Brevet FR2585640A1 — publié le 19870206

La présente invention concerne un procédé de régulation de la traction destiné aux véhicules automobiles, notamment aux véhi- cules routiers, dans lequel la rotation des roues est contrOlée en continu, le glissement des roues étant déterminé par une comparaison entre la rotation des roues motrices avec celle des roues non motri- ces et/ou une grandeur de référence, et dans lequel le glissement en traction est contrôlé par une action de freinage sur la roue ten- dant à patiner. Un système de freinage permettant la mise en oeuvre de ce procédé font également partie de la présente invention. On connait depuis longtemps et dans toute une variété de configurations des procédés et dispositifs permettant la régulation de la traction, c'est-à-dire empêchant un patinage non souhaité des roues motrices du véhicule par suite d'un couple d'entraînement ex- cessif ou de conditions difficiles de la route. Dans beaucoup de sys- tèmes de ce type, les roues du véhicules sont équipées de capteurs, par exemple de transducteurs inductifs fournissant un signal électri- que dont la fréquence est fonction de la rotation des roues. Une amorce de patinage peut être détectée par comparaison de la vitesse de rotation d'une roue motrice avec celle de la roue non motrice du même cOté du véhicule ou avec une grandeur de référence et par éva- luation des variations brusques de la rotation des roues. Dans ces cas, le dosage de la pression de freinage appliquée sur le frein de la roue concernée retarde celle-ci, de sorte que la traction ou le glissement positif de cette roue sont limités à la valeur de consi- gne. Pour éviter la surcharge du frein, le régulation de la traction agit également sur le moteur, dont il réduit le couple-moteur en di- minuant automatiquement l'alimentation en carburant, en modifiant la position de la soupape d'étranglement, etc. (Brevets allemands 3127 302, 3140 959). On connait également le régulation de la traction par action sur le différentiel, qui s'effectue par engagement du ver- rouillage du différentiel lorsqu'une tendance au patinage est détec- tée (Brevet allemand 3342 574). La complexité des capteurs des roues, des circuits permet- tant de combiner et d'évaluer logiquement les signaux de ces cap- teurs ainsi que de donner des signaux de commande, et en particulier de doser l'application de la pression de freinage fournie par une source de pression auxiliaire est considérable. C'est pourquoi une solution évidente consiste à combiner un appareil de régulation de la traction de ce type avec des systèmes de freinage'hnti-blocagée" com- mande électronique, puisque ceux-ci sont déjà équipés de la majorité des composants requis pour la régulation de la traction, en particu- lier des capteurs des roues, des circuits électroniques et des valves de commande de la pression de freinage. Les dispositifs additionnels requis pour le dosage de la pression de freinage pendant la traction ou la régulation du glissement en traction se limitent à une exten- sion de la logique et à quelques valves de commande de la pression de freinage. Néanmoins, l'intervention sur le moteur, c'est-a-dire la réduction du couple d'entraînement à une valeur optimale pour la traction, crée des difficultés et constitue une opération très com- plexe. Pour que le couple soit régulé indépendamment de la position de l'accélérateur, il est nécessaire de remplacer l'accélérateur qui est classiquement relié mécaniquement au carburateur ou au système d'injection par ce qui est désigné par'eccélérateur électronique'. La fiabilité fonctionnelle de ces composants doit être également très élevée car une réduction temporisee ou insuffisante du couple pour- rait surcharger ou détériorer lesfreins Un couple trop faible par suite d'une régulation insuffisante de la traction n'est pas admis- sible non plus, d'autant plus que dans certaines situations, une traction élevee ou une accélération élevée du véhicule est absolument indispensable pour éviter un danger. C'est pourquoi la présente invention a pour but de fournir un procédE de régulation de la traction ou du glissement au démarrage et en traction, pouvant être réalisé avec relativement peu de moyens, fonctionnant cependant de façon