FR2857629A1 - Method of adjusting return force applied to automobile accelerator pedal - Google Patents
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Abstract
Description
Domaine de l'inventionField of the invention
La présente invention concerne un procédé et un dispositif de réglage de la force de rappel appliquée à la pédale d'accélérateur d'une installation à pédale d'accélérateur d'un véhicule automobile. The present invention relates to a method and a device for adjusting the return force applied to the accelerator pedal of an accelerator pedal installation of a motor vehicle.
Etat de la technique On connaît un tel procédé et un tel dispositif selon le document DE 102 51 035.0 non publié antérieurement. Ce document présente une installation d'actionnement qui règle la force de rappel appliquée à la pédale d'accélérateur selon les conditions de fonctionne10 ment du véhicule. STATE OF THE ART A method and a device of this type are known from document DE 102 51 035.0 which has not been published previously. This document presents an actuating installation which adjusts the restoring force applied to the accelerator pedal according to the operating conditions of the vehicle.
Exposé et avantages de l'invention La présente invention concerne un procédé du type défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'on effectue le réglage en fonction de la consommation instantanée de carburant véhicule, la consommation ins15 tantanée de carburant étant déterminée à partir du produit de la résistance d'avancement ou de la force d'entraînement, avec la vitesse instantanée du véhicule. DESCRIPTION AND ADVANTAGES OF THE INVENTION The present invention relates to a process of the type defined above, characterized in that the adjustment is carried out as a function of the instantaneous fuel consumption of the vehicle, the fuel consumption being determined on the basis of the fuel consumption. produces advancement resistance or driving force, with the instantaneous speed of the vehicle.
L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre d'un procédé tel que défini ci-dessus, ce dispositif étant caracté20 risé en ce qu'il est réalisé pour régler la force de rappel en fonction de la consommation instantanée de carburant par le véhicule, et une unité de calcul détermine la consommation instantanée de carburant à partir du produit de la résistance d'avancement ou de la force d'entraînement, avec la vitesse instantanée du véhicule. The invention also relates to a device for implementing a method as defined above, this device being characterized in that it is designed to adjust the restoring force as a function of the instantaneous fuel consumption by the vehicle, and a computing unit determines the instantaneous fuel consumption from the product of the forward resistance or the driving force, with the instantaneous speed of the vehicle.
Le procédé selon l'invention de réglage de la force de rappel agissant sur la pédale d'accélérateur en fonction de la consommation instantanée de carburant par le véhicule donne au conducteur un signal de retour perceptible par le pied concernant la consommation instantanée de carburant car une modification de la force de rappel au niveau de la pé30 dale d'accélérateur demande une adaptation correspondante de la force d'actionnement. Le signal de retour est appliqué au pied du conducteur et ainsi à l'organe qui définit la dimension des conditions de fonctionnement du véhicule. En conséquence, on a une relation directe et perceptible entre d'une part une certaine demande de vitesse ou d'accélération produisant 35 une certaine consommation de carburant et la réaction comme force de rappel modifiée au niveau de la pédale d'accélérateur; cela permet de prévoir des temps de réaction particulièrement courts du conducteur en fonction d'une modification prévisible de la consommation de carburant. The method according to the invention for adjusting the restoring force acting on the accelerator pedal as a function of the instantaneous consumption of fuel by the vehicle gives the driver a foot-perceptible return signal concerning the instant fuel consumption because a modification of the return force at the accelerator stage requires a corresponding adaptation of the actuating force. The feedback signal is applied to the driver's foot and thus to the body which defines the size of the operating conditions of the vehicle. As a result, there is a direct and noticeable relationship between on the one hand a certain demand for speed or acceleration producing a certain fuel consumption and the reaction as a modified restoring force on the accelerator pedal; this makes it possible to provide the driver with particularly short reaction times as a function of a foreseeable change in fuel consumption.
De manière préférentielle, la force de rappel appliquée à la pédale d'accélérateur augmente avec l'augmentation de la consommation de carburant. La force d'actionnement augmentée ainsi produite appliquée à la pédale d'accélérateur est perçue par le conducteur comme un signal 5 lui indiquant qu'il faut étrangler la vitesse et ainsi la consommation de carburant et de plus cette information constitue un obstacle pour continuer d'augmenter la vitesse. Preferably, the restoring force applied to the accelerator pedal increases with the increase in fuel consumption. The increased actuation force thus produced applied to the accelerator pedal is perceived by the driver as a signal to him that it is necessary to throttle the speed and thus the fuel consumption and moreover this information constitutes an obstacle to continue 'increase the speed.
