FR3043979B1

FR3043979B1 - SYSTEM AND METHOD FOR DETERMINING AND DISPLAYING THE ESTIMATION OF FUEL CONSUMPTION BY AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE OF A MOTOR VEHICLE FOR A NEW SPEED OF DISPLACEMENT OF THE MOTOR VEHICLE

Info

Publication number: FR3043979B1
Application number: FR1561353A
Authority: FR
Inventors: Pierre Colombat; Bertrand Coulet
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 2015-11-25
Filing date: 2015-11-25
Publication date: 2019-07-05
Anticipated expiration: 2035-11-25
Also published as: FR3043979A1

Abstract

Système de détermination et d affichage de la consommation de carburant pour une nouvelle vitesse (V2) de déplacement d'un véhicule automobile comprenant un moteur à combustion interne et un calculateur moteur apte à calculer la consommation instantanée (Cons_Est1) à la vitesse actuelle (V1) du véhicule. Le système comprend un module (9) de détermination d'un facteur correctif (Cons2/Cons1) en fonction du ratio des débits de carburant respectivement à la vitesse actuelle (Vi) et à la nouvelle vitesse (V2), un module (4) d'estimation et un module (13) d'affichage de la consommation (Cons_Est2) de carburant à la nouvelle vitesse (V2) en fonction dudit facteur correctif et de la consommation instantanée (Cons_Est1) à la vitesse actuelle (V1) du véhicule.System for determining and displaying the fuel consumption for a new speed (V2) of displacement of a motor vehicle comprising an internal combustion engine and an engine calculator able to calculate the instantaneous consumption (Cons_Est1) at the current speed (V1 ) of the vehicle. The system comprises a module (9) for determining a corrective factor (Cons2 / Cons1) as a function of the ratio of the fuel flow rates respectively at the current speed (Vi) and at the new speed (V2), a module (4). estimation system and a module (13) for displaying the consumption (Cons_Est2) of fuel at the new speed (V2) as a function of the said corrective factor and the instantaneous consumption (Cons_Est1) at the current speed (V1) of the vehicle.

Description

Système et procédé de détermination et d'affichage de l'estimation de la consommation de carburant par un moteur à combustion interne d'un véhicule automobile pour une nouvelle vitesse de déplacement du véhicule automobile L’invention concerne le domaine des moteurs à combustion interne de véhicule automobile et notamment les systèmes et procédés de détermination du gain de consommation de carburant par le moteur lorsque le véhicule roule à une vitesse différente de la vitesse actuelle.

La consommation de carburant par le moteur à combustion interne est un élément autant économique qu’écologique pour le conducteur du véhicule. Cette consommation de carburant varie fortement en fonction de différents éléments, tels que le vent, la dénivellation de la route, la charge du véhicule et la vitesse de véhicule.

Lorsque le véhicule automobile roule à une vitesse stabilisée, par exemple de type conduite sur route nationale ou autoroute, et dans des conditions de dénivelé et vent constants, la consommation de carburant par le moteur reste stable, mesurée à l’aide de capteurs et est affichée sur le tableau de bord du véhicule automobile.

Une légère modification de la vitesse du véhicule permettrait de réduire significativement la consommation globale du véhicule et ce, sans impact élevé sur le temps de parcours. Toutefois, l’information sur le gain de consommation de carburant pouvant être généré par une telle modification de la vitesse du véhicule n’est pas transmise au conducteur, de sorte qu’il n’est pas incité à modifier la vitesse du véhicule.

Il existe un besoin de fournir un système et procédé de détermination et d’affichage du gain de consommation de carburant par le moteur, afin que le conducteur du véhicule puisse décider en toute connaissance de cause de modifier la vitesse du véhicule. L’invention a pour objet un procédé de détermination et d’affichage de la consommation de carburant pour une nouvelle vitesse de déplacement d’un véhicule automobile comprenant un moteur à combustion interne et un calculateur moteur apte à calculer la consommation instantanée à la vitesse actuelle du véhicule automobile.

Selon le procédé, on calcule un facteur correctif en fonction du ratio des débits de carburant respectivement à la vitesse actuelle et à la nouvelle vitesse, on estime et on affiche la consommation de carburant à la nouvelle vitesse en fonction dudit facteur correctif et de la consommation instantanée à la vitesse actuelle du véhicule automobile.

Avantageusement, pour déterminer le facteur correctif, on calcule la puissance motrice nécessaire au déplacement du véhicule à la nouvelle vitesse en fonction de la puissance motrice nécessaire au déplacement du véhicule à la vitesse actuelle, la vitesse actuelle et la nouvelle vitesse et l’on estime la consommation spécifique au point de fonctionnement moteur correspondant à la vitesse actuelle et la consommation spécifique au point de fonctionnement moteur correspondant à la nouvelle vitesse, en fonction d’une cartographie de consommation de carburant spécifique du moteur, stockée sous forme de calibration dans la mémoire du calculateur moteur.

Avantageusement, pour estimer la consommation spécifique au point de fonctionnement moteur correspondant à la nouvelle vitesse, on calcule le nouveau régime de rotation et le couple moteur associé en fonction de la puissance motrice nécessaire au déplacement du véhicule à la nouvelle vitesse.

Avantageusement, avant d’estimer la consommation de carburant à la nouvelle vitesse, on vérifie si la vitesse de déplacement actuelle est stable et supérieure à une valeur de seuil et si la puissance fournie par le moteur à la vitesse de déplacement actuelle est positive.

Dans un mode de réalisation, on détermine et on affiche l’écart entre le temps de parcours lorsque le véhicule roule à la vitesse actuelle et lorsque le véhicule roule à la nouvelle vitesse.

Dans un mode de réalisation, la nouvelle vitesse est déterminée par une interface homme-machine, dans laquelle le conducteur détermine la nouvelle vitesse pour laquelle il souhaite avoir une estimation de la consommation de carburant.

Dans un autre mode de réalisation, la nouvelle vitesse est calculée par l’ordinateur de bord, comme étant égale, par exemple, à la vitesse actuelle moins 5%.

Selon un second aspect, l’invention concerne un système de détermination et d’affichage de la consommation de carburant pour une nouvelle vitesse de déplacement d’un véhicule automobile comprenant un moteur à combustion interne et un calculateur moteur apte à calculer la consommation instantanée à la vitesse actuelle du véhicule automobile.

