Brevet FR2935656A1 — publié le 20100312

PROJET de DEMANDE DE BREVET B08-1844FR - AxC/EVH Société par actions simplifiée dite : RENAULT s.a.s. Système et procédé de gestion du freinage d'un véhicule automobile Invention de : BOUTIFFLARD Bruno FEBRER Pascal FERREIRA Michel Système et procédé de gestion du freinage d'un véhicule automobile La présente invention concerne la gestion du freinage d'un véhicule automobile équipé d'un frein de parking assisté (généralement connu sous l'abréviation FPA). Ce type de frein de parking assisté automatiquement constitue une avancée significative par rapport aux freins à main classiques des véhicules automobiles. En effet, il devient possible de serrer les freins arrière lors d'un arrêt du véhicule dans des conditions optimales sans que le serrage soit trop important ou trop faible. Il devient possible de libérer automatiquement le serrage du frein de parking dès que le conducteur souhaite faire avancer le véhicule, par exemple dès que le conducteur engage un rapport de transmission et accélère suffisamment pour mettre le véhicule en mouvement. Le serrage du frein de parking peut également être effectué manuellement par une commande sur le tableau de bord du véhicule, actionnable par le conducteur. Dans tous les cas, le relâchement automatique du frein de parking constitue une assistance au démarrage en côte. Le système de gestion de freinage peut en effet dans ce cas relâcher le serrage dès que le moteur fournit assez de couple pour faire avancer le véhicule en fonction de la pente déterminée par un capteur et prise en compte par le calculateur embarqué sur le véhicule. De tels systèmes de frein de parking assisté comportent de nombreuses fonctions de sécurité. On pourra se reporter en particulier à la demande de brevet français 2 906 515 appartenant à la demanderesse, dans laquelle il est prévu un serrage automatique du frein de parking en cas de dysfonctionnement de moyens d'alarme signalant une absence de serrage. De manière générale, le serrage du frein de parking se fait avec un effort de serrage déterminé, qui correspond au maximum du serrage possible, ce qui présente l'inconvénient de ne pas tenir compte des conditions d'utilisation du véhicule et peut entraîner à la longue une usure exagérée réduisant la durée de vie du système. I1 peut être envisagé de ne pas procéder initialement à un serrage maximal, en se contentant d'un serrage provisoire en fonction des conditions d'utilisation du véhicule. L'effort de serrage peut alors, en particulier, tenir compte de la pente sur laquelle se trouve le véhicule. On peut également procéder à un serrage inférieur au serrage maximal lorsque le moteur continue à tourner bien que le véhicule soit immobilisé, ce qui signifie que le conducteur envisage une immobilisation temporaire. Dans ces différentes situations néanmoins, il est nécessaire de procéder à un resserrage du frein de parking si on constate une perte d'effort de serrage dans le temps, ou si les conditions d'utilisation du véhicule se modifient. Cela nécessite cependant l'utilisation de capteurs supplémentaires tels que des capteurs d'effort de serrage, et entraîne une contrainte de surveillance dans le temps qui peut être pénalisante notamment en termes de consommation d'énergie. La présente invention a pour objet de résoudre ces difficultés et de proposer un système et un procédé de gestion du freinage d'un véhicule automobile équipé d'un frein de parking assisté, qui autorise un serrage initial tenant compte des conditions d'utilisation du véhicule et qui permet un resserrage automatique par des moyens simples ne nécessitant pas de capteur ou d'organe supplémentaire susceptible d'augmenter la consommation d'énergie. L'invention a également pour objet d'améliorer la sécurité du frein de parking assisté équipant un véhicule automobile. Dans un mode de réalisation, un système de gestion du freinage d'un véhicule automobile équipé d'un frein de parking assisté avec au moins un actionneur de frein capable d'agir sur au moins une roue du véhicule, comprend des moyens de serrage du frein de parking et des moyens d'augmentation automatique du serrage du frein de parking après l'arrêt du moteur du véhicule. Ainsi, le frein de parking se trouve automatiquement resserré sans qu'il soit besoin de mesurer une éventuelle perte d'effort de serrage dans le temps. I1 devient possible d'appliquer, lors du premier serrage, un effort de serrage inférieur au serrage maximum et adapté aux conditions d'utilisation, telles que la pente de la chaussée ou des situations dans lesquelles le moteur du véhicule est en marche. L'endurance du frein de parking et sa longévité s'en trouvent