Brevet FR2934215A1 — publié le 20100129

La présente invention concerne un procédé de freinage récupératif d'un véhicule automobile ou un procédé de freinage à récupération d'énergie pour véhicule automobile. Elle concerne aussi un support de données comprenant des moyens logiciels de mise en oeuvre d'un tel procédé, un système de freinage récupératif destiné à équiper un véhicule automobile et un véhicule comprenant un tel système de freinage récupératif. L'invention porte encore sur un procédé de fonctionnement d'un système de freinage récupératif permettant de mettre en oeuvre le procédé de freinage récupératif selon l'invention. Il est connu d'équiper des véhicules automobiles, en particulier les véhicules automobiles électriques ou hybrides, avec deux systèmes de freinage : un premier système de freinage dissipatif et un deuxième système de freinage récupératif. Le système de freinage dissipatif permet de convertir l'énergie cinétique du véhicule automobile en une énergie dissipée, par exemple sous forme de chaleur au niveau de disques et/ou tambours de freinage. 20 Le système de freinage récupératif permet quant à lui de convertir l'énergie cinétique du véhicule automobile en une énergie, par exemple électrique ou mécanique, qui peut être stockée au niveau du véhicule puis être réutilisée ultérieurement, notamment pour accélérer le véhicule. 25 La gestion de l'utilisation de ces deux systèmes de freinage est complexe. II est en effet délicat de prévoir deux organes dédiés respectivement à la commande du système de freinage dissipatif et à la commande du système de freinage récupératif. MS\REN097FR.dpt 30 Aussi, il est courant de ne prévoir qu'un organe de commande dédié au seul système de freinage dissipatif afin de conserver une utilisation qui soit intuitive pour le conducteur du véhicule. En conséquence, il est connu de commander le système de freinage récupératif grâce à une pédale d'accélération du véhicule. En particulier, il est connu d'activer le système de freinage récupératif lorsque le conducteur relâche la pédale d'accélérateur du véhicule. Afin d'améliorer l'agrément de conduite d'un véhicule comprenant les deux systèmes de freinage évoqués ci-dessus et la pertinence de l'action de freinage exercée par le système de freinage récupératif, il est encore connu du document FR 2 749 229 de commander l'effort de freinage produit par le système de freinage récupératif en fonction de la vitesse du relevé de pied de la pédale d'accélérateur. Cependant, en phases de décélération et/ou de freinage, l'agrément de conduite des véhicules évoqués précédemment n'est pas optimal. De même, l'intensité de l'action de freinage due au systéme de freinage récupératif n'est pas toujours optimale. Le but de la présente invention est de fournir un procédé de freinage récupératif obviant aux inconvénients identifiés précédemment et permettant d'améliorer les procédés de freinage récupératif connus de l'art antérieur. En particulier, l'invention propose un procédé de freinage améliorant l'utilisation du freinage récupératif tant en matière de niveau d'énergie récupérée, qu'en matière de ressenti et d'agrément pour les occupants du véhicule. Selon un premier aspect de l'invention, le procédé de freinage récupératif d'un véhicule automobile est caractérisé en ce que l'intensité de l'action de freinage récupératif du véhicule automobile dépend de la vitesse du véhicule automobile. MS\REN097FR.dpt L'intensité de l'action de freinage peut croître avec la vitesse du véhicule sur un premier intervalle de vitesses s'étendant d'un premier seuil de vitesse à un deuxième seuil de vitesse. L'intensité de l'action de freinage peut être au moins sensiblement constante sur un deuxième intervalle de vitesses s'étendant d'un troisième seuil de vitesse à un quatrième seuil de vitesse. 10 L'intensité de l'action de freinage peut décroître avec la vitesse du véhicule sur un troisième intervalle de vitesses s'étendant d'un cinquième seuil de vitesse à un sixième seuil de vitesse. L'intensité de l'action de freinage peut être au moins sensiblement constante 15 sur un quatrième intervalle de vitesses s'étendant au-delà d'un septième seuil de vitesse. L'action de freinage récupératif peut être appliquée progressivement, la vitesse d'application de l'action de freinage dépendant de la vitesse du 20 véhicule automobile. Selon un deuxième aspect de l'invention, le procédé de freinage récupératif d'un véhicule automobile est caractérisé en ce que l'action de freinage récupératif est appliquée progressivement, la vitesse d'application de l'action 25 de freinage dépendant de la vitesse du véhicule automobile. Un support de données selon l'invention comprend des moyens logiciels de mise en oeuvre du procédé de freinage défini précédemment. 