FR3100167A1 - Affichage de la puissance délivrée par une chaîne de traction d’un véhicule automobile électrique ou hybride. - Google Patents

Affichage de la puissance délivrée par une chaîne de traction d’un véhicule automobile électrique ou hybride. Download PDF

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Regis Lantin
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Abstract

La présente invention concerne un dispositif d'affichage pour un véhicule propre à se déplacer selon au moins un premier mode de déplacement, le dispositif étant configuré pour afficher sur une première zone d'un écran une première représentation graphique d‘une puissance motrice appliquée à la chaine de traction du véhicule fonctionnant selon le premier mode, au moins une des dimensions affichées de la première représentation graphique variant proportionnellement à la puissance motrice entre une première position minimale, correspondant à une puissance motrice nulle, et une première position maximale à laquelle est attribuée une première valeur dynamique de puissance maximale disponible calculée en fonction de l’état du véhicule. (Figure 3)

Description

Affichage de la puissance délivrée par une chaîne de traction d’un véhicule automobile électrique ou hybride.
Le domaine technique concerne les dispositifs d’affichage pour véhicules automobiles électriques ou hybrides.
Il est connu de l’art antérieur de proposer un affichage, sur un écran embarqué d’un véhicule électrique ou hybride, des représentations schématiques des autonomies qui sont offertes respectivement par la batterie ou le réservoir de carburant, par exemple comme décrit dans le document de brevet FR2976889, ou encore l’affichage des énergies emmagasinées et consommées, par exemple comme décrit dans le document de brevet FR3013643. De tels instruments, connus sous le nom de powermètre sont, la plupart du temps, prévus pour indiquer dans des zones distinctes la puissance motrice disponible pour mouvoir le véhicule d’une part, et la puissance de récupération possible d’autre part. La puissance récupérable est l’énergie susceptible d’être emmagasinée dans la batterie du véhicule lorsque celui-ci fonctionne selon un mode de conduite où il emmagasine de l’énergie, par exemple en décélération. Le document EP2082913 décrit un tel powermètre. Enfin, des powermètres plus évolués, tels que décrits dans EP2708399 sont en mesure d’afficher, outre l’ampleur de la puissance de conduite, le mode de conduite sélectionné du véhicule par l’utilisation de zones représentatives des différents modes de conduite (électrique, hybride) et présentent des valeurs seuils maximales de puissance prédéfinies. Cependant, lorsque la puissance fournie par la chaîne de traction du véhicule, notamment à faible vitesse, est très inférieure à la puissance maximale qui peut être fournie à la chaîne de traction, le plus souvent atteinte à grande vitesse, la représentation schématique affichée par le powermètre est peu précise. De plus, à faible vitesse, une sollicitation par le conducteur sur la pédale d’accélérateur se traduit le plus souvent par une faible amplitude de l’animation de la représentation schématique, de sorte que le conducteur ne peut pas facilement visualiser l’impact de ses actions sur la pédale d’accélérateur. Ainsi, les powermètres connus tels que décrits plus haut sont conçus pour afficher des représentations schématiques avec des échelles fixes peu précises à faible puissance affichée. Il existe bien un compteur pour l’affichage de la vitesse qui présente deux échelles d’affichage superposées pour offrir une meilleure amplitude de variation (FR2888320). Cependant, la transposition d’une telle double échelle superposée à un powermètre ne permettrait pas d’améliorer l’expérience du conducteur vis-à-vis du problème précédemment exposé et n’est pas adaptée un véhicule automobile propre à fonctionner selon plusieurs modes de conduite. En effet, à un instant donné, la puissance maximale disponible lors d’un enfoncement complet de la pédale d’accélérateur (pied au plancher) est dépendante de l’état du véhicule, par exemple (mais pas uniquement) de sa vitesse et de l’état de charge de la batterie, et diffère de la puissance maximale applicable à la chaine de traction.
