FR2983809A1

FR2983809A1 - Procede de pilotage d'un vibrateur et vehicule automobile equipe d'un tel vibrateur

Info

Publication number: FR2983809A1
Application number: FR1103764A
Authority: FR
Inventors: Richard Balmy
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 2011-12-08
Filing date: 2011-12-08
Publication date: 2013-06-14

Abstract

L'invention concerne un procédé de pilotage d'un vibrateur qui est monté dans un véhicule automobile de telle manière que chaque vibration engendrée par ce vibrateur soit ressentie par le conducteur du véhicule automobile, le véhicule automobile comprenant par ailleurs une boite de vitesses et un moteur, comportant des étapes consistant à : a) acquérir un rapport de boîte engagé (R ), b) acquérir au moins un paramètre caractéristique du point de fonctionnement du moteur, c) calculer un rapport de boîte optimal (R ), compte tenu au moins dudit paramètre mesuré à l'étape b), d) comparer le rapport de boîte engagé avec le rapport de boîte optimal, e) piloter le vibrateur en fonction du résultat de la comparaison effectuée à l'étape d).

Description

DOMAINE TECHNIQUE AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTION La présente invention concerne de manière générale l'agrément de conduite des véhicules automobiles. Elle s'applique à tout véhicule automobile comportant : - un moteur, qu'il soit par exemple thermique ou électrique, - une boîte de vitesses, - des moyens de détection du rapport de boîte engagé, - des moyens de mesure d'au moins un paramètre caractéristique du point de fonctionnement du moteur, et - une unité de pilotage adaptée à calculer le rapport de boîte optimal, compte-tenu au moins dudit paramètre mesuré. Elle concerne plus particulièrement un procédé de pilotage d'un vibrateur 15 qui est monté dans un tel véhicule automobile de telle manière que chaque vibration engendrée par ce vibrateur soit ressentie par le conducteur du véhiculé automobile. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE On connaît notamment du document EP 2 075 493 un véhicule 20 automobile tel que précité, dont le tableau de bord est équipé de deux diodes distinctes. L'une de ces diodes est alors pilotée par l'unité de pilotage pour s'illuminer lorsque le rapport de boîte optimal est supérieur au rapport de boîte engagé, tandis que l'autre de ces diodes est pilotée pour s'illuminer lorsque le 25 rapport de boîte optimal est inférieur au rapport de boîte engagé. Ces deux diodes permettent ainsi d'informer le conducteur du moment où il convient de changer de rapport de boîte de vitesses, afin notamment de réduire la consommation en carburant ou en courant électrique du véhicule. L'inconvénient majeur d'un tel système est qu'il nécessite de la part du 30 conducteur d'écarter régulièrement les yeux de la route afin de surveiller le moment auquel le rapport de boîte engagé doit être changé. Ces instants durant lesquels le conducteur écarte les yeux de la route sont alors sources d'accidents. Par ailleurs, on constate à l'utilisation un décalage entre le moment où l'une des diodes s'illumine et le moment où le conducteur perçoit cette illumination. Par conséquent, le rapport de boîte de vitesses est généralement changé avec retard par le conducteur, au détriment de la consommation électrique ou de la consommation en carburant du moteur.

OBJET DE L'INVENTION Afin de remédier aux inconvénients précités de l'état de la technique, la présente invention propose d'informer de manière différente le conducteur du moment auquel il convient de changer de rapport de boîte. Plus particulièrement, on propose selon l'invention un procédé de pilotage d'un vibrateur tel que défini dans l'introduction, dans lequel il est prévu des étapes consistant à : a) acquérir un rapport de boîte engagé, b) acquérir au moins un paramètre caractéristique du point de fonctionnement du moteur, c) calculer un rapport de boîte optimal, compte tenu au moins dudit paramètre mesuré à l'étape b), d) comparer le rapport de boîte engagé avec le rapport de boîte optimal, e) piloter le vibrateur en fonction du résultat de la comparaison effectuée à l'étape d).

