FR2714338A1

FR2714338A1 - Procédé et dispositif de limitation de puissance de marche.

Info

Publication number: FR2714338A1
Application number: FR9415480A
Authority: FR
Inventors: Buck Michael; Boll Wolf; Knorzer Gunther
Original assignee: Daimler Benz AG; Mercedes Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1993-12-24
Filing date: 1994-12-22
Publication date: 1995-06-30
Anticipated expiration: 2014-12-22
Also published as: FR2714338B1; DE4344369A1; DE4344369C2; US5627752A

Abstract

L'invention concerne un procédé et un dispositif de limitation de puissance de marche, orientée sur la consommation, notamment pour des véhicules électriques. Le procédé assiste le conducteur pour l'utilisation optimale de la réserve d'énergie embarquée; à partir de cette réserve d'énergie, une consommation linéaire admissible, se rapportant à la distance restant à parcourir, est déterminée et, en tenant compte des résistances à rencontrer en cours de marche, une valeur prévisionnelle est définie de façon à assurer la commande d'un dispositif de limitation de puissance de marche; ce dispositif comprend un calculateur de parcours (1), une unité d'entrée (2), un capteur de distance (3), un capteur de réserve d'énergie (4), une unité d'affichage (7), une mémoire (5) et un système de limitation de puissance de marche (6).

Description

La présente invention concerne un procédé de limitation de puissance de

marche, orientée sur la consommation, d'un entraînement de véhicule en fonction d'une destination ciblée et d'une réserve d'énergie de l'accumulateur d'énergie établissant la puissance d'entraînement, ainsi qu'un dispositif pour sa mise en oeuvre et un système de limitation de la puissance de marche. Le procédé conforme à l'invention est applicable à des véhicules de tous types pouvant opérer sur l'eau, sur terre et dans l'air et qui transportent avec eux un accumulateur d'énergie pour fournir l'énergie d'entraînement,

notamment des véhicules électriques comportant des batteries de traction.

D'après le document DE 30 01 470 C2, il est connu un calculateur de données de marche associé à un dispositif d'affichage, utilisable dans des véhicules et à l'aide duquel il est possible d'obtenir d'une part des informations actuelles, comme par exemple des valeurs paramétriques se manifestant instantanément dans le véhicule et d'autre part des informations définies à partir desdites valeurs paramétriques et de valeurs introduites par le conducteur. Ainsi il est prévu par exemple d'obtenir la distance pouvant être encore parcourue à l'aide du contenu instantané du réservoir, la consommation instantanée de carburant ainsi qu'une consommation moyenne de carburant en résultant. En outre il est prévu que le calculateur, après introduction de la distance restant à parcourir et de la durée désirée du parcours, calcule la vitesse de consigne à observer et assure son affichage. Egalement il est possible d'introduire une valeur limite de vitesse de marche dont l'atteinte ou le dépassement seront indiqués par

un signal acoustique ou optique.

Le calculateur de données de marche connu, qui indique la distance restant à parcourir et qui assure la limitation de vitesse, ne fournit au conducteur qu'une assistance grossière lors de la distribution de la réserve de carburant existante. Pour des véhicules comportant un moteur à combustion interne, cela n'est pas critique car, pour de tels véhicules, il existe généralement un réseau relativement dense de postes de ravitaillement. Cela ne s'applique cependant pas à des véhicules électriques qui sont équipés de batteries. Il faut obligatoirement empêcher une immobilisation non intentionnelle sur le trajet car le réseau des stations de rechargement des batteries n'est pas encore très important sur les parcours disponibles à l'heure actuelle. Du fait qu'en outre un processus de rechargement de batterie est très long selon les circonstances, il peut être éventuellement très judicieux de répartir la réserve d'énergie au moyen d'un mode de marche étranglé de façon ciblée de telle sorte que la réserve d'énergie existante

suffise précisément pour atteindre la destination envisagée.

Un objet de l'invention est d'assister le conducteur d'un véhicule de manière qu'il puisse atteindre aussi rapidement que possible sa destination ciblée tout en utilisant d'une façon aussi optimale et économique que

possible une réserve d'énergie prédéterminée.

Ce problème est résolu par le procédé conforme à l'invention caractérisé en ce que le conducteur prédéfinit pour un calculateur de parcours, en début de marche et par l'intermédiaire d'une unité d'entrée, des données de marche à partir desquelles au moins la distance totale jusqu'à la destination ciblée peut être déterminée, le calculateur de parcours détermine de façon répétée pendant la marche, sur la base de la réserve d'énergie actuelle mesurée, la consommation linéaire de consigne admissible pour parcourir la distance envisagée et, à partir de la consommation linéaire de consigne est déterminée une valeur prévisionnelle, qui sert de prévision pour un dispositif en vue de la limitation de puissance d'une manière telle que la puissance de marche soit limitée d'autant plus fortement que la

consommation linéaire de consigne obtenue est plus petite.

L'invention est basée sur le fait que, dans le cas de véhicules comportant des accumulateurs d'énergie embarqués, la distance pouvant être parcourue diminue considérablement à mesure que la vitesse de marche augmente. Cela est imputable d'une part à la résistance rencontrée en marche et qui augmente avec la vitesse et d'autre part au rendement, qui devient mauvais dans le domaine supérieur des puissances, des

machines d'entraînement et de nombreux accumulateurs d'énergie.

