Brevet FR3147771A1 — publié le 20241018

Pour un véhicule automobile comprenant une machine motrice alimentée par une source d’énergie, l’invention concerne un procédé d’estimation en temps réel d’une autonomie de roulage du véhicule à partir d’une énergie disponible dans la source et d’une consommation moyenne du véhicule, procédé comprenant une étape de sélection (10) d’un mode d’estimation parmi un mode automatique et un mode utilisateur puis les étapes suivantes : - si le mode automatique est sélectionné, la répétition pendant le fonctionnement du véhicule d’une étape d’estimation de l’autonomie de roulage à partir d’une consommation moyenne déterminée automatiquement (13), ou - si le mode utilisateur est sélectionné, une étape d’acquisition d’une consommation moyenne utilisateur (11) puis la répétition pendant le fonctionnement du véhicule d’une étape d’estimation de l’autonomie en fonction de la consommation moyenne utilisateur (12). Figure 1. Procédé d’estimation d’une autonomie de roulage d’un véhicule , système d’estimation pour la mise en œuvre et véhicule comprenant un tel système Domaine technique de l’invention Le domaine technique de l’invention concerne un procédé d’estimation d’une autonomie de roulage d’un véhicule, notamment d’un véhicule électrique, ainsi qu’un système embarqué et un véhicule automobile comprenant un tel système. État de la technique Classiquement, un véhicule comprend un groupe motopropulseur comprenant au moins une machine motrice alimentée par une source d’énergie. La machine motrice est par exemple un moteur électrique alimentée par une batterie d’accumulateurs, communément appelée batterie. La machine motrice peut aussi être un moteur thermique alimenté par un réservoir d’un carburant liquide (essence, gasoil, bioéthanol, etc.) ou d’un carburant gazeux tel que l’hydrogène. L’affichage de l’autonomie de roulage du véhicule est importante pour informer le conducteur du nombre de kilomètres pouvant être encore parcourus par le véhicule avant la prochaine recharge de la source d’énergie. Cet affichage est même essentiel pour les véhicules électriques pour lesquels l’autonomie est encore limitée par rapport aux habitudes d’usage des conducteurs de véhicules thermiques. L’autonomie de roulage d’un véhicule donné à un instant donné dépend de nombreux facteurs, et notamment de l’énergie disponible dans la source, et de la consommation future du véhicule. L’autonomie de roulage est nécessairement une estimation, et non une valeur exacte, dans la mesure où elle dépend beaucoup de conditions futures. Et cette estimation est difficile à réaliser avec précision dans la mesure où l’autonomie réelle dépend notamment de : - de la route à parcourir : dénivelé de la route, vitesses de roulage, conditions de roulage (autoroute / ville), - du conducteur (type de conduite), - du confort souhaité (température) dans l’habitacle, - des conditions climatiques externes, qui peuvent nécessiter, ou pas, l’utilisation de feux additionnels de signalisation, d’essuie-glaces, etc. Selon un premier mode d’estimation, l’autonomie est calculée par une relation proportionnelle à partir d’une énergie (pourcentage) restant dans la source, d’une consommation moyenne de référence fournie par le constructeur du véhicule et d’une distance maximale susceptible d’être parcourue à partir d’une source totalement chargée (100%). La consommation moyenne de référence est par exemple une consommation déterminée lors de la réalisation d’un cycle d’homologation défini par une procédure d'essai mondiale harmonisée pour les véhicules légers (en anglais Worldwide harmonized Light vehicles Test Procedures, ou WLTP). Ce mode d’estimation, basé sur des moyennes globales, donne un résultat globalement peu précis pour des conditions de roulage, des conditions de confort ou des conditions climatiques spécifiques. Selon un autre mode d’estimation, l’autonomie est calculée à partir d’une consommation moyenne réelle, moyenne calculée à partir de mesures en temps réel de la consommation instantanée du véhicule, par exemple sur les derniers kilomètres parcourus ou les dernières heures de roulage. Ce mode d’estimation, plus élaboré, donne en général une estimation plus précise du nombre de kilomètres pouvant être encore parcourus par le véhicule. Cet autre mode d’estimation reste toutefois peu précis notamment dans le cas où les conditions de roulage à venir sont différentes des conditions de roulage qui viennent de passer. Et le conducteur