Brevet FR2852908A1 — publié le 20041001

PROCEDE ADAPTATIF DE GESTION D'UNE PUISSANCE DE FREINAGE APPLIQUEE A UN VEHICULE AUTOMOBILE L'invention concerne, de façon générale, les techniques relatives à la sécurité à bord des véhicules automobiles. Plus précisément, l'invention concerne un procédé de 5 gestion d'une puissance de freinage appliquée à un véhicule automobile par un système de freinage de ce véhicule, ce système de freinage étant au moins partiellement assisté et commandé par un organe de consigne, tel qu'une pédale de frein, actionné par un conducteur du véhicule, et ce 10 procédé comprenant une première mesure consistant à faire varier la décélération du véhicule en fonction d'un niveau de sollicitation de l'organe de consigne. Chaque véhicule automobile possède une loi de freinage qui 15 relie la course d'actionnement de la pédale de frein à une décélération du véhicule, la course d'actionnement de la pédale de frein étant en outre liée à l'effort d'actionnement de cette pédale ainsi qu'à la pression du liquide de frein, au moins dans le cas des systèmes de 20 freinage hydrauliques classiques. La loi qui définit la décélération du véhicule en fonction de la course de la pédale de frein est traditionnellement la même pour toutes les situations de conduite, en dehors 25 de circonstances très particulières que représentent notamment les phases de régulation ABS, de sorte que cette loi doit permettre de freiner le véhicule dans toutes les situations de conduite. Or, la loi de freinage d'un véhicule est plus ou moins bien adaptée à chaque situation. Il en résulte que les essayeurs sont obligés, lors de la 5 mise au point de chaque système de freinage, de trouver une loi de freinage capable d'assurer un compromis acceptable entre l'efficacité du freinage, la stabilité du véhicule, et la progressivité que doit présenter l'effort de freinage en fonction de la consigne de freinage. La nécessité de ce compromis se traduit concrètement par le fait que le confort de freinage ne peut pas être optimisé dans toutes les situations. Par exemple, une loi de freinage très progressive au début de la course de la pédale de frein sera très confortable dans les situations de freinage de précision à faible vitesse, mais très inconfortable et mal adaptée aux situations de freinage à haute vitesse en raison de son 20 manque de réactivité. A l'inverse, une loi de freinage très agressive ou "mordante" sera perçue comme efficace à haute vitesse, mais comme très inconfortable en ville dans la mesure o elle ne 25 permettra pas de doser finement la décélération du véhicule et provoquera des à-coups de ce dernier à chaque freinage. Le but de la présente invention est de proposer un procédé de gestion de la puissance de freinage appliquée à un 30 véhicule automobile permettant de s'affranchir de ce compromis, ce procédé étant notamment applicable au cas o le système de freinage de ce véhicule relève de la technologie de la commande par fil ("Brake-by-Wire en anglais), ou inclut à tout le moins une source de puissance autonome indépendante du conducteur, comme c'est notamment le cas des systèmes de freinage à assistance hydraulique ou électrique connus sous les noms de PAB, OHB ou PBC. A cette fin, le procédé de l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend une deuxième mesure se cumulant avec la première 10 mesure et consistant à moduler la décélération du véhicule, pour un même niveau de sollicitation de l'organe de consigne, de manière croissante en fonction d'une caractéristique initiale, telle que, notamment, la vitesse initiale adoptée par le véhicule juste avant sa 15 décélération, la pente ou le rapport de vitesse engagé. Bien qu'il soit déjà connu, notamment par les documents de brevets EP 0 425 810, et GB 2 345 322, de modifier sur un véhicule automobile la loi reliant la décélération de ce 20 véhicule à l'actionnement de la pédale de frein, aucun de ces documents ne propose une solution pour optimiser le confort de freinage en fonction des conditions de roulage. En particulier, le document EP 0 425 810 décrit un