Ainsi les powermètres connus ne s’avèrent pas satisfaisants pour assister le conducteur à gérer la puissance délivrée à la chaine de traction d’un véhicule automobile électrique ou hybride en fonction de ses sollicitations sur la pédale d’accélérateur.
L’invention a donc pour but d’améliorer la situation.
Elle propose à cet effet un dispositif d'affichage pour un véhicule propre à se déplacer selon au moins un premier mode de déplacement, le dispositif étant configuré pour afficher sur une première zone d'un écran du dispositif une première représentation graphique d‘une puissance motrice appliquée à la chaine de traction du véhicule fonctionnant selon le premier mode de déplacement, au moins une des dimensions affichées de la première représentation graphique variant proportionnellement à la puissance motrice entre une première position minimale, correspondant à une puissance motrice nulle, et une première position maximale, caractérisé en ce qu’à la première position maximale est attribuée une première valeur dynamique correspondant à une puissance maximale disponible calculée en fonction de l’état du véhicule.
Dans le dispositif selon l’invention, la première représentation graphique varie, comme dans un powermètre de l’art antérieur, de façon proportionnelle à la puissance motrice appliquée à la chaine de traction du véhicule entre deux positions de la zone d’affichage qui sont fixes sur l’écran. Cependant, contrairement aux powermètres de l’art antérieur, l’amplitude de variation de la dimension affichée qui varie et donc l’amplitude de variation de la première représentation graphique est adaptée à chaque instant à l’état du véhicule grâce au calcul et à l’attribution dynamique de la valeur de puissance maximale disponible. Ainsi, le dispositif selon l’invention tient compte de l’état du véhicule et notamment (mais pas uniquement) de sa vitesse et de l’état de charge de la batterie. Le dispositif selon l’invention permet au conducteur de visualiser la puissance fournie à la chaine de traction à chaque instant et de comparer cette puissance à la puissance effectivement disponible à ce même instant. A tout instant, un enfoncement complet de la pédale d’accélérateur (pied au plancher) alors que le véhicule fonctionne dans le premier mode, se traduit par l’affichage par le dispositif selon l’invention, d’une première représentation graphique dont la dimension représentative s’étend jusqu’à la première position maximale.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la première représentation graphique représente une puissance motrice d’origine électrique.
Selon une possibilité de l’invention, une deuxième zone d'affichage de l’écran est configurée pour afficher une deuxième représentation graphique d'une puissance récupérée correspondant à une puissance générée par la chaine de traction du véhicule fonctionnant selon un deuxième mode de déplacement où le véhicule emmagasine de l'énergie, au moins une des dimensions affichées de la deuxième représentation graphique variant entre une deuxième position minimale et une deuxième position maximale correspondant respectivement aux valeurs de puissances minimale et maximale récupérables par le véhicule fonctionnant selon le deuxième mode de déplacement. Ainsi le dispositif selon l’invention est adapté à un véhicule propre à fonctionner selon au moins deux modes de déplacement, par exemple un premier mode électrique et un deuxième mode de récupération d’énergie. Dans un mode de réalisation plus particulier de l’invention, la deuxième zone est distincte de la première zone.
Le dispositif selon l’invention peut comporter d’autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment :
- la deuxième position minimale est confondue avec la première position minimale et correspond à une valeur nulle de la puissance récupérée ;
- à la deuxième position maximale est attribuée une deuxième valeur dynamique de puissance récupérable correspondant à la puissance récupérable maximale calculée en fonction de l’état du véhicule ; Dans ce cas, la seconde représentation graphique présente les mêmes avantages que ceux obtenus pour la première représentation graphique.
