Brevet FR2116484A1 — publié le 19720713

«237 1 2116 4 8'+ la présente invention se rapporte à un système de commande de freinage adaptatif utilisant,notamment,un détecteur de décélération de pointe de roue ainsi qu'un fort glissement initial. L'accélération de roue est normalement déterminée à l'aide de 5 la dérivée de la vitesse de roue. L'accélération de roue est alors utilisée pour moduler la pression de freinage afin d'empêcher le véhicule de se trouver en état de patinage. Dans les systèmes précédemment connus, lorsqu'une valeur prédéterminée de décélération de roue avait été atteinte, la pression de freinage était réduite tant que 10 la décélération de roue restait au-dessous (dans le sens négatif) de cette valeur. Si l'accélération de roue venait à dépasser un niveau prédéterminé, alors le freinage normal se trouvait rétabli par le conducteur du véhicule. De nombreux autres points de réglage situés entre ces deux valeurs peuvent être utilisés pour procurer une com-15 mande de nature proportionnelle. Si la pression de freinage est réduite tant que la décélération de roue dépasse un niveau de référence prédéterminé, une fraction notable de l'effort de freinage peut être perdue. En raison de l'intervalle de temps nécessaire pour rétablir la pression de freinage, un système amélioré serait celui qui 20 ferai cesser la réduction de la pression de freinage en un certain point dans le temps situé avant le retour de la décélération de roue au niveau de référence prédéterminé. Des études sur ordinateur ainsi que des essais sur véhicules ont prouvé que la décélération de pointe de roue était un point tout à fait souhaitable pour faire cesser 25 la réduction de la pression de freinage. L'utilisation d'un tel point donne naissance à un effort de freinage accru joint, à un rétablissement plus rapide de la pression de freinage. Les systèmes précédemment connus utilisant des dispositifs répondant à l'accélération supposent que le véhicule se déplace sur une 30 surface à faible coefficient de frottement. Si le véhicule se déplace sur une surface à fort coefficient de frottement, alors pendant ou après le premier cycle le pourcentage de glissement admissible se trouve augmenté. Il en résulte une perte de l'effort de freinage pendant le premier cycle de fonctionnement sur une surface à fort coefficient 35 de frottement. Puisqu'un beaucoup plus grand nombre de véhicules se déplacent sur des surfaces à fort coefficient de frottement, il en résulte une réduction notable de l'efficacité de freinage globale. Selon la présente invention, on suppose pour le premier cycle que le véhicule se déplace sur une surface à fort coefficient de frottement. 40 Si cette supposition est incorrecte, alors lors des cycles* suivants COPY 71 43237 2 211648'» de modulation le pourcentage de glissement sera réduit, ce qui indique un déplacement sur une surface à faible coefficient de frottement. En considérant l'état de surface moyen sur lequel les véhicules se déplacent, il apparaît que l'efficacité de freinage globale se 5 trouve augmentée. Si le véhicule se déplace sur une surface à faible coefficient de frottement, une mémoire de vitesse et un comparateur de pourcentages sont incorporés pour garantir que la vitesse de roue retournera à un certain pourcentage de sa vitesse initiale sans effectuer des cycles conduisant à un état de roue bloquée. 10 Par conséquent, un objet de la présente invention consiste à pré voir un détecteur de décélération de pointe de roue afin de faire cesser plus tôt la réduction de la pression de freinage de manière à augmenter l'effort de freinage global. Un autre objet de l'invention consiste à utiliser un dispositif 15 sensible à l'accélération pour procurer une commande initiale de glissement qui indique le fonctionnement sur une surface à fort coefficient de frottement avec un effort de freinage maximal. Un autre objet de l'invention consiste à faire passer la commande de glissement d'un fort pourcentage de glissement à un faible po-20 urcentage de glissement après le premier cycle de fonctionnement si le véhicule se déplace sur une surface à faible coefficient de frottement . Encore un autre objet de l'invention consiste à incorporer une mémoire de vitesse et un comparateur de pourcentages pour garantir que 25 la vitesse de roue retournera à un pourcentage de sa valeur initiale lors de l'application des freins, empêchant ainsi le blocage prématuré de roue sur une surface à faible coefficient de frottement. Oes objets et