Notamment dans le cas d'accumulateurs d'énergie électrique, les pertes

ohmiques augmentent en correspondance avec le courant fourni.

Le procédé conforme à l'invention permet, par une régulation de la puissance de marche, notamment par prévision d'une vitesse correcte qui est déterminée par le calculateur en fonction de la distance à parcourir, d'exploiter de façon optimale la réserve d'énergie de l'accumulateur d'énergie sans le risque que cette réserve d'énergie soit épuisée avant que la destination ciblée ne soit atteinte. Cela est obtenu essentiellement par le fait que, pendant la marche du véhicule, la prévision établie pour une limitation- de la puissance de marche est toujours réactualisée et est adaptée à la réserve d'énergie encore effectivement existante et à la distance résiduelle à parcourir. Cela permet d'obtenir un autre avantage consistant en ce que les réserves d'énergie de sécurité peuvent être calculées avec précision, ce qui réduit le poids du véhicule et ce qui contribue

à augmenter la rentabilité.

Selon encore d'autres caractéristiques du procédé conforme à l'invention: - les données de marche pouvant être introduites contiennent des données de marche spécifiant des conditions de marche qui caractérisent des facteurs d'influence sur la consommation linéaire, - la valeur prévisionnelle est déterminée au moyen d'une courbe caractéristique à partir de la consommation linéaire de consigne, cette courbe caractéristique étant prédéterminée ou bien pouvant être sélectionnée au moyen de données spécifiques de marche à partir d'une famille de courbes caractéristiques (K (v; p, p = a...f), - pendant la marche, des données mesurées se rapportant au véhicule, notamment la vitesse moyenne obtenue dans un tronçon de trajet parcouru et la consommation linéaire nécessaire à cet effet, sont utilisées pour adapter la courbe caractéristique aux conditions de marche existant effectivement ou bien pour faire intervenir une nouvelle courbe caractéristique correspondant aux conditions de marche existantes, - pour un trajet envisagé est établi un tableau d'affectation o, dans des tronçons de trajet successifs, sont respectivement mémorisées les identifications correspondantes de courbes caractéristiques qui déterminent de la meilleure façon dans le tronçon de trajet considéré la relation entre la consommation linéaire et la valeur prévisionnelle, pendant la marche, la courbe caractéristique servant à l'obtention de la valeur prévisionnelle est basée sur une courbe caractéristique actualisée en permanence et se rapportant à la distance à parcourir, cette courbe caractéristique étant déterminée par établissement d'une moyenne de courbes caractéristiques locales se rapportant à des tronçons du trajet mais cette moyenne étant établie seulement pour les courbes caractéristiques locales qui correspondent à des tronçons de trajet encore à parcourir, - le tableau d'affectation est établi de telle sorte que, pendant une marche d'épreuve le long du trajet envisagé, la courbe caractéristique locale soit identifiée au moyen de données mesurées se rapportant au véhicule, notamment la vitesse moyenne obtenue dans un tronçon de trajet et la consommation linéaire nécessaire à cet effet, et que cette courbe caractéristique locale soit introduite dans le tableau d'affectation en relation avec ce tronçon de trajet, - le calculateur de parcours peut se baser sur des informations concernant des réseaux routiers, qui contiennent également des indications sur des courbes de niveau et/ou des limitations de vitesse afin de déterminer, à partir desdites données et après introduction de la destination ciblée, au moins la distance totale sur le trajet envisagé, - le calculateur de parcours établit le tableau d'affectation de manière que, au moyen des informations mémorisées concernant les réseaux routiers, les différents tronçons du trajet soient associés à une identification de courbes caractéristiques correspondant aux conditions de marche locales, - le procédé conçu pour définir la marche du véhicule est utilisé également, avant le début du parcours, pour une évaluation prospective d'autres trajets, - pour des véhicules électriques qui sont actionnés par une batterie de traction, les pertes de consommation qui sont fonction de l'état de charge influencent la valeur prévisionnelle d'une manière telle que la puissance de marche soit limitée d'autant plus fortement que les pertes de consommation sont plus grandes, - pour une évaluation d'autres trajets, le calculateur de parcours détermine pour chaque trajet un modèle optimisé de modulation de vitesse et évalue ce modèle en fonction de la consommation d'énergie et de la durée

de marche.

L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé défini ci-dessus, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend un calculateur de parcours et des composants échangeant des données avec celui-ci, lesdits composants comportant au moins une unité d'entrée, un accumulateur de données, un capteur de distance, un capteur de réserve d'énergie, une unité d'affichage et un système de limitation de

puissance de marche.