fiable et permettant d'éviter la sur- charge du système de freinage. Grâce à son colt de fabrication rela- tivement faible, ce système doit convenir également aux véhicules des gammes de puissance moyenne et faible. -Il1 s'est avéré que ce but peut être obtenu par un procédé du type mentionné précédemment d'une façon étonnamment simple, en déterminant la valeur dt consigne de l'accélérateur et/ou les écarts par rapport à cette valeur, par une combinaison logique des signaux indiquant la rotation des roues et les grandeurs mesurées qui en ré- sultent, en tenant compte de la régulation du glissement en traction déjà engagée, et en indiquant directement ou indirectement cette va- leur ou ces écarts au conducteur. Dans un mode de réalisation avantageux de cette invention, d'autres valeurs mesurées relatives à la dynamique du véhicule, tel- les que l'accélération en translation, l'accélération ou la décéléra- tion transversales, la répartition instantanée de la charge sur essieux, le couple-moteur momentané, les couples d'entraînement ou de freinage mesurés pour chacune des roues ou chacun des essieux, les signaux de détection des courbes etc., font partie du fonctionnement logique et sont évaluées pour la détermination de la valeur de consi- gne de l'accélérateur ou de l'écart par rapport à cette valeur. La présente invention a également pour but de déterminer et d'indiquer la valeur de consigne de l'accélérateur ou l'écart par rapport à cette valeur en fonction de la limite de charge admissible des freins ou en fonction de la charge momentanée ou extrapolée des freins ou de leur température. Le sens et l'ampleur de l'écart de la valeur de consigne de l'accélérateur peuvent être affichés. Dans d'autres modes de réalisation de l'invention, l'écart par rapport à la valeur de consigne est indiqué visuellement par un instrument à aiguille, dont le déplacement dépend de l'ampleur et du sens de cet écart. D'autre part, il est également possible d'utiliser un instrument indicateur comprenant plusieurs voyants de signalisati- on ou zones lumineuses, sur lesquels l'ampleur de l'écart est indi- quée par différentes couleurs, valeurs de luminosité, différents champs indicateurs, etc. Pour une indication sonore de la valeur de consigne ou de son écart, il est possible de régler le volume, la tonalité et/ou la séquence des signaux sonores. La signalisation par des moyens mécaniques est également possible, par exemple par des vibrations à la pédale d'accélérateur. Un système de freinage permettant la mise en oeuvre de la régu- lation de la traction conforme à l'invention est équipé de circuits électroniques, c'est-à-dire de circuits logiques câblés ou de micro- ordinateurs programmés, et d'instruments indicateurs qui déterminent la valeur de consigne de l'accélérateur et/ou les écarts par rapport à cette valeur pendant une phase de régulation du glissement en trac- tion, afin que le condcuteur puisse les observer au moyen d'un affi- chage ou d'un instrument indicateur. Finalement, dans un autre mode de réalisation, le système de freinage conforme à l'invention est muni de capteurs additionnels au moyen desquels les grandeurs mesurées relatives à la dynamique du véhicule, les valeurs mesurées qui sont fonction du couple d'entrai- nement instantané, etc., peuvent etre détectées et introduites dns les opérations logiques et de traitement des signaux afin de determi- ner la valeur de consigne de l'accélérateur l'écart par rapport à cette valeur. La présente invention est donc basée sur le fait que le perfectionnement décrit fournit, même dans des conditions difficiles, un moyen idéal de régulation de la traction, c'est-à-dire du glisse- ment au démarrage et en traction, au moyen d'un système de freinage qui se limite en réalité à l'exécution des fonctions de freinage, sans avoir I craindre une surcharge des freins. Conformément à l'in- vention, ceci est réalisé par l'utilisation d'un dispositif indica- teur de preference visuel ou sonore ou mécanique, indiquant au con- ducteur la valeur de consigne de l'accélérateur ou l'écart momentané par rapport à cette valeur, ce qui lui permet de réagir de façon à obtenir la traction souhaitée et optimale. Il n'est donc pas néces- saire que la régulation de