Selon un mode de réalisation du dispositif selon l’invention, une troisième zone d'affichage de l’écran est configurée pour afficher une troisième représentation graphique d‘une puissance motrice appliquée à la chaine de traction du véhicule fonctionnant dans un troisième mode de déplacement où la puissance motrice disponible provient d’une pluralité de sources d’énergie, au moins une des dimensions affichées de la troisième représentation graphique variant entre une troisième position minimale et une troisième position maximale correspondant respectivement aux valeurs de puissances minimale et maximale utilisables par le véhicule fonctionnant dans le troisième mode de déplacement. Plus particulièrement, la troisième représentation graphique représente une puissance motrice obtenue par l’addition d’une puissance électrique et d’une puissance thermique. Un tel dispositif est ainsi adapté aux véhicules hybrides présentant au moins trois modes de déplacement, et plus particulièrement la troisième représentation graphique est adaptée à la représentation de la puissance motrice engendrée par les sources électrique et thermique d’un véhicule hybride fonctionnant selon le mode dit hybride.
Dans un mode de réalisation de l’invention, à la troisième position maximale est attribuée une troisième valeur dynamique de puissance appliquée correspondant à la puissance maximale disponible calculée en fonction de l’état du véhicule. Ainsi, lorsque le véhicule fonctionne selon le troisième mode de déplacement, le dispositif selon ce mode de réalisation offre les mêmes avantages pour la troisième représentation graphique que pour la première représentation graphique.
Selon un mode de réalisation du dispositif selon l’invention, la troisième zone comprend la première zone.
Selon un mode particulier de l’invention, la troisième position minimale correspond à une puissance supérieure à la puissance correspondant à la première position maximale.
Selon un mode de réalisation de l’invention, chaque représentation graphique est une représentation sous forme de barres de progression.
Selon un autre mode de réalisation de l’invention, chaque représentation graphique est une représentation sous forme de secteurs de disque.
Enfin, une possibilité de l’invention permet que chaque représentation graphique soit affichée avec une couleur spécifique distinctive.
L’invention concerne également un véhicule équipé d’un dispositif selon l’invention.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à l’examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels :
la figure 1 illustre un premier exemple d’une image affichée sur un écran d’un dispositif selon l’invention, lorsque le véhicule équipé du dispositif se déplace selon le premier mode de déplacement ;
la figure 2 illustre le dispositif de la figure 1, lorsque le véhicule se déplace selon le deuxième mode de déplacement ;
la figure 3 illustre le dispositif de la figure 1, lorsque le véhicule se déplace selon le troisième mode de déplacement ;
la figure 4, illustre un deuxième exemple d’une image affichée sur un écran d’un dispositif selon un deuxième mode de réalisation de l’invention.
Dans ces figures, les mêmes références sont utilisées pour désigner les mêmes éléments.
Un dispositif D d'affichage selon l’invention est destiné à être installé dans un véhicule propre à se déplacer selon au moins un premier mode de déplacement et a pour but d’afficher au moins une représentation graphique d’une puissance motrice PA appliquée à la chaine de traction du véhicule équipé du dispositif D. Un tel véhicule est par exemple un véhicule électrique ou un véhicule hybride. On entend par véhicule hybride un véhicule automobile, d’une part, comportant au moins un moteur électrique, alimenté par une source d’énergie électrique et un moteur thermique, alimenté par une source d’énergie combustible et d’autre part, qui est propre à fonctionner selon soit un mode sélectionné dit électrique, soit un mode sélectionné dit hybride. Un véhicule hybride ou électrique comporte généralement un mode sélectionné dit de recharge dans lequel les moteurs électrique et/ou thermique sont utilisés pour recharger la batterie lorsque le véhicule se déplace. Dans les cas particuliers d’un véhicule électrique ou d’un véhicule hybride le premier mode de déplacement est un mode dit tout électrique selon lequel le véhicule électrique ou le véhicule hybride se déplace uniquement grâce à l’énergie fournie par une source électrique, telle qu’une batterie par exemple. Le dispositif D comprend un écran qui comporte une première zone Z1, une deuxième zone Z2 et une troisième zone Z3 illustrées sur les figures 1 à 4. Chacune des première Z1, deuxième Z2 et troisième Z3 zones présente respectivement une première PL1, deuxième PL2 et troisième PL3 positions minimales ainsi que respectivement une première PM1, deuxième PM2 et troisième PM3 position maximale, chacune de ces positions étant symbolisée par un trait suivant l’axe y, comme illustré sur les figures 1 à 3, ou par des points comme illustré sur la figure 4. La deuxième zone Z2 est distincte de la première zone Z1.
