Brevet FR2667834A1 — publié le 19920417

L'invention concerne un procédé pour régler la pression de freinage dans un système de freinage de véhicule muni d'une protection contre le blocage de roues, selon lequel on mesure le glissement et/ou la décélération de rotation d'une roue freinée et on la compare avec un seuil préfixé pour, en cas de dépasse- ment de ce seuil, abaisser la pression de freinage, et selon lequel on relève le seuil à partir d'une valeur de base pendant des laps de temps préfixés puis on10 l'abaisse de nouveau à cette valeur de base afin d'évi- ter des baisses de pression non nécessaires. Dans les systèmes de freinage de véhicules munis d'une protection contre le blocage de roues, la rotation des différentes roues du véhicule est sur-15 veillée en permanence et surtout le glissement des roues freinées, ainsi que leur décélération sont déterminés afin de pouvoir constater une tendance au blocage de la roue et d'empêcher le blocage Dès que le glissement de la roue ou la décélération indique une tendance au20 blocage, ce qui est constaté par le fait que des seuils déterminés, préfixés, pour le glissement et/ou la décélération sont dépassés, il est mis fin à la pour- suite de l'élévation de la pression dans le frein de la roue concernée ou la pression de freinage est réduite.25 Dès que la roue en question a de nouveau subi une accélération de rotation suffisante en raison de son contact de frottement avec la chaussée, la pression dans le frein est accrue de nouveau afin d'obtenir une nouvelle action de freinage avec la roue.30 Dans le cas de la régulation de la pression de freinage en tant que protection contre le blocage de roues, il s'agit essentiellement de faire tourner les roues freinées autant que possible dans la plage la plus favorable de la courbe coefficient d'adhérence/glisse-35 ment connue pendant tous les cycles de réglage d'un freinage. Afin d'obtenir un freinage sur une distance de freinage aussi courte que possible tout en conservant la faculté de direction du véhicule, le système antiblocage devrait réagir avec autant de sensibilité et avec le minimum de retard possible à des changements indicateurs d'une tendance au blocage dans le comportement de rotation de la roue freinée Il serait souhaitable à cet effet d'ajuster les seuils mentionnés de façon aussi sensible que possible, c'est-à-dire de manière qu'un cycle de réglage avec une réduction de la pression de freinage soit déjà déclenché alors que le comportement de rotation de la roue ne présente encore que des changements relativement faibles dans le sens d'une tendance au blocage. A l'ajustement sensible des seuils s'oppose cependant que sous certaines conditions, qui ne sont pas invraisemblables, des roues freinées peuvent avoir un comportement de rotation indiquant une forte décéléra- tion de rotation, bien que la roue tourne encore dans un état autorisant un bon freinage Ce phénomène est bien connu et décrit in extenso dans la demande de brevet allemand DE-OS 33 45 729 par exemple Des oscillations d'essieu en particulier peuvent produire des différences relativement grandes entre les vitesses du véhicule et des roues, qui peuvent simuler une marche instable de la roue et déclencher de ce fait des processus de réglage indésirés, c'est- à-dire une réduction indésirée de la pression de freinage Egalement lorsque la roue freinée rencontre un nid-de-poule ou roule sur une chaussée accidentée, il peut se produire d'abord une brusque accélération de rotation, suivie d'une forte décéléra- tion. De telles oscillations d'essieu ou analogues peuvent donc avoir pour conséquence que des seuils à ajustement serré quant à la décélération de rotation de la roue soient dépassés et qu'un processus de réglage Indésiré (réduction de la pression sur la roue freinée) oit déclenché, bien que la roue ne risque pas de se bloquer. Selon la demande de brevet allemand DE-OS 33 45 729, définissant le type générique du procédé dont il est question ici, _n varie, afin de supprimer des processus de réglage indésirés, le seuil déterminant pour le déclenchement de la régulation en fonction de l'accélération de reprise de la roue réglée Dans ce but, on surveille en perma- nence l'accélération de reprise de la roue freinée (c'est-à-dire le recommencement de la rotation de la roue après une décélération) et on varie, lorsque cette accélération dépasse une valeur limite préfixée, le seuil qui détermine le déclenchement d'un processus de réglage, c'est-à-dire une réduction de la pression dans le frein de la roue La variation du seuil s'effectue en fonction du degré de l'accélération de reprise Le seuil est donc relevé momentanément à la valeur résultant de l'accélération de reprise et décroît ensuite de nouveau à la valeur de base selon une fonction du temps (exponentielle ou linéaire) préfixée Le seuil de base est la valeur du seuil que le système prend normalement, c'est-à-dire lorsque