EP1924477A1 - Mecanisme de transmission a debrayage automatique et mise au point mort de la boite , pour economie d ' energie - Google Patents

Mecanisme de transmission a debrayage automatique et mise au point mort de la boite , pour economie d ' energie

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EP1924477A1
EP1924477A1 EP06808314A EP06808314A EP1924477A1 EP 1924477 A1 EP1924477 A1 EP 1924477A1 EP 06808314 A EP06808314 A EP 06808314A EP 06808314 A EP06808314 A EP 06808314A EP 1924477 A1 EP1924477 A1 EP 1924477A1
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EP
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engine
vehicle
gearbox
driver
management unit
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Withdrawn
Application number
EP06808314A
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Inventor
Olivier Lhuillier
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    • Y02T10/84—Data processing systems or methods, management, administration

Definitions

  • the present invention relates to a method for managing the drive of a motor vehicle comprising a motor connected to the wheels by a transmission line equipped with a gearbox, the assembly being controlled by a management unit connected to sensors. driver status parameters and driver command inputs.
  • the invention also relates to a device for implementing a method.
  • the object of the present invention is to develop means making it possible to increase the efficiency of the management of the operation of a vehicle and to reduce its consumption and pollution and to make efficient use of kinetic energy. of the vehicle.
  • the present invention relates to a management method of the type defined above characterized in that
  • the vehicle when a deceleration phase is detected by the engine management unit receiving the information of its various sensors and, in particular, the information of absence of acceleration request by the driver, the latter having removed his foot from the accelerator, and in the absence of contraindications related to the use of the parameters and information provided to the management unit, the vehicle may go into the energy recovery phase or using its kinetic energy. For this, the motor is isolated from the transmission; it is idle so that it does not run out of steam and continues to operate at a minimum of consumption.
  • gearbox or what takes the place of a gearbox is brought into neutral so as to reduce to the strict minimum the number of mechanical elements which continue their movement, in particular of rotation, the wheels and the connection of the transmission to the wheels remaining maintained.
  • Cutting the transmission to the engine prevents the engine from operating in engine braking and absorbs energy for forced driving.
  • the neutralization of the gearbox or any equivalent thereof avoids rotating mechanical elements that do not intervene at this time in the operation of the vehicle and whose rotation drive would only constitute energy consumption.
  • the vehicle therefore has a relatively high kinetic energy that is not dissipated unnecessarily in a motor operating in engine braking or in the moving parts of the gearbox or what takes the place of gearbox.
  • the management unit assesses the situation and considers that there is nothing to prevent the vehicle is traveling at a speed close to that at which it was traveling, driven by the engine or at a decreasing speed but without the need for emergency braking or significant braking.
  • the management unit then controls the motor isolation and gearbox neutralization.
  • the method according to the invention can also be implemented automatically by a signal supplied by a particular sensor such as a beacon sensor which, when passing a beacon located at an appropriate distance from a necessary stopping point of the vehicle such as a tollgate or a red light, automatically controls the implementation of the method to use the kinetic energy of the vehicle at this time to reach the stopping point saving the engine.
  • a particular sensor such as a beacon sensor which, when passing a beacon located at an appropriate distance from a necessary stopping point of the vehicle such as a tollgate or a red light, automatically controls the implementation of the method to use the kinetic energy of the vehicle at this time to reach the stopping point saving the engine.
  • This automatic operation is done in compliance with the same safety conditions as those governing the implementation of the process on the initiative of the driver when it takes the foot off the accelerator.
  • the invention consists, in certain circulatory circumstances recognized by parametric sensors, to implement a mechanism "automated clutch-assisted transmission and computer-controlled", the purpose of which is to automatically isolate the engine from the transmission.
  • the engine at rest has its minimum number of turns needed to maintain its operation, and the transmission is in minimum internal friction.
  • this phase is implemented by the mechanism of the invention, during traffic slowdowns detected by a radar system placed at the front of the vehicle.
  • This system evolution without limit of detection has the primary purpose of measuring the distance of a moving obstacle that precedes, to deduce its relative speed, and feed information to the on-board computer.
  • this phase is implemented by the mechanism of the invention, during traffic slowdowns detected by a radar system placed at the front of the vehicle.
  • This evolutionary system without limit of detection is primarily intended to measure the distance of a mobile obstacle that precedes, to deduce its relative speed, and feed information to the computer on board.
  • the kinetic energy of the vehicle makes it possible to follow the flow during a slowdown;
  • the control of the mechanism is framed by two marks to give a range of operation, in order to avoid the runaway of the mechanism by disengaging and constantly engaging in instability.
  • the kinetic energy is greater than necessary; the driver normally brakes to slow down the vehicle, the kinetic energy is very important during a slowdown; the driver brakes accordingly.
  • a pressure sensor of the hydraulic braking circuit together with the radar system information, allows the clutch of the engine on the previously selected gearbox to a ratio compatible with the speed of the vehicle.
  • the engine brake then consumes energy and relieve the brakes of the vehicle, the kinetic energy increases during a descent; the driver brakes.
