Brevet FR2768109A1 — publié le 19990312

l Etat de la technique L'invention concerne un procédé de commande de l'installation de frein d'un véhicule selon lequel on détecte au moins un signal caractérisant l'actionnement de l'élément5 de commande de frein par le conducteur, on compare ce signal ou une grandeur déduite de ce signal à un seuil variable et on déclenche une opération de freinage automatique si le si- gnal ou la grandeur déduite de celui-ci dépassent le seuil prédéterminé. L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre d'un tel procédé. Le document DE 195 24 939 décrit un procédé et un dispositif de commande de l'installation de frein d'un véhi- cule selon lesquels, dans certaines situations de fonctionne- ment, il s'établit une force de freinage sur les freins de roue qui dépasse la force prédéterminée par le conducteur. Une telle situation de fonctionnement existe si le conducteur actionne très rapidement l'élément de manoeuvre de la com- mande de frein, c'est-à-dire la pédale de frein. Pour cela, il est prévu dans l'installation connue de contrôler la pres- sion préalable établie dans l'installation de frein par l'actionnement de la pédale de frein par le conducteur, pour déterminer si la variation de la pression préalable (pression de commande) dépasse un seuil prédéterminé. Si cela est le cas, on reconnaît le souhait du conducteur et on déclenche une opération de freinage automatique. Pour améliorer le cri- tère de déclenchement, il est en outre prévu de sélectionner le seuil indépendamment des différents paramètres de fonc- tionnement tels que la pression de commande elle même, la vi- tesse du véhicule, le régime du véhicule, ou autres. Cette procédure connue constitue certes une solution satisfaisante pour déterminer un seuil pour lequel se déclenche l'opération de freinage automatique. On a toutefois constaté que cette détermination du seuil n'est pas correcte dans toutes les phases de fonctionnement. La présente invention a pour but de développer des moyens permettant d'adapter le seuil de déclenchement d'une opération de freinage automatique dans les phases de fonctionnement les plus différentes. A cet effet, l'invention concerne un procédé du type défini ci- dessus, caractérisé en ce que le seuil dépend de la phase de freinage actuelle. L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé, ce dispositif étant caracté- risé en ce que l'unité de commande comporte des moyens modi- fiants le seuil de déclenchement en fonction de la phase de freinage actuelle. Avantages de l'invention L'invention permet de déterminer le seuil de dé- clenchement pour une opération de freinage automatique d'un véhicule, le seuil étant adapté aux différentes phases de freinage. Il est particulièrement avantageux que le seuil de déclenchement soit réglé de façon optimale dans les phases de freinage respectives. Ainsi, par exemple, le seuil peut être prédéterminé indépendamment du freinage lorsque le frei- nage dure déjà depuis un certain temps, et que le conducteur actionne très rapidement le freinage par exemple en passant brusquement de la pédale d'accélérateur à la pédale de frein. Il est particulièrement avantageux que le passage entre les phases de freinage soit conçu comme une fonction de commutation ou de façon continue. Il est en outre avantageux que le procédé puisse s'appliquer non seulement pour un seuil de déclenchement de la pression de commande de l'installation de frein, mais éga- lement pour détecter la force appliquée à la pédale et/ou la course appliquée à la pédale pour définir le seuil de déclen- chement applicable. Suivant d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention: - le seuil de déclenchement dépend du fait qu'il s'agit d'un début de phase de freinage ou d'une opération de freinage en cours, - le signal caractérisant l'actionnement ou une grandeur dé- duite de ce signal est le gradient de la pression de com- mande, la force exercée sur la pédale de frein, le couple d'actionnement de la pédale ou la course de la pédale de frein, - l'opération de freinage est en cours si un temps prédéter- miné après l'actionnement de l'élément de commande de frein s'est écoulé ou si le signal caractérisant l'actionnement passe en dessous d'une valeur limite prédéterminée, - on reconnaît une opération de début de freinage si une va- leur minimale prédéterminée est dépassée pour le signal et si une durée maximale n'est pas dépassée depuis le début de l'actionnement de l'élément de commande, - pour chaque phase de freinage, il est prévu une courbe ca- ractéristique dépendant d'un paramètre de fonctionnement et qui représente un coefficient de correction pour le seuil de déclenchement, - on tient compte du paramètre de fonctionnement, de la pres- sion de commande, de la force exercée sur la pédale de frein, du couple d'actionnement de la pédale de frein, de la course de la pédale de frein et/ou de la vitesse du vé- hicule, - pendant une opération de freinage on définit le seuil de déclenchement suivant la mesure d'un coefficient de correc- tion de l'opération de début de freinage, et pendant une opération de freinage en cours on définit le seuil de dé- clenchement en fonction d'un coefficient de correction pré- vu pour l'opération de freinage en cours, - en fonction de la durée d'actionnement et ou du signal d'actionnement, on modifie le seuil de déclenchement selon un rapport déterminé entre le coefficient de correction de début de freinage et celui du freinage en cours. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide de différents modes de réali- sation représentés schématiquement dans les dessins annexes dans lesquels: - la figure 1 montre un schéma par blocs d'un dispositif de commande d'une installation de frein de véhicule, - la figure 2 montre un ordinogramme représentant un pro- gramme exécuté par un micro-ordinateur et qui définit le seuil de déclenchement, - la figure 3 montre un diagramme pour expliquer l'évolution du seuil de déclenchement dans différentes phases de freinage. Description des exemples de réalisation La figure 1 montre une unité de commande électro- nique 10 disposant d'au moins un micro-ordinateur et comman- dant une installation de frein hydraulique 12 elle même connue par exemple selon l'état de la technique. L'unité de commande 10 reçoit les paramètres de fonctionnement du véhi- cule par différentes lignes d'entrée. Une ligne d'entrée 14 relie l'unité de commande 10 à un commutateur de pédale de frein 16 qui fournit un signal BLS caractérisant l'actionnement de la pédale de frein. Une ligne d'entrée 18 relie l'unité de commande 10 à au moins un capteur 20 détec- tant la pré-pression (encore appelée pression de commande) Pvor de l'installation de frein. En variante, ou en complé- ment, le capteur 10 détecte la force Fped et/ou une mesure du débattement de la pédale de frein, c'est-à-dire la course de la pédale de frein Sped, en fonction de l'action du conduc- teur sur la pédale de frein. Les lignes d'entrée 22-26 fournissent les signaux des installations de mesure 28-32 à l'unité de commande 10; à partir de ces signaux on déduit la vitesse de roue Vradi des roues du véhicule. De plus, dans certains exemples de réalisation, on peut avoir d'autres lignes d'entrée 34-38 fournissant d'autres grandeurs de fonctionnement du véhicule à l'unité de commande 10 à partir d'installations de mesure -44 comme par exemple l'accélération transversale, l'angle de braquage, la giration, le couple de l'unité motrice du vé- hicule, ou autres. L'installation de frein 12, hydraulique, connue selon l'état de la technique, comporte des vannes 46- 50 à commande électrique et les pompes 52 commandées par l'unité de commande 10 par les lignes de sortie 54-58 et 60. L'actionnement des pompes et des vannes réalise de manière dirigée dans des freins de roue du véhicule et indépendamment du conducteur, une montée ou une diminution de la pression, notamment pour l'exécution d'une opération de freinage auto- matique. A côté d'une fonction antiblocage et le cas échéant d'une fonction de régulation de la dynamique de rou- lement et/ou du patinage à l'entraînement, l'unité de com- mande 10 dispose d'un moyen d'assistance au freinage qui reconnaît une situation de fonctionnement à partir des si- gnaux d'actionnement de la pédale de frein, situation dans10 laquelle le conducteur souhaite une force de freinage très élevée pour les freins de roue; en présence d'une telle si- tuation, ce moyen exécute une opération de freinage automati- que. La reconnaissance de la situation de fonctionnement se fait par la comparaison d'au moins un signal d'actionnement15 de la pédale de frein et d'un seuil de déclenchement prédé- terminé. Dans l'exemple de réalisation préférentiel, le cri- tère du déclenchement de l'opération de freinage automatique pour lequel les freins de roue reçoivent la force de freinage prédéterminée exercée par le conducteur sur l'installation de frein 12 est la modification de la pression de commande, c'est-à-dire la pression appliquée à l'installation de frein à la sortie du maître-cylindre de frein. En variante ou en complément, selon des exemples de réalisation avantageux, on utilise comme signal d'actionnement, la force d'actionnement de la pédale de frein, le couple exercé sur la pédale de frein ou la course parcourue par la pédale de frein. Egalement, dans de tels exemples de réalisation, on utilise la variation respective du signal d'actionnement pour déclencher l'opération de frein automatique. Selon un exemple de réalisation préférentiel, la valeur du seuil de déclenchement de l'opération de freinage automatique dépend en outre du signal d'actionnement lui- même, c'est-à-dire de la pression de