Le système comprend un module de détermination d’un facteur correctif en fonction du ratio des débits de carburant respectivement à la vitesse actuelle et à la nouvelle vitesse, un module d’estimation de la consommation de carburant à la nouvelle vitesse en fonction dudit facteur correctif et de la consommation instantanée à la vitesse actuelle du véhicule automobile, et un module d’affichage de la consommation estimée pour la nouvelle vitesse.

Avantageusement, le module d’estimation de la consommation de carburant à la nouvelle vitesse comprend un module de calcul de la puissance motrice nécessaire au déplacement du véhicule à la nouvelle vitesse en fonction de la puissance motrice nécessaire au déplacement du véhicule à la vitesse actuelle, la vitesse actuelle et un module de détermination de la consommation spécifique au point de fonctionnement moteur correspondant à la vitesse actuelle et la consommation spécifique au point de fonctionnement moteur correspondant à la nouvelle vitesse, en fonction d’une cartographie de consommation de carburant spécifique du moteur, stockée sous forme de calibration dans la mémoire du calculateur moteur. La consommation spécifique au point de fonctionnement moteur correspondant à la nouvelle vitesse est estimée par le nouveau régime de rotation et le couple moteur associé calculés en fonction de la puissance motrice nécessaire au déplacement du véhicule à la nouvelle vitesse.

Avantageusement, le module d’estimation de la consommation de carburant à la nouvelle vitesse comprend un module de vérification vérifiant que la vitesse de déplacement actuelle est stable et supérieure à une valeur de seuil et que la puissance fournie par le moteur à la vitesse de déplacement actuelle est positive.

Dans un mode de réalisation, le système comprend un module de détermination de l’écart entre le temps de parcours lorsque le véhicule roule à la vitesse actuelle et lorsque le véhicule roule à la nouvelle vitesse, le module d’affichage de la consommation estimée pour la nouvelle vitesse étant apte à afficher ledit écart de temps de parcours. D’autres buts, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 représente schématiquement le système de détermination et d’affichage selon l’invention ; et - la figure 2 représente un mode de mise en œuvre du procédé selon l’invention.

Tel qu’illustré sur la figure 1, le système de détermination et d’affichage 10 du gain de consommation de carburant par un moteur à combustion interne de véhicule automobile permet d’estimer la consommation de carburant pour une vitesse de déplacement différente de la vitesse actuelle, par exemple modifiée par le conducteur, ainsi que son influence sur le temps de parcours global.

Le système de détermination et d’affichage 1 comprend un module d’acquisition des données 2, notamment la vitesse actuelle Vi de déplacement du véhicule automobile, la puissance motrice Pmi fournie par le moteur nécessaire au déplacement du véhicule à la vitesse actuelle Vi, le couple moteur Ci à la vitesse actuelle Vi et le régime moteur Ni à la vitesse actuelle Vi.

Le système de détermination et d’affichage 1 comprend un module 3 de détermination d’une nouvelle vitesse de déplacement V2. La nouvelle vitesse V2 peut, par exemple, être déterminée par une interface homme-machine, dans laquelle le conducteur détermine la nouvelle vitesse V2 pour laquelle il souhaite avoir une estimation de la consommation de carburant. L’amplitude de choix de la nouvelle vitesse pourrait être limitée, par exemple à +/- 10% de la vitesse actuelle Vi. La nouvelle vitesse V2 pourrait également être calculée par l’ordinateur de bord, comme étant égale, par exemple, à Vi - 5%.

Le système de détermination et d’affichage 1 comprend en outre un module 4 d’estimation de la consommation Cons Est2 de carburant à la nouvelle vitesse V2.

Le module 4 d’estimation de la consommation Cons Est2 de carburant à la nouvelle vitesse V2 comprend un module 5 de vérification de la stabilité de la vitesse de déplacement Vi actuelle. En effet, si la vitesse actuelle Vi n’est pas stable et supérieure à un seuil, par exemple de 70km/h, ou si la puissance Pmi fournie par le moteur n’est pas positive, le calcul de la consommation Cons Est2 de carburant à la nouvelle vitesse V2 n’est pas enclenché.

Le module 4 d’estimation de la consommation Cons Est2 de carburant à la nouvelle vitesse V2 comprend un module 6 de calcul de la puissance motrice Pm2 nécessaire pour faire avancer le véhicule à la nouvelle vitesse V2 constante et intègre pour cela un algorithme utilisant la deuxième loi de Newton afin de calculer théoriquement, en fonction des données de roulage, les forces instantanées appliquées au véhicule selon l’équation suivante :

(Eq. 1)

Avec : F(t), l’ensemble de forces instantanées appliquées sur le véhicule, exprimé en N ;

M, la masse du véhicule, exprimé en kg ; et a(t), l’accélération instantanée du véhicule, exprimée en m.s'2. L’équation du bilan des forces au niveau du point de contact des roues avec le sol est déterminée par le principe fondamental de la dynamique, selon l’équation suivante :

Fm(t) = + Ff(t) + Fext(t) (Eq. 2)

Avec :

Fm(t), la force motrice du véhicule, exprimée en N ; F/t), la force de frottement du véhicule en conditions normales et sur le plat, exprimée en N; et

Fexf(t), la force de frottements supplémentaires déterminée en fonction de la pente de la route, de la masse du véhicule et des frottements des roues sur la route, exprimée en N.

La force de frottement F/t) du véhicule en conditions normales et sur le plat est déterminée selon l’équation suivante :

Ff(t) = ao + cnV + cuV1 (Eq. 3)

Avec : V, la vitesse instantanée du véhicule, exprimée en m.s'1 ; et αο;αι;«2, des coefficients d’accélération stockés dans la mémoire du calculateur du moteur sous forme de calibrations.

Lorsque la force de frottements supplémentaires Fext est positive, le moteur doit fournir une force motrice Fm plus importante que la force motrice nécessaire au déplacement du véhicule sur une route plate ; par exemple lorsque le véhicule se déplace en montée. A l’inverse, lors que la force de frottements supplémentaires Fext est négative, le moteur doit fournir une force motrice Fm plus faible que la force motrice nécessaire au déplacement du véhicule sur une route plate ; par exemple lorsque le véhicule se déplace en descente.