  • a horizontality sensor takes into account the slope, and orders the clutch of the engine to add to the slowdown, the engine brake, the kinetic energy is too low to follow the flow of traffic; the driver accelerates.
  • the mechanism engages and the engine gives the additional energy to continue the integration of the vehicle in the traffic. This phase remains as the most common percentage in the main operation, since the vehicle needs a vital minimum of energy to move forward.
  • the process can be either activated (automatic motor disengagement), to meet the above situations, or disabled by the operator for more sporty driving or safety reasons, such as driving on rain, very rough roads full of turns, etc.
  • the process can be deactivated alone when the safety threshold is exceeded, such as a speed considered high, an abnormal rise in the brake temperature, the taking of a turn at too high a speed for freewheeling (centrifugal sensor and steering rack), a non-use over several minutes (driving on the highway for example), etc.
  • the process can operate an impossibility of activation during reported braking very worn a heavily loaded vehicle, driving on the road that could potentially be icy, radar failure, etc.
  • the control of the process prevents any revving of the engine in the disengaged position. It can be associated with a regulator or speed limiter.
  • the control of the method can trigger in the context of the invention, braking in the case where the radar system detects a vehicle or an obstacle at a critical distance, at a given speed.
  • the state of the transmission (gearbox) is recorded at the time of its neutralization and this state or a neighboring state is restored when a new acceleration command is made.
  • the state of the engine and transmission before the engine isolation and the gearbox deadlock are stored in memory so that when acceleration is resumed, the drive can resume at its state. previous (speed ratio or speed level) and engine speed.
  • Such an operation is particularly useful on fast roads or highways, depending on the variation in the density of vehicles encountered, especially when the vehicles circulate more or less in columns.
  • FIGS. 1 to 4 show different situations of practical implementation of the method and device of the invention
  • FIG. 5 is a diagram of the implementation of the method and the device according to the invention.
  • FIG. 1 shows a vehicle as the invention going at a speed Vl greater than the previous car speed V2.
  • the radar "R” Vl detects said vehicle in its area of care.
  • FIG. 2 represents V1 in overspeed over V2; Vl disengages automatically "D” via his computer authorization.
  • the engine of Vl comes to idle, the box of the transmission is in neutral;
  • - Figure 3 shows Vl in excessive speed, the driver brakes.
  • the energy recuperator “E” enters into action by empty sector "B", according to the invention;
  • Vl in a loss of speed greater than V2.
  • Vl accelerates "A” and the transmission engages again to restore energy to the vehicle. The cycle is complete,
  • the vehicle not shown, is equipped with a motor M connected to the wheels 2 by a transmission line LT equipped with an EB clutch and a gearbox BV.
  • a transmission line LT equipped with an EB clutch and a gearbox BV.
  • the operation of the vehicle is controlled or managed by a management unit UG according to programs stored in the memory of this management unit.
  • the management unit UG controls the motor M, the transmission line LT with the clutch EB and the gearbox BV and the wheels R (that is to say the braking).
  • CEV sensors which make it possible to determine the operating state of the engine M, that of the clutch EB, the gearbox BV and the wheels R to provide information to the management unit UG. .
  • the management unit UG also receives information from environmental sensors CEN detecting the environment of the vehicle, mainly moving or fixed obstacles at the front and rear of the vehicle using detectors or sensors made by radars, means for detecting vehicle speeds and accelerations, a gradient sensor.
  • the management unit UG receives orders from the driver.
  • the latter in addition to starting the vehicle by operating the mechanical or electronic ignition key, controls the ACC accelerator, the FR brake, the LBV gearbox via the automatic or mechanical transmission lever, the selector, the sequential passage of speeds. It also activates the steering wheel V. This controls the wheels but the movements of the steering wheel are detected for be operated by the UG Management Unit.
  • the ACC accelerator and the FR brake can be mechanically linked and their movements detected by separate sensors. It can also be accelerators and electronic brakes without mechanical link with the controlled components, the information passing through the management unit that controls the actuators.
  • the management unit UG controls the engine, its speed and its idling or acceleration or resumption of acceleration. It controls the clutch and the clutch as well as the possible passage of the speeds or at least, in the simplest version, the passage of the gearbox BV in the neutral point and the restoration of the gear ratio existing before the phase of recovery kinetic energy or a gear ratio close to it depending on the driving mode adopted.
  • the method according to the invention consists in detecting an acceleration cutoff controlled by the driver, that is to say the release of the ACC accelerator pedal. This information is transmitted to the management unit which verifies the state of the vehicle and the environment.
  • the management unit UG estimates that the kinetic energy recovery phase can be implemented and, for this, the management unit UG first controls the motor insulation M, c ' that is to say the opening EB of the clutch so that the motor no longer drives the kinematic chain connected to the wheels R. At the same time, the management unit UG controls the motor M to make it go idle mode . Then, the management unit UG controls the actuator of the gearbox to put the gearbox BV (whether mechanical or automatic) in neutral or neutral position so that the minimum of moving elements of the gearbox remains associated with the wheels.