La consommation instantanée de carburant K est le produit de la résistance d'avancement Fw ou de la force d'entraînement FAN et de 10 la vitesse instantanée Vvéhicule du véhicule: K = Fw * Vvéhicule ou K = FAN * Vvéhicule Les grandeurs représentées par la force de résistance d'avancement Fw et celles représentées par la force d'entraînement FAN 20 peuvent être utilisées alternativement comme base de calcul car pendant le fonctionnement d'un véhicule on a la relation suivante d'équilibre entre les grandeurs: FAN (force d'entraînement ou force motrice) = Fw (résistance d'avancement) 25 Vis-à-vis du procédé connu selon l'état de la technique pour lequel on détermine la consommation de carburant à partir de la quantité de carburant injectée, on a ici l'avantage d'une mesure sans temporisation significative. En conséquence, le procédé selon l'invention permet d'avoir 30 une réaction rapide et pratiquement sans temps mort à une demande de vitesse ou d'accélération sous la forme d'une force de rappel modifiée appliquée à la pédale d'accélérateur, ce qui se répercute avantageusement sur le comportement de roulage et ainsi sur la consommation de carburant. The instantaneous fuel consumption K is the product of the forward resistance Fw or the driving force FAN and the instantaneous speed V vehicle vehicle: K = Fw * Vvehicle or K = FAN * Vvehicle The quantities represented by the Advancing resistance force Fw and those represented by the driving force FAN 20 can alternatively be used as the basis of calculation because during the operation of a vehicle the following equilibrium relationship between the magnitudes: FAN (force of drive or driving force) = Fw (forward resistance) With respect to the known method according to the state of the art for which the fuel consumption is determined from the quantity of fuel injected, we have here the advantage of a measurement without significant delay. As a result, the method according to the invention makes it possible to have a fast response and practically without dead time to a request for speed or acceleration in the form of a modified restoring force applied to the accelerator pedal. which has an advantageous effect on the driving behavior and thus on the fuel consumption.
La détermination de la consommation de carburant pour générer une grandeur de réglage destinée à l'installation d'actionnement réglant ou déplaçant la force de rappel de la pédale d'accélérateur se fait dans une unité de calcul intégrée par exemple à l'appareil de commande du moteur à combustion interne entraînant le véhicule. The determination of the fuel consumption to generate a control variable for the actuating installation adjusting or displacing the accelerator pedal restoring force is done in a calculation unit integrated for example with the control unit. of the internal combustion engine driving the vehicle.
Les moyens exposés dans les revendications dépendantes correspondent à des développements et des perfectionnements avantageux de l'invention objet de la revendication 1. The means set forth in the dependent claims correspond to advantageous developments and improvements of the invention which is the subject of claim 1.
D'une manière particulièrement avantageuse, on détermine la résistance d'avancement Fw à partir de la somme des résistances d'avancement comprenant la résistance de l'air FL, la résistance de roulage FRO et la résistance en pente FST. In a particularly advantageous manner, the forward resistance Fw is determined from the sum of the forward resistances comprising the air resistance FL, the rolling resistance FRO and the slope resistance FST.
Puis, on détermine selon l'équation suivante, la consommation instantanée K en carburant: K = Fw * Vvéhicule Cette relation se transforme comme suit: K = (FRO + FL + FST) * Vvéhicule avec dans cette formule FRO = résistance au roulage du véhicule, FL = résistance de l'air du véhicule, FsT = résistance en pente du véhicule, Vvéhicule = vitesse instantanée du véhicule. Then, according to the following equation, the instantaneous consumption K in fuel is determined: K = Fw * Vvehicle This relation is transformed as follows: K = (FRO + FL + FST) * Vvehicle with in this formula FRO = rolling resistance of the vehicle vehicle, FL = vehicle air resistance, FsT = vehicle slope resistance, Vvehicle = instantaneous vehicle speed.
