FR2516650A1

FR2516650A1 - Dispositif pour controler la consommation de carburant de vehicules automobiles comportant une boite de vitesses

Info

Publication number: FR2516650A1
Application number: FR8219208A
Authority: FR
Inventors: Paul Strifler
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1981-11-19
Filing date: 1982-11-17
Publication date: 1983-05-20
Also published as: GB2112137B; SE8206584D0; DE3145687C1; GB2112137A; SE8206584L; SE447228B; US4494404A; IT8249471A0; FR2516650B1; IT1148656B

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN DISPOSITIF POUR CONTROLER LA CONSOMMATION DE CARBURANT DE VEHICULES AUTOMOBILES COMPORTANT UNE BOITE DE VITESSES. DANS CE DISPOSITIF COMPORTANT UNE UNITE D'EXPLOITATION ET D'AFFICHAGE 17, 36 TRAITANT DIFFERENTES DONNEES DU MOTEUR ET AFFICHANT UNE RECOMMANDATION DE CHANGEMENT DE VITESSE, L'UNITE D'EXPLOITATION 17 PEUT ETRE COMMANDEE PAR DES SIGNAUX CORRESPONDANT A DES ETATS DE LA BOITE DE VITESSES 14 ET LE SIGNAL DE REPONSE DU CIRCUIT 17 EST UNE MESURE DE LA REDUCTION OU DE L'ACCROISSEMENT DE LA CONSOMMATION LORSQU'ON PASSE DE LA VITESSE ACTUELLE A UN ETAGE DE LA BOITE DE VITESSES 14 CORRESPONDANT AU SIGNAL D'INTERROGATION QUI EST AFFICHE PAR L'UNITE 36. APPLICATION NOTAMMENT AUX VEHICULES UTILITAIRES.

Description

L'invent-on:zoncerne un dispositif cour contrô-

let la consommation de carburant de véhicules automobi-

les comportant une boite de vitesses, notamment de vé-

hzcules utilitaires, qui sont équipés d'une unité d'ex-

-?oitation et d'affichaqe qui à partir du traitement de données caractéristiques spécifiques au véhicule, qui sont mémorisées de façon fixe daçune mémoire électronique

du dispositif d'exploitation, ainsi que de données pou-

vant être introduitsdans l'unité d'exploitation et ca-

ractéristiques de la consommation de carburant et de l'état de fonctionnement du train moteur du véhicule,

produit un signal de sortie corrélé avec la consomma-

tion instantanée du véhicule et peut être commandée

en vue de délivrer un signal d'affichage qui retrans-

met au conducteur une information concernant la consom-

mation de carburant à laquelle il faut s'attendre lors

du choix d'un autre étage de la boite de vitesses.

Des dispositifs de ce type sont nécessaires pour des véhicules utilitaires qui sont entraînés par un moteur de puissance relativement faible par rapport aux voitures de tourisme, mais qui sont équipés de boites de vitesses possédant un nombre nettement plus important d'étages, par exemple 16 vitesses ou rapports, afin de pouvoir parfaitement bien utiliser la puissance installée du moteur En supposant un Étagement usuel de ces rapports, par exemple ce qu'on appele l'étagement géométrique, on peut obtenir, pour plusieurs rapports,

la même puissance d'avancement, et ce avec des consom-

mations différentes de carburant.

Le but d'un dispositif du type indiqué plus haut est de fournir au conducteur une assistance dans sa décision en vue de réaliser un choix de l'étage de la boite de vitesses,qui soit optimal du point de vue

de la réduction de la consommation de carburant au mi-

nimum et pour lequel le moteur fonctionne, dans des

2 _,I 65 C O

conditions données de circulation, dans sa plage de ren-

dement la plus favorable Dans le cadre d'un dispositif

connu du type indiqué plus haut, il est prévu un appa-

reil à aiguille rotative qui fournit un affichage ana-

logique de la consommation instantanée de carburant et

dans lequel les étages de consommation élevée et de fai-

ble consommation sont caractérisés par une coloration

différente de l'échelle d'affichage comme correspon-

dant à une consommation de moins en moins économique ou de plus en plus économique En outre dans le cas du dispositif connu il est prévu un microprocesseur qui, à partir d'un traitement de données caractéristiques du

moteur mémorisées de façon fixe, et de données varia-

bles telles que la position de la pédale d'accélérateur

en tant que paramètre corrélé avec la consommation ins-

tantanée, ainsi que de la vitesse de rotation-du moteur et de la vitesse de déplacement en tant que paramètres caractéristiques de l'état de fonctionnement du moteur

du véhicule,produit des signaux d'affichage qui signa-

lent au conducteur que, dans un état de fonctionnement du moteur ou du véhicule, établi par le conducteur, par exemple par suite d'une observation de l'affichage

de la consommation, il est possible de diminuer la con-

sommation de carburant en passant à la vitesse supérieu-

re ou en rétrogradant Nonobstant une économie tout-à-

fait significative de carburant, que l'on peut obtenir lorsque le conducteur, se repérant sur l'affichage de

la consommation, actionne d'une manière aussi'économi-

que" que possible la pédale d'accélérateur et suit en outre de façon logique les signaux de recommandation concernant le passage des vitesses, délivrés sous la forme de signaux lumineux, il existe cependant, dans le dispositif connu, un inconvénient tenant au fait

que par suite de l'affichage permanent de la consom-

mation instantanée assurément importante pour l'écono-

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mie du mode de conduite, tout en ne déterminant pas à elle seule cette économie, on réalise une surévaluation de la grandeur,qui peut pousser surtout le conducteur conscient de la consommation, à se passer volontairement d'utiliser des puissances élevées du moteur pour accélé-

rer ou à respecter une vitesse de circulation détermi-

née, avec pour conséquence le fait qu'en raison de la

réserve de puissance en général faible des véhicules uti-

litaires, la puissance d'accélératicn diminue et la durée de transport s'accroit Malgrè une économie de carburant, il en résulte alors souvent une utilisation économique

globalement plus mauvaise du véhicule.