  • the vehicle continues its momentum, driven by its kinetic energy.
  • the training continues until its kinetic energy is exhausted (zero speed, the vehicle is stopped) or an acceleration has been commanded to restart the vehicle.
  • This acceleration control corresponds to the actuation of the accelerator ACC by the driver.
  • the order is transmitted to the management unit UG that restarts the M engine, passes a gear ratio and controls the clutch EB.
  • the gear ratio that has passed at this time depends on the operating state of the vehicle, the environmental information of the vehicle and the driving mode chosen by the driver.
  • the speed thus engaged can be either the speed that was engaged before the kinetic energy recovery phase or a lower gear ratio to accelerate the vehicle faster.
  • the gearbox has no special requirement. She is at
  • gearshift is assisted and controlled hydraulically, pneumatically or electrically by the central computer and any form of speed selection , like a control lever, a hand or foot switch, etc.
  • the mechanism can receive a torque converter.
  • the selection of the phases of the system can be vocal.
  • the visualization on the dashboard gives at any time the parameters of the state of the transmission, freewheel, engined motor, engine speed, estimated consumption, wattmeters, etc.
  • the invention is also optionally associated with an energy recovery mechanism by alternator or dynamo, and accumulators.
  • This configuration specific to this transmission differs from existing applications in that the vehicle does not have a general accumulator block, but a set of low capacity accumulator, which on one side, is empty "fully” in terms of energy potential, before recharging abruptly at high intensity due to its almost complete state of discharge.
  • This selective rotation of the accumulators, in charge during braking, in reserve if too much energy is to accumulate, or in discharge to supply a small contribution in case of a simple follow-up of vehicles in the traffic until total exhaustion, is managed by the general computer of the transmission.
  • a set of small accumulators is discharged and selectively recharged to implement a very punctual electrical backup mode of operation of the transmission according to the invention. It is not a substantial energy contribution but a small addition that avoids the revival of the vehicle engine for a very small boost of complementary energy, and therefore has nothing to do with mixed vehicles "Electric fuel”, which really stores electrical energy to replace fuel.
  • the radar system of the invention can directly exchange information with traffic lights or "stop” and other beacons, which, equipped with a transmitter, indicate the status of the lights, the situation of the crossing for " stop, etc.
  • the method and the device according to the invention use sensors.
  • the sensors are those already fitted to the vehicle for other functions such as ABS, ASR, etc .. or sensors that have become necessary to meet safety standards.
  • the safety criteria in addition to the usual criteria of engine operation and vehicle environment may also be safety criteria for excessive speed of the vehicle either in a straight line or when cornering or abnormal brake temperature or wear. non-compliance with a governor or speed limiter, the engine running in the disengaged position, the failure of a sensor such as a radar, any faults that can trigger an emergency braking and neutralize the energy recovery phase kinetic.
  • the clutch of the device is preferably separated or associated with a manual foot or hand control function.
  • the clutch can be single-disc or multi-disc or cone, dry or oil; we can also have a torque converter.
  • the method and the device apply to a mechanical or automatic gearbox with hydraulically, pneumatically or electrically controlled gearshifts by the management unit in any form of speed selection, control lever or manual hand-held selector or walk.
  • the device is associated with a mechanism recovering energy by an alternator or a dynamo; this system has small accumulators load and discharge selectively, under the control of the management unit.
  • the system is combined with an installation integrated into the road network such as a radar system placed at the places of a phase of deceleration or possible energy recovery, for example upstream of motorway tolls, scheduled stops of any kind such as stops or red lights.
  • This system comprises beacons that exchange information with a receiver installed in the vehicle is connected to the management unit to trigger the energy recovery phase by simply passing near the beacon and if the driver wishes or authorizes, the other security conditions to be respected as a priority.

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Abstract

Procédé de gestion de l' entraînement d'un véhicule automobile comprenant un moteur (M) relié aux roues (R) par une ligne de transmission (LT) débrayable équipée d'une boîte de vitesses (BV) , l'ensemble étant commandé par une unité de gestion (UG) reliée à des capteurs (CEV) des paramètres d'état de l' entraînement et des entrées de commandes du conducteur. Lors de la détection d'une coupure d'accélération (ACC) commandée par le conducteur, en l'absence d' informations nécessitant un freinage (FR) du véhicule et pendant la durée de cette absence d'informations, l'unité de gestion commande une phase de récupération d'énergie cinétique au cours de laquelle on isole le moteur (M) de la transmission (BV) puis on met le moteur (M) au ralenti et enfin on met la boîte de vitesses (BV) au point mort.

Description

MECANISME DE TRANSMISSION A DEBRAYAGE AUTOMATIQUE ET MISE AU POINT MORT DE LA BOITE , PUR ECONOMIE D ' ENERGIE
Domaine de l'invention
La présente invention concerne un procédé de gestion de l'entraînement d'un véhicule automobile comprenant un moteur relié aux roues par une ligne de transmission équipée d'une boîte de vitesses, l'ensemble étant commandé par une unité de gestion reliée à des capteurs des paramètres d'état de l'entraînement et des entrées d'ordres du conducteur. L'invention concerne également un dispositif pour la mise en œuvre d'un procédé.
