Brevet FR2803260A1 — publié le 20010706

L'invention concerne une installation et un pro- cédé de stabilisation d'un train routier formé d'un tracteur et d'au moins une remorque ou semi-remorque. L'expression " tracteur " dans le sens de la présente invention désigne un véhicule de tourisme ou un camion. Une remorque dans le sens de la présente invention peut être une remorque ou semi- remorque de camion, mais également une remorque de véhicule de tourisme comme par exemple une caravane. Selon le document DE-OS 25 47 487 on connaît un dispositif de stabilisation d'un véhicule composé d'au moins une partie de guidage et d'une partie de poussée. La partie de poussée est reliée à la partie de guidage par une articu- lation. Le dispositif comporte un capteur de valeur de mesure pour détecter l'angle de flexion entre la partie de guidage et la partie de poussée. Il est en outre prévu un capteur de valeur de mesure pour saisir l'angle de braquage. Le disposi- tif comprend un circuit d'exploitation qui reçoit les signaux des deux capteurs de valeur de mesure et génère un signal de sortie lorsque l'angle de flexion dépasse certaines grandeurs angulaires dépendant de l'angle de braquage. Les grandeurs angulaires déterminées correspondent à l'angle de flexion ob- tenu en fonction de l'angle de braquage et autorisé pour les différentes situations de conduite. Le dispositif prévoit en outre un appareil pour commander automatiquement la pression de frein et au moins un axe de la partie de poussée qui est actionné par le signal de sortie du circuit d'exploitation. La présente invention se propose de développer une installation ou un procédé pour stabiliser un train rou- tier formé d'un tracteur et d'au moins une remorque ou une semi-remorque. A cet effet, l'invention concerne un procédé du type défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'elle comprend des moyens de calcul de freinage pour régler automatiquement les freins au moins de la remorque en fonction de la vitesse de lacet du tracteur et de la vitesse de lacet de consigne du tracteur ou en fonction de la vitesse de lacet du tracteur, de la vitesse du train routier et de l'angle de braquage. L'invention concerne également une installation pour la mise en oeuvre d'un tel procédé, installation caracté- risée en ce qu'on règle les freins au moins d'une remorque, automatiquement en fonction de la vitesse de lacet du trac- teur et de la vitesse de lacet de consigne du tracteur, ou en fonction de la vitesse de lacet du tracteur, de la vitesse du train routier et de l'angle de braquage. Pour stabiliser un train routier formé d'un trac- teur et d'au moins une remorque (ou d'une semi-remorque) on règle les freins au moins de la remorque automatiquement en fonction de la vitesse de lacet du tracteur et de la vitesse de lacet de consigne du tracteur. En variante, on règle les freins d'au moins une remorque, automatiquement en fonction de la vitesse de lacet du tracteur, de la vitesse du train routier et de l'angle de braquage; de façon avantageuse, à partir de la vitesse du train routier et de l'angle de braquage, on détermine la vi- tesse de lacet de consigne du tracteur. Le calcul de la vi- tesse de lacet de consigne du tracteur se fait à partir de la vitesse du train routier et de l'angle de braquage; ce cal- cul est par exemple décrit dans les documents suivants " FDR - die Fahrdynamikreglung von Bosch ", A. van Zanten, R. Er- hardt, G. Pfaff, " ATZ Automobiltechnische Zeitschrift 96 " (1994) 11, pages 674 à 689; " Vehicle Dynamics Controler for Commercial Vehicles " F. Hecker, S. Hummel, O. Jundt, K.-D. Leimbach, I. Faye, H. Schramm, SAE 973284, 1997, pages 59-66. La mesure de l'angle de flexion telle que décrite dans la solution publiée dans le document DE-OS 2547 487 n'est pas nécessaire. Le problème de la présente invention est résolu de façon particulièrement avantageuse en ce que pour stabili- ser un train routier composé d'un tracteur et d'au moins une remorque, on règle le freinage au moins de la remorque notam- ment de façon automatique pour que la remorque soit freinée plus fortement que le tracteur si la vitesse de lacet du tracteur est supérieure notamment d'une valeur de tolérance par rapport à la valeur de consigne de la vitesse de lacet du tracteur, c'est-à-dire si la remorque est freinée en cas de survirage du tracteur. La mesure de l'angle de flexion, telle que l'exige la solution du document DE-OS 2547 487, n'est pas nécessaire. L'objet de l'invention s'applique à des trains routiers. Il peut s'agir