L'invention concerne également un dispositif de limitation de la puissance de marche d'un véhicule comportant une pédale de commande électronique de marche qui agit en fonction d'une valeur prévisionnelle sur la régulation d'entraînement par le fait que le domaine de puissance est divisé en un domaine inférieur de puissance dégagé et un domaine supérieur de puissance limité, ce dispositif étant caractérisé en ce que la course de la pédale de commande de marche est divisée en deux plages angulaires, la première plage angulaire étant associée au domaine de puissance dégagé et la seconde plage angulaire nécessitant une force d'actionnement accrue et étant associée au domaine de puissance limité. Selon encore une autre caractéristique de ce dispositif de limitation de puissance de marche, la butée servant à la division de la course de pédale est déplaçable dans les deux plages angulaires par un moteur de manoeuvre qui est commandé par un appareil de commande en fonction de la valeur

prévisionnelle.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en

évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non

limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est un schéma d'ensemble à blocs du dispositif pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention, la figure 2 représente un organigramme correspondant au procédé conforme à l'invention, la figure 3 donne des profils typiques de courbes caractéristiques concernant la consommation linéaire, la figure 4 représente schématiquement un dispositif de limitation de

puissance de marche.

Les composants essentiels qui sont nécessaires pour la mise en

oeuvre du procédé conforme à l'invention sont représentés sur la figure 1.

Un calculateur de parcours 1 reçoit, par l'intermédiaire d'une unité d'entrée 2 et en provenance du conducteur du véhicule, des données concernant le trajet à parcourir, ces données ayant été déterminées avec des données mesurées se rapportant au véhicule, notamment un captage de distance 3 et un captage de réserve d'énergie 4, de façon à établir une valeur prévisionnelle V qui est destinée à un dispositif de limitation de puissance de marche 6. A cet égard, le calculateur de parcours i peut également recevoir

des données empiriques qui ont été enregistrées dans une mémoire 5.

Lorsque le calculateur de parcours i doit également résoudre des problèmes de navigation, alors également des informations concernant des réseaux routiers sont enregistrés dans la mémoire 5. En outre il est prévu une unité d'affichage 7, qui sert à introduire, conformément à un menu, les données concernant la marche et également à fournir des informations au

conducteur du véhicule.

Les étapes essentielles du procédé conforme à l'invention sont

indiquées sur la figure 2 et elles seront décrites en détail dans la suite.

Le départ du procédé, étape 100, sera enclenché soit au début de chaque voyage automatiquement ou bien par introduction d'un ordre particulier, par exemple par actionnement d'une touche correspondante. Dans l'étape 101, le conducteur du véhicule introduit les données concernant le voyage, qui sont en rapport avec la distance à parcourir et qui peuvent être utilisées en vue d'un calcul aussi précis que possible de la consommation d'énergie à envisager. L'indication la plus importante concerne également la distance à parcourir. D'autres données possibles se rapportent à des écarts par rapport aux conditions standard définies initialement (contrôle de défauts), par exemple l'allure du profil géodésique du trajet (plat, avec des côtes, montagneux), la différence de niveaux dont il faut tenir compte entre le point de départ et le point d'arrivée, les conditions de trafic (ville, routes ordinaires, autoroutes), le nombre de passagers, et s'il faut conserver une réserve d'énergie. Comme autres possibilités, il est possible de prévoir une entrée, pouvant être effectuée à l'aide d'un seul ordre, par exemple "de l'habitation au lieu de travail", d'un ensemble de données spécifiques pour ce trajet. Cet ensemble de données peut être enregistré par le conducteur, soit par une entrée manuelle, soit au moyen d'un enregistrement des valeurs effectives obtenues lors d'une marche

d'épreuve le long du trajet.

Dans l'étape 102, en tenant compte des données concernant le parcours, les valeurs initiales sont déterminées et enregistrées car elles sont nécessaires pour la suite des calculs. La valeur initiale la plus

importante est la distance à parcourir Do.

L'étape 103 est la première étape d'une boucle du procédé, o la limitation de puissance de marche pendant le déplacement du véhicule est adaptée en continu à la réserve actuelle d'énergie. Dans l'étape 103, la distance S parcourue depuis le départ est définie et ensuite la distance

restant à parcourir D = Do - S est déterminée.

Dans l'étape 104, il s'effectue une interrogation pour définir si la destination-cible est atteinte par le fait que la distance résiduelle D est définie. Si cette distance résiduelle est inférieure à une valeur limite (D < De), alors la destination-cible est pratiquement atteinte et le processus est

terminé. Autrement, le processus est poursuivi par l'étape 105.

Dans l'étape 105, la réserve actuelle d'énergie E est définie et la consommation linéaire K = E/D, permettant de couvrir la distance résiduelle D, est déterminée. Cette consommation linéaire K peut évidemment être dépassée pendant une courte durée mais elle doit cependant être observée en moyenne pour pouvoir atteindre la destination-cible avec la réserve

d'énergie E existante.

Dans l'étape 106, sur la base de la consommation linéaire admissible K, la valeur prévisionnelle V est calculée pour la limitation de puissance de marche. La relation entre la valeur prévisionnelle V correspondante concernant la limitation de puissance de marche et la consommation linéaire K sera déterminée à l'aide d'une famille de courbes caractéristiques qui a été mémorisée ou bien à l'aide d'une formule. En outre, on peut prévoir que la famille de courbes caractéristiques puisse être adaptée, à l'aide de différents paramètres, à des écarts par rapport aux conditions standard, auquel cas initialement les valeurs initiales déterminées dans l'étape 102 à partir des données concernant le parcours définissent les paramètres. En outre, il est également possible d'effectuer en continu une adaptation des paramètres aux conditions concernant le parcours. Une application technique, qui est basée sur une prévision de vitesse pour une limitation de

puissance de marche, sera décrite de façon plus détaillée dans la suite.