Etat de la technique
II existe de nombreux procédés de gestion d'un moteur de véhicule tel qu'un moteur à combustion interne pour économiser de l'énergie et faire fonctionner le moteur et la transmission dans les conditions optimales d'efficacité, de rendement et de respect des normes définissant les règles d'émission de produits polluants.
En effet, les technologies actuelles font que le régime moteur est constamment lié à la vitesse du véhicule, via les chaînes cinématique dépendantes de la route, ceci que quelles que soient les circonstances de circulation : profil de route (déclinaison, descente), météo
(vent), autres usagers (ralentissements, obstacles) etc..
Le conducteur de voit donc dans l'obligation d'adapter le régime moteur à la vitesse de la circulation. Cette constatation est, à ce jour, une évidence logique du fait des technologies actuelles, mais qui a pour conséquence directe de consommer du carburant dans des circonstances qui ne demandent pas d'énergie, soit du gâchis de carburant.
But de l'invention La présente invention a pour but de développer des moyens permettant d'augmenter l'efficacité de la gestion du fonctionnement d'un véhicule et de réduire sa consommation et la pollution et d'utiliser de manière efficace l'énergie cinétique du véhicule.
Exposé et avantages de l'invention A cet effet, la présente invention concerne un procédé de gestion du type défini ci-dessus caractérisé en ce que
- lors de la détection d'une coupure d'accélération commandée par le conducteur, - en l'absence d'informations nécessitant un freinage du véhicule et pendant la durée de cette absence d'informations,
- on isole le moteur de la transmission,
- on met le moteur au ralenti, - on met la boîte de vitesses au point mort.
Ainsi, selon l'invention, lorsqu'une phase de décélération est détectée par l'unité de gestion du moteur recevant les informations de ses différents capteurs et, en particulier, l'information d'absence de demande d'accélération par le conducteur, celui-ci ayant retiré son pied de l'accélérateur, et en l'absence de contre-indications liées à l'exploitation des paramètres et des informations fournis à l'unité de gestion, le véhicule peut passer en phase de récupération d'énergie ou d'utilisation de son énergie cinétique. Pour cela, le moteur est isolé de la transmission ; il est mis au ralenti de façon à ne pas s'emballer et à continuer de fonctionner au minimum de la consommation.
En même temps, la boîte de vitesses ou ce qui tient lieu de boîte de vitesses (soit manuelle soit automatique) est mise au point mort de façon à réduire au strict minimum le nombre d'éléments mécaniques qui poursuivent leur mouvement, notamment de rotation, les roues et la liaison de la transmission vers les roues restant maintenues.
La coupure de la transmission vers le moteur évite que le moteur ne fonctionne en frein moteur et n'absorbe de l'énergie pour son entraînement forcé. La mise au point mort de la boîte de vitesses ou de tout équivalent de celle-ci évite d'entraîner en rotation des éléments mécanique n'intervenant pas à ce moment dans le fonctionnement du véhicule et dont l'entraînement en rotation ne constituerait qu'une consommation d'énergie.
Le véhicule dispose donc d'une énergie cinétique relativement importante qui n'est pas dissipée inutilement dans un moteur fonctionnant en frein moteur ou dans les organes mobiles de la boîte de vitesses ou ce qui tient lieu de boîte de vitesses.
Mais cette isolation du moteur et la mise au point mort de la boîte de vitesses ou de ce qui tient lieu de boîte de vitesses dans la ligne de transmission ne sont autorisées que si aucune demande de freinage, soit d'urgence, soit normale, n'est transmise à l'unité de gestion.
Tenant compte de cette situation et des informations fournies par les différents capteurs traduisant les commandes ou l'absence de commandes du conducteur et l'état de fonctionnement du véhicule ainsi que l'état de l'environnement (présence d'obstacles fixes ou mobiles, distance par rapport aux véhicules qui précèdent ou qui suivent), l'unité de gestion évalue la situation et considère que rien ne s'oppose à ce que le véhicule roule à une vitesse voisine de celle à laquelle il circulait, entraîné par le moteur ou à une vitesse décroissante mais sans nécessité de freinage d'urgence ou de freinage important. L'unité de gestion commande alors l'isolement du moteur et la mise au point mort de la boîte de vitesses. Ces opérations peuvent être neutralisées immédiatement par l'unité de gestion si un événement extérieur survient qui nécessite un freinage d'urgence ; le freinage d'urgence peut alors être commandé le cas échéant automatiquement par l'unité de gestion et/ ou par l'actionnement du frein par le conducteur avec, selon l'état des paramètres de fonctionnement du véhicule et l'environnement, mise en œuvre de frein moteur par rétablissement de la chaîne cinématique entre le moteur et la transmission et engagement d'une vitesse.
