Brevet FR2556674A1 — publié le 19850621

La présente invention concerne une méthode pour supprimer, dans les systèmes de freinage avec régulation du glissement de freinage, les actions de régulation indésirables qui peuvent être provoquées, par exemple, par des oscillations du train de roulement ou de l'essieu, cette méthode permettant de déterminer le comportement de rotation des roues et de commander la pression de freinage en fonction de critères de glissement et/ou d'accélération, et initialisant la régulation du glissement de freinage lorsque des valeurs de glissement et/ou d'ac- célération prédéterminées sont dépassées. L'invention a également pour objet une configuration de circuits pour mettre en oeuvre cette méthode. Dans les véhicules dont les systèmes de freinage sont régulés quant au glissement de freinage, le comportement en rotation des roues individuelles est constamment mesuré, et la progression de la pression de freinage est arrêtée, ou la pression de freinage est diminuée, lors- qu'on détecte un glissement de freinage ou des valeurs de décélération indiquant l'imminence d'un blocage, et lorsque des valeurs de seuil prédéterminées spécifiques ont été dépassées. Dès que le comportement de rotation de la roue le permet, la pression de freinage est réaugmentée de manière à assurer la transmission de la pression de freinage la plus forte possible, autrement dit de manière à permettre l'obtention d'une courte distance d'arrêt. Pour atteindre un comportement de freinage optimal, il faut une régulation autorisant une réaction optimale, sensible et rapide, aux changements de comportement de rotation de roue annonçant l'imminen- ce d'un blocage. Toutefois, pour éliminer les inévitables erreurs et tolérances du système de mesure, du traitement des signaux, etc., la régulation ne doit en principe pas intervenir tant que des valeurs de seuil spécifiques n'ont pas été franchies. En outre, la suspension des roues peut, dans certaines condi- tions, être le siège d'oscillations qui sont une source de différences, - relativement importantes, entre la vitesse du véhicule et celle de la roue, tout aussi bien qu'une cause d'accélérations positives et négati- ves de la roue, ce qui simule une instabilité de celle-ci et déclenche des actions de régulation. En d'autres termes, de rapides variations du couple d'entratnement d'un véhicule peuvent exciter des oscillations amorties dans la ligne d'arbre d'entraînement, dans le train de roulement, ou dans le système de suspension de la roue, de telles oscillations satisfaisant, comme on le sait, à l'équation différen- tielle applicable aux oscillations: X = X.e cos(21t/T) o X représentant l'amplitude de l'oscillation et X0 la valeur initiale de l'oscillation (pour t = 0), 6 étant un facteur qui dépend de la masse oscillante et de la force de frottement. De telles variations du cou- ple d'entraînement se produisent constamment au cours de la régulation d'une roue d'un véhicule. Cela est dû avant tout au fait qu'au cours de la phase initiale de la montée en pression de freinage, phase au cours de laquelle le couple de freinage est prépondérant, les éléments élastiques du train de roulement sont d'abord contraints, après quoi ils sont subitement relaxés au cours de la phase de diminution de la pression de freinage. Il en résulte que le capteur associé à l'essieu et servant à déterminer le comportement de rotation accomplit un mou- vement relatif par rapport à la roue de capteur tournant avec la roue du véhicule, et fournit un signal image de l'oscillation amortie dans le domaine des vitesses. Par suite, l'évaluation des signaux du capteur décèle des différences et variations de vitesses susceptibles d'ini- tialiser des cycles de régulation bien que la roue du véhicule soit en condition de roulement stable. - De telles actions de régulation dues à des interprétations inappropriées ont avant tout des effets fâcheux sur la consommation d'énergie du système de freinage, sur le confort de la conduite et sur l'efficacité du freinage. Dans le pire des cas, l'oscillation du train de roulement peut même s'entretenir. Des changements abrupts de valeurs de frottement peuvent également conduire à des conditions similaires à celles dues à des oscillations. En outre, il peut arriver que les roues du véhicule soient tour à tour décélérées et accélérées sur les chaussées inégales. Il y a alors un risque immédiat que les périodes dedécélération soient traitées comme des périodes de régulation par le régulateur électroni- que qui initialise alors une réduction intempestive de la pression. 