Brevet FR2981901A1 — publié le 20130503

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un procédé pour dé- terminer un état de défaut d'un système amplificateur de force de frein de véhicule ainsi qu'un dispositif de surveillance pour la mise en oeuvre de ce procédé de même qu'un produit-programme d'ordinateur et un support lisible par un ordinateur pour exécuter un tel procédé. Eta de la technique Dans les véhicules actuels, le conducteur est souvent as- sisté pour le freinage par un système amplificateur de force de frein en- core appelé servofrein. Ce système amplificateur de force de frein comporte un amplificateur de force de frein qui, à l'aide de la dépression régnant dans cet amplificateur, amplifie la poussée exercée par le conducteur sur la pédale de frein pour transmettre une pression amplifiée aux pistons des freins du véhicule. Pour s'assurer que le système amplificateur de force de frein est apte à fonctionner et permette d'amplifier la force de frein, on peut surveiller en permanence la dépression dans l'amplificateur de force de frein. Pour cela, on utilise un capteur de dépression équipant l'amplificateur de force de frein ou une conduite reliée à celui-ci. Ce capteur surveille en continu la dépression de sorte qu'en cas de dépas- sement d'une limite ou valeur limite de dépression, cela indique un défaut et permet le cas échéant de prendre des contremesures pour garantir une aptitude de freinage suffisante pour le véhicule. Pour générer la dépression nécessaire au fonctionnement de l'amplificateur de force de frein du véhicule, le système amplificateur de force de frein a au moins un générateur de dépression. Le générateur de dépression peut être entraîné directe- ment ou indirectement par le moteur thermique du véhicule. Par exemple, le générateur de dépression détecte la dépression au niveau du volet d'étranglement intégré dans la conduite d'admission du moteur thermique ou encore sous la forme d'une pompe à vide mécanique entraînée par le moteur thermique. En variante ou en complément, on a un générateur de dépression entraîné par un moteur électrique, c'est-à-dire implémenté sous la forme d'une pompe à vide électrique. Le document DE 102006004288 A 1 décrit un système amplificateur de force de frein comprenant un générateur de dépression et un capteur de dépression. En particulier, les véhicules hybrides utilisent souvent des combinaisons formées d'un générateur de dépression entraîné par le moteur thermique et d'un générateur de dépression entraîné par un moteur électrique pour garantir dans tous les modes de fonctionnement du véhicule hybride, c'est-à-dire à la fois lorsque l'entraînement est fait par le moteur thermique que lorsque l'entraînement est électrique, une alimentation continue du système amplificateur de force de frein par la dépression. Exposé et avantages de l'invention L'invention a pour objet un procédé du type défini ci-dessus, caractérisé par les étapes suivantes consistant à : - saisir la dépression régnant actuellement dans l'amplificateur de force de frein à l'aide du capteur de dépression, et - saisir l'état de fonctionnement actuel de chacun des générateurs de dépression, - déterminer l'état de défaut en tenant compte à la fois de la dépres- sion détectée et de l'état de fonctionnement saisi. Le procédé selon l'invention et le dispositif de surveillance qui le met en oeuvre, permettent une meilleure détection de défaut des systèmes amplificateurs de force de frein équipant les véhicules automobiles à plusieurs générateurs de dépression. Cette meilleure détec- tion de défaut permet d'une part de prendre des mesures ciblées et des contremesures et assurer de cette manière le fonctionnement du système amplificateur de force de frein même si certains composants du système présentent un défaut. D'autre part, cela simplifie considérablement la recherche du défaut dans le cas d'une opération d'entretien en atelier. En d'autres termes, le procédé selon l'invention, convient notamment pour déterminer un état de défaut d'un système amplificateur de force de frein comportant un amplificateur de force de frein et au moins deux générateurs de dépression, séparés, ainsi qu'un capteur de dépression pour détecter la dépression régnant dans l'amplificateur de force de frein. Pendant le déplacement, on détermine la dépression régnant dans l'amplificateur de