Brevet FR3003526A1 — publié le 20140926

PROCEDE DE LEVEE TEMPORAIRE DE PROTECTIONS ORGANIQUES POUR VEHICULE AUTOMOBILE ET VEHICULE AUTOMOBILE CORRESPONDANT [0001] L'invention porte sur un procédé de levée temporaire de protections organiques pour véhicule automobile ainsi que sur le véhicule automobile correspondant. [0002] L'invention trouve une application particulièrement avantageuse avec les véhicules dotés d'un moteur thermique et/ou d'un ou plusieurs moteurs électriques, d'une boîte de vitesses manuelle ou automatisée, et éventuellement de systèmes électriques de type batteries haute et/ou basse tension, alternateurs, convertisseurs électriques, dont les performances sont limitées par des protections organiques. [0003] De façon connue en soi, des protections organiques appelées indifféremment dans la suite du document limitations organiques sont prévues pour limiter les performances des différents organes du véhicule dans le but de les préserver et d'augmenter leur durée de vie. Ces protections organiques peuvent consister par exemple en une limitation du couple maximal de fonctionnement du moteur ou de machines électriques embarquées de traction pour un véhicule hybride. [0004] Ces protections peuvent toutefois être levées temporairement en cas de forte demande de couple par le conducteur pour des questions de sécurité ou d'optimisation des performances. La levée temporaire des limitations est généralement effective pour chaque demande de couple élevé du conducteur indépendamment du contexte de conduite jusqu'à un certain temps de levée de protection ou jusqu'à un certain nombre de kilomètres parcourus sans protection organique. [0005] Le fait de suspendre les limitations organiques pour chaque sollicitation du conducteur a pour inconvénient d'entamer la durabilité organique et/ou de réduire rapidement les performances maximales du véhicule dans la mesure où la levée des limitations ne restera pas disponible tout au long de la vie du véhicule. [0006] L'invention vise à remédier à cet inconvénient en proposant un procédé de levée de protections organiques d'un véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comporte l'étape de lever temporairement au moins une protection organique du véhicule suite à une demande de performance de la part du conducteur dans le cas où une situation de vie nécessitant une telle levée de protection organique a préalablement été détectée à partir d'informations issues d'au moins un système d'aide à la conduite. [0007] L'invention permet ainsi d'optimiser les levées de protections organiques en les restreignant aux situations de vie précises nécessitant la disponibilité des performances maximales du véhicule. Ainsi, les organes du véhicule, qui sont sollicités moins souvent à des points de fonctionnement critiques, sont mieux protégés; tandis que les performances maximales du véhicule restent disponibles plus longtemps dans la vie du véhicule. [0008] En outre, étant donné que l'invention permet de maîtriser les performances des organes tout au long de la vie du véhicule, il est possible d'en optimiser la taille, le poids, et les caractéristiques pour répondre efficacement aux contraintes de limitations d'émissions et de consommations très strictes imposées aux constructeurs automobiles. [0009] Selon une mise en oeuvre, la ou les protections organiques levées dépendent de la situation de vie détectée. [0010] Selon une mise en oeuvre, une durée de levée de protection organique et/ou un nombre de kilomètres parcourus avec une levée de protection organique est spécifique à chaque protection organique. [0011] Selon une mise en oeuvre, afin d'éviter des levées de protections organiques intempestives, le procédé comporte l'étape d'imposer un délai calibrable, dit délai de confirmation, commençant à partir d'une demande de performance de la part du conducteur dans lequel la demande de performance doit être maintenue par le conducteur pour autoriser une levée effective de la ou des protections organiques. [0012] Selon une mise en oeuvre, les informations permettant de détecter les situations de vie autorisant une levée des protections organiques sont issues d'un radar de type ACC et/ou d'une caméra de contrôle. [0013] Selon une mise en oeuvre, le radar de type ACC fournit au moins une information parmi les informations suivantes: une vitesse d'un véhicule suivi, une distance avec le véhicule suivi, une durée séparant le véhicule par rapport au véhicule