importante augmentation du prix du pétrole rend les conducteurs de plus en plus attentifs à leur consommation de carburant. Le mode de conduite à adopter pour optimiser la consommation du véhicule est difficile à déterminer précisément pour l'utilisateur. [0003] La demande de brevet JP2007276542 décrit un véhicule muni d'un dispositif destiné à réduire la consommation de carburant. Ce dispositif de réduction de consommation récupère une consigne de consommation maximale cible. Si la consommation réelle est supérieure à cette consommation maximale, le dispositif commande un réducteur de vitesse. Le régulateur de vitesse peut réduire la vitesse réelle dans une certaine mesure par rapport à la vitesse de consigne du conducteur afin de répondre à la commande du dispositif de réduction de consommation. [0004] Un tel dispositif présente cependant des inconvénients. En effet, ce dispositif de réduction de consommation nécessite d'interagir avec un régulateur de vitesse afin de réaliser une baisse de consommation. De plus, ce dispositif ne permet pas de réduire la consommation pour des vitesses inférieures à la consigne de vitesse mais en présence de fortes charges. [0005 ] L'invention vise à résoudre un ou plusieurs de ces inconvénients. L'invention porte ainsi sur un dispositif de limitation de consommation de carburant pour moteur à combustion interne de véhicule automobile, comprenant une entrée pour la valeur de la vitesse instantanée du véhicule, une entrée pour une valeur de consommation maximale de carburant et une sortie d'une consigne de quantité de carburant à injecter dans le moteur. Selon l'invention, ce dispositif comporte des moyens pour calculer une quantité maximale de carburant à injecter en fonction de la valeur de consommation maximale et de la vitesse instantanée, et une consigne de quantité de carburant à injecter pour répondre à un couple moteur requis, et des moyens pour comparer la consigne calculée à ladite quantité maximale calculée, et pour appliquer ladite quantité maximale calculée sur ladite sortie lorsque cette quantité maximale est inférieure à la consigne calculée [0006 ] Selon une variante, le dispositif comprend une interface par l'intermédiaire de laquelle un utilisateur peut définir la valeur de consommation maximale et l'appliquer sur ladite entrée de valeur de consommation maximale. Ladite interface permet sélectivement à un utilisateur d'activer ou de désactiver la limitation à la valeur de consommation maximale. [0007 ] Selon encore une variante, la limitation à la valeur de consommation maximale est désactivée lorsque la vitesse instantanée du véhicule est inférieure à un seuil. [0008 Selon une autre variante, le dispositif comprend une entrée du degré d'actionnement d'un accélérateur, dans lequel la limitation à la valeur de consommation maximale est désactivée lorsque le degré d'actionnement de l'accélérateur dépasse un seuil. [0009 ] Selon encore une autre variante, le dispositif comprend un module de géolocalisation du véhicule, un module de détermination de ladite valeur de consommation maximale en fonction de la position du véhicule, ce module de détermination appliquant la valeur de consommation maximale déterminée sur l'entrée de la valeur de consommation maximale. [0010] Selon une variante, le dispositif ne génère pas de consigne de vitesse du 25 véhicule en fonction de la valeur de consommation maximale reçue. [ooi 1 ] L'invention porte également sur un véhicule automobile équipé d'un dispositif de limitation de consommation de carburant tel que décrit précédemment. [0012 ] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description 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 d'un dispositif de limitation de 5 consommation de carburant selon invention ; • la figure 2 est une représentation de l'intérieur de l'habitacle d'un véhicule au niveau de sa planche de bord ; • la figure 3 est un algorithme de fonctionnement du dispositif de la figure 1. 10 [0013 ] L'invention propose de limiter la consommation de carburant instantanée d'un véhicule muni d'un moteur à combustion interne. Pour cela, un dispositif destiné à limiter cette consommation reçoit une valeur de consommation maximale de carburant à respecter. Ce dispositif calcule une quantité maximale de carburant à injecter en fonction de cette valeur de consommation maximale 15 et en fonction de la vitesse instantanée. Le dispositif calcule également une consigne de quantité de carburant à injecter pour répondre au couple moteur requis par l'utilisateur. Lorsque la quantité maximale calculée est inférieure à la consigne calculée, cette quantité maximale est fournie comme valeur de consigne au dispositif d'injection du moteur. 