la traction agisse automatiquement sur le moteur, ce qui est un procédé complexe et coûteux présentant des in- convénients inévitables. Le coût réduit du système de régulation de la traction con- forme à l'invention permettra de gagner de nouveaux marchés. Dans une variante du procédé conforme à l'invention -per- mettant d'ailleurs une fonction restreinte - et un appareil d'appli- cation de cette variante, le système de régulation de la traction fonctionne sans agir sur les freins, en indiquant au conducteur uni- quement la valeur de consigne de l'accélérateur et/ou les écarts par rapport à cette valeur. Tandis que ceci réduit au miminum la quantité de composants requis pour l'appareil de régulation de la traction, il faut une compétence et une attention plus grandes de la part du con- ducteur. Il est possible de perfectionner encore l'indication et l'information pour le conducteur en ajoutant d'autres valeurs mesu- rées relatives à la dynamique du véhicule ou en prévoyant des capteurs appropriés dont les signaux sont introduits dans le système de traitement des signaux au moyen de circuits électroniques câblés ou de microordinateurs. 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, une représentation schématique simplifiée des principaux composants d'un système de freinage conforme à l'in- vention, comprenant les interconnexions hydrauliques et électriques et - la figure 2, un second mode de réalisation d'un instru- ment indicateur du système de freinage conforme à la figure 1. La figure 1 représente un système de freinage hydraulique capable de réguler aussi bien le glissement au freinage pour éviter le blocage des roues que la traction. L'exemple représenté schématiquement concerne un véhicule à quatre roues, dont les roues avant 1, 2 sont entraînées par un moteur , par exemple, par un moteur à allumage commandé, au moyen d'un em- brayage 6 et d'un différentiel 7. Les roues arrière 3, 4 ne sont pas motrices. Le système de freinage du véhicule est constitué d'un dis- positif hydraulique d'établissement de la pression de freinage à trois circuits 8, comprenant un système d'alimentation en pression auxiliaire composé d'une pompe hydraulique 9 et d'un accumulateur hy- draulique 10. Le cOté aspiration de la pompe 9 est relié à un réser- voir 11 qui sert non seulement à fournir la compensation en pression mais également au stockage de liquide pour le dispositif d'établisse- ment de la pression de freinage 8. Les freins 12, 13 des deux roues avant 1, 2 sont reliés au dispositif d'établissement de la pression de freinage 8 par des cir- cuits de freinage séparés hydrauliquement I, II, tandis que l'application de la pression de freinage aux freins 14, 15 des roues arrière 3, 4 est assurée simultanément par le troisième circuit de freinage III. Les conduites de liquide allant aux différents freins 12, 13 et la conduite de liquide allant aux deux freins des roues arrière 14, 15 comportent chacune une paire de valves d'entrée et de sortie 16, 17; 18, 19; 20,21 au moyen desquelles, pendant une action de freinage régulée, la pression de freinage dans le frein correspondant 12, 13, 14, 15 peut être maintenue constante, réduite et élevée à nouveau de manière connue. Les valves de sortie 17, 19, 21 sont re- liées chacune à un réservoir de compensation de la pression 11', 11", 11' " qui fait avantageusement partie intégrante du réservoir de com- pensation 1l du système auxiliaire d'alimentation en énergie 9, 10 et du dispositif d'établissement de la pression de freinage. Les valves 16 a 21 sont commandées au moyen de signaux électrique de régulation de la pression de freinage qui se produisent aux sorties a1 à a6 d'un circuit électronique de contr8le, ou contrôleur, 22; pour plus de clarté, les conduites de raccordement ne sont pas représentées sur la figure. Les signaux de régulation de la pression de freinage sont fonction de la rotation des différentes roues 1, 2, 3, 4 qui est me- suree au moyen des capteurs S1 à S4 dont les sorties arrivent aux entrées du contrôleur 22. Afin de réguler le glissement au démarrage et en traction, il est prévu un circuit d'alimentation 23 grace auquel la pression hydraulique peut être amenée directement du système auxiliaire d'ali- mentation en