suivi. [0014] Selon une mise en oeuvre, la caméra de contrôle permet de détecter un dépassement d'un véhicule et est apte à lire des panneaux de signalisation pour en déduire une situation de vie correspondante parmi notamment une entrée sur autoroute, une fin de voie de dépassement, une route à forte pente, un passage à un péage urbain. [0015] Selon une mise en oeuvre, le procédé comporte l'étape de lever au moins une limitation organique parmi les limitations organiques suivantes: une limitation thermique, une limitation en couple d'un moteur du véhicule, une limitation de pression sur un rail d'injection, une limitation en couple sur une courroie d'un alternateur, une limitation statique et dynamique d'une boîte de vitesses, une limitation de performances de systèmes électriques, tels qu'une machine électrique et/ou une batterie. [0016] L'invention a également pour objet un véhicule automobile muni d'un calculateur de bord comportant une mémoire de stockage d'instructions logicielles pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. [0017] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Ces figures ne sont données qu'à titre illustratif mais nullement limitatif de l'invention. [0018] La figure 1 montre une représentation fonctionnelle du système d'optimisation des levées de protections organiques selon l'invention ; [0019] La figure 2 est un tableau indiquant les levées de limitation par organe en fonction des situations de vie critiques détectées; [0020] La figure 3 montre un diagramme des étapes principales du procédé de levée de protections organiques selon l'invention. [0021] La figure 1 montre les différents modules d'un système 1 permettant d'optimiser la levée de protections organiques d'un véhicule automobile en fonction des situations de vie détectées nécessitant une mise à disposition des performances maximales du véhicule. A cette fin, le système 1 comporte un calculateur de bord 2 en relation d'une part avec deux systèmes d'aide à la conduite consistant en l'occurrence en un radar de type ACC 3 (pour "Adaptive Cruise Control" en anglais) et une caméra de contrôle 5, et d'autre part avec une interface homme-machine 8 apte à traduire des demandes de la part du conducteur en informations traitables par le calculateur de bord 2. [0022] Le calculateur de bord 2 comporte un superviseur 21 d'informations d'aide à la conduite et des demandes du conducteur ainsi qu'un module 22 de coordination des levées des protections organiques notamment pour un moteur 10, un rail d'injection 11, un boîte de vitesses 12, un alternateur 13, une ou plusieurs machines électriques 14 dans le cas d'un véhicule hybride et des batteries 15. De préférence, les fonctionnalités du superviseur 21 et du module 22 de coordination sont implémentées dans une mémoire du calculateur du bord 2 par des instructions logicielles. [0023] On décrit ci-après, en référence avec la figure 3, les étapes principales du procédé de levée des protections organiques mises en oeuvre avec le système 1. [0024] Dans une première étape 101, le superviseur 1 reçoit des informations 11 issues des systèmes d'aide à la conduite 3, 5 pour détecter les différentes situations de vie, dites critiques, nécessitant une levée de protections organiques du véhicule. [0025] A cet effet, le radar ACC 3 fournit les informations relatives à une vitesse du véhicule suivi, une distance avec le véhicule suivi, ainsi que le temps séparant les deux véhicules. En outre, la caméra de contrôle 5 permet de détecter notamment une situation de dépassement d'un véhicule et de lire des panneaux de signalisation pour en déduire une situation de vie correspondante telle qu'une entrée sur autoroute, une fin de voie de dépassement, une route à forte pente, ou un passage à un péage urbain. [0026] Par ailleurs, le superviseur 21 reçoit, dans une étape 102, une demande de performance 12 de la part du conducteur se traduisant par exemple par une demande de couple élevé via un appui de la pédale d'accélérateur au-delà d'un certain seuil exprimé en pourcentage d'appui de la pédale d'accélération. [0027] Le superviseur 21 coordonne ensuite les différentes informations 11 avec la demande de performance 12 de la part du conducteur pour autoriser ou non la levée des protections organiques du véhicule en fonction de la situation de vie détectée. [0028] De préférence, le superviseur 21 impose un délai calibrable, dit délai de confirmation Tc, commençant à partir