FR3118996A1 - Procede d'alerte d'un risque de calage de moteur thermique - Google Patents
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Abstract
L'invention porte sur un procédé d'alerte d'un risque de calage d'un moteur thermique (13) de véhicule automobile comportant: - une étape de calcul, en fonction de paramètres de conduite et d'environnement extérieur, d'un seuil de vitesse critique (S_vc) et/ou d'un seuil de régime critique (S_rc), - une étape d'estimation d'une durée critique à l'issue de laquelle sera atteint le seuil de vitesse critique (S_vc) et/ou le seuil de régime critique (S_rc), et - une étape d’émission d’un signal d’alerte à destination d'un conducteur lorsque la durée critique devient inférieure à un seuil de temps paramétrable, de sorte que le conducteur dispose de suffisamment de temps pour débrayer. Figure 1
Description
La présente invention porte sur un procédé d'alerte d'un risque de calage de moteur thermique.
L'invention trouve une application particulièrement avantageuse, mais non exclusive, dans le domaine des véhicules automobiles munis d'un système d'aide à la conduite (en anglais "Advanced driver-assistance system" ou ADAS)
Ce système d'aide à la conduite peut avoir une fonction d'aide au freinage d'urgence. Cette fonction permet de détecter les freinages d'urgence et d’amplifier la force du freinage exercée par le conducteur.
Une fonction de limiteur de vitesse permet d’éviter de dépasser une vitesse maximum sélectionnée. Une fonction de régulateur de vitesse adaptatif ("ACC") permet, à l'aide d'un moyen de détection qui mesure notamment la distance par rapport au véhicule suivi, d’adapter la vitesse de consigne du régulateur de vitesse pour maintenir une distance de sécurité préprogrammée vis-à-vis du véhicule avant.
Lorsque le dispositif d'aide à la conduite pilote une phase de freinage, le conducteur est souvent moins attentif. L’organe gérant la dynamique longitudinale peut alors conduire le véhicule au calage du moteur thermique si le conducteur ne débraye pas car il n’y a aucun moyen d’alerter de manière anticipée le conducteur sur ce risque. En effet, la problématique du calage du moteur thermique est traitée uniquement par une stratégie de ralenti moteur gérée par le calculateur moteur qui essaie d’éviter le calage. Cela est ressenti par des secousses du moteur thermique au moment où le risque de calage est quasi sûr d’arriver.
L’invention vise à remédier efficacement à cet inconvénient en proposant un procédé d'alerte d'un risque de calage d'un moteur thermique de véhicule automobile muni d'une boîte de vitesses manuelle, ledit procédé comportant lors d'une phase de décélération:
- une étape de calcul, en fonction de paramètres de conduite et d'environnement extérieur, d'un seuil de vitesse critique et/ou d'un seuil de régime critique engendrant un calage du moteur thermique,
- une étape d'estimation d'une durée critique à l'issue de laquelle sera atteint le seuil de vitesse critique et/ou le seuil de régime critique respectivement:
- à partir d’une valeur de vitesse courante, du seuil de vitesse critique et d'une valeur de décélération du véhicule automobile, et/ou
- à partir d’une valeur de régime moteur courante, du seuil de régime critique, et d'une valeur de décélération du régime moteur, et
- une étape d’émission d’un signal d’alerte à destination d'un conducteur lorsque la durée critique devient inférieure à un seuil de temps paramétrable, de sorte que le conducteur dispose de suffisamment de temps pour débrayer.
L’invention permet ainsi d'anticiper la détection du risque de calage de façon à prévenir le conducteur afin que ce dernier ait le temps de débrayer avant la survenance du calage du moteur thermique.
Selon une mise en œuvre de l'invention, ledit procédé est mis en œuvre si au moins une condition d'activation parmi les conditions suivantes est vérifiée:
- un écart entre une vitesse courante du véhicule et le seuil de vitesse critique est inférieur à un seuil,
- un écart entre le régime moteur courant et le seuil de régime critique est inférieur à un seuil,
- un régulateur de ralenti du moteur thermique est actif,
- une pente de la route est supérieure à un seuil,
- une décélération est demandée par un système d'aide à la conduite.
Selon une mise en œuvre de l'invention, le seuil de vitesse critique et/ou le seuil de régime critique est calculé au moins à partir d'une pente d'une route sur laquelle roule le véhicule et d'un rapport de vitesse engagé et le cas échéant d'autres paramètres susceptibles d’avoir une influence sur le seuil de vitesse critique et/ou le seuil de régime critique.
