Brevet FR2982060A1 — publié le 20130503

PROCÉDÉ D'ASSISTANCE À LA CONDUITE D'UN VÉHICULE, ET VÉHICULE ÉLECTRIQUE METTANT EN OEUVRE CE PROCÉDÉ. La présente invention concerne un procédé d'assistance à la conduite d'un véhicule automobile comportant une chaîne de traction électrique, et un véhicule électrique comportant une chaine de traction électrique associée à un superviseur de chaîne de traction mettant en oeuvre ce procédé. ARRIÈRE-PLAN DE L'INVENTION On sait qu'en raison de la quantité limitée d'énergie électrique embarquée sur un véhicule électrique ou hybride il est particulièrement important d'optimiser sa consommation électrique afin d'augmenter l'autonomie du véhicule. À ce propos, il est connu que des demandes d'accélération fortes et répétées le long d'un trajet provoquent une exploitation de la chaîne de traction dans des zones de fonctionnement à rendement faible et provoquent donc des surconsommations importantes pour un même trajet. Afin de sensibiliser le conducteur sur l'énergie consommée, il est connu d'afficher sur le tableau de bord d'un véhicule électrique, la puissance électrique consommée de façon instantanée. Cette information peut être perturbante pour la conduite sans être véritablement pertinente en ce qui concerne l'autonomie du véhicule, en particulier lorsqu'une forte consommation d'énergie est effectuée à un rendement élevé. OBJET DE L'INVENTION Un but de l'invention et de proposer un procédé d'assistance à la conduite d'un véhicule automobile qui prenne 30 en compte l'autonomie du véhicule. BRÈVE DESCRIPTION DE L'INVENTION En vue de la réalisation de ce but, on propose selon l'invention un procédé d'assistance à la conduite d'un véhicule automobile comportant une chaine de traction 35 électrique associée à un superviseur de chaine de traction comprenant une cartographie de rendement de la chaine de traction, ce procédé comportant les étapes suivantes : - déterminer sur une période de temps prédéfinie, une donnée de fonctionnement cumulée dans le temps pour des valeurs sélectionnées du rendement, - calculer un rapport d'efficacité en divisant une somme de valeurs de la donnée de fonctionnement cumulée dans le temps pour des valeurs sélectionnées du rendement inférieures à un seuil de rendement faible prédéterminé, par une somme de valeurs de la donnée de fonctionnement cumulée dans le temps pour l'ensemble des valeurs sélectionnées du rendement, - comparer le rapport d'efficacité calculé à un seuil de rapport d'efficacité, et - déclencher une alerte lorsque le rapport d'efficacité calculé est inférieur au seuil de rapport d'efficacité. Ainsi, le cumul de la donnée de fonctionnement sur une période de temps prédéfinie permet de calculer un rapport d'efficacité qui est véritablement représentatif de l'autonomie du véhicule. Selon une version avantageuse de l'invention, la donnée de fonctionnement cumulée dans le temps est l'énergie consommée pendant la période de temps pour chaque valeur sélectionnée du rendement. Ainsi on obtient une donnée de fonctionnement cumulée dans le temps qui est en relation directe avec l'autonomie de sorte que l'alerte est déclenchée dans des conditions pour lesquelles un changement de mode de conduite de conducteur peut présenter un intérêt effectif. Selon une version avantageuse de l'invention, le procédé 30 comporte en outre des étapes suivantes : - calculer une énergie consommée à rendement faible en cumulant l'énergie consommée sur la période de temps pour des valeurs sélectionnées du rendement inférieures au seuil de rendement faible 35 prédéterminé, - déterminer une énergie récupérable en appliquant à l'énergie consommée à un rendement faible, un coefficient de récupération inférieur à un, - diffuser un message représentatif de l'énergie récupérable. Ainsi le conducteur est informé quantitativement de l'autonomie supplémentaire qu'il pourrait avoir, ce qui lui permet de décider en connaissance de cause de maintenir son mode de conduite ou de modifier celui-ci en fonction de ses priorités. L'invention concerne également un véhicule électrique comportant un moteur électrique associé à un superviseur de chaine de traction comprenant : - des moyens pour déterminer, sur une période de temps prédéfinie, une donnée de fonctionnement cumulée dans le temps pour des valeurs sélectionnées d'un rendement ; - des moyens pour calculer un rapport d'efficacité en divisant une somme de valeurs de la donnée de fonctionnement cumulée dans le temps pour des valeurs