Brevet FR2974544A1 — publié le 20121102

SYSTEME DE FREINAGE ELECTRIQUE POUR UN VEHICULE AUTOMOBILE [0001 L'invention concerne un système de freinage et de régénération d'énergie pour un véhicule automobile. [0002 Les systèmes de freinage à récupération d'énergie pour véhicule électrique ou hybride sont connus de l'état de la technique. Deux principaux systèmes existent. [0003] Les premiers systèmes consistent en un système de régénération automatique au levier de pied de l'accélérateur ou intégré dans la pédale de frein. Ainsi, dès que le conducteur lève le pied de l'accélérateur ou appuie sur le frein, le véhicule force les moteurs électriques à régénérer de l'énergie et donc à ralentir le véhicule. Le brevet FR2647064A1 illustre ce type de système. Selon ce système de freinage l'utilisateur utilise le freinage électrique au moyen de la pédale de frein. [0004] On connaît également dans l'état de la technique le brevet FR2701435A1 qui concerne un véhicule électrique dont la particularité est qu'il comprend un moyen de freinage mécanique classique ainsi qu'un moteur électrique couplé mécaniquement aux roues motrices, un accumulateur d'énergie électrique rechargeable et des moyens de gestion et de transfert d'énergie couplés à l'accumulateur et au moteur électrique, comportant des moyens de freinage électrique permettant de faire fonctionner ledit moteur électrique en mode génératrice. [0005] Les deuxièmes systèmes consistent à intégrer une commande dissociée afin de dissocier le frein électrique du frein hydraulique. Cette commande est unique est présente un seul niveau de décélération. [0006 L'invention vise à améliorer ces derniers systèmes à commande dissociée. [0007] A cet effet, l'invention a pour objet un système de freinage et de régénération d'énergie pour un véhicule automobile comprenant un moyen de contrôle du freinage, un moteur électrique, un moyen de contrôle de la puissance du moteur électrique et un accumulateur d'énergie rechargeable, le moyen de contrôle du freinage étant apte à commander le moyen de contrôle de la puissance du moteur pour commander le moteur électrique en fonctionnement de générateur pour freiner le véhicule et recharger l'accumulateur d'énergie proportionnellement au freinage. Selon l'invention, le système de freinage comporte deux commandes d'activation du fonctionnement du moteur en tant que générateur de sorte que lorsqu'une première commande est activée le moyen de contrôle du freinage commande un premier niveau de freinage du moteur électrique et lorsque la première et la deuxième commande sont activées le moyen de contrôle du freinage commande un deuxième niveau de freinage du moteur électrique. [0008] Avantageusement, il comporte également un capteur pour détecter la présence du pied du conducteur sur la pédale de freinage du véhicule de sorte à verrouiller les commandes d'activation du mode de fonctionnement en générateur du moteur électrique lorsque le pied n'est pas présent sur la pédale de freinage. [0009] Selon l'invention, le système de freinage est mis en oeuvre dans un véhicule automobile comprenant un poste de pilotage, et le poste de pilotage comprend deux palettes permettant au conducteur de déclencher la première et la deuxième commande d'activation du système de freinage. [0010] Selon un mode de réalisation préféré, le poste de pilotage comprend un volant de conduite, et les manettes sont positionnées autour du volant de conduite. [0011] De plus dans une variante de l'invention, le capteur du système de freinage est un capteur optique positionné sur le poste de pilotage au dessus de la pédale de freinage du véhicule. [0012] L'invention permet d'améliorer l'ergonomie du poste de conduite du véhicule automobile, d'offrir une meilleure souplesse d'utilisation par le choix de deux niveaux de freinage entre le petit ralentissement et le freinage appuyé, de pouvoir arrêter la voiture en freinage totalement électrique et d'améliorer le rendement énergétique global du véhicule. [0013] L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple, description illustrée par le dessin joint dans lequel : - la figure 1 représente un schéma de l'architecture fonctionnelle du système de freinage selon l'invention. - La figure 2 représente le poste de pilotage d'un véhicule automobile et les palettes d'activation du système de freinage selon l'invention. ^ La figure 3 représente un schéma de du capteur de verrouillage du système de freinage selon l'invention positionné au niveau de la pédale de frein du véhicule automobile. [0014] Par souci de clarté, les mêmes éléments porteront les mêmes repères dans les différentes figures. [0015] La figure 1 représente un schéma de l'architecture fonctionnelle d'un véhicule automobile à motorisation entièrement électrique et plus particulièrement le système de freinage selon l'invention. Le véhicule automobile représenté sur la figure 1 comprend un sous-ensemble de motorisation composé d'un moteur électrique M piloté par un bloc électronique de contrôle de puissance ECP et un accumulateur d'énergie rechargeable ACCU pour alimenter le moteur électrique M et pouvant être rechargé par le moteur électrique M lorsque ce dernier fonctionnement en générateur. Le bloc électronique de puissance ECP agit comme une interface de puissance entre l'accumulateur ACCU et le moteur électrique M. [0016] Le véhicule automobile comprend un deuxième sous-ensemble composé par un système de freinage et de régénération d'énergie. Ce sous-ensemble comprend un bloc de contrôle du freinage électrique ECF couplé, dans l'habitacle à deux palettes de commande du freinage P1 et P2 et à un capteur C optique de pédale de frein, à un capteur ABS d'un dispositif de freinage hydraulique empêchant le blocage des roues, un bloc électronique ESP de correction de la trajectoire agissant sur le système de freinage et le couple moteur, et un système de freinage hydraulique SFH. [0017] Dans l'habitacle du véhicule automobile comme