force de frein à l'aide du détecteur ou capteur de dépression et aussi l'état de fonctionnement actuel dans chacun des générateurs de dépression. En fonction de ces informations, c'est-à-dire en tenant compte à la fois de la dépression détectée dans l'amplificateur de force de frein et des états de fonctionnement détectés pour chacun des générateurs de dépression, on détermine un état de défaut spécifique. En d'autres termes, selon l'invention, notamment dans le cas de véhicules hybrides, l'amplificateur de force de frein reçoit la dé- pression nécessaire à son fonctionnement fournie par différents générateurs de dépression. Par exemple, l'un des deux générateurs de dépression est entraîné par le moteur thermique du véhicule et l'autre est entraîné par le moteur électrique, c'est-à-dire que le premier généra- teur de dépression est relié au volet d'étranglement de la conduite d'as- piration du moteur thermique ou est constitué par une pompe à vide mécanique et le second générateur de dépression est réalisé sous la forme d'une pompe à vide électrique. Dans de tels systèmes amplificateur de force de frein à plusieurs générateurs de dépression, la cause d'une défaillance ou d'une réduction de l'efficacité du système amplificateur de force de frein peut être diverse. Par exemple, la dépression peut provenir d'une fuite de l'amplificateur de force de frein. On peut également avoir une fuite dans les conduites entre l'un des générateurs de dépression et l'amplifi- cateur de force de frein qui se traduit par une perte de dépression. On peut également avoir un défaut ou une défaillance d'un générateur de dépression de sorte que l'amplificateur de force de frein ne dispose que d'une dépression insuffisante. Tous les effets se traduisent finalement par une réduction de la dépression dans la chambre de dépression de l'amplificateur de force de frein ce que peut détecter un détecteur de dépression relié à cette chambre de dépression. Toutefois, dans le cas de deux ou plusieurs générateurs de dépression, séparés, il n'était pas possible jusqu'à présent de distinguer lequel est défectueux. Or, on estime que cette information peut être importante pour fixer une stratégie de secours, optimale et/ou fournir une informa- tion au conducteur. De plus, cela facilite la recherche du défaut en atelier. Ainsi, il est proposé de déterminer l'état de défaut en se fondant non seulement sur les signaux d'un capteur de dépression, mais en plus en tenant compte de l'état de fonctionnement respectif des générateurs de dépression, séparés. L'état de fonctionnement d'un générateur de dépression signifie que le générateur de dépression est activé ou est inactivé à un certain moment. Par exemple, dans un véhicule hybride, pour certains états de roulage, par exemple sur route, l'entraînement du véhicule est assuré par le moteur thermique et dans cet état de roulage, le générateur de dépression entraîné par le moteur thermique fournit la dépression nécessaire à l'amplificateur de force de freinage. Sur les trajets en agglomération, le véhicule peut être entraîné par un moteur électrique et la dépression pour le système amplificateur de force de frein sera alors fournie par un générateur de dépression à entraînement par moteur électrique. L'appareil de commande du véhicule pourra ainsi indiquer dans quel état de roulage le véhicule se trouve actuellement, ce qui a comme résultat de prédéfinir l'état de fonctionnement de chacun des générateurs de dépression. Une information correspondant à l'état de fonctionnement des générateurs de dépression peut être prise en compte pour déterminer l'état de défaut du système de freins. L'état de défaut obtenu indiquera alors non seulement s'il y a ou non un défaut dans le système amplificateur de force de frein, c'est-à-dire si la dépression appliquée à l'amplificateur de force de frein est à un niveau insuffisant pour garantir le fonctionnement de l'amplificateur de force de frein mais l'état de défaut obtenu peut également contenir une information relative à une éventuelle source de défaut et faciliter ainsi le lancement de contremesures appropriées. En plus l'information relative à la possible source de dé- faut obtenue pour l'état de défaut peut être utile pour effectuer la réparation et trouver aussi rapidement que possible le composant défectueux du véhicule et pouvoir ainsi le