de la détection de la demande de performance provenant du conducteur dans lequel la demande de performance doit être maintenue par le conducteur au cours d'une étape 103 pour autoriser une levée effective des limitations organiques. [0029] En effet, ce délai Tc permet de confirmer le besoin de levée des limitations organiques et d'éviter les levées intempestives en cas de changement de volonté du conducteur. Un exemple de l'utilité du délai de confirmation du besoin de performances maximales du véhicule réside dans l'appui important sur la pédale d'accélérateur précédant le passage d'un rapport de boîte de vitesses supérieur au rapport courant. La levée des limitations est alors inutile si le conducteur ne ré-accélère pas après l'engagement du rapport supérieur. Le délai de confirmation Tc permet ainsi de repousser la levée des limitations à la ré-accélération suivant le changement de rapport. [0030] Le délai de confirmation Tc est également utile pour confirmer toute demande de couple important, quelle que soit la situation de vie, si le conducteur enfonce la pédale d'accélérateur jusqu'à un dépassement du point dur. En effet, un bref appui de la pédale d'accélérateur au-delà du point dur peut traduire un simple besoin de sortie du mode régulateur ou limiteur de vitesse ne nécessitant aucune levée de limitation. Pour autoriser la levée des protections organiques, il faudra donc confirmer la demande de couple en la maintenant dans le délai de confirmation Tc. Dans le cas où la demande de couple élevé retomberait dans le délai de confirmation Tc, la levée des protections organiques ne sera pas réalisée par le contrôleur de bord 2. [0031] Dans un exemple de mise en oeuvre, le délai de confirmation Tc est de l'ordre de 2s. S'il y a lieu, la durée du délai Tc pourra dépendre de la situation de vie critique détectée. Alternativement, le délai de confirmation Tc peut dans certains cas être nul, autrement dit calibré à Os, en sorte que la levée des protections organiques pourra être réalisée dès la détection d'une demande de performance de la part du conducteur sans attendre une confirmation de cette demande. [0032] Une fois le besoin de performances maximales du véhicule confirmé, le superviseur 21 transmet dans une étape 104 une information 13 décrivant la situation de vie critique au module de coordination 22, qui pour chacune de ces situations, détermine les organes 10-15 dont les protections doivent être levées. Le superviseur 21 transmet dans une étape 105 des informations 14 de consigne de levée de limitation organique correspondante audits organes 10-15. [0033] Ainsi, comme indiqué dans le tableau de la figure 2, en cas de détection d'une augmentation de la distance avec le véhicule suivi, les limitations de pression sur le rail d'injection 11 ainsi que les limitations statiques et dynamiques de la boîte de vitesses 12 sont levées. [0034] En cas de détection d'une diminution de la distance avec le véhicule suivi, les limitations des systèmes électriques tels que la ou les machines électriques 14 ou une 30 batterie 15 d'un véhicule hybride, et les limitations de couple sur la courroie de l'alternateur 13 sont levées. [0035] En cas de détection d'une entrée sur une voie rapide, les limitations statiques et dynamiques de la boîte de vitesses 12 sont levées. [0036] En cas de détection d'une fin de voie de dépassement, les limitations thermiques et les limitations en couple du moteur 10 sont levées. [0037] En cas de détection d'une fin de limitation de vitesse, les limitations statiques et dynamiques de la boîte de vitesses 12 sont levées. [0038] En cas de détection d'une route à forte pente, les limitations en couple du moteur 10 et les limitations de pression sur le rail d'injection 11 sont levées. [0039] En cas de détection d'une situation de dépassement, les limitations thermiques, les limitations en couple du moteur 10, les limitations de pression sur le rail d'injection 11, ainsi que les limitations statiques et dynamiques de la boîte de vitesses 12 sont levées. [0040] En cas de détection d'un péage urbain, les limitations des systèmes électriques 14, 15 et les limitations de couple sur la courroie de l'alternateur 13 sont levées. [0041] En cas de détection du dépassement du point dur de la pédale d'accélération, les limitations thermiques, les limitations en couple du moteur 10, les limitations de pression sur le rail d'injection 11, les limitations statiques et dynamiques de