augmentées. Dans un mode de réalisation préféré, les moyens d'augmentation automatique du serrage comprennent un module de détection d'arrêt du moteur et un module de commande d'augmentation de serrage. Le module de détection d'arrêt du moteur comprend avantageusement des moyens pour émettre un signal caractéristique de l'arrêt du moteur en fonction de l'état du moteur et de l'état de l'alimentation du moteur. L'état du moteur, c'est à dire si le moteur est tournant ou arrêté, peut être détecté par des informations provenant de la commande d'injection de carburant dans le moteur, informations qui sont disponibles, notamment sur le réseau local de commande (généralement appelé CAN) qui relie entre eux les différents organes du moteur et un module d'alimentation électrique avec une unité électronique de commande ou un calculateur embarqué sur le véhicule. Le module de commande d'augmentation de serrage comprend de préférence des moyens pour émettre un signal de demande d'augmentation de serrage en fonction de l'état des actionneurs de frein et du signal caractéristique de l'arrêt du moteur. I1 est ainsi possible en particulier, de ne pas procéder à une augmentation du serrage si l'actionneur de frein unique ou tous les actionneurs de frein sont défectueux ou si le conducteur du véhicule ne souhaite pas serrer le frein de parking, auquel cas, tous les actionneurs se trouvent à l'état desserré. Selon un autre aspect, il est proposé un procédé de gestion du freinage d'un véhicule automobile équipé d'un frein de parking assisté avec au moins un actionneur de frein capable d'agir sur au moins une roue du véhicule dans lequel on commande automatiquement ou sur requête du conducteur du véhicule, le serrage et le desserrage du frein de parking et dans lequel on commande automatiquement une augmentation du serrage du frein de parking après l'arrêt du moteur du véhicule. On détecte l'arrêt du moteur en tenant compte de préférence de l'état du moteur et de l'état de l'alimentation du moteur. A cet effet, on peut utiliser des informations provenant soit d'un réseau local de commande (réseau CAN) soit d'une connexion filaire directe pour connaître l'état du moteur et l'état de l'alimentation du moteur. On émet ensuite un signal de demande d'augmentation de serrage en fonction de l'état des actionneurs de frein et d'un signal caractéristique de l'arrêt du moteur. De préférence, avant d'émettre un signal de demande d'augmentation de serrage, on détermine si chaque actionneur est déjà serré ou en cours de serrage et on détermine l'état de fonctionnement de chaque actionneur. En variante, on peut également détecter un serrage insuffisant c'est à dire inférieur à un seuil, et procéder alors à une augmentation du serrage. Le système et le procédé mentionnés ci-dessus s'appliquent au cas de freins de parking ne comportant qu'un seul actionneur de frein comme au cas de freins de parking comportant plusieurs actionneurs et en particulier un actionneur sur chaque étrier de serrage de frein. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation de l'invention, donnée à titre d'exemple nullement limitatif et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 représente schématiquement les principaux éléments d'un système de gestion du freinage d'un véhicule automobile selon l'invention ; - la figure 2 illustre schématiquement la structure d'un module de détection de l'arrêt du moteur ; et - la figure 3 illustre schématiquement la structure d'un module de détermination des conditions d'augmentation de serrage. Tel qu'il est illustré sur la figure 1, un système de gestion de freinage est adapté à un véhicule automobile non représenté sur la figure comportant un frein de parking assisté (FPA). Le véhicule comporte un groupe motopropulseur schématisé sous la forme d'un moteur 1 qui peut comprendre un moteur thermique et une ou plusieurs machines électriques, et dont le fonctionnement est piloté par une unité électronique de commande représentée sous la forme d'un calculateur de gestion du moteur référencé 2 sur la figure. Un module d'alimentation 3 relié au calculateur 2 par une connexion 4 est connecté au moteur 1 par une connexion 5 de façon à assurer l'alimentation électrique nécessaire au fonctionnement du moteur. Les organes principaux du système de gestion de freinage sont regroupés dans un ensemble 6 qui comprend un module de détection d'arrêt du moteur référencé 7, et un module de commande d'augmentation de serrage référencé 8. Le module 8 comporte quant à lui un module de détermination des conditions d'augmentation de serrage du frein de stationnement, référencé 9 et un module 10 de demande d'augmentation de serrage. Le module 