remplacer. L'état de défaut obtenu peut être fourni à une installation de lecture externe ou être en- registré pour être utilisé ultérieurement. En plus de l'information indiquant si un générateur de dépression est actif ou non, l'état de fonctionnement détecté du générateur de dépression peut également fournir des informations concernant le générateur de dépression. Par exemple, un générateur de dépression entraîné par le moteur thermique du véhicule, tient compte d'un chan- gement rapide de l'actionnement de la pédale de frein car dans ce cas l'alimentation en dépression par le moteur thermique, ne pourra pas être garantie. Un mode de réalisation du procédé de l'invention tient compte du cas selon lequel le générateur de dépression à entraînement électrique est actif et le générateur à dépression entraîné par le moteur thermique du véhicule est inactif. Cela correspond de façon caractéristique au fonctionnement d'un véhicule hybride entraîné alors par son moteur électrique, alors que le moteur thermique est coupé. Si la dé- pression appliquée à l'amplificateur de force de frein diminue et descend en dessous d'une certaine valeur limite, le moteur thermique sera activé. La variation ainsi produite de la dépression agissant sur l'amplificateur de force de frein est détectée par le détecteur de dépression. Dans ce cas très particulier, l'état de défaut se déterminera en tenant compte à la fois de la dépression détectée et aussi de la variation qui s'établit pour la dépression agissant sur l'amplificateur de force de frein après mise en marche du moteur thermique. Cette information supplémentaire concernant le compor- tement de la dépression après activation du moteur thermique, fournit une autre information utile pour trouver la source de défaut. Si par exemple, après activation du moteur thermique, on atteint de nouveau un niveau de dépression suffisant, on conclut que le générateur de dépression à entraînement électrique est défectueux. Si malgré la mise en marche du moteur thermique et de l'activation de la source de dépres- sion constituée par le générateur de dépression entraîné par le moteur thermique reste en dessous de la pression limite servant à interpréter la source de défaut, on pourra conclure que le défaut se trouve dans l'amplificateur de force de frein ou dans la conduite associée. L'invention a également pour objet en plus du procédé, un dispositif de surveillance du système de freins de véhicule appliquant le procédé. Selon l'invention, le dispositif de surveillance comprend, - une première interface pour recevoir le signal d'un premier généra- teur de dépression donnant son état de fonctionnement, - une seconde interface pour recevoir le signal d'un second générateur de dépression donnant son état de fonctionnement, - une troisième interface pour recevoir le signal d'un capteur de dé- pression donnant la dépression agissant dans l'amplificateur de force de frein, et - une unité de détermination de défaut pour déterminer l'état de défaut dans le système amplificateur de force de frein en tenant compte à la fois de la dépression détectée et des états de fonctionnement dé- tectés. Les interfaces peuvent servir à transmettre des signaux électriques, optiques ou d'un autre type. L'unité de détermination de défaut peut analyser et traiter les signaux reçus par les interfaces en provenance des générateurs de dépression et du capteur de dépression. En particulier, l'unité déterminant le défaut est un circuit logique sous forme câblée ou implémenté comme programme. L'ensemble du dispositif de surveillance ou les parties de celui-ci peuvent être implémentées dans un appareil de commande du véhicule. Cet appareil de commande est spécialisé pour la surveillance de systèmes amplificateurs de force de frein ou faire partie de la commande globale du véhicule. Pour fournir ultérieurement l'état de défaut déterminé par l'unité de détermination de défaut, par exemple lors d'une réparation du système amplificateur de force de frein, le dispositif de surveillance comporte une mémoire dans laquelle on enregistre cet état de défaut. Le contenu de la mémoire peut alors être lu électroniquement au moment d'une réparation ou faciliter la recherche de défaut dans le système amplificateur de force de frein. Le procédé tel que proposé s'implémente entre autres avec un appareil de commande programmable équipant