A cela s'ajoute le fait que, dans le cas du dispositif connu, l'économie pouvant être obtenue en suivant une recommandation de passage de vitesse, qui

est offerte au conducteur sous la forme d'une proposi-

tion oui/non, ne peut être appréciée qu'après que le conducteur ait effectivement changé de vitesse Etant donné que d'uoepart cette économie ne sera que très faible dans de nombreux cas, mais que par ailleurs, comme conséquence du passage de la vitesse, lorsque

cette opération s'effectue par exemple lors d'un par-

cours en montage, il peut se produiie une modification

importante de la vitesse de circulation rendant ulté-

rieurement à nouveau nécessaire une accélération du véhicule, provoquant une consommation de carburant, pour parvenir dans la plage de consommation supposée la plus favorable, le fait de suivre ainsi une telle recommandation de passage de vitesse provoque même au total, dans un certain nombre de cas qui ne sont pas rares, un accroissement de la consommation de

carburant Ce sont essentiellement les mêmes incon-

vénients qui affectent également le dispositif connu

en outre d'après la demande de brevet allemand pu-

blid sous le No 29 28 318 et servant à fournir une

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A indication concernant un fonctionnement économique ou peu économique d'un véhicule automobile et dans le cas duquel des recommandations de changement de vitess'e sont également offert E Bau conducteur au moyen de signaux lumineux sous la forme d'une proposition oui/non Mais, dans le cas de ce dispositif connu, il n'est prévu aucun affichage quantitatif de la consommation de sorte que,

lorsqu'il suit une recommandation de changement de vi-

tesse, le conducteur ne peut pas contrôler de façon fiable le résultat de ce changement de vitesse ni acquérir au moins de ce fait les valeurs empiriques concernant l'efficacité des mesures recommandées de

changement de vitesse, qu'il peut éventuellement pren-

dre en compte en tant qu'assistance à une décision dans le sens d'une recommandation affichée de changement

de vitesse ou à l'encontre de cette recommandation.

C'est pourquoi l'invention a pour but de créer

un dispositif du type indiqué plus haut qui non seule-

ment affiche pour le conducteur une recommandation de

changement de vitesse,mais lui transmet une informa-

tion quantitative concernant la-consommati-on à laquel-

le il doit s'-attendre lorsqu'il réalise un changement de vitesse Ce problème est résolu conformément à l'in vention grâce au fait que le dispositif d'exploitation

peut être commandé par des signaux d'appel qui dési-

gnent des étages de la boite de vitesses pris en con-

sidération lors du changement de vitesse, et que le

signal de réponse, produit alors par le circuit d'ex-

ploitation, est une mesure de la diminution ou de l'ac-

croissement de la consommation, que l'on obtient lors-

que, pour une puissance restant constante du moteur,

on passe de l'étage momentanément enclenché de la bol-

te de vitesses à l'étage désigné par le signal d'

appel respectif, et qu'il est prévu une unité d'affi-

chage qui affiche avec une unité appropriée à cet ef-

fet le signal de réponse qui est proportionnel à la

différence de consommation.

Conformément à cela, le dispositif selon 1 ' invention retransmet un affichage de la différence de consommation que l'on obtient lorsque le conducteur passe de l'étage momentanément enclenché de la boite de vitesses à l'étage qui a été désigné par un

signal d'appel envoyé à l'unité d'exploitation A par-

tir de cet affichage de la différence de consommation,

qui peut être offert au conducteur sous un format d'af-

fichage numérique ou analogique, ce dernier identifie immédiatement si un changement de vitesse est judicieux

par exemple parce que la réduction de consommation pou-

vant être obtenue est importante, bien qu'il soit pré-

visible que ce changement de vitesse devra être à nou-

veau annulé déjà au bout d'un bref intervalle de temps, soit parce que la situation du trafic l'exige, soit que la voie de déplacement monte, ou bien s'il ne faut

pas effectuer ce changement de vitesse parce que l'éco-

nomie de carburant, à laquelle on peut s'attendre, est

trop faible.

Il est particulièrement avantageux que l'uni-_ té d'exploitation puisse être commandée par les signaux de recommandation,affichés simultanément, de passage à

une vitesse supérieure ou à une vitesse inférieure dé-

livrés par un générateur de recommandatiorsde change-

ment de vitesse Dans le cas d'une telle conformation

du dispositif conforme à l'invention, un signal d'af-

fichage de différence de consommation n'est produit et affiché que lorsqu'effectivement une économie de

carburant peut être également obtenue lors d'un chan-

gement de vitesse dans le sens indiqué par la recom-

mandation. Selon d'autres variantes de réalisation de

l'unité d'exploitation du dispositif de contrôle confor-

me à l'invention, pour réaliser la commande conforme au

but recherché, de l'unité d'exploitation il est possi-

ble d'utiliser des signaux de sortie de recommandations de changement de vitesse d'un générateur de recommada- tions de changement de vitesse connu d'une constitution quelconque.

Selon une forme de réalisation de l'unité d'ex-

ploitation pour des véhicules automobiles qui sont équi-

pés d'un débitmètre à carburant qui produit un signal

électrique de sortie corrélé avec la consommation instan-

tanée de carburant, ainsi qu'un compte-tours qui produit

un signal électrique de sortie proportionnel à la vites-

se de rotation du moteur, l'unité d'exploitation produit,

à partir du traitement -des valeurs mesurées de la consom-

mation instantanée et de la vitesse de rotation du mo-

teur ainsi que de données mémorisées qui contiennent la combinaison, spécifique au moteur, du couple moteur avec

ces valeurs de mesure, le signal de sortie qui est corré-

lé avec la consommation à laquelle il faut s'attendre dans le cas o la recommandation de changement de vitesse est suivie, et produit, à partir de la comparaison de

ce signal avec le signal de-,sortie du débitmètre à car-

burant, un signal d'affichage de réduction de la con-

sommation.

