FR3100508A1

FR3100508A1 - Procede et dispositif de desactivation predictive du mode roue libre d’un vehicule routier

Info

Publication number: FR3100508A1
Application number: FR1909920A
Authority: FR
Inventors: Xavier Descamps; Rodrigo Dias-Panza; Laeticia LE BOZEC
Original assignee: Renault SAS; Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Renault SAS; Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2019-09-10
Filing date: 2019-09-10
Publication date: 2021-03-12

Abstract

Procédé de désactivation prédictive d’un mode roue libre de véhicule forçant l’ouverture de l’embrayage d’entrée qui relie son moteur d’entraînement avec sa chaîne cinématique, caractérisé en ce que la sortie du mode roue libre ainsi que son interdiction sont imposées au véhicule en prévision d’évènements détectés à l’avance par un système de navigation embarqué et pour lesquels est identifié le besoin de fermer l’embrayage de manière à anticiper l’augmentation du besoin de freinage du véhicule à leur approche. Figure pour l’abrégé : figure 1

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF DE DESACTIVATION PREDICTIVE DU MODE ROUE LIBRE D’UN VEHICULE ROUTIER

La présente invention se rapporte au contrôle d’une fonction de roue libre appelée « vol libre » ou « sailing » en anglais, sur un véhicule automobile, consistant à interrompre momentanément la liaison cinématique entre le moteur de traction et les roues du véhicule en cours de déplacement, pour des raisons d’agrément de conduite et/ou d’économie d’énergie.

Plus précisément, elle a pour objet un procédé et un dispositif de désactivation prédictive du mode roue libre de véhicule forçant l’ouverture de l’embrayage d’entrée qui relie son moteur d’entraînement avec sa chaîne cinématique.

Cette invention trouve son application sur tout véhicule routier disposant d’un mode roue libre, et d’un système de navigation.

Pour diminuer la consommation d’un véhicule propulsé par un moteur à combustion interne, certains véhicules disposent d’un mode de conduite en roue libre (« sailing »), pendant lequel le moteur est isolé ou « débrayé » de la transmission et de la chaîne de traction. Dans ces conditions, le véhicule ne se déplace plus que sous l’effet de son inertie. En roue libre, le freinage nécessite un effort d’appui sur la pédale de frein plus élevé qu’en mode de traction, pour obtenir la même décélération. Les sensations ressenties par le conducteur sont donc différentes dans les deux cas. De plus, il est préférable dans certains cas que le moteur soit embrayé, pour que le véhicule soit réactif si le conducteur doit réaccélérer soudainement.

La désactivation du mode roue libre, peut être nécessaire pour décélérer le véhicule, ou contenir sa vitesse, pour des raisons de sécurité. Ce besoin peut être identifié en temps réel, à partir du comportement ou des conditions de roulage du véhicule (prise de vitesse excessive, freinage appuyé, détection d’obstacles).

Il peut être aussi détecté à l’avance, en fonction de la vitesse prévisible du véhicule. Par la publication, WO2017/079569, on connaît une méthode de contrôle de la fonction roue libre, capable de prévoir un changement d’allure du véhicule, en fonction de l’évolution du terrain. L’interdiction ou l’abandon du mode roue libre, peuvent être déterminés à partir de l’observation de la scène routière par des caméras, de l’évaluation de distances ou de temps de réaction, du véhicule, de la pente de la route, ou encore de seuils de vitesse.

Toutefois, la capacité prédictive d’un tel système et son efficacité restent limitées, notamment, car il n’anticipe pas sur le comportement du véhicule au freinage.

La présente invention vise à renforcer l’agrément de conduite d’un véhicule, en réduisant l’utilisation des freins par le conducteur, en mode roue libre.

Dans ce but, elle propose que la sortie du mode roue libre, ainsi que son interdiction soient imposées au véhicule en prévision d’évènements détectés à l’avance par un système de navigation embarqué, pour lesquels est identifié le besoin de fermer l’embrayage pour anticiper l’augmentation du besoin de freinage du véhicule à leur approche.

Le dispositif prévu à cet effet, comprend un système de navigation embarqué informant un module de prédiction, du type d’évènement détecté, de sa distance, de sa vitesse d’arrivée, et de la pente moyenne de la route entre le véhicule et l’évènement.