procédé 25 qui prend en compte l'appui sur la pédale de frein et qui est limité aux situations de freinage intense, tandis que le document GB 2 345 322 vise essentiellement à informer le conducteur de l'apparition d'un défaut dans le système de freinage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est un diagramme en trois dimensions, vu en 5 perspective, représentant une loi liant, conformément à l'invention, la décélération d'un véhicule à la fois au niveau S de sollicitation de la pédale de frein de ce véhicule et à la vitesse V initialement adoptée par ce véhicule juste avant son freinage; et - la figure 2 est un diagramme en deux dimensions, obtenu par intersection du diagramme de la figure 1 au moyen d'un plan correspondant à un niveau S donné de sollicitation de la pédale de frein. Comme annoncé précédemment, l'invention concerne un procédé pour gérer la puissance de freinage appliquée à un véhicule automobile au moyen du système de freinage de ce véhicule. Traditionnellement, le système de freinage d'un véhicule est commandé par un organe de consigne actionné par le conducteur du véhicule, et prenant typiquement la forme d'une pédale de frein. L'invention est applicable au cas o le système de freinage est au moins partiellement assisté, c'est-à-dire au cas o une partie au moins de la puissance de freinage appliquée au véhicule est fournie par une source d'énergie embarquée indépendante du conducteur, la puissance de freinage 30 pouvant même être intégralement délivrée par cette source autonome d'énergie comme c'est le cas dans les systèmes à commande par fil ("Brakeby-Wire"). En toute hypothèse, la puissance de freinage délivrée par la source d'énergie embarquée est modulée, de façon connue en soi, de manière que la décélération y imprimée au véhicule varie en fonction du niveau de sollicitation S de l'organe de consigne. Le niveau de sollicitation S de l'organe de consigne est par exemple au moins partiellement défini par la course d'actionnement de la pédale de frein, auquel cas la 10 puissance de freinage appliquée au véhicule augmente avec la course d'actionnement de cette pédale. Le niveau de sollicitation S de l'organe de consigne peut aussi être au moins partiellement défini par la force 15 d'actionnement exercée par le conducteur sur la pédale de frein, auquel cas la puissance de freinage appliquée au véhicule augmente avec cette force d'actionnement. Selon l'invention, la décélération y imprimée au véhicule 20 ne dépend plus seulement du niveau de sollicitation S de la pédale de frein comme c'est traditionnellement le cas sur les véhicules actuels, mais cette décélération est en outre modulée, pour un même niveau de sollicitation donné S de cette pédale, en fonction d'une caractéristique initiale, 25 telle que la vitesse initiale V adoptée par le véhicule juste avant sa décélération, la pente ou le rapport engagé. Dans le cas o la caractéristique initiale est constituée par la vitesse initiale du véhicule, la décélération y appliquée au véhicule est d'autant plus forte que cette 30 vitesse initiale est élevée. L'évolution de la décélération y à la fois en fonction du niveau de sollicitation S de la pédale de frein et en fonction de la vitesse initiale V adoptée par le véhicule juste avant sa décélération est pleinement illustrée par le diagramme tridimensionnel de la figure 2. Le diagramme de la figure 2, qui est obtenu en coupant le diagramme de la figure 1 par un plan correspondant à un niveau de sollicitation S donné de la pédale, illustre 10 quant à lui la spécificité du procédé de l'invention. En effet, au lieu d'être constitué par une droite horizontale comme ce serait le cas dans la représentation d'un procédé connu, le graphe illustré par le diagramme de 15 la figure 2 est celui d'une loi croissante liant la décélération y appliquée au véhicule à la vitesse initiale V de ce dernier. Plus précisément, comme le montre la figure 2, la 20 décélération y peut évoluer par paliers, ces paliers, qui sont référencés Pdl, Pd2, Pd3, et Pd4, correspondant respectivement à des plages prédéterminées