Le procédé pourra être mis en œuvre dans le cadre d’une phase de freinage pilotée par un système d'aide à la conduite.
Selon une mise en œuvre de l'invention, dans le cas où le conducteur ne débraye pas suite à l’émission du signal d’alerte, ledit procédé comporte une étape de coupure d'un freinage réalisée par le système d'aide à la conduite.
Le procédé pourra être mis en œuvre en dehors d'une phase de freinage pilotée par un système d'aide à la conduite.
Selon une mise en œuvre de l'invention, le signal d'alerte est un signal visuel et/ou sonore et/ou haptique.
Selon une mise en œuvre de l'invention, le seuil de temps paramétrable est compris entre 1.5 et 3 secondes et vaut de préférence 2 secondes.
L'invention a également pour objet un calculateur comportant une mémoire stockant des instructions logicielles pour la mise en œuvre du procédé tel que précédemment défini.
L'invention concerne en outre un véhicule automobile comportant un calculateur tel que précédemment défini.
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent. Ces figures ne sont données qu’à titre illustratif mais nullement limitatif de l’invention.
Les éléments identiques, similaires, ou analogues, conservent la même référence d'une figure à l'autre.
La montre une architecture de commande d’un véhicule automobile à boîte de vitesses manuelle comportant un calculateur moteur 10 apte à piloter un fonctionnement d’un moteur thermique 13.
Le calculateur moteur 10 comporte une mémoire 11 stockant des instructions logicielles pour la mise en œuvre du procédé de détection d’un risque de calage du moteur thermique 13 décrit plus en détails ci-après.
Le calculateur moteur 10 est en communication avec un système d'aide à la conduite 12 apte à assurer notamment un contrôle longitudinal du véhicule. Ce système d'aide à la conduite 12 peut comporter une fonction d'aide au freinage d'urgence. Cette fonction permet de détecter les freinages d'urgence et d’amplifier la force du freinage exercée par le conducteur.
Une fonction de limiteur de vitesse permet d’éviter de dépasser une vitesse maximum sélectionnée. Une fonction de régulateur de vitesse adaptatif (ACC) permet à l'aide d'un moyen de détection qui mesure notamment la distance par rapport au véhicule suivi, d’adapter la vitesse de consigne du régulateur de vitesse pour maintenir une distance de sécurité préprogrammée vis-à-vis du véhicule avant.
Le moyen de détection pourra notamment prendre la forme d'un radar, d'une caméra, d'un détecteur de distance par la lumière (ou lidar pour "light detection and ranging" en anglais), de protocoles GPS, 4G, 5G, ou autres mis en œuvre dans les véhicules communicants.
A cet effet, le système d'aide à la conduite 12 est apte à envoyer des informations Idec relatives à une demande de décélération à un système 14 de contrôle de la trajectoire du véhicule, notamment du type ESP (pour "Electronic Stability Program" en anglais). Le système ESP est apte à piloter un couple de freinage dans chaque roue du véhicule via la pression de fluide hydraulique à l’intérieur d’un circuit de freinage hydraulique ou l’application d’un courant pour des freins électriques.
Lorsque le système d'aide à la conduite 12 émet une demande de décélération susceptible d’engendrer un calage du moteur thermique 13 si aucune action de débrayage n’est engagée par le conducteur, le calculateur moteur 10 émet une information d'alerte I_al à destination d’une interface homme-machine 15. L’interface homme-machine 15 pourra alors émettre un signal d'alerte S_al constitué par un signal visuel via l’émission d’un message ou d'un pictogramme sur un écran du véhicule. Alternativement ou en complément, l’interface homme-machine 15 pourra émettre un signal sonore. On peut également envisager la génération d’un signal haptique en faisant par exemple vibrer le volant et/ou la ceinture de sécurité du véhicule automobile.
La montre une évolution en fonction du temps, d’une vitesse du véhicule automobile V_veh, d’un régime W_mth du moteur thermique 13, et d’un seuil de régime critique S_rc.
Entre les instants t0 et t1, aucune décélération n’est demandée de la part du système d'aide à la conduite 12 de sorte que la vitesse du véhicule V_veh et le régime moteur W_mth sont sensiblement constants.