commande, de la force d'actionnement, du couple d'actionnement et/ou de la course d'actionnement; en fonction croissante du signal d'actionnement, on abaisse le seuil de déclenchement; cela signifie que le déclenchement de l'opération de freinage au- tomatique devient plus sensible. Il est en outre prévu de prédéterminer le seuil en fonction de la vitesse du véhicule déduite de la vitesse des roues. On forme le seuil de déclen- chement en calculant par exemple le seuil de la variation de 5 pression de commande dans le micro-ordinateur de l'unité de commande 10 en procédant comme suit: DPEIN' =Kp * Kxl * Kx2 *..... * Kxn * DPEIN avec DPEIN': Seuil de déclenchement DPEIN: Seuil de déclenchement/valeur de base Kp: Coefficient de correction dépendant du signal d'actionnement Kxi: (i=l.. n): Coefficients de correction dépendant des paramètres de fonctionnement. En particulier pour l'influence de la pression de commande PVOR elle même (ou dans d'autres exemples de réali- sation, de la force d'actionnement de la pédale de frein, du couple d'actionnement ou de la course de la pédale de frein), on définit une courbe caractéristique ou un polynôme appro- prié KpKenn(PVOR) qui forme le coefficient de correction Kp dépendant de la pression de commande: Kp = KpKenn(PVOR) On a constaté que cette dépendance de la pression ne pouvait pas se prédéterminer de manière satisfaisante à la fois pour des freinages se produisant rapidement comme par exemple lorsqu'on passe brusquement de la pédale d'accélération à la pédale de frein et pour des modulations de la force de freinage pendant une opération de freinage qui dure. La même remarque s'applique également aux valeurs du seuil de déclenchement pour la force exercée sur la pédale de frein le couple d'actionnement de cette pédale et/ou la course de cette pédale. Ainsi, il est prévu de définir le seuil de dé- clenchement pour une opération de freinage automatique en fonction de la phase de freinage en cours, notamment d'un freinage rapide ou d'une modulation de la force de freinage5 au cours d'une opération de freinage qui dure. La dépendance entre le seuil de déclenchement et au moins un paramètre de fonctionnement est conçu ainsi différemment suivant la phase de freinage en cours. Selon un exemple de réalisation préférentiel, lors de l'actionnement de la pédale de frein, lorsque le si- gnal BLS change d'état, on démarre une durée TBLS. Celle-ci représente la durée d'actionnement de la pédale de frein. On utilise en outre le gradient du signal d'actionnement et à l'aide de la durée d'actionnement et du gradient du signal15 d'actionnement, on distingue entre la phase de freinage " commencer le freinage " et la phase de freinage " opération de freinage en cours ". Le coefficient de correction dépen- dant des paramètres de fonctionnement, notamment du signal d'actionnement pour le seuil de déclenchement est alors cal- culé comme suit en fonction de la grandeur FALLRES, représen- tant une phase de freinage: KRES = KANBR * FALLRES + Kp * (1-FALLRES) avec FALLRES = f(BLS, TBLS, gradient) KRES = Coefficient de correction résultant KANBR = Coefficient de correction pour la phase de début de freinage Kp = Coefficient de correction pour une opération de freinage en cours. La grandeur FALLRES caractérisant la phase de freinage peut prendre selon un exemple de réalisation préfé- rentiel la valeur 0 ou 1; dans un autre exemple de réalisa- tion avantageux, cette valeur peut être quelconque entre 0 et 1. Cela résulte d'une conception correspondante de la rela- tion entre le repère de la durée d'actionnement et/ou du gra- dient et on utilise par exemple une courbe caractéristique pour la grandeur FALLRES en fonction d'au moins l'une des grandeurs indiquées (durée d'actionnement, gradient). Les deux coefficients de correction KANBR et Kp sont alors prédéterminés en fonction du signal d'actionnement (p) chaque fois selon les courbes caractéristiques: KANBRKenn(p) et KpKenn(p). Les deux courbes caractéristiques sont réglées de manière optimale pour chaque phase de frei- nage. Le seuil se calcule suivant la formule suivante: DPEIN' = KRES * Kxl * Kx2 *... * Kxn * DPEIN Un exemple de réalisation préférentiel correspond à celui d'un seuil de déclenchement dépendant de la pression de commande pour les gradients de pression de commande comme le montre l'ordinogramme de la figure 2. Cet ordinogramme re- présente le programme exécuté par au moins un micro- ordinateur de l'unité de commande lancé par le changement du signal BLS passant de l'état 0 à l'état 1, c'est-à-dire l'actionnement de la pédale de frein par le conducteur. Selon une première étape 100, on met FALLRES à la valeur 1 et on remet à l'état initial le compteur de temps d'actionnement TBLS (valeur 0). Dans l'étape suivante 102, on enregistre la pres- sion de commande PVOR et le cas échéant d'autres paramètres