Ainsi, grâce à l'invention, le signal indiquant au conducteur la nécessité de changer de rapport de boîte n'est ni visuel, ni auditif, mais sensitif. Il ne requiert donc pas de la part du conducteur d'écarter les yeux de la route, ce qui réduit les risques d'accident. Ce signal est par ailleurs perçu immédiatement par le conducteur, qui 25 peut réagir instantanément, au bénéfice de la consommation du moteur. Ce signal ne provoque par ailleurs aucune gêne pour les passagers du véhicule puisqu'ils ne le perçoivent pas. D'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives du procédé de pilotage conforme à l'invention sont les suivantes : 30 - à l'étape e), le vibrateur est piloté à l'état inactif si le rapport de boîte engagé est égal au rapport de boîte optimal ; - à l'étape e), le vibrateur est piloté à l'état actif si le rapport de boîte engagé reste différent du rapport de boîte optimal sur une durée déterminée ; - ladite durée déterminée est différente selon que le précédent passage de rapport de boîte était montant ou descendant ; - à l'état actif, le vibrateur est piloté selon l'une ou l'autre de deux séquences de vibration différentes, selon que le rapport de boîte engagé est supérieur ou inférieur au rapport de boîte optimal ; - lorsque le rapport de boîte engagé est supérieur au rapport de boîte optimal, ladite séquence de vibration comprend une unique vibration ; - lorsque le rapport de boîte engagé est inférieur au rapport de boîte optimal, ladite séquence de vibration comprend deux vibrations successives. Ce mode de vibration pour l'instruction d'un passage de rapport supérieur ou inférieur n'est donné qu'à titre d'exemple. On pourrait très bien imaginer des modes de vibration différents. L'invention propose également un véhicule automobile tel que défini en introduction, dans lequel l'unité de calcul est adaptée à comparer le rapport de boîte engagé avec le rapport de boîte optimal et à piloter, en fonction du résultat de cette comparaison, un vibrateur conçu pour faire vibrer un élément du véhicule automobile de telle manière que cette vibration soit ressentie par le conducteur de ce véhicule automobile. D'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives du véhicule automobile conforme à l'invention sont les suivantes : - ledit élément est un siège conducteur ou un guidon ou un volant ; - il est prévu un écran d'affichage du rapport de boîte engagé et du rapport de boîte optimal. DESCRIPTION DETAILLEE D'UN EXEMPLE DE REALISATION La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée. Sur les dessins annexés : - la figure 1 est une vue schématique d'un véhicule automobile selon l'invention, et - la figure 2 est un organigramme illustrant l'algorithme de mise en oeuvre du procédé de pilotage selon l'invention. Sur la figure 1, on a représenté, en traits fins, un véhicule automobile 1 et, en traits épais, différents organes de ce véhicule automobile 1 sur lesquels portent plus particulièrement la présente invention.

Tel que représenté sur cette figure, le véhicule automobile 1 est une voiture à deux roues motrices 2 entraînées en rotation par un moteur thermique 30 via notamment une boîte de vitesses 40. Il comporte également un siège conducteur 20, destiné à accueillir le conducteur, et un volant 10 permettant de diriger le véhicule automobile 1. Il comporte aussi ici un tableau de bord qui intègre un écran d'affichage 50 LCD, permettant d'afficher diverses informations à destination du conducteur. Selon une caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, le véhicule automobile 1 embarque un vibrateur 11 qui est conçu et installé dans le véhicule automobile 1 de telle sorte qu'il est adapté à générer des vibrations susceptibles d'être ressenties par le conducteur du véhicule. Un tel vibrateur peut par exemple se présenter sous la forme d'un petit moteur électrique dont l'arbre de sortie embarque une masselotte désaxée par rapport à l'axe du moteur.