caractéristiques et d'autres encore de la présente invention apparaîtront plus clairement de la description détaillée 30 qui suit ainsi que des dessins y annexés, étant bien entendu que ceux-ci ne sont donnés qu'à titre d'exemple nullement limitatif. Sur les dessins : la Fig. 1 est un schéma synoptique d'une partie des éléments de commande d'un système de freinage adaptatif utilisant un détecteur de 35 décélération de pointe de roue ; La Fig. 2 est un schéma montrant tous les perfectionnements apportés par la présente invention par rapport aux systèmes précédemment connus ; et La Fig. 3 est un diagramme illustrant comment la mémoire de vi-40 tesse représentée à la Fig. 2 prolonge la réduction .de la pression de 71 43237 3 2116484 freinage lors du premier cycle afin de garantir le retour de la vitesse de roue à un certain pourcentage de sa valeur initiale. les éléments essentiels destinés à faire cesser la réduction de la pression de freinage en utilisant un détecteur de décélération de 5 pointe de roue sont représentés à la Fig. 1 à laquelle on se reportera maintenant. Un capteur de vitesse de roue 10 délivre un signal puisé dont la fréquence d'impulsions est proportionnelle à la vitesse de roue. Un compteur 12 convertit la représentation numérique donnée par les impulsions en une représentation analogique qui est el-10 le aussi proportionnelle à la vitesse de roue X^. la tension de vitesse de roue Vy délivrée par le compteur 12 est appliquée à un circuit de différentiation 14 qui délivre un signal d'accélération de roue qui, à sont tour, est appliqué à un détecteur de pointe 16 qui détermine le point de décélération de roue maximale, le signal 15 délivré par le détecteur de pointe 16 est appliqué à une porte logique 18 qui commande le fonctionnement d fune soupape pneumatique 20 utilisée pour réduire la pression de freinage, la porte logique 18 d_ ' ôïl"fcl*©0 reçoit également un certain nombre d'autres signaux/non représentés mais classiques pour actionner la soupape pneumatique d'un système 20 adaptatif de freinage, telle que la soupape 20. Cependant, lorsqu* m signal prédéterminé est reçu depuis le détecteur de pointe 16 (représentant la décélération de roue maximale), la porte logique 18 ferme la soupape 20, empêchant ainsi toute autre réduction de la près sion de freinage. 25 Afin d'expliquer plus en détail le détecteur de pointe 16 ainsi que d'autres aspects de la présente invention, on se reportera maintenant à la Fig. 2 des dessins. Une tension proportionnelle à la vitesse de roue, qui est la même que celle relative à la Fig. 1, est encore représentée par V^. Un circuit de différentiation 14 convertit 30 le signal vitesse V^ en un signal accélération A^. le signal accélération A^ est appliqué à des comparateurs de -g^, +g^ et +g2 (non représentés). Il est également appliqué au détecteur de pointe 16 qui est entouré par des lignes en tiret, lorsque le signal accélération Ay devient négatif et indique ainsi une décélération de roue, 35 un courant circule à travers une diode 22 et une résistance 24 et vie nt charger "un condensateur 26. la tension correspondant à la charge emmagasinée dans le condensateur 26 est appliquée à l'entrée d'un ci-à, rcuit/emetteur asservi 29 forme de transistors 28 et 30. les collecteurs du circuit 29 sont reliés à une source d'alimentation stabili-40 sée à courant continu représenté par +7. Le courant délivre par le 71 43237 4 2116484 circuit 29 développe une tension aux bornes d'une résistance 32 qui est essentiellement égale à la tension développée aux bornes du condensateur 26. La constante de temps relative au condensateur 26 est déterminée par la résistance 24 et le condensateur 26. La diode 22 5 empêche la décharge du condensateur 26 dans un sens et le circuit 29 procure l'isolement du condensateur 26 dans l'autre sens. La constante de temps relative à la décharge du condensateur 26 peut être réglée à toute valeur désirée. Dans le cas de la présente invention, la tension de sortie développée aux bornes de la résistance 32 représen-10 te l'accélération de pointe de roue. Le signal d'accélération de roue Ay est aussi appliqué à un circuit de filtrage 34 qui élimine le bruit parasite et qui applique le signal propre d'accélération à un comparateur 36. L'autre signal d'entrée du comparateur 36 est constitué par la tension de décélération de pointe développée aux bornes de la 15 résistance >2. Lorsque le signal de décélération de pointe de roue vient à dépasser le signal de décélération réelle de roue