Brevet FR2695611A1 — publié le 19940318

L'invention concerne la commande de décélération par freinage d'un véhicule routier, où chaque roue est équipée d'un actionneur de freinage à pression hydraulique et à commande électrique asservie à certains signaux émis par des capteurs de pression et/ou de déplacement de la pédale de freinage en vue d'élaborer des pressions de consigne de freinage. Un tel système est décrit dans le document FR-A-2 620 097. Lors d'un freinage, il s'avère qu'on ne peut à la fois optimiser la décélération longitudinale et la décélération transversale du véhicule, comme cela ressort clairement des variations de l'effort de freinage longitudinal, qui passe par un maximum pour une valeur non négligeable du glissement de la roue, alors que l'effort de freinage transversal ne fait que décroître dès l'apparition de ce même glissement. Pour mémoire, on rappelle que le glissement (Sx) est l'écart, ramené à la vitesse du véhicule (V), entre vitesse du véhicule (V) et vitesse (Vx) de la roue, ctest-à-dire : (V - Vx). V Le but de la présente invention est de parvenir aux meilleures conditions de freinage tout en respectant une bonne stabilité du véhicule et ces objectifs sont atteints, dans un procédé du genre sus-mentionné, en ce qu'en outre on élabore, pour chaque roue, un signal représentatif du taux de glissement réel (Sx), que l'on compare à un signal représentatif d'un taux de glissement de consigne (Sxc) et cela en vue de délivrer un signal d'écart qui, après traitement, assure une correction de la commande électrique d'actionneur de freinage telle que le glissement réel de chaque roue (Sx) soit substantiellement égal au glissement de consigne (Sxc) de ladite roue.En choisissant, ou en déterminant un glissement de consigne (Sxc) selon une stratégie de freinage choisie, on parvient alors à un compromis efficace et optimal selon le type de freinage entre les efforts longitudinal et transversal de freinage, en assurant à la fois une valeur aussi réduite que possible de la distance de freinage, le tout bien entendu sans blocage des roues, et en conservant une bonne stabilité du véhicule. Selon une forme préférentielle de mise en oeuvre, les signaux effectifs de pression de freinage résultent du produit des signaux de consigne intermédiaires par un facteur qui est fonction de l'écart entre glissement réel (Sxii) et glissement de consigne (Sxcij). Selon une mise en oeuvre préférentielle, le traitement du signal d'écart entre un signal de glissement réel d'une roue et un signal de glissement de consigne de ladite roue est du type P.I.D (proportionnel, intégral, dérivé), qui est donc la sommation d'un signal proportionnel représentatif du signal d'écart de glissement, d'un signal dérivé représentatif de la dérivée par rapport au temps du signal d'écart de glissement et d'un signal intégral représentatif de l'intégrale pendant un laps de temps du signal d'écart de glissement. L'invention concerne également un véhicule routier du genre à roues équipées chacune d'un actionneur de freinage à pression hydraulique et à commande électrique, avec des moyens d'élaboration de signaux représentatifs d'un effort de freinage lié à une position d'enfoncement d'une pédale de frein, et un moyen de mesure de l'accélération du véhicule, des moyens de traitement desdits signaux participant à l'élaboration de signaux de commande des actionneurs de freinage spécifiques à chaque roue, et ce véhicule se caractérise par des moyens de détermination du glissement réel de chaque roue, des moyens d'élaboration, pour chaque roue, d'un signal d'écart du glissement réel par rapport à une valeur de glissement de consigne, des moyens de traitement dudit signal d'écart, et des moyens de surimposition d'un tel signal traité au signal de commande de freinage. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui suit, à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique partielle d'un véhicule routier équipé de la commande de freinage, - la figure 2 est une vue très schématique de ladite commande de freinage. Le dispositif de mise en oeuvre du procédé est appliqué à un véhicule de tourisme représenté schématiquement en 2 sur la figure 1, dont chaque roue avant 21,21' et arrière 22,22' est munie d'un frein 23,23' ,24,24' qui qui possède un cylindre récepteur dans lequel se déplace un piston qui applique les garnitures de friction avec la force nécessaire contre une piste de freinage 10,10',11,11' tournant avec la roue. A la pédale de freinage 12 est associé un capteur 13 qui constitue un moyen de mesure qui transmet un signal représentatif de la course et/ou de la force appliquée à la pédale 12. Un circuit de traitement ou bloc de régulation 1 comportant un bloc de régulation et un bloc de puissance transforme le signal du