Selon une autre variante de réalisation de l'uni-

té d'exploitation pour un dispositif selon l'invention dans lequel le signal caractéristique de la consommation

instantanée de carburant est obtenu à partir d'un con-

trôle de la position de la tige de réglage d'une pompe d'injection de carburant, l'unité d'exploitation produit,

à partir d'un traitement des valeurs mesurées du déplace-

ment de la tige de réglage et de la vitesse de rotation

du moteur ainsi que de données mémorisées qui contien-

nent la combinaison,spécifique au moteur, de ces valeurs de mesure avec le couple moteur, un premier signal de

sortie qui est proportionnel à la consommation instan-

tanée de carburant, et un second signal de sortie qui

est proportionnel à la consommation de carburant appa-

raissant lorsque la recommandation de changement de

vitesse est suivie, et produit, à partir de la compa-

raison desdits signaux, le signal de sortie de réduc-

tion de la consommation.

Selon une autre forme deréalisation de l'uni-

té d'exploitation, cette dernière elle-même est utili-

sée simultanément comme générateur de recommandations de changement de vitesse, et produit, dans le cadre de

cycles de contrôle successifs, un premier signal pro-

portionnel à la consommation et caractéristique de 1 ' étage enclenché de la boite de vitesses, et un second

signal qui est proportionnel à la consommation de car-

burant que l'on obtient lorsque l'on passe à l'étage

immédiatement supérieur de la boite de vitesses, ain-

si qu'un troisième signal de sortie qui est proportion-

nel à la consommation de carburant que l'on obtient lorsque l'on passe à un étage inférieur de la boite

de vitesses, et il est prévu un dispositif compara-

teur qui, à partir de la comparaison de ces signaux proportionnels à la consommation, produit le signal de recommandation de changement de vitesse en faveur de llétage de la boite de vitesses, auquel correspond la consommation la plus faible, lorsque la réduction de consommation en résultant dépasse une valeur de seuil

prévisible ou prédéterminée.

Selon une variante de réalisation, dans un

dispositif entrant dans le cadre de la présente in-

vention il est prévu une unité d'entrée à l'aide de

laquelle on peut introduire, dans l'étage d'exploi-

tation, des signaux d'interrogation associés aux

étages possibles de la boite de vitesses Le dispo-

sitif selon l'invention peut comporter en supplément ou en remplacement d'un générateur de-recommandations de

changement de vitesse, une telle unité d'entrée qui per-

met au conducteur de déterminer pour des étages quelcon-

ques de la boite de vitesses la différence de consomma- tion rapportée à l'étage momentanément enclenché de la

boite de vitesses.

D'autres caractéristiques-et avantages de la

présente invention ressortiront de la description don-

née ci-après prise en référence aux dessins annexées, sur lesquels:

la figure 1 représente la constitution de pr'in-

cipe d'un dispositif conforme à l'invention pour contrô-

ler la consommation de carburant, selon une représenta-

tion schématique très simplifiée; la figure 2 représente un schéma-bloc simplifié d'une première réalisation d'un étage-d'exploitation, pouvant être inséré dans le cadre du dispositif suivant la figure 1 en vue de produire un signal de différence de consommation; la figure 3 représente un ensemble de courbes caractéristiques, qui montre la dépendance du couple de rotation du moteur vis-à-vis de la vitesse de rotation

de ce dernier pour différentes valeurs de la consomma-

tion de carburant en-fonction du temps, afin d'explici-

ter le fonctionnement de l'étage d'exploitation de la figure 2;

la figure 4 représente un schéma-bloc simpli-

fié d'une seconde réalisation d'un étage d'exploitation

pouvant être inséré dans le cadre du dispositif confor-

me à la figure 1 et servant à produire un signal de différence de consommation; les figures 5 et 6 représentent des ensembles respectifs de courbes caractéristiques, qui représentent respectivement la dépendance du couple de -rotationdu moteur vis-à-vis de la vitesse de rotation de ce dernier pour différentes valeurs de la coursede déplacement de

la tige de réglage de la pompe d'injection d'un véhicu-

le comportant un moteur diesel et la dépendance de la consommation vis-àvis de la course de déplacement de

la tige de réglage pour différentes valeurs de la vi-

tesse de rotation du moteur, afin d'expliciter le fonc-

tionnement de l'étage d'exploitation conforme à la fi-

gure 4; et la figure 7 représente un autre exemple de réalisation d'un dispositif conforme à l'invention, selon une représentation correspondant à celle de la

figure 1.

Le dispositif conforme à l'invention 10, ser-

vant à contrôler la consommation de carburant et re-

présenté dans ses grandes lignes sur la figure 1 et de façon détaillée sur la figure 2 ou 4, estconçu pour un véhicule automobile qui est également équipé d'un

générateur 11 de recommandations de changement de vi-

tesse Le véhicule automobile représenté sur la figu-

re 1 simplement par sa chaîne motrice incluant le mo-

teur 12, l'embrayage 13, la boite de vitesses 14 et lles-

sieumoteur 16,est supposé être, sans aucune limitation de généralité, un véhicule utilitaire lourd dont la

boite de vitesses 14 possède seize rapports avec un éta-

gement géométrique ou approximativement géométrique.