tel que reçu depuis le circuit de filtrage 34, alors une tension de sortie se trouve engendrée. Pour convertir la tension de sortie du comparateur 36 en une forme désirée pour un système de freinage adaptatif, un 20 inverseur 38 est nécessaire. Le signal délivré par l'inverseur 38 est appliqué à voie porte ET 40. Les autres entrées de la porte ET 40 seraient, dans un système de freinage adaptatif du type décrit dans le brevet français N° 69 07099 déposé par la demanderesse le 13 mars 19 69 pour "Dispositif anti-blocage pour système de freinage de véhicu-25 le", le signal de commutateur de frein EK SW, le signal +g^ et le signal -g^ + glissement. Lors du fonctionnement normal du véhicule, si un état de patina-nage imminent est détecté, un signal -g^ + glissement est appliqué à la porte ET 40. Puisque le signal de commutateur de frein BK SW 30 et le signal +g^ sont déjà appliqués à la porte ET 40 avec le signal délivré par l'inverseur 38, la porte ET 40 délivre ùn signal de sortie qui excite une soupape pneumatique à solénoïde 42. L'excitation de la soupape 42 a pour résultat, comme expliqué dans le brevet mentionné ci-dessus, une réduction de la pression de freinage. Si le 35 conducteur du véhicule applique une pression suffisante pour provoquer un état de patinage imminent, le premier signal d'entrée qui sera retiré de la porte ET 40 sera le signal provenant de l'inverseur 38, lui-même provenant du détecteur de décélération de pointe de rou-e 16. Il en résulte une cessation plus précoce de la réduction de la 40 pression de freinage et, par conséquent, une augmentation de l'effort COPY 71 43237 5 2116484 de freinage en raison du temps nécessaire fini pour rétablir la pression de freinage. Selon l'invention, il est également prévu un contrôleur 44 de fort glissement initial, le signal de vitesse de roue est appli-5 qué à un diviseur de tension 46 formé de résistances 48 et 50. Cependant, un autre chemin, comme il sera expliqué par la suite, peut connecter une résistance 52 en parallèle sur la résistance 50 afin de modifier le diviseur de tension 46. la commande de glissement qui est prélevée au point de jonction du diviseur de tension 46 dépend de la 10 mise en parallèle ou non de la résistance 52. la commande de glissement est utilisée pour contrôler les points de réglage de référence g. lorsque la résistance 52 n'est pas connectée en parallèle sur la résistance 50, la commande de glissement possède un plus haut niveau de tension et il est supposé par le système de commande que le véhi-15 cule se déplace sur une surface à fort coefficient de frottement. Lorsque la résistance 52 est branchée en parallèle sur la résistance 50, la commande de glissement se trouve réduite et il est supposé que le véhicule se déplace sur une surface à faible coefficient de frottement. 20 le signal de commutateur de frein"est appliqué au contrôleur. 44 pour caler une bascule bistable 54. Lorsque cette bascule est calée, la sortie Q tombe à zéro, empêchant ainsi la conduction d'un transistor 56. Lorsque le transistor 56 est bloqué, la résistance 52 n' est pas connectée en parallèle sur la résistance 50. Par conséquent, 25 une commande de fort glissement se trouve engendrée. Cependant, lorsque la soupape à solénoïde 42 a cessé d'être excitée, un inverseur 58 réarme la bascule 54 pour qu'elle délivre une "sortie Q. Même si le signal de calage S et le signal de réarmement R peuvent coexister immédiatement après que le signal de commutateur de frein ait été reçu, 30 le bord avant d'un signal contrôle le fonctionnement de la bascule 54 de sorte qu'elle sera toujours calée lors de la réception du signal de commutateur de frein. La sortie Q fait débuter la conduction du transistor 56 qui connecte alors la résistance 52 en parallèle sur la résistance 50 si un commutateur sensible à l'accélération 60 n'a 35 pas été ouvert. Le comcvutateur 60 peut être d'un type qui est normalement fermé lorsque le véhicule est freiné sur une surface à faible coefficient de frottement et ouvert lorsque le véhicule est fortement freiné sur une surface à fort coefficient de frottement. Par conséquent, à la fois le commutateur 60 doit être fermé et le transistor 40 56 doit être conducteur avant qu'une commande de glisse&ent faible CÔPY 71 1*525/ 6 2116484 soit engendrée. Lorsque le véhicule se déplace sur une surface à faible coefficient de frottement, il peut être possible que les roues du véhicule se trouvent bloquées durant le premier cycle de fonctionnement du 5 système. Afin