Brevet FR2631913A1 — publié le 19891201

La présente invention concerne un agencement de circuits pour commander un système hydraulique de freinage à régulation anti- blocage et/ou à régulation du glissement de traction, dans lequel du liquide de pression peut être prélevé sur le frein de roue pour être envoyé dans un réservoir de Compensation de pression pour réduire la pression lors d'une régulation, et dans lequel du liquide de pression peut être introduit et/ou renvoyé dans le circuit de freinage en ac- tionnant ou en connectant une source de pression auxiliaire. Pour effectuer une régulation antiblocage ou une régulation du glissement de traction à l'aide d'un système de freinage, il faut de l'énergie auxiliaire qui est fournie, par exemple, par un système d'alimentation en pression auxiliaire. A cet effet, des systèmes de freinage connus de ce type sont équipés, par exemple, d'une pompe hy- draulique qui tourne en permanence ou qui ne se met en marche qu'au début de la régulation. Certains systèmes de freinage possèdent éga- lement un accumulateur de liquide de pression dont l'état de charge détermine la mise en marche et l'arrêt de la pompe hydraulique. Dans des systèmes de freinage régulés de ce type, l'énergie auxiliaire, c'est-à-dire la pression auxiliaire, est surtout néces- saire pour compenser l'énergie qui est libérée lors de la phase de réduction de pression. Le liquide de pression prélevé sur le frein de roue et envoyé dans le réservoir de compensation de pression est ré- introduit dans le circuit de freinage au moyen de la pompe ou rempla- cé par du liquide de pression provenant de l'accumulateur. Le niveau de consommation de liquide de pression est très différent selon le système de freinage et le mode de régulation. Des variations fréquentes et fortes de la pression de freinage, obte- nues par une réduction et une réaugmentation rapides de cette pres- sion, entratnent une forte consommation d'énergie auxiliaire et sont ressenties comme désagréables par le conducteur. On s'est donc effor- cé de doser la réduction et la réaugmentation de la pression dans toute la mesure du possible, de façon que les amplitudes de pression soient réduites et que la pression régnant dans le frein de roue soit maintenue proche de la pression de freinage optimale. Ceci produit une sensation de confort au niveau de la pédale. - 2 -2631913 2-- En outre, le volume d'énergie auxiliaire nécessaire dans le cas le plus défavorable a une influence sur les coûts de fabrication du système, en particulier sur la taille de la pompe hydraulique, le moteur d'entraînement (électrique) de la pompe et, le cas échéant, l'accumulateur hydraulique. La présente invention a donc pour but de fournir un agence- ment de circuits pour commander un système d'alimentation en énergie auxiliaire, qui entraine une consommation d'énergie auxiliaire aussi réduite que possible et qui permet de maintenir les amplitudes de va- riation de pression lors d'une régulation à un niveau comparativement réduit. Il s'est avéré que ce but pouvait être atteint par un agen- cement de circuits du type indiqué précédemment, dont les caractéris- tiques spéciales résident en ce qu'un modèle de volume est créé en mesurant et en analysant des grandeurs qui déterminent la demande en énergie auxiliaire ou le flux d'agent de pression, ce modèle de volu- me représentant par approximation le prélèvement de liquide de pres- sion sur le maUtre-cylindre du système de freinage et le besoin en liquide de pression, et pouvant être analysé pour commander le systè- me d'alimentation en énergie auxiliaire, c'est-à-dire pour l'action- ner ou le connecter. Conformément à l'invention, un modèle de volume est formé en mesurant et en analysant, c'est-à-dire surtout en mémorisant, en in- tégrant et en combinant logiquement, des grandeurs qui sont fonction des besoins et de la consommation en énergie, un signal électrique ént formé, qui est particulièrement adapté pour commander la produc- tion et l'alimentation en énergie auxiliaire. Alors qu'auparavant, l'énergie auxiliaire devait toujours être disponible pour le cas le plus défavorable, il suffit désormais d'actionner ou de connecter le Système d'alimentation en énergie auxiliaire que si le besoin s'en fait sentir et en fonction des besoins en énergie. Dans de nombreux cas, l'énergie disponible est suffisante, par exemple lors de la pha- se initiale de régulation, en cas de régulation de très courte durée, lorsque la régulation est limitée à une seule roue, etc., de sorte qu'il est inutile d'actionner le système d'alimentation en énergie -3- auxiliaire. Ceci a notamment l'avantage de supprimer le rappel indé- sirable de la pédale de frein, qui se produit lorsque le moyen d'ali- mentation en énergie auxiliaire est actionné et en l'absence d'un dispositif de positionnement. Le confort au niveau de la pédale est donc amélioré. Conformément à un mode de réalisation avantageux-de l'agen- cement de circuits conforme à l'invention, pour former le modèle de volume lors d'une régulation antiblocage, l'excédent de la force exercée sur la