Tel que représenté sur la figure 1, ce vibrateur 11 est logé dans le volant 10. Il pourrait bien entendu être installé dans un endroit différent du véhicule, par exemple dans le fauteuil 20 ou encore dans le pédalier, pour autant que chaque vibration émise par ce vibrateur 11 soit ressentie par le conducteur. Pour piloter les différents organes du véhicule automobile 1 et notamment le vibrateur 11, il est prévu un calculateur 60 comportant un processeur (CPU), une mémoire vive (RAM), une mémoire morte (ROM), des convertisseurs analogiques-numériques (A/D), et différentes interfaces d'entrée et de sortie. Grâce à ses interfaces d'entrée, le calculateur 60 est adapté à recevoir 25 des signaux d'entrée provenant de différents capteurs 31, 41. Il reçoit notamment d'un capteur 31 logé dans le moteur 30 un signal relatif au régime moteur Rmot. Il reçoit également d'un capteur 41 logé dans la boîte de vitesses 40 un signal relatif au rapport de boîte engagé Reng. 30 Il reçoit aussi d'un capteur logé dans un bouton poussoir à la disposition du conducteur un signal d'activation/désactivation du vibrateur 11. Grâce à ses convertisseurs analogiques-numériques (A/D), le calculateur 60 est adapté à transformer ces signaux en valeurs numériques. Grâce à sa mémoire vive, le calculateur 60 mémorise alors dans un premier registre la valeur instantanée du régime moteur Rmot exprimé en tours par minute. Il mémorise dans un second registre le rapport de boîte engagé Reng, qui est formé par un entier relatif compris entre -1 et 6 (-1 correspondant à la marche arrière et 0 au neutre). Il mémorise dans un troisième registre le précédent rapport de boîte engagé Reng, Il mémorise enfin dans un quatrième registre un indicateur d'activation/désactivation IAD du vibrateur 11 (cet indicateur étant à 0 lorsque le conducteur souhaite désactiver le vibrateur, et à 1 dans le cas contraire). Grâce à une cartographie prédéterminée sur banc d'essai et installée dans sa mémoire morte ROM, le calculateur 60 est adapté à déterminer, pour chaque régime-moteur Rmot, un rapport de boîte optimal Rom permettant de minimiser la consommation du moteur 30. Ce rapport de boîte optimal Rom est exprimé sous la forme d'un entier relatif compris entre -1 et 6. Bien entendu, la détermination du rapport de boîte optimal Ropt pourrait 15 être réalisée différemment, par exemple à partir d'un plus grand nombre de paramètres tels que la charge du moteur, la position du papillon d'admission d'air frais, ... Comme cela sera exposé plus en détail dans la suite de cet exposé, le calculateur 60 est par ailleurs adapté à comparer le rapport de boîte engagé Reng 20 avec le rapport de boîte optimal Rept afin de piloter le vibrateur 11 en conséquence. Enfin, grâce à ses convertisseurs analogiques-numériques et à ses interfaces de sortie, le calculateur 60 est adapté à transmettre des signaux de sortie à différents organes du moteur, notamment à l'écran de visualisation 50 et 25 au vibrateur 11 logé dans le volant 10. Sur la figure 2, on a représenté l'algorithme mis en oeuvre par le calculateur 60 pour piloter le vibrateur 11 et l'écran de visualisation 50. Au cours d'une première étape S.1, mise en oeuvre notamment au démarrage du moteur 30 ou dans un délai prédéterminé après que le vibrateur a 30 été piloté pour vibrer, le calculateur 60 acquiert le rapport de boîte engagé Reng et le régime moteur Rmot. Il déduit alors du régime moteur Rmot le rapport de boîte optimal Ropt. Au cours d'une seconde étape S.2, il génère alors un signal de sortie à destination de l'écran de visualisation 50, de manière que ce dernier affiche le rapport de boîte engagé Reng ainsi que le rapport de boîte optimal Ropt. Au cours d'une troisième étape S.3, le calculateur 60 vérifie si le rapport de boîte engagé Reng est égal au rapport de boîte optimal Ropt. Si le rapport de boîte engagé Reng est égal au rapport de boîte optimal Rapt, l'algorithme est réinitialisé en ce sens que le calculateur 60 retourne à la première étape S.1. Autrement formulé, tant que le rapport de boîte engagé Reng est celui qui permet de réduire au mieux la consommation du moteur 30, le vibrateur 11 est piloté à l'état désactivé. Au contraire, si le rapport de boîte engagé Reng est différent du rapport de boîte optimal Ropt, au cours d'une quatrième étape S.4, le calculateur 60 vérifie que l'indicateur d'activation/désactivation IAD est égal à 1. En d'autres termes, le calculateur vérifie que le vibrateur 11 n'a pas été désactivé par le conducteur. Si le vibrateur 11 a été désactivé, l'algorithme est réinitialisé à la première étape S.1.

Sinon, au cours d'une cinquième étape S.5, le calculateur 60 détermine lequel des rapports de boîte engagé Reng et optimal Rom est le plus grand. Si le rapport de boîte engagé Reng est inférieur au rapport de boîte optimal Ropt, le calculateur 60 met en oeuvre une première branche de l'algorithme. Au contraire, si le rapport de boîte engagé Reng est supérieur au rapport 20 de boîte optimal Ropt, le calculateur 60 met en oeuvre une seconde branche de l'algorithme. Considérons tout d'abord la première branche de l'algorithme. Dans cette branche, on se place dans le cas où le conducteur devrait monter un rapport de boîte pour réduire au mieux la consommation du moteur 30. 25 Alors, au cours d'une étape S.10, le calculateur 60 détermine si l'actuel rapport de boîte engagé Reng est inférieur ou supérieur au précédent rapport de boîte engagé Reng, t-i. Il détermine ainsi si le dernier passage de rapport de boîte était un passage montant ou descendant. Si le dernier passage de rapport de boîte était un passage montant, au 30 cours d'une étape S.11, le calculateur 60 détermine si le temps passé D depuis le précédent passage de rapport de boîte est supérieur à une durée prédéterminée D1. Si le temps passé D depuis le précédent passage de rapport de boîte est inférieur à la durée prédéterminée D1, l'algorithme est réinitialisé à la première étape S.1. On souhaite ainsi éviter qu'il ne soit émis une vibration dans un délai trop court après le dernier passage de rapport de boîte. En revanche, si le temps passé D depuis le précédent passage de rapport de boîte est supérieur à la durée prédéterminée D1, au cours d'une étape S.12, le calculateur 60 émet un signal de sortie pour commander le vibrateur 11 suivant une séquence de deux vibrations consécutives. Ainsi, le conducteur peut-il ressentir dans le volant 10 qu'il est nécessaire de passer un rapport de boîte supérieur afin de minimiser la consommation du moteur 30. Revenons à l'étape S.10.