20 [0014 ] Ainsi, une limitation de la consommation de carburant instantanée pourra être obtenue même en l'absence de régulateur de vitesse dans le véhicule. De plus, ce dispositif permet de réduire la consommation instantanée à des vitesses réduites et sous fortes charges. L'invention permet également de ne pas limiter la vitesse à faible charge, par exemple en descente. 25 [0015 ] La figure 1 représente de façon schématique un dispositif de limitation de la consommation de carburant 1 et différents composants associés. Le dispositif de limitation 1 pourra notamment être intégré dans un calculateur moteur. Un dispositif 2 de mesure de la vitesse du véhicule applique la valeur Vv de la vitesse instantanée du véhicule sur une entrée du dispositif 1. Un dispositif 3 mesure le degré d'actionnement de la pédale d'accélérateur du véhicule. Le dispositif 3 applique la valeur instantanée Pa du degré d'actionnement de la pédale d'accélérateur sur une entrée du dispositif de limitation 1. Un moteur à combustion interne 4 fournit également un certain nombre d'informations au dispositif de limitation 1. Le moteur 4 fournit notamment la valeur du régime moteur Rm, un indicateur de mise en marche du moteur lmt, et la valeur du couple moteur délivré Cm. Une interface 5 destinée à interagir avec l'utilisateur est disposée dans l'habitacle du véhicule et fournit au dispositif 1 une valeur de consommation maximale de carburant Cc, une information concernant le type de voies empruntées par le véhicule Loc et un signal d'horloge T. [0016 ] Un dispositif d'injection 6 reçoit une commande de quantité de carburant à injecter Ci provenant d'une sortie du dispositif de limitation 1. Cette commande de quantité de carburant à injecter peut également être fournie sous forme de commande de débit à injecter. [00171 Le dispositif de limitation 1 présente également deux sorties raccordées à l'interface 5. Ces sorties fournissent respectivement une valeur instantanée de la quantité de dioxyde de carbone CO2 émise par le moteur et un signal de confirmation Acc de la prise en compte de la valeur de consommation maximale fournie. [0018] Le dispositif de limitation 1 calcule une consigne de quantité de carburant à injecter dans le moteur en fonction du degré d'enfoncement de la pédale d'accélérateur Pa, par l'intermédiaire de laquelle l'utilisateur du véhicule définit le couple moteur à fournir. Le dispositif de limitation 1 calcule également une quantité maximale de carburant à injecter en fonction de la valeur de consommation maximale reçue Cc et en fonction de la vitesse instantanée du véhicule Vv. Le dispositif de limitation 1 compare la consigne de quantité calculée à la quantité maximale calculée. [0019 ] Lorsque la consigne de quantité calculée est inférieure à la quantité maximale calculée, le dispositif de limitation 1 applique sur le dispositif d'injection 6 une commande Ci égale à la consigne calculée. Avantageusement, le dispositif de limitation 1 ne génère pas de consigne de vitesse du véhicule en fonction de la valeur de consommation maximale Cc reçue. Par contre, lorsque la consigne de quantité calculée est supérieure à la quantité maximale calculée, le dispositif de limitation 1 applique sur le dispositif d'injection 6 une commande Ci égale à la quantité maximale calculée. [0020 ] La figure 2 représente schématiquement l'intérieur de l'habitacle d'un véhicule au niveau de sa planche de bord. L'interface 5 comprend un bouton de validation 51, une molette de défilement 52, un afficheur de consommation 53 et un afficheur 54 de quantité d'émission de dioxyde de carbone. Dans l'exemple, les afficheurs 53 et 54 sont avantageusement disposés sur la planche de bord, le bouton 51 et la molette 52 étant disposés sur le moyeu d'un volant 7. Le bouton 51 et la molette 52 peuvent également être disposés en tout emplacement approprié, par exemple sur une tige de commande montée sur la colonne de direction. [0021 ] Selon un premier fonctionnement possible, le véhicule affiche sur l'afficheur 53 une consommation instantanée ou une consommation moyenne. Lorsque l'utilisateur souhaite limiter sa consommation à la valeur indiquée sur l'afficheur 53, il pourra sélectionner cette valeur en pressant le bouton 51, puis valider la limitation de consommation à cette valeur maximale en pressant à nouveau sur le bouton 51. Cette valeur Cc est alors appliquée sur l'entrée correspondante du dispositif de limitation 1. Le dispositif de limitation 1 renvoie le signal Acc à l'interface 5, puis l'interface 5 confirme à l'utilisateur la prise en compte de cette valeur de consommation maximale. Par un appui ultérieur sur le bouton 51, l'utilisateur pourra désactiver la limitation de consommation. [0022 ] Selon un second fonctionnement possible, l'utilisateur presse une première fois le bouton 51. Une valeur de consommation maximale clignote alors sur l'afficheur 53. Par l'intermédiaire de la molette 52, l'utilisateur ajuste la valeur de consommation maximale souhaitée. Les valeurs de consommation maximale proposées sont affichées clignotantes dans l'afficheur 53. Lorsque l'utilisateur souhaite valider la valeur de consommation maximale qu'il vient d'ajuster, il presse une seconde fois le bouton 51. Cette valeur Cc est alors appliquée sur l'entrée correspondante du dispositif de limitation 1. Le dispositif de limitation 1 renvoie le signal Acc à l'interface 5, puis l'interface 5 confirme à l'utilisateur la prise en compte de cette valeur de consommation maximale. [0023] Selon un troisième fonctionnement possible, le véhicule est muni d'un module de géolocalisation du véhicule (non illustré), tel qu'un GPS (pour Global Positioning System en langue anglaise). Le module de géolocalisation détermine le type de voie empruntée par le véhicule. Le module de géolocalisation pourra notamment déterminer si le véhicule circule en zone urbaine, sur une autoroute, sur une route locale ou sur une route nationale. L'information concernant le type de voie empruntée est fournie par le signal Loc au dispositif de limitation 1. [0024] Le dispositif de limitation 1 mémorise une valeur de consommation maximale pour chacun de ces types de voie. Ces valeurs de consommation maximale pourront être définies au préalable par l'utilisateur ou préenregistrées dans le dispositif de limitation 1. Le dispositif de limitation 1 détermine ainsi une quantité maximale de carburant à injecter en fonction du type de voie empruntée. Alternativement, l'interface 5 pourra déterminer la consommation maximale en fonction du type de voie indiquée par le module de géolocalisation, et fournir une valeur de consommation maximale Cc au dispositif de limitation 1. En utilisant un module de géolocalisation, les valeurs maximales de consommation s'adapteront automatiquement en fonction du type de voie empruntée par le véhicule, sans nécessiter l'intervention de l'utilisateur. [0025] Avantageusement, lorsque la quantité maximale calculée est inférieure à la consigne de quantité calculée, le dispositif de limitation 1 en avertira l'utilisateur par l'intermédiaire de l'interface 5. Cet avertissement pourra être réalisé par l'intermédiaire d'une alerte sonore ou lumineuse dans l'habitacle. [0026] Avantageusement, le dispositif de limitation 1 détermine la quantité de dioxyde de carbone rejetée en fonction de la commande Ci appliquée sur le dispositif d'injection 6 et du régime moteur Rm. Cette quantité est fournie par l'intermédiaire du signal CO2 et affichée par l'afficheur 54. [0027] Dans l'exemple détaillé auparavant, l'injecteur 6 reçoit directement une commande Ci indiquant la quantité de carburant à injecter. L'injecteur 6 peut également être inclus dans le dispositif de limitation de consommation 1 et recevoir la valeur de consommation maximale calculée. L'injecteur 6 limite alors la quantité de carburant injectée à cette valeur Ci. [0028] La figure 3 illustre un algorithme simplifié de fonctionnement du dispositif de limitation 1. Durant une étape 101, l'utilisateur du véhicule sélectionne une valeur maximale de consommation et active la fonction de limitation de consommation, par exemple par l'intermédiaire du bouton 51. Durant une étape 102, le dispositif de limitation 1 prend en compte la consommation maximale Cc reçue. La commande de quantité de carburant Ci fournie au dispositif d'injection 6 est alors déterminée en fonction de cette valeur Cc, comme détaillé auparavant. [0029] Avantageusement, le dispositif de limitation 1 est apte à désactiver au 15 moins transitoirement la limitation de consommation dans certains cas de fonctionnement du véhicule. [0030 ] À l'étape 103, le dispositif 1 détermine si le degré d'actionnement Pa d'une pédale d'accélérateur dépasse un premier seuil prédéfini. Si le degré d'actionnement Pa dépasse ce seuil, la limitation de consommation est 20 désactivée à une étape 112. Durant une étape 113, le dispositif 1 détermine si le degré d'actionnement Pa est revenu à une valeur inférieure à un second seuil prédéfini. Tant que le degré d'actionnement Pa est supérieur au second seuil, la limitation de consommation est désactivée. Lorsque le degré d'actionnement Pa est revenu à une valeur inférieure au second seuil, la limitation de 25 consommation est à nouveau activée à une étape 114. Ainsi, lors d'une nécessité subite d'accélération, le dispositif de limitation 1 autorisera transitoirement une consommation supérieure à la valeur de consommation