Le procédé selon l'invention peut également être mis en œuvre automatiquement par un signal fourni par un capteur particulier tel qu'un capteur de balises qui, au passage d'une balise située à une distance appropriée d'un point d'arrêt nécessaire du véhicule tel qu'une barrière de péage ou un feu rouge, commande automatiquement la mise en œuvre du procédé pour utiliser l'énergie cinétique du véhicule à ce moment pour atteindre le point d'arrêt en économisant le moteur. Cette opération automatique se fait dans le respect des conditions de sécurité identiques à celles régissant la mise en œuvre du procédé sur l'initiative du conducteur lorsque celui-ci retire le pied de l'accélérateur.
L'invention consiste, dans certaines circonstances de circulation reconnues par des capteurs paramétriques, à mettre en œuvre un mécanisme « embrayage-transmission automatique assisté et piloté par ordinateur », dont le but est d'isoler automatiquement le moteur de la transmission.
Lors du déclenchement de cette phase, le moteur est débrayé et mis au repos, de manière à éliminer de la chaîne cinématique le frein moteur, qui ralentit inutilement le véhicule dans de nombreuses circonstances de circulation. Simultanément, la boîte de vitesses est mise au point mort pour réduire au minimum les frottements internes consommateurs d'énergie. II est rappelé que dans la configuration moteur isolé au ralenti, la consommation du moteur devient alors minimum, dès lors que le véhicule avance toujours via son énergie propre.
Le moteur au repos a son nombre de tour minimum nécessaire à l'entretien de son fonctionnement, et la transmission est en frottement interne minimum.
Dans la pratique, cette phase est mise en œuvre par le mécanisme de l'invention, lors de ralentissements de la circulation détectés par un système radar placé à l'avant du véhicule. Ce système à évolution sans limite de détection, a pour vocation première de mesurer la distance d'un obstacle mobile qui précède, pour en déduire sa vitesse relative, et alimenter en information l'ordinateur de bord.
Dans la pratique, cette phase est mise en œuvre par le mécanisme de l'invention, lors de ralentissements de la circulation détectés par un système radar placé à l'avant du véhicule. Ce système à évolution sans limite de détection a pour vocation première de mesurer la distance d'un obstacle mobile qui précède, pour en déduire sa vitesse relative, et alimenter en information l'ordinateur de bord.
Les principales situations de récupération d'énergie cinétique peuvent ainsi se présenter : l'énergie cinétique du véhicule permet de suivre le flot au cours d'un ralentissement ; devant cet équilibre instable, tout comme la conduite avec les régulateurs et limiteurs de vitesse, le pilotage du mécanisme est encadré par deux repères pour donner une fourchette de fonctionnement, afin d'éviter l'emballement du mécanisme en débrayant et en embrayant constamment en instabilité, l'énergie cinétique est supérieure au besoin ; le conducteur freine normalement pour ralentir le véhicule, l'énergie cinétique est très importante lors d'un fort ralentissement ; le conducteur freine en conséquence. Un capteur de pression du circuit hydraulique de freinage, conjointement avec l'information du système radar, autorise l'embrayage du moteur sur la boîte de vitesses préalablement sélectionné à un rapport compatible avec la vitesse du véhicule. Le frein moteur vient alors consommer de l'énergie et soulager les freins du véhicule, l'énergie cinétique s'accroît lors d'une descente ; le conducteur freine. Un capteur d'horizontalité prend en compte la déclivité, et ordonne l'embrayage du moteur pour ajouter au ralentissement, le frein moteur, l'énergie cinétique est trop faible pour suivre le flot de la circulation ; le conducteur accélère. Le mécanisme s'embraye et le moteur donne le complément d'énergie pour poursuivre l'intégration du véhicule dans la circulation. Cette phase reste en pourcentage la plus courante dans le fonctionnement principal, puisque le véhicule a besoin d'un minimum vital d'énergie pour avancer.
Le procédé peut être, soit activé (débrayage automatique du moteur), pour répondre aux situations ci-dessus, soit désactivé par l'opérateur pour une conduite plus sportive ou des raisons de sécurité, comme une conduite sur pluie, des routes très accidentées pleines de virages, etc..
Le procédé peut se désactiver seul lors d'un dépassement de seuil de sécurité, comme une vitesse considérée comme élevée, une élévation anormale de la température des freins, la prise d'un virage à trop grande vitesse pour une conduite roue libre (capteur centrifuge et sur crémaillère de direction), une non utilisation sur plusieurs minutes (conduite sur autoroute par exemple), etc.. Le procédé peut opérer une impossibilité d'activation lors de freins signalés très usés d'un véhicule lourdement chargé, d'une conduite sur route pouvant être potentiellement verglacée, d'une panne de radars, etc..
Le pilotage du procédé empêche toute montée en régime du moteur en position débrayée. Il peut être associé à un régulateur ou limiteur de vitesse.
Il choisit le meilleur rapport en fonction de la reprise optimum détecté par l'action sur l'accélérateur ou le tableau de bord,
Conduite souple : reprise au couple, Conduite sportive : reprise au régime et en puissance.