La vitesse instantanée du véhicule Vvéhicule représente une grandeur qui peut être demandée en permanence à l'appareil de commande du moteur. La résistance de l'air FL peut se déterminer à partir de l'équation suivante FL = C * Vvéhicule2 relation dans laquelle: 3s C produit du coefficient de résistance à l'air, de la surface frontale du véhicule (couple) et de la moitié de la densité de l'air. The instantaneous speed of the vehicle V represents a magnitude that can be permanently requested from the engine control unit. The air resistance FL can be determined from the following equation FL = C * Vvehicle2 relation in which: 3s C produces the coefficient of resistance to air, the frontal surface of the vehicle (torque) and the half the density of the air.
Selon une autre caractéristique avantageuse, on détermine la somme de la résistance de roulage du véhicule et de la résistance du véhicule en pente à partir de la relation d'équilibre entre la force d'entraînement et au moins l'une des résistances d'avancement (équation de la résistance d'avancement): 5 FRO + FST = a * mvéhicule - FAN - FL avec dans cette relation: a = accélération instantanée du véhicule, mvehicule = masse du véhicule, FAN = force d'entraînement du véhicule, FRO = résistance de roulage du véhicule, FL = résistance de l'air, FST = résistance du véhicule en pente. According to another advantageous characteristic, the sum of the rolling resistance of the vehicle and the resistance of the sloping vehicle is determined from the equilibrium relation between the driving force and at least one of the advancing resistances. (forward resistance equation): 5 FRO + FST = a * mvehicle - FAN - FL with in this relation: a = instantaneous acceleration of the vehicle, vehicle = vehicle mass, FAN = vehicle driving force, FRO = rolling resistance of the vehicle, FL = air resistance, FST = resistance of the vehicle on a slope.
Suivant une autre caractéristique avantageuse, on détermine l'accélération instantanée du véhicule à l'aide d'un capteur d'accélération par mesure directe ou par différentiation de la vitesse du véhicule. According to another advantageous characteristic, the instantaneous acceleration of the vehicle is determined using an acceleration sensor by direct measurement or by differentiating the speed of the vehicle.
Suivant d'autres caractéristiques: 20 - on détermine la vitesse instantanée (Vvéhicule) du véhicule et la force d'entraînement instantanée (FAN) directement ou indirectement à partir de grandeurs traitées par l'appareil de commande du moteur, - on augmente la force de rappel appliquée à la pédale d'accélérateur en fonction de l'augmentation de la consommation de carburant. 25 Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation représenté dans les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique d'un module de pédale 30 d'accélérateur à force de rappel réglable, - la figure 2 montre un ordinogramme décrivant les étapes du procédé de réglage de la force de rappel appliquée à la pédale d'accélérateur d'une installation de pédale d'accélérateur d'un véhicule automobile, force de rappel dépendant de la consommation instantanée de carburant 35 correspondant à un mode de réalisation préférentiel. According to other features: the instantaneous speed (V vehicle) of the vehicle and the instantaneous driving force (FAN) are determined directly or indirectly from quantities processed by the engine control unit; the force is increased; of booster applied to the accelerator pedal as a function of increased fuel consumption. The present invention will be described in more detail below with reference to an exemplary embodiment shown in the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a schematic view of an accelerator pedal module; with adjustable return force, - Figure 2 shows a flowchart describing the steps of the method of adjusting the restoring force applied to the accelerator pedal of an accelerator pedal installation of a motor vehicle, recall force depending on the instantaneous fuel consumption 35 corresponding to a preferred embodiment.
Description d'un mode de réalisation Description of an embodiment
Le module de pédale d'accélérateur 1, actif, représenté à la figure 1 d'un véhicule automobile comporte une pédale d'accélérateur 2 actionnée par un conducteur. Cette pédale est sollicitée par une force de consigne de rappel Fpedcons agissant contre la force d'actionnement. Le module de pédale d'accélérateur 1 comporte une installation d'actionnement non représentée pour des raisons d'échelle de dessin. Cette installation 5 permet de régler la force de rappel de consigne Fpedcons appliquée à la pédale d'accélérateur 2. The accelerator pedal module 1, active, shown in Figure 1 of a motor vehicle comprises an accelerator pedal 2 actuated by a driver. This pedal is solicited by a return force reference Fpedcons acting against the actuating force. The accelerator pedal module 1 comprises an actuation installation (not shown) for reasons of scale of design. This installation 5 makes it possible to adjust the setpoint restoring force Fpedcons applied to the accelerator pedal 2.