On suppose que la force de frottements supplémentaires Fext ne dépend pas de la vitesse du véhicule automobile.

Lors d’un roulage à vitesse stabilisée, par exemple en utilisant un régulateur de vitesse, l’accélération a est nulle. On pourrait également ne pas utiliser un régulateur de vitesse. L’équation 2 s’écrit : (Eq. 4)

Lorsque le moteur fournit une puissance aux roues, on obtient l’équation suivante :

(Eq. 5)

Avec :

Pm(t), la puissance instantanée fournie par le moteur exprimée en N.m.s ;

Pr(t), la puissance aux roues, exprimée en N.m.s ; et R, le rendement de la chaîne cinématique.

On en déduit la force de frottements supplémentaires :

(Eq. 6)

La puissance instantanée Pm(t) fournie par le moteur est une variable connue à chaque instant t par le calculateur du moteur.

Les coefficients ao, ai, a2 permettent d’estimer, à tout instant t, la force de frottement Ff.

Grâce aux équations précédentes, on peut donc estimer, à chaque instant t, la force de frottements supplémentaires Fextl et en déterminer, pour une nouvelle vitesse V2 constante différente de la vitesse actuelle Vi du véhicule automobile, quelle sera la puissance motrice Pm2 nécessaire.

(Eq. 7)

D’après l’équation 4, on obtient :

(Eq. 8) D’après les équations 3 et 6, on obtient :

(Eq.9)

On obtient ainsi la puissance motrice Pm2 nécessaire au déplacement du véhicule à la nouvelle vitesse V2 constante en fonction de la puissance motrice Pmi nécessaire pour faire avancer le véhicule à la vitesse actuelle Vi :

(Eq.10)

Le module 4 d’estimation de la consommation Cons Est2 de carburant à la nouvelle vitesse V2 comprend en outre un module 7 de détermination du point de fonctionnement du moteur à une vitesse donnée, c’est-à-dire le régime de rotation N et le couple C du moteur.

Le régime de rotation Ni du moteur correspondant à la vitesse actuelle Vi est connu par le calculateur moteur. Le couple Ci du moteur correspondant à la vitesse actuelle Vi est connu par le calculateur moteur, grâce à l’équation suivante :

(Eq. H)

En supposant que le rapport de la boîte de vitesse n’est pas modifié par le conducteur du véhicule, on peut calculer le nouveau régime de rotation N2 et le couple moteur associé C2 :

(Eq. 12)

(Eq. 13)

Dans le cas où l’écart de vitesse entre la vitesse actuelle Vi et la nouvelle vitesse V2 nécessite un changement de rapport de transmission, le régime de rotation N2 et le couple C2 peuvent être déterminés en fonction de valeurs des ratios de réduction des rapports de transmission connus par le calculateur moteur.

Le module 4 d’estimation de la consommation Cons Est2 de carburant à la nouvelle vitesse V2 comprend en outre un module 8 de détermination de la consommation CSEï spécifique au point de fonctionnement moteur (Ni, Ci) correspondant à la vitesse actuelle Vi et la consommation CSE2 spécifique au point de fonctionnement moteur (N2, C2) correspondant à la nouvelle vitesse V2, en fonction d’une cartographie de consommation de carburant spécifique CSE du moteur, stockée sous forme de calibration dans la mémoire du calculateur moteur. Cette cartographie CSE donne la consommation de carburant, exprimée en g/kW.h en fonction du point de fonctionnement du moteur à une vitesse donnée.

Le module 4 d’estimation de la consommation Cons Est2 de carburant à la nouvelle vitesse V2 comprend en outre un module 9 de détermination d’un facteur correctif Cons2/Consi et un module 10 de calcul d’une valeur estimée de la consommation Cons Est2 pour la nouvelle vitesse V2 en fonction de la consommation Cons Esti instantanée de carburant calculée par un module 11 de calcul la consommation Cons Esti à la vitesse actuelle Vi.

Le ratio des débits de carburant à chaque point de fonctionnement moteur (N, C) peut être déterminé selon l’équation suivante :

(Eq. 14)

Le ratio des consommations en Litres sur 100km déterminé par le module 9 s’écrit selon l’équation suivante :

(Eq. 15)

De manière générale, les véhicules automobiles actuels comprennent un ordinateur de bord permettant d’afficher la consommation de carburant quasiment en temps réel. Cette consommation est généralement calculée par intégration du débit Q de carburant passant à travers les injecteurs et peut s’avérer différente de la consommation estimée par la cartographie de consommation spécifique CSE à un point donné du fonctionnement moteur.

Afin de se rapprocher au mieux de la consommation instantanée de carburant calculée par l’ordinateur de bord, le module 10 de calcul d’une valeur estimée de la consommation Cons Est2 pour la nouvelle vitesse V2 applique le facteur correctif Cons2/Consi à la consommation instantanée de carburant Cons Esti :

(Eq. 16)

Avec :

Cons_Est2, la consommation estimée affichée pour une nouvelle vitesse V2 = Vi-5%, exprimée en L/lOOkm; et

Cons Esti, la consommation affichée pour la vitesse actuelle Vi, exprimée en L/lOOkm. A titre d’exemple non limitatif, en supposant que la vitesse Vi actuelle du véhicule automobile est de 120km/h, la consommation Cons Esti affichée par l’ordinateur de bord est de 5,3 L/lOOkm. Le facteur correctif Cons2/Consi déterminé par la cartographie de consommation spécifique CSE à un point donné du fonctionnement moteur pour une nouvelle vitesse Vi égale à Vi-5%, soit 114km/h, est égal à 0.943. L’ordinateur de bord calculera et affichera une

consommation estimée affichée pour la nouvelle vitesse V2 de 5,0 L/lOOkm.

Le système de détermination et d’affichage 1 comprend un module 12 de détermination de l’écart Δί entre le temps de parcours lorsque le véhicule roule à la vitesse actuelle Vi et lorsque le véhicule roule à la nouvelle vitesse V2 :

(Eq. 17)

Avec : Δί, l’écart entre les temps de parcours, exprimé en min., en se basant sur un temps de parcours d’une heure.