Dans l'étape 107, la valeur prévisionnelle calculée V est transmise au dispositif de limitation de puissance de marche, par exemple un limiteur de vitesse. Dans l'étape 108, le conducteur du véhicule est informé en parallèle, sur un tableau d'affichage, de toutes les données et tous les paramètres essentiels, qui sont importants pour contrôler la réserve d'énergie, comme par exemple la distance totale, la distance résiduelle, la distance pouvant être franchie et la durée de marche à prévoir pour la vitesse d'avance existante. Après l'étape 108, il s'effectue un retour avant l'étape 103 et alors la boucle du procédé est fermée. Le déroulement du processus peut s'effectuer d'une manière continue ou bien d'une manière cadencée en fonction d'intervalles dans le temps de marche ou dans le trajet. En outre, il est également possible d'envisager qu'une reprise du processus soit déclenchée par un événement bien défini, par exemple par le démarrage après un long arrêt, ce qui aurait l'avantage qu'un rechargement de l'accumulateur d'énergie par un "ravitaillement complémentaire" pendant la marche serait pris en considération immédiatement dans le calcul de la valeur prévisionnelle V. On peut également envisager qu'un nouveau déroulement du processus soit provoqué par un ordre de reprise, qui pourrait être

introduit par exemple par l'intermédiaire de l'unité d'entrée.

En service continu, la consommation linéaire obtenue effectivement dans un tronçon de trajet est généralement différente de la consommation linéaire K admissible et sur la base de laquelle est définie la limitation de puissance de marche. Cela s'explique d'une part par le fait que la limitation de puissance de marche représente seulement une limite supérieure qui peut également être dépassée par défaut pendant la marche, et d'autre part par le fait qu'on ne peut obtenir seulement qu'une estimation grossière de l'influence effective de la limitation de puissance de marche sur la

consommation linéaire à prévoir dans la partie de trajet restant à parcourir.

En outre, également des influences imprévisibles, comme par exemple un fort vent contraire ou une forte augmentation du trafic, peuvent avoir des effets importants sur la consommation linéaire. Une estimation erronée des conditions de marche est cependant contrebalancée dans le déroulement suivant du processus car la valeur prévisionnelle suivante V est établie en fonction de la réserve d'énergie E existant effectivement. Ainsi, par exemple une augmentation de consommation dans un tronçon de trajet conduit à une plus grande limitation de la puissance de marche et par conséquent à une économie d'énergie dans le tronçon de trajet suivant. Pour obtenir une dynamique de régulation stable, il est tout à fait avantageux que la relation fondamentale entre la valeur prévisionnelle V et la consommation linéaire admissible K soit suffisamment bien adaptée aux conditions réelles de marche pour que la consommation linéaire admissible K soit effectivement maintenue. Différents moyens sont possibles pour la limitation de la puissance de marche, par exemple une limitation de la vitesse de rotation, un blocage de

la puissance de marche au-dessus d'une limite d'accélération ou de vitesse.

Une limitation directe de la puissance est également possible, par exemple au moyen d'une limitation de l'alimentation en carburant dans le cas d'un moteur Diesel ou bien une limitation de courant dans le cas d'un véhicule électrique. Cette dernière solution est appropriée en particulier pour la raison que l'énergie pouvant être prise à la batterie diminue d'une façon supraproportionnelle avec le courant fourni et aurait pour conséquence dans le domaine supérieur de charge une forte limitation de la distance pouvant être encore parcourue. Une autre possibilité de limitation de la puissance de marche consiste dans l'affichage d'une vitesse de référence dont le dépassement est indiqué par un signal d'avertissement ou bien dans la prédétermination d'une vitesse de déplacement dans un appareil régulateur de vitesse. On va décrire dans la suite le processus de calcul de la valeur prévisionnelle V qui est utilisable dans l'étape 106. La réalisation concrète concerne le cas o, comme valeur prévisionnelle V, une vitesse moyenne v à observer est transmise à un dispositif approprié servant à la limitation de puissance de marche. Lorsque le dispositif de limitation de la puissance de marche se compose d'un limiteur de vitesse, la vitesse limite peut être obtenue par exemple par multiplication de la vitesse moyenne v à maintenir

par une constante.

Pour un véhicule déterminé et des conditions de marche bien définies, comme par exemple dans le cas d'une route plane et d'un trafic moyen, la relation entre la consommation linéaire moyenne K et la vitesse moyenne v peut être déterminée empiriquement. La figure 3 représente une famille correspondante de courbes caractéristiques de consommation K(v;p), qui est définie paramétriquement en fonction de différentes conditions de marche p = a, b...f. Dans les courbes caractéristiques concernant la consommation linéaire, il intervient d'une part les résistances externes rencontrées en cours de marche, comme la résistance de l'air, la résistance au roulement, la résistance en montée et au freinage et également la résistance à l'accélération, et d'autre part également l'efficacité de transmission du train moteur et le champ caractéristique de consommation du moteur. Les courbes caractéristiques font toutes ressortir une croissance supraproportionnelle à mesure que la vitesse moyenne v augmente, ce qui est surtout imputable à l'augmentation du carré de la résistance à l'air avec la vitesse d'avance v. Les courbes caractéristiques représentées mettent en évidence à titre d'exemple les situations de marche suivantes: a) route plane, densité de trafic moyenne (condition standard), b) trafic urbain, c) topographie avec côtes, d) topographie montagneuse, montée, e) autoroute avec petite densité de trafic,

f) topographie légèrement montagneuse, descente.