sélectionnées du rendement inférieurs à un seuil de rendement faible prédéterminé, par une somme de valeurs de la donnée de fonctionnement cumulée dans le temps pour un ensemble de valeurs sélectionnées du rendement - des moyens pour comparer le rapport d'efficacité calculé à un seuil de rapport d'efficacité, et - des moyens pour déclencher une alerte lorsque le rapport d'efficacité calculé est inférieur au seuil de rapport d'efficacité. De préférence, le véhicule électrique comporte en outre : - des moyens pour calculer une énergie consommée à rendement faible en cumulant l'énergie consommée sur la période de temps pour des valeurs sélectionnées du rendement inférieures au seuil de rendement faible prédéterminé, - des moyens pour déterminer une énergie récupérable en appliquant, à l'énergie consommée avec un rendement faible, un coefficient de récupération inférieur à un, - un organe de diffusion d'un message représentatif de l'énergie récupérable. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de description qui suit d'un mode de mise en oeuvre particulier non limitatif du procédé selon l'invention en référence aux figures ci-jointes parmi lesquelles : -La figure 1 est une illustration schématique d'un véhicule mettant en oeuvre le procédé selon l'invention, -La figure 2 est un histogramme en temps cumulé 15 illustrant l'énergie consommée sur une période de temps et la répartition de cette énergie. DESCRIPTION DETAILLÉE DE L'INVENTION En référence à la figure 1, le véhicule électrique 1 selon l'invention comporte de façon connue en soi une chaîne de 20 traction électrique 2 comprenant un moteur électrique dont l'arbre de sortie est relié aux roues par l'intermédiaire d'une transmission. La chaîne de traction électrique 2 est associée à un superviseur de chaîne de traction 3 relié d'une part à la pédale d'accélérateur 4 transmettant une consigne 25 d'accélération, et d'autre part à une interface homme-machine 5 transmettant au conducteur des informations relatives au fonctionnement du véhicule. Ces informations peuvent être diffusées sous différentes formes, par exemple sous forme de valeurs numériques affichées sur un écran ou diffusées par un 30 haut-parleur, donnant le nombre de kilomètres pouvant être parcourus avant la recharge de la batterie du véhicule, ou sous forme de graphes illustrant l'évolution effective d'une donnée de fonctionnement avec une comparaison par rapport à l'évolution optimale de la même donnée de fonctionnement. 35 Selon l'invention le superviseur de chaîne de traction comporte un organe de mémoire dans lequel est enregistrée une cartographie donnant la valeur du rendement de la chaîne de traction en fonction de variables de fonctionnement, ici le couple moteur d'une part et la vitesse moteur d'autre part. Le couple moteur effectif et la vitesse moteur effective sont déterminés de façon connue en soi par des capteurs qui peuvent être disposés en différents points de la chaîne de traction et qui sont configurés pour fournir un signal à partir duquel le couple moteur et la vitesse moteur peuvent être calculés. Sur l'histogramme de la figure 2 le plan défini par les axes représentatifs du couple moteur et de la vitesse moteur comporte des cases délimitées par un pas de donnée de couple et un pas de donnée de vitesse qui correspondent à un rendement que l'on peut considérer comme constant sur l'ensemble de la case. Le pas de données de vitesse A est par exemple de 100 tours/minute, tandis que le pas de couple AC est par exemple de 1 Nm. Chaque case ainsi délimitée sert de base à une colonnette dont la hauteur est fonction du temps cumulé pendant lequel la chaîne de traction a fonctionné à un rendement correspondant à la 20 période de temps prédéterminé. Le volume de chaque colonnette est donc case de base, au cours d'une représentatif de l'énergie consommée à un rendement égal à la cellule de base. Cette énergie est calculée par le superviseur de chaîne de traction en faisant le produit du pas de couple moteur, du pas 25 de vitesse moteur, et du temps cumulé pour chaque colonnette. Afin de minimiser les calculs, le calcul de l'énergie est de préférence effectué pour des valeurs sélectionnées du rendement qui sont les plus représentatives du fonctionnement du véhicule. Sur la figure 2 les valeurs sélectionnées du 30 rendement sont celles qui correspondent à un couple moteur au plus égal à une valeur CM et une vitesse moteur au plus égale à une valeur VM. Selon l'invention, une