considère souvent que l’estimation est erronée et peu fiable, et anticipe la recharge de la source d’énergie plus souvent que nécessaire. L’invention propose une solution technique pour fournir au conducteur une information plus précise sur l’autonomie du véhicule, ou au moins une information plus conforme à ses attentes. A cet effet, l’invention propose un procédé d’estimation en temps réel d’une autonomie de roulage du véhicule à partir d’une énergie disponible dans la source et d’une consommation moyenne du véhicule, procédé comprenant une étape de sélection (10) d’un mode d’estimation parmi un mode automatique et un mode utilisateur puis les étapes suivantes : - si le mode automatique est sélectionné, la répétition pendant le fonctionnement du véhicule d’une étape d’estimation de l’autonomie de roulage à partir d’une consommation moyenne déterminée automatiquement (13), ou - si le mode utilisateur est sélectionné, une étape d’acquisition d’une consommation moyenne utilisateur (11) puis la répétition pendant le fonctionnement du véhicule d’une étape d’estimation de l’autonomie en fonction de la consommation moyenne utilisateur (12). Avec le procédé selon l’invention, le conducteur peut ainsi choisir de laisser estimer l’autonomie du véhicule par le calculateur du véhicule selon le procédé usuel et son paramétrage défini par défaut par le constructeur. Ou bien il peut, à tout moment, choisir de basculer dans un mode utilisateur où l’autonomie est estimée en fonction d’une consommation moyenne qu’il estime lui-même en tenant compte par exemple de ses habitudes de roulage, du parcours de roulage à réaliser, etc. L’invention concerne également un système d’estimation de l’autonomie d’un véhicule caractérisé en ce qu’il comprend : - un premier moyen d’interface configuré pour sélectionner manuellement un mode d’estimation parmi un mode automatique et un mode utilisateur, - un deuxième moyen d’interface adapté pour fournir manuellement une consommation moyenne utilisateur - un moyen de calcul configuré pour mettre en œuvre un procédé tel que décrit ci-dessus pour l’estimation de l’autonomie de roulage du véhicule selon le mode d’estimation sélectionné et - un moyen d’affichage agencé pour afficher à chaque instant l’autonomie estimée selon le mode d’estimation sélectionné. L’invention concerne également un véhicule comprenant un tel système d’estimation. Présentation des figures L'invention sera mieux comprise, et d'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lumière de la description qui suit d’un exemple de mise en œuvre de l'invention. Cet exemple est donné à titre non limitatif. La description est à lire en relation avec les dessins annexés dans lesquels : la montre de manière schématique les principales étapes d’un procédé selon l’invention. Description détaillée Comme dit précédemment, l’invention concerne un procédé et un système configuré pour estimer l’autonomie de roulage d’un véhicule à partir d’une quantité d’énergie restant disponible et d’une consommation moyenne du véhicule. De manière usuelle, l’estimation de l’autonomie de roulage est réalisée et le résultat affiché en continu, en temps réel, pendant tout le fonctionnement du véhicule. Le procédé selon l’invention a été développé pour un véhicule automobile électrique, comprenant une machine motrice alimentée par une source d’énergie électrique de type batterie. Le procédé selon l’invention peut tout aussi bien être envisagé pour un véhicule propulsé par un moteur thermique. Dans tous les cas, l’estimation de l’autonomie est réalisée à un instant donné, à partir de la quantité d’énergie restant disponible dans la source à l’instant donné et de la consommation moyenne d’énergie du véhicule. L’énergie disponible à un instant donné dans le véhicule est déterminée de manière classique selon des méthodes connues. Pour un véhicule électrique, l’énergie disponible est par exemple déterminée à partir d’une mesure de la charge de la batterie (exprimée en général en kWh) destinée à la propulsion du véhicule. Pour un véhicule thermique, la quantité d’énergie disponible est par exemple déterminée à partir d’une mesure d’une quantité de carburant restant (exprimée en général en litre) dans le réservoir. L’énergie disponible peut être aussi être exprimée par un pourcentage de l’énergie maximale de la source lorsqu’elle est totalement chargée ou remplie. Les mesures sont effectuées en temps réel et en continu, à des instants ou des distances prédéfinis, pendant