l'accélération de reprise de la roue est inférieure à la valeur limite précitée ou lorsqu'aucune régulation n'est effectuée. Par le brevet des Etats-Unis 4 140 353, on connaît également déjà un procédé de freinage avec protection contre le blocage de roues, selon lequel le seuil déterminant pour la régulation est ajusté en 3 o fonction de la grandeur de l'accélération de reprise. Par la demande de brevet allemand DE 38 05 270 Ai, ainsi que le brevet européen EP O 329 071 A 2 correspondant, on connaît déjà un procédé pour régler la pression de freinage dans un système de freinage avec protection contre le blocage de roues, selon lequel, pour éviter des processus de réglage indésirés, dus à des oscillations d'essieu, des nôides-de-poule ou analogues, le seuil est brièvement relevé d'une quantité constante, par rapport à un seuil d 3 e base, pendant un cycle de réglage, au début d'un abaissement ou d'une élévation de la pression Ensuite, : le seuil est abaissé en fonction du laps de temps pendant lequel s'est effectuée la réduction de la pression dans le cycle de réglage précédent. A côté des oscillations d'essieu mentionnées, notamment les routes gravillonnées et les routes ennei- gées posent également des problèmes particuliers pour les régulations antiblocage De telles surfaces pro- voquent des mouvements rapides des roues et génèrent, avec les algorithmes de réglage antiblocage convention- nels, des signaux de réduction de pression qui obligent à opérer une réduction de la pression, bien que la roue ne se trouve pas encore dans un état de glissement critique Ceci équivaut au rallongement de la distance de freinage puisque le véhicule est freiné plus faible- ment que les circonstances ne le permettraient. Le but de l'invention est de perfectionner les algorithmes de réglage antiblocage connus, de manière que les tronçons de route en mauvais état,et en parti- culier les tronçons gravillonnés ou enneigés, ne con- duisent pas à un sous-freinage du véhicule L'algorithme de réglage apporté doit d'une part éviter les signaux de réduction de pression indésirés, provoqués par des tronçons de route en mauvais état, et doit d'autre part assurer néanmoins une entrée en action sensible de la régulation antiblocage sur des chaussées lisses. Conformément à l'invention, pour parvenir à un tel perfectionnement de la régulation antiblocage, il est prévu que on relève le seuil d'un bond (brusquement et de façon notable) à un moment o la décélération de rotation de la roue freinée est plus grande que celle correspondant à la décélération maximale physiquement possible du véhicule, et on l'abaisse ensuite selon une fonction du temps préfixée, on mesure la variation de vitesse de la roue freinée pendant des intervalles de temps préfixés au cours de l'abaissement du seuil et on la compare avec le seuil instantané et que lorsque cette comparaison indique que la variation de vitesse mentionnée est plus grande que le seuil instan- tané, on abaisse celui-ci à la valeur de base. Selon l'invention, on détermine donc d'abord si la décélération de rotation d'une roue freinée dépasse un seuil de décélération préfixé, le dépassement devant être nettement au-dessus de la décélération maximale physiquement possible du véhicule Il est possible d'indiquer, pour chaque véhicule, une décélé- ration maximale physiquement possible, en supposant un freinage avec de bons pneumatiques sur une bonne chaus- sée Si la décélération de rotation d'une roue atteint des valeurs supérieures à celle correspondant à cette décélération maximale physiquement possible du véhicule, cela indique que la roue est freinée excessivement et qu'une tendance au blocage existe. Selon l'invention, lorsque la décélération d'une roue freinée est supérieure à celle correspondant à la décélération physiquement possible du véhicule, le seuil, par exemple du glissement de la roue freinée, est relevé d'un bond. Par suite de ce relèvement de seuil de courte durée, la régulation antiblocage devient brièvement moins sensible en ce sens que le glissement et/ou la décélération de roue peuvent prendre des valeurs rela- tivement élevées sans que cela entraîne obligatoirement une réduction de la pression. Après avoir été relevé d'un bond, comme décrit dans ce qui précède, le seuil est ensuite réduit de façon continue, par exemple selon une fonction du temps échelonnée, tant que la décélération de la roue est plus grande que celle correspondant à la décélération maximale physiquement possible du véhicule. Si la roue récupère ou reprend sa vitesse relativement vite, il ne se produit pas de réduction de la pression de freinage pendant une telle décélération forte et relativement courte du véhicule, parce que le glissement du véhicule (ou une autre grandeur réglante) ne dépasse pas le seuil temporairement relevé Un tel déroulement de la décélération de rotation de la roue freinée aura été reconnu par le dispositif de