METHOD AND DEVICE FOR ASSISTING IN DRIVING A ROAD VEHICLE

Abstract: 1. Method to assist in the driving of a road vehicle, characterized in that it consists in : - measuring the speed and the load of the engine ; - determining from the preceding data the point of operation on the characteristic load/speed graph ; - determining the state of the gearbox, that is to say determining what is the speed ratio engaged ; - estimating the different possible points of operation in relation to the equal fuel consumption ranges of the load/speed graph, and in relation to the operating possibilities with other gearbox ratios ; - if needs be to indicate on the one hand the need to change gear, and on the other hand the new ratio advised, the vehicle speed remaining constant.

Description: "Procédé et dispositif pour aider à la conduite d'un véhicule routier" La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour aider à la conduite d'un véhicule routier. On sait que la formation des chauffeurs routiers, et notamment des chauffeurs de véhicules lourds, s'efforce d'apporter à ces chauffeurs, entre autres choses - une meilleure connaissance des divers états de fonctionnement du groupe moto-propulseur du véhicule - une définition des zones de fonctionnement devant outre privilégiées dans le diagramme couple/régime du moteur. Ceci doit permettre t - Une optimisation de la consommation en combustible du véhicule0 - Une réduction de l'usure du moteur et de sa trans mission. - Une réduction des nuisances telles que les émissions de bruit à l'intérieur et à l'extérieur du véhicule, et les émissions de fumées et de composés chimiques nuisibles. Pour faciliter ces différents objectifs, les construc teurs de véhicules portent des indications sur les cadrans de compte-tours dont certains véhicules sont équi pés. Ainsi, dans la mesure où le chauffeur surveille le compte-tours et où il tient compte de ses informations, il peut éviter de faire fonctionner le moteur de façon prolongée hors de la zone recommandée. Les différentes zones du compte-tours sont souvent repérées par des plages colorées. Cependant, ceci ne constitue qu'une première approche en direction du but visé, puisque la surveillance ne prend en considération que la vitesse du moteur, en ignorant la charge de ce dernier0 On sait qu'en fait, pour donner une définition complète des conditions de fonctionnement à privilégier, il ne suffit pas de limiter la vitesse du moteur, il faut également tenir compte de la charge. L'invention a pour but de réaliser un procédé et un dispositif permettant de fournir de telles indications, en comparant les conditions de fonctionnement réelles aux conditions de fonctionnement souhaitables, et en indiquant au besoin la manoeuvre à effectuer pour se trouver dans ces conditions de fonctionnement souhaitables. Un procédé suivant l'invention, pour l'aide à la conduite dwun véhicule routier, est caractérisé en ce qu'il comprend les opérations suivantes z - mesure de la vitesse et de la charge du moteur -détermination du point de fonctionnement du moteur sur le diagramme caractéristique charge/vitesse - estimation de la position des différents points de fonctionnement possibles par rapport aux plages à égale consommation de carburant du diagramme charge/vitesse, et des possibilités de fonctionner dans d'autres rapports de la boite de vitesses - indication éventuelle conseillant un changement de rapport, et désignant le rapport conseillé. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, - si le point de fonctionnement réel du moteur est le plus avantageux, il n'y a aucune indication, - s'il existe un autre point de fonctionnement mieux placé, il se produit une indication sonore et/ou lumineuse de procéder à un changement de rapport avec une indication pour le choix d'un rapport supérieur et une autre indication pour le choix d'un rapport inférieur. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, les indications sont dirigées vers un tableau d'affichage. Suivant une variante de ltinvention, les indications pilotent un automatisme de boite de vitesses. Un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend - - des capteurs pour mesurer la vitesse et la charge du moteur - un capteur pour déterminer l'état de la botte de vitesses - un calculateur pour traiter les informations re çues par lXintermédiaire des capteurs - un dispositif d'affichage sonore et/ou visuel. Suivant une caractéristique supplémentaire de lin- vention, le capteur utilisé pour mesurer la vitesse du moteur est constitué par un alternateur tachymétrique entrain8 par ltarbre à cames du moteur. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'in- vention, le capteur utilisé pour mesurer la charge du moteur est constitué par un capteur de débit de carburant. Suivant une variante de l'invention, les capteurs mesurant la vitesse et la charge du moteur sont constitués par un seul et même capteur de pression d#injection en liaison avec une pompe d'injection de combustible. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, permettra de mieux comprendre les caractéristiques de l'invention. - Figure 1 est un diagramme couple/régime d'un moteur Diesel. - Figure 2 est un diagramme blocs représentant schématiquement un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention. - Figure 3 montre un tableau d'affichage de ce dispositif. On a représenté sur la figure 1 le diagramme couple/ rigide d'un moteur Diesel. Sur ce diagramme, on porte en abaisses la vitesse du moteur, et en ordonnées la charge du moteur. La courbe 1 constitue la courbe de charge maximale, cette courbe séparant une zone 2 d'une zone hachurée 3. Compte tenu du réglage de la pompe deinJection du moteur, la zone 2 constitue la zone de fonctionnement du moteur. Sur ce diagramme, on a tracé des courbes fermées 4, 3, 6, 7 qui constituent des courbes d'égale consommation de carburant. La consommation la plus faible s'observe à l'intérieur de la courbe centrale 4, dans une plage 8 qui constitue la plage de rendement optimal du moteur. On a indiqué, au-dessous du diagramme, et en face des zones correspondantes, un exemple de coloration des plages de vitesses du cadran du compte-tours. Ainsi, la plage 8 correspond sur le cadran du compte-tours Åa une plage verte 9 tandis qu'on trouve de part et d'autre de cette plage 9 deux plages orange 10, et deux plages rouges 11. On sait que l'utilisation de plages colorées sur le cadran du compte-tours est classique . Cependant, on voit qu'elle n'est pas suffisante, du fait quelle ne tient pas compte de la charge du moteur, cette charge intervenant dans la détermination des plages de consommation du diagramme Suivant linvention, on prévoit un dispositif conforme au schéma de la figure 2, c'est-à-dire comprenant un calculateur 12 en liaison avec trois capteurs, à savoir s - un capteur 13 mesurant la vitesse du moteur, - un capteur 14 mesurant la charge du moteur, - un capteur 15 déterminant l'état de la botte de vitesses, et en liaison avec un dispositif d'affichage sonore et/ou visuel 16. Le capteur 13 peut outre choisi parmi les capteurs suivants s - Alternateur ou dynamo tachymétrique entratnés par le moteur. - Capteurs à variation de reluctance ou à variation de pertes par courants de Foucault placés devant un disque denté ou perroré entraîné par le moteur. - Capteur de mouvement alternatif synchrone au régi- me du moteur, en liaison avec une aiguille d'injecteur, avec une soupape, ou avec tout autre organe du moteur animé d'un mouvement alternatif. - Capteur de pression branché sur les tubes d'injec-. tours. - Alternateur tachymétrique entraîne par l'arbre à cames du moteur. - Capteur de pression d'injection, Le capteur 14 peut outre choisi parmi les capteurs suivants - Capteur de position de la pédale d'accélérateur dans le cas des moteurs où cette position détermine directement la charge. Ceci est le cas pour les moteurs à car burateur, les moteurs à injection d'essence, et les moteurs Diesel à régulateur "mini-maxi". Le capteur peut aussi Outre placé en un point quelconque de la commande dacc¯- itération au lieu d'être placé simplement sur la pédale correspondante. - Capteur de position de lorgne de commande du débit de carburant injecté, dans le cas de moteurs munis de régulateurs "toute-vitesse". Ce capteur peut Outre disposé sur la pompe d'injection, ou à l'intérieur de cette pompe. il peut être en liaison avec la crémaillère de commande de la pompe dinJection. - Capteur de pression disposé sur un tube dinJec- teur dans le cas d'un moteur à carburateur, ou disposé sur un tout autre dispositif de dosage du combustible. - Capteur de pression statique ou dynamique branché sur les tubulures d'admission d'air du moteur, le débit d'air étant lié à la charge. - Capteur de la pression interne des cylindres. - Capteur mesurant la température des gaz déchap- pement. Un exemple de dispositif d'affichage est donné sur la figure 3. Ce dispositif d'affichage visuel comprend - Un tableau lumineux 17 constituant une matérialisa- tion du diagramme couple/régime, et comprenant un réseau de lampes, ou de photo-diodes, ce tableau portant le tracé de la courbe de pleine charge 1 et des courbes d'iso-consommation 4, 5, 6, 7, la lampe allumée indiquant le point de fonctionnement du moteur. Ce tableau peut se présenter sous la forme dtun écran dépoli, avec déplacement d'un spot lumineux ou d'un index commandé mécaniquement. - Des modules 18, 19 et 20 d'affichage numérique indiquant respectivement les valeurs instantanées du régime du moteur, de la vitesse du véhicule, et de la consommation en carburant. Le module 20 peut entre prévu avec une fréquence d'affichage de 15 ou 30 secondes, une m8me valeur instantanée restant affichée pendant la durée correspondante. On peut prévoir d'autres modules d'affichage pour indiquer d'autres données de fonctionnement du moteur et du véhicule, telles que la charge du moteur, le couple du moteur, et la consommation spécifique. - Des voyants lumineux 21,22 et 23 indiquant respectivement les nécessités de monter un rapport de boite de vitesses, de conserver le rapport engagé, ou de descendre un rapport. L'un de ces trois voyants reste toujours allu mé. Les diverses informations données par le dispositif d'affichage peuvent être données simultanément ou non, on peut aussi prévoir un interrupteur général de bord pour annuler momentanément les effets du dispositif. Les voyants lumineux 21, 22 et 23 peuvent être accoripagnés ou remplacés par des signaux sonores, par exemple à l'aide de vibreurs, l'indication visuelle de ces