le véhicule et utilisant des instructions lisibles par un ordinateur pour exécuter le procédé décrit ci-dessus. Le programme d'ordinateur peut être enregistré sur un support lisible par un ordinateur. Dessin La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un procédé pour déterminer un état de défaut d'un système d'amplificateur de force de frein et d'un dispositif pour sa mise en oeuvre représentés dans l'unique figure annexée montrant schématiquement un système d'amplification de force de frein pour la mise en oeuvre du procédé. Description d'un mode de réalisation de l'invention La figure montre un système amplificateur de force de frein 1 comportant un dispositif de surveillance 27 pour détecter un état de défaut. Le système amplificateur de force de frein 1 comporte un amplificateur de force de frein 3 qui amplifie la force exercée sur la pé- dale de frein 5, à l'aide d'un amplificateur de force de frein 3 pour transmettre cette force aux freins du véhicule (non représentés). La dépression dans l'amplificateur de force de frein 3 peut être générée par deux générateurs de dépression 23, 25 distincts. Le premier générateur de dépression 23 entraîné par un moteur élec- trique est appelé pour cela "pompe à vide électrique EVP". Le second générateur de dépression 25 est entraîné directement ou indirectement par le moteur thermique du véhicule. Le générateur de dépression 25 prélève la dépression, par exemple au niveau du volet d'étranglement équipant la conduite d'admission du moteur thermique. En variante, le générateur de dépression 25 est réalisé sous la forme d'une pompe à vide mécanique MVP entraînée par le moteur thermique du véhicule. Les deux générateurs de dépression 23, 25 sont reliés par des conduites 19, 21 associées à une pièce de liaison 29. Les conduites séparées 19, 21 sont équipées chacune d'un clapet antiretour 13, 15. La pièce de liaison 29 relie les deux conduites 19, 21 des générateurs de dépression 23, 25, distincts, à une conduite commune 17 aussi équipée d'un clapet antiretour 11. La conduite commune 17 se poursuit en aval du clapet antiretour 11 par une conduite 7 allant du côté dépres- sion de l'amplificateur de force de frein 3. Un capteur de dépression 9 équipe la conduite commune 7 pour déterminer en continu la dépression régnant dans l'amplificateur de force de frein 3 et transmettant un signal correspondant au dispositif de surveillance 27. Le dispositif de surveillance 27 est en outre relié aux deux générateurs de dépression 23, 25 pour saisir en continu leur état de fonctionnement actuel. Pour la transmission de signaux correspondants, le dis- positif de surveillance 27 comporte des interfaces 31, 33, 35. Pendant le fonctionnement du véhicule, une unité de transmission de défaut 37 du dispositif de surveillance 27 transmet en continu les signaux fournis par le capteur de dépression 9. L'unité de transmission de défaut 37 reçoit en outre en continu les signaux de l'état de fonctionnement en provenance des générateurs de dépression 23, 25. En fonction des signaux obtenus à la fois en provenance du capteur de dépression 9 et des générateurs de dépression 23, 25, l'unité de détection de défaut 37 détermine l'état de défaut actuel du système d'amplification de force de frein 1 et enregistre cet état dans l'unité de mémoire 39. Par la sortie, l'information relative à l'état de défaut est transmise aux autres composants du véhicule. L'information concer- nant l'état de défaut peut par exemple être transmise à l'appareil de commande du véhicule pour qu'en cas de détection d'un défaut, un automatisme de démarrage/arrêt du véhicule soit par exemple neutralisé et/ou le cas échéant on commute de l'un des générateurs de dépression 23, 25 sur l'autre générateur de dépression 25, 23 pour pouvoir déter- miner si le défaut détecté est un défaut de l'un des deux générateurs de dépression 23, 25 ou s'il s'agit d'un défaut dans les conduites ou directement dans l'amplificateur de force de frein. On distingue les différents états de défaut comme suit : Dans un premier cas, on observe que pendant le fonc- tionnement du moteur thermique du véhicule, la dépression détectée par le capteur de dépression 9 descend en dessous d'une valeur limite prédéfinie et reste en dessous. Du fait de la dépression trop faible le dispositif de surveillance reconnaît, d'une part un défaut dans