Brevet FR2800178A1 — publié le 20010427

Procédé et dispositif pour la commande d'un véhicule L'invention concerne un procédé et un dispositif pour la commande d'un véhicule. Dans les véhicules, on utilise un certain nombre de systèmes de commande, qui, en fonction d'un organe de conduite actionné par le conducteur, forment au moins une grandeur de commande (souhait du conducteur, valeurs de consigne, etc.) réglant au moins une grandeur de fonctionnement du véhicule. Comme exemple de système de commande de ce type, on citera les systèmes de commande d'accélérateur électroniques (drive- by-wire), dans lesquels un couple moteur de l'unité de propulsion est réglé en fonction de l'enfoncement de la pédale d'accélérateur, les systèmes de freinage à commande électrique (brake-by-wire), dans lesquels les forces de freinage au niveau des roues sont réglées en fonction de l'enfoncement de la pédale de frein, ou encore les systèmes d'embrayage à commande électrique, dans lesquels l'actionnement de l'embrayage est dérivé de l'enfoncement de la pédale d'embrayage. Des systèmes de commande de ce type sont connus; une installation de freinage à commande électrique est connue par exemple de par la publication SAE-Paper 960991 "Electrohydraulic Brake System - The first Approach to Brake-by-Wire Technology", par Wolf-Dieter Jonner, Hermann Winner, Ludwig Dreilich et Eberhardt Schunck. Dans ce document, on mesure une grandeur d'actionnement d'une pédale de frein, par exemple au moyen d'un capteur de course ou d'un capteur de force et, en fonction du signal de mesure enregistré, on détermine une valeur-souhait de conducteur, en particulier sous la forme d'une décélération de consigne comme grandeur de commande. On utilise pour cela une relation prédéterminée entre la grandeur d'actionnement et la grandeur de commande (souhait du conducteur). En fonction du souhait du conducteur et en tenant compte d'autres paramètres de fonctionnement, tels que par exemple la décélération réelle, la répartition de la force de freinage de consigne entre l'essieu avant et l'essieu arrière, on calcule des valeurs de consigne (par exemple des pressions de consigne) pour le contrôle des différentes forces de frein de roue. La relation entre grandeur d'actionnement de la pédale et valeur- souhait du conducteur est prédéterminée de manière fixe par exemple au moyen d'une courbe caractéristique. Il en va de même pour des systèmes de pédale d'accélérateur électroniques ou pour les embrayages à commande électronique. Des actions individuelles du conducteur sont exclues. L'objectif de la présente invention est de proposer des dispositions grâce auxquelles, la relation entre la grandeur d'actionnement d'un organe de conduite actionné par le conducteur et une grandeur de commande dérivée de ladite grandeur d'actionnement peut être réglée individuellement par le conducteur. L'invention donne avantageusement la possibilité de modifier la relation entre une grandeur d'actionnement d'un organe de conduite et une grandeur de commande dérivée de celle-ci pour contrôler une grandeur de fonctionnement d'un véhicule, c'est-à-dire la possibilité pour le conducteur d'agir lui-même sur la relation entre l'actionnement de la pédale et son action sur le véhicule, présente l'avantage que le conducteur peut régler cette action en fonction de son propre désir, dans le cadre des exigences de la loi. Ainsi, un conducteur qui souhaite par exemple un réglage nerveux de la pédale de frein peut réaliser le réglage souhaité, de la même manière qu'un autre conducteur qui souhaite disposer d'un dosage fin dans la plage inférieure d'actionnement ou de décélération et d'un comportement plus direct dans la plage supérieure. De manière particulièrement avantageuse, chaque conducteur peut régler l'action résultant de l'actionnement de la pédale en fonction de son potentiel physique, le conducteur pouvant opérer un réglage par lequel une faible course d'actionnement ou une faible force d'actionnement de la pédale produit une action importante. De manière particulièrement avantageuse, le conducteur, lorsqu'il passe d'un véhicule à un autre, peut régler l'action de la pédale à laquelle il est accoutumé, aucune adaptation du conducteur au nouveau véhicule n'étant nécessaire, dans une certaine mesure. De manière particulièrement avantageuse, les dispositions indiquées permettent d'adapter l'interface homme-machine aux besoins individuels du conducteur et ainsi d'obtenir une meilleure maîtrise de la part du conducteur. De manière particulièrement avantageuse, le réglage de la relation par le conducteur, permet de mettre en service ou hors service certaines fonctions d'assistance, par exemple une fonction d'assistance au freinage, en sélectionnant par exemple une relation dans laquelle le conducteur peut