Dans le cas d'un tel étagement fin de la boi-

te de vitesses 14 et d'une telle construction usuelle

du moteur d'entraînement 12, on peut utiliser ou obte-

nir une puissance déterminée de moteur ou une puissan-

ce d'accélération désirée en plusieurs, par exemple trois rapports, bien que la consommation de carburant rapportée à l'unité de temps et/ou à un parcours de comparaison,

puisse varier fortement dans les différents rapports pos-

sibles.

Le rôle du générateur 11 de recommandationsde

changement de vitesse, dont la constitution et le fonc-

tionnement sont tout d'abord supposéscomme étant connus, est de produisdes signaux d'affichage à l'aide desquels le conducteur peut identifier dans quel étage de la boî- te de vitessoe 14 une puissance désirée du moteur ouune

puissance d'accélération désirée peut être mise en rap-

port avec la consommation la plus faible possible de

carburant, le générateur de recommandations de change-

ment de vitesse produisant ces signaux d'affichage à

partir d'un traitement approprié de données caractéris-

tique mémorisées du moteur et de données de-fonctionne-

ment mesurées de ce dernier.

Le rôle du dispositif conforme à l'invention -10 est de fournir en outre un affichage de l'économie

de carburant rendue possible lorsque l'on suit la re-

czmmandation de changement de vitesse, et de retrans-

mettre de ce fait au conducteur, dans le cas o cette économie est importante, une incitation à se conformer

à une recommandation de passage à la vitesse supérieu-

re (H) ou de passage à la vitesse inférieure (R), si-

gnalée par le générateur Il de recommandations de chan-

gement de vitesse Une telle incitation supplémentaire,,

pouvant être déclenchée par l'affichage d'une possibi-

lité d'économie importante, est nécessaire en particu-

lier lorsque le conducteur s'est tout d'abord décidé

dans le cadre de son "approche"prévisionnelle", c'est-

à-dire du tracé du parcours et/ou de la situation du trafic, dont il peut avoir une vue d'ensemble ou qui lui sont connues d'une autre manière,à ne pas réaliser

une opération de changement de vitesse.

L'élément fonctionnel central du dispositif conforme à l'invention est une unité d'exploitation désignéedans son ensemble par la référence 17 et qui, à partir d'un traitement-électronique approprié

de données caractéristiques, mémorisées dans un micro-

ordinateur 18, de la chaîne d'entraînement 12, 13, 14,

16, en particulier du moteur 12 et de la boite de vi-

tesses 14, et de données variables introduites en per-

manence dans le micro-ordinateur 18 et qui contiennent

l'information concernant l'état de fonctionnement du mo-

teur 12,1 ' état d'enclenchement de la boîte de vites-

ses 14 et l'information obtenue au moyen du générateur

il de recommandations de changement de vitesse et con-

cernant l'étage de la boite de vitessesle plus favora-

ble du point de vue consommation, produit un signal

de sortie qui est une mesure de la réduction de consom-

mation qui s'établit lorsque le conducteur suit la recommandation de changement de vitesse H ou R signalée par le générateur 11 de recommandations de changement

de vitesse.

En référence aux figures 1 à 3, aux détails desquelles on se reportera expressément, on va expliciter de

façon détaillée ci-aprâs un premier exemple particu-

* lier de réalisation du dispositif de contrôle 10 con-

forme à l'invention.

Dans le cas de cet exemple de réalisation,

l'ensemble 19 de courbes caractéristiques, représen-

té sur la figure 3 est spécifique pour le moteur 12

du véhicule,est mémorisé de façon fixe dans le micro-

ordinateur 18 sous forme tabulaire ou analytique Cet ensemble 19 de courbes caractéristiques reproduit la relation entre le couple de rotation M du moteur et la

vitesse de rotation N de ce dernier, et sur la repré-

sentation de la figure 3 on a porté en abscisses la vitesse de rotation n/nmax rapportée à la vitesse de rotation maximale du moteur nma < et en ordonnées le

couple de rotation du moteur M/Mmax rapporté au cou-

ple de rotation maximal du moteur M Ma X A chaque point de cet ensemble de courbes caractéristiques 19 situé

-; 16650,

au-dessous de la courbe depleine charge 21, correspond

une puissance déterminée du moteur qui est proportion-

nelle au produit de la valeur de son abscisse par la valeur de son ordonnée Les réseaux de courbes 22 à 30 qui ont, selon une approximation très grossière, approxativement la forme d'hyperboles au-dessous de la

courbe de pleine charge 21, repèrent des états de fonc-

tionnement pour lesquels intervient une même consomma-

tion de carburant rapportée au temps, la courbe de gau-

che 22 la plus extérieure sur la figure 3 représentant

des états de fonctionnement avec une très faible con-

sommation de carburant de par exemple 10 1/h, tandis que l'élément de courbe supérieure droit extérieur 30

représente-des états de fonctionnement avec une consom-

1-5 mation élevée de carburant de par exemple 80 1/h A chaque couple de valeurs du couple et de la vitesse de rotation ou à chaque valeur de la puissance du moteur

12 est également associéepar conséquent, de-façon net-

te, une valeur déterminée de consommation de carburant qui peut être déterminée à partir de l'ensemble de courbes caractéristiques 19, lorsque l'on connaît le

couple et la vitesse de rotation du moteur Par consé-

quent, si l'on connaît la consommation intantanée Q

du moteur et sa vitesse de rotation N on peut égale-

ment déterminer à partir de l'ensemble de courbes ca-

ractéristiques 19, le couple de rotation associé du moteur, en supposant naturellement que le couple de

rotation maximum Mmax et la vitesse de rotation maxi-

male N du moteur 12 sontconnues.

Max L'unité d'exploitation 17 reçoit comme don nées variables, dans un formant approprié pour un traitement numérique dans le micro-ordinateur 18, les grandeurs de mesure suivantes: 1 La consommation instantanée de carburants Q du moteur

12, qui peut être transformée de façon simple en un' si-

16650

gnal de mesure numérique, grâce à une mesure de débit, au moyen d'une petite turbine axiale ou d'un compteur

à roues ovales.