énergie 9, 10 jusqu'aux freins 12, 13 des roues avant motrices 1, 2. A cet effet, des valves à commande directionnelle commutables à plusieurs voies 24, 25 implantées dans les circuits de freinage I, II se présentent sous forme de valves à commande direc- tionnelles à trois voies/deux positions qui, à leur position de repos, relient le dispositif d'établissement de la pression de freinage 8 aux freins 12, 13. Apres leur commutation, l'itinéraire aiant au dis- positif d'établissement de la pression de freinage 8 se bloque et la conduite d'alimentation en pression auxiliaire entre en communica- tion, par les valves d'entrée 16, 18, avec les freins des roues avant 12, 13. Les paires de valves 16, 17; 18, 19 permettent une applica- tion dosée et contrôlée de la pression de freinage même après commu- tation des valves de commande directionnelles à trois voies/deux positions 24, 25 qui sont également connectées électriquement au contrôleur 22, plus spécifiquement à la partie symboliquement séparée 22' de ce contrôleur qui comporte le système de régulation de la traction. Au moyen des signaux des capteurs des roues S1 à S4 - en tenant compte le cas échéant des autres signaux de capteurs qui sont amenés au contrôleur 22 par les entrées e1 à e4 et détectent par exemple le couple instantané du moteur 5 ou les couples d'entraînement spécifiques aux roues, une accélération de la translation du véhi- cule, etc., ou servent à détecter un comportement en courbe - des circuits cables ou électroniques commandes par un programme prévus à l'intérieur du contrôleur 22, 22', déterminent la valeur de consigne de l'accélérateur ou les écarts par rapport à cette valeur, et les indiquent au conducteur grâce à un instrument indicateur 26. Dans le mode de réalisation particulièrement simple de l'invention qui est représenté, l'aiguille 28 de l'instrument indica- teur 26 se déplace à droite lorsque le processus de régulation de la traction commence. Une position verticale ou approximativement verti- cale de cette aiguille 28 indique que l'accélérateur est en position optimale. Tant que l'aiguille 28 reste au centre 27, le véhicule a une traction optimale qui peut varier largement suivant l'état de la route ou le couple d'entratnement transférable à la route par les roues. Dès que l'action de freinage produit, pendant la régulation de la traction, une charge et une température excessives des freins qui sont calculées par le circuit de contrôle 22, ou dès que la seconde roue démarre ou a tendance à patiner, l'aiguille 28 passe dans la plage d'avertissement 29 indiquant ainsi au conducteur que le couple d'entratnement est trop élevé. Un voyant d'avertissement 30 s'allume si le contrôleur est défectueux et si la température des freins ou du liquide de frein est excessive. La figure 2 représente un second mode de réalisation dans lequel un instrument indicateur 31 comporte quatre voyants de signa- lisation ou zones lumineuses 32 de différentes couleurs et disposes verticalement. Lorsque la traction est optimale ou dès le début de la régulation de la traction, le voyant de signalisation supérieur s'al- lume. Si l'effort du système de freinage, le glissement et la tendan- ce au patinage augmentent, un voyant jaune et un voyant de signalisa- tion encore plus brillant, par exemple de couleur orange, s'allument en plus ou à la place du voyant de signalisation vert, en indiquant ainsi que l'effort du système de freinage ou le couple d'entratnement transférable ont atteint leurs valeurs limites ou maximum. Un quatri- ème voyant de signalisation qui peut etre rouge, par exemple, indique que l'écart par rapport à la valeur de consigne de l'accélérateur a atteint une valeur tellement élevée qu'il faut un ralentissement immé- diat du moteur. Enfin un voyant d'avertissement 33 sert à indiquer que les valeurs limites ont Eté dépassées, que le régulateur de tem- pérature a répondu ou qu'un défaut s'est produit. Une flèche 34 sur l'instrument indicateur 31 rappelle au conducteur que, dès que la valeur de consigne de l'accélérateur a été dépassée en raison d'un couple d'entratnement excessif, un déplace- ment ascendant du champ indicateur signale un rapprochement de la valeur de consigne ou une réduction de l'écart par rapport