pédale, qui se traduit par un excédent d'énergie et de pression dans le maître-cylindre par rapport aux besoins en énergie et en pression dans le frein de la roue régulée, peut être déterminé par approximation. Pour déterminer l'excédent de force exercée sur la pédale, le gradient initial qui influe sur la vitesse d'augmentation de la pression dans le mattre-cylindre du système de freinage peut être dé- terminé. Comme critère pour déterminer le gradient initial, on peut évaluer, par exemple, le laps de temps entre le début de l'actionne- ment des freins - signalé, par exemple, par le contacteur de feux stop et l'apparition d'un signal de régulation antiblocage ou d'une valeur critique de décélération de roue. Pour définir le modèle de volume, on peut notamment détermi- ner et analyser la position de commutation et les périodes de commu- tation des valves commandant le flux de liquide de pression du mal- tre-cylindre aux freins de roues et des freins de roues au réservoir de compensation de pression. De même, la fréquence de la modulation de pression lors d'une régulation antiblocage peut être analysée pour déterminer l'ex- cédent de force exercée sur la pédale. Un agencement de circuits conforme à l'invention peut être réalisé par des circuits électroniques câblés ou programmés. Lors d'une régulation du glissement de traction, il peut être avantageux de déterminer le besoin en énergie auxiliaire et en pression auxiliaire en mesurant le glissement, la puissance instanta- née du moteur, etc. et de commander le système d'alimentation en énergie auxiliaire de façon à produire et à fournir le volume exact 4 - 3 2631913 d'énergie nécessaire. Les différents objets et caractéristiques de l'invention se- ront maintenant détaillés dans la description qui va suivre, faite à titre d'exemple non limitatif, en se reportant à la figure annexée qui représente, sous la forme d'un bloc-diagramme de câblage, un agencement de circuits conforme à la présente invention, pour comman- der le système d'alimentation en énergie auxiliaire. Dans le mode de réalisation décrit, les informations sur le comportement en rotation des différentes roues du véhicule sont obte- nues au moyen de capteurs de roues S1 à S4. Lorsque ces capteurs sont des transducteurs inductifs disposés en face d'un disque denté lié en rotation à la roue, les signaux de sortie des capteurs sont fournis sous la forme d'un signal alternatif dont la fréquence est propor- tionnelle à la vitesse de la roue. Les signaux des capteurs Sl à S4 sont amplifies et traités dans les blocs de circuits 1. Dans un circuit 2, une vitesse de réfé- rence de véhicule VREF est formée conformément à un algorithme prédé- fini et permet de comparer les vitesses de roues VRl à VR4 de façon connue pour détecter des tendances au blocage et pour pouvoir prendre des mesures de régulation appropriées. Dans un circuit 3, cette com- paraison est réalisée entre la vitesse de référence de véhicule VREF et les vitesses de roues vR1 à vR4. La valeur du glissement est dé- terminée. En outre, des variations de ces valeurs, c'est-à-dire des vitesses et des décélérations ou des accélérations, sont déterminées par dérivation de la vitesse de roue, par formation de la dé- rivée seconde en fonction du temps. A l'aide de ces valeurs mesurées et de ces dérivées ainsi que par une combinaison logique multiple des valeurs, les signaux de commande des différentes valves de roues ou paires de valves de roues sont formés dans l'unité logique. Ces val- ves de roues, appelées valves d'entrée et de sortie, sont implantées sur les trajets de liquide de pression et permettent de maintenir la pression de freinage constante, de la réduire ou de l'augmenter pour réaliser une régulation antiblocage ou une régulation du glissement de traction. Les informations et les critères nécessaires pour former le -5- --5 2--319 modèle de volume VM essentiel pour l'invention sont obtenus par le traitement des signaux dans un circuit 6 qui fait partie de la logi- que 4. S'il s'agit d'un circuit programmé, c'est-à-dire d'un micro- processeur, ce circuit 6 peut être réalisé par un programme corres- pondant. Avec les signaux de sortie de ce circuit 6, le modèle de vo- lume réel VM est formé dans un circuit 7, par l'intermédiaire des sorties duquel le système d'alimentation en énergie auxiliaire (HEV) 8 est connecté. Pour former le modèle de volume VM et pour commander le sys- tème d'alimentation en énergie auxiliaire HEV, l'excédent de force exercée sur la pédale (PKU) est calculé et estimé au moyen du circuit 6, cet excédent ayant une influence déterminante sur le début de la régulation antiblocage, sur la réduction de pression de freinage né- cessaire lors des phases de régulation et donc sur l'excédent et la consommation d'énergie. Par rapport à la pression de freinage optima- le régnant dans le cylindre de frein de roue, l'excédent d'énergie et de pression dans le maître-cylindre est fortement influencé par le gradient initial qui est fonction du mode d'actionnement de la pédale et de la force exercée et qui, lors d'un freinage à fond en cas