2 La vitesse de rotation N du moteur, qui est détermi-

née de préférence au moyen d'un générateur d'impulsions -

inductif disposé au voisinage de la couronne dentée du

volant du moteur.

3 La démultiplication effective i de la boite de vi-

tesses 14 qui peut être déterminée soit au moyen d'une

mesure correspondante de la vitesse de rotation de sor-

tie de la boite de vitesse et au moyen d'une comparai-

son de cette vitesse de rotation à la vitesse de rota-

tion N du moteur, soit par une exploration électrique de la position du levier de changement de vitesse, et

peut être convertieen un signal numérique caractéristi-

que.

4 Le signal de sortie i H/R du générateur 1 i de recom-

mandations de changement de vitesses,qui reproduit

également sous un format numériqueapproprié la démulti-

Dlication de la boîte de vitesses,qui est optimale

pour une consommation aussi faible que possible de car-

burant et qui devraitêtre sélectionnée par un passage à la vitesse supérieure (H) ou un passage à la vitesse

inférieure (R).

Ces données ou entrées sont traitées dans le

micro-ordinateur 18 ainsi que les données caractéris-

tiques,mémorisées dans ce dernier, du moteur 12 confor-

mément à la figure 2 comme suit:

Dans un premier étage de traitement 31, le cou-

ple M du moteur est déterminé à partir des valeurs mesu-

rées de la consommation instantanée Q et de la vitesse

de rotation N du moteur 12, sur labase des données mémo-

risées des courbes caractéristiques Moyennant la con-

dition marginale que la puissance du moteur reste la même aussi bien après qu'avant que la recommandation de changement de vitesse transmise par le générateur 11

de recommandations de changement de vitesse ait été sui-

vie, dans un second étage de traitement 31 se trouvent déterminés le couple MH/R et la vitesse de rotation n H/R du moteur, qui sont obtenus lorsque le conducteur suit la recommandation indiquée de changement de vitesse Ces deux grandeurs sont déterminées dans le second étage de traitement conformément aux relations:

/R / M ( 1)

et n H/R N ( 2) La consommation de carburant QH/P' qui est

associée au couple de valeurs M/R n H/R, est déter-

minée à partir de ces deux grandeurs dans un troisiè-

me étage de traitement 33, moyennant l'utilisation réitérée des données mémorisées pour l'ensemble 19 de

courbes caractéristiques Enfin dans un quatrième éta-

ge de traitement 34 se trouve produit, par soustrac-

tion de cette valeur calculée de consommation QH/R de la valeur mesurée Q, le signal de sortie combiné avec

la différence de consommation AQ et qui correspond di-

rectement à l'économie pouvant être réalisée de carbu

rant par unité de temps et est indiqué au conduc-

teur au moyen d'une unité d'affichage 36 sous forme nu-

mérique ou analogique par exemple avec l'unité de mesu-

re 1/h Dans le cadre de cette unité d'affichage 36, on peut en outre prévoir un étage diviseur 37 qui, à partir de la formation du quotient du signal de sortie AQ du quatrième étage de traitement 34 et du signal de sortie de l'appareil de mesure de consommation, produit un signal de sortie proportionnel au rapport AQ/Q qui peut être affiché en unités d'une économie de carburant en pourcentage Enfin on peut également obtenir, par une division du signal de consommation de différence AQ rapporté au temps, de l'étage de traitement 34 par un signal proportionnel à la vitesse de déplacement et qui peut être obtenu par une division de là-vitesse de rotation N du moteur par le rapport de démultiplication i de la boite de vitesse 14, un signal de différence de consommation rapporté au trajet parcouru et qui est affiché, dans le cadre de l'unité d'affichage 36, de

préférence avec l'unité de mesure 1/100 km. L'exemple de réalisation d'un dispositif de

contrôle 10 conforme à l'invention, qui va être expli-

cité ci-après à nouveau en référence à la figure 1,

mais du point de vue de son fonctionnement en référen-

ce aux figures 4 à 6, aux détails desquelles on se re-

portera à nouveau expressément, est conçu spécialement

pour une utilisation dans un véhicule automobilecompor-

tant un moteur diesel qui se différencie essentiellement de l'exemple de réalisation explicité précédemment par le fait que l'entrée, caractéristique du point de vue

de la consommation, pour le micro-ordinateur 18 est ob-

tenue à partir d'une mesure de la course RW du déplace-

ment de la tige de réglage de la pompe d'injection.

Les autres entrées n, i et i H/R sont les mêmes que dans

le cas de l'exemple de réalisation explicité en réfé-

rence aux figures 1 et 2.

Selon une différence supplémentaire vis-à-vis de cet exemple de réalisation, les ensembles de courbes caractéristiques 38 et 39 représentés sur les figures et 6 sont maintenant mémorisés de façon fixe dans le micro-ordinateur 18 sous forme analytique ou sous

forme tabulaire, l'ensemble 38 de courbes caractéris-

tiques reproduisant à nouveau, dans une représentation normalisée conformément à la représentation de la forme

16 -

19 de courbes caractéristiques de la figure figure 3, la relation entre le couple de relation M du moteur et la vitesse de rotation N de ce dernier Les courbes 41 à 47 de l'ensemble 38 de courbes caractéristiques représentent ici des états de fonctionnement avec une course identique

de déplacement de la tige de réglage, la courbe inférieu-

re 41 sur la figure 5 correspondant, dans un cas typique, à une course de déplacement de la tige de réglage de par exemple 5 mm, tandis que la courbe de pleine charge 48 correspond à une course de déplacement de la tige de réglage de 11,5 mm Les courbes 42 à 47 qui s'étendent entre cette courbe et la courbe inférieure 41 et qui sont relatives à une même courbes RW de déplacement de

la tige de réglage correspondent à un échelonnement de.

cette course de respectivement 1 mm.