A partir de l’instant t1, une décélération est demandée par le système d'aide à la conduite 12. Il est alors possible de déterminer une pente de décélération Dec' liée à une chute du régime moteur susceptible de varier en fonction de la décélération demandée, du rapport de vitesse engagé R, de la pente de la route P, de la masse du véhicule et tout autre paramètre physique pouvant avoir un impact sur la valeur de la décélération du véhicule automobile. La pente de décélération Dec' représentée en traits discontinus illustre le cas où la pente de la route P augmente ou le cas où la demande de décélération augmente.
On observe que le seuil de régime critique S_rc est susceptible de varier dynamiquement dans une plage Pl_Src en fonction de paramètres, tels que la pente de la route P, le rapport de vitesse engagé R, la masse du véhicule. Lorsque le régime moteur W_mth atteint le seuil de régime critique S_rc à l'instant t2, il atteint un point critique auquel il n'est plus possible de faire redécoller le véhicule même à pleine charge.
Il est donc nécessaire de prévenir le conducteur avant d'atteindre le seuil de régime critique S_rc afin que ce dernier ait suffisamment de temps pour débrayer afin d'éviter le calage du moteur thermique 13.
La illustre une évolution, en fonction du temps, d'une vitesse du véhicule automobile V_veh à partir d'un instant t0 où un système d'aide à la conduite 12 demande une décélération au véhicule automobile.
A partir de la valeur de décélération Dec, il est possible d'en déduire une perte de vitesse sur une certaine durée. Par exemple, une décélération Dec de -1m.s-2fait perdre 3.6km/h sur 1 seconde.
A partir de la vitesse courante V_veh du véhicule, de la décélération Dec, et d'un seuil de vitesse critique S_vc du véhicule, il est possible de calculer une durée critique Tc à l'issue de laquelle le seuil de vitesse critique S_vc sera atteint. Lorsque la durée critique Tc devient inférieure à une durée seuil Ts, le conducteur est alerté d'un risque de calage imminent, via l'émission d'un signal d'alerte S_al, afin que le conducteur puisse agir en débrayant pour éviter le calage du moteur thermique 13.
Dans le cas où le conducteur n'agit pas sur le véhicule, il est possible de couper le freinage réalisé par le système d'aide à la conduite 12 un peu avant l'instant t1 où la vitesse courante V_veh du véhicule atteint le seuil de vitesse critique S_vc.
On décrit ci-après, en référence avec les figures 4 à 9, les blocs fonctionnels correspondant aux instructions logicielles stockées dans une mémoire du calculateur moteur 10 pour la mise en œuvre du procédé d'alerte d'un risque de calage selon la présente invention.
La illustre la détermination du seuil de vitesse critique S_vc et du seuil de régime critique S_rc au moyen de cartographies Cart_vc, Cart_rc recevant en entrée le rapport de vitesse engagé R et la pente P de la route.
Ainsi, la cartographie Cart_vc détermine le seuil de vitesse critique S_vc à partir du rapport de vitesse engagé R et de la pente P de la route. La cartographie Cart_rc détermine le seuil de régime critique S_rc à partir du rapport de vitesse engagé R et de la pente P de la route.
Il est à noter que la pente P de la route pourra être déterminée à l'aide d'une cartographie (non représentée) recevant en entrée le régime du moteur thermique 13 et le rapport de vitesse engagé R.
Afin d'éviter le risque de fausses détections, la illustre la ou les conditions d'activation à vérifier pour la mise en œuvre du procédé. Ainsi, le procédé sera mis en œuvre si au moins une des conditions suivantes est vérifiée:
- un écart entre une vitesse courante V_veh du véhicule et le seuil de vitesse critique S_vc est inférieur à un seuil S1. A cet effet, on utilise un bloc soustracteur B1 pour calculer l'écart entre les deux valeurs V_veh et S_vc et le bloc comparateur B2 pour comparer l'écart avec le seuil S1.
- un écart entre le régime moteur courant W_mth et le seuil de régime critique S_rc est inférieur à un seuil S2. A cet effet, on utilise un bloc soustracteur B3 pour calculer l'écart entre les deux valeurs W_mth et S_rc et le bloc comparateur B4 pour comparer l'écart entre ces valeurs avec le seuil S2,
- un régulateur de ralenti Reg_mth du moteur thermique 13 est actif. Ce régulateur Reg_mth gère le régime du moteur thermique 13 lorsque ce dernier fonctionne au ralenti.