de fonctionnement. Puis dans l'étape 104 on incrémente le compteur de temps d'actionnement TBLS. Dans l'étape suivante 106, sur la base de la pression de commande saisie et d'une valeur de la pression de commande provenant d'un parcours précédent du programme (pour le premier parcours on prend 0) on définit le gradient de la pression de commande DPVOR. Cela se fait de préférence en dé- rivant la pression de commande en fonction du temps ou sur la base d'une différence. Dans l'étape suivante 108, on vérifie si le gra- dient de la pression de commande est inférieur à une valeur minimale MIN prédéterminée. Si cela est le cas, dans l'étape , on met FALLRES à la valeur 0. Si selon l'étape 108, le gradient de la pression de commande dépasse la valeur mini- male prédéterminée, on vérifie dans l'étape 112 si le comp- teur de temps d'actionnement a atteint sa valeur maximale MAX. Dans l'affirmative, dans l'étape 110, on met FALLRES à la valeur 0. Dans le cas contraire, on poursuit le programme sans modifier FALLRES. Si FALLRES est à la valeur 1, cela signifie que l'on est en phase de début de freinage qui passe en dessous d'une valeur maximale directement après l'actionnement de la pédale de frein et jusqu'à une durée d'actionnement maximale prédéterminée ou jusqu'à un gradient de pression de commande qui passe sous une valeur minimale, ce qui signifie que, jus- qu'à l'actionnement de la pédale de frein, on a une valeur pratiquement stationnaire. Le système se trouve dans une si- tuation correspondante pendant une opération de freinage, lorsque FALLRES est à la valeur 0. Après les étapes 110 et 112, on définit dans l'étape 114 les coefficients de correction KANBR et Kp dépen- dant de la pression de commande ainsi que d'autres coeffi- cients de correction Kxi dépendant le cas échéant des paramètres de fonctionnement. Cela se fait de préférence en utilisant des courbes caractéristiques. Dans l'étape suivante 116, on définit le coeffi- cient de correction KRES selon la formule donnée ci-dessus en utilisant les coefficients de correction KANBR, Kp et le pa- ramètre de la phase de freinage FALLRES. Dans l'étape 118, on définit alors le seuil de déclenchement DPEIN' pour le gra- dient de la pression de commande en utilisant les différents facteurs de correction et ainsi que la valeur de base DPEIN du seuil de déclenchement. Dans l'étape d'interrogation 120 suivante, on compare le gradient de la pression de commande DPVOR et le seuil de déclenchement DPEIN'. Si le gradient de la pression de commande dépasse le seuil, dans l'étape 122, en commandant les pompes et les vannes on exécute une opération de freinage automatique. Si le gradient de pression de commande ne dépasse pas le seuil de déclenchement, on répète le programme avec l'étape 102 à un instant donné. Si dans l'étape 122 le cri- tère de fin d'opération de freinage automatique est satis- fait, par exemple si la pression de commande passe de nouveau en dessous d'un seuil prédéterminé, on répète le programme 5 également avec l'étape 102. Si le conducteur relâche la pé- dale de frein, le programme se termine. La figure 3 montre des chronogrammes qui explici- tent l'exemple de réalisation de la figure 2. La figure 3a montre la forme du signal BLS du commutateur de la pédale de frein en fonction du temps; la figure 3b montre la pression de commande PVOR; la figure 3c montre le paramètre de phase de freinage FALLRES et la figure 3d le chronogramme du seuil de déclenchement DPEIN'. A l'instant TO, le conducteur actionne la pédale de frein; le signal du commutateur de la pédale de frein passe de l'état 0 à l'état 1 (figure 3a). Ainsi, à partir de l'instant TO, la pression de commande PVOR (figure 3b) augmente. Le paramètre de la phase de frein FALLRES se trouve avec le début de l'opération de freinage, à la valeur 1 (figure 3c). Cela con- duit à ce qu'à l'instant TO, le seuil de déclenchement DPEIN' se définit suivant les relations prévues pour l'opération de début de freinage. A mesure que la pression de commande aug- mente, le seuil de déclenchement DPEIN' diminue (figure 3d). La durée d'actionnement maximale se termine à l'instant T1. En fonction correspondante, à l'instant Tl, le paramètre FALLRES est remis à la valeur 0 (figure 3c) de sorte que le seuil de déclenchement DPEIN' se définit suivant les rela- tions valables pour une opération de freinage en cours. Le seuil de déclenchement diminue ainsi à l'instant TO et conti- nue de diminuer avec la pression de commande croissante. Lorsqu'on atteint l'état stationnaire, le seuil de déclenche- ment reste pratiquement constant (figure 3d). La solution de l'invention a été décrite ci- dessus à l'aide de la fonction de pression pour le seuil de déclenchement. On peut également envisager une solution uti- lisant d'autres fonctions par exemple une fonction dépendant de la vitesse de