de vitesses initiales V du véhicule, elles-mêmes référencées Pvl, Pv2, Pv3, et Pv4. A l'intérieur de chaque palier, la décélération y appliquée au véhicule est la même pour un même niveau de sollicitation S de la pédale de frein. Comme le montre encore la figure 2, les paliers de décélération Pdl, Pd2, Pd3, et Pd4 peuvent être disjoints et correspondent donc à des plages disjointes de vitesses initiales, Pvl, Pv2, Pv3, et Pv4. Par ailleurs, les paliers de décélération de chaque paire 5 de paliers de décélération voisins sont reliés par un gradient de décélération. Ainsi, les paliers de décélération voisins Pdl et Pd2 sont reliés par un gradient de décélération Gdl2, les paliers de 10 décélération voisins Pd2 et Pd3 sont reliés par un gradient de décélération Gd23, et les paliers de décélération voisins Pd3 et Pd4 sont reliés par un gradient de décélération Gd34. Dans chaque gradient de décélération, la décélération Y appliquée au véhicule en fonction de la vitesse initiale V de ce dernier est définie par interpolation linéaire des décélérations appliquées au véhicule dans les paliers de décélération voisins, pour les vitesses initiales du 20 véhicule représentées par les vitesses les plus voisines des plages de vitesses correspondant respectivement à ces paliers de décélération voisins. Par exemple, la décélération y appliquée au véhicule en 25 fonction de la vitesse initiale V de ce dernier est, dans le gradient de décélération Gdl2, définie par interpolation linéaire des décélérations yl et y2 appliquées au véhicule dans les paliers de décélération voisins Pdl et Pd2, pour les vitesses initiales du véhicule représentées d'une part 30 par la vitesse maximale Vîl de la plage de vitesse Pvl correspondant au palier Pdl, et d'autre part par la vitesse minimale V20 de la plage de vitesse Pv2 correspondant au palier Pd2. De même, la décélération y appliquée au véhicule en fonction de la vitesse initiale V de ce dernier est, dans le gradient de décélération Gd23, définie par interpolation 5 linéaire des décélérations y2 et y3 appliquées au véhicule dans les paliers de décélération voisins Pd2 et Pd3, pour les vitesses initiales du véhicule représentées d'une part par la vitesse maximale V21 de la plage de vitesse Pv2 correspondant au palier Pd2, et d'autre part par la vitesse 10 minimale V30 de la plage de vitesse Pv3 correspondant au palier Pd3. De même encore, la décélération y appliquée au véhicule en fonction de la vitesse initiale V de ce dernier est, dans 15 le gradient de décélération Gd34, définie par interpolation linéaire des décélérations y3 et y4 appliquées au véhicule dans les paliers de décélération voisins Pd3 et Pd4, pour les vitesses initiales du véhicule représentées d'une part par la vitesse maximale V31 de la plage de vitesse Pv3 20 correspondant au palier Pd3, et d'autre part par la vitesse minimale V40 de la plage de vitesse Pv4 correspondant au palier Pd4. En d'autres termes, la décélération y appliquée au véhicule 25 en fonction de la vitesse initiale V de ce dernier est définie par: y = yl + (y2 yl)*(V-V11)/(V20-V11) dans le gradient de décélération Gdl2, y = y2 + (y3 - y2)*(V-V21)/(V30-V21) dans le gradient de décélération Gd23, y = y3 + (y4 - y3)*(V-V31)/(V40-V31) dans le gradient de décélération Gd34. La première plage de vitesses Pvl est de préférence choisie pour inclure une vitesse adaptée aux manoeuvres du véhicule et s'étend par exemple entre 0 et 20 km/h. La deuxième plage de vitesses Pv2 est de préférence choisie 10 pour inclure une vitesse adaptée à un roulage du véhicule en milieu urbain et s'étend par exemple entre 30 et 60 km/h. La troisième plage de vitesses Pv3 est de préférence 15 choisie pour inclure une vitesse adaptée à un roulage du véhicule sur route et s'étend par exemple entre 90 et 120 km/h. Enfin, la quatrième plage de vitesses Pv3 est de préférence 20 choisie pour inclure une vitesse adaptée à un roulage du véhicule sur autoroute et s'étend par exemple à des vitesses supérieures à 150 km/h. REVENDICATIONS 1. Procédé de gestion d'une puissance de freinage appliquée à un