- une pente de la route P est supérieure à un seuil S3. A cet effet, on utilise le bloc comparateur B5.
- une décélération Dec est demandée par le système d'aide à la conduite 12.
Ces données sont appliquées en entrée d'un bloc B6 ayant une fonction de porte logique de type OU.
On pourra également vérifier au moyen du bloc B7 ayant une fonction de porte logique OU et du bloc B8 ayant une fonction logique de type NON que le levier de vitesses n'est pas au point mort (information Lpm relative à l'état du levier de vitesses) et qu'aucune action de débrayage n'est en cours (information Deb relative à l'état de la pédale de débrayage).
Les sorties des blocs B6 et B8 sont appliquées en entrée d'un bloc B9 ayant une fonction de porte logique de type ET, laquelle génère une information de sortie Iact indiquant si le procédé est autorisé à être activé ou non.
La illustre les blocs fonctionnels génériques B10 et B11 permettant d’estimer une durée critique Tc, Tc' à l’issue de laquelle sera atteint un seuil critique de risque de calage respectivement sous une phase de freinage pilotée par le système d’aide à la conduite 12 et en dehors d’une phase de freinage pilotée.
Ainsi, le bloc B10 détermine la durée critique Tc sous une phase de freinage pilotée à partir de la vitesse courante du véhicule automobile V_veh, d’un seuil de vitesse critique S_vc, et d’une valeur de décélération Dec.
Le bloc B11 détermine la durée critique Tc' en dehors d'une phase de freinage pilotée à partir du régime moteur courant W_mth, d’un seuil de régime critique S_rc, et d’une valeur de décélération Dec.
Les durées Tc et Tc' sont traitées par le bloc B12 ayant une fonction de synthèse qui sélectionne la durée Tc, Tc' la plus critique pour la génération du signal d'alarme S_al.
On décrit ci-après, en référence avec la , le détail du bloc fonctionnel B10 permettant de calculer la durée critique Tc sous une phase de freinage pilotée.
Le bloc soustracteur B13 calcule l’écart entre la vitesse courante V_veh du véhicule et le seuil de vitesse critique S_vc. Un bloc diviseur B14 divise cet écart avec la décélération Dec demandée par le système d’aide à la conduite 12. Avant d’être appliquée en entrée du bloc diviseur B14, la décélération Dec est transformée en une valeur compatible avec une vitesse à l’aide d’un convertisseur B15 multipliant l'entrée (la décélération Dec) par une durée prédéfinie.
Le cas échéant, un bloc B16 calcule la valeur absolue de la valeur de sortie du bloc diviseur B14. Un bloc B17 ayant une fonction de saturateur permet de borner la valeur absolue entre une limite haute MAX1 et une limite basse MIN1 afin d’écarter les éventuelles valeurs aberrantes.
On décrit ci-après, en référence avec la , le détail du bloc fonctionnel B11 permettant de calculer la durée critique Tc' en dehors d'une phase de freinage pilotée.
Le bloc soustracteur B18 calcule l’écart entre le régime courant W_mth du moteur thermique et le seuil de régime critique S_rc. Un bloc diviseur B19 divise cet écart avec la décélération Dec' (exprimée en tour/min2) liée à une chute du régime moteur. Avant d’être appliquée en entrée du bloc diviseur B19, la décélération Dec' est transformée en une valeur exprimée en tour/min compatible avec un régime moteur à l’aide d’un convertisseur B20 multipliant l'entrée (la décélération Dec') par une durée prédéfinie.
Le cas échéant, un bloc B21 calcule la valeur absolue de la valeur de sortie du bloc diviseur B19. Un bloc B22 ayant une fonction de saturateur permet de borner la valeur absolue entre une limite haute MAX2 et une limite basse MIN2 afin d’écarter les éventuelles valeurs aberrantes.
La illustre les différents blocs effectuant une synthèse des temps pour générer un signal d'alerte S_al à destination du conducteur ou commander une coupure de freinage via la génération d'un signal S_c.
A cet effet, le bloc comparateur B23 permet de détecter quand la durée critique Tc devient inférieure à un seuil de temps S4. Le bloc comparateur B24 permet de détecter quand la durée critique Tc' devient inférieure à un seuil de temps S5. Le bloc B25 ayant une fonction de porte OU génère un signal d'alerte S_al à destination du conducteur lorsqu'une des conditions de temps est vérifiée.