capteur 13 en des grandeurs (tension, courant ou fréquence) de commande d'actionneurs électriques à courant continu ou alternatif 25,25',15,15', destinés à régler ou ajuster les pressions dans les cylindres de frein (23,23',24,24'). Le bloc de régulation 1 peut également gérer plusieurs paramètres mesurés par des capteurs 17 à 20 délivrant des signaux en corrélation avec la force de freinage de chaque roue. A titre d'exemple, les capteurs 17 à 20 associant des jauges de contrainte à une membrane déformante constituent des capteurs de pression. De même, un capteur 17' à 20', associé à chaque roue, délivre un signal représentatif de la vitesse de la roue. Les capteurs 17,18,19,20 délivrent de la sorte des signaux d'élaboration de signaux de commande, dont les écarts d avec des valeurs de consigne servent à établir le signal de commande des actionneurs, de manière à asservir l'effort de freinage de chaque roue à une valeur de consigne enregistrée dans le bloc de régulation 1. En outre, le bloc de régulation 1 reçoit un signal issu du capteur 16 représentatif de la décélération réelle du véhicule, ainsi qu'un signal issu du capteur 16' mesurant le déplacement entre l'essieu arrière et la caisse. La détermination de la vitesse de référence du véhicule est faite à partir des quatre vitesses de roue selon des méthodes classiques. La figure 2 représente un mode de réalisation du procédé de régulation selon l'invention. Dans ce dispositif le dispositif de commande 1 comporte un bloc 11 élaborant les quatre pressions 10 de consigne intermédiaires (Pij) selon la méthode décrite dans la demande de brevet n" 91/15491 à partir des signaux de pressions mesurées 3,4,5,6, du degré d'enfoncement 7 de pédale 12, de la consigne de freinage 13, ainsi que des signaux 7,8,9 représentatifs de la vitesse du véhicule, du régime du moteur, et de l'accélération du véhicule. Un bloc 21 élabore les signaux de pression de commande des quatre freins (Pij) en effectuant le produit des pressions de consigne intermédiaires 10 par le facteur (1 - yij), issu de la sortie d'un bloc 71, ce qui permet de délivrer alors des signaux Pij = Pij (1 - yij) vers le véhicule 2. Un bloc 31 élabore les taux de glissement Vrai; Sxij = 1 de chacune des quatre roues à V partir des informations issues des capteurs 17' à 20' mesurant les vitesses des roues (Vrij) et du signal de vitesse (V). L'écart (eij) entre le taux de glissement réel Sx d'une roue et le taux de glissement de consigne Sxcij effectué par un comparateur 41 alimente les blocs 52,53,54. Le bloc 52 calcule une grandeur 52a proportionnelle à l'écarte.. selon la formule: propoij = Tp.(Sxii - Sxcij) avec Tp, qui est un coefficient proportionnel variant de façon linéaire croissante avec la vitesse selon la formule Tp = Le bloc 53 calcule une grandeur 53a proportionnelle à la dérivée de l'écart eij selon la formule deij derivij = Td. - , Td est le coefficient de dt dérivation. Le bloc 54 calcule une grandeur 54a proportionnelle à l'intégrale de l'écart eij selon la formule Ti est le coefficient d'intégration qui est un coefficient évolutif dépendant de situations de conduite elles-mêmes évolutives, telles une amorce de blocage, un coefficient d'adhérence de la piste de roulement transitoirement variable, et/ou une consigne de glissement différente. - Ti peut être calculé comme suit Ti = x. Tio avec - si Sxcij - Sxij est supérieur à # : x = a et a > 1, - si o a-l x = (Sxcij - Sxij ) 2 + 1 A2 - si Sxcij - Sxij est inférieur à o : x = b et b La sommation de ces trois grandeurs 52a, 53a, 54a effectuée en 61 et indiquée par la fonction Zij constitue l'entrée 62 du bloc 71 et est donnée par la relation Zij = propoij + derivij + integij Zij est la variable de régulation P.I.D. Le bloc 71 adapte cette variable de régulation aux évolutions du glissement réel (Sxij) par rapport à la consigne (Sxcij), de façon à les rendre pratiquement égaux, selon la formule : Yij = f(Zij) La fonction f est définie en fonction des valeurs de Yij et Zij de l'échantillon précédent selon la formule Yijn+1 = f (Zijn+1) = &alpha;(Zijn+1)2 + ss(Zijn+1) + &gamma; Si Zij augmente, a, ss, &gamma; sont définis par df 1 - Yijn (Zijn) = Z# dt 1 - Zijn f(1) = 1 f(Zjj) = Yij Si Zij diminue, a, B, &gamma; ; sont définis par df Yij (Zijn) = Z# dt Zij f(0) = 0 f(Zij) = Yij relations dans lesquelles Yijn n est l'indice d'échantillonnage ij est l'indice de la roue i = 1 ou 2 pour l'avant ou l'arrière j = 1 ou 2 pour la gauche ou la droite REVENDICATIONS 1. Procédé de commande de décélération par freinage d'un véhicule routier, où chaque roue (21;21',22,22') est équipée d'un actionneur de freinage (25,25',15,15') à pression hydraulique et à commande électrique asservie à certains signaux tels ceux émis par des capteurs de