régler sans problème la force de freinage maximale sur la base de conditions individuelles, la fonction d'assistance étant ainsi supprimée. De manière particulièrement avantageuse, le conducteur est informé ou ressent directement la modification du réglage. On évite ainsi les erreurs de réglage. D'autres avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre. L'invention est décrite de manière détaillée dans ce qui suit à partir des modes de réalisation représentés sur les dessins. La figure 1 représente un organigramme pour un exemple de réalisation préféré, La figure 2 montre différents exemples de courbes de relation pouvant être sélectionnées par le conducteur. La figure 3 enfin montre de manière schématique le mode de réalisation préféré de l'invention au moyen d'un organigramme qui représente le programme d'un ordinateur pour afficher le choix du conducteur. Les systèmes de commande récents, tels que les systèmes de freinage électro-hydrauliques, électro-pneumatiques ou à actionneur électrique, les systèmes électriques d'amplification de la force de freinage, les embrayages électriques ou les systèmes de pédale d'accélérateur électronique permettent de modifier la relation entre l'actionnement de la pédale et son action sur le véhicule, par exemple par le biais d'une modification de la courbe caractéristique de l'organe d'actionnement. Par une adaptation logicielle ciblée, il est possible, dans ces systèmes, d'obtenir différentes relations actionnement/action, par exemple différentes courbes caractéristiques de pédale (relation grandeur d'actionnement/grandeur de commande). Par action, on entend par exemple l'accélération du véhicule (dans le cas de système dits drive-by-wire), la décélération du véhicule (dans le cas de systèmes de freinage) ou la liaison par adhérence (dans les commandes d'embrayage). D'autres grandeurs, comme par exemple un couple, un grandeur caractérisant la position du papillon, un moment de freinage, une pression de freinage, etc. peuvent caractériser l'action résultant de l'actionnement de la pédale. Pour le réglage individuel par le conducteur de cette relation, il est prévu un mécanisme de réglage qui peut être actionné par le conducteur. A l'aide de ce mécanisme de réglage, le conducteur peut régler de manière discrète ou continue la relation mentionnée plus haut. Comme moyen de H réglage, il est prévu selon le mode de réalisation, un commutateur, une manette de réglage avec des positions discrètes, une manette de réglage avec un signal continu agissant sur la relation, un moyen de mémoire externe qui contient des données propres au conducteur et peut être connecté, une carte mémoire à puce sur laquelle des données propres au conducteur sont ou peuvent être mémorisées, une station de programmation par le biais de laquelle le conducteur peut entrer une courbe caractéristique dans un moyen de mémoire ou un clavier d'entrée, par exemple de l'ordinateur de bord. Selon l'exemple de réalisation, le conducteur a la possibilité de modifier la relation grandeur d'actionnement/grandeur de commande (courbe caractéristique) de manière discrète ou continue en fonction de ses désirs. Dans l'exemple le plus simple, deux relations (courbes caractéristiques) caractérisées par les qualificatifs "sportif" et "confortable" sont prédéterminées. Le changement dans cet exemple très simple s'effectue au moyen d'un élément de commutation actionné par le conducteur. Pour tenir compte de limites imposées par le législateur ou par le constructeur du véhicule, les possibilités de modification sont limitées. Cela signifie que le conducteur ne peut pas dépasser par ses réglages certaines valeurs limites fixées. Par ailleurs, la possibilité de réglage existe seulement pour un organe de conduite, par exemple seulement pour la pédale de frein, ou seulement pour deux organes de conduite, par exemple pour la pédale de frein et la pédale d'accélérateur, ou pour trois organes de conduite ou plus (pédale de frein, pédale d'accélérateur, pédale d'embrayage), un réglage entraînant l'action correspondante sur tous les organes de commande concernés, dans un exemple de réalisation (par exemple dans le cas d'un réglage sportif, la courbe caractéristique étant sélectionnée et appliquée à la fois à la pédale de frein et à la pédale d'accélérateur). Dans un autre exemple de réalisation, les actions des différents organes de conduite sont distinctes et peuvent être réglées séparément. Grâce à la méthode décrite ci-après en faisant référence à un exemple de réalisation préféré, le conducteur peut modifier la relation entre la grandeur d'actionnement et une grandeur de commande dérivée de celle-ci (souhait du conducteur), un comportement particulier souhaité du dispositif d'actionnement concerné du véhicule pouvant être réglé. 