30 Selon l'invention un système de freinage récupératif d'un véhicule automobile est caractérisé en ce qu'il comprend des moyens matériels et/ou logiciels de mise en oeuvre du procédé de freinage défini précédemment. MS\REN097FR.dpt5 Le système de freinage récupératif peut comprendre un calculateur, un moyen de détermination de la vitesse du véhicule, un dispositif de freinage à récupération d'énergie et un dispositif de commande du dispositif de freinage à récupération d'énergie. Un véhicule automobile selon l'invention comprend un système de freinage récupératif défini précédemment. Le dessin annexé représente, à titre d'exemples, des modes d'exécution des 10 deux procédés de freinage récupératif selon l'invention et un mode de réalisation d'un système de freinage selon l'invention. La figure 1 est un schéma d'un mode de réalisation d'un système de freinage récupératif d'un véhicule automobile. La figure 2 est un schéma d'un mode d'exécution du premier procédé de freinage récupératif selon l'invention. La figure 3 est une représentation graphique illustrant le principe du premier 20 procédé de freinage récupératif selon l'invention. La figure 4 est un schéma d'un mode d'exécution du deuxième procédé de freinage récupératif selon l'invention. 25 La figure 5 est une représentation graphique illustrant le principe du deuxième procédé de freinage récupératif selon l'invention. Le système de freinage récupératif représenté à la figure 1 est destiné à équiper un véhicule automobile. Il comprend principalement un calculateur 30 2, un dispositif 3 de commande, un moyen 4 de détermination de la vitesse MS\REN097FR.dpt 15 du véhicule (vitesse longitudinale) et un dispositif 5 de freinage à récupération d'énergie. Le moyen 4 de détermination de la vitesse du véhicule peut par exemple comprendre un capteur de vitesse ou un moyen d'estimation de cette vitesse. Le moyen de détermination génère un signal de vitesse du véhicule qui est transmis au calculateur. Le dispositif de commande permet de commander le dispositif 5 de freinage récupératif via le calculateur. Il génère un signal par exemple un signal d'activation ou de désactivation du dispositif de freinage récupératif qui est transmis au calculateur. Le dispositif de commande peut notamment comprendre un organe de commande d'accélération du véhicule tel qu'une pédale d'accélérateur. Dans ce cas, le dispositif peut transmettre un signal d'activation du dispositif de freinage lorsque le conducteur provoque un relevé de la pédale d'accélérateur et/ou lorsque le conducteur retire le pied de la pédale d'accélérateur. Inversement, le dispositif peut transmettre un signal de désactivation du dispositif de freinage lorsque le conducteur provoque un enfoncement de la pédale d'accélérateur et/ou lorsque le conducteur remet le pied sur la pédale d'accélérateur. Sur la base des signaux transmis au calculateur 2, ce dernier élabore, grâce à des moyens matériels et/ou logiciels contenus dans le calculateur, un signal de pilotage du dispositif de freinage récupératif. Ce signal de pilotage comprend une consigne d'intensité de l'action de freinage à mettre en oeuvre par le dispositif de freinage récupératif. Ainsi, le calculateur comprend des moyens matériels et/ou logiciels de mise en oeuvre du procédé de freinage récupératif selon l'invention et, donc, des moyens matériels et/ou logiciels de mise en oeuvre du procédé de fonctionnement du système de freinage récupératif selon l'invention. Le calculateur comprend des moyens de calcul pour calculer une valeur de consigne d'intensité de MS\REN097FR.dpt l'action de freinage à mettre en oeuvre par le dispositif de freinage récupératif en fonction de la valeur de vitesse du véhicule automobile lorsque le dispositif de freinage récupératif est activé. Ces moyens peuvent comprendre des programmes informatiques. De préférence, le dispositif de freinage récupératif comprend une machine électrique fonctionnant en génératrice électrique pour charger des batteries. Néanmoins, le dispositif peut comprendre toute autre technologie permettant de convertir l'énergie cinétique du véhicule en une deuxième énergie pouvant être stockée et réutilisée ultérieurement, par exemple pour mettre en mouvement et/ou accélérer le véhicule. Un mode d'exécution du premier procédé de freinage ou un mode 15 d'exécution du premier procédé de fonctionnement du système de freinage récupératif est décrit ci-après en référence à la figure 2. Dans une première étape de test 10, on teste la présence d'un signal d'activation du dispositif de freinage