d'un train routier formé d'un trac-5 teur et d'une remorque ou encore d'un train routier formé d'un véhicule de tourisme et d'une caravane. Un tel réglage des freins d'au moins une remorque qui freinent plus fortement la remorque que le tracteur, lorsque la vitesse de lacet du tracteur est en particulier supérieure d'une valeur de tolérance à la valeur de consigne de la vitesse de lacet du tracteur, se fait avantageusement en freinant plus fortement la remorque que le tracteur si l'on a te*- 1 cl et sign(A cv) É sign() avec A= g *- co représentant la vitesse de lacet, *, la vitesse de lacet de consigne et cl, la valeur de tolérance. Selon un développement avantageux de l'invention, la remorque est freinée plus fortement que le tracteur si l'on a la relation (dA Selon un autre développement avantageux de l'invention, on freine la remorque plus fortement que le tracteur si l'on a la relation dA> >ûc2 dt >c dans cette relation c2 représente une autre valeur de tolé- rance. La valeur de tolérance cl et la valeur de tolé- rance c2 sont définies par exemple de deux manières différen- tes. D'une part, les valeurs de tolérance cl et c2 peuvent n'être qu'une seule valeur. Cette valeur unique est obtenue préalablement, c'est-à-dire dans le cadre de l'application par des essais de roulement et des considérations théoriques. Dans le cas présent il s'agit d'une valeur de tolérance pré- déterminée de manière fixe et non variable qui n'est pas adaptée à la situation de conduite pendant le déplacement du véhicule. D'autre part, la valeur de tolérance cl et la va- leur de tolérance c2 peuvent avoir chaque fois la forme d'une courbe caractéristique ou celle d'un champ de caractéristi- ques (caractéristiques multidimensionnelles) mises en mé- moire. La courbe caractéristique ou le champ de caractéristiques est également obtenu préalablement, c'est-à- dire dans le cadre de l'application par des essais de roule- ment et des considérations théoriques. Le comportement du vé- hicule sera exploité dans différentes situations de roulement du point de vue des valeurs des termes s'établissant dans les situations de conduite: 1t- w ou dA w dt cela signifie que pour différentes vitesses du véhicule ou différents angles de braquage ou différents coefficients d'adhérence de la chaussée, on détermine la valeur de ces termes qui caractérisent une instabilité naissante du train routier ou pour lesquels le train routier commence à se com- porter de manière instable. Ces valeurs sont alors mémorisées sous la forme d'une courbe caractéristique ou d'un champ de caractéristi- ques. Pendant le fonctionnement du véhicule, on détermine en permanence les grandeurs exposées ci-dessus, de vitesses du véhicule, d'angles de braquage ou de coefficients d'adhérence de la chaussée. Ces grandeurs servent de grandeurs d'entrée pour la courbe caractéristique ou le champ de caractéristi- ques. En fonction de ces grandeurs d'entrée, on détermine la valeur de tolérance cl ou c2 correspondant à chaque situation de conduite. Dans cette procédure, on adapte ainsi à la fois la valeur de tolérance cl et la valeur de tolérance c2 en permanence à la situation de conduite respective. Il est ain- si également possible par exemple sur autoroute (vitesse re- lativement élevée pendant un temps prolongé, et en même temps angle de braquage en général relativement faible) de régler d'autres valeurs de tolérance que pour la circulation urbaine (faible vitesse du véhicule et variation en même temps plus importante de l'angle de braquage). Selon un autre développement avantageux de l'invention, on freine la remorque plus fortement que le tracteur si l'on a: la*-) 1 cl sign(Aw) É sign(o) sigfln y sign(Acû) et dAi dt2 c2 avec Aa = *-t Selon un autre développement avantageux de l'invention, on freine au moins une remorque des deux côtés de façon essentiellement identique. Selon un développement particulièrement avanta- geux de l'invention, on coupe notamment directement, le ré- glage des freins au moins d'une remorque en fonction de la vitesse de lacet du tracteur et de la vitesse de lacet de consigne de ce tracteur ou en fonction de la vitesse de lacet du tracteur, de la vitesse du train et de l'angle de bra- quage, après un changement de signe algébrique de l'accélération de lacet. En variante on examine si la valeur de l'accélération de lacet se situe dans une petite plage au- tour de zéro. Cette plage est alors définie comme " petite plage autour de zéro " c'est-à-dire que ce domaine correspond à l'intervalle de -GB1 jusqu'à +GB1. En