Si le dernier passage de rapport de boîte était au contraire un passage descendant, au cours d'une étape S.13, le calculateur 60 détermine si le temps passé D depuis le précédent passage de rapport de boîte est supérieur à une durée prédéterminée Do. Si le temps passé D depuis le précédent passage de rapport de boîte est inférieur à la durée prédéterminée Do, l'algorithme est réinitialisé à la première étape S.1. En revanche, si le temps passé D depuis le précédent passage de rapport de boîte est supérieur à la durée prédéterminée Do, au cours d'une étape S.14, le calculateur 60 émet un signal de sortie pour commander le vibrateur suivant une séquence de deux vibrations consécutives. Ainsi, le conducteur peut-il ressentir dans le volant 10 qu'il est nécessaire de passer un rapport de boîte supérieur afin de minimiser la consommation du moteur 30. Ici, les durées prédéterminées Do, D1 présentent des valeurs différentes. Plus précisément, la durée prédéterminée D1 est choisie inférieure à la durée 25 prédéterminée Do. On comprend en effet qu'il peut s'avérer nécessaire de monter rapidement deux rapports de boîte consécutifs. En revanche, on souhaite éviter, lorsque le conducteur vient de passer un rapport de boîte descendant, de l'inviter trop tôt à passer un rapport de boîte montant.

30 Plus précisément, dans le mode de réalisation ici décrit, les durées prédéterminées Do, D1 seront choisies respectivement égales à 3 et 5 secondes. Considérons maintenant la seconde branche de l'algorithme. Dans cette branche, on se place dans le cas où le conducteur devrait descendre un rapport de boîte pour éviter d'être en sous-régime et pour réduire au mieux la consommation du moteur 30. Alors, au cours d'une étape S.20, le calculateur 60 détermine si l'actuel rapport de boîte engagé Reng est inférieur ou supérieur au précédent rapport de boîte engagé Reng, t.t. Il détermine ainsi si le dernier passage de rapport de boîte 5 était un passage montant ou descendant. Si le dernier passage de rapport de boîte était un passage descendant, au cours d'une étape S.21, le calculateur 60 détermine si le temps passé D depuis le précédent passage de rapport de boîte est supérieur à la durée prédéterminée D1.

10 Si le temps passé D depuis le précédent passage de rapport de boîte est inférieur à cette durée prédéterminée D1, l'algorithme est réinitialisé à la première étape S.1. On souhaite ainsi éviter qu'il ne soit émis une vibration dans un délai trop court après le dernier passage de rapport de boîte. En revanche, si le temps passé D depuis le précédent passage de 15 rapport de boîte est supérieur à la durée prédéterminée D1, au cours d'une étape S.22, le calculateur 60 émet un signal de sortie pour commander le vibrateur 11 suivant une séquence d'une unique vibration. Ainsi, le conducteur peut-il ressentir dans le volant 10 qu'il est nécessaire de passer un rapport de boîte inférieur afin de minimiser la consommation du moteur 30.

20 Revenons à l'étape S.20. Si le dernier passage de rapport de boîte était au contraire un passage montant, au cours d'une étape S.23, le calculateur 60 détermine si le temps passé D depuis le précédent passage de rapport de boîte est supérieur à une durée prédéterminée Do.

