Brevet FR2843352A1 — publié le 20040213

Procédé de commande d'un actionneur assisté, application, et pédale d'actionnement pour un véhicule automobile L'invention concerne, de façon générale, l'ergonomie fonctionnelle de conduite des véhicules automobiles. Plus précisément, l'invention concerne, selon un premier de ses aspects, un procédé de commande d'un actionneur assisté pour la conduite d'un véhicule automobile, ce procédé comprenant une opération de régulation consistant à contrôler une puissance 10 d'actionnement délivrée à cet actionneur assisté en fonction d'une consigne résultant d'une force d'actionnement exercée par un conducteur du véhicule à destination d'un organe de consigne associé à l'actionneur assisté. Dans la mesure o les consignes de conduite, et notamment les consignes de freinage, d'accélération, et d'embrayage, requièrent un effort musculaire de la part du conducteur, il est souhaitable qu'elles puissent 20 être prises en compte sans déperdition d'énergie notable. De plus, il est souhaitable que ces consignes soient transmises avec un rendement élevé indépendamment de 25 paramètres variables tels que l'anthropométrie du conducteur, le point d'application de la force d'actionnement sur l'organe de consigne, en particulier lorsqu'il s'agit d'une pédale, ou encore, dans ces dernier cas, les chaussures portées par le conducteur. Dans les systèmes de freinage classiques, l'effort exercé par le pied du conducteur est transmis mécaniquement de la pédale de frein sur laquelle s'applique cet effort à un maître-cylindre hydraulique 5 par l'intermédiaire d'une tige de poussée et éventuellement d'un amplificateur pneumatique d'assistance au freinage. Dans les systèmes de freinage récents à assistance 10 électrique, les pédaliers sont équipés de capteurs permettant de mesurer l'effort exercé par le pied du conducteur sur la pédale. Les systèmes de freinage de cette nouvelle génération, 15 regroupés sous le terme générique de commande par fil ou son équivalent anglo-saxon "brake by wire", comprennent notamment les freins électro-hydrauliques (dits "EHB"), et les freins électro-mécaniques (dits "EMB"). En dépit de ces évolutions récentes, les consignes destinées à commander les actionneurs d'un véhicule automobile, notamment les consignes de freinage, d'accélérateur, et d'embrayage, sont toujours fournies 25 par une mesure de la course des organes de consigne correspondants, c'est-àdire, en l'occurrence, des pédales de frein, d'accélérateur, et d'embrayage. Or, il est apparu que les consignes de course sous30 estimaient l'effort musculaire global fourni par le conducteur et diminuaient de 5 % à 10 % le rendement du système en effort. Cette déperdition est elle-même responsable d'un défaut de dosage de la pédale, d'une dégradation du ressenti, et, dans le cas du freinage, d'une réduction d'efficacité du freinage d'urgence, dans des conditions 5 o, précisément, l'efficacité est alors un facteur crucial. L'invention, qui se situe dans ce contexte, a pour but de répondre au besoin existant d'une prise en compte de îo l'effort musculaire global fourni par le conducteur, au prix d'une complexité structurelle minime. A cette fin, le procédé de l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le 15 préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend une opération de mesure dans laquelle sont mesurées au moins deux composantes orthogonales de la force d'actionnement, et en ce que l'opération de régulation consiste à contrôler la puissance 20 d'actionnement délivrée à l'actionneur assisté en fonction du module du vecteur défini par les composantes orthogonales mesurées de la force d'actionnement. Le procédé de l'invention est applicable à tous les organes de consigne associés à des actionneurs assistés, mais présente un intérêt particulier dans le cas o l'organe de consigne est constitué par une pédale de frein appartenant à un système de freinage 30 assisté, par exemple du type électro-hydraulique, électrique, ou à servomoteur actif. L'invention concerne également une pédale d'actionnement permettant de commander un actionneur assisté pour la conduite d'un véhicule automobile, cette pédale comprenant un capteur d'effort pour 5 mesurer une force d'actionnement qui lui est appliquée, et étant caractérisée en ce que le capteur d'effort présente au moins deux axes sensibles mutuellement orthogonaux, et en ce que ce capteur d'effort délivre au moins deux signaux de sortie dont chacun est 10 représentatif d'une composante de la force d'actionnement suivant un axe sensible correspondant. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est is faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est un schéma partiellement structurel et 20 fonctionnel illustrant le procédé de l'invention; et - la figure 2 est une vue latérale schématique d'une pédale d'actionnement conforme à l'invention. Comme annoncé précédemment, l'invention concerne notamment un procédé pour commander un actionneur assisté AA intervenant dans la conduite d'un véhicule automobile. Par définition, un actionneur assisté reçoit, pour son fonctionnement, une puissance instantanée d'actionnement P, qui est fournie par une source d'énergie SE, et qui est régulée par un organe de régulation OR. Plus précisément, l'organe de régulation OR effectue 5 une opération de régulation REG qui consiste à contrôler la puissance d'actionnement instantanée P délivrée à l'actionneur assisté AA en fonction d'une consigne K reçue par cet organe de régulation OR. Dans le cadre de l'invention, la consigne K résulte d'une force d'actionnement F qu'exerce le conducteur du véhicule sur un organe de consigne OC associé à l'actionneur assisté AA. Par exemple, dans le cas o l'organe de consigne OC est constituée par une pédale de frein, l'actionneur AA est constitué par le système de freinage assisté sensible à la sollicitation de cette pédale, et incluant notamment les organes affectés à l'application du couple de 20 freinage, tels que les étriers de freins. Comme le montre la figure 1, le procédé selon l'invention comprend une opération de mesure MES dans laquelle sont mesurées deux ou trois composantes 25 orthogonales, telles que Fx, Fy, et Fz de la force d'actionnement F. L'opération de régulation REG consiste alors à contrôler la puissance d'actionnement P délivrée à 30 l'actionneur assisté AA en fonction du module IIFoII ou IIFII du vecteur défini par les composantes orthogonales mesurées de la force d'actionnement F. Dans le cas o seulement deux composantes de force sont 5 mesurées, telles qu'un effort normal Fx et un effort tangentiel Fz, la puissance d'actionnement P délivrée à l'actionneur assisté AA est donc contrôlée en fonction du module I IFol du vecteur Fo défini par les composantes orthogonales mesurées Fx et Fz de la force io d'actionnement F, c'est-à- dire en fonction de la grandeur (FX2 + FZ2) 1/2 En revanche, dans le cas o trois composantes telles que Fx, Fy, et Fz sont mesurées, la puissance d'actionnement P délivrée à l'actionneur assisté AA est contrôlée en fonction du module IIFI I de la force d'actionnement F elle-même, c'est-àdire en fonction 2 2 + 72) 1/2. de la grandeur (Fx + Ey2 + F z2)1/2 Ce procédé est avantageusement applicable au cas o l'organe de consigne OC est constitué par une pédale de frein 1, dans la mesure o les forces d'actionnement alors en jeu sont importantes, et o leur prise en compte intégrale est un facteur de sécurité. 25 Néanmoins, ce procédé est également applicable au cas o l'organe de consigne OC est constitué par une pédale d'accélérateur ou par une pédale d'embrayage. Dans tous les cas o l'organe de consigne OC est constituée par une pédale d'actionnement 1, celle-ci comprend un capteur d'effort 2 présentant deux ou trois axes sensibles mutuellement orthogonaux tels que X, Y, et Z. Un tel capteur d'effort 2 délivre un signal de sortie, tel que Sx, Sy, ou Sz, pour chacun de ses axes sensibles, tel que X, Y, ou Z, chaque signal de sortie étant donc représentatif d'une composante, tel que Fx, Fy, ou Fz, de la force d'actionnement F appliquée sur zo la pédale 1. REVENDICATIONS 1. Procédé de commande d'un actionneur assisté (AA) pour la conduite d'un véhicule automobile, ce procédé comprenant une opération de régulation (REG) consistant à contrôler une puissance d'actionnement (P) délivrée à 5 cet actionneur assisté (AA) en fonction d'une consigne (K) résultant d'une force d'actionnement (F) exercée par un conducteur du véhicule à destination d'un organe de consigne (OC) associé à l'actionneur assisté (AA), caractérisé en ce qu'il comprend une opération de 10 mesure (MES) dans laquelle sont mesurées au moins deux composantes orthogonales (Fx, Fy, Fz) de la force d'actionnement (F), et en ce que l'opération de régulation (REG) consiste à contrôler la puissance d'actionnement (P) délivrée à l'actionneur assisté (AA) 15 en fonction du module ( IIFo], IIFII) du vecteur défini par les composantes orthogonales mesurées (Fx, Fy, Fz) de la force d'actionnement (F). 2. Procédé de commande suivant la revendication 1, 20 caractérisé en ce que trois composantes orthogonales (Fx, Fy, Fz) de la force d'actionnement (F) sont mesurées au cours de l'opération de mesure (MES). 3. Application du procédé suivant l'une quelconque 25 des revendications 1 et 2, dans laquelle l'organe de consigne (OC) est constitué par une pédale de frein (1). 4. Pédale d'actionnement permettant de commander un actionneur assisté pour la conduite d'un véhicule automobile, cette pédale (1) comprenant un capteur d'effort (2) pour mesurer une force d'actionnement (F) 5 qui lui est appliquée, caractérisée en ce que le capteur d'effort (2) présente au moins deux axes sensibles (X, Y, Z) mutuellement orthogonaux, et en ce que ce capteur d'effort (2) délivre au moins deux signaux de sortie (Sx, Sy, Sz) dont chacun est 10 représentatif d'une composante (Fx, Fy, Fz) de la force d'actionnement (F) suivant un axe sensible correspondant (X, Y, Z). 5. Pédale d'actionnement suivant la revendication 4, s15 caractérisée en ce que le capteur d'effort (2) présente trois axes sensibles (X, Y, Z) mutuellement orthogonaux. 6. Pédale d'actionnement suivant l'une quelconque des 20 revendications 4 et 5, caractérisée en ce qu'elle constitue une pédale de frein.