le fonctionnement du véhicule. La détermination de l’énergie disponible peut être déterminée dans le cadre du procédé de l’invention, ou peut être déterminée par ailleurs dans le cadre du pilotage global du véhicule, et l’information mise à disposition du procédé selon l’invention. La consommation moyenne d’énergie du véhicule peut être quant à elle déterminée de différentes façons évoquées ci-dessous. Elle est exprimée en général pour 100 km, en kWh/100 km pour un véhicule électrique, ou en l/100 km pour un véhicule thermique. Enfin, à un instant donné, l’autonomie du véhicule peut être estimée à partir de l’énergie restant disponible et de la consommation moyenne du véhicule. Dans un mode de calcul le plus simple et à un coefficient de proportionnalité près, l’autonomie est estimée en divisant l’énergie disponible dans la source (donnée d’entrée variable tout au long du parcours) par la consommation moyenne. L’autonomie de roulage est exprimée classiquement en kilomètres. Par exemple, pour une énergie restante de 27,4 kWh dans un véhicule de consommation moyenne égale à 13,9 kWh/ 100km, l’autonomie de roulage restante du véhicule est égale à : (27,4 / 13,9) x 100 = 197 km. D’autres modes de calcul plus complexes peuvent naturellement être envisagés, comme on le verra mieux plus loin. Le procédé selon l’invention comprend tout d’abord une étape de sélection 10 d’un mode d’estimation parmi un mode automatique et un mode utilisateur. L’utilisateur peut ainsi choisir que l’estimation soit réalisée selon un mode de calcul et un paramétrage prédéfinis par le constructeur du véhicule ou bien selon un mode de calcul et un paramétrage qu’il choisit lui-même. Si le mode automatique (« AUTO ») est sélectionné , l’étape d’estimation de l’autonomie de roulage est réalisée, et répétée, à partir d’une consommation moyenne déterminée automatiquement 13. Pour la détermination automatique de la consommation moyenne, le mode de détermination est prédéfini par le constructeur du véhicule. L’étape d’estimation de l’autonomie est répétée régulièrement pendant la durée de fonctionnement du véhicule, à des instants prédéfinis (par exemple toutes les minutes) ou à des distances prédéfinies (par exemple tous les km). Elle peut éventuellement être interrompue par le conducteur (RESET). Dans un mode de réalisation le plus simple, la détermination automatique de la consommation est similaire au mode de calcul le plus simple détaillé ci-dessus ; ce mode de calcul est mis en œuvre dans le mode automatique en utilisant une consommation moyenne de référence prédéfinie par le constructeur. La consommation moyenne de référence est par exemple celle obtenue lors de tests d’homologation tels que le test WLTP. Dans un autre mode de réalisation, la détermination automatique de l’autonomie comprend les étapes suivantes : - la détermination d’une consommation moyenne réelle du véhicule à partir d’une pluralité de mesures de la consommation instantanée effectuées pendant un parcours antérieur, - l’estimation de l’autonomie à partir de la consommation moyenne réelle déterminée. Les mesures de consommation instantanée sont par exemple réalisées et mémorisées pendant le roulage, tous les km ou toutes les minutes. La consommation moyenne réelle est déterminée sur l’ensemble des mesures instantanées mémorisées. En variante, la consommation moyenne réelle est déterminées sur un ensemble de mesures de consommation instantanée à compter de la dernière mesure réalisée, par exemple sur les 100 dernières mesures, ou les mesures réalisées pendant les 100 derniers km réalisés, ou les mesures réalisées pendant les 100 dernières heures de roulage. Les mesures de consommation instantanée peuvent être conservées en mémoire entre deux parcours, de sorte à déterminer une consommation moyenne sur l’ensemble des parcours. La mémorisation des mesures de consommation instantanée peut être réinitialisée par le conducteur, par exemple en cas de changement important de type de conduite ou de type de parcours (urbain / autoroute, …) ou de conditions climatiques (été / hiver, changement de pays, etc.), pour obtenir une consommation moyenne la plus proche de la réalité des dernières mesures de consommation instantanée. Si le mode utilisateur (« USER ») est sélectionné, une étape d’acquisition d’une consommation moyenne utilisateur 11 est tout d’abord réalisée ; puis une étape d’estimation de l’autonomie est réalisée et répétée à partir de la consommation moyenne utilisateur 