Dans les première Z1 et troisième Z3 zones, le dispositif D est configuré pour afficher respectivement une première représentation graphique RG1 et une troisième représentation graphique RG3 chacune en deux dimensions d’une puissance motrice PA appliquée à la chaine de traction du véhicule fonctionnant selon respectivement le premier mode de déplacement et le troisième mode de déplacement. Dans la deuxième zone Z2, le dispositif D est configuré pour afficher une deuxième représentation graphique RG2 en deux dimensions d’une puissance récupérée PR générée par la chaine de traction du véhicule fonctionnant selon le deuxième mode de déplacement. Dans les cas particuliers d’un véhicule hybride ou d’un véhicule électrique, le troisième mode de déplacement correspond au mode dit hybride. Le second mode de déplacement correspond au mode dit de recharge.
La première position minimale PL1 correspond à une puissance motrice nulle. A la première position maximale PM1 et à la deuxième position maximale PM3 sont attribuées respectivement une première valeur PAD1 dynamique et une troisième valeur PAD2 dynamique correspondant chacune à la puissance maximale disponible pouvant être appliquée à la chaine de traction du véhicule, respectivement pour le premier et le troisième mode de déplacement, calculées en fonction de l’état du véhicule. A la deuxième position maximale PM2 est attribuée une deuxième valeur PAD2 dynamique correspondant à la puissance maximale récupérable lorsque le véhicule se déplace selon le second mode de déplacement, calculées en fonction de l’état du véhicule.
Lorsque le troisième mode de déplacement est le mode dit hybride, la troisième position maximale PM3 correspond à la valeur de la puissance motrice maximale applicable à la chaine de traction du véhicule fonctionnant dans le mode dit hybride, cette puissance motrice maximale étant obtenue par la somme des puissances motrices maximales d’origine électrique et d’origine thermique. De façon avantageuse, la valeur de puissance motrice maximale associée à la troisième position maximale PM3 est une troisième valeur PAD3 dynamique calculée en fonction de l’état du véhicule et en additionnant les puissances d’origine électrique et thermique.
Pour le calcul des première PAD1, deuxième PAD2 et troisième PAD3 valeurs, l’état du véhicule est constitué d’une pluralité de paramètres prédéfinis tels que, mais pas uniquement, la charge de la batterie et la vitesse de déplacement du véhicule. Ces valeurs dynamiques sont, soit calculées suivant une fréquence d’échantillonnage prédéfinie soit à chaque changement d’un des paramètres prédéfinis.
Dans le premier mode de réalisation illustré sur les figures 1 à 3, les première RG1, deuxième RG2 et troisième RG3 représentations graphiques sont constituées, par exemple, d’une barre de progression schématisée par respectivement un premier rectangle R1 (figure 1), un deuxième rectangle R2 (figure 2) et un troisième rectangle R3 (figure 3). Les premier R1, deuxième R2 et troisième R3 rectangles ont chacun une largeur fixe, suivant la direction de l’axe y, et chacun une longueur variable suivant la direction de l’axe x, respectivement notés longueurs x1, x2 et x3. Les premier R1, deuxième R2 et troisième R3 rectangles s’étendent depuis le trait symbolisant la première position minimale PL1. Les premier R1 et troisième R3 rectangles s’étendent dans le sens indiqué par la flèche de l’axe x, tandis que le deuxième rectangle R2 s’étend dans le sens opposé au sens de la flèche de l’axe x.