récupératif. En l'absence d'un signal 20 d'activation, on boucle sur l'étape 10. En cas de présence d'un signal d'activation, on passe à une étape 20. Dans l'étape 20, on détermine la vitesse du véhicule automobile. Par exemple, on analyse pour ce faire le signal transmis par le moyen de 25 détermination de vitesse. Dans une étape 30, on calcule une valeur de consigne d'intensité d'action de freinage à mettre en oeuvre par le dispositif de freinage récupératif. Cette valeur de consigne est par exemple une valeur d'effort équivalent s'exerçant 30 sur le véhicule à l'encontre de son déplacement. Toute autre valeur de couple de freinage ou de puissance de freinage équivalente à cette valeur MS\REN097FR.dpt d'effort de freinage peut être utilisée comme valeur de consigne pour piloter le fonctionnement du dispositif de freinage récupératif. Le calcul de la valeur de consigne est par exemple effectué comme décrit plus bas en référence à la figure 3. A partir de ces valeurs de consigne, on génère un signal de pilotage du dispositif de freinage récupératif. Dans une étape 40, on transmet le signal de pilotage au dispositif de freinage récupératif qui fonctionne alors conformément aux valeurs de consigne contenues dans le signal de pilotage. Ainsi, dans ce fonctionnement, l'intensité de l'action de freinage est égale (ou sensiblement égale) à la valeur de consigne. En conséquence, d'un tel mode d'exécution du procédé de freinage, l'intensité de l'action de freinage récupératif du véhicule automobile dépend de la vitesse du véhicule automobile et une modification de la vitesse du véhicule entraîne, toute chose égale par ailleurs, une modification de l'intensité du freinage récupératif. Dans une étape de test 50, on teste la présence d'un signal de désactivation du dispositif de freinage récupératif. En l'absence d'un signal de désactivation, on boucle sur l'étape 40 (ou alternativement, dans une variante d'exécution sur l'étape 20). En cas de présence d'un signal de désactivation, on passe à une étape 60 dans laquelle on désactive le dispositif de freinage récupératif. Dans un exemple de réalisation particulièrement adapté aux véhicules électriques, le calcul de la valeur de consigne de l'intensité de freinage du dispositif de freinage récupératif est mis en oeuvre comme décrit ci-après en référence à la figure 3. En première approximation, dans l'hypothèse où le freinage récupératif est le seul freinage (ou le freinage prépondérant) s'appliquant à un véhicule, à une valeur F d'intensité de l'action de freinage correspond une décélération A du véhicule de masse M selon la formule : F=MxA. MS\REN097FR.dpt Dans un premier intervalle de vitesses du véhicule compris entre une première valeur seuil v1 et une deuxième valeur seuil v2, la valeur de consigne de l'intensité F de l'action de freinage récupératif croît avec la vitesse du véhicule entre une première valeur F1 et une deuxième valeur F2. De préférence, la valeur de consigne de l'intensité F de l'action de freinage récupératif évolue continument entre F1 et F2, par exemple de manière linéaire. Dans un deuxième intervalle de vitesses du véhicule compris entre une troisième valeur seuil v3 et une quatrième valeur seuil v4, la valeur de consigne de l'intensité F de l'action de freinage récupératif reste sensiblement constante autour d'une troisième valeur F3. De préférence, la valeur de consigne de l'intensité F de l'action de freinage récupératif évolue continûment dans cet intervalle, par exemple de manière linéaire. Dans un troisième intervalle de vitesses du véhicule compris entre une cinquième valeur seuil v5 et une sixième valeur seuil v6, la valeur de consigne de l'intensité F de l'action de freinage récupératif décroît avec la vitesse du véhicule entre une quatrième valeur F4 et une cinquième valeur F5. De préférence, la valeur de consigne de l'intensité F de l'action de freinage récupératif évolue continûment entre F4 et F5, par exemple de manière linéaire. Dans un quatrième intervalle de vitesses du véhicule s'étendant au-delà d'une septième valeur seuil v7, la valeur de consigne de l'intensité F de l'action de freinage récupératif reste sensiblement constante autour d'une sixième valeur F6. De préférence, la valeur de consigne de l'intensité F de l'action de freinage récupératif évolue continûment dans cet intervalle, par exemple de manière linéaire. MS\REN097FR.dpt De préférence, F2=F3 et/ou F3=F4 et/ou F5=F6 et/ou v2=v3 et/ou v4=v5 et/ou v6=v7. Le seuil de vitesse v2 peut être compris entre 15 et 25 km/h et est de préférence égal à 20 km/h. Le seuil de vitesse v4 peut être compris entre 35 et 45 km/h et est de préférence égal à 40 km/h. Le seuil de vitesse v6 peut être compris entre 80 et 100 km/h et est de préférence égal à 90 km/h. L'intensité F3 de l'action de freinage récupératif peut correspondre à une décélération du véhicule comprise entre 1,5 et 2 m/s2 et correspond de préférence à une décélération de 1,7 m/s2. L'intensité F6 de l'action de freinage récupératif peut correspondre à une décélération du véhicule comprise entre 0,5 et 1 m/s2 et correspond de préférence à une décélération de 0,8 m/s2. De préférence, le seuil de vitesse v1 vaut 5 km/h et/ou le dispositif de freinage récapitulatif est désactivé lorsque la vitesse du véhicule est inférieure à v1. 