distinction est faite entre les valeurs de rendement inférieures à un seuil de rendement 35 faible prédéterminé, par exemple 70 %, et les valeurs de rendement supérieures ou égales au seuil de rendement faible. Sur l'histogramme de la figure 2 les colonnettes hachurées 6 correspondent à un rendement inférieur au seuil de rendement faible tandis que les colonnettes 7 correspondent à un rendement supérieur ou égal au seuil de rendement faible. Selon un premier aspect de l'invention, un rapport d'efficacité est déterminé en divisant la somme des énergies pour des valeurs sélectionnées du rendement inférieures au seuil de rendement faible, par la somme des énergies pour l'ensemble des valeurs sélectionnées du rendement. Le rapport d'efficacité ainsi calculé est comparé à un seuil de rapport d'efficacité correspondant à un rapport d'efficacité optimale déterminé lors de la construction du véhicule par des essais au banc ou par des relevés effectués sur des trajets types permettant de comparer les énergies consommées en fonction du mode de conduite adopté. Tant que le rapport d'efficacité est supérieur au seuil de rapport d'efficacité, ceci signifie que le mode de conduite du conducteur être approprié pour obtenir une autonomie maximale ou une autonomie voisine de l'autonomie maximale. Dans ce cas aucun conseil n'est donné au conducteur. Au contraire, lorsque le rapport d'efficacité calculé est inférieur au seuil de rapport d'efficacité, ceci signifie qu'une modification du mode de conduite pourrait permettre d'obtenir une autonomie plus importante. Dans ce cas une alerte est donnée au conducteur sous forme d'un message affiché ou diffusé par un haut-parleur. Selon une version préférée de l'invention le procédé ne consiste pas seulement à prévenir le conducteur qu'il devrait modifier son mode de conduite, mais à lui donner également une information lui permettant de décider s'il veut ou non changer son mode de conduite. Il convient toutefois de donner au conducteur une indication sur l'autonomie supplémentaire qu'il pourrait avoir sans lui faire prendre le risque de se trouver à court d'énergie alors qu'il pensait ne pas avoir atteint l'autonomie maximale disponible. Selon l'invention une énergie récupérable est déterminée en appliquant à l'énergie consommée à un rendement faible un coefficient de récupération inférieur à un. De préférence, le coefficient de récupération est calculé à partir de la 5 cartographie des rendements en divisant la moyenne des valeurs sélectionnées du rendement inférieures au seuil de rendement faible prédéterminé, par la moyenne des valeurs sélectionnées du rendement supérieures ou égales au seuil de rendement faible. À partir de l'énergie récupérable il est alors 10 possible d'estimer une augmentation de l'autonomie (en termes de distance à parcourir) si cette énergie avait été effectivement préservée. A cet effet l'autonomie est calculée en permanence sur une fenêtre glissante par la formule: 15 Autonomie(t)=Adistance(t).E(SOC(t)/AE(t) Avec, Adistance(t) calculé par l'intégrale de la vitesse véhicule (mesuré par les capteurs ABS ou par la vitesse de 20 rotation de la machine électrique) et l'énergie donnée par la batterie (dépendante de son état de charge appelé SOC). L'autonomie supplémentaire due à l'énergie potentiellement sauvée est alors estimée en utilisant le même gradient selon la formule: 25 Autonomie supplémentaire(t)=Adistance(t).Erécupérable(t)/AE(t) Cette autonomie récupérable peut être par suite additionnée, filtrée ou moyennée sur un intervalle de temps ou 30 de parcours (entre deux arrêts complets du véhicule) avant d'être restituée sur l'interface homme-machine. Les différents aspects de l'invention peuvent être mis en oeuvre sur une fenêtre de temps glissante de durée prédéterminée, par exemple une demi-heure, ou de façon répétée 35 sur des fenêtre de temps correspondant à des intervalles de temps entre deux arrêts complets du véhicule. Bien entendu l'invention n'est pas limitée au mode de mise en oeuvre décrit et on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention telle que définie par les revendications. En particulier, bien que 5 l'invention ait été décrite en relation avec un rapport d'efficacité calculé a priori, on peut calculer ce rapport d'efficacité à partir d'autres données de fonctionnement cumulées dans le temps lors du trajet du véhicule en affectant, par exemple à chaque valeur sélectionnée du 10 rendement un coefficient correspondant au nombre