L'ensemble 39 de courbescaractéristiques selon la figure 6 reproduit la dépendance de la consommation de carburant N vis-à-vis de la course RW de déplacement de la tige de réglage et l'on a porté en abscisses la courbe RW/R Mmax de la courbe de réglage normalisée en

étant rapportée à la course maximum R Wmax de déplace-

ment de la tige de réglage et en ordonnées la consom-

mation de carburant Q/Q Max normalisée en étant rappor-

tée à la consommation maximum Q Max Avec les courbes-de consommation 51 à 59 qui ont un tracé approximativement

rectiligoe qui se termine au niveau de la courbe de plei-

ne charge 49, on a repéré les dépendances apparaissant respectivement pour une vitesse de rotation constante du moteur et dans le cas typique considéré,-la courbe inférieure de consommation 51 correspondant à une vitesse de rotation du moteur 600 /mn, tandis que la courbe supérieure de consommation 52 correspond à une vitesse

de -rotation du moteur de 2200/mn.

Le traitement des données mémorisées de façon fixe dans le microordinateur 18 et représentées par

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les ensembles de courbes caractéristiques 18 et 19, et des entrées variables se déroule ici comme cela est

représenté en référence à la figure 4.

Dans le premier étage de traitement 61, le couple du moteur est déterminé à partir des valeurs mesurées de la course RW de déplacement de la tige de

réglage et de la vitesse de rotation N du moteur comp-

te-tenu des données mémorisées pour l'ensemble de cour-

bes caractéristiques 38 Dans un second étage de traite-

ment 62 se trouvent déterminés dans les mêmes conditions que celles explicitées en référence à la figure 2 et avec

les mêmes opérations, le couple MR/R et la vitesse de ro-

tation du moteur n H/R, qui sont obtenus lorsque le con-

ducteur suit une recommandation de changement de vites-

se signalée par le générateur il de recommandations de

changement de vitesse Dans un troisième étage de trai-

tement 63 se trouve déterminée, moyennant l'utilisation

réitérée des données mémorisées pour l'ensemble des cour-

bes caractéristiques 38, la course RWH/R de déplacement

de la tige de réglage qui est associée au couple de va-

leurs MH/R, n H/R Dans un quatrième étage de traitement

64 se trouvent déterminées, en référence aux données mé-

morisées de façon spécifique au moteur pour l'ensemble

de courbes caractéristiques 39, les valeurs de consomma-

tion Q et QH/R combinées aux couples de valeurs RW, N et H/R' n H/R, qui représentent la consommation Q avant l'envoi de la recommandation de changement de vitesse

ou QH/R une fois que le conducteur a suivi la recomman-

dation de changement de vitesse A partir de cette va-

leur de consommation obtenue d'une part à partir d'une

mesure et d'autre part à partir du traitement par cal-

cul dans le micro-ordinateur 18, on obtient finalement dans le dernier étage de traitement 65 le signal de

différence de consommation AQ utilisé pour l'affichage.

La figure 7, aux détails de laquelle on se repor-

tera expressément, représente la constitution de princi-

pe d'une autre forme de réalisation d'un dispositif con-

forme à l'invention 70, qui se différencie de celle de.

la figure 1 essentiellement par le fait que son unité d'exploitation 71 produit non seulement les signaux d'af-

fichage de différence de consommation conçus en tant -

qu'auxiliaires de décision pour le conducteur, mais éga-

lement les signaux de recommandation de changement de vitesse qui indiquent au conducteur l'étage optimal

de la boite de vitesses,c'est-à-dire que l'unité d'ex-

ploitation 71 assume ici également en liaison avec c d'autres unités de circuit la fonction du générateur de recommandations de changement de vitesse désigné

par 11 sur la figure 1 Les organes fonctionnels du -

dispositif 70 de la figure 7, qui ont une fonction -identique ou analogue à cella des dispositifs 10 de

la figure 1, sont par ailleurs désignéspar les mêmes -

chiffres de référence -

Le micro-ordinateur 18 de l'unité d'exploita tion 71 reçoit, au niveau de sa première entree 72, un signal d'entrée caractéristique de la consommation instantanée de carburant, par exemple le signal de sortie d'un débitmètre à carburant ou le signal de

sortie d'un générateur contrôlant la course de déplace-

ment de la tige de réglage, et, au niveau de sa secon-

de entrée 74, un signal d'entrée caractéristique de la

vitesse de rotation N du moteur 12 A la troisième en-

trée 74 du micro-ordinateur 18 est envoyé un signal d'entrée qui caractérise l'étage enclenché de la boi

te de vitesses 14, qui correspond au rapport de démul-

tiplifcation i A une quatrième entrée 76 et à une -

cinquième entree 77 du micro-ordinateur 18 sont en-

voyés les signaux de sortie d'un générateur de signaux d'interrogation désigné dans son ensemble par la réfé rence 78 e-t qui-est prévu à la place du générateur de As t 6650 recommandations de changement de vitesse et qui sert à

désigner des étages de la boite de vitesses pour les-

quels l'unité d'exploitation 71 doit produire un signal de sortie de différence de consommation rapporté à 1 ' étage enclenché de la boite de vitesses.