Enfin, le système de détermination et d’affichage 1 comprend un module 13 d’affichage de la consommation Cons Esti de carburant à la vitesse actuelle Vi, la consommation estimée Cons Est2 pour une nouvelle vitesse V et l’écart Δί entre les temps de parcours.

Ainsi, l’ordinateur de bord affiche la consommation Cons Esti de carburant à la vitesse actuelle Vi, la consommation estimée Cons Est2 pour une nouvelle vitesse V et l’écart Δί entre les temps de parcours et le conducteur peut donc adapter, ou non, la vitesse du véhicule, en toute connaissance de cause. L’organigramme représenté sur la figure 2 illustre un exemple de procédé 20 mis en œuvre par le système représenté sur la figure 1.

Tel qu’illustré sur la figure 2, le procédé 20 comprend une étape 21 de vérification de la stabilité de la vitesse actuelle de déplacement Vi. En effet, si la vitesse actuelle Vi n’est pas stable ou si la puissance Pmi fournie par le moteur n’est pas positive, le calcul de la consommation Cons Est2 de carburant à la nouvelle vitesse V2 n’est pas enclenché.

Si la vitesse actuelle Vi est stable et supérieure à une valeur seuil, par exemple de 70km/h, on procède, à l’étape 22, à l’acquisition des données une nouvelle vitesse de déplacement V2. La nouvelle vitesse V2 peut, par exemple, être déterminée par une interface homme-machine, dans laquelle le conducteur détermine la nouvelle

vitesse V2 pour laquelle il souhaite avoir une estimation de la consommation de carburant. L’amplitude de choix de la nouvelle vitesse pourrait être limitée, par exemple à +/- 10% de la vitesse actuelle Vi. La nouvelle vitesse V2 pourrait également être calculée par l’ordinateur de bord, comme étant égale, par exemple, à Vi - 5%.

On calcule, à l’étape 23, la puissance motrice Pm2 nécessaire au déplacement du véhicule à la nouvelle vitesse V2, constante, selon l’équation suivante :

On obtient ainsi la puissance motrice Pm2 nécessaire pour faire avancer le véhicule à la nouvelle vitesse V2, constante, en fonction de la puissance motrice Pmi nécessaire pour faire avancer le véhicule à la vitesse actuelle Vi :

(Eq.10)

La puissance motrice Pm2 permet de calculer, à l’étape 24, le nouveau régime de rotation N2 et le couple moteur associé C2 : (Eq. 12) (Eq. 13)

Et d’en déduire, à l’étape 25, la consommation CSEï spécifique au point de fonctionnement moteur (Ni, Ci) correspondant à la vitesse actuelle Vi et la consommation CSE2 spécifique au point de fonctionnement moteur (N2, C2) correspondant à la nouvelle vitesse V2, en fonction d’une cartographie de consommation de carburant spécifique CSE du moteur, stockée sous forme de calibration dans la

mémoire du calculateur moteur. Cette cartographie donne la consommation de carburant CSE, exprimée en g/kW.h en fonction du point de fonctionnement du moteur à une vitesse donnée.

On détermine ensuite, à l’étape 26, un facteur correctif Cons2/Consi en fonction des puissances motrices Pmi, Pm2 et des vitesses de déplacement Vi, V2.

(Eq. 15)

Le facteur correctif Cons2/Consi est ensuite appliqué, à l’étape 27, à la consommation Cons Esti instantanée de carburant calculée à l’étape 28 :

(Eq. 16)

En parallèle, à l’étape 29, on détermine l’écart Δί entre le temps de parcours lorsque le véhicule roule à la vitesse actuelle Vi et lorsque le véhicule roule à la nouvelle vitesse V2 :

(Eq. 17)

Le procédé permet d’afficher, à l’étape 30, la consommation Cons Esti de carburant à la vitesse actuelle VI, la valeur estimée de la consommation Cons Est2 pour la nouvelle vitesse V2 et l’écart Δί entre le temps de parcours lorsque le véhicule roule à la vitesse actuelle Vi et lorsque le véhicule roule à la nouvelle vitesse V2, afin que le conducteur décide, en connaissance de cause, de modifier ou non la vitesse du véhicule.

Le système selon l’invention utilise uniquement un logiciel de contrôle du moteur et n’est pas intrusif sur le fonctionnement du véhicule. Aucun composant supplémentaire n’est nécessaire à l’implémentation du système selon l’invention, de sorte que son

implémentation est simple et à faible coût puisqu’elle réside principalement au réglage du système.

On pourrait également inclure un module de calcul et d’affichage du gain en euros réalisé par la modification de la vitesse de déplacement, sous réserve que le coût du litre de carburant soit connu par le système.

La présente invention peut être appliquée à tout véhicule automobile à moteur possédant un système de contrôle électronique de l’injection et un moyen d’affichage de l’information sur le tableau de bord du véhicule.

FIELD OF THE INVENTION The invention relates to the field of internal combustion engines of a motor vehicle for the purpose of determining and displaying the fuel consumption estimate by an internal combustion engine of a motor vehicle for a new speed of movement of the motor vehicle. motor vehicle and in particular the systems and methods for determining the fuel consumption gain by the engine when the vehicle is traveling at a speed different from the current speed.

Fuel consumption by the internal combustion engine is both economical and environmentally friendly for the driver of the vehicle. This fuel consumption varies greatly depending on different elements, such as wind, road gradient, vehicle load and vehicle speed.

When the motor vehicle is traveling at a steady speed, for example of the type driving on a national road or motorway, and in constant altitude and wind conditions, the fuel consumption by the engine remains stable, measured using sensors and is displayed on the dashboard of the motor vehicle.

A slight change in the speed of the vehicle would significantly reduce the overall consumption of the vehicle without having a significant impact on travel time. However, information on the fuel consumption gain that can be generated by such a change in the speed of the vehicle is not transmitted to the driver, so there is no incentive to change the speed of the vehicle.

There is a need to provide a system and method for determining and displaying the fuel consumption gain by the engine, so that the driver of the vehicle can knowingly decide to change the speed of the vehicle. The subject of the invention is a method for determining and displaying the fuel consumption for a new speed of movement of a motor vehicle comprising an internal combustion engine and an engine calculator able to calculate the instantaneous consumption at the current speed. of the motor vehicle.