déplacement. De plus, on choisit la même procédure si à la place de la pression de commande ou en com- 1i plément de celle-ci on saisit la course de la pédale de frein, la force exercée sur la pédale de frein ou le couple d'actionnement de la pédale de frein et on forme le critère de déclenchement prévu sur la base d'au moins l'une de ces5 grandeurs. Dans l'exemple de réalisation préférentiel de la figure 2, il est prévu que le paramètre FALLRES prenne la va- leur 0 ou la valeur 1. Dans d'autres exemples de réalisation avantageux, on peut prévoir de modifier le paramètre de ma- nière quelconque entre la valeur 0 et la valeur 1. Dans ce cas, le coefficient de correction et ainsi le seuil se défi- nit par un mélange entre le comportement de début de freinage et celui d'un freinage en cours. On réalise par exemple cette solution si à la place de l'interrogation 108 et/ou 112, on utilise des courbes caractéristiques ou un champ de caracté- ristiques contenant le paramètre FALLRES en fonction du gra- dient et/ou de la durée d'actionnement. La solution selon l'invention a été décrite ci- dessus à l'aide d'une installation de frein hydraulique. Si à la place de la pression de commande on utilise une autre grandeur d'actionnement évoquée, le procédé ainsi exposé peut également s'appliquer à des installations de frein pneumati- que ou des installations de frein à serrage par moteur élec- trique. R E V E N D I C A T I ON S 1 ) Procédé de commande de l'installation de frein d'un véhi- cule selon lequel on détecte au moins un signal caractérisant l'actionnement de l'élément de commande de frein par le con- ducteur, on compare ce signal ou une grandeur déduite de ce signal à un seuil variable et on déclenche une opération de freinage automatique si le signal ou la grandeur déduite de celui-ci dépassent le seuil prédéterminé, caractérisé en ce que le seuil dépend de la phase de freinage actuelle. 2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le seuil de déclenchement dépend du fait qu'il s'agit d'un début de phase de freinage ou d'une opération de freinage en cours. ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le signal caractérisant l'actionnement ou une grandeur dé- duite de ce signal est le gradient de la pression de com- mande, la force exercée sur la pédale de frein, le couple d'actionnement de la pédale ou la course de la pédale de frein. 4 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'opération de freinage est en cours si un temps prédéterminé après l'actionnement de l'élément de commande de frein s'est écoulé ou si le signal caractérisant l'actionnement passe en dessous d'une valeur limite prédéterminée. ) Procédé selon l'une quelconque des revendications précé- dentes, caractérisé en ce qu' on reconnaît une opération de début de freinage si une valeur minimale prédéterminée est dépassée pour le signal et si une durée maximale n'est pas dépassée depuis le début de l'actionnement de l'élément de commande. G6O) Procédé selon l'une quelconque des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que pour chaque phase de freinage, il est prévu une courbe carac- téristique dépendant d'un paramètre de fonctionnement et qui représente un coefficient de correction pour le seuil de dé- clenchement. 7 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications précé- dentes, caractérisé en ce qu' on tient compte du paramètre de fonctionnement, de la pres- sion de commande, de la force exercée sur la pédale de frein, du couple d'actionnement de la pédale de frein, de la course de la pédale de frein et/ou de la vitesse du véhicule. 8 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que pendant une opération de freinage on définit le seuil de dé- clenchement suivant la mesure d'un coefficient de correction de l'opération de début de freinage, et pendant une opération de freinage en cours on définit le seuil de déclenchement en fonction d'un coefficient de correction prévu pour l'opéra- tion de freinage en cours. 9 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications précé- dentes, caractérisé en ce qu' en fonction de la durée d'actionnement et ou du signal d'actionnement, on modifie le seuil de déclenchement selon un rapport déterminé entre le coefficient de correction de début de freinage et celui du freinage en cours. ) Dispositif de commande de l'installation de frein d'un véhicule comprenant une unité de commande détectant au moins un signal caractérisant l'actionnement de l'élément de com- mande par le conducteur et déclenchant une opération de frei- nage automatique si le signal caractérisant l'actionnement ou une grandeur déduite de ce signal dépasse un seuil variable, pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que10 l'unité de commande comporte des moyens modifiants le seuil de déclenchement en fonction de la phase de freinage ac- tuelle.