à cette valeur. Il est entendu que de nombreuses autres configurations de l'instrument indicateur sont concevables. Dans tous les cas il est important que le conducteur soit clairement informe du sens et de l'amplitude des écarts par rapport à la valeur de consigne de l'accé- lérateur. En principe, cette information peut être donnée par des aiguilles qui se déplacent ou des champs indicateurs, par la régula- tion de la luminosité d'un ou plusieurs voyants de signalisation, etc. Ces moyens d'indication visuels peuvent également être remplacés par un signal sonore de volume ou fréquence variables, ou par un si- gnal mécanique, par exemple par des vibrations à la pédale d'accélérateur. Malgré le faible effort de fabrication et en particulier malgré le fait qu'une intervention sur le moteur est éliminée, le procédé conforme à l'invention et le système de freinage correspon- dant permettent la mise en oeuvre d'une régulation optimale de la trac- tion tandis que l'effort du système de freinage reste faible ou tout au moins dans des limites admissibles. La présente invention est basée aussi sur le fait que le conducteur est en mesure de se concentrer sur l'observation de l'ins- trument indicateur dans la plupart des situations o une régulation de la traction est nécessaire, par exemple en cas de démarrage ou d'accélération sur un sol glissant. Par conséquent, le conducteur peut régler facilement la position de l'accélérateur d'après l'indi- cation si l'information nécessaire sur cette position souhaitée est fournie comme prévu par l'invention. A cet égard, il existe une im- portante différence par rapport à la régulation du glissement au freinage dans les cas d'urgence o, par exemple, le conducteur peut mal réagir, en freinant par panique, raison pour laquelle une régula- tion sans avertissement du conducteur est préférable dans de tels cas. REVENDICATIONS 1. Procédé de régulation de la traction destinée aux véhi- cules automobiles, notamment aux véhicules routiers, dans lequel la rotation des roues est contrôlée en continu, le glissement des roues étant déterminé par une comparaison entre la rotation des roues mo- trices avec celle des roues non motrices et/ou une grandeur de réfé- rence, par exemple la vitesse de référence du véhicule, et dans le- quel le glissement en traction est contrôlé par une action de frei- nage sur la roue tendant à patiner, caractérisé en ce que la valeur de consigne de l'accélérateur et/ou les écarts par rapport à cette valeur sont détermines par une combinaison logique des signaux indi- quant la rotation des roues et les grandeurs mesurées qui en résul- tent, tout en tenant compte de la régulation du glissement de trac- tion déjà engagée, et indiqués directement ou indirectement au con- ducteur. 2. Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que d'autres valeurs mesurées relatives à la dynamique du véhicule, telles que l'accélération en translation, l'accélération ou la décé- lération transversales, la répartition momentanée de la charge sur essieux, le couple-moteur instantané, les couples d'entraînement ou de freinage mesurés pour chacune des roues ou chacun des essieux, les signaux de détection des virages, etc., font partie du fonctionnement logique et sont évalués pour la détermination de la valeur de consi- gne de l'accélérateur ou de l'écart par rapport à cette valeur. 3. Procédé conforme à l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la valeur de consigne de l'accélérateur et/ou l'écart par rapport à cette valeur sont déterminés et indi- quees en fonction de la limite de charge admissible des freins, de la charge instantanée ou extrapolée des freins ou de leur température. 4. Procédé conforme I l'une quelconque des revendication 1 à 3, caractérisé en ce que le sens et l'amplitude de l'écart par rap- port à la valeur de consigne de l'accélérateur sont indiqués au conducteur. 