véhicule automobile par un système de freinage de ce véhicule, ce système de freinage étant au moins partiellement assisté et commandé par un organe de 5 consigne, tel qu'une pédale de frein, actionné par un conducteur du véhicule, et ce procédé comprenant une première mesure consistant à faire varier la décélération (y) du véhicule en fonction d'un niveau de sollicitation (S) de l'organe de consigne, caractérisé en ce qu'il 10 comprend une deuxième mesure se cumulant avec la première mesure et consistant à moduler la décélération (y) du véhicule, pour un même niveau de sollicitation (S) de l'organe de consigne, de manière croissante en fonction d'une caractéristique initiale, telle que la vitesse 15 initiale (V) adoptée par le véhicule juste avant sa décélération, la pente ou le rapport de vitesse engagé. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le niveau de sollicitation (S) de l'organe de consigne 20 est au moins partiellement défini par une course d'actionnement de cet organe de consigne. 3. Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le niveau de sollicitation (S) de l'organe de 25 consigne est au moins partiellement défini par une force d'actionnement exercée par le conducteur sur cet organe de consigne. 4. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 30 précédentes, caractérisé en ce que la puissance de freinage est au moins partiellement délivrée par une source d'énergie embarquée indépendante du conducteur. 5. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 5 précédentes, caractérisé en ce que la seconde mesure est mise en oeuvre au moins suivant des paliers (Pdl, Pd2, Pd3, Pd4) de décélération dans chacun desquels la décélération (y) appliquée au véhicule est la même pour un même niveau de sollicitation (S) de l'organe de consigne, ces paliers 10 (Pdl, Pd2, Pd3, Pd4) correspondant respectivement à des plages prédéterminées (Pvl, Pv2, Pv3, Pv4) de vitesses initiales (V) du véhicule. 6. Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce 15 que les paliers (Pdl, Pd2, Pd3, Pd4) de décélération sont disjoints et correspondent à des plages disjointes (Pvl, Pv2, Pv3, Pv4) de vitesses initiales, et en ce que les paliers (Pdl, Pd2; Pd2, Pd3; Pd3, Pd4) de décélération de chaque paire de paliers de décélération voisins sont reliés 20 par un gradient (Gdl2; Gd23; Gd34) de décélération dans lequel la décélération (Y) appliquée au véhicule en fonction de la vitesse initiale (V) de ce dernier est définie par interpolation linéaire des décélérations (y1, y2; y2, y3; y3, 74) respectivement appliquées au véhicule 25 dans les paliers de décélération voisins (Pdl, Pd2; Pd2, Pd3; Pd3, Pd4) de cette paire, pour les vitesses initiales du véhicule représentées par les vitesses les plus voisines (V11, V20; V21, V30; V31, V40) des plages (Pvl, Pv2; Pv2, Pv3; Pv3, Pv4) de vitesses correspondant respectivement à 30 ces paliers (Pdl, Pd2; Pd2, Pd3; Pd3, Pd4) de décélération voisins. 7. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes combinée à la revendication 5, caractérisé en ce que les plages (Pvl, Pv2, Pv3, Pv4) de vitesses initiales du véhicule comprennent au moins une plage (Pvl) incluant une vitesse adaptée à une manoeuvre du véhicule. 8. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes combinée à la revendication 5, caractérisé en ce que les plages (Pvl, Pv2, Pv3, Pv4> de vitesses 10 initiales du véhicule comprennent au moins une plage (Pv2) incluant une vitesse adaptée à un roulage du véhicule en milieu urbain. 9. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 15 précédentes combinée à la revendication 5, caractérisé en ce que les plages (Pvl, Pv2, Pv3, Pv4) de vitesses initiales du véhicule comprennent au moins une plage (Pv3) incluant une vitesse adaptée à un roulage du véhicule sur route. 10. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes combinée à la revendication 5, caractérisé en ce que les plages (Pvl, Pv2, Pv3, Pv4) de vitesses initiales du véhicule comprennent au moins une plage (Pv4) 25 incluant une vitesse adaptée à un roulage du véhicule sur autoroute.