Ces mesures permettent de réduire la nécessité pour le conducteur, d’actionner les freins du véhicule. En désactivant à bon escient la roue libre, on parvient à supprimer la différence de comportement du véhicule au freinage, entre un mode de conduite normal et un mode roue libre. La désactivation prédictive est basée sur des données de navigation. Grâce à l’invention, le véhicule sort du mode roue libre, ou n’y rentre pas, avant l’arrivée du véhicule sur un « évènement », qui requiert une réduction de la vitesse du véhicule.

D’autres caractéristiques de la présente invention apparaîtront clairement à la lecture de la description suivante d’un mode de réalisation non limitatif de celle-ci, en se reportant aux dessins annexés.

illustre le dispositif proposé.

traduit son principe de fonctionnement.

illustre les corrections apportées à l’estimation de la distance entre le véhicule et l’évènement justifiant la désactivation de la roue libre.

également.

résume la stratégie mise en œuvre.

Le mode roue libre, ou plus simplement « la roue libre » consiste à ouvrir la chaîne cinématique (désembrayer le moteur) du véhicule, lors d’une demande de couple nulle (par exemple au lever de pied), afin de réduire ou de maintenir la vitesse du véhicule. En roue libre, le frein moteur est absent, ce qui est approprié lorsque le conducteur souhaite maintenir sa vitesse, mais qui l’est moins lorsque le conducteur souhaite, ou doit, diminuer sa vitesse.

D’où l’intérêt de prévoir la sortie de la roue libre, ou de l’interdire strictement, dans certaines circonstances, notamment en prévision de certains évènements, tels que des obstacles ou des changements de conditions de roulage identifiés à l’avance par un système de navigation. On dispose ainsi d’une fonction prédictive de désactivation, dont le but est d’optimiser la décélération du véhicule à l’approche d’évènements identifiés à l’avance. Cette fonction peut imposer une sortie du mode roue libre s’il est actif, ou son interdiction si le véhicule n’est pas en mode roue libre. Elle est transparente pour le conducteur, et garantit simplement que la chaîne cinématique soit fermée (moteur embrayé) avant l’arrivée du véhicule sur l’événement identifié.

Le dispositif proposé, illustré par la figure 1, est un dispositif de désactivation prédictive d’un mode roue libre de véhicule empêchant l’ouverture de l’embrayage d’entrée qui relie son moteur d’entraînement avec sa chaîne cinématique. Il comprend un système de navigation embarqué et un module de prédiction de désactivation. Le système de navigation embarqué informe le module de prédiction de désactivation, du type d’évènement détecté, de sa distanceD_ _current , de sa vitesse d’arrivéeV_ _event , et de la pente moyenne de la route entre le véhicule et l’évènement.

Sur la base de ces informations, le module de prédiction décide, ou non, si la roue libre doit être quittée ou interdite. Le module de prédiction envoie une requête de désactivation à un module de coordination, qui prend en compte cette requête, et la transmet aux actionneurs concernés du véhicule, notamment ses freins et l’embrayage piloté.

Les informations transmises par le système de navigation au module de prédiction, sont relatives à l’événement identifié en amont :
- le type d’évènement identifié,
- sa distance,
- sa vitesse d’arrivée sur le véhicule, et
- sa pente.

Les évènements pris en compte sont, de façon non limitative, les suivants : une courbe, simple ou multiple, un rond-point, un péage, un stop, une perte de priorité, une intersection, une zone de travaux, un embouteillage, une déclivité, une limitation de vitesse, etc. Un événement est donc un « objet » au sens large, auquel le véhicule peut être confronté sur une route ou une voie de circulation, et qui lui impose d’adapter sa vitesse ou de changer de direction.

Le module de prédiction est également informé de la vitesse du véhiculeV_ _vs , et de l’état activé ou non de la roue libre. Enfin, le dispositif comprend un module de coordination, imposant une consigne de sortie ou d’interdiction du mode roue libre, à l’embrayage du véhicule.