5. Procédé conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'écart par rapport à la valeur de consi- 1] gne est indique visuellement par un instrument à aiguille (26) dont le déplacement est fonction de l'amplitude et du sens de l'écart. E. Procédé conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la valeur de consigne de l'accélérateur et/ou l'écart par rapport à cette valeur sont indiqués visuellement par un instrument indicateur (31) comprenant plusieurs voyants de signalisation ou zones lumineuses, par lesquels l'amplitude et le sens de l'écart sont signalés par différentes couleurs, valeurs de luminosité, différents champs indicateurs, etc. 7. Procédé conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la valeur de consigne de l'accélérateur et/ou l'écart par rapport à cette valeur sont indiquEs par des si- gnaux acoustiques, dont le volume, la tonalité et/ou la séquence sont déterminés par le sens et l'amplitude de l'écart. 8. ProcédE conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'écart par rapport à la valeur de consi- gne est signalé mécaniquement, par exemple par des vibrations de la pédale d'accélérateur. 9. Procédé de régulation de la traction destinée aux vEhi- cules automobiles, notamment aux véhicules routiers, dans lequel la rotation des roues est contrôlée en continu, le glissement des roues étant déterminé par une comparaison entre la rotation des roues mo- trices avec celle des roues non motrices et/ou une grandeur de réfé- rence, par exemple la vitesse de référence du véhicule, caractérisé en ce que la valeur de consigne de l'accélérateur et/ou les écarts par rapport à cette valeur sont déterminés par une combinaison logi- que des signaux indiquant la rotation des roues et les grandeurs me- surées qui en résultent, et indiqués directement ou indirectement au conducteur. 10. Système de freinage avec régulation de la traction pour la mise en oeuvred'un procédé conforme à l'une quelconque des revendica- tions 1 à 8, comprenant des capteurs contrôlant la rotation des roues, des circuits électroniques permettant de combiner et de trai- ter logiquement les signaux des capteurs et de fournir des signaux de régulation de la pression de freinage au moyen desquels la pression 2585î4: de freinage peut être dosée sur le frein de la roue ayant temnnroe à patiner, caractérisé en ce qu'il est équipé de circuits d'instruments indicateurs (26, 31) qui déterminent la valewur de eon- signe de l'accélérateur et/ou l'écart momentané par rapport a.ette valeur pendant une phase de régulation du glissement en t=rattio et les indiquent au conducteur. 11. Système de freinage conforme à la revendi atâi 10, caractérisé en ce qu'il comporte des capteurs additionnels am maum desquels les grandeurs mesurées concernant la dynamique du wkeimel, les valeurs mesurées dépendant du couple-moteur instantané, etr.. peu- vent être détectées et incluses dans les opérations logiques doe dé- termination de la valeur de consigne de l'accélérateur et!ltu,114art, par rapport à cette valeur. 12. Système de freinage conforme à l'une quelcwmgmem des revendications 10 ou 11, caractérisé en ce que les dispositifs D" n- dication (29, 29; 32) indiquent le sens et l'amplitude de 1"'rat momentané par rapport à la valeur de consigne de l'accélfrazter. 13. Système de freinage conforme a l'une quelmunqm (des revendications 10 a 12, caractérisé en ce qu'il est équipE ê"man au e plusieurs micro-ordinateurs pour combiner logiquement les snar des capteurs (SI à S4) et d'autres valeurs mesurées ainsi que aur ttr'aï- ter les signaux et déterminer la valeur de consigne de l"acctl&itbmemr et/ou l'écart par rapport à cette valeur et pour commander ms ns- truments indicateurs (26, 31). 14. Appareil pour l'application du procédé cenfieme à la revendication 9, comportant des capteurs pour, le contrôle de la rota- tion des roues et des circuits électroniques pour combiner l-i!tm- ment et traiter les capteurs des signaux, caractérisé en ce q"uiL est équipé de circuits (22') et d'instruments indicateurs (2t, 311" Ai déterminent la valeur de consigne de l'accélérateur et/ia L"natrt momentané par rapport à cette valeur et les signalent au ceutmear. 15. Appareil conforme a la revendication 14, caract-s oem ce qu'il comporte des capteurs additionnels au moyen desçpels les grandeurs mesurées relatives à la dynamique du véhicule, les am emrs mesurées dépendant du couple-moteur momentané, etc, peuvent ftre d*- terminées et incluses dans les opérations logiques de détermination de la valeur de consigne de l'accélérateur et/ou l'écart par rapport à cette valeur.