2556674, Le but de la présente invention est donc de parvenir à une méthode permettant de supprimer les actions de régulation indésirables qui pourraient être provoquées en particulier par des ocillations du train de roulement ou de l'essieu, cette suppression devant être obte- nue sans pour autant diminuer la sensibilité et la rapidité de réponse de la régulation lorsqu'il s'agit de réagir à des tendances au blocage. Ceci étant, il s'avère que ce but peut être atteint avec une simplicité surprenante et un progrès technique très net si, dans une méthode du type mentionné au début, une valeur de seuil décisive pour l'initialisation de la régulation est modifiée en fonction de la réaccélération de la roue concernée par la régulation. Selon un avantageux mode de mise en oeuvre de l'invention, la réaccélération est constamment surveillée et, lorsqu'elle excède une valeur-limite prédéterminée, la valeur de seuil déterminant l'ini- tialisation de la régulation est augmentée en fonction de l'amplitude de la réaccélération, cela-selon une fonction du temps décroissante, c'est-àdire selon une fonction exponentielle ou linéaire, la sensibilité de la régulation étant ainsi temporairement réduite. Dans la configuration de circuits pour mettre an oeuvre la méthode selon l'invention, une quantité proportionnelle à la valeur de crête de la réaccélération est formée et est multipliée par un fac- teur prédéterminé, et la quantité proportionnelle à la valeur de crête est comparée à l'accélération de roue instantanée, et cette configura- tion de circuits comporte une mémoire pour mémoriser la valeur de crête multipliée, et comporte un élément temporisé dont la fonction du temps est combinée à la valeur mémorisée, d'o il résulte en sortie une quantité commandée en fonction du temps, laquelle peut être soumises dans un deuxième comparateur à une comparaison avec l'accélération instantanée, l'issue de cette comparaison permettant de commander la variation de la pression de freinage ou, selon le cas, de modifier l'initialisation de la régulation en fonction de la réaccélération. Il s'avère donc que la présente invention est basée sur la recon- naissance du fait que les actions de régulationindésirables provoquées par des oscillations, peuvent être supprimées en faisant varier une va- leur de seuil décisive pour l'initialisation de la régulation, et que l'information nécessaire pour la modification de cette valeur de seuil peut être tirée de la réaccélération de la roue surveillée. En outre, une constatation importante est que les fréquences de résonance des essieux, ou des systèmes masse-ressort, déterminant la fréquence d'oscillation sont confinées, dans tous les véhicules automobiles connus, dans des limites relativement étroites, d'environ à 20 Hz. Si la valeur de seuil modifiée selon la méthode de l'in- vention est soumise, en fonction de la réacccélération, à une augmenta- tion conduisant à une diminution de la sensibilité de réponse de la régulation, puis est réduite selon une fonction du temps décroissante, par exemple selon une fonction exponentielle, la constante de temps de cette fonction exponentielle peut être tirée mathématiquement, ou empiriquement, de la fréquence de résonance du système. La méthode et la configuration de circuits selon l'invention seront de mmemisesenoeuvre dans l'éventualité de chancgements abrupts de valeurs de frottement, et en présence de conditions de surface de chaussée irrégulières. Sur de telles chaussées, il peut arriver que des roues du véhicule décélèrent et réaccélèrent successivement, selon une séquence rapide. Dans ce cas, les moyens électroniques peuvent interpréter les périodes de décélération comme des instabilités de la roue et y répondre