de garantir qu'un état de roue bloquée ne se produise pas durant le premier cycle de fonctionnement de système,notamment sur des surfaces à faible coefficient de frottement, un comparateur de pourcentages 62 a été prévu. Dans le comparateur 62, une mémoire de vitesse 64 reçoit continuellement le signal de vitesse de roue 10 Y^. Lors de la réception d'un signal d'autorisation qui peut être constitué par la sortie Q de la bascule 54 ou par un signal d'entrée direct provenant du commutateur de frein, la vitesse relative au freinage initial Y^ e-st mise en mémoire. Lors de la réception d'un signal -g.j + glissement qui indique qu'il existe un état de patinage 15 imminent, l'inhibition de la mémoire de vitesse 64 est retirée et la sortie de cette dernière est appliquée à un diviseur de t ension 66 formé de résistances 68 et 70. La tension apparaissant au point de jonction des résistances 68 et 70 représente un certain pourcentage du signal vitesse initial Yj et est appliquée à un comparateur 72 qui 20 reçoit aussi le signal de vitesse de roue V^. Le comparateur 72 délivre un signal de sortie tant que la vitesse de roue réelle Y.^ est inférieure au pourcentage déterminé par le diviseur de tension 66 de la vitesse initiale emmagasinée dans la mémoire de vitesse 64. Le signal délivré par le comparateur 72 est appliqué à une porte OU 74 avec le 25 signal délivré par la porte ET 40. Par conséquent, la porte ET 40 peut indiquer une cessation de la réduction de pression par la disparition de sa tension de sortie, mais le signal de sortie du comparateur 72 maintiendra la soupape à solénoïde 42 dans son état excité. Une représentation graphique du fonctionnement de la soupape 30 42 est donné à la Fig. 5 des dessins. Lorsque l'accélération de roue passe par la valeur -g^ + glissement,la soupape 42 est excitée. Normalement, la soupape 42 devrait cesser u'être excitée au point de décélération maximale 76, mais le signal délivré par le comparateur 72 maintient la soupape excitée, comme cela est représenté par la par-35 tie en tiret 78. Il est à remarquer immédiatement que le signal -g^ + glissement est nécessaire avant qu'un signal de sortie de la mémoire de vitesse 64 puisse être appliqué au diviseur de tension 66. Cependant, le signal de sortie I de la mémoire de vitesse 64 n'est pas retiré tant que le signal d'autorisation n'est pas aussi retiré, mê-40 me si le signal -g^ + glissement n'existe plus. COPY 71 43237 7 2116h 84 A titre de caractéristique additionnelle d'auto-sécurité, la mémoire de vitesse 64 peut présenter un retard pour retirer Yj si le signal d'autorisation n'a pas été retiré, c'est-à-dire si la bascule 54 n'a pas été réarmée au bout d'un certain intervalle de te-5 mps. Un exemple d'un tel cas pour lequel aucun freinage ne résulterait autrement serait celui pour lequel un véhicule aurait notablement réduit sa vitesse entre l'instant où le signal de commutateur de frein est reçu et celui avant qu'ion état de patinage imminent existe, c'est-à-dire avant que le signal -g^ + glissement soit appliqué. Par 10 conséquent, la vitesse réelle Y-^ ne dépasserait jamais la vitesse i-nitiale pour faire cesser l'excitation de la soupape à solénoïde 42, laquelle réduit la pression de freinage sans le retrait de Vj. Le comparateur de pourcentage 62 qui reçoit son signal d'autorisation de la bascule 54 ne délivrera un signal de sortie que durant le 15 premier cycle de modulation pour maintenir la soupape à solénoïde 42 dans son état excité. Lorsque la bascule 54 est calée, le signal de sortie du comparateur est au niveau de tension zéro, permettant à la soupape 42 d'être contrôlée par la porte ET 40. Si, au milieu d'un cycle de freinage adaptatif, le véhicule 20 passe d'une surface à fort coefficient de frottement à une surface à. faible coefficient de frottement, le changement d'état du commutateur sensible à l'accélération 60 peut être utilisé pour rétablir la mémoire de vitesse 64 par l'intermédiaire de la bascule 54. Une porte OU située à l'entrée de calage S accepterait soit le signal de commuta-25 teur de frein BK SW ou le signal de changement d'état du commutateur sensible à l'accélération 60 pour caler la bascule 54. Maintenant, la vitesse initiale emmagasinée dans la mémoire de vitesse 64 serait la vitesse pour laquelle le véhicule passe d'une surface à fort coefficient de frottement à une surface à faible coefficient de frot-50 tement. Bien que dans m but d'explication de l'invention une forme de réalisation particulière de celle-ci