mise en oeuvre de l'invention comme typique pour un tronçon de route en mauvais état Conformément à l'invention, il ne conduit plus à un sous-freinage de la roue. D'un autre côté, l'invention doit cependant assurer que lorsqu'il se produit une forte décélération de rotation de la roue en raison d'une chaussée très lisse, décélération qui rend une réduction de la pres- sion nécessaire, la régulation antiblocage soit suffi- samment sensible pour garantir une distance de freinage aussi courte que possible, avec maintien d'une bonne aptitude de direction du véhicule. A cet effet, l'invention prévoit que, au cas o la roue freinée ne "récupère" pas dans un laps de temps relativement court, le brusque relèvement momen- tané initialement prévu du seuil est supprimé immé- diatementr en ce sens que le seuil est de nouveau abaissé à sa valeur de base, lorsqu'il y a des indices selon lesquels la roue se trouve sur une surface de très faible coefficient d'adhérence Comme indicateur pour une telle situation, l'invention utilise les variations de vitesse de la roue freinée sur de courts intervalles de temps préfixés dont la durée est nettement inférieure à un cycle de réglage typique Pour ces intervalles de temps successifs et relativement courts, on mesure chaque fois la variation de vitesse de la roue freinée et on la compare avec le seuil ajusté à ce moment Si cette comparaison montre que la variation'de vitesse de la roue freinée est plus grande que le seuil de glisse- ment, cela indique que la route n'est pas couverte de gravillons ou de neige par exemple, mais que la roue se trouve effectivement sur une surface dont le coefficient d'adhérence est relativement mauvais et le relèvement initialement prévu du seuil est immédiatement supprimé, c'està-dire le seuil est de nouveau abaissé à la valeur de base servant de point de départ pour la régulation antiblocage normale; en d'autres termes, la valeur de base du seuil correspond à la sensibilité désirée de l'algorithme de réglage antiblocage sur des chaussées ne comportant pas de tronçons dont l'état est dégradé par -; la présence de gravillons, neige ou analogue. On décrira ci-après un exemple de mise en oeuvre non limitatif de l'invention en référence à la figure unique du dessin annexé. il est supposé que l'algorithme de réglage -0 antiblocage décrit est appliqué selon la technique moderne par la programmation d'un processeur en confor- mité avec l'algorithme Tous les composants matériels nécessaires à la mise en oeuvre de l'invention, tels que processeurs, vannes, moyens de commande et ainsi de25 suite, sont généralement connus dans la technique antiblocage L'algorithme sera décrit ci-après non pas dans un langage de programmation et ne sera pas non plus représenté sous forme d'un organigramme, mais en langage courant. La figure représente quatre courbes diffé- rentes rapportées à un axe des temps (t) commun La courbe du haut montre l'allure de la vitesse d'une roue Vroue en fonction du temps (en km/h par exemple) La ligne en trait plein montre l'allure typique d'une vitesse de roue Vroue' La ligne en tireté correspond à ce que l'on connaît comme la vitesse de référence du a véhicule, devant se trouver aussi près que possible de la vitesse réelle du véhicule sur le sol. Au-dessous, on a représenté, en fonction de la même échelle des temps, la décélération de la roue allant de pair avec la vitesse Vroue indiquée et qui correspond à la première dérivée de la vitesse de la roue par rapport au temps. La courbe se trouvant au-dessous, montre l'allure selon l'invention du seuil, formé dans l'exemple de mise en oeuvre représenté par le seuil S relatif au glissement de la roue freinée. La courbe représentée tout à fait en bas de la figure montre la commande d'une électrovanne MV dont l'excitation entraîne une réduction de la pression sur la roue freinée par l'ouverture de la vanne. Pour l'allure illustrée d'une régulation antiblocage, il est supposé qu'à l'instant T 1, la décélération de rotation de la roue freinée dépasse nettement une valeur critique AY, ce qui veut dire que la roue freinée est ralentie plus fortement que le ralentissement maximal physiquement possible du véhicule considéré Pour cette raison, conformément à l'inven- tion, le seuil S (voir la troisième courbe) est immé- diatement relevé d'un bond à l'instant T 1, ce qui revient à dire que la régulation antiblocage est ensuite moins sensible puisqu'il faut un glissement plus im- portant ou une décélération de rotation plus importante de la roue pour que le seuil S puisse être dépassé Dans l'exemple de mise en oeuvre représenté, on a indiqué le30 seuil relatif au glissement En plus ou à la place, on aurait pu indiquer également un seuil relatif à la décélération de rotation. Pour l'exemple représenté, on a supposé que lors du premier abaissement de la décélération sous la valeur critique Ax, la roue "récupère", c'est-à-dire réaccélère