Les seuils de temps S4 et S5 paramétrables sont compris chacun entre 1.5 et 3 secondes et valent de préférence 2 secondes afin que le conducteur dispose de suffisamment de temps pour débrayer.
Les seuils de temps S4 et S5 pourront être figés. En variante, on utilise une cartographie Cart_1, Cart_2 permettant d'adapter les seuils S4 et S5 en fonction du rapport de vitesse engagé R.
Par ailleurs, le bloc comparateur B26 permet de détecter quand la durée critique Tc devient inférieure à un seuil de temps S6. Le bloc comparateur B27 permet de détecter quand la durée critique Tc' devient inférieure à un seuil de temps S7. Le bloc B28 ayant une fonction de porte OU génère un signal S_c de coupure du freinage lorsqu'une des conditions de temps est vérifiée.
Les seuils de temps S6 et S7 paramétrables sont inférieurs aux seuils de temps S4 et S5.
Les seuils de temps S6 et S7 pourront être figés. En variante, on utilise une cartographie Cart_3, Cart_4 permettant d'adapter les seuils S6 et S7 en fonction du rapport de vitesse engagé R.
Claims (10)
- Procédé d'alerte d'un risque de calage d'un moteur thermique (13) de véhicule automobile muni d'une boîte de vitesses manuelle, caractérisé en ce que lors d'une phase de décélération (Dec), ledit procédé comporte:
- une étape de calcul, en fonction de paramètres de conduite et d'environnement extérieur, d'un seuil de vitesse critique (S_vc) et/ou d'un seuil de régime critique (S_rc) engendrant un calage du moteur thermique (13),
- une étape d'estimation d'une durée critique (Tc, Tc') à l'issue de laquelle sera atteint le seuil de vitesse critique (S_vc) et/ou le seuil de régime critique (S_rc) respectivement:
- à partir d’une valeur de vitesse courante (V_veh), du seuil de vitesse critique (S_vc) et d'une valeur de décélération (Dec) du véhicule automobile, et/ou
- à partir d’une valeur de régime moteur courante (W_mth), du seuil de régime critique (S_rc), et d'une valeur de décélération (Dec') du régime moteur, et
- une étape d’émission d’un signal d’alerte à destination d'un conducteur lorsque la durée critique (Tc, Tc') devient inférieure à un seuil de temps (S4, S5) paramétrable, de sorte que le conducteur dispose de suffisamment de temps pour débrayer. - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est mis en œuvre si au moins une condition d'activation parmi les conditions suivantes est vérifiée:
- un écart entre une vitesse courante (V_veh) du véhicule et le seuil de vitesse critique (S_vc) est inférieur à un seuil (S1),
- un écart entre le régime moteur courant et le seuil de régime critique (S_rc) est inférieur à un seuil (S2),
- un régulateur de ralenti (Reg_mth ) du moteur thermique (13) est actif,
- une pente de la route (P) est supérieure à un seuil (S3),
- une décélération (Dec) est demandée par un système d'aide à la conduite (12). - Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le seuil de vitesse critique (S_vc) et/ou le seuil de régime critique (S_rc) est calculé au moins à partir d'une pente d'une route sur laquelle roule le véhicule automobile et d'un rapport de vitesse engagé (R) et le cas échéant d'autre paramètres susceptibles d’avoir une influence sur le seuil de vitesse critique (S_vc) et/ou le seuil de régime critique (S_rc).
- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est mis en œuvre dans le cadre d’une phase de freinage pilotée par un système d'aide à la conduite (12).
- Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que dans le cas où le conducteur ne débraye pas suite à l’émission du signal d’alerte (S_al), ledit procédé comporte une étape de coupure d'un freinage réalisée par le système d'aide à la conduite (12).
- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est mis en œuvre en dehors d'une phase de freinage pilotée par un système d'aide à la conduite (12).
- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le signal d'alerte (S_al) est un signal visuel et/ou sonore et/ou haptique.
- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le seuil de temps (S4, S5) paramétrable est compris entre 1.5 et 3 secondes et vaut de préférence 2 secondes.
- Calculateur (10) comportant une mémoire stockant des instructions logicielles pour la mise en œuvre du procédé tel que défini selon l'une quelconque des revendications précédentes.
- Véhicule automobile comportant un calculateur (10) tel que défini selon la revendication précédente.
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