en réduisant la pression de freinage. Toutefois, à la différence de la régulation de glissement de freinage normale, il va y avoir une réaccélération élevée sur les chaussées cahoteuses et sur celles dont l'état de surface est irrégulier, puisque la distance que la roue contr8ôlée doit couvrir est plus longue, du fait de ces conditions de surface irrégulières, c'est-à-dire du fait des inégali- tés de la chaussée, que la distance qui doit être couverte par les autres roues. Selon la méthode de l'invention, cette réaccélération sert à modifier la valeur de seuil et à diminuer ainsi temporairement la sensibilité de la régulation. Les différents objets et caractéristiques de l'invention seront maintenant détaillés dans la description qui va suivre, faite à titre d'exemple non limitatif, en se reportant aux figures annexées qui représentent: - la figure 1, un graphique montrant la vitesse du véhicule 255667 4 et la variation de celle-ci en fonction du temps: - la figure 2, un graphique de la variation de l'accélération en fonction du temps; la figure 3, un schéma synoptique d'une configu- ration de circuits pour mettre en oeuvre la méthode selon l'invention; et, - la figure 4, des graphiques de différentes fonctions du temps utilisables en combinaison avec un intégrateur. Sur la figure 1, VFzg symbolise la variation de vitesse d'un véhicule automobile freiné. La vitesse VR' d'une roue soumise à un 1j freinage régulé et se trouvant en condition idéale est représentée en trait plein, tandis que la vitesse VR de cette roue, lorsqu'il y a su- perposition d'une oscillation amortie, est représentée en tireté. Des oscillations de l'essieu, il résulte que la vitesse de roue, VR, excède temporairement la vitesse VFzg du véhicule et qu'elle est ensuite soumise à une décélération d'une ampleur telle que si l'on ne prenait pas de dispositions particulières une réduction de pression serait initialisée dans la zone hachurée F, bien que la roue du véhi- cule soit déjà revenue à une condition de mouvement stable. Selon l'invention, comme décrit sur la figure 2 en combinai- son avec la figure 1, l'accélération bR de la roue est constamment surveillée, et la valeur de crête tRest mémorisée. Si cette valeur de crête tR excède la zone normale et excède une valeur de seuil prédéter- minée, la sensibilité du dispositif de régulation est alors diminuée instantanément ou après un laps de temps spécifique. Cela est effectué, par exemple, en faisant varier les valeurs de seuil -bN qui sont déci- sives pour l'initialisation d'un cycle de diminution de pression. La variation de la valeur de seuil est accomplie selon une fonction du temps, cette fonction ayant son maximum situé à l'instant (t= 0) de la diminution de la valeur de seuil, et décroissant au cours du temps de manière que le dispositif de régulation redevienne plus sensible au bout d'un temps t plus grand que t jusqu'à ce que la valeur de seuil normale -bN soit de nouveau décisive. N Cela est illustré par la figure 2. A l'instant t = to, l'accélération de roue, bR, à laquelle l'oscillation est superposée, a atteint sa valeur de crête t R. Cette valeur est située au-dessus de la zone normale (non représentée). Par suite, le seuil de commutation symbolisé par la ligne en trait mixte -bN va être diminué d'un montant S = -K.BR, à l'instant t. Cette diminution de sensibilité décrott o R' o au cours du temps, cela avantageusement selon une loi exponentielle, comme dans le cas de la courbe 1, ou, plus simplement, selon une loi linéaire comme dans le cas de la courbe 2. Cette courbe 1 est approximativement définie par la relation S = S. e(t/T) dans laquelle la valeur maximale S est proportionnelle à la valeur de crête BR de l'accélération, tandis que T est la constan- te de temps du système soumis à oscillation amortie. La courbe 2 est une ligne droite dont la pente est prédéter- minée par le quotient So /t2. Du fait de la diminution temporaire de la sensibilité du dis- positif de régulation ou, plus précisément ici, du fait de l'augmenta- tion, selon la courbe 1 ou la courbe 2 de la figure 2, de la valeur de seuil décisive pour l'initialisation d'une réduction de