le système d'amplification de force de frein 1 et d'autre part, par une interro- gation continue des états de fonctionnement des deux générateurs de dépression 23, 25 en complément, il reconnaît que la dépression dans l'amplificateur de force de frein 3 est actuellement générée par le générateur de dépression 25 entraîné par le moteur thermique alors que le générateur de dépression 23 entraîné par un moteur électrique fonc- tionne de manière redondante. Dans ce cas, on suppose qu'il y a un défaut soit dans l'amplificateur de force de frein 3 directement, soit dans les conduites 7, 17, 19, 21 car à ce moment, on dispose de deux générateurs de dépression 23, 25 indépendants et la probabilité que les deux générateurs de dépression 23, 25 soient défaillants simultanément, est une probabilité faible. Suivant une alternative, on suppose que le moteur ther- mique est actuellement coupé. Dans ce cas, la dépression pour l'amplificateur de force de frein 3 est générée par le générateur à dépression 23, à entraînement électrique. Si l'unité de surveillance 27 détecte une chute de la dépression détectée par le capteur de dépression 9 en dessous d'une valeur limite, on pourra certes supposer déjà qu'il y a un défaut quelque part dans le système d'amplificateur de force de frein 1, mais ce défaut ne peut pas être localisé plus précisément pour savoir lequel des composants du système amplificateur de force de frein en est la cause. C'est pourquoi, le dispositif de surveillance 27 demande le démarrage du moteur thermique du véhicule pour que le générateur de dépression 25 entraîné par le moteur thermique fournisse la dépression. Si au cours de la suite des opérations, on a de nouveau un niveau de dépression suffisant, supérieur à la valeur limite de dépression, on suppose que le défaut provient du générateur de dépression 23 à entraînement par moteur électrique. Le générateur de dépression 23 à entraînement par moteur électrique est alors coupé pour le restant du cycle d'allumage, c'est-à-dire jusqu'à la coupure du véhicule et interdit la fonction démarrage/arrêt du véhicule. Si malgré la mise en oeuvre du moteur thermique, la dé- pression reste conservée et qu'ainsi des faits supplémentaires du second générateur de dépression 25 restent en dessous de la valeur limite, on suppose que comme dans le premier cas ci-dessus, il y a un défaut dans l'amplificateur de force de frein 3 directement ou dans les conduites associées 7, 17, 19, 21. Dans ce cas, on coupe le générateur à dépression 23 à entraînement électrique pour le restant du cycle d'allumage et on interdit la fonction marche-arrêt. En cas d'un nouveau démarrage du système, il faut vérifier tout d'abord dans ce cas si on peut mesurer une dépression suffisante dans l'amplificateur de force de frein 3. Si cela est le cas, on estime que l'amplificateur de force de frein 3 est en ordre, c'est-à-dire qu'il n'a pas de défaut. Dans ce cas, on autorise de nouveau la fonction marche-arrêt du véhicule et la commande du générateur à dépression 23 à entraînement électrique. Si, dans ces conditions, avec le seul fonctionnement du générateur à dépression 23 à entraînement électrique, on a une dépression suffisante et si on obtient la dépression, on estime que ce générateur à dépression fonctionne correctement, c'est-à-dire qu'il est sans défaut. Suivant une autre variante opératoire, on suppose que le moteur thermique fonctionne et que dans ces conditions le générateur à dépression 23 à entraînement électrique n'est pas actif. Si l'unité de surveillance 27 constate une diminution de la dépression détectée par le capteur de dépression 9 en dessous d'une valeur limite, on peut certes supposer qu'il y a quelque part un défaut dans l'amplificateur de force de frein 3 mais ce défaut ne peut pas être localisé plus précisément pour savoir quel composant du système amplificateur de force de frein 1 est la cause de ce défaut. C'est pourquoi, le dispositif de surveillance 27 permet d'activer le générateur à dépression 23 à entraînement élec- trique. Si au cours de la poursuite des opérations, on constate de nouveau un niveau de dépression suffisant, supérieur à la valeur limite de dépression, on suppose que le défaut provient du générateur de dépression 25 entraîné par le moteur thermique ou la conduite 21. Le générateur de dépression 23 à entraînement électrique, est ensuite