Une autre division des courbes caractéristiques et d'autres associations avec des conditions de marche sont également possibles sans difficulté. Une modification des courbes caractéristiques au moyen de termes d'influence intervenant par multiplication ou par addition est également envisageable. Du fait que les courbes caractéristiques de la figure 3 doivent être utilisées pour calculer, dans le cas d'une consommation linéaire K admissible bien définie, la vitesse moyenne v à observer, il faudrait en principe toujours se baser sur la courbe caractéristique que l'on obtiendrait empiriquement sur la distance totale à parcourir. Du fait que cette distance n'est généralement pas connue, on ne peut faire que des estimations. Dans la suite, on va décrire quelques processus d'estimation concernant la courbe

caractéristique correspondant à la distance à parcourir.

Dans le premier processus d'estimation, on se base, pour toute la distance à parcourir, sur une seule courbe caractéristique. Celle-ci a été déterminée au préalable empiriquement dans des conditions standard généralement par le fabricant du véhicule. Lorsqu'au début d'un parcours des données de marche spécifiques et s'écartant des conditions standard ont été indiquées, alors la courbe caractéristique correspondante est choisie à partir de la famille de courbes caractéristiques K (v;p), figure 3, cette famille de courbes caractéristiques comportant les courbes caractéristiques empiriques se rapportant à toutes les conditions possibles de marche p prévues. En outre, on peut prévoir que, pour un trajet spécifique, par exemple le trajet jusqu'au lieu de travail, le conducteur du véhicule effectue empiriquement l'identification de la courbe caractéristique lors d'une marche d'épreuve, cette courbe caractéristique pouvant ensuite intervenir lors d'une

introduction de l'ordre "trajet entre habitation et lieu de travail".

L'association empirique peut être effectuée de telle sorte que la courbe caractéristique de la figure 3 soit associée à la distance de trajet qui correspond de la façon la plus rapprochée à la consommation linéaire effective K obtenue lors de la marche d'épreuve et à la vitesse moyenne v

atteinte dans ce cas.

Lorsqu'on utilise, en plus de la puissance d'entraînement, également une capacité d'alimentation comparable pour des appareils de consommation existant dans le véhicule, par exemple pour le système de chauffage ou le système d'éclairage, il est possible de tenir compte de la consommation d'énergie en résultant en opérant de la manière suivante par le processus de calcul indiqué sur la figure 2. Pendant la marche, on détermine en continu la puissance absorbée par les appareils de consommation, cette puissance étant multipliée par la durée estimée du reste du trajet afin de représenter la consommation d'énergie estimée sur toute la distance restant à parcourir. Du fait qu'on ne dispose pas de cette énergie pour la puissance d'entraînement du véhicule, il faut déduire l'énergie à consommer par les appareils de consommation de la réserve d'énergie existante avant que la consommation linéaire admissible ne soit déterminée dans l'étape 105. La durée estimée du reste de trajet pourrait être déterminée par exemple à partir de la distance résiduelle D à parcourir et de

la vitesse admissible v qui a été déterminée en dernier lieu.

Dans le second processus d'estimation concernant la courbe caractéristique correspondant à la distance à parcourir, le processus décrit ci-dessus est modifié de telle sorte que la détermination de la courbe caractéristique, effectuée en début de parcours sur la base des indications concernant la marche, ne soit pas maintenue pendant la totalité du trajet mais soit également adaptée aux conditions existantes. A cet égard, on détermine en continu la consommation linéaire effective <K> et la vitesse moyenne atteinte <v> en relation avec la distance à parcourir et on utilise une courbe caractéristique associée à cette paire de valeurs pour une correction de la courbe caractéristique utilisée en dernier ou bien de la courbe caractéristique initiale. La courbe caractéristique ainsi actualisée

intervient ensuite dans le calcul de la valeur prévisionnelle dans l'étape 106.

Une adaptation continue de la courbe caractéristique avec laquelle est adaptée la courbe caractéristique prédéterminée en dernier présente l'avantage qu'on peut se passer de l'introduction de données spécifiques du parcours car, à partir de conditions standard, la courbe caractéristique est adaptée aux conditions existant réellement. De toute manière, cela peut être accepté car le procédé est basé sur les conditions régnant en dernier lieu de sorte que, près de l'extrémité d'un parcours adapté à une courbe caractéristique de profil aplati, il existe encore, pour un dernier tronçon du trajet en trafic urbain ou bien pour franchir une côte assez haute, une réserve d'énergie si petite qu'on doit faire marcher le véhicule très

lentement.