conséquence, on ar- rête le freinage de la remorque si pour des accélérations de lacet, positives, cette accélération de lacet est inférieure à +GB1 ou pour des accélérations de lacet, négatives, l'accélération est supérieure à -GB1. L'expression " un freinage plus fort de la remor- que que celui du tracteur " dans le sens de la présente in- vention indique de manière générale que la remorque sera freinée mais non le tracteur. Si pour certaines raisons, par exemple par l'actionnement du frein par le conducteur du tracteur, un signal de freinage est appliqué aux freins du tracteur, il est prévu selon l'invention que les freins frei- neront plus fortement la remorque que le tracteur, c'est-à- dire que la remorque sera freinée plus fortement que le trac- teur. La présente invention sera décrite de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation représentés schématiquement dans les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 montre un exemple de moyens de calcul selon l'invention, - la figure 2 montre la courbe de la vitesse de lacet de consigne et de la vitesse de lacet réelle dans une appli- cation de l'invention donnée à titre d'exemple, - la figure 3 montre une courbe de l'angle de flexion et de l'angle de flexion de consigne entre le tracteur et une remorque dans une application de l'invention donnée à ti- tre d'exemple. La figure 1 montre un exemple de réalisation d'un moyen de calcul de freinage 7. Ce moyen de calcul de freinage 7 détermine une valeur de consigne Fs de la force de frei- nage de la remorque en fonction de l'angle de braquage 8, de la vitesse V du train routier composé du tracteur et de la remorque (ou semi-remorque) et de la vitesse de lacet o. L'angle de braquage 8 est fourni par un capteur d'angle de braquage 1. La vitesse V du train routier formé du tracteur et de la remorque sera fournie par un capteur de vitesse 2. Selon une variante de réalisation, on détermine la vitesse V du train routier en fonction des vitesses de rotation de roues obtenues pour le véhicule par des moyens connus. La vi- tesse de lacet e du tracteur s'obtient à l'aide d'un capteur de vitesse de lacet 3. La valeur de consigne Fs de la force de freinage est avantageusement un signal pour commander la pression de frein. Le moyen de calcul de freinage 7 comporte un moyen de calcul de la vitesse de lacet de consigne 4 qui dé- termine la vitesse de lacet de consigne en fonction de la vi- tesse V du train routier et de l'angle de braquage 6. A l'aide d'un comparateur valeur de consi- gne/valeur réelle 5, on règle la valeur de consigne Fs pour freiner la remorque pour que les freins de la remorque les freinent si la vitesse de lacet e* du tracteur dépasse la valeur de consigne Oe de la vitesse de lacet du tracteur d'une différence supérieure à une valeur de tolérance cl. La force de freinage se règle avantageusement par une courbe ca- ractéristique ou un champ de caractéristiques. Comme grandeur d'entrée on exploite à cet effet les grandeurs suivantes: - masse du véhicule (masse de la remorque et masse du trac- teur), vitesse du véhicule ainsi que le coefficient d'adhérence de la chaussée sur laquelle circule le train routier. On applique les relations suivantes: plus la masse du véhicule est grande et plus la force de freinage à régler sera importante. Plus le coefficient d'adhérence de la chaussée est faible et plus faible sera la force de freinage à régler. Le comparateur valeur de consigne/valeur réelle 5 règle la valeur de consigne Fs pour freiner la remorque ou pour que celle-ci soit freinée plus fortement que le tracteur si l'on a o *-o 1 Ycl et sign(Axco) É sign(c) dans ces relations, cl est la valeur de tolérance. Selon un développement particulièrement avanta- geux, le comparateur valeur de consigne/valeur réelle 5 éta- blit la valeur de consigne Fs pour freiner la remorque pour les freiner plus fortement que le tracteur si l'on a o *-w 1_>c1 sign(Aio) É sign(w) sign d-) = sign(ao) dti et ddAt o 2: c2 dAw d-' >c2 avec AC = 0*-t La figure 2 montre une courbe de la vitesse de lacet de consigne * et de la vitesse de lacet réelle co en fonction du temps t selon une application de l'invention don- née à titre d'exemple. La référence 10 désigne l'instant pour lequel on a *w- o 1> cl et sign(Aw): sign(o) et la remorque sera freinée selon l'invention. La référence 11 désigne l'instant auquel il y a un changement de signe algébrique de l'accélération de lacet après le freinage de la remorque à l'instant 10. L'opération de freinage commencée à l'instant 10 