12. L’étape d’estimation de l’autonomie est réalisée, et répétée, en appliquant par exemple le mode de calcul le plus simple décrit plus haut et en utilisant la consommation moyenne utilisateur comme donnée d’entrée. L’étape d’estimation de l’autonomie est répétée régulièrement pendant la durée de fonctionnement du véhicule, à des instants prédéfinis (par exemple toutes les minutes) ou à des distances prédéfinies (par exemple tous les km). Elle peut éventuellement être interrompue par le conducteur (RESET). Selon un mode de mise en œuvre, dans le mode utilisateur, la consommation moyenne utilisateur est acquise par une lecture d’une consommation moyenne de référence dans une mémoire de données. La consommation moyenne de référence est un paramètre fourni par le constructeur. Ainsi, si le mode de détermination de l’autonomie prédéfini par le constructeur est basé sur une consommation moyenne réelle (variable) estimée sur la base de consommations instantanées mesurée, le conducteur peut décider de revenir à une estimation de l’autonomie basée sur une consommation moyenne de référence (constante). Selon un autre mode de mise en œuvre, dans le mode utilisateur, la consommation moyenne utilisateur est acquise du conducteur par l’intermédiaire d’un moyen d’interface Homme-Machine (ou moyen IHM). Ainsi, par exemple si le conducteur estime que la consommation moyenne de référence fournie par le constructeur ne correspond pas à son profil d’utilisateur, il peut fournir sa propre valeur de consommation moyenne. En variante, la consommation moyenne de référence peut être proposée par défaut comme consommation moyenne utilisateur et, par l’intermédiaire du moyen IHM, le conducteur peut valider la consommation moyenne utilisateur ou peut modifier la valeur par défaut proposée. De préférence, au cours de l’étape de sélection du mode d’estimation de l’autonomie de roulage, une information relative au mode automatique et / ou une information relative au mode utilisateur est affichée à destination du conducteur. Le conducteur peut ainsi être informé des différents modes d’estimation possibles de l’autonomie, de la façon dont l’autonomie est estimée dans chaque mode et de ses possibilités de choix. Bien sûr, en mode automatique comme en mode utilisateur, après chaque estimation, l’autonomie est affichée, mise à disposition du conducteur. Le procédé selon l’invention décrit ci-dessus peut être mise en œuvre à l’aide d’un système d’estimation caractérisé en ce qu’il comprend : - un premier moyen d’interface Homme-Machine (ou dispositif IHM) configuré pour sélectionner manuellement un mode d’estimation parmi un mode automatique et un mode utilisateur, - un deuxième moyen IHM adapté pour fournir manuellement une consommation moyenne utilisateur - un moyen de calcul configuré pour mettre en œuvre un procédé tel que décrit ci-dessus pour l’estimation de l’autonomie de roulage du véhicule selon le mode d’estimation sélectionné et - un moyen d’affichage agencé pour afficher à chaque instant l’autonomie estimée selon le mode d’estimation sélectionné. Le système selon l’invention peut être de manière classique intégré au système informatique (ou ordinateur de bord) du véhicule qui comprend notamment : - des moyens de calcul comprenant au moins une mémoire de données pour mémoriser des paramètres de calcul (comme par exemple la consommation moyenne de référence), au moins une mémoire de programme configurée pour mémoriser un programme comprenant une pluralité de lignes de code exécutable définissant les étapes d’un procédé, et un microprocesseur pour exécuter les lignes de codes, - un écran servant de moyen d’affichage d’information à destination du conducteur, et éventuellement d’interface IHM si l’écran est tactile ; sur l’écran peuvent être affichées successivement des pages ; sur chaque page peuvent être prévues des zones d’information et / ou des zones (ou boutons tactiles) susceptibles d’être sélectionnées ou modifiées pour permettre au conducteur de transmettre une instruction ou une donnée au moyen de calcul de l’ordinateur de bord, - des dispositifs d’IHM tels que des boutons mécaniques de commande. Dans le système d’estimation selon l’invention, le premier moyen d’interface peut être également configuré pour afficher une information relative au mode automatique et / ou une information relative au mode utilisateur à destination du conducteur. Dans le système selon l’invention, le premier moyen IHM est par exemple un moyen permettant de