voyants peut aussi titre renforcée par un clignotement. Le calculateur 12 est prévu pour traiter les signaux correspondant aux paramètres mesurés, ces signaux étant fournis par les différents capteurs et représentant - la vitesse du moteur - la charge du moteur - la vitesse du véhicule. Le rassemblement de ces trois paramètres, et leur traitement simultané, constituent des caractéristiques originales de la présente invention, permettant - la détermination du point de fonctionnement du moteur sur le diagramme charge/vitesse - l'indication du rapport de boite de vitesses utilisé, de la position de point mort, ou de la position débrayée - le calcul de la consommation kilométrique inetantanée et/ou moyenne. Pour adapter le dispositif à un véhicule donné, il faut tenir compte notamment des données suivantes - Caractéristiques d*iso-consommation du moteur, pour la détermination des courbes d'isD-consommation44 à 7 Z (fig 1 et 3). -Courbe de pleine charge 1 du moteur. - Valeur des différents rapports de la boite de vitesses, - Eventuellement, programme de traitement du signal de pression d'injection, dans le cas où le même capteur de pression d'injection est utilisé à titre de capteur 13 et de capteur 14, simultanéin#nt. - Valeur des coefficients de transmission, pour déter- miner la vitesse du véhicule0 Le procédé de traitement des informations du dispositif suivant Invention est le suivant t - Détermination du point de fonctionnement du moteur sur le diagramme charge-vitesse. - Estimation des possibilités de fonctionner dans d'autres rapports de boite de vitesses. - Estimation de la position des différents points de fonctionnement possibles par rapport aux caractéristiques d1iso-consommation. - Fourniture d'une information * si le point de fonctionnement utilisé est le mieux placé, cet état de chose se traduisant par l'allumage du voyant 22 * s'il existe un point de fonctionnement mieux placé que le point de fonctionnement utilisé, l'indication de la nécessité de procéder à un changement de rapport se traduisant par ltallumage de l'un des deux voyants 21 et 23, et éventuellement par ltexcitation d'un vibreur. On peut prévoir des voyants indiquant quel est le nouveau rapport à engager. Ce dispositif d'aide à la conduite est utilisable avantageusement à titre didactique sur des véhicules à l'usage de moniteurs de conduite, pour la formation des conducteurs de poids lourds. Le même dispositif peut équiper les véhicules classiques de service, éventuellement sous une forme plus ou moins allégée, par exemple par la suppression du tableau lumineux 17 (fig 3). Ce dispositif peut aussi piloter directement un automatisme de boite de vitesses.

Claims: REVENDICATIONS 1. Procédé pour laide à la conduite dtun véhicule routier, caractérisé en ce qu'il consiste t - à mesurer la vitesse et la charge du moteur g - à déterminer llétat de la boite de vitesses, c'est à-dire à déterminer quel est le rapport de vitesses éventuellement engagé - à déterminer, à partir des données précédentes, le point de fonctionnement du moteur sur le diagramme caractéristique charge/vitesse - à estimer la position des différents points de fonctionnement possibles par rapport aux plages à égale consommation de carburant du diagramme charge/vitesse g et par rapport aux possibilités de fonctionnement avec d'autres rapports de la boite de vitesses ; ; - à indiquer éventuellement d'une part la nécessité d'un changement de rapport, et d'autre part le nouveau rapport conseillé. 2. Procédé suivant la revendication1, caractérisé en ce que - si le point de fonctionnement réel du moteur est le plus avantageux, il nty a aucune indication, - s'il existe un autre point de fonctionnement mieux placé, une indication sonore et/ou lumineuse conseille un changement de rapport. 3. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les indications sont dirigées vers un tableau d'affichage. 4. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les indications pilotent un automatisme de botte de vitesses. 5. Procédé suivant lune quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'état de la botte de vitesses est déterminé par le calcul, notamment grâce à un capteur de vitesse mesurant la vitesse du véhicule. 6. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend - des capteurs permettant de mesurer la vitesse et la charge du moteur , et de déterminer l'état de la botte de vitesses, - un calculateur pour traiter les informations reçues des capteurs -un dispositif dtaffichage sonore et/ou visuel. 7. Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le capteur mesurant la vitesse du moteur est constitué par un alternateur tachymétrique entrain par l'arbre à cames du moteur. 8. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que le capteur mesurant la charge du moteur est constitué par un capteur de débit de carburant. 9. Dispositif suivant la revendication 6, caracté- risé on ce qu'il utilise pour mesurer la vitesse et la charge du moteur un seul et m#mocapteur de pression d'insection en liaison avec une pompe d'inJection de combustible

Inventors: BONNETAIN, YVES, SIBEUD, JEAN-PAUL
Applicants: RENAULT VEHICULES INDUSTRIELS SOCIETE DITE:
Application year: 1979
Main classification: G07C5
IPC codes: F16H61, G07C5, F16H59, B60R16, F16H63, G01M15