Une adaptation continue de la courbe caractéristique avec laquelle estadaptée la courbe caractéristique initiale offre par contre l'avantage que le conducteur du véhicule peut contrôler à l'avance la réserve d'énergie du fait qu'il oriente les données concernant la marche et à introduire au début du trajet aux conditions de marche se manifestant vers la fin du trajet, pour autant qu'il connaisse ces conditions de marche. Du fait que la courbe caractéristique actualisée est toujours déterminée à partir de la courbe caractéristique initiale, le processus tient compte initialement du fait qu'il existe vers la fin du trajet une courbe caractéristique de profil pentu ou aplati, de telle sorte que de l'énergie peut être économisée ou bien peut être consommée précautionneusement en attente de conditions de marche plus

favorables.

Le troisième processus d'estimation suppose que, pour le trajet à parcourir, qui a été défini paramétriquement avant et après le trajet, les conditions locales de marche soient disponibles pour le calculateur de parcours et, sur leur base, la courbe caractéristique correspondant au trajet à parcourir peut être déterminée à tout moment, en partant d'un endroit

quelconque le long du trajet.

Ainsi, pour un trajet défini, par exemple le trajet "entre habitation et lieu de travail", il est possible, pendant une marche d'épreuve, d'établir à l'aide du calculateur de parcours un tableau d'association dans lequel, pour différents tronçons du trajet qui se suivent, l'identification des courbes caractéristiques locales correspondantes est effectuée. Cette identification est obtenue à l'aide des valeurs de la consommation linéaire <K>i et de la vitesse moyenne <v>i, qui sont obtenues dans le tronçon de trajet i correspondant, auquel cas il y a par exemple association avec la courbe caractéristique qui se rapproche le plus de la paire de valeurs. Ce tableau permet au calculateur de parcours de déterminer pendant la marche, pour chaque tronçon de trajet i, une courbe caractéristique correspondant à la consommation linéaire admissible, rapportée à toute la distance restant à parcourir, ce résultat étant obtenu en établissant une moyenne des courbes caractéristiques locales associées aux tronçons de trajet à parcourir. A cet égard, il est judicieux de sélectionner la pondération d'une courbe caractéristique locale intervenant dans l'établissement de la moyenne en

correspondance avec la longueur du tronçon de trajet associé.

Une autre application du troisième processus d'estimation intervient lorsque le calculateur de parcours est agencé dans le véhicule pour résoudre des problèmes de conduite et peut agir sur des informations concernant les réseaux routiers, qui sont mémorisées dans une mémoire, de façon à pouvoir amener le conducteur du véhicule en une destination ciblée introduite au début du voyage. De tels systèmes de conduite sont intrinsèquement connus et ne seront pas décrits ici de façon détaillée. Pour la suite du processus, on a supposé que les informations concernant les réseaux routiers contiennent, en dehors de cartes routières et de plans urbains comportant des indications pour un trafic en une voie, également des indications de niveaux et des

indications concernant des limitations de vitesse.

Après introduction de la destination ciblée et après établissement du trajet, le calculateur de parcours établit initialement, par exemple dans l'étape 102 de la figure 2, au moyen des informations concernant les réseaux routiers un tableau d'association se rapportant au trajet sélectionné et dans lequel, comme indiqué ci-dessus, à chaque fois une identification de courbes caractéristiques est définie pour des tronçons de trajet successifs. Ce tableau association est obtenu, pour chaque tronçon du trajet le long de ce dernier, au moyen d'une estimation des conditions locales de marche. Les conditions locales de marche peuvent être déduites des informations mémorisées concernant les réseaux routiers et elles sont caractérisées par exemple par la pente, pouvant être déduite des indications de niveaux, ainsi que par la valeur attendue de manoeuvres obligatoires de freinage et d'accélération, ces dernières pouvant être estimées à partir du nombre de croisements de route qui est défini dans un tronçon de trajet local. Au moyen de ces identifications locales de courbes caractéristiques, il est possible d'obtenir, pour chaque point situé le long du trajet, une courbe caractéristique qui est en relation avec tout le trajet restant à parcourir et qui a été obtenu à partir d'un établissement de moyenne des courbes caractéristiques locales correspondant aux tronçons de trajet encore à parcourir. Le procédé d'estimation décrit en dernier permet d'obtenir, par comparaison avec le processus décrit auparavant, la meilleure valeur d'estimation de la courbe caractéristique rapportée à la distance restant à parcourir et par conséquent également le meilleur contrôle de la réserve d'énergie restante. D'une manière avantageuse, avec ce processus, on tient compte depuis le début de facteurs qui influencent fortement la consommation totale, comme par exemple une côte de forte pente intervenant à la fin du trajet, car le calcul de la valeur prévisionnelle intervenant pour la limitation de puissance de marche fait intervenir la

condition de marche se rapportant à toute la distance restant à parcourir.

Le troisième processus d'estimation décrit ci-dessus peut également être utilisé pour une évaluation prospective d'autres trajets aboutissant à la destination ciblée avant de commencer le parcours. Selon un agencement avantageux, on peut prévoir que le conducteur du véhicule indique initialement, comme donnée du trajet, simplement la destination ciblée et qu'ensuite le calculateur de parcours définisse le trajet optimal. Lorsque plusieurs trajets interviennent initialement, du fait que les distances correspondantes jusqu'à la destination ciblée ne sont pas très différentes, le calculateur de parcours peut effectuer une évaluation énergétique de la manière suivante: pour chaque trajet, le tableau d'association correspondant est établi pour définir les identifications locales de courbes caractéristiques et ensuite la courbe caractéristique moyenne, se rapportant à la distance totale à parcourir, est déterminée. Cette courbe caractéristique définit de façon caractéristique l'influence, résultant de la longueur du trajet, sur la consommation d'énergie et elle permet une évaluation énergétique des autres parcours. Dans le cas d'une consommation linéaire totale admissible donnée il est alors possible de déterminer, pour chaque parcours, la vitesse moyenne v à observer en

correspondance et par conséquent également la durée de marche à prévoir.