2800178 La figure 1 montre un organigramme pour un système de freinage à commande électrique, dans lequel le procédé présenté plus haut est mis en oeuvre. La figure 1 montre une unité de commande 10 électronique, qui comprend au moins un micro-calculateur non représenté, dans lequel un programme représenté par l'organigramme de la figure 1 est exécuté. Au moins deux lignes d'entrée 12 arrivent à l'unité de commande 10. Une première ligne d'entrée 12 relie l'unité de commande 10 à un dispositif de mesure 14 pour la mesure d'une grandeur d'actionnement B de la pédale de frein 16. Une autre ligne d'entrée 18 est prévue, qui relie l'unité de commande 10 à un mécanisme de réglage 20 pour sélectionner et/ou indiquer une relation adaptée entre la grandeur d'actionnement et le souhait du conducteur. Par le biais de la ligne d'entrée 12, l'unité de commande 10, le micro- calculateur, reçoit un signal qui correspond à la grandeur d'actionnement B de la pédale de frein par le conducteur (signal de course de déplacement, signal de force, etc.). Cette grandeur d'actionnement est convertie sur la base d'une courbe caractéristique 22 en un souhait du conducteur FW qui, dans l'exemple de réalisation de l'installation de freinage, correspond par exemple à une décélération souhaitée, un effort de freinage souhaité, un moment de freinage souhaité, une pression de freinage souhaitée. Cette valeur-souhait du conducteur FW est ensuite transformée dans un moyen de formation de valeur de consigne 24 en valeurs de commande de consigne (CONSIGNE) pour la commande des différents freins de roues, en tenant compte de grandeurs de fonctionnement, telles que la répartition de la force de freinage de consigne entre l'essieu avant et l'essieu arrière, la décélération réelle, les efforts de freinage réels ou les moments de freinage réels. Les grandeurs de fonctionnement utilisées pour la conversion du souhait du conducteur en valeurs de consigne sont introduites via les lignes d'entrée 26 à 28 représentées de manière symbolique. Les valeurs de consigne pour chaque roue calculées dans le moyen de formation de valeur de consigne 24 sont fournies aux unités de freins de roues 30 à 33 concernées. Dans l'exemple de réalisation préféré, en tenant compte des valeurs effectives introduites via la ligne 34, on forme, en fonction d'une stratégie de régulateur préétablie, des signaux de commande qui sont transmis aux actionneurs de frein 39 à 42 concernés, à travers les lignes de sortie 35 à 38. Les unités 30 à 33, de préférence des régulateurs, ramènent les grandeurs réelles au niveau des grandeurs de consigne. Dans l'exemple de réalisation préféré d'une installation de freinage électro-hydraulique, les régulateurs 30 à 33 sont des régulateurs de pression, tandis que dans une installation de freinage à moteurs électriques, on utilisera de préférence des régulateurs de moment de freinage ou de force de freinage. Par l'intermédiaire du mécanisme de réglage 20, lequel est un sélecteur ou l'unité d'entrée d'un ordinateur de bord, on délivre un ordre correspondant à l'unité de commande 10 via la ligne 18. Là, une courbe caractéristique prédéterminée est sélectionnée en accord avec l'ordre enregistré ou une courbe caractéristique est établie en fonction des éléments entrés, laquelle courbe constitue ensuite la base pour la formation du souhait du conducteur. De cette manière, le conducteur peut spécifier ou sélectionner une courbe caractéristique d'action de pédale en fonction de ses souhaits. Des exemples de courbes caractéristiques de ce type pouvant être sélectionnées par le conducteur par le biais du mécanisme de réglage sont représentés à la figure 2. Sur celle-ci, le souhait du conducteur FW est porté en en fonction de la grandeur d'actionnement B. Les deux valeurs varient de 0, c'est-à-dire de la pédale de frein relâchée, jusqu'à la valeur maximale, c'est-à- dire la pédale de frein entièrement enfoncée. Un ensemble de courbes sont tracées, l'actionnement du mécanisme de réglage par le conducteur permettant de sélectionner l'une des courbes tracées ou une courbe intermédiaire obtenue par interpolation. La courbe I correspond à une action de la pédale de frein qui produit un freinage vigoureux pour un faible enfoncement de ladite pédale de frein, tandis que la courbe II correspond à un dosage fin du freinage dans la plage inférieure d'actionnement de la pédale de frein, avec une nette augmentation du freinage dans la zone supérieure d'actionnement de la pédale de frein. En ce qui concerne l'allure des courbes caractéristiques, toutes les formes sont envisageables dans les limites fixées par le législateur ou le fabricant du véhicule (courbes limites). Il en va de même pour le système de commande électronique d'accélérateur et/ou les systèmes d'embrayage à commande électrique. Dans