25 Le procédé de freinage récupératif selon l'invention présente des avantages par rapport à des véhicules présentant un niveau de freinage récupératif constant en fonction de leur vitesse. En effet, le caractère constant de l'intensité de l'action du freinage récupératif est générateur d'inconfort à haute vitesse et entraîne une forte consommation d'énergie lors des 30 réaccélérations. De plus, à basse vitesse (utilisation en ville), le caractère constant de l'intensité du freinage récupératif n'optimise pas la quantité MS\REN097FR.dpt20 d'énergie récupérée. A l'inverse, grâce à l'invention, le freinage récupératif est important à basse vitesse (par exemple en circulation urbaine) afin de récupérer un maximum d'énergie. A haute vitesse, le freinage récupératif devient plus faible (par exemple en circulation sur route nationale) et permet ainsi de ne pas perdre trop de vitesse et de ne pas avoir à réaccélérer trop fort sur une plage de fonctionnement du moteur sur laquelle le rendement du moteur est faible. L'invention concerne aussi un deuxième procédé de freinage récupératif d'un véhicule automobile tel que l'action de freinage récupératif produite par le dispositif de freinage récupératif est appliquée progressivement, la vitesse d'application de l'action de freinage dépendant de la vitesse du véhicule automobile. Ce deuxième procédé de freinage peut être appliqué indépendamment du premier procédé de freinage récupératif décrit précédemment ou incorporé au premier procédé de freinage récupératif décrit précédemment. Un système de freinage récupératif adapté à la mise en oeuvre de ce deuxième procédé de freinage récupératif peut être similaire à celui décrit plus haut en référence à la figure 1. Néanmoins, ce système de freinage récupératif diffère de celui décrit plus haut en ce qu'il comprend en complément ou en remplacement des moyens matériels et/ou logiciels contenus dans le calculateur des moyens matériels et/ou logiciels pour mettre en oeuvre les étapes essentielles du deuxième procédé de freinage récupératif. A cet effet, le calculateur comprend des moyens matériels et/ou logiciels de calcul d'une rampe temporelle d'évolution de la valeur de consigne de l'intensité de l'action de freinage récupératif à exercer par le dispositif de freinage récupératif juste après une activation de ce dispositif de freinage récupératif. Les moyens matériels et/ou logiciels peuvent comprendre des programmes informatiques. MS\REN097FR.dpt Un mode d'exécution du deuxième procédé de freinage ou un mode d'exécution du procédé de fonctionnement du système de freinage récupératif est décrit ci-après en référence à la figure 4. Dans une première étape de test 100, on teste la présence d'un signal d'activation du dispositif de freinage récupératif. En l'absence d'un signal d'activation, on boucle sur l'étape 100. En cas de présence d'un signal d'activation, on passe à une étape 110. Dans l'étape 110, on détermine la vitesse du véhicule automobile. Par exemple, on analyse pour ce faire le signal transmis par le moyen de détermination de vitesse. Dans une étape 120, on calcule une rampe de valeurs de consigne d'intensité d'action de freinage à mettre en oeuvre par le dispositif de freinage récupératif juste après un instant d'activation du dispositif de freinage récupératif. La progressivité de la rampe d'évolution des valeurs de consigne dépend de la vitesse du véhicule. Cette progressivité est telle que l'évolution de la rampe est plus brutale pour une première vitesse du véhicule que pour une deuxième valeur du véhicule supérieure à la première vitesse. Des exemples de calculs de rampes de valeurs de consigne sont par exemple effectués comme décrit plus bas en référence à la figure 5. A partir de ces rampes, on génère un signal de pilotage du dispositif du dispositif de freinage récupératif. Dans une étape 130, on transmet le signal de pilotage au dispositif de freinage récupératif qui fonctionne alors conformément aux valeurs de consigne contenues dans le signal de pilotage. Ainsi, dans ce