pression(17,18,19,20,17',18',19',20') et/oudedéplacement de la pédale de freinage (16), pour élaborer des pressions dites intermédiaires de freinage (Pij), caractérisé en ce qu'en outre on élabore, pour chaque roue, un signal représentatif du taux de glissement réel (Sx), que l'on compare (en 41) à un signal représentatif d'un taux de glissement de consigne (Sxc) et cela en vue de délivrer un signal d'écart (eij) qui, après traitement, assure la correction des signaux intermédiaires (Pij) en des signaux de commande électrique (Pij) d'actionneurs de freinage, de façon que le glissement réel de chaque roue (Sx) soit substantiellement égal au glissement de consigne (Sxc) de ladite roue. 2. Procédé de commande de décélération selon la revendication 1, caractérisé en ce que le glissement de consigne (Sxc) de chaque roue est déterminé à chaque instant selon une stratégie de freinage imposée. 3. Procédé de commande de décélération selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les signaux effectifs de pression de freinage (Pij) résultent du produit des signaux de consigne intermédiaires (Pij) par un facteur (l-Yij), qui est fonction de l'écart (j) entre glissement réel (Sxij) et glissement de consigne (Sxcij)# 4.Procédé de commande de décélération selon la revendication 1 ou 2 ou 3, caractérisé en ce que le traitement du signal d'écart (eij) entre un signal de glissement réel (Sxij) d'une roue et un signal de glissement de consigne (SXcij) de ladite roue est du type P.I.D (proportionnel, intégral, dérivé), qui est la sommation d'un signal proportionnel représentatif du signal d'écart de glissement (eij), d'un signal dérivé représentatif de la dérivée par rapport au temps du signal d'écart de glissement (ex;), d'un signal intégral représentatif de l'intégrale pendant un laps de temps du signal d'écart de glissement (eij)# 5.Procédé de commande de décélération selon la revendication 1 ou 2 ou 3 ou 4, caractérisé en ce que le signal proportionnel représentatif du signal d'écart de glissement est du type Tpeij, où - eij est le signal d'écart de glissement relatif à une roue, - Tp est un coefficient correcteur qui varie de façon linéaire croissante avec la vitesse V du véhicule selon la relation Tp = a+bV (a et b étant des constantes). 6. Procédé de commande de décélération selon la revendication 1 ou 2 ou 3 ou 4, caractérisé en ce que le signal dérivé représentatif de la dérivée dans le temps du signal d'écart de glissement est du type dQj Td : - , où dt - eii est le signal d'écart de glissement relatif à une roue, - Td est un coefficient de dérivation. 7. Procédé de commande de décélération, selon la revendication 1 ou 2 ou 3 ou 4, caractérisé en ce que le signal intégral représentatif de l'intégrale dans un laps de temps (to-t) est du type où - eij est le signal d'écart de glissement relatif à une roue, - Ti est un coefficient évolutif dépendant de situations de conduite elles-mêmes évolutives, telles une amorce de blocage, un coefficient d'adhérence de la piste de roulement transitoirement variable, et/ou une consigne de glissement différente. 8. Procédé de commande de décélération selon la revendication 6, caractérisé en ce que le coefficient Ti est du type Ti = x. Tio, où - Tio est un coefficient constant, - x est un facteur correcteur qui est - égal à une valeur a, supérieure à 1, si l'écart de glissement (e) entre le glissement de consigne (Sxcij) et le glissement réel (Sxij) est positif et supérieur à une limite A a-1 - égal à 1 + (Sxcij - Sxij)2 2 si l'écart (eij) entre le signal de glissement de consigne Sxij) et le signal de glissement réel Sxij est positif et inférieur à ladite limite A - égal à une valeur b, inférieure à 1 si l'écart (eii) entre le signal de consigne (Sxcij) et le signal de glissement réel (Sxii) devient négatif. 9. Véhicule routier, du genre à roues (21,21',22,22') équipées chacune d'un actionneur de freinage (25,25',15,15') à pression hydraulique et à commande électrique, avec des moyens d'élaboration de signaux représentatifs d'un effort de freinage lié à une position d'enfoncement d'une pédale de frein (12), et un moyen de mesure de la décélération du véhicule (16), des moyens de traitement (1) desdits signaux participant à l'élaboration de signaux de commande (Pij) des actionneurs de freinage (25,25',15,15') spécifiquement à chaque roue, caractérisé par des moyens de détermination du glissement de chaque roue (31), des moyens d'élaboration (41), pour chaque roue, d'un signal d'écart (eii) du glissement réel (Sxij) par rapport à une valeur de glissement de consigne (SXcij), des moyens de traitement (52,53,54) dudit signal d'écart (eij) et des moyens de surimposition (71,21) d'un tel signal traité au signal de commande de freinage intermédiaire (Pij) pour former le signal de commande effectif (Pij).