25 Si le temps passé D depuis le précédent passage de rapport de boîte est inférieur à la durée prédéterminée Do, l'algorithme est réinitialisé à la première étape S.1. En revanche, si le temps passé D depuis le précédent passage de rapport de boîte est supérieur à la durée prédéterminée Do, au cours d'une étape 30 S.24, le calculateur 60 émet un signal de sortie pour commander le vibrateur suivant une séquence d'une unique vibration. Ainsi, le conducteur peut-il ressentir dans le volant 10 qu'il est nécessaire de passer un rapport de boîte inférieur afin de minimiser la consommation du moteur 30. La présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, mais l'homme du métier saura y apporter toute variante conforme à son esprit. On pourra par exemple prévoir de choisir des séquences de vibrations différentes. Ainsi, le vibrateur pourra être piloté pour vibrer selon une séquence de vibration continue tant que le conducteur n'a pas passé un rapport de boîte supérieur, et pour vibrer selon une séquence de vibration saccadée tant que le conducteur n'a pas passé un rapport de boîte inférieur. Selon une autre variante de l'invention, on pourra prévoir d'implémenter le procédé de pilotage selon l'invention sur un véhicule automobile équipé d'un moteur électrique. Encore en variante, on pourra prévoir d'appliquer l'invention à un véhicule automobile à deux ou trois roues, tel que par exemple à une motocyclette ou à un vélocipède à moteur électrique d'appoint. Dans cette variante, le vibrateur sera préférentiellement installé dans le guidon ou dans la selle.

Claims

REVENDICATIONS1. Procédé de pilotage d'un vibrateur (11) qui est monté dans un véhicule automobile (1) de telle manière que chaque vibration engendrée par ce vibrateur (11) soit ressentie par le conducteur du véhicule automobile (1), le véhicule automobile (1) comprenant par ailleurs une boite de vitesses (40) et un moteur (30), comportant des étapes consistant à : a) acquérir un rapport de boîte engagé (Reng), b) acquérir au moins un paramètre (Rmot) caractéristique du point de 10 fonctionnement du moteur (30), c) calculer un rapport de boîte optimal (Rom), compte tenu au moins dudit paramètre (Rmot) mesuré à l'étape b), d) comparer le rapport de boîte engagé (Reng) avec le rapport de boîte optimal (Rops), et 15 e) piloter le vibrateur (11) en fonction du résultat de la comparaison effectuée à l'étape d).
2. Procédé de pilotage selon la revendication précédente, dans lequel, à l'étape e), le vibrateur (11) est piloté à l'état inactif si le rapport de boîte engagé (Reng) est égal au rapport de boîte optimal (Rom). 20
3. Procédé de pilotage selon l'une des revendications précédentes, dans lequel, à l'étape e), le vibrateur (11) est piloté à l'état actif si le rapport de boîte engagé (Reng) reste différent du rapport de boîte optimal (Rom) sur une durée déterminée (Do, D1).
4. Procédé de pilotage selon la revendication précédente, dans lequel 25 ladite durée déterminée (Do, D1) est différente selon que le précédent passage de rapport de boîte était montant ou descendant.
5. Procédé de pilotage selon l'une des deux revendications précédentes, dans lequel, à l'état actif, le vibrateur (11) est piloté selon l'une ou l'autre de deux séquences de vibration différentes, selon que le rapport de boîte engagé (Reng) est 30 supérieur ou inférieur au rapport de boîte optimal (Rops).
6. Procédé de pilotage selon la revendication précédente, dans lequel, lorsque le rapport de boîte engagé (Reng) est supérieur au rapport de boîte optimal (Rops), ladite séquence de vibration comprend une unique vibration.
7. Procédé de pilotage selon l'une des deux revendications précédentes,dans lequel, lorsque le rapport de boîte engagé (Reng) est inférieur au rapport de boîte optimal (Rops), ladite séquence de vibration comprend deux vibrations successives.
8. Véhicule automobile (1) comportant : - un moteur (30), - une boîte de vitesses (40), - des moyens de détection (41) d'un rapport de boîte engagé (Reng), - des moyens de mesure (31) d'au moins un paramètre (Rmot) caractéristique du point de fonctionnement du moteur (30), et - une unité de pilotage (60) adaptée à calculer un rapport de boîte optimal (Rom), compte-tenu au moins dudit paramètre (Rmot) mesuré, caractérisé en ce que l'unité de calcul (60) est adaptée à comparer le rapport de boîte engagé (Reng) avec le rapport de boîte optimal (Rops) et à piloter, en fonction du résultat de cette comparaison, un vibrateur (11) conçu pour faire vibrer un élément du véhicule automobile (1) de telle manière que cette vibration soit ressentie par le conducteur de ce véhicule automobile (1).
9. Véhicule automobile selon la revendication précédente, dans lequel ledit élément est un siège conducteur (20) ou un guidon ou un volant (10).
10. Véhicule automobile selon l'une des deux revendications précédentes, dans lequel il est prévu un écran d'affichage du rapport de boîte engagé (Reng) et du rapport de boîte optimal (Rops).