transmettre une information de type ON / OFF, ou choix 1 / choix 2 ; ce peut être un bouton mécanique à deux positions, ou encore deux boutons tactiles de sélection associés à une première page affichée sur l’écran tactile. Selon un mode de réalisation, le premier moyen IHM est également configuré pour afficher une information relative au mode automatique et / ou une information relative au mode utilisateur à destination du conducteur. Le deuxième moyen IHM est par exemple un bouton mécanique avec un mécanisme d’incrémentation / décrémentation associé à un écran d’affichage (ou une zone d’un écran) de la valeur incrémentée ou décrémentée. Ce peut être aussi deux boutons tactiles, l’un pour incrémenter, l’autre pour décrémenter, sur une deuxième page d’un écran tactile comprenant également une zone d’affichage de la valeur sélectionnée. Enfin, le moyen d’affichage de l’autonomie estimée selon l’invention peut être une zone spécifique de la première page affichée sur l’écran du système informatique ou une zone d’affichage dédiée du tableau de bord du véhicule. Le procédé selon l’invention peut être activé par exemple au moment du démarrage du véhicule, ou peut être interrompu et réactivé à tout moment sur le parcours de roulage, par exemple par le conducteur par l’appui sur un bouton d’activation (ou bouton « RESET ») formant un troisième moyen IHM. Procédé d’estimation en temps réel d’une autonomie de roulage d’un véhicule automobile comprenant une machine motrice alimentée par une source d’énergie, procédé d’estimation de l’autonomie de roulage du véhicule à partir d’une énergie disponible dans la source et d’une consommation moyenne du véhicule, procédé comprenant une étape de sélection (10) d’un mode d’estimation parmi un mode automatique et un mode utilisateur puis les étapes suivantes : - si le mode automatique est sélectionné, la répétition pendant le fonctionnement du véhicule d’une étape d’estimation de l’autonomie de roulage à partir d’une consommation moyenne déterminée automatiquement (13), ou - si le mode utilisateur est sélectionné, une étape d’acquisition d’une consommation moyenne utilisateur (11) puis la répétition pendant le fonctionnement du véhicule d’une étape d’estimation de l’autonomie en fonction de la consommation moyenne utilisateur (12). Procédé selon la revendication 1 dans lequel, dans le mode utilisateur, la consommation moyenne utilisateur est acquise par une lecture d’une consommation moyenne de référence dans une mémoire de données. Procédé selon la revendication 1 dans lequel, dans le mode utilisateur, la consommation moyenne utilisateur est acquise d’un conducteur par l’intermédiaire d’une interface Homme-Machine. Procédé selon l’une des revendications 1 à 3 dans lequel, dans le mode automatique, la détermination automatique de l’autonomie comprend les étapes suivantes : - la détermination d’une consommation moyenne réelle du véhicule à partir d’une pluralité de mesures de la consommation instantanée réalisées pendant un parcours antérieur, - l’estimation de l’autonomie à partir de la consommation moyenne réelle déterminée. Procédé selon l’une des revendications précédentes dans lequel, au cours de l’étape de sélection du mode d’estimation, une information relative au mode automatique et / ou une information relative au mode utilisateur est affichée à destination du conducteur. Système d’estimation en temps réel d’une autonomie de roulage d’un véhicule automobile comprenant une machine motrice alimentée par une source d’énergie, système caractérisé en ce qu’il comprend : - un premier moyen d’interface configuré pour sélectionner manuellement un mode d’estimation parmi un mode automatique et un mode utilisateur, - un deuxième moyen d’interface adapté pour fournir manuellement une consommation moyenne utilisateur - un moyen de calcul configuré pour mettre en œuvre un procédé selon l’une des revendications 1 à 5 pour l’estimation de l’autonomie de roulage du véhicule selon le mode d’estimation sélectionné et - un moyen d’affichage agencé pour afficher à chaque instant l’autonomie estimée selon le mode d’estimation sélectionné. Système d’estimation selon la revendication 6 dans lequel le premier moyen d’interface est également configuré pour afficher une information relative au mode automatique et / ou une information relative au mode utilisateur à destination du conducteur. Véhicule automobile caractérisé en ce qu’il comprend un système d’estimation selon l’une des revendications 6 ou 7.