Les longueurs x1 et x3 sont proportionnelles à la puissance motrice PA appliquée à la chaine de traction du véhicule dans les modes de déplacement correspondants. Le coefficient de proportionnalité entre la longueur x1 et la puissance motrice PA est calculé de sorte que lorsque la puissance motrice PA est nulle, la longueur x1 vaut 0 et de sorte que lorsque la puissance motrice PA est égale à la première valeur PAD1, la longueur x1 est égale à la distance entre la première position minimale PL1 et la première position maximale PM1. Ainsi, au moins une dimension, la longueur x1, de la première représentation graphique RG1 varie proportionnellement à la puissance motrice PA appliquée à la chaine de traction du véhicule, lorsque celui-ci se déplace selon le premier mode de déplacement.
Le coefficient de proportionnalité entre la longueur x3 et la puissance motrice PA est calculé de sorte que lorsque la puissance motrice PA est minimale, la longueur x3 est égale à la distance entre la première position minimale PL1 et la troisième position minimale PL3 et de sorte que lorsque la puissance motrice PA est égale à la troisième valeur PAD3, la longueur x3 est égale à la distance entre la première position minimale PL1 et la troisième position maximale PM3. Ainsi, au moins une dimension, la longueur x3, de la troisième représentation graphique RG3 varie proportionnellement à la puissance motrice PA appliquée à la chaine de traction du véhicule, lorsque celui-ci se déplace selon le troisième mode de déplacement. Lors de la transition entre le premier mode de déplacement et le troisième mode de déplacement, la longueur x3 du troisième rectangle R3 croit de façon discontinue.
Dans ce premier mode de réalisation, La deuxième position minimale PL2 est confondue avec la première position minimale PL1 et correspond à une valeur nulle de la puissance récupérée PR.
De façon similaire à la première représentation graphique RG1, le coefficient de proportionnalité entre la longueur x2 et la puissance récupérée PR est calculé de sorte que lorsque la puissance motrice PR est nulle, la longueur x2 vaut 0 et de sorte que lorsque la puissance récupérée PR est égale à la puissance maximale récupérable PAD2, la longueur x2 est égale à la distance entre la deuxième position minimale PL2 et la deuxième position maximale PM2. Ainsi, au moins une dimension, la longueur x2, de la deuxième représentation graphique RG2 varie proportionnellement à la puissance récupérée PR générée par la chaine de traction du véhicule, lorsque celui-ci se déplace selon le deuxième mode de déplacement.
De façon alternative non illustrée sur les figures, les largeurs des premier R1, deuxième R2 ou troisième R3 rectangles peuvent varier en fonction de la puissance motrice et/ou récupérée.
Afin d’améliorer la visualisation des première RG1, deuxième RG2 et troisième RG3 représentations graphiques, le premier R1, deuxième R2 et troisième R3 rectangle sont affichés avec une couleur différente d’une partie des autres éléments affichés dans les première Z1, deuxième Z2 ou troisième Z3 zones.
Dans un deuxième mode de représentation tel qu’illustré sur la Figure 4, la première représentation graphique RG1, illustrée à la figure 4, ainsi que les deuxième RG2 et troisième RG3 représentations graphiques, non illustrées sur la figure 4, sont constituées, par exemple, de la surface CD (figure 4) comprise entre deux secteurs de disque de rayons différents et de même mesure angulaire a1 variable. Ainsi, chacune des première RG1, deuxième RG2 et troisième RG3 représentations graphiques est une représentation en deux dimensions dont une des dimensions, la mesure angulaire a1 mesurée à partir de la première position minimale PL1 varie proportionnellement à la puissance motrice PA ou à la puissance récupérée. Dans ce mode de réalisation, la première représentation graphique RG1, illustrée à la figure 4, ainsi que la troisième représentation graphique RG3, non illustrée sur la figure 4, ont une mesure angulaire a1 qui varie dans le sens antihoraire tandis que la deuxième représentation graphique RG2, non illustrée sur la figure 4, présente une mesure angulaire a1 variant dans le sens horaire.