Le calculateur de parcours sélectionne le trajet ayant la plus courte durée de marche et il indique le cas échéant au conducteur également d'autres possibilités. Celui-ci décide de prendre une solution en donnant un ordre d'entrée et il peut se laisser conduire jusqu'à la destination par le

calculateur de parcours.

Dans le cas de véhicules électriques, il est important, pour le contrôle de la réserve d'énergie, que la résistance interne de la batterie de traction, et par conséquent les pertes de consommation augmentent à mesure que l'état de charge diminue, l'augmentation étant très forte à la limite d'épuisement. Pour le rendement de fourniture d'énergie par l'accumulateur, 3 0 dans ce cas la batterie, il n'est par conséquent pas équivalent qu'il existe au début ou à la fin du trajet une augmentation de la résistance en marche, qui serait provoquée par exemple par la montée d'une côte. Lors du choix entre deux parcours différents et de même longueur, pour lesquels cependant sur le premier parcours une montagne est à franchir au début du trajet alors qu'elle est à franchir à la fin du trajet sur le second parcours, le premier

parcours est avantageux à cause des plus petites pertes de consommation.

Ainsi le procédé conforme à l'invention, de même que l'évaluation prospective d'autres trajets par le calculateur de parcours, sont par conséquent optimisés par le calculateur de parcours de telle sorte que le degré de pertes de consommation d'énergie, qui augmente avec le degré de décharge et par conséquent avec la distance parcourue, soit pris en considération. Cela peut se produire par exemple par le fait que les courbes caractéristiques de la figure 3 sont multipliées par un facteur qui est fonction de la réserve d'énergie actuelle ou bien de la réserve d'énergie calculée à l'avance et qui augmente à mesure que cette réserve

d'énergie diminue.

Un autre procédé d'évaluation pouvant être envisagé consiste à déterminer, par comparaison de variantes, avec quel modèle de modulation de vitesse en tenant compte de la topographie et de la répartition des vitesses permises légalement sur le trajet - le trajet sera franchi pour une réserve d'énergie donnée et dans le temps le plus court. Le modèle de modulation optimale peut alors être exploité en vue d'une prédétermination

de la vitesse moyenne à observer.

Sur la figure 4 est représenté un dispositif conforme à l'invention pour la limitation de puissance de marche. Ce dispositif est constitué dans l'essentiel par une pédale électronique de commande de marche, la position de cette pédale de commande 8 étant captée d'une manière intrinsèquement connue par l'intermédiaire d'un potentiomètre 9 et étant transmise à un système de régulation d'entraînement (non représenté). Conformément à l'invention, il est proposé de diviser la course, prévue à la construction, de la pédale de commande de marche 8 en deux plages qui sont représentées par les angles x et. L'angle a couvre le domaine de puissance du véhicule qui est situé en-dessous du domaine de puissance limité selon la valeur prévisionnelle V. Dans la plage correspondant à l'angle [], la pédale de

commande de marche devra être actionnée seulement par une force accrue.

Cette plage angulaire met à disposition une fonction réglable d'accélération par enfoncement brutal de la pédale avec laquelle il est possible d'augmenter de façon continue la puissance d'entraînement jusqu'à des valeurs supérieures. L'intervalle de puissance est compris entre la puissance, qui est précisément encore autorisée par la valeur prévisionnelle

V, jusqu'à la puissance maximale du système d'entraînement.

Dans un premier agencement, la totalité de la course de pédale est divisée de façon fixe en des angles ac et P, le domaine de puissance dégagé et le domaine de puissance limité correspondant respectivement à des parties

de la course de la pédale.

Dans un second agencement, la répartition de la course de pédale en des angles a et D est réalisée de façon variable par le fait qu'un moteur de manoeuvre déplace une butée 11 agissant sur la force d'un ressort additionnel au début de la plage angulaire 5. Le moteur de manoeuvre est commandé par un appareil de commande 10 en correspondance avec la valeur prévisionnelle V. Cet agencement présente l'avantage que, pour une réserve d'énergie suffisante et quand la puissance maximale du train moteur peut être conservée sur toute la distance, l'angle P peut être ramené à zéro. Ainsi à nouveau toute la course de la pédale est disponible pendant le

déplacement du véhicule sans limitation de la puissance de marche.