maximale Cc. [0031 ] À l'étape 104, le dispositif 1 détermine si la vitesse du véhicule Vv est 30 inférieure à un troisième seuil prédéfini. Si tel est le cas, la limitation de consommation est désactivée à une étape 109. Durant une étape 110, le dispositif 1 détermine si la vitesse du véhicule Vv est revenue à une valeur supérieure à un quatrième seuil prédéfini. Tant que la vitesse Vv reste inférieure à ce quatrième seuil, la limitation de consommation est désactivée. Lorsque la vitesse Vv est revenue à une valeur supérieure au quatrième seuil, la limitation de consommation est à nouveau activée à une étape 111. En dessous d'une certaine vitesse, le véhicule nécessite généralement un couple important pour être relancé, ce qui justifie une désactivation transitoire de la limitation de consommation. [0032 À l'étape 105, le dispositif 1 détermine si une nouvelle valeur Cc a été soumise par l'utilisateur. Si tel est le cas, l'algorithme reprend à l'étape 103. Si tel n'est pas le cas, l'algorithme passe à l'étape 106. À l'étape 106, le dispositif 1 détermine si l'utilisateur a émis une commande de désactivation de la limitation de consommation. Si une telle commande a été émise, l'algorithme passe à l'étape 108 durant laquelle la limitation de consommation est définitivement désactivée. En l'absence de commandes de désactivation, l'algorithme passe à l'étape 107. À l'étape 107, le dispositif 1 détermine si le moteur est toujours en fonctionnement par l'intermédiaire du signal Imt. Durant l'étape 107, le dispositif 1 détermine la durée d'arrêt du moteur par l'intermédiaire du signal d'horloge T. Lorsqu'un arrêt du moteur pendant une durée supérieure à un temps prédéterminé est identifié, la limitation de consommation est désactivée définitivement à l'étape 108. Si l'arrêt du moteur est intervenu pendant une durée inférieure au temps prédéterminé, l'algorithme reprend à l'étape 103. La limitation de consommation reste alors activée. Ainsi, la limitation de consommation n'est pas désactivée pour des arrêts transitoires du moteur, notamment lors d'un calage du moteur ou lors d'arrêts transitoires d'un moteur muni d'un alternodémarreur. [0033 ] Bien que non détaillé dans l'algorithme, on peut également envisager de désactiver transitoirement la limitation de consommation lorsque le niveau de 30 couple requis dépasse un certain seuil. REVENDICATIONS1. Dispositif (1) de limitation de consommation de carburant d'un moteur de véhicule, comprenant une entrée pour la valeur de la vitesse instantanée du véhicule (Vv), une entrée pour une valeur de consommation maximale de carburant (Cc) et, une sortie d'une consigne de quantité de carburant à injecter (Ci), caractérisé en ce que le dispositif comporte des moyens pour calculer une quantité maximale de carburant à injecter en fonction de la valeur de consommation maximale et de la vitesse instantanée, et une consigne de quantité de carburant à injecter pour répondre à un couple moteur requis, et des moyens pour comparer la consigne calculée à ladite quantité maximale calculée, et pour appliquer ladite quantité maximale calculée sur ladite sortie lorsque cette quantité maximale est inférieure à la consigne calculée. 2. Dispositif selon la revendication 1, comprenant une interface (5) par l'intermédiaire de laquelle un utilisateur peut définir la valeur de consommation maximale (Cc) et l'appliquer sur ladite entrée de la valeur de consommation maximale. 3. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel ladite interface (5) permet sélectivement à un utilisateur d'activer ou de désactiver la limitation à la valeur de consommation maximale. 25 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la limitation à la valeur de consommation maximale est désactivée lorsque la vitesse instantanée du véhicule est inférieure à un seuil. 5. Dispositif selon l'une quelconque de revendications précédentes, comprenant 30 une entrée du degré d'actionnement d'un accélérateur (Pa), dans lequel la limitation à la valeur de consommation maximale est désactivée lorsque le degré d'actionnement de l'accélérateur dépasse un seuil. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, 35 comprenant un module de géolocalisation du véhicule, un module de détermination de ladite valeur de consommation maximale en fonction de la position du véhicule (Loc), ce module de détermination appliquant la valeur de consommation maximale déterminée sur l'entrée de la valeur de consommation maximale. 40 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, le dispositif ne générant pas de consigne de vitesse du véhicule en fonction de la valeur de consommation maximale reçue (Cc). 8. Véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7.