According to the method, a corrective factor is calculated as a function of the ratio of the fuel flow rates respectively at the current speed and the new speed, fuel consumption is estimated and displayed at the new speed according to the said corrective factor and the consumption. at the current speed of the motor vehicle.

Advantageously, in order to determine the corrective factor, the driving power necessary for the displacement of the vehicle at the new speed is calculated as a function of the driving power necessary for the displacement of the vehicle at the current speed, the current speed and the new speed, and it is estimated that the specific consumption at the engine operating point corresponding to the current speed and the specific consumption at the engine operating point corresponding to the new speed, according to a map of the engine specific fuel consumption, stored as a calibration in the memory engine calculator.

Advantageously, in order to estimate the specific consumption at the engine operating point corresponding to the new speed, the new rotational speed and the associated engine torque are calculated as a function of the driving power required to move the vehicle to the new speed.

Advantageously, before estimating the fuel consumption at the new speed, it is checked whether the current displacement speed is stable and greater than a threshold value and whether the power supplied by the engine at the current displacement speed is positive.

In one embodiment, the distance between the travel time when the vehicle is traveling at the current speed and when the vehicle is traveling at the new speed is determined and displayed.

In one embodiment, the new speed is determined by a man-machine interface, in which the driver determines the new speed for which he wishes to have an estimate of the fuel consumption.

In another embodiment, the new speed is calculated by the onboard computer as being equal, for example, to the current speed minus 5%.

According to a second aspect, the invention relates to a system for determining and displaying the fuel consumption for a new speed of movement of a motor vehicle comprising an internal combustion engine and an engine calculator capable of calculating the instantaneous fuel consumption. the current speed of the motor vehicle.

The system includes a module for determining a corrective factor based on the ratio of the fuel flow rates respectively at the current speed and at the new speed, a module for estimating the fuel consumption at the new speed according to the said corrective factor. and instantaneous consumption at the current speed of the motor vehicle, and a display module of the estimated consumption for the new speed.

Advantageously, the module for estimating the fuel consumption at the new speed comprises a module for calculating the driving power necessary for moving the vehicle at the new speed as a function of the driving power necessary for the displacement of the vehicle at the current speed, the current speed and a module for determining the specific fuel consumption at the engine operating point corresponding to the current speed and the specific fuel consumption at the engine operating point corresponding to the new speed, according to a map of the engine specific fuel consumption , stored as a calibration in the memory of the engine ECU. The specific consumption at the engine operating point corresponding to the new speed is estimated by the new rotational speed and the associated engine torque calculated as a function of the driving power required to move the vehicle at the new speed.

Advantageously, the fuel consumption estimation module at the new speed comprises a verification module verifying that the current speed of displacement is stable and greater than a threshold value and that the power supplied by the engine at the speed of displacement current is positive.

In one embodiment, the system comprises a module for determining the difference between the travel time when the vehicle is traveling at the current speed and when the vehicle is traveling at the new speed, the display module of the estimated consumption for the new speed being able to display said departure time gap. Other objects, features and advantages of the invention will become apparent on reading the following description, given solely by way of nonlimiting example, and with reference to the appended drawings, in which: FIG. 1 schematically represents the system determination and display according to the invention; and FIG. 2 represents a mode of implementation of the method according to the invention.

As illustrated in FIG. 1, the system 10 for determining and displaying the fuel consumption gain by a motor vehicle internal combustion engine makes it possible to estimate the fuel consumption for a speed of displacement different from the speed current, for example modified by the driver, as well as its influence on the overall journey time.

The determination and display system 1 comprises a data acquisition module 2, in particular the current speed Vi of displacement of the motor vehicle, the driving power Pmi supplied by the engine necessary for the displacement of the vehicle at the current speed Vi, the motor torque Ci at the current speed Vi and the engine speed Ni at the current speed Vi.

The determination and display system 1 comprises a module 3 for determining a new moving speed V 2. The new speed V2 can, for example, be determined by a human-machine interface, in which the driver determines the new speed V2 for which he wishes to have an estimate of the fuel consumption. The amplitude of choice of the new speed could be limited, for example to +/- 10% of the current speed Vi. The new speed V2 could also be calculated by the onboard computer, as being equal, for example, to Vi - 5%.

The determination and display system 1 further comprises a module 4 for estimating consumption Cons Est2 of fuel at the new speed V2.

The module 4 for estimating consumption Cons Est2 of fuel at the new speed V2 comprises a module 5 for verifying the stability of the current displacement speed Vi. Indeed, if the current speed Vi is not stable and greater than a threshold, for example of 70km / h, or if the power Pmi supplied by the engine is not positive, the calculation of consumption Cons Est2 of fuel at the new speed V2 is not engaged.

The module 4 for estimating consumption Cons Est2 of fuel at the new speed V2 comprises a module 6 for calculating the driving power Pm2 necessary to advance the vehicle at the new constant speed V2 and incorporates for this purpose an algorithm using the second Newton's law in order to theoretically calculate, according to the rolling data, the instantaneous forces applied to the vehicle according to the following equation:

(Eq. 1)

With: F (t), the set of instantaneous forces applied to the vehicle, expressed in N;

M, the mass of the vehicle, expressed in kg; and a (t), the instantaneous acceleration of the vehicle, expressed in m.s'2. The balance of forces equation at the point of contact of the wheels with the ground is determined by the fundamental principle of dynamics, according to the following equation:

Fm (t) = + Ff (t) + Fext (t) (Eq.2)

With:

Fm (t), the driving force of the vehicle, expressed in N; F / t), the friction force of the vehicle in normal conditions and on the flat, expressed in N; and

Fexf (t), the additional friction force determined as a function of the road gradient, the mass of the vehicle and the friction of the wheels on the road, expressed in N.

The friction force F / t) of the vehicle under normal conditions and on the flat is determined according to the following equation:

Ff (t) = ao + cnV + cuV1 (Eq.3)

With: V, the instantaneous speed of the vehicle, expressed in m.s'1; and αο; αι; "2, acceleration coefficients stored in the memory of the engine computer in the form of calibrations.