ait été représentée et décrite, il doit être entendu que divers changements ou modifications évidents à tout homme de l'art peuvent y être apportés sans s'écarter pour ce-35 la de l'esprit de l'invention ni sortir de son domaine. r 71 43237 8 2116484 REVENDICATIONS 1. Système de commande de freinage adaptatif destiné à moduler la pression de freinage d'au moins une roue freinée d'un véhicule afin d'empêcher un état de patinage de se produire et de maintenir 5 néanmoins un effort de freinage voisin de sa valeur maximale, ce système comprenant : un moyen mesurant la vitesse de rotation de la roue freinée et engendrant un signal vitesse proportionnel à celle-ci ; un moyen pour engendrer depuis le signal vitesse un signal accélération ; un moyen pour réduire automatiquement la pression de freinage 10 lorsque le signal accélération vient à dépasser un niveau correspondant à une accélération négative prédéterminée qui indique un état imminent de patinage durant l'application des freins ; et un moyen pour rétablir la pression de freinage afin de rétablir le freinage normal lorsque le signal accélération vient à dépasser un niveau cor-15 respondant à une accélération positive prédéterminée ; caractérisé en ce qu'il est prévu un moyen de détection de la décélération de pointe de roue pour interdire toute autre réduction de la pression de freinage lorsque le signal accélération a atteint sa valeur négative maximale, ce moyen de détection arrêtant plus tôt la réduction de pres-20 sion afin de maintenir un effort de freinage voisin de sa valeur maximale . 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu : un moyen sensible à la décélération du véhicule pour procurer une commande de glissement qui varie selon la force de freina- 25 ge du véhicule avec une force de freinage élevée indiquant que le véhicule se déplace sur une surface à fort coefficient de frottement, ce moyen sensible étant réglé pour supposer initialement que le véhicule se déplace sur une surface à fort coefficient de frottement ; et un moyen pour garantir que la vitesse de roue retournera à un pource-30 ntage prédéterminé de sa valeur lors du freinage initial durant le premier cycle de modulation du système. 3. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de détection de la décélération de pointe de roue comprend : un moyen d'emmagasinage pour mettre en mémoire le signal accéléra- 35 tion lorsqu'un signal négatif maximal a été engendré ; un moyen pour isoler le moyen d'emmagasinage afin d'empêcher une perte du signal accélération mis en mémoire ; un moyen pour lisser le signal accélération afin de procurer un signal accélération propre ; et un moyen pour comparer le signal accélération mis en mémoire au signal accélé-4Q ration propre, ce moyen de comparaison délivrant un signal qui arrêCOPY 71 43237 9 2116484 te la réduction de la pression de freinage lorsque le signal accélération propre est inférieur au signal accélération mis en mémoire. 4. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen sensible à la décélération du véhicule actionne un premier 5 moyen de commutation pour ouvrir un circuit résistif parallèle d'un diviseur de tension lorsque le véhicule se déplace sur une surface à fort coefficient de frottement, ce circuit résistif parallèle possédant un second moyen de commutation qui se ferme lorsque la pression de freinage a été réduite par le premier cycle.de modulation pour ga- 10 rantir que le système fonctionne selon un état de fort glissement durant le premier cycle de modulation. 5. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen de garantie comprend une mémoire et un comparateur, le comparateur délivrant un signal pendant le premier cycle de modulation 15 pour faire continuer la réduction de la pression de freinage jusqu' à ce que la vitesse de roue atteigne un pourcentage de sa valeur initiale telle qu'emmagasinée dans la mémoire. 6. Système selon la revendication 5, caractérisé en ce que le moyen sensible à la décélération du véhicule comprend un moyen po- 20 ur réactionner le moyen de garantie lors d'un cycle de modulation postérieur au premier cycle lorsque le véhicule passe d'une surface à fort coefficient de frottement à une surface à faible coefficient de frottement lors d'un arrêt avec freinage adaptatif, ce moyen de garantie exigeant à nouveau un retour à un pourcentage prédéterminé de 25 la vitesse initiale lors du passage de la surface à fort coefficient de frottement à la surface à faible coefficient de frottement. COPY