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé de limitation de puissance de marche, orientée sur la consommation, d'un entraînement de véhicule en fonction d'une destination ciblée et d'une réserve d'énergie de l'accumulateur d'énergie établissant la puissance d'entraînement, procédé caractérisé: - en ce que le conducteur prédéfinit pour un calculateur de parcours, en début de marche et par l'intermédiaire d'une unité d'entrée, des données de marche (101) à partir desquelles au moins la distance totale jusqu'à la destination ciblée peut être déterminée, - en ce que le calculateur de parcours détermine (105) de façon répétée pendant la marche, sur la base de la réserve d'énergie actuelle mesurée, la consommation linéaire de consigne admissible pour parcourir la distance envisagée et - en ce que, à partir de la consommation linéaire de consigne est déterminée une valeur prévisionnelle (106), qui sert de prévision (107) pour un dispositif en vue de la limitation de puissance d'une manière telle que la puissance de marche soit limitée d'autant plus fortement que la

consommation linéaire de consigne obtenue est plus petite.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les données de marche (101) pouvant être introduites contiennent des données de marche spécifiant des conditions de marche qui caractérisent des facteurs

d'influence sur la consommation linéaire.

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la valeur prévisionnelle est déterminée (106) au moyen d'une courbe caractéristique à partir de la consommation linéaire de consigne, cette courbe caractéristique étant prédéterminée ou bien pouvant être sélectionnée au moyen de données spécifiques de marche à partir d'une

famille de courbes caractéristiques (K (v;p), p = a...f).

4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que, pendant la marche, des données mesurées se rapportant au véhicule, notamment la vitesse moyenne obtenue dans un tronçon de trajet parcouru et la consommation linéaire nécessaire à cet effet, sont utilisées pour adapter la courbe caractéristique aux conditions de marche existant effectivement ou bien pour faire intervenir une nouvelle courbe caractéristique correspondant

aux conditions de marche existantes.

5. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que pour un trajet envisagé est établi un tableau d'affectation o, dans des tronçons de trajet successifs, sont respectivement mémorisées les identifications correspondantes de courbes caractéristiques qui déterminent de la meilleure façon dans le tronçon de trajet considéré la relation entre la consommation

linéaire et la valeur prévisionnelle.

6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que, pendant la marche, la courbe caractéristique servant à l'obtention de la valeur prévisionnelle (106) est basée sur une courbe caractéristique actualisée en permanence et se rapportant à la distance à parcourir, cette courbe caractéristique étant déterminée par établissement d'une moyenne de courbes caractéristiques locales se rapportant à des tronçons du trajet mais cette moyenne étant établie seulement pour les courbes caractéristiques locales qui correspondent à des tronçons de trajet encore à

parcourir.

7. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le tableau d'affectation est établi de telle sorte que, pendant une marche d'épreuve le long du trajet envisagé, la courbe caractéristique locale soit identifiée au moyen de données mesurées se rapportant au véhicule, notamment la vitesse moyenne obtenue dans un tronçon de trajet et la consommation linéaire nécessaire à cet effet, et que cette courbe caractéristique locale soit

introduite dans le tableau d'affectation en relation avec ce tronçon de trajet.

8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le calculateur de parcours peut se baser sur des informations concernant des réseaux routiers, qui contiennent également des indications sur des courbes de niveau et/ou des limitations de vitesse afin de déterminer, à partir desdites données et après introduction de la destination ciblée (101), au

moins la distance totale sur le trajet envisagé (102).

9. Procédé selon les revendications 5 et 8, caractérisé en ce que le

calculateur de parcours établit le tableau d'affectation de manière que, au moyen des informations mémorisées concernant les réseaux routiers, les différents tronçons du trajet soient associés à une identification de courbes

caractéristiques correspondant aux conditions de marche locales.

10. Procédé selon les revendications 9 et 6, caractérisé en ce que le

procédé conçu pour définir la marche du véhicule est utilisé également, avant le début du parcours, pour une évaluation prospective d'autres trajets.

11. Procédé selon la revendication 1 ou 10, caractérisé en ce que, pour des véhicules électriques qui sont actionnés par une batterie de traction, les pertes de consommation qui sont fonction de l'état de charge influencent la valeur prévisionnelle d'une manière telle que la puissance de marche soit limitée d'autant plus fortement que les pertes de

consommation sont plus grandes.

12. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que, pour une évaluation d'autres trajets, le calculateur de parcours détermine pour chaque trajet un modèle optimisé de modulation de vitesse et évalue ce modèle en fonction de la consommation d'énergie et de la durée de marche.

13. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ce dispositif comprend un calculateur de parcours (1) et des composants échangeant des données avec celui-ci, lesdits composants comportant au moins une unité d'entrée (2), un accumulateur de données (5), un capteur de distance (3), un capteur de réserve d'énergie (4), une unité d'affichage (7) et un système

de limitation de puissance de marche (6).

14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que le dispositif de limitation de la puissance de marche du véhicule agit en fonction d'une valeur prévisionnelle sur la régulation d'entrainement par le fait que le domaine de puissance est divisé en un domaine inférieur de puissance dégagé et un domaine supérieur de puissance limité, l'action sur la régulation d'entraînement s'effectuant d'une façon selon laquelle la course d'une pédale de commande électronique de marche (8) est divisée en deux plages angulaires, la première plage angulaire (c) étant associée au domaine de puissance dégagé et la seconde plage angulaire (1) nécessitant une force d'actionnement accrue et étant associée au domaine

de puissance limité.

15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que la butée (1 1) servant à la division de la course de pédale est déplacable dans les deux plages angulaires (c t, p) par un moteur de manoeuvre qui est commandé par un appareil de commande (10) en fonction de la valeur prévisionnelle.