When the additional friction force Fext is positive, the motor must provide a driving force Fm greater than the driving force necessary to move the vehicle on a flat road; for example when the vehicle is moving uphill. Conversely, when the additional friction force Fext is negative, the motor must provide a lower driving force Fm than the driving force necessary for the vehicle to move on a flat road; for example when the vehicle is moving downhill.

It is assumed that the additional friction force Fext does not depend on the speed of the motor vehicle.

When driving at a steady speed, for example using a cruise control, the acceleration a is zero. One could also not use a cruise control. Equation 2 is written as: (Eq.

When the engine provides power to the wheels, we obtain the following equation:

(Eq.5)

With:

Pm (t), the instantaneous power supplied by the motor expressed in Nms;

Pr (t), the power to the wheels, expressed in Nms; and R, the efficiency of the driveline.

We deduce the additional friction force:

(Eq.6)

The instantaneous power Pm (t) supplied by the motor is a variable known at each instant t by the engine computer.

The coefficients ao, ai, a2 make it possible to estimate, at any time t, the friction force Ff.

Thanks to the above equations, it is therefore possible to estimate, at each instant t, the additional friction force Fextl and determine, for a new constant speed V2 different from the current speed Vi of the motor vehicle, what will be the driving power Pm2 required.

(Eq.7)

From equation 4, we obtain:

(Eq.8) According to equations 3 and 6, we obtain:

(Eq.9)

This gives the driving power Pm2 needed to move the vehicle at the new constant speed V2 depending on the driving power Pmi needed to advance the vehicle at the current speed Vi:

(Eq.10)

The module 4 for estimating consumption Cons Est2 of fuel at the new speed V2 further comprises a module 7 for determining the operating point of the engine at a given speed, that is to say the rotation speed N and the torque C of the engine.

The rotation speed Ni of the engine corresponding to the current speed Vi is known by the engine computer. The torque Ci of the motor corresponding to the current speed Vi is known by the engine calculator, thanks to the following equation:

(Eq H)

Assuming that the ratio of the gearbox is not modified by the driver of the vehicle, the new rotation speed N2 and the associated engine torque C2 can be calculated:

(Eq.12)

(Eq.13)

In the case where the speed difference between the current speed Vi and the new speed V2 necessitates a transmission ratio change, the rotation speed N2 and the torque C2 can be determined according to values of the ratios of reduction of the gear ratios. transmission known by the engine computer.

The module 4 for estimating consumption Cons Est2 of fuel at the new speed V2 furthermore comprises a module 8 for determining the CSEi consumption specific to the engine operating point (Ni, Ci) corresponding to the current speed Vi and the consumption. CSE2 specific to the engine operating point (N2, C2) corresponding to the new speed V2, according to a specific fuel consumption map CSE of the engine, stored as a calibration in the memory of the engine ECU. This map CSE gives the fuel consumption, expressed in g / kW.h depending on the point of operation of the engine at a given speed.

The module 4 for estimating consumption Cons Est2 of fuel at the new speed V2 further comprises a module 9 for determining a correction factor Cons2 / Consi and a module 10 for calculating an estimated value of the consumption Cons Est2 for the new speed V2 according to the consumption Esti current fuel consumption calculated by a module 11 calculation consumption Cons Esti at the current speed Vi.

The ratio of fuel flow rates at each engine operating point (N, C) can be determined according to the following equation:

(Eq.14)

The ratio of consumption in liters per 100km determined by the module 9 is written according to the following equation:

(Eq.15)

In general, current motor vehicles include an on-board computer to display fuel consumption almost in real time. This consumption is generally calculated by integrating the flow rate Q of fuel passing through the injectors and may be different from the consumption estimated by the map of specific consumption CSE at a given point of engine operation.

In order to get as close as possible to the instantaneous fuel consumption calculated by the on-board computer, the module 10 for calculating an estimated consumption value Cons Est2 for the new speed V2 applies the correction factor Cons2 / Consi to consumption. Instant Esti Fuel Cons:

(Eq.16)

With:

Cons_Est2, the estimated consumption displayed for a new speed V2 = Vi-5%, expressed in L / 100km; and

Cons Esti, the consumption displayed for the current speed Vi, expressed in L / 100km. By way of non-limiting example, assuming that the current speed Vi of the motor vehicle is 120km / h, the consumption Cons Esti displayed by the on-board computer is 5.3 L / 100km. The corrective factor Cons2 / Consi determined by the map of specific consumption CSE at a given point of the engine operation for a new speed Vi equal to Vi-5%, ie 114km / h, is equal to 0.943. The on-board computer will calculate and display a

estimated consumption displayed for the new V2 speed of 5.0 L / 100km.

The determination and display system 1 comprises a module 12 for determining the difference Δί between the travel time when the vehicle is traveling at the current speed Vi and when the vehicle is traveling at the new speed V2:

(Eq 17)

With: Δί, the difference between the travel times, expressed in min., Based on a travel time of one hour.

Finally, the determination and display system 1 comprises a display module 13 of the consumption Cons Esti of fuel at the current speed Vi, the estimated consumption Cons Est2 for a new speed V and the difference Δί between the driving times. course.

Thus, the on-board computer displays the Cons Esti consumption of fuel at the current speed Vi, the estimated consumption Cons Est2 for a new speed V and the difference Δί between the travel times and the driver can therefore adapt, or not, the speed of the vehicle, knowingly. The flowchart shown in FIG. 2 illustrates an exemplary method implemented by the system shown in FIG.

As illustrated in FIG. 2, the method 20 comprises a step 21 of verifying the stability of the current displacement speed Vi. Indeed, if the current speed Vi is not stable or if the power Pmi supplied by the engine is not positive, the calculation of consumption Cons Est2 fuel at the new speed V2 is not engaged.

If the current speed Vi is stable and greater than a threshold value, for example 70km / h, the step 22, the acquisition of the data is a new displacement speed V2. The new speed V2 can, for example, be determined by a human-machine interface, in which the driver determines the new

V2 speed for which he wants to have an estimate of fuel consumption. The amplitude of choice of the new speed could be limited, for example to +/- 10% of the current speed Vi. The new speed V2 could also be calculated by the onboard computer, as being equal, for example, to Vi - 5%.