Dès qu’un nouvel évènement est identifié par le système de navigation, son « type » et sa « vitesse d’arrivée » sont envoyés au module de prédiction. Chaque type d’évènement dispose d’une distance maximale D, au-delà de laquelle, la fonction roue libre n’est pas désactivable par ce procédé. Pour chaque évènement identifié, on détermine une distance de référence de l’évènementD_ _event , inférieure àD, qui dépend de la vitesse couranteV_ _vs du véhicule.

Le système de navigation détermine également une vitesse cible d’arrivée du véhicule sur l’évènement, ou vitesse cible de l’évènementV_ _event , dépendant du type d’évènement et de la pente de la route jusqu’à celui-ci. La vitesse cible, ou « vitesse d’arrivée de l’évènement »,V_ _event , détecte le besoin de décélération par rapport à la vitesse courante du véhiculeV_ _vs . En résumé, le besoin de fermer l’embrayage pour disposer de frein moteur, est déterminé en fonction de la distance de l’évènement par rapport au véhicule, et de sa vitesse d’arrivée sur l’évènement.

La désactivation du mode roue libre est imposée si la distanceD_ _current entre le véhicule et l’événement détecté est plus petite que la distance de référenceD_ _event pour le type d’évènement détecté, et si la vitesse courante du véhiculeV_ _vs est plus grande que la arrivée cibléeV_ _event , également fonction du type d’évènement. Ainsi par exemple, si la vitesse cible d’arrivée sur un rond-point est de 40 km/h, mais que le véhicule est à 30 km/h, la fonction roue libre n’est pas désactivée, car il n’est pas nécessaire de ralentir le véhicule.

Si la distance réelle entre le véhicule et l’événementD_ _current est plus petite que la distance type de l’événementD_ _event , et que la vitesse courante du véhicule V__vsest plus grande que la vitesse cible de l’évènementV_ _event , alors le module de prédiction envoie une demande de désactivation au module de coordination, qui délivre une demande de désactivation appliquée par l’actionneur d’embrayage.

La figure 2 illustre le procédé de désactivation prédictive proposé. Comme indiqué plus haut, le mode roue libre force l’ouverture de l’embrayage d’entrée (qui relie son moteur d’entraînement avec sa chaîne cinématique) lors d’une demande de couple nul. La désactivation du mode roue libre interrompt ou interdit le forçage d’ouverture de l’embrayage. Si le véhicule est à une distance de l’évènement plus petite que la distance maximale et que sa vitesse courante est supérieure à la vitesse cible (D_ _current <D, etV_ _vs >V_ _event ) la roue libre est désactivée, de sorte que véhicule est embrayé, de l’instant où les conditions sont réunies, jusqu’à l’arrivée de l’événement. Cette désactivation prédictive permet d’anticiper l’augmentation du besoin de freinage du véhicule à l’approche de certains évènements, et de maximiser l’utilisation du mode roue libre, de manière transparente pour le conducteur.

La distance de référence de l’évènementD_ _event dépend de la vitesse couranteV_ _vs du véhicule, et de la pente moyenne de la route, entre le véhicule et l’événement détecté. Des facteurs de correction C1, en fonction de la vitesse, et C2 en fonction de la pente, sont applicables à la distance maximale de désactivationD,pour déterminer la distance de référence de l’évènementD_ _event . Ces coefficients sont illustrés par les figures 3A et 3B. Ils s’appliquent à la distance maximale de désactivation propre au type d’évènement détecté devant le véhicule pour déterminer la distance type, ou distance de référenceD_ _event applicable :D_ _event =D* C1 * C2. Grâce à ces corrections, la distance type de l’évènementD_ _event se réduit lorsque la vitesse du véhicule diminue, ou avec une pente positive (montée). Inversement, elle augmente avec une vitesse plus élevée et une pente négative (descente).

L’algorithme de la figure 4, regroupe l’ensemble de la stratégie :
- le type d’évènement détermine sa distance maximale,
- la vitesse courante du véhiculeV_ _Vs , détermine le premier facteur de correction C1,
- la pente de la route, détermine le deuxième facteur de correction C2,
- la distance maximale est multipliée successivement par C1 et C2, pour calculer la distance de l’évènementD_ _event ,
- la distance type de l’évènementD_ _event est comparée à sa distance réelleD- _current ,
- la vitesse courante du véhiculeV_ _vs est comparée à la vitesse cible de l’évènementV_ _event ,
- siV_ _v _s>V_ _event , et siD_ _event >D- _current , la roue libre est désactivée.