Dans l'exemple particulier représenté de réa-

lisation, le générateur 78 de signaux d'interrogation

englobe un premier sous-ensemble 79, qui produit de fa-

çon cadencée et selon une séquence cyclique des signaux

d'interrogation qui désignent aussi bien des étages supé-

rieurs ou des étages inférieurs de la boite de vitesse en tant qu'étages enclenchés, et un second sous-ensemble 81 avec lequel le conducteur pe Utdéclencher, par exemple par actionnement de touches manuelles 82 et 83, un signal d'interrogation qui désigne un étage quelconque inférieur ou supérieur de la boite de vitesses comme étant l'étage enclenché Ces deux sous-ensembles 79 et 81 peuvent, comme cela est représenté, être constituésde manière qu'à une première sortie respectives 84 et 86 qui est reliée à la quatrième entrée 76 du micro-ordinateur 18, sont délivrés respectivement les signaux d'interrogation qui désignent un étage plus élevé que l'état enclenché de la boîte de vitesses 14, et qu'à la seconde entrée 87

ou 88 qui est reliée à la cinquième entrée 77 du micro-

ordinateur 18, sont délivrés des signaux d'interrogation qui désignent un étaqe inférieur à l'étage enclenché de

la botte de vitesses.

Le traitement de ces entrées s'effectue dans le micro-ordinateur 18 comme cela a été explicité de façon détaillée en référence à la figure 2 ou à la figure 4,

le micro-ordinateur 18 délivrant, sur une première sor-

tie 89, un signal de sortie qui reproduit la valeur de la consommation instantanée de carburant n combinée à l'étage enclenché de la boite de vitesseset délivre, au niveau d'une seconde sortie 91 ou d'une seconde sortie 91 ou d'une seconde sortie 92, respectivement un signal de sortie qui reproduit la consommation de carburant Qi H

ou Qi R' à laquelle il faut s'attendre lorsque le conduc-

teur sélectionne l'étage de la boite de vitesses désigné par le signal d'interrogation du premier sous-ensemble

119 ou du second sous-ensemble 81.

En tant qu'étage de sortie de l'unité d'exploi-

tation 71 il est prévu un dispositif comparateur désigné globalement par la référence 93 et qui produit, à partir de la comparaison de ces signaux de sortie proportionnels à la consommation Qi' Qi H et Qi R d'un microordinateur 18, un signal de recommandation de changement de vitesse en faveur de l'étage de la boîte de vitesses présentant la

plus faible consommation, lorsque la réduction de con-

sommation, associée à une sélection de l'étage de la bol-

te de vitesse, dépasse une valeur de seuil prédéterminée

ou prévisible.

Ce dispositif comparateur 93 comporte un premier étage comparateur 94, qui reçoit comme premier signal d'

entree le signal de consommation instantanée Qi du micro-

ordinateur 18 ou éventuellement d'un débitmètre et comme

second signal d'entrée le signal de sortie Qi H du micro-

ordinateur 18, ainsi qu'un second étage comparateur 96 qui reçoit en tant que premier signal d'entrée également le signal de consommation instantanée Qi et comme second

signal d'entrée le signal de sortie Qi R du micro-ordina-

teur 18, qui est une mesure de la consommation de carbu-

rant obtenue lors du passage à une vitesse inférieure.

Les deux étages comparateurs 94 et 96 délivrent respec-

tivement un signal de sortie proportionnel à la diffé-

rence A Qi H=Qi-Qi H et A Qi R=qi-Qi R et qui, selon celle des

valeurs de consommation qui est la plus élevée,est prcnzrticn-

nel à la réduction de consommation ou à l'augmentation de consommation pouvant être obtenue au moyen d'un changement de vitesse Lorsque le signal de sortie de différence de consommation de l'un ou de l'autre étage

comparateur 94 ou 96 signale une réduction de consomma-

tion, dont la valeur dépasse la valeur de seuil indiquée, cette réduction de consommation est affichée sur un panneau d'affichage 97 ou 98 de l'unité d'affichage 36, et ce

avec une unité appropriée; simultanément la recommanda-

tion correspondante de passage à la vitesse supérieure ou à la vitesse inférieure est signalée au conducteur

sur un panneau associé d'affichage 99 ou 101 Pour l'af-

fichage d'une consommation instantanée Qi, on peut pré-

voir en supplément un troisième panneau d'affichage 102.

Grâce à l'utilisation, prévue dans le cadre

du dispositif 70, de l'étage d'exploitation 71 de ce der-

nier en vue de produire les signaux de recommandation

de changement de vitesse, on obtient au total une cons-

truction avantageusement simple.

Un avantage commun d'utilisation des disposi-

ti Esl O et 70 conformes à l'invention et explicités pré-

cédemment réside dans le fait que l'on obtient une fixa-

tion de l'attention du conducteur sur un signal d'affi-

chage étendu uniquement lorsqu'on veut obtenir,moyennant un changement de vitesse, une réduction de consommation importante-, ou bienlorsque le conducteur déclenche un signal d'interrogation, et que la réduction pouvant être obtenue de la consommation peut être affichée de façon

très précise sous la forme d'une différence de consomma-

tion.

Claims

REVENDICATIONS

1 Dispositif pour-contrôler la consommation de carburant de véhicules automobiles comportant une

boite de vitesses ( 14) notamment de véhicules utili-

taires, qui sont équipés d'une unité d'exploitation

et d'affichage ( 17,36; 71,36) qui, à partir du traite-

ment de données spécifiques au véhicule, qui sont mé-

morisées de façon fixe dans une mémoire électronique

du dispositif d'exploitation, ainsi que de données-

pouvant être introduites dans l'unité d'exploitation ( 17; 71) et caractéristiques de la consommation de

carburant et de l'état de fonctionnement du train mo-

teur du véhicule, produit un signal de sortie corré-

lé avec la consommation instantanée du véhicule,et peut être commandée en vue de délivrer un signal d' affichage qui transmet au conducteur une information relative à la consommation de carburant à laquelle il faut s'attendre lors de la sélection d'un autre étage de la boite de vitesses ( 14), caractérisé en ce que l'unité d'exploitation ( 17; 71) peut être commandée par des signaux d'interrogation qui désignent des étag Es de la boite de vitesse pris en considération

lors du changement de vitesse et que le signal de ré-

ponse produit alors par le circuit d'exploitation ( 17; 7 i) est une mesure de la diminution ou de l'augmentation de la consommation, que l'on obtient lorsque, pour une puissance restant constante du moteur, on passe de i' étage momentanément enclenché de la boite de vitesses

à l'étage désigné Dar le signal d'interrogation -

respectif, et qu'il est prévu une unité d'affichage ( 36)

qui affiche avec une unité appropriée à cet effet le si-

gnal de iéponse qui est proportionnel à la différence

de consommation.