7 de détection d'arrêt du moteur reçoit par une connexion 11 des informations sur l'état du moteur, c'est-à-dire en particulier si le moteur est à l'arrêt ou si le moteur tourne. Une information sur l'alimentation électrique du moteur est également fournie au module de détection 7 par une connexion 12 en provenance du module d'alimentation 3, c'est-à-dire si le contact électrique est mis ou non. Le module de détection d'arrêt du moteur 7 émet des signaux qui correspondent à l'arrêt du moteur, ces signaux étant transmis par la connexion 13 au module 9 de détermination des conditions d'augmentation de serrage. Le module 9 reçoit également des informations sur l'état des actionneurs de frein de parking. Dans l'exemple illustré, le système de freinage comprend deux actionneurs de frein de parking, n° 1 et n° 2, référencés respectivement 14 et 15. L'état de ces deux actionneurs 14 et 15 est transmis par les connexions respectives 16 et 17 au module 9. Le module 9 est relié par des connexions 18 au module de demande d'augmentation de serrage 10, qui est capable d'émettre des ordres d'augmentation de serrage qui sont transmis par les connexions 19 et 20 aux actionneurs de frein de parking 14 et 15. Le système ainsi décrit fonctionne de la manière suivante : le module de détection d'arrêt 7 est capable, en fonction de l'état du moteur, qui lui provient par la connexion 11, et de l'état de l'alimentation du moteur qui lui provient par la connexion 12, d'émettre de manière fiable sur la connexion de sortie 13, un signal correspondant à un arrêt effectif du moteur. Le module de détermination des conditions d'augmentation de serrage 9 tient compte quant à lui de l'état des actionneurs de frein 14 et 15, qui lui est transmis par les connexions respectives 16 et 17. Si les deux actionneurs sont en ordre de marche et sont en outre serrés, ce qui correspond à un premier serrage effectué à un moment antérieur, le module 9 est capable d'émettre un signal sur les connexions de sortie 18 lorsqu'il a reçu en outre un signal correspondant à l'arrêt du moteur, signal qui lui a été transmis par la connexion 13 en provenance du module de détection d'arrêt 7. Le module 10 élabore les signaux de commande qui viennent agir par les connexions 19 et 20 sur les deux actionneurs 14 et 15 de façon à provoquer l'augmentation du serrage. La figure 2 illustre un mode de réalisation possible du module de détection d'arrêt du moteur référencé 7 sur la figure 1. Le module illustré sur la figure 2 émet un signal moteur arrêté à l'issue d'une série de tests logiques correspondant à certaines conditions qui portent sur les paramètres d'entrée qui sont, dans l'exemple illustré, au nombre de cinq, à savoir : - Etat_M qui correspond à l'état du moteur fourni par le calculateur 2 illustré sur la figure 1 ; - EtatMValide qui est un paramètre traduisant le fait que le signal d'état du moteur est validé, c'est-à-dire correspond effectivement à l'état du moteur en l'absence de dysfonctionnement, par exemple du calculateur 2 ; - Alim Confirm est un paramètre représentant la confirmation de l'état de l'alimentation électrique du moteur apparaissant sur le réseau local de commande (réseau CAN) ; - Alim Confirm Valide est un paramètre qui traduit le caractère validé du paramètre précédent, c'est-à-dire l'absence de dysfonctionnement dans le réseau CAN ; - Alim Fil est un paramètre qui correspond à l'alimentation électrique du moteur qui résulte cette fois d'une information provenant d'une connexion filaire directe et non plus du réseau de commande CAN. Ce paramètre est capable de fournir une information sur l'alimentation électrique même en cas de dysfonctionnement du réseau CAN. Les premiers tests logiques qui sont effectués portent sur l'état du moteur. A cet effet, on vérifie tour d'abord dans le bloc d'égalité 21, que le paramètre Etat_M est égal à la valeur de référence Arrêt M. Si c'est le cas, un signal logique est transmis à l'une des entrées d'un bloc logique ET 22. Parallèlement, on vérifie la validité du paramètre concernant l'état du moteur. A cet effet, le paramètre EtatMValide est amené à la deuxième entrée du bloc logique 22. Si ces deux entrées correspondent effectivement à un état arrêté du moteur, cet état étant valide, un signal logique apparaît en sortie du bloc ET 22 et est amené à l'une des entrées du bloc de sortie OU 23. Un certain nombre de tests logiques sont en outre effectués sur l'alimentation électrique du moteur. Tout d'abord, le paramètre Alim Confirm est comparé, dans le bloc d'égalité 29, avec la valeur de référence pas de contact. Si l'alimentation du moteur est effectivement coupée, un signal logique apparaît en sortie du