est arrêtée à l'instant 11. La figure 3 montre la courbe correspondante de l'angle de flexion de consigne AP*et de l'angle de flexion réel AT entre le tracteur et une remorque par rapport à la vitesse de lacet de consigne * et la vitesse de lacet réelle O selon la figure 2. Comme le montre la figure 3, le procédé selon l'invention permet de stabiliser la remorque sans mesurer l'angle de flexion AT d'une manière particuliè- rement appropriée. R E V E N D I C A T I ON S 1 ) Installation de stabilisation pour stabiliser un train routier composé d'un tracteur et d'au moins une remorque (ou semi-remorque), caractérisée en ce qu' elle comprend: - des moyens de calcul de freinage (7) pour régler automati- quement les freins au moins de la remorque en fonction de la vitesse de lacet (co) du tracteur et de la vitesse de lacet de consigne (O*) du tracteur, ou en fonction de la vitesse de lacet (co) du tracteur, de la vitesse (V) du train routier et de l'angle de braquage (6). 2 ) Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de calcul de freinage (7) règlent automatiquement les freins au moins de la remorque ou semi-remorque pour que la remorque soit freinée plus fortement que le tracteur si la vitesse de lacet (o) du tracteur dépasse la vitesse de con- signe de lacet (O*) du tracteur, notamment d'une valeur de tolérance (cl) 3 ) Installation selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que les moyens de calcul du freinage (7) règlent automatiquement au moins les freins de la remorque pour les actionner plus fortement que ceux du tracteur si l'on a les relations sui- vantes la7*arÄcl et sign(Aà) sign(w) avec A3 = 0 - I1 co étant la vitesse de la lacet, a* la vitesse de lacet de consigne et cl une valeur de tolérance. 4 ) Installation selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, caractérisée en ce que le moyen de calcul de freinage (7) règle automatiquement les freins au moins de la remorque pour les actionner plus forte- ment que ceux du tracteur si l'on a la relation signé d) =sign(A ?) avec A(O = *-at ) Installation selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, 4, caractérisée en ce que les moyens de calcul de freins (7) règlement automatiquement les freins au moins d'une remorque pour les actionner plus fortement que ceux du tracteur si l'on a la relation d. dt Ä_c2 avec A 0 = o *-0 relation dans laquelle c2 représente une autre valeur de to- lérance. 6 ) Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le moyen de calcul de freinage (7) freine au moins la remor- que des deux côtés d'une manière essentiellement identique. ) Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de calcul de freinage (7) coupent directement le réglage des freins au moins d'une remorque en fonction de la vitesse de lacet (o) du tracteur et de la vitesse de lacet de consigne (o*) du tracteur, ou en fonction de la vitesse de lacet (o) du tracteur, de la vitesse (V) du train routier et de l'angle de braquage (6) après un changement du signe algébrique de l'accélération de lacet (dco/dt). 8 ) Procédé de stabilisation d'un train routier formé d'un tracteur et d'au moins une remorque (ou semi-remorque) à l'aide d'une installation de stabilisation selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu' on règle les freins au moins d'une remorque, automatiquement en fonction de la vitesse de lacet (o) du tracteur et de la vitesse de lacet de consigne (o*) du tracteur, ou en fonc- tion de la vitesse de lacet (O) du tracteur, de la vitesse (V) du train routier et de l'angle de braquage (6). 9 ) Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu' on règle les freins au moins d'une remorque, automatiquement pour que la remorque soit freinée plus fortement que le trac- teur si la vitesse de lacet (o) du tracteur est supérieure notamment d'une valeur de tolérance (cl) à la valeur de con- signe (o*) de la vitesse de lacet du tracteur. 10 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce qu' au moins une remorque est freinée de manière essentiellement identique sur les deux côtés. 11 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 8, 9 ou 10, caractérisé en ce qu' on arrête notamment directement le réglage des freins au moins d'une remorque en fonction de la vitesse de lacet (co) du tracteur et/ou de la vitesse de lacet de consigne (co*) du tracteur, ou en fonction de la vitesse de lacet (co) du trac-5 teur, de la vitesse (V) du train routier et de l'angle de braquage (5), après un changement de signe algébrique de l'accélération de lacet (dc/dt).