De façon avantageuse, chacune des première RG1, deuxième RG2 et troisième RG3 représentations graphiques comporte également la représentation schématique d’une aiguille AI, illustrée sur la figure 4, variant avec la puissance motrice PA ou la puissance récupérée PR en formant un angle orienté avec la première position minimale PL1 correspondant à la mesure angulaire a1.
Grâce aux première RG1, deuxième RG2 et troisième RG3 représentations graphiques le conducteur du véhicule visualise la puissance motrice PA fournie à la chaine de traction à chaque instant et est en mesure de comparer cette puissance à la puissance motrice effectivement disponible à ce même instant. Le conducteur est ainsi en mesure d’ajuster la position de la pédale d’accélérateur pour optimiser la consommation d’énergie du véhicule.
L’invention ne se limite pas aux modes de réalisation de dispositif d’affichage décrits ci-avant, seulement à titre d’exemple, mais elle englobe toutes les variantes que pourra envisager l’homme de l’art dans le cadre de l’invention.

Claims (8)

  1. Dispositif (D) d'affichage pour un véhicule propre à se déplacer selon au moins un premier mode de déplacement, le dispositif (D) étant configuré pour afficher sur une première zone (Z1) d'un écran du dispositif (D) une première représentation graphique (RG1) d‘une puissance motrice (PA) appliquée à la chaine de traction du véhicule fonctionnant selon le premier mode de déplacement, au moins une des dimensions affichées de la première représentation graphique (RG1) variant proportionnellement à la puissance motrice (PA) entre une première position minimale (PL1), correspondant à une puissance motrice nulle, et une première position maximale (PM1), caractérisé en ce qu’à la première position maximale (PM1) est attribuée une première valeur (PAD1) dynamique correspondant à une puissance maximale disponible calculée en fonction de l’état du véhicule.
  2. Dispositif (D) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une deuxième zone (Z2) d'affichage de l’écran est configurée pour afficher une deuxième représentation graphique (RG2) d'une puissance récupérée (PR) correspondant à une puissance générée par la chaine de traction du véhicule fonctionnant dans un deuxième mode de déplacement où le véhicule emmagasine de l'énergie, au moins une des dimensions affichées de la deuxième représentation graphique (RG2) variant entre une deuxième position minimale (PL2) et une deuxième position maximale (PM2) correspondant respectivement aux valeurs de puissances minimale et maximale récupérables par le véhicule fonctionnant dans le deuxième mode de déplacement.
  3. Dispositif (D) selon la revendication 2, caractérisé en ce que la deuxième position minimale (PL2) est confondue avec la première position minimale (PL1) et correspond à une valeur nulle de la puissance récupérée.
  4. Dispositif (D) selon l’une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que à la deuxième position maximale (PM2) est attribuée une deuxième valeur (PAD2) dynamique de puissance récupérable correspondant à la puissance récupérable maximale calculée en fonction de l’état du véhicule.
  5. Dispositif (D) selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'une troisième zone (Z3) d'affichage de l’écran est configurée pour afficher une troisième représentation graphique (RG3) d‘une puissance motrice (PA) appliquée à la chaine de traction du véhicule fonctionnant dans un troisième mode de déplacement où la puissance motrice disponible provient d’une pluralité de sources d’énergie, au moins une des dimensions affichées de la troisième représentation graphique (RG3) variant entre une troisième position minimale (PL3) et une troisième position maximale (PM3) correspondant respectivement aux valeurs de puissances minimale et maximale utilisables par le véhicule fonctionnant dans le troisième mode de déplacement.
  6. Dispositif (D) selon l’une la revendication 5, caractérisé en ce que à la troisième position maximale (PM3) est attribuée une troisième valeur (PAD3) dynamique de puissance appliquée correspondant à la puissance maximale disponible calculée en fonction de l’état du véhicule.
  7. Dispositif (D) selon l’une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que la troisième position minimale (PL3) correspond à une puissance supérieure à la puissance correspondant à la première position maximale (PM1).
  8. Véhicule équipé d’un dispositif (D) selon l’une des revendications 1 à 7.
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