bloc d'égalité 29 et est amené à l'une des entrées d'un bloc logique ET 25. Parallèlement, on vérifie que l'information concernant l'alimentation électrique du moteur est bien valide, c'est-à-dire qu'il n'y a pas de dysfonctionnement sur le réseau CAN. A cet effet, le paramètre Alim Confirm Valide est amené sur la deuxième entrée du bloc logique ET 25. Si l'alimentation est effectivement coupée et que cette information est valide, un signal apparaît en sortie du bloc logique ET 25 et est amené à l'une des entrées d'un bloc logique OU 30. On tient également compte du cas où un dysfonctionnement apparaîtrait sur le réseau CAN. Dans ce cas, un bloc NON 28 auquel est amené le paramètre AlimConfirmValide transmet à sa sortie un signal logique sur l'une des entrées d'un bloc ET 26. La deuxième entrée de ce bloc ET 26 reçoit un signal logique provenant d'un bloc NON 27 qui reçoit sur son entrée le paramètre Alim Fil. Si l'alimentation est coupée et que cette information ne peut provenir du réseau CAN en raison d'un dysfonctionnement mais provient de la connexion filaire du véhicule, un signal logique apparaît donc à la sortie du bloc ET 26, ce signal étant amené à la deuxième entrée du bloc OU 30 qui reçoit par ailleurs la sortie du bloc logique ET 25. Dans ces conditions, que l'absence d'alimentation soit transmise normalement par le réseau CAN, ou, en cas de défaillance de celui-ci, par le réseau filaire, un signal logique apparaît à l'une des entrées du bloc logique OU 30 qui émet sur sa sortie un signal qui est amené à la deuxième entrée du bloc logique ET 31. Celui-ci reçoit par ailleurs sur sa première entrée un signal logique émis par un bloc NON 24, qui reçoit sur son entrée le paramètre EtatMValide. C'est ainsi qu'un signal logique apparaît à la sortie du bloc ET 31, dès lors qu'une absence d'alimentation électrique a été confirmée comme indiqué précédemment, ou que le signal correspondant à l'état du moteur n'est pas valide. Un signal logique en sortie du bloc ET 31 est amené sur la deuxième entrée du bloc OU 23. La détection d'un arrêt du moteur se fait donc selon les conditions suivantes : - Etat_M (une information fournie par le réseau CAN et correspondant par exemple à l'injection de carburant dans le moteur) passe de � moteur tournant � à � moteur arrêté � OU l'information Etat_M n'est pas valide ET l'information sur l'alimentation électrique du moteur (information apparaissant sur le réseau CAN et provenant du module d'alimentation 3 de la figure 1) est coupée OU l'information Etat M et l'information Alim Confirm ne sont pas valides sur le réseau CAN ET l'information filaire sur l'alimentation est coupée. De cette manière, l'augmentation de serrage des actionneurs de frein est systématiquement demandée dès qu'un arrêt du moteur est effectivement constaté. Si l'information sur l'état du moteur n'est pas disponible sur le réseau CAN, on utilise l'information relative à l'alimentation électrique. Si les informations d'état du moteur et de l'alimentation électrique ne sont pas disponibles sur le réseau CAN, on utilise directement l'information provenant des connexions filaires. Toutefois, une seule information valide est utilisée grâce à l'existence du bloc OU 23 afin de limiter les fausses détections d'arrêt du moteur. La figure 3 illustre un mode de réalisation possible pour le module 9 de détermination des conditions d'augmentation de serrage. Le module de détermination des conditions d'augmentation de serrage procède à différents tests logiques à partir d'informations concernant les actionneurs de frein n° 1 et 2, référencés 14 et 15 sur la figure 1. Ces informations sont symbolisées par des paramètres qui sont les suivants : - Etat Actl est l'état de l'actionneur n°1, référencé 14 sur la figure 1. Cet état correspond au serrage effectué préalablement ou à une situation en cours de serrage, - le paramètre Acticassé correspond à un dysfonctionnement de l'actionneur n°1, - le paramètre Etat_Act2 correspond à l'état de l'actionneur n°2 référencé 15 sur la figure 1, et - le paramètre Act2_cassé correspond à un dysfonctionnement de l'actionneur n°2. Le premier test logique est effectué dans les blocs d'égalité 32a, 33a et 32b, 33b. Les indices � a � correspondent à l'actionneur n°l tandis que les indices � b � correspondent à l'actionneur n°2. Au cours de ces tests, on vérifie l'état de chacun des actionneurs en comparant l'information provenant de l'actionneur correspondant à une valeur frein serré ou frein en serrage. Un signal logique correspondant à l'une ou l'autre de ces situations est amené à l'entrée de deux blocs OU 34a, 34b qui émettent un signal logique qui est ensuite amené à l'entrée de deux