d'ur- gence, est nettement plus élevé que lorsque la pédale est actionnée lentement. Ce gradient initial peut être évalué, par exemple, en me- surant le temps entre le début du freinage et la réponse de la régu- lation antiblocage. Pour déterminer le moment o commence le freina- ge, un signal provenant d'un contacteur de feux stop (BLS) 9 est introduit dans le circuit 6. Le laps de temps entre le début du frei- nage et l'obtention d'une décélération de roue critique permet égale- ment de déterminer le gradient initial. La valeur de décélération du véhicule au début de la régulation antiblocage fournit également des informations importantes, par exemple sur l'état instantané de la chaussée ou sur le coefficient de friction. Cet excédent de force exercée sur la pédale, qui détermine l'excédent d'énergie et de pression dans le maltre-cylindre, et la commande des valves, c'est-à-dire les durées de commutation des val- ves d'entrée et de sortie, constituent les grandeurs les plus impor- - 6 - 2631913 tantes pour former le modèle de volume, c'est-à-dire pour évaluer la consommation et les besoins réels en énergie. Ce modèle de volume re- présente la grandeur appropriée pour actionner ou connecter un systè- me d'alimentation en énergie auxiliaire HEV. Dans de nombreux cas, le système d'alimentation en énergie auxiliaire se compose pour l'essentiel d'une pompe hydraulique à en- trainement électromoteur qui est mise en marche et coupée en réponse aux signaux de sortie du modèle de volume 7. S'il est prévu un systè- me d'alimentation en énergie associé à un accumulateur de pression, l'alimentation en liquide de pression est connectée, par l'intermé- diaire du modèle de volume 7 à l'aide de valves à commande multidi- rectionnelle commutables, pendant des durées prédéfinies qui corres- pondent au modèle de volume. De manière appropriée, le modèle de volume 7 est également réalisé par une intégration avec le circuit 4 et le circuit corres- pondant 6; Lorsqu'on utilise l'unité électronique programmée, le mo- dèle de volume 7 peut être réalisé à son tour par des pas de program- me. 7- REVENDICATIONS 1. Agencement de circuits pour commander le système d'ali- mentation en énergie auxiliaire d'un système hydraulique de freinage à régulation antiblocage et/ou à régulation du glissement de trac- tion, dans lequel du liquide de pression peut être prélevé sur le frein de roue pour être envoyé dans un réservoir de compensation de pression pour réduire la-pression lors d'une régulation, et dans le- quel du liquide de pression peut être introduit et/ou renvoyé dans le cireuit de freinage en actionnant ou en connectant une source de pression auxiliaire, caractérisé en ce qu'un modèle de volume (VM) est créé en mesurant et en analysant des grandeurs qui déterminent la demande en énergie auxiliaire ou le flux d'agent de pression, ledit modèle de volume représentant par approximation le prélèvement de li- quide de pression sur le maître-cylindre du système de freinage et le besoin en liquide de pression, et pouvant être analysé pour commander le système d'alimentation en énergie auxiliaire (HEV), c'est-à-dire pour l'actionner ou le connecter. 2. Agencement de circuits conforme à la revendication 1, ca- ractérisé en ce que, pour former le modèle de volume (VM) lors d'une régulation antiblocage, l'excédent de la force exercée sur la pédale (PKU) , qui se traduit par un excédent d'énergie et de pression dans le maîtrecylindre par rapport aux besoins en énergie et en pression dans le frein de la roue régulée, peut être déterminé par approxima- tion. 3. Agencement de circuits conforme à la revendication 2, ca- ractérisé en ce que, pour déterminer l'excédent de force exercée sur la pédale (PKU), le gradient initial qui influe sur la vitesse d'aug- mentation de la pression dans le maltre-cylindre du système de frei- nage peut être déterminé. 4. Agencement de circuits conforme à la revendication 3, ca- ractérisé en ce que, comme critère pour déterminer le gradient ini- tial, on peut évaluer le laps de temps entre le début de l'actionne- ment des freins et l'apparition d'un signal de régulation antiblocage - 8 - 2631913 ou d'une valeur critique de décélération de roue. 5. Agencement de circuits conforme à la revendication 2, ca- ractérisé en ce que la fréquence de la modulation de pression lors d'une régulation antiblocage peut être analysée pour déterminer l'ex- cédent de force exercée sur la pédale (PKU). 6. Agencement de circuits conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que, pour former le modèle de volume (VM), on peut notamment mesurer et analyser la position de commutation et les périodes de commutation des valves commandant le flux de liquide de pression vers les freins de roues et vers le ré- servoir de compensation de pression. 7. Agencement de circuits conforme à la revendication 1, ca- ractérisé en ce que, lors d'une régulation du glissement de traction, le glissement de roue instantané et/ou la puissance instantanée du moteur peuvent notamment être mesurés et analysés pour déterminer la demande en énergie auxiliaire.