3 Dispositif selon la revendication 1, pour

des véhicules qui sont équipés d'un générateur de re-

commandations de changement de vitesse, qui produit un

signal de recommandation de changement de vitesse carac-

térisant l'étage de la boite de vitesses présentant une consommation optimale de carburant, caractérisé en ce que l'unité d'exploitation ( 17, 18) peut être commandée par le signal de recommandation de changement de vitesse du

générateur ( 11).

3 Dispositif selon la revendication 1, pour-

des véhicules automobiles qui sont équipés d'un débit-

mètre à carburant qui produit un signal électrique de

sortie corrélé avec la consommation instantanée de car-

burant ainsi qu'un compte-tours qui produit un signal

électrique de sortie proportionnel à la vitesse de ro-

tation du moteur, caractérisé en ce que l'unité d'ex-

ploitation ( 17) produit, à partir du traitement des va-

leurs mesurés de la consommation instantanée (Qi) et de

la vitesse de rotation (n) du moteur,ainsi que de don-

nées mémorisées ( 19) qui contiennent la combinaison, spécifique au moteur, du couple (M) du moteur avec ces valeurs de mesure, le signal de sortie qui est

corrélé avec la consommation à laquelle il faut s'at-

tendre lorsque l'on suit la recommandation de change-

ment de vitesse, et produit, à partir de la comparaison de ce signal avec le signal de sortie du débitmètre à

carburant, un signal d'affichage de réduction de consom-

mation. 4 Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le signal caractéristique de la consommation instantanée de carburant est obtenu à partir d'un contrôle de la position de la tige de réglage d'une pompe d'injection de carburant, caractérisé en ce que l'unité d'exploitation ( 17; 71) produit, à partir d'un

traitement des valeurs mesure de la course (RW) de dé-

placement de la tige de réglage et de la vitesse de ro-

tation (n) du moteur ainsi que de données mémorisées,

16650

qui contiennent la combinaison, spécifique au moteur,

de ces valeurs de mesure avec le couple moteur, un pre-

mier signal de sortie qui est proportionnel à la consom-

mation instantanée de carburant, et un second signal de sortie qui est proportionnel à la consommation de car- burant apparaissant lorsque l'on suit la recommandation

de changement de vitesse,et produit,à partir de la com-

paraison desdits signaux, le signal de sortie de réduc-

tion de la consommation.

5 Dispositif selon l'une quelconque des reven-

dications 1 à 4, caractérisé en ce que l'unité d'exploi-

tation ( 71) produit, dans le cadre de cycles successifs

de contrôle, un premier signal proportionnel à la consom-

mation et caracté?istique de l'étage enclenché (i) de la boite de vitesses( 14), et un second signal qui est proportionnel à la consommation de carburant que l'on obtient lorsqu'un étage immédiatement supérieur (i H)de

la boite de vitesses est enclenché, ainsi qu'un troisiè-

me signal'de sortie qui est proportionnel à la consomma-

tion de carburant que l'on obtient lorsqu'un étage infé-

rieur (i R) de la boite de vitesse est enclenché, et qu'

il est prévu un dispositif comparateur ( 93) qui, à par-

tir de la comparaison de ces signaux proportionnels à la consommation, produit le signal de recommandation de changement de vitesse en faveur de l'étage de la boite de vitesses, auquel correspond la consommation la plus faible, lorsque la réduction de consommation en résultant

dépasse une valeur de seuil prévisible ou prédéterminée.

6 Dispositif selon l'une quelconque des reven-

dications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il est prévu une unité d'entrée ( 78) à l'aide de laquelle dés signaux d' interrogation associés aux étages possibles de la boîte

de vitesse peuvent être introduits dans l'étage d'ex-

ploitation( 71).

7 Dispositif selon l'une quelconque des re-

qui contiennent la combinaison, spécifique au moteur,

de ces valeurs de mesure avec le couple moteur, un pre-

mier signal de sortie qui est proportionnel la consom-

de changement de vitesse,et produit, à partir de la com-

paraison desdits signaux, le signal de sortie de réduc-

tion de la consommation.

5 Dispositif selon l'une quelconque des reven-

dications 1 a 4, caractérisé en ce que l'unité d'exploi-

tation ( 71) produit, dans le cadre de cycles successifs

de contrôle, un premier signal proportionnel à la consom-

mation et caractéfistique de l'étage enclenché (i) de la boite de vitesses( 14), et un second signal qui est proportionnel à la consommation de carburant que l'on obtient lorsqu'un étage immédiatement supérieur (i H)de

la boite de vitesses est enclenché, ainsi qu'un troisiè-

me signal de sortie qui est proportionnel à la consomma-

tion de carburant que l'on obtient lorsqu'un étage infé-

rieur (i R) de la boîte de vitesse est enclenché, et qu'

il est prévu un dispositif comparateur ( 93) qui, à par-

dépasse une valeur de seuil prévisible ou prédéterminée.

6 Dispositif selon l'une quelconque des reven-

dications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il est prévu une unité d'entrée ( 78) à l'aide de laquelle des signaux d' interrogation associés aux étages possibles de la boite

de vitesse peuvent être introduits dans l'étage d'ex-

ploitation( 71).

7 Dispositif selon l'une quelconque des re-