pression, il y a suppression de la diminution de pression qui, en l'absence des dis- positions prévues par l'invention, commencerait à l'instant t1 auquel l'accélération bR atteint la valeur de seuil bN. Dans l'exemple d'un freinage régulé représenté, il ne va plus y avoir de réduction de pres- sion, bien que la sensibilité du dispositif de régulation ait été ré- augmentée jusqu'à la valeur initiale à l'instant t2 (dans le cas o c'est la courbe 2 qui est applicable) ou approximativement à l'instant t3 (dans le cas o c'est la fonction exponentielle selon la courbe 1 qui est applicable). La figure 3 représente une configuration de circuits pour mettre en oeuvre la méthode. Dans le mode de réalisation décrit ici, le signal d'accélération bR est fourni à un redresseur 3 de valeur de crête et est continuellement compare, au moyen d'un comparateur 4, à la valeur maximale ou valeur de crête générée dans l'étage 3. Si la valeur de crête tR est atteinte à la sortie du redresseur 3, et si cette valeur excède une valeur normale ou valeur-limite prédéterminée, la valeur de crête BR est alors multipliée, dans le multiplicateur 5, par la constante K de l'étage 6, et un élément temporisé 7 est initialisé et met un diviseur 8 en fonctionnement. De plus, le produit K.BR est fourni, via un commutateur 9, à une mémoire 10 et, par celle-ci, au diviseur 8. Ensuite, le commutateur 9 va être manoeuvré, et le diviseur 8 va générer la fonction K. t R/t. Cette valeur est fournie, via la mémoire 10, à un deuxième comparateur 11 dans lequel elle va être comparée à la valeur instanta- née bR. Le comparateur l11 définit le seuil de commutation pour le début d'une diminution de pression. Un signal à la sortie 11A entraine la poursuite de l'accroissement de la pression de freinage, ou le maintien de celle-ci à une valeur constante, tandis qu'un signal à la sortie 11B provoque une diminution de cette pression. Par une ligne de signaux 7A et un interrupteur 12 représentés en tireté, il est en outre possible d'influencer un critère de glis- sement généré dans un comparateur 13 par comparaison de la vitesse de roue VR et de la vitesse de référence ou vitesse du véhicule VFzg, ou, comme représenté sur la figure 3, de créer une séparation temporaire entre ce comparateur et l'entrée d'un comparateur 14 qui compare le signal de glissement à une valeur de seuil générée dans l'étage 15 et indique, par ses sorties 14A et 14B, que la pression est soit maintenue constante ou augmentée, soit réduite. La configuration de circuit selon la figure 3 peut aussi être remplacée par un calculateur effectuant la combinaison logique des signaux de vitesse et des signaux d'accélération, grâce à un logiciel d'une manière connue en soi. Le déplacement de valeurs de seuil décidant de l'initialisa- tion d'une diminution de pression ou, selon le cas, d'une diminution de la sensibilité du dispositif de commande, n'est pas limité aux seules valeurs de seuil d'accélération mais peut également être accompli au sein des moyens électroniques par des grandeurs déduites d'influence correspondante. Il pourrait par exemple suffire, au sein du traitement électronique, d'un intégrateur dont la valeur de sortie serait augmentée d'une grandeur spécifique correspondant à la valeur de seuil modifiée en fonction de la réaccélération, et qui, au moyen d'un rétrocouplage approprié, serait toujours remis à zéro en un temps bref correspondant au temps t2 ou t3 sur la figure 2. La figure 4 illustre la procédure correspondant à l'utilisa- tion d'un intégrateur. Sur le graphique supérieur de la figure 4, on a représenté, en fonction du temps t, la vitesse VR d'une roue soumise à un freinage régulé. VFzg désigne la vitesse du véhicule. Dans ce mode de réalisation, la vitesse de référence VRef du véhicule sert de valeur de référence pour la détermination des variables de commande de la pression de freinage pendant des périodes de commande spécifiques, en particulier pendant la période de décélération, cette vitesse de référence du véhicule pouvant être donnée, par exemple, par une ligne droite ayant une pente de -lg, la lettre g désignant l'accélération de la pesanteur (g=9,81 