La force de rappel de consigne Fpedcons est prédéfinie de manière préférentielle par un signal électrique fourni par l'appareil de commande du moteur à combustion interne d'un véhicule automobile. En 10 outre, on saisit électroniquement la position angulaire Wped de la pédale d'accélérateur 2. Il est en outre prévu une installation de régulation intégrée de préférence dans l'appareil de commande du moteur. Cette installation de régulation assure la régulation de la force réelle de rappel Fpedréel agissant sur la pédale d'accélérateur 2 en fonction de la force de rappel de 15 consigne Fpedcons. The setpoint return force Fpedcons is predefined preferably by an electrical signal supplied by the control unit of the internal combustion engine of a motor vehicle. In addition, the angular position Wped of the accelerator pedal 2 is electronically captured. In addition, an integrated control system is preferably provided in the engine control unit. This regulation system regulates the real return force Fpedréel acting on the accelerator pedal 2 as a function of the return force of the setpoint Fpedcons.
La formation de la valeur de consigne de la force de rappel de consigne Fpedcons se fait suivant la consommation instantanée de carburant K du véhicule automobile. Selon l'invention, on détermine la consommation instantanée de carburant K à partir du produit de la ré20 sistance d'avancement ou résistance au roulage Fw ou de la force d'entraînement ou force motrice FAN et de la vitesse instantanée Vvéhicule du véhicule: K = Fw * Vvéhicule (1) ou K = FAN * Vvéhicule (2) Les grandeurs constituées par la résistance d'avancement Fw et la force d'entraînement FAN peuvent servir alternativement de base 30 de calcul car pendant le fonctionnement d'un véhicule on a la relation d'équilibre suivante entre ces différentes grandeurs: FAN (force d'entraînement) = Fw (résistance d'avancement) (3) On détermine la consommation de carburant K pour générer une grandeur d'actionnement pour l'installation d'actionnement dans l'unité de calcul 4. Cette unité est par exemple intégrée dans l'appareil de commande du moteur du véhicule (figure 2). The setpoint of the setpoint restoring force Fpedcons is formed according to the instant fuel consumption K of the motor vehicle. According to the invention, the instantaneous fuel consumption K is determined from the product of the driving resistance or rolling resistance Fw or of the driving force or driving force FAN and of the instantaneous speed V vehicle vehicle: K = Fw * Vvehicle (1) or K = FAN * Vvehicle (2) The quantities constituted by the forward resistance Fw and the driving force FAN can serve alternatively as a calculation base because during the operation of a vehicle one to the following equilibrium relationship between these different quantities: FAN (driving force) = Fw (forward resistance) (3) The fuel consumption K is determined to generate an actuation quantity for the installation of actuation in the calculation unit 4. This unit is for example integrated into the engine control unit of the vehicle (Figure 2).
Comme base de calcul on utilise de préférence la résistance d'avancement Fw qui se détermine à partir de la somme des résistances d'avancement représentée par exemple par la résistance de l'air FL, la résistance au roulage FRO et la résistance en pente FST. De plus, la résis5 tance d'avancement Fw peut intégrer également d'autres résistances au roulage comme par exemple la résistance de l'air qui, dans le cas présent, est négligeable. The basis of calculation is preferably the feed resistance Fw which is determined from the sum of the feed resistances represented for example by the resistance of the air FL, the rolling resistance FRO and the resistance slope FST . In addition, the feed resistance Fw can also incorporate other rolling resistance such as the resistance of the air, which in this case is negligible.
On obtient alors la consommation instantanée en carburant, de préférence selon l'équation suivante: 10 K = Fw * Vvéhicule (4) de façon explicite: K = (FRO + FL + FST) * Vvehicule avec dans ces formules: FRo: résistance au roulage du véhicule, FL: résistance de l'air du véhicule, FST: résistance du véhicule en pente, Vvehicule: vitesse instantanée du véhicule. The instantaneous fuel consumption is then obtained, preferably according to the following equation: ## EQU1 ## ## EQU1 ## ## STR2 ## vehicle rolling, FL: vehicle air resistance, FST: sloping vehicle resistance, vehicle: instant vehicle speed.