Ce choix sans limite fait l'objet d'une présélection du conducteur assistée dans le cas d'urgence par l'unité de gestion.
Le pilotage du procédé peut déclencher dans le cadre de l'invention, le freinage dans le cas où le système radar détecte un véhicule ou un obstacle à une distance critique, à une vitesse donnée.
Suivant une autre caractéristique avantageuse, on enregistre l'état de la transmission (boîte de vitesses) au moment de sa mise au point mort et on rétablit cet état ou un état voisin lors d'une nouvelle commande d'accélération.
L'état du moteur et de la transmission avant l'isolation du moteur et la mise au point mort de la boîte de vitesses sont enregistrés en mémoire de sorte qu'à la reprise de l'accélération, l'entraînement peut reprendre à sont état antérieur (rapport de vitesse ou niveau de vitesse) et régime du moteur.
Un tel fonctionnement est particulièrement utile sur des voies de circulation rapide ou autoroutes, en fonction de la variation de la densité de véhicules rencontrés, notamment lorsque les véhicules circulent plus ou moins en colonnes.
Toutefois, pour stabiliser le fonctionnement et éviter une alternance fréquente entre les opérations d'isolation et de mise au point mort, il est prévu selon l'invention de temporiser l'opération d'isolation du moteur et la mise au point mort de la transmission pour ne permettre une nouvelle opération d'isolation et de mise au point mort qu'après une durée de temporisation à la suite d'une opération antérieure.
Enfin, le procédé selon l'invention peut être activé par le conducteur ou neutralisé. Lorsqu'il est neutralisé, le véhicule fonctionne de manière habituelle. Dessins
La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide des dessins annexés dans lesquels :
- les figures 1 à 4 montrent différentes situations de mise en œuvre pratique du procédé et du dispositif de l'invention,
- la figure 5 est un schéma de la mise en œuvre du procédé et du dispositif selon l'invention.
Description de modes de réalisation
Le procédé et le dispositif selon l'invention seront d'abord présentés dans des situations pratiques de fonctionnement d'un véhicule.
Ainsi :
- la figure 1 représente un véhicule comme l'invention allant à une vitesse Vl supérieure à la vitesse de voiture précédente V2. Le radar « R » de Vl détecte ledit véhicule dans sa zone de prise en charge. - la figure 2 représente Vl en survitesse sur V2 ; Vl débraye automatiquement « D » via son autorisation d'ordinateur. Le moteur de Vl vient au ralenti, la boîte de la transmission est au point mort ; - la figure 3 représente Vl en vitesse excessive, le conducteur freine. Le récupérateur d'énergie « E » entre en action par secteur vide « B », suivant l'invention ;
- la figure 4 représente Vl dans une perte de vitesse supérieure à V2. Vl accélère « A » et la transmission s'embraye de nouveau pour redonner de l'énergie au véhicule. Le cycle est complet,
- la figure 5 montre la mise en œuvre du procédé et du dispositif selon l'invention.
Le véhicule non représenté, y est équipé d'un moteur M relié aux roues 2 par une ligne de transmission LT équipée d'un embrayage EB et d'une boîte de vitesses BV. Ces deux éléments sont représentés séparément. Dans le cas de boîtes de vitesses automatiques, ces deux composants sont réunis en un seul ensemble. Mais fonctionnellement selon l'invention, on distinguera l'embrayage et la boîte de vitesses, ces deux notions étant prises au sens le plus général défini ci- dessus.
Le fonctionnement du véhicule est commandé ou géré par une unité de gestion UG en fonction de programmes inscrits dans la mémoire de cette unité de gestion. L'unité de gestion UG commande le moteur M, la ligne de transmission LT avec l'embrayage EB et la boîte de vitesses BV ainsi que les roues R (c'est-à-dire le freinage).
Ces éléments du véhicule sont équipés de capteurs CEV qui permettent de déterminer l'état de fonctionnement du moteur M, celui de l'embrayage EB, de la boîte de vitesses BV et des roues R pour fournir des informations à l'unité de gestion UG.
L'unité de gestion UG reçoit également des informations de capteurs d'environnement CEN détectant l'environnement du véhicule, principalement les obstacles mobiles ou fixes à l'avant et à l'arrière du véhicule à l'aide de détecteurs ou de capteurs constitués par des radars, des moyens de détection des vitesses et accélérations du véhicule, un capteur de déclivité.
Enfin, l'unité de gestion UG reçoit des ordres du conducteur. Celui-ci, outre la mise en marche du véhicule par l'actionnement de la clé de contact mécanique ou électronique, commande l'accélérateur ACC, le frein FR, la boîte de vitesses LBV par le levier de boîte de vitesses automatique ou mécanique, le sélecteur, le passage séquentiel des vitesses. Il actionne également le volant V. Celui-ci commande les roues mais les mouvements du volant sont détectés pour être exploités par l'unité de gestion UG. L'accélérateur ACC et le frein FR peuvent être à liaison mécanique et leurs mouvements détectés par des capteurs séparés. Il peut également s'agir d'accélérateurs et de freins électroniques sans lien mécanique avec les organes commandés, les informations passant par l'unité de gestion qui commande les actionneurs.