In step 23, the driving power Pm2 necessary for the displacement of the vehicle at the new constant speed V2 is calculated according to the following equation:

This gives the driving power Pm2 needed to advance the vehicle at the new speed V2, constant, depending on the driving power Pmi needed to advance the vehicle at the current speed Vi:

(Eq.10)

The driving power Pm2 makes it possible to calculate, in step 24, the new rotation speed N2 and the associated motor torque C2: (Eq.12) (Eq.13)

And to deduce, at step 25, the specific CSEI consumption at the engine operating point (Ni, Ci) corresponding to the current speed Vi and the specific consumption CSE2 at the engine operating point (N2, C2) corresponding to the new V2 speed, according to a specific fuel consumption map CSE of the engine, stored as a calibration in the

memory of the engine computer. This map gives the fuel consumption CSE, expressed in g / kW.h depending on the operating point of the engine at a given speed.

Then, in step 26, a correction factor Cons2 / Consi is determined as a function of the driving powers Pmi, Pm2 and of the movement speeds Vi, V2.

(Eq.15)

The corrective factor Cons2 / Consi is then applied, in step 27, to the consumption Es Es instant fuel calculated in step 28:

(Eq.16)

In parallel, in step 29, the difference Δί between the travel time is determined when the vehicle is traveling at the current speed Vi and when the vehicle is traveling at the new speed V2:

(Eq 17)

The method makes it possible to display, in step 30, the consumption Cons Esti of fuel at the current speed VI, the estimated value of the consumption Cons Est2 for the new speed V2 and the difference Δί between the travel time when the vehicle is traveling at the current speed Vi and when the vehicle is moving at the new speed V2, so that the driver decides, knowingly, to change or not the speed of the vehicle.

The system according to the invention uses only engine control software and is not intrusive on the operation of the vehicle. No additional component is necessary for the implementation of the system according to the invention, so that its

implementation is simple and inexpensive since it mainly resides in the tuning of the system.

One could also include a module for calculating and displaying the gain in euros achieved by changing the speed of movement, provided that the cost per liter of fuel is known by the system.

The present invention can be applied to any automotive motor vehicle having an electronic injection control system and a means of displaying the information on the dashboard of the vehicle.

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé de détermination et d’affichage de la consommation de carburant pour une nouvelle vitesse (V2) de déplacement d’un véhicule automobile comprenant un moteur à combustion interne et un calculateur moteur apte à calculer la consommation instantanée (Cons_Esti) à la vitesse actuelle (Vi) du véhicule automobile, caractérisé en ce que l’on calcule un facteur correctif (Cons2/Consj) en fonction du ratio des débits de carburant respectivement à la vitesse actuelle (Vi) et à la nouvelle vitesse (V2), on estime la consommation (Cons_Est2) de carburant à la nouvelle vitesse (V2) en fonction dudit facteur correctif et de la consommation instantanée (Cons Esti) à la vitesse actuelle (Vi) du véhicule automobile et on affiche l’estimation de la consommation de carburant à la nouvelle vitesse (V2).A method for determining and displaying the fuel consumption for a new speed (V2) of displacement of a motor vehicle comprising an internal combustion engine and an engine calculator capable of calculating the instantaneous consumption (Cons_Esti) at the speed current (Vi) of the motor vehicle, characterized in that a correction factor (Cons2 / Consj) is calculated as a function of the ratio of the fuel flow rates at the current speed (Vi) and the new speed (V2), respectively. estimates the consumption (Cons_Est2) of fuel at the new speed (V2) according to said corrective factor and the instantaneous consumption (Cons Esti) at the current speed (Vi) of the motor vehicle and the estimate of the fuel consumption is displayed at the new speed (V2).

2. Procédé selon la revendication 2, dans lequel pour déterminer le facteur correctif, on calcule la puissance motrice (Pm2) nécessaire au déplacement du véhicule à la nouvelle vitesse (V2) en fonction de la puissance motrice (Pmi) nécessaire au déplacement du véhicule à la vitesse actuelle (Vi), la vitesse actuelle (Vi) et la nouvelle vitesse (V2) et on estime la consommation (CSEj) spécifique au point de fonctionnement moteur (Ni, Ci) correspondant à la vitesse actuelle (Vi) et la consommation (CSE2) spécifique au point de fonctionnement moteur (N2, C2) correspondant à la nouvelle vitesse (V2), en fonction d’une cartographie de consommation de carburant spécifique (CSE) du moteur, stockée sous forme de calibration dans la mémoire du calculateur moteur.2. Method according to claim 2, wherein for determining the corrective factor, the driving power (Pm2) necessary for the displacement of the vehicle at the new speed (V2) is calculated as a function of the driving power (Pmi) necessary for the displacement of the vehicle. at the current speed (Vi), the current speed (Vi) and the new speed (V2) and the consumption (CSEj) specific to the engine operating point (Ni, Ci) corresponding to the actual speed (Vi) and the consumption (CSE2) specific to the engine operating point (N2, C2) corresponding to the new speed (V2), according to a map of the engine specific fuel consumption (CSE), stored as a calibration in the memory of the engine. engine calculator.

3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel pour estimer la consommation (CSE2) spécifique au point de fonctionnement moteur (N2, C2) correspondant à la nouvelle vitesse (V2), on calcule le nouveau régime de rotation (N2) et le couple moteur associé (C2) en fonction de la puissance motrice (Pm2) nécessaire au déplacement du véhicule à la nouvelle vitesse (V2).3. Method according to claim 2, wherein for estimating the consumption (CSE2) specific to the engine operating point (N2, C2) corresponding to the new speed (V2), the new rotation speed (N2) and the torque are calculated. associated engine (C2) as a function of the driving power (Pm2) required to move the vehicle at the new speed (V2).

4. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel avant d’estimer la consommation (Cons_Est2) de carburant à la nouvelle vitesse (V2), on vérifie si la vitesse de déplacement actuelle (Vi) est stable et supérieure à une valeur de seuil et si la puissance (Pmi) fournie par le moteur à la vitesse de déplacement actuelle (Vj) est positive.4. Method according to any one of the preceding claims, wherein before estimating the fuel consumption (Cons_Est2) at the new speed (V2), it is checked whether the current displacement speed (Vi) is stable and greater than one. threshold value and if the power (Pmi) supplied by the motor at the current traveling speed (Vj) is positive.

5. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on détermine et on affiche l’écart (At) entre le temps de parcours lorsque le véhicule roule à la vitesse actuelle (Vi) et lorsque le véhicule roule à la nouvelle vitesse (V2).5. Method according to any one of the preceding claims, wherein it determines and displays the difference (At) between the travel time when the vehicle is traveling at the current speed (Vi) and when the vehicle is traveling at the new speed. (V2).

6. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la nouvelle vitesse (V2) est déterminée par une interface homme-machine, dans laquelle le conducteur détermine la nouvelle vitesse (V2) pour laquelle il souhaite avoir une estimation de la consommation de carburant.6. Method according to any one of the preceding claims, wherein the new speed (V2) is determined by a human-machine interface, in which the driver determines the new speed (V2) for which he wants to have an estimate of the consumption. fuel.

7. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel la nouvelle vitesse (V2) est calculée par l’ordinateur de bord, comme étant égale, par exemple, à la vitesse actuelle (Vi) moins 5%.The method according to any one of claims 1 to 5, wherein the new speed (V2) is calculated by the on-board computer as being equal, for example, to the current speed (Vi) minus 5%.

8. Système (10) de détermination et d’affichage de la consommation de carburant pour une nouvelle vitesse (V2) de déplacement d’un véhicule automobile comprenant un moteur à combustion interne et un calculateur moteur apte à calculer la consommation instantanée (Cons_Esti) à la vitesse actuelle (Vi) du véhicule automobile, caractérisé en ce qu’il comprend un module (9) de détermination d’un facteur correctif (Cons2/Consi) en fonction du ratio des débits de carburant respectivement à la vitesse actuelle (Vj) et à la nouvelle vitesse (V2), un module (4) d’estimation de la consommation (ConsEstî) de carburant à la nouvelle vitesse (V2) en fonction dudit facteur correctif et de la consommation instantanée (Cons_Esti) à la vitesse actuelle (Vi) du véhicule automobile, et un module (13) d’affichage de la consommation estimée (Cons_Est2) pour la nouvelle vitesse (V2).8. System (10) for determining and displaying the fuel consumption for a new speed (V2) of displacement of a motor vehicle comprising an internal combustion engine and an engine calculator able to calculate the instantaneous consumption (Cons_Esti) at the current speed (Vi) of the motor vehicle, characterized in that it comprises a module (9) for determining a corrective factor (Cons2 / Consi) as a function of the ratio of the fuel flow rates respectively at the current speed (Vj ) and at the new speed (V2), a module (4) for estimating the consumption (ConsEst) of fuel at the new speed (V2) according to the said corrective factor and the instantaneous consumption (Cons_Esti) at the current speed (Vi) of the motor vehicle, and a module (13) for displaying the estimated consumption (Cons_Est2) for the new speed (V2).

9. Système (10) selon la revendication 8, dans lequel le module (4) d’estimation de la consommation (Cons_Est2) de carburant à la nouvelle vitesse (V2) comprend un module (6) de calcul de la puissance motrice (Pm2) nécessaire au déplacement du véhicule à la nouvelle vitesse (V2) en fonction de la puissance motrice (Pmi) nécessaire au déplacement du véhicule à la vitesse actuelle (VQ, la vitesse actuelle (Vi) et un module (8) de détermination de la consommation (CSEj) spécifique au point de fonctionnement moteur (Ni, Ci) correspondant à la vitesse actuelle (Vj) et la consommation (CSE2) spécifique au point de fonctionnement moteur (N2, C2) correspondant à la nouvelle vitesse (V2), en fonction d’une cartographie de consommation de carburant spécifique (CSE) du moteur, stockée sous forme de calibration dans la mémoire du calculateur moteur, la consommation spécifique (CSE2) au point de fonctionnement moteur (N2, C2) correspondant à la nouvelle vitesse (V2) est estimée en fonction du nouveau régime de rotation (N2) et du couple moteur associé (C2) calculé en fonction de la puissance motrice (Pmî) nécessaire au déplacement du véhicule à la nouvelle vitesse (V2).9. System (10) according to claim 8, wherein the module (4) for estimating consumption (Cons_Est2) of fuel at the new speed (V2) comprises a module (6) for calculating the motive power (Pm2 ) required to move the vehicle at the new speed (V2) according to the driving power (Pmi) required to move the vehicle at the current speed (VQ, the current speed (Vi) and a module (8) for determining the consumption (CSEj) specific to the engine operating point (Ni, Ci) corresponding to the current speed (Vj) and the consumption (CSE2) specific to the engine operating point (N2, C2) corresponding to the new speed (V2), in according to a specific fuel consumption map (CSE) of the engine, stored as a calibration in the memory of the engine ECU, the specific consumption (CSE2) at the engine operating point (N2, C2) corresponding to the new speed ( V2) is esti in accordance with the new rotational speed (N2) and the associated engine torque (C2) calculated as a function of the driving power (Pm 1) required to move the vehicle at the new speed (V 2).

10. Système selon l’une quelconque des revendications 8 à 9, le module (4) d’estimation de la consommation (Cons_Est2) de carburant à la nouvelle vitesse (V2) comprend un module (5) de vérification vérifiant que la vitesse de déplacement actuelle (Vj) est stable et supérieure à une valeur de seuil et que la puissance (Pmi) fournie par le moteur à la vitesse de déplacement actuelle (Vj) est positive.10. System according to any one of claims 8 to 9, the module (4) for estimating consumption (Cons_Est2) of fuel at the new speed (V2) comprises a module (5) verification verifying that the speed of current displacement (Vj) is stable and greater than a threshold value and the power (Pmi) supplied by the motor at the current displacement speed (Vj) is positive.

11. Système selon l’une quelconque des revendications 8 à 10, comprenant un module (12) de détermination de l’écart (At) entre le temps de parcours lorsque le véhicule roule à la vitesse actuelle (Vj) et lorsque le véhicule roule à la nouvelle vitesse (V2).11. System according to any one of claims 8 to 10, comprising a module (12) for determining the distance (At) between the travel time when the vehicle is traveling at the current speed (Vj) and when the vehicle is traveling. at the new speed (V2).