autres bloc OU 35a, 35b. On vérifie en outre si chacun des actionneurs est en fonctionnement à partir du paramètre Acticassé et du paramètre Act2cassé. Une situation de dysfonctionnement donne lieu à un signal logique qui est amené sur la deuxième entrée des blocs OU respectifs 35a et 35b. Lorsque les deux actionneurs n°l et n°2 sont tous deux en bon état de fonctionnement, des signaux logiques correspondant sont amenés en sortie des blocs NON respectifs 36a, 36b à l'entrée du bloc OU 37. Les sorties des blocs OU 35a, 35b et 37 sont amenées à l'entrée du bloc ET 38 qui reçoit en outre en entrée le signal de moteur arrêté provenant du module de détection d'arrêt de moteur référencé 7 sur la figure 1, et qui effectue les tests logiques illustrés sur la figure 2. En sortie 18 du bloc ET 38, apparaît le signal de commande d'augmentation du serrage qui est transmis au module 10 illustré sur la figure 1 en vue de commander l'augmentation du serrage d'au moins l'un des deux actionneurs de frein 14 et 15. Un ordre d'augmentation de serrage dans une situation de moteur arrêté est donc émis selon les conditions suivantes - détection d'un arrêt effectif du moteur, ET - les actionneurs de frein de parking sont à l'état serré ou en cours de serrage, - OU l'un des actionneurs est défaillant tandis que l'autre actionneur est à l'état serré ou en cours de serrage, En revanche il n'y a pas de requête d'augmentation du serrage lorsque les deux actionneurs sont en état de dysfonctionnement. L'augmentation de serrage est alors inhibée pour des raisons de sécurité. I1 n'y a pas non plus de requête d'augmentation de serrage si les freins sont à l'état desserré, ce qui correspond à un souhait spécifique du conducteur. Bien que dans l'exemple illustré, on ait utilisé deux actionneurs de frein de parking n°l et n°2, on comprendra que l'invention s'applique sans modification majeure au cas d'un système de frein de parking assisté ne possédant qu'un seul actionneur. I1 serait également possible de commander une augmentation de serrage en cas de détection d'un serrage insuffisant, les blocs logiques d'égalité 32a, 33a et 32b et 33b pouvant alors comparer l'état de chacun des actionneurs à une valeur correspondant à un serrage insuffisant. REVENDICATIONS1. Système de gestion du freinage d'un véhicule automobile équipé d'un frein de parking assisté avec au moins un actionneur de frein (14, 15) capable d'agir sur au moins une roue du véhicule et des moyens de serrage du frein de parking, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens (6) d'augmentation automatique du serrage du frein de parking après l'arrêt du moteur du véhicule. 2. Système selon la revendication 1 dans lequel les moyens d'augmentation automatique du serrage comprennent un module (7) de détection d'arrêt du moteur et un module (9) de commande d'augmentation de serrage. 3. Système selon la revendication 2 dans lequel le module (7) de détection d'arrêt du moteur comprend des moyens pour émettre un signal caractéristique de l'arrêt du moteur en fonction de l'état du moteur et de l'état de l'alimentation du moteur. 4. Système selon la revendication 3 dans lequel le module (9) de commande d'augmentation de serrage comprend des moyens pour émettre un signal de demande d'augmentation de serrage en fonction de l'état des actionneurs de frein et du signal caractéristique de l'arrêt du moteur. 5. Procédé de gestion du freinage d'un véhicule automobile équipé d'un frein de parking assisté avec au moins un actionneur de frein capable d'agir sur au moins une roue du véhicule dans lequel on commande automatiquement ou sur requête du conducteur du véhicule, le serrage et le desserrage du frein de parking, caractérisé par le fait qu'on commande automatiquement une augmentation du serrage du frein de parking après l'arrêt du moteur du véhicule. 6. Procédé selon la revendication 5 dans lequel on détecte l'arrêt du moteur en tenant compte de l'état du moteur et de l'état de l'alimentation du moteur. 7. Procédé selon la revendication 6 dans lequel on utilise des informations provenant soit d'un réseau local de commande soit d'uneconnexion filaire directe pour connaître l'état du moteur et l'état de l'alimentation du moteur 8. Procédé selon l'une des revendications 6 ou 7 dans lequel on émet un signal de demande d'augmentation de serrage en fonction de l'état des actionneurs de frein et d'un signal caractéristique de l'arrêt du moteur. 9. Procédé selon la revendication 8 dans lequel, avant d'émettre un signal de demande d'augmentation de serrage, on détermine si chaque actionneur est déjà serré ou en cours de serrage et on détermine l'état de fonctionnement de chaque actionneur.