relativement vite de l'instant T 1 à l'instant 2 Pendant le laps de temps au cours duquel la décélé- ration de rotation Aroue dépasse la valeur critique Axi le seuil S est abaissé, comme représenté, selon une fonction échelonnée Pour l'échelonnement, on a préfixé les intervalles de temps AT, lesquels sont choisis de manière que chacun d'eux corresponde à une petite fraction de la durée typique d'un cycle de réglage. Si la décélération A roue de la roue freinée ne dépasse plus la valeur critique Ax (instant T 2), le seuil S est abaissé de nouveau à la valeur de base SG du seuil, comme représenté dans la figure. A l'instant T 3, la roue freinée subit de nouveau une décélération Aroue qui dépasse la valeur critique A x C'est pourquoi, le seuil est de nouveau relevé brusquement de la valeur de base SG à la valeur maximale montrée dans la figure puis abaissé de façon échelonnée selon les intervalles de temps AT En con- formité avec l'invention, pour chacun de ces échelonne- ments correspondant aux intervalles de temps A T, onn O mesure la variation de la vitesse de rotation V roue de la roue freinée se produisant au cours de ces inter- valles Cette variation de vitesse A Vroue est indiquée pour la première courbe de la figure La variation en question est comparée avec le relèvement de seuil AV A en vigueur à ce moment Comme la variation de vitesse A Vroue est de même dimension que le changement de seuil AV A une comparaison est possible A l'instant T 4, la variation de vitesse A Vroue de la roue freinée, déter- minée dans l'intervalle de temps AT précédent, est30 comparée avec le relèvement instantané du seuil (AVA). En raison de la décélération de rotation forte et de durée relativement longue de la roue, il ressort de cette comparaison que la variation de vitesse de la roue freinée dans l'intervalle de temps AT est plus grande que le relèvement de seuil en vigueur à ce moment, ce qui indique une chaussée lisse (et non pas des résultats de mesure influencés par des gravillons ou de la neige). Donc, à l'instant T 4, le seuil S est immédiatement abaissé à la valeur de base SG "normale" Ce seuil de base SG correspond à une sensibilité telle que, à cet instant, le glissement de la roue, c'est-à- dire selon la définition classique, la différence entre la vitesse de rotation de la roue et la vitesse de référence Vrefs est plus grand que le seuil, de sorte qu'une réduction de pression est déclenchée immédiatement, ce qui veut dire que l'électrovanne MV est excitée, comme on peut le voir sur la figure, pour détendre la pression hydraulique dans le cylindre de frein. L'exemple de mise en oeuvre qui vient d'être décrit d'un algorithme de réglage antiblocage pour éliminer par filtrage l'influence des tronçons de route en mauvais état, en raison de la présence de gravillons, de neige ou analogue, est sujet à des modifications Selon l'exemple décrit, le seuil S est relevé, aux instants T 1 et T 2, d'une valeur de base SG à une valeur maximale préfixée, à partir de laquelle s'effectue ensuite un abaissement selon une fonction échelonnée A la place de cet échelonnement, on peut produire également un abais- sement continu du seuil En pareil cas, la comparaison ne porte plus sur des différences (A Vroue et AV A), mais sur des dérivées, ce qui veut dire que la valeur ins- tantanée de la dérivée par rapport au temps de la vitesse de la roue est comparée chaque fois avec un seuil correspondant L'invention est appliquée de préférence dans les cas o les vitesses de montée en pression sont relativement faibles. Il est possible aussi de rendre l'amplitude de relèvement du seuil variable et de la limiter en fonc- tion de paramètres mesurés. A.LJ REVENDICATION Procédé pour régler la pression de freinage dlans un système de freinage de véhicule muni d'une protection contre le blocage de roues, selon lequel on mesure le glissement et/ou la décélération de rotation d'une roue freinée et on la compare avec un seuil préfixé pour, en cas de dépassement de ce seuil, abaisser la pression de freinage, on relève le seuil (S) à partir d'une valeur de base (SG) pendant des laps de temps préfixés puis on l'abaisse de nouveau afin d'éviter des réductions de pression non nécessaires et on relève le seuil d'un bond (brusquement et de façon notable) à un moment (T 1) o la décélération de rotation de la roue freinée est plus grande que celle corres- pondant à la décélération maximale physiquement possible du véhicule, et on l'abaisse ensuite selon une fonction du temps préfixée, caractérisé en ce que20 on mesure la variation de vitesse (A Vroue) de la roue freinée pendant des intervalles de temps (AT) préfixés au cours de l'abaissement du seuil et on la compare avec un seuil de différence (AVA) instantané, et que lorsque cette comparaison indique que la variation de vitesse mentionnée est plus grande que le seuil de différence (AVA) instantané, on abaisse celui-ci à la valeur de base (SG).