autorisé à fonctionner pour le restant du cycle d'allumage même lorsque le moteur thermique tourne. Si malgré le générateur de dépression 23 à entraînement électrique, activé, la dépression reste en dessous de la valeur limite, on suppose comme dans le premier cas ci-dessus, qu'il y a un défaut dans l'amplificateur de force de frein 3 lui-même ou dans la conduite correspondante 7, 17, 19, 21. Dans ce cas, on renonce à activer de nouveau le générateur de dépression 23 à entraînement électrique.5 NOMENCLATURE 1 système amplificateur de force de frein 3 amplificateur de force de frein 5 pédale de frein 7, 17, 19, 21 conduites 9 capteur de dépression clapets antiretour générateurs de dépression à entraînement électrique dispositif de surveillance pièce de liaison interfaces du dispositif de surveillance 27 unité de détermination de défaut mémoire sortie 11, 13, 15 23, 25 27 29 31, 33, 35 37 39 41 REVENDICATIONS1°) Procédé pour déterminer un état de défaut d'un système amplificateur de force de frein (1) comprenant : - un amplificateur de force de frein (3) pour amplifier la force de frein par dépression, - deux générateurs de dépression (23, 25) séparés, générant chacun la dépression dans l'amplificateur de force de frein (3), - un capteur de dépression (9) pour détecter la dépression agissant dans l'amplificateur de force de frein (3), procédé caractérisé par les étapes suivantes consistant à : - saisir la dépression régnant actuellement dans l'amplificateur de force de frein (3) à l'aide du capteur de dépression (9), - saisir l'état de fonctionnement actuel de chacun des générateurs de dépression (23, 25), et - déterminer l'état de défaut en tenant compte à la fois de la dépres- sion détectée et de l'état de fonctionnement saisi. 2°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on fournit l'état de défaut déterminé à une installation de lecture ex- terne et/ou on l'enregistre pour être lu ultérieurement. 3°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on entraîne le premier (25) des deux générateurs de dépression (23, 25) par le moteur thermique du véhicule et on entraîne le second (23) des deux générateurs de dépression (23, 25) avec un moteur électrique. 4°) Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que dans le cas où le générateur de dépression (23) entraîné par un moteur électrique est activé, que le générateur de dépression (25) entraîné par le moteur thermique est inactivé, et que la dépression agissant dans l'amplificateur de force de frein (3) diminue en dessous d'une valeur li- mite, on active le moteur thermique et on saisit la dépression qui agitsur l'amplificateur de force de frein (3) par suite de cette variation à l'aide du capteur de dépression (9), et - on détermine l'état de défaut en tenant compte à la fois de la dépression détectée et aussi de la variation détectée qui s'établit dans la dépression agissant dans l'amplificateur de force de frein (3). 5°) Dispositif de surveillance (27) d'un système amplificateur de force de frein (1) équipant un véhicule et mettant en oeuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4. caractérisé en ce qu'il comprend : - une première interface (33) pour recevoir le signal d'un premier générateur de dépression (23) qui donne son état de fonctionnement, - une seconde interface (35) pour recevoir le signal d'un second générateur de dépression (25) donnant son état de fonctionnement, - une troisième interface (31) pour recevoir le signal d'un capteur de dépression (9) donnant la dépression agissant dans l'amplificateur de force de frein (3), et - une unité de détermination de défaut (37) pour déterminer l'état de défaut dans le système amplificateur de force de frein (1) en tenant compte à la fois de la dépression détectée et aussi des états de fonc- tionnement détectés. 6°) Dispositif de surveillance (27) selon la revendication 5, caractérisé en ce qu' il comporte en outre une mémoire (39) pour enregistrer l'état de défaut fourni par l'unité de détermination de défaut (37). 7°) Produit-programme d'ordinateur comportant des instructions lisibles par un ordinateur pour commander l'appareil de commande pro- grammable d'un véhicule et appliquer le procédé selon l'une des revendications 1 à 4. 8°) Support lisible par un ordinateur contenant l'enregistrement du produit-programme d'ordinateur selon la revendication 7.35