Ainsi et pour les parties concernant directement l'invention, l'unité de gestion UG commande le moteur, son régime et sa mise au ralenti ou son accélération ou la reprise d'une accélération. Elle commande l'embrayage et le débrayage ainsi que le passage éventuel des vitesses ou du moins, dans la version la plus simple, le passage de la boîte de vitesses BV au point mort et le rétablissement du rapport de vitesses existant avant la phase de récupération d'énergie cinétique ou un rapport de vitesses voisin de celui-ci suivant le mode de conduite adopté. Le procédé selon l'invention consiste à détecter une coupure d'accélération commandée par le conducteur, c'est-à-dire le relâchement de la pédale d'accélérateur ACC. Cette information est transmise à l'unité de gestion qui vérifie l'état du véhicule et de l'environnement. Si aucun capteur ne fournit d'informations qui nécessiteraient un freinage du véhicule, un freinage automatique d'urgence lancé par l'unité de gestion en fonction des informations par exemple des radars avant et arrière du véhicule, ou d'une action du conducteur sur la pédale de frein, l'unité de gestion UG estime que la phase de récupération d'énergie cinétique peut être mise en œuvre et, pour cela, l'unité de gestion UG commande d'abord l'isolation du moteur M, c'est-à-dire l'ouverture EB de l'embrayage pour que le moteur n'entraîne plus la chaîne cinématique reliée aux roues R. En même temps, l'unité de gestion UG commande le moteur M pour le faire passer mode de ralenti. Puis, l'unité de gestion UG commande l'actionneur de la boîte de vitesses pour mettre la boîte de vitesses BV (qu'elle soit mécanique ou automatique) en position de point mort ou position neutre pour que le minimum d'éléments en mouvement de la boîte de vitesses reste associé aux roues.
Le véhicule continue ainsi sur sa lancée, entraîné par son énergie cinétique. L'entraînement se poursuit jusqu'à ce que son énergie cinétique soit épuisée (vitesse nulle, le véhicule étant à l'arrêt) ou qu'une accélération ait été commandée pour relancer le véhicule. Cette commande d'accélération correspond à l'actionnement de l'accélérateur ACC par le conducteur. La commande est transmise à l'unité de gestion UG qui relance le moteur M, passe un rapport de vitesses et commande l'embrayage EB. Le rapport de vitesses qui est passé à ce moment dépend de l'état de fonctionnement du véhicule, des informations d'environnement du véhicule et du mode de conduite choisi par le conducteur. La vitesse ainsi engagée peut être soit la vitesse qui était engagée avant la phase de récupération de l'énergie cinétique ou un rapport de vitesses inférieur pour accélérer le véhicule plus rapidement.
Si le véhicule était à l'arrêt, l'unité de gestion commanderait le passage successif des vitesses. La boîte de vitesses n'a pas d'impératif particulier. Elle est à
2 ou X arbres parallèles traditionnels ou à train épicycloïdal à embrayages et freins du type « boîte automatique », du moment que le passage des vitesses soit assisté et piloté hydrauliquement, pneumatiquement ou électriquement, par l'ordinateur central et toute forme de sélection de vitesse, comme un levier de commande, un sélecteur à main ou à pied, etc..
Le mécanisme peut recevoir un convertisseur de couple.
La sélection des phases du système peut être vocale.
La visualisation sur le tableau de bord donne à tout instant les paramètres de l'état de la transmission, roue libre, moteur embrayé, régime moteur, consommation estimée, wattmètres, etc..
L'invention est aussi associée de façon facultative à un mécanisme récupérateur d'énergie par alternateur ou dynamo, et accumulateurs. Cette configuration spécifique à cette transmission se différencie des applications existantes par le fait que le véhicule ne dispose pas d'un bloc accumulateur général, mais d'un ensemble d'accumulateur de faible capacité, qui d'un côté, se vide « entièrement » en matière de potentiel énergétique, avant de se recharger brusquement à forte intensité du fait de son état de décharge pratiquement complet. Cette rotation sélective des accumulateurs, en charge lors des freinages, en réserve si trop d'énergie est à accumuler, ou en décharge pour alimenter un faible apport en cas d'un simple suivi de véhicules dans le trafic jusqu'à épuisement total, est gérée par l'ordinateur général de la transmission. Ainsi, un ensemble de petits accumulateurs se décharge et se recharge sélectivement pour mettre en œuvre un appoint électrique très ponctuel au mode de fonctionnement de la transmission suivant l'invention. II ne s'agit pas d'un apport substantiel en matière énergétique mais d'un petit ajout qui évite la relance du moteur du véhicule pour une toute petite impulsion d'énergie complémentaire, et n'a donc rien à voir avec les véhicules mixtes « carburant électrique », qui eux emmagasinent vraiment de l'énergie électrique pour se substituer au carburant.
Sécurité : le système radar de l'invention peut directement échanger des informations avec des feux tricolores ou des balises de « stop » et autres, qui, équipés d'un émetteur, indiquent l'état des feux, la situation du croisement pour les « stop », etc..