fonctionnement, l'intensité de l'action de freinage est égale (ou sensiblement égale) à la valeur de consigne. MS\REN097FR.dpt Dans un exemple de réalisation particulièrement adapté aux véhicules électriques, le calcul des rampes de valeurs de consigne de l'intensité de freinage du dispositif de freinage récupératif est mis en oeuvre comme décrit ci-après en référence à la figure 5. Cette figure décrit l'évolution de la valeur de la consigne de l'intensité de l'action de freinage récupératif après une activation du dipositif de freinage récupératif à la date t=0,05 s. Une première courbe en traits pointillés reproduit une rampe de valeurs de consigne d'intensité de l'action du dispositif de freinage récupératif pour une vitesse de véhicule de 30 km/h. La consigne atteint 100% de sa valeur (par exemple la valeur d'intensité d'effort de freinage correspondant à une décélération de 1,7 m/s) à t=0,12 s (soit 0,07 s après l'activation du dispositif de frein). Une deuxième courbe en trait plein reproduit une rampe de valeurs de consigne d'intensité de l'action du dispositif de freinage récupératif pour une vitesse de véhicule de 80 km/h. La consigne atteint 100% de sa valeur (par exemple la valeur d'intensité d'effort de freinage correspondant à une décélération de 1 m/s) à t=0,23 s (soit 0,18 s après l'activation du dispositif de frein). Ce deuxième procédé de freinage présente les avantages suivants : il garantit un bon niveau de confort à haute vitesse car il n'y a ainsi pas d'à-coups en activant le freinage récupératif, et il pemet d'augmenter la vitesse de réaction du freinage à basse vitesse (par exemple en circulation dense). Les rampes sont de préférence continues. Elles peuvent être linéaires. Elles peuvent aussi présenter un point d'inflexion et/ou être à dérivée continue. De préférence, on définit comme vu précédemment, par exemple à l'aide d'une cartographie, pour toutes les vitesses du véhicule des paramètres MS\REN097FR.dpt d'intensité de l'action de freinage, de début d'activation du freinage, de temps pour atteindre cette intensité de freinage et de stabilisation de l'action. MS\REN097FR.dpt Revendications: 1 Procédé de freinage récupératif d'un véhicule automobile, caractérisé en ce que l'intensité de l'action de freinage récupératif du véhicule automobile dépend de la vitesse du véhicule automobile. 2. Procédé de freinage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'intensité de l'action de freinage croît avec la vitesse du véhicule sur un premier intervalle de vitesses s'étendant d'un premier seuil de vitesse (v1) à un deuxième seuil de vitesse (v2). 3. Procédé de freinage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'intensité de l'action de freinage est au moins sensiblement constante sur un deuxième intervalle de vitesses s'étendant d'un troisième seuil de vitesse (v3) à un quatrième seuil de vitesse (v4). 4. Procédé de freinage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'intensité de l'action de freinage décroît avec la vitesse du véhicule sur un troisième intervalle de vitesses s'étendant d'un cinquième seuil de vitesse (v5) à un sixième seuil de vitesse (v6). 5. Procédé de freinage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'intensité de l'action de freinage est au moins sensiblement constante sur un quatrième intervalle de vitesses s'étendant au-delà d'un septième seuil de vitesse (v7). 6. Procédé de freinage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'action de freinage récupératif est appliquée progressivement, la vitesse d'application de l'action de freinage dépendant de la vitesse du véhicule automobile. 7. Procédé de freinage récupératif d'un véhicule automobile, caractérisé en ce que l'action de freinage récupératif est appliquée MS\REN097FR.dptprogressivement, la vitesse d'application de l'action de freinage dépendant de la vitesse du véhicule automobile. 8. Support (2) de données comprenant des moyens logiciels de mise en oeuvre du procédé de freinage selon l'une des revendications précédentes. 9. Système (1) de freinage récupératif d'un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens matériels (2, 3, 4, 5) et/ou logiciels de mise en oeuvre du procédé de freinage selon l'une des revendications 1 à 7. 10. Système de freinage récupératif selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend un calculateur (2), un moyen (4) de détermination de la vitesse du véhicule, un dispositif (5) de freinage à récupération d'énergie et un dispositif (3) de commande du dispositif (5) de freinage à récupération d'énergie. 11. Véhicule automobile comprenant un système de freinage récupératif selon la revendication 9 ou 10. MS\REN097FR.dpt