la boîte de vitesses 12, les limitations des systèmes électriques 14, 15 ainsi que les limitations de couple sur la façade accessoire, autrement dit l'ensemble des limitations organiques possibles, sont levées. [0042] En l'occurrence, les levées de limitations sont indépendantes les unes des autres et dépendent de la situation de vie détectée par le superviseur 21. Un compteur C1, C2 respectivement de temps passé et/ou de kilomètres parcourus en roulage non-limité est spécifique à chaque protection organique. Ainsi, la levée des limitations sera plus ou moins sévère en fonction du seuil de roulage hors limitation de chaque organe, ce qui permet de répartir la disponibilité des performances sur la durée de vie du véhicule. [0043] Bien entendu, l'homme du métier pourra apporter des modifications au système d'optimisation des levées des protections organiques du véhicule automobile ainsi qu'au procédé associé décrits ci-dessus sans sortir du cadre de l'invention. [0044] En particulier, la demande de performance de la part du conducteur pourra être effectuée via une interface autre que la pédale d'accélération, telle qu'un bouton dédié à la mise en oeuvre de la fonctionnalité qui pourra être physique ou tactile auquel cas il pourra apparaitre sur la console numérique centrale du véhicule. [0045] En outre, la liste des limitations organiques présentée pourra être complétée par d'autres limitations adaptées à chaque situation de vie critique détectée. [0046] Alternativement, le véhicule est équipé d'un seul système d'aide à la conduite (le radar ACC 3 ou la caméra de contrôle 5) ou d'autres type de capteurs d'aide à la conduite. REVENDICATIONS: 1. Procédé de levée de protections organiques d'un véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comporte l'étape (105) de lever temporairement au moins une protection organique du véhicule suite à une demande de performance (12) de la part du conducteur (102, 103) dans le cas où une situation de vie nécessitant une telle levée de protection organique a préalablement été détectée (101) à partir d'informations (11) issues d'au moins un système d'aide à la conduite (3, 5). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la ou les protections organiques levées dépendent de la situation de vie détectée. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que une durée de levée de protection organique (C1) et/ou un nombre de kilomètres parcourus (C2) avec une levée de protection organique est spécifique à chaque protection organique. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte l'étape d'imposer un délai calibrable, dit délai de confirmation, commençant à partir d'une demande de performance de la part du conducteur dans lequel la demande de performance doit être maintenue (103) par le conducteur pour autoriser une levée effective de la ou des protections organiques. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les informations permettant de détecter les situations de vie autorisant une levée des protections organiques sont issues d'un radar de type ACC (3) et/ou d'une caméra de contrôle (5). 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le radar de type ACC fournit au moins une information parmi les informations suivantes: une vitesse d'un véhicule suivi, une distance avec le véhicule suivi, une durée séparant le véhicule par rapport au véhicule suivi. 7. Procédé selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que la caméra de contrôle (5) permet de détecter un dépassement d'un véhicule, et est apte à lire des panneaux de signalisation pour en déduire une situation de vie correspondante parmi notamment une entrée sur autoroute, une fin de voie de dépassement, une route à forte pente, un passage à un péage urbain. 8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte l'étape de lever au moins une limitation organique parmi les limitations organiques suivantes: une limitation thermique, une limitation en couple d'un moteur (10) du véhicule, une limitation de pression sur un rail d'injection (11), une limitation en couple sur une courroie d'un alternateur (13), une limitation statique et dynamique d'une boîte de vitesses (12), une limitation de performances de systèmes électriques, tels qu'une machine électrique (14) et/ou une batterie (15). 9. Véhicule automobile muni d'un calculateur de bord comportant une mémoire de stockage d'instructions logicielles pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 8.