La vitesse instantanée du véhicule Vvéhicuie est une grandeur qui peut être fournie en permanence par l'appareil de commande du moteur. La résistance à l'air FL peut s'obtenir à partir de l'équation suivante: 25 FL = C * Vvéhicule2 (5) avec dans cette relation: C: produit du coefficient de résistance de l'air, de la surface frontale du véhicule et de la moitié de la densité de l'air. The instantaneous speed of the vehicle is a quantity that can be permanently supplied by the engine control unit. The air resistance FL can be obtained from the following equation: FL = C * Vvehicle2 (5) with in this relation: C: produces the coefficient of resistance of the air, the frontal surface of the vehicle and half the density of the air.
La somme de la résistance de roulage du véhicule FRO et de la résistance du véhicule en pente FST peut se déterminer à partir de la relation d'équilibre entre la force d'entraînement FAN et la résistance d'avancement Fw (équation de l'équilibre des résistances): FRO + FST = a * mvéhicule - FAN - C * Vvehicule2 (6) avec dans cette formule a = accélération instantanée du véhicule, mvéhicule = masse du véhicule, FAN = force d'entraînement du véhicule, FRO = résistance au roulage du véhicule, C*Vvéhicule2 = FL résistance de l'air, FST = résistance du véhicule en pente. The sum of the rolling resistance of the vehicle FRO and the resistance of the sloping vehicle FST can be determined from the equilibrium relation between the driving force FAN and the advancing resistance Fw (equation of the equilibrium resistances): FRO + FST = a * vehicle - FAN - C * vehicle2 (6) with in this formula a = instantaneous acceleration of the vehicle, vehicle = vehicle mass, FAN = vehicle drive force, FRO = resistance to the vehicle running of the vehicle, C * Vvehicle2 = FL air resistance, FST = resistance of the vehicle on a slope.
L'accélération instantanée (a) du véhicule se mesure directement à l'aide d'un capteur d'accélération ou de préférence par différentiation de la vitesse Vvéhicule du véhicule. La force d'entraînement FAN du véhicule se calcule par exemple à partir du couple moteur et du rapport de 10 démultiplication instantané. Finalement, la somme de la résistance au roulage du véhicule FRO et la résistance du véhicule en pente FST peut se déduire selon l'équation (6) de la vitesse instantanée Vvéhicule du véhicule et de la force d'entraînement FAN. Comme dans le calcul de l'accélération (a) du véhicule on prend la différentielle de la vitesse du véhicule Vvéhicule, il 15 faut filtrer le résultat et pour cela on a prévu un filtre 6. The instantaneous acceleration (a) of the vehicle is measured directly by means of an acceleration sensor or preferably by differentiation of the speed of the vehicle vehicle. The driving force FAN of the vehicle is calculated for example from the engine torque and the ratio of 10 instant gear. Finally, the sum of the rolling resistance of the vehicle FRO and the resistance of the sloping vehicle FST can be deduced according to equation (6) of the instantaneous vehicle speed V and the driving force FAN. As in the calculation of the acceleration (a) of the vehicle, the differential of the speed of the vehicle V is taken, the result must be filtered and for this a filter 6 is provided.
Les grandeurs de sortie de l'unité de calcul 4 sont ainsi la résistance d'avancement Fw et la vitesse Vvéhicule du véhicule. En mémoire dans l'unité de calcul on a des champs de résistance d'avancement 10 qui mettent les grandeurs de l'équation (4) en relation avec la consommation 20 instantanée de carburant K et cette dernière en relation avec une force de rappel prédéfinie Fped appliquée à la pédale d'accélérateur. Une unité de coordination 8, qui intègre d'autres requêtes concernant la force de rappel Fped comme par exemple une brève augmentation dans le cadre d'une fonction kick-down (accélération brusque), génère finalement le signal 25 électrique de la force de consigne de rappel Fpedcons qui commande le module 1 de la pédale d'accélérateur. The output quantities of the calculation unit 4 are thus the forward resistance Fw and the speed V vehicle of the vehicle. In memory in the computing unit there are forward resistance fields 10 which set the magnitudes of equation (4) in relation to the instantaneous fuel consumption K and the latter in relation to a predefined restoring force Fped applied to the accelerator pedal. A coordination unit 8, which integrates other requests concerning the Fped restoring force such as a brief increase in the context of a kick-down function, finally generates the electrical signal of the nominal force. Fpedcons that controls module 1 of the accelerator pedal.
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