En conclusion, la mise en œuvre du procédé nécessite la présence d’un système de navigation embarqué pour délivrer les informations nécessaires, un module de prédiction, et un module de coordination. La désactivation de la fonction prédictive peut être appliquée à la demande du conducteur réel, ou d’un conducteur virtuel, par exemple dans un système de contrôle de croisière, d’aide à la conduite ou de conduite autonome. Enfin son application ne se limite pas aux véhicules de tourisme, mais trouve aussi tout son intérêt sur les poids lourds ou les autocars, disposant d’un mode roue libre, et d’un système de navigation. Le système de navigation a la charge d’identifier l’évènement plus probable et le plus contraignant sur une distance donnée, à l’avant du véhicule. Enfin, l’exploitation permanente de l’information de vitesse du véhicule, et de la pente de la route, permet de corriger instantanément la consigne de désactivation de la roue libre, pour s’adapter au besoin de freinage ressenti par le conducteur.

Claims

Procédé de désactivation prédictive d’un mode roue libre de véhicule forçant l’ouverture de l’embrayage d’entrée qui relie son moteur d’entraînement avec sa chaîne cinématique, caractérisé en ce que la sortie du mode roue libre ou son interdiction sont imposées au véhicule par un module de prédiction décidant ou non si la roue libre doit être quittée ou interdite en prévision d’évènements détectés à l’avance par un système de navigation embarqué, pour lesquels est identifié le besoin de fermer l’embrayage de manière à anticiper l’augmentation du besoin de freinage du véhicule à leur approche.
Procédé de désactivation du mode roue libre selon la revendication 1, caractérisé en ce que la nécessité de pouvoir fermer l’embrayage est déterminée en fonction de la distance de l’évènement par rapport au véhicule, et de sa vitesse d’arrivée sur l’évènement.
Procédé de désactivation du mode roue libre selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la désactivation du mode roue libre est imposée au véhicule si la distance (D_ _current ) entre le véhicule et l’événement détecté est plus petite qu’une distance de référence (D_ _event ) fonction du type d’évènement détecté, et si la vitesse courante du véhicule (V_ _vs ) est plus grande qu’une vitesse de d’arrivée cible (V_ _event ) également fonction du type d’évènement.
Procédé de désactivation du mode roue libre, selon la revendication 3, caractérisé en ce que la distance de référence de l’évènement (D_ _event ) dépend de la vitesse courante (V_ _vs )du véhicule.
Procédé de désactivation du mode roue libre selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que la distance de référence de l’évènement (D_ _event ) dépend de la pente moyenne de la route, entre le véhicule et l’événement détecté.
Procédé de désactivation du mode roue libre selon la revendication 4 et 5, caractérisé en ce qu’on détermine une distance maximale de désactivation (D) pour le type d’évènement détecté, qui est corrigée en fonction de la vitesse courante du véhicule (V_ _vs ).
Procédé de désactivation selon la revendication 6, caractérisé en ce que la distance maximale de désactivation (D) pour le type d’évènement détecté, est corrigée en fonction de de la pente de la route.
Dispositif de désactivation prédictive du mode roue libre d’un véhicule routier forçant l’ouverture de l’embrayage d’entrée qui relie son moteur d’entraînement avec sa chaîne cinématique, caractérisé en ce qu’il comprend un module de prédiction décidant ou non si la roue libre doit être quittée ou interdite en prévision d’évènements détectés à l’avance par un système de navigation embarqué, qui informe le module de prédiction, du type d’évènement détecté, de sa distance (D_ _current ), de sa vitesse d’arrivée (V_ _event ), et de la pente moyenne de la route entre le véhicule et l’évènement.
Dispositif de désactivation prédictive du mode roue libre selon la revendication 8, caractérisé en ce que le module de prédiction est également informé de la vitesse du véhicule, et de l’état activé ou non de la fonction roue libre (V_ _vs ).
Dispositif de désactivation prédictive du mode roue libre selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce qu’il comporte un module de coordination, imposant à l’embrayage du véhicule, une consigne de sortie du mode roue libre.