Le procédé et le dispositif selon l'invention utilisent des capteurs.
Cette liste n'est pas limitative. Les capteurs sont ceux équipant déjà le véhicule pour d'autres fonctions telles que les systèmes ABS, ASR, etc.. ou encore des capteurs devenus nécessaires pour respecter des normes de sécurité.
Les critères de sécurité outre les critères habituels de fonctionnement du moteur et d'environnement du véhicule peuvent également être des critères de sécurité concernant une vitesse trop élevée du véhicule soit en ligne droite soit en virage ou une température ou une usure anormale des freins, une non-conformité avec un régulateur ou limiteur de vitesse, la montée en régime du moteur en position débrayée, la panne d'un capteur comme un radar, tous défauts qui peuvent déclencher un freinage d'urgence et neutraliser la phase de récupération d'énergie cinétique.
L'embrayage du dispositif est, de préférence, séparé ou associé à une fonction de commande manuelle à pied ou à main. L'embrayage peut être monodisque ou multidisques ou à cône, à sec ou à l'huile ; on peut également avoir un convertisseur de couple. Le procédé et le dispositif s'appliquent à une boîte de vitesses mécanique ou automatique avec des passages de vitesses pilotés hydrauliquement, pneumatiquement ou électriquement par l'unité de gestion en toute forme de sélection de vitesse, levier de commande ou sélecteur manuel à main ou à pied. Suivant une autre caractéristique intéressante, le dispositif est associé à un mécanisme récupérateur d'énergie par un alternateur ou une dynamo ; ce système comporte des petits accumulateurs qui se chargent et se déchargent sélectivement à fond, sous la commande de l'unité de gestion.
Suivant une autre caractéristique, le système est combiné à une installation intégrée au réseau routier telle qu'un système de radars placés aux endroits d'une phase de décélération ou de récupération d'énergie possible, par exemple en amont de péages d'autoroutes, d'arrêts programmés de toute sorte tels que des stops ou des feux rouges. Ce système comporte des balises qui échangent des informations avec un récepteur installé dans le véhicule est relié à l'unité de gestion pour déclencher la phase de récupération d'énergie par le simple passage auprès de la balise et si le conducteur le souhaite ou l'autorise, les autres conditions de sécurité devant être respectées prioritairement.

Claims

R E V E N D I C A T I O N S
1°) Procédé de gestion de l'entraînement d'un véhicule automobile comprenant un moteur relié aux roues par une ligne de transmission débrayable équipée d'une boîte de vitesses, l'ensemble étant commandé par une unité de gestion reliée à des capteurs des paramètres d'état de l'entraînement et des entrées de commandes du conducteur, caractérisé en ce que lors de la détection d'une coupure d'accélération commandée par le conducteur, en l'absence d'informations nécessitant un freinage du véhicule et pendant la durée de cette absence d'informations,
- on commande une phase de récupération d'énergie cinétique au cours de laquelle on isole le moteur de la transmission,
- on met le moteur au ralenti et
- on met la boîte de vitesses au point mort.
2°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on enregistre l'état de la transmission (boîte de vitesses) au moment de sa mise au point mort et on rétablit cet état ou un état voisin lors d'une nouvelle commande d'accélération.
3°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que on temporise la phase de récupération d'énergie cinétique pour ne permettre une nouvelle phase de récupération qu'après une durée de temporisation à la suite d'une phase de récupération antérieure.
4°) Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la phase de récupération d'énergie cinétique est neutralisée ou est activée à la demande du conducteur.
5°) Dispositif pour la mise en œuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 4, comprenant une unité de gestion du moteur reliée à des capteurs détectant l'état du moteur et de la transmission ainsi que les ordres émis par le conducteur ; caractérisé en ce qu' il comporte un actionneur commandant la transmission pour la mettre au point mort ou la rétablir dans un état voisin de l'état avant sa mise au point mort sous la commande de l'unité de gestion.
6°) Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu' il comporte des capteurs du type radar avant et arrière, des capteurs de pressions d'huile sur le circuit de freinage, centrifuge ou sur la crémaillère de direction, pour la température et l'usure des freins, le poids du véhicule, la température et l'humidité pour le verglas et la pluie.
7°) Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'embrayage est séparé ou associé à une fonction de commande manuelle à pied ou à main, tout confondu dans le système, monodisque, multidisques ou à cônes, à sec ou à l'huile, ou magnétique ou un convertisseur de couple.
8°) Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la boîte de vitesse mécanique ou automatique a des passages de vitesses pilotés hydrauliquement, pneumatiquement ou électriquement, par un ordinateur central ou toute forme de sélection de vitesse, levier de commande ou sélecteur manuel à main ou à pied.
9°) Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'invention est associée à un mécanisme récupérateur d'énergie par alternateur ou dynamo, constitué de petits accumulateurs qui se chargent et se déchargent sélectivement à fond, par ordinateur.
10°) Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le radar échange des informations avec des feux tricolores ou des balises de « stop ».
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