l'exemple de réalisation préféré, la méthode décrite à l'aide des figures 1 et 2 est appliquée sous forme de programme du micro-calculateur de l'unité de commande 10. La figure 3 montre un exemple pour un tel programme. Le programme est lancé à intervalles déterminés. A la première étape 100, on enregistre la grandeur d'actionnement B ainsi que la grandeur réglée EINST affichée par le conducteur. A l'étape 102 la courbe caractéristique de pédale de frein est sélectionnée en fonction du réglage indiqué par le conducteur. A l'étape suivante 104, la valeur- souhait FW du conducteur est déterminée en fonction de la grandeur d'actionnement 1 et de la courbe sélectionnée puis est délivrée au dispositif de calcul de la valeur de consigne à l'étape 106. Le programme est alors terminé et il sera relancé à un instant ultérieur. Pour la mise en oeuvre, on utilise dans un exemple de réalisation une carte mémoire à puce qui peut contenir les données propres à chaque conducteur, ces données comprenant la relation souhaitée par le conducteur entre la grandeur d'actionnement d'un organe de conduite d'un véhicule actionné par le conducteur et son action. REVENDICATIONS 1. Procédé de commande d'un véhicule, dans lequel sur la base d'au moins une grandeur d'actionnement, en fonction d'une relation prédéfinie entre la grandeur d'actionnement et son action, on déduit au moins une grandeur de commande, en fonction de laquelle est réalisée la commande d'un dispositif de réglage du véhicule, caractérisé en ce que la relation peut être spécifiée par le conducteur.2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la relation est sélectionnée, prédéterminée ou mémorisée par le conducteur au moyen d'un mécanisme de réglage.3. Procédé selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la relation est une courbe caractéristique qui peut être définie ou sélectionnée par le conducteur.4. Procédé selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la grandeur d'actionnement est la grandeur d'actionnement d'une pédale de frein, d'une pédale d'accélérateur ou d'une pédale d'embrayage5. Procédé selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'à partir de la grandeur d'actionnement on détermine une valeur-souhait de conducteur en fonction de la relation indiquée par le conducteur et on convertit cette valeur souhait en grandeurs de commande pour des dispositifs de réglage.6. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'à partir de la grandeur d'actionnement de la pédale de frein on détermine une valeur-souhait de conducteur en fonction de la relation indiquée par le conducteur, on convertit cette valeur souhait en grandeurs de consigne pour le réglage de dispositifs d'actionnement de freins de roues et on règle ces valeurs de consigne par commande des dispositifs d'actionnement.7. Procédé selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le mécanisme de réglage agit simultanément sur la relation entre la grandeur d'actionnement et son action d'au moins deux éléments d'actionnement.8. Procédé selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la relation entre la grandeur d'actionnement et son action peut être réglée de manière progressive ou par sélection de relations prédéterminées.9. Dispositif pour la commande d'un véhicule, comprenant une unité de commande qui exploite au moins une grandeur d'actionnement d'au moins un organe de conduite actionné par le conducteur, qui à partir de cette grandeur d'actionnement, en fonction de relations prédéfinies entre la grandeur d'actionnement et son action, détermine au moins une grandeur de commande, en fonction de laquelle l'unité de commande délivre au moins signal de sortie pour la commande d'un dispositif de réglage, caractérisé en ce que l'unité de commande reçoit au moins un signal d'un mécanisme de réglage actionné par le conducteur par lequel la relation est prédéfinie par le conducteur.10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le mécanisme de réglage peut être actionné par le conducteur et est conformé en sélecteur ou en unité d'entrée de l'ordinateur de bord.11. Dispositif selon l'une des revendications 9 et 10, caractérisé en ce que le mécanisme de réglage est une unité d'entrée à l'aide de laquelle le conducteur mémorise une courbe caractéristique souhaitée dans un moyen de mémoire. 12. Dispositif selon l'une des revendications 9 et 11, caractérisé en ce que le mécanisme de réglage est une carte mémoire à puce qui peut contenir des données individuelles propres à chaque conducteur.13. Carte mémoire à puce contenant les données individuelles propres à chaque conducteur, lesdites données comprenant une relation souhaitée par le conducteur entre la grandeur d'actionnement d'un organe de conduite du véhicule actionné par le conducteur et son action.