de passages par la valeur de rendement considéré. Bien que la cartographie du rendement ait été illustrée en fonction du couple moteur et de la vitesse moteur, on peut prendre en compte le rendement en fonction d'autres variables, 15 par exemple en fonction du couple sur une roue de consigne et de la vitesse du véhicule. Bien que le calcul du coefficient de récupération ait été décrit sous forme d'un rapport entre deux moyennes de rendement, on peut déterminer ce coefficient a priori lors de 20 la conception du véhicule par des mesures effectuées en relation avec les différents modes de conduite sur un même trajet. REVENDICATIONS1. Procédé d'assistance à la conduite d'un véhicule automobile (1) comportant une chaine de traction électrique (2) associée à un superviseur (3)de chaine de traction comprenant une cartographie de rendement de la chaine de traction, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : - déterminer sur une période de temps prédéfinie, une donnée de fonctionnement cumulée dans le temps pour des valeurs sélectionnées du rendement, - calculer un rapport d'efficacité en divisant une somme de valeurs (6) de la donnée de fonctionnement cumulée dans le temps pour des valeurs sélectionnées du rendement inférieures à un seuil de rendement faible prédéterminé, par une somme de valeurs (6,7) de la donnée de fonctionnement cumulée dans le temps pour l'ensemble des valeurs sélectionnées du rendement, - comparer le rapport d'efficacité calculé à un seuil de rapport d'efficacité, et - déclencher une alerte lorsque le rapport d'efficacité calculé est inférieur au seuil de rapport d'efficacité. 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la donnée de fonctionnement cumulée dans le temps est l'énergie consommée pendant la période de temps pour chaque valeur sélectionnée du rendement. 3. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte en outre les étapes suivantes : - calculer une énergie consommée à rendement faible en cumulant l'énergie consommée sur la période de temps pour des valeurs sélectionnées du rendement inférieures au seuil de rendement faible prédéterminé, - déterminer une énergie récupérable en appliquant àl'énergie consommée rendement faible, un coefficient de récupération inférieur à un, - diffuser un message représentatif de l'énergie récupérable. 4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le message représentatif de l'énergie récupérable comprend une indication d'une possibilité d'autonomie supplémentaire. 5. Procédé selon la revendication 3 caractérisé en ce que le coefficient de récupération est un coefficient fixe. 6. Procédé selon la revendication 3 caractérisé en ce que le coefficient de récupération est calculé en divisant la moyenne des valeurs sélectionnées du rendement inférieures au seuil de rendement faible, par la moyenne des valeurs sélectionnées du rendement supérieures ou égales au seuil de rendement faible. 7. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la période de temps est glissante. 8. Véhicule électrique (1) comportant une chaine de traction électrique (2) associée à un superviseur (3) de chaine de traction contenant : des moyens pour déterminer, sur une période de temps prédéfinie, une donnée de fonctionnement cumulée dans le temps pour des valeurs sélectionnées d'un rendement de la chaine de traction ; - des moyens pour calculer un rapport d'efficacité divisant une somme de valeurs de la donnée fonctionnement cumulée dans le temps valeurs du rendement inférieures à un rendement faible prédéterminé, par une en de pour des seuil de somme de valeurs de la donnée de fonctionnement cumulée dans le temps pour un ensemble de valeurs sélectionnées du rendement ; - des moyens pour comparer le rapport d'efficacité calculé à un seuil de rapport d'efficacité ; et - des moyens pour déclencher une alerte lorsque le rapport d'efficacité calculé est inférieur au seuilde rapport d'efficacité. 9. Véhicule électrique selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte en outre : - des moyens pour calculer une énergie consommée à rendement faible en cumulant l'énergie consommée sur la période de temps pour des valeurs sélectionnées du rendement inférieures au seuil de rendement faible prédéterminé, - des moyens pour déterminer une énergie récupérable en appliquant, à l'énergie consommée avec un rendement faible, un coefficient de récupération inférieur à un, - un organe de diffusion d'un message représentatif de l'énergie récupérable.15