m.s-2). Sur le graphique inférieur de la figure 4, on a représenté la valeur d'intégration ou, autrement dit, la valeur i à la sortie de l'intégrateur, en fonction du temps. Jusqu'à l'instant t4, i correspond à la différence entre la vitesse de roue VR et la valeur de référen- ce VRef. Par conséquent, les surfaces F et F' sont égales. A l'instant t5, la réaccélération a atteint la valeur-limite dans le mode de réalisation représenté, de sorte que la valeur de seuil décisive pour l'initialisation de la commande va être modifiée conformément à la méthode selon l'invention. Dans cet agencement, cela est accompli en portant l'intégrateur à la valeur I à l'instant t5. Selon l'invention, I dépend de la valeur de crête de la réaccélération tR, comme décrit en considérant la figure 2. Dans le mode de réalisation selon la figure 4, la diminution de l'accroissement de la valeur de seuil va commencer à l'instant t6, à partir duquel la vitesse VR de la roue réaccélérée va de nouveau diminuer. De manière analogue à ce qui a été décrit pour les exemples précédents, la réinitialisation de l'intégrateur peut être accomplie selon une fonction exponentielle ou selonune fonction linéaire ayant une pente adaptée à la constante de temps du système oscillant. Tou- tefois, il sera suffisant que l'intégrateur soit remis à zéro auto- matiquement, par rétrocouplage. Une action de réinitialisation en fonction du mouvement de la roue comparé à la vitesse du véhicule est également commode. De tels processus d'intégration peuvent également être exécu- tés sous forme d'étapes de programme si l'on utilise des moyens électroniques programmes. Il est bien évident que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple non limitatif et que de nombreuses variantes peuvent être envisagées sans sortir pour autant du cadre de l'invention. O10 REVENDICATIONS 1. Méthode pour supprimer, dans les systèmes de freinage avec régulation du glissement de freinage, les actions de régulation indésirables qui peuvent être provoquées, par exemple, par des oscilla- tions du train de roulement ou de l'essieu, cette méthode permettant de déterminer le comportement de rotation des roues et de commander la pression de freinage en fonction de critères de glissement et/ou d'accé- lération, et initialisant la régulation du glissement de freinage lors- que des valeurs de glissement et/ou d'accélération prédéterminées sont dépassées, caractérisée en ce qu'une valeur de seuil décisive pour l'initialisation de la régulation est modifiée en fonction de la ré- accélération de la roue concernée par la régulation. 2. Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que la réaccélération est constamment surveillée et, lorsqu'elle excède une valeur-limite prédéterminée, la valeur de seuil déterminant l'ini- tialisation de la régulation est augmentée en fonction de l'amplitude de la réaccélération, cela selon une fonction du temps décroissante, la sensibilité de la régulation étant ainsi temporairement réduite. 3. Méthode selon la revendication 2, caractérisée en ce que la valeur de seuil décisive pour l'initialisation de la régulation est augmentée dès que la réaccélération excède la valeur-limite. 4. Méthode selon la revendication 2, caractérisée en ce que la valeur de seuil décisive pour l'initialisation de la régulation est augmentée avec retard lorsque la-réaccélération excède la valeur-limite. 5. Méthode selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'augmentation de la valeur de seuil décisive pour l'initialisation de la régulation est effectuée au commencement de la période de dimi- nution de la pression de freinage qui succède immédiatement à la période de réaccélération. 6. Méthode selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisée en ce que la valeur de seuil est augmentée d'une valeur proportionnelle à la valeur de crête de la réaccélération. 7. Méthode selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisée en ce que l'augmentation de la valeur de seuil est réduite approximativement selon une fonction exponentielle. 