représenté en figure 2, les moyens de commande du système de freinage électrique sont des palettes de commande du freinage électrique P1 et P2 disposées de part et d'autre du volant de conduite, une première palette P1 est à gauche et une seconde palette P2 est à droite. [0018] Lorsque le conducteur appuie sur une des deux palettes P1 ou P2, le freinage avec récupération de l'énergie s'enclenche et force le moteur électrique M à générer du courant qui sera stocké dans les accumulateurs d'énergie. Lorsqu'une unique palette P1 ou P2 est activée, le système de freinage exerce une force de freinage électrique grâce au moteur selon une première puissance de freinage. La quantité d'énergie récupérée est proportionnelle à cette puissance de freinage. Lorsque les palettes sont activées, le boitier de contrôle du freinage électrique ECF envoie un ordre au boitier électronique de contrôle de puissance ECP pour forcer le moteur à régénérer de l'énergie électrique dans les batteries. Ce mode de fonctionnement entraine un couple résistant au moteur M et cela ralentit le véhicule. Lorsque le conducteur appuie sur les deux palettes P1 et P2 le freinage est plus puissant. Dans ce dernier cas, le système de freinage exerce une force de freinage électrique supérieure à la première puissance de freinage activée par une palette. La quantité d'énergie récupérée est également supérieure à celle récupérée pour un freinage à une palette. Le niveau de puissance est par exemple pour une unique palette activée, P1 ou P2, de 25% de la puissance totale de freinage, et pour les deux palettes activées de 90% de la puissance totale de freinage. Grâce à l'invention, il est possible de freiner uniquement avec le freinage électrique de façon simple en manipulant les palettes sur le côté du volant. Les deux niveaux de freinage permettent d'anticiper les différentes situations de conduite. [0019] Pour éviter les problèmes de fausse manipulation, le système de freinage selon l'invention comprend préférentiellement un dispositif de verrouillage du freinage. Pour cela, le capteur optique C est mis en oeuvre pour détecter la présence du pied au dessus de la pédale de frein PF, voir figure 3. Le pied n'exerce pas obligatoirement une force d'appui sur la pédale de freinage hydraulique PF, Il suffit qu'il soit posé sur la pédale. Cette protection permet d'éviter de freiner uniquement avec les palettes P1 et P2 lors d'un freinage d'urgence pour lequel la puissance de régénération n'est pas suffisante pour décélérer énergiquement le véhicule. Avec la protection activée, le conducteur a déjà le pied bien positionné sur la pédale de frein en cas de freinage d'urgence. Néanmoins, cette fonction peut être désactivée à la planche de bord, une fois l'utilisation acquise par le conducteur. [0020] Pour que le système de freinage électrique soit activable il faut réunir les trois conditions suivantes : [0021] - Le pied doit être au dessus de la pédale de frein (si la fonction de sécurité est activée sur la planche de bord), [0022] - Le capteur ABS ne doit pas détecter une ou plusieurs roues bloquées, [0023] - Le capteur ESP ne doit pas détecter une rotation différentielle des roues non conforme à une trajectoire sécuritaire. [0024] En d'autre termes le système est inactif si la voiture à une ou plusieurs roues bloquées (freinage pluie ou neige), si la voiture est en train de déraper et si le pied n'est pas en position sur la pédale de frein (si la fonction de sécurité est activée sur la planche de bord). Ces sécurités sont indispensables avec une récupération d'énergie sur les roues couplées au moteur électrique. Le boitier de contrôle du freinage électrique ECF gère le capteur C, le capteur ABS et le capteur ESP pour commander le système de freinage. [0025] L'invention s'applique aux véhicules automobiles à motorisation totale ou partiellement électrique. REVENDICATIONS1. Système de freinage et de régénération d'énergie pour un véhicule automobile comprenant un moyen de contrôle du freinage (ECF), un moteur électrique (M), un moyen de contrôle (ECP) de la puissance du moteur électrique (M) et un accumulateur d'énergie rechargeable (ACCU), le moyen de contrôle du freinage (ECF) étant apte à commander le moyen de contrôle (ECP) de la puissance du moteur pour commander le moteur électrique (M) en fonctionnement de générateur pour freiner le véhicule et recharger l'accumulateur d'énergie proportionnellement au freinage, caractérisé en ce qu'il comporte deux commandes d'activation (P1 ;P2) du fonctionnement du moteur en tant que générateur de sorte que lorsqu'une première commande (P1) est activée le moyen de contrôle du freinage (ECF) commande un premier niveau de freinage du moteur électrique (M) et lorsque la première et la deuxième commande (P1, P2) sont activées le moyen de contrôle du freinage (ECF) commande un deuxième niveau de freinage du moteur électrique. 2. Système de freinage et de régénération d'énergie selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte également un capteur (C) pour détecter la présence du pied du conducteur sur la pédale de freinage (PF) du véhicule de sorte à verrouiller les commandes d'activation du mode de fonctionnement en générateur du moteur électrique lorsque le pied n'est pas présent sur la pédale de freinage. 3. Véhicule automobile comprenant un poste de pilotage et un système de freinage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le poste de pilotage comprend deux palettes (M1, M2) permettant au conducteur de déclencher la première et la deuxième commande (P1, P2) d'activation du système de freinage. 4. Véhicule selon la revendication 3, le poste de pilotage comprenant un volant de conduite, caractérisé en ce que les palettes (M1, M2) sont positionnées autour du volant de conduite. . Véhicule selon la revendication 3, caractérisé en ce que le capteur (C) est un capteur optique positionné sur le poste de pilotage au dessus de la pédale (PF) de freinage du véhicule.