2556'674 i1 8. Méthode selon la revendication 7, caractérisée en ce que la valeur de seuil est augmentée approximativement selon la fonction S - S. (t/T) S étant l'augmentation de la valeur de seuil, S étant la valeur initia- O le (pour t=O) de l'augmentation de la valeur de seuil, et T désignant la constante de temps du système masse-ressort susceptible d'osciller. 9. Méthode selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisée en ce que l'augmentation de la valeur de seuil est réduite de manière au moins approximativement linéaire. 10. Méthode selon la revendication 9, caractérisée en ce que la valeur de seuil est augmentée sensiblement selon la fonction S = S (1 - t/T. S étant l'augmentation de la valeur de seuil, S étant o O étant la valeur initiale (pour t=0) de l'augmentation de la valeur de seuil et T désignant la constante de temps du système masse-ressort suceptible d'osciller. 11. Méthode selon l'une quelconque des renvendications 1 à , caractérisée en ce que la valeur de seuil d'accélération et/ou la valeur de seuil de glissement de freinage est modifiée en fonction de la réaccélération. 12. Configuration de circuits pour mettre en oeuvre la métho- de selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'une quantité proportionnelle à la valeur de crête (BR I de la réaccélération est formée dans cette configuration de circuits et est multipliée par un facteur prédéterminé (K), en ce que la quantité proportionnelle à la valeur de crête (BR) est comparée à l'accélération de roue instantanée (bR), en ce que cette configuration de circuits comporte une mémoire (10) pour mémoriser la valeur de crête multipliée, et comporte un élément temporisé (9) dont la fonction du temps est combinée à la valeur mémorisée, d'o il résulte en sortie une quantité commandée en fonction du temps, laquelle peut être soumise, dans un deuxième comparateur (11) à une comparaison avec l'accélération instan- tanée (bR), l'issue de cette comparaison permettant de commander la variation de la pression de freinage ou, selon le cas, de modifier l'initialisation de la régulation en fonction de la réaccélération. 13. Configuration de circuits selon la revendication 12, 255667 4 caractérisée en ce qu'un -tage interrupteur supplémentaire (12) peut être relié à la sortie de l'élément temporisé (7), cet étage interrup- teur permettant d'influencer un critère de glissement de freinage pendant la durée du signal de sortie appliqué à l'élément temporisé (7), ce critère de glissement étant tiré d'une comparaison de la vitesse de référence du véhicule (VFzg) avec la vitesse de roue (VR). 14. Configuration de circuits selon la revendication 12 ou 13, caractérisée en ce qu'elle comporte un intégrateur qui peut rece- voir la différence entre la vitesse de roue (VR) et une valeur de ré- Rj férence telle que, par exemple, la vitesse de référence du véhicule (VRef),et en ce que l'intégrale,autrement dit la valeur de sortie (i), de cet intégrateur peut être modifiée en fonction de la réaccélération ou d'une valeur tirée de cette réaccélération et permet d'influencer la variation de la pression de freinage. 15. Configuration de circuits selon la revendication 14, caractérisée en ce que la valeur de sortie (i) de l'intégrateur peut, dès que la réaccélération (à l'instant t5) excède une valeur limite, être modifiée, notamment augmentée, d'une valeur prédéterminée, cela dans une direction correspondant à une réduction de la sensibilité de réponse de la régulation, et en ce que l'intégrateur peut être réinitialisé de manière progressive ou abrupte, cela soit immédiatement après l'augmentation, soit en retard. 16. Configuration de circuits selon la revendication 15, caractérisée en ce que la valeur de sortie (i) de l'intégrateur peut être automatiquement remise à zéro après l'augmentation. 17. Configuration de circuits selon la revendication 15 ou 16, caractérisée en ce que la réinitialisation de la valeur de sortie (i) de l'intégrateur commence immédiatement (instant t5) après l'augmentation. 18. Configuration de circuits selon la revendication 15 ou 16, caractérisée en ce que la réinitialisation de la valeur de sortie (i) de l'intégrateur commence après le dépassement (instant t6) d'une valeur de seuil d'accélération.