FR2780367A1

FR2780367A1 - Procede et dispositif de commande d'une installation de frein hydraulique

Info

Publication number: FR2780367A1
Application number: FR9907725A
Authority: FR
Inventors: Jochen Wagner; Stefan Bayer; Thomas Toelge
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1998-06-20
Filing date: 1999-06-18
Publication date: 1999-12-31
Anticipated expiration: 2019-06-18
Also published as: JP2000025600A; GB2338525B; DE19827584A1; JP4358932B2; US6244670B1; DE19827584C2; FR2780367B1; GB9914240D0; GB2338525A

Abstract

Procédé de commande d'une installation de frein hydraulique équipée d'un système antiblocage sur un véhicule à deux essieux dont les roues comportent des freins de roue, reliés par des lignes hydrauliques équipées de vannes à un maître-cylindre principal commandé par une pédale. Si le système antiblocage est déclenché sur au moins une roue d'un essieu, on a une montée active de la pression de frein sur les freins de roue de l'autre essieu pour atteindre une décélération complète du véhicule; le critère de commande de l'établissement actif de la pression de frein est la pression amont régnant entre le maître-cylindre et les vannes. En cas de condition de coupure, la décélération complète suit la coupure de la décélération complète selon une rampe de décélération.

Description

La présente invention concerne un procédé et un

dispositif de commande d'une installation de frein hydrauli-

que équipée d'un système antiblocage d'un véhicule à deux es-

sieux dont les roues sont équipées de freins de roue couplés

par des conduites hydrauliques équipées de vannes, à un mai-

tre-cylindre de frein actionné par la pédale de frein et qui, lorsque le système antiblocage est déclenché sur au moins une roue d'un essieu, effectue une montée en pression active au niveau des freins de roue de l'autre essieu pour arriver à une décélération totale du véhicule, le critère de commande

de l'établissement de pression de frein actif étant la pres-

sion amont entre le maître-cylindre de frein et les installa-

tions de vannes.

Un procédé comparable est par exemple connu selon

le document DE 195 41 601 A1. Le procédé décrit dans ce docu-

ment prévoit en cas de tendance au blocage qui se produit une fois au niveau d'une roue avant, d'augmenter la force de freinage de l'essieu arrière au-delà du souhait prédéterminé par le conducteur. Un autre critère de l'établissement de la pression au niveau de l'essieu arrière, est la pression du système obtenue à l'aide d'un capteur. L'augmentation de la pression de frein au niveau de l'essieu arrière doit se faire

notamment toujours lorsqu'on détecte une situation correspon-

dant de manière probable à un souhait du conducteur pour uti-

liser de manière optimale la force de freinage transmise. On détecte une telle situation si sur au moins une roue avant le régulateur antiblocage a produit un abaissement de la force de freinage. Dès que le conducteur relâche la pédale de frein, la pression de frein diminue dans les freins de roue

selon les indications données par le conducteur.

Selon le document DE 196 15 805 Al, on connaît un procédé de commande d'une installation de frein d'un véhicule qui règle entre autres une force maximale dans une phase de commande. Partant d'une phase préparatoire, on passe à la phase de commande lorsque différentes conditions de mise en oeuvre sont remplies. Pour cela, on exploite par exemple la pression amont réglée par le conducteur. Une prise en compte

de l'intervention ABS, exécutée n'existe pas dans ce con-

texte. Dès qu'il faut remplir une condition de coupure, on revient de la phase de commande à la phase préparatoire. Dans

ce contexte, on exploite par exemple la pression amont.

Selon le document DE 43 38 065 C2, on connaît un

procédé de mise en oeuvre d'une opération de freinage automa-

tique appliquée à des véhicules automobiles équipés d'un sys-

tème antiblocage. Si une roue du véhicule atteint la limite

de blocage, on exécute une opération de freinage automatique.

Au cours de cette opération de freinage automatique, on gé-

nère une pression de frein plus grande que celle qui corres-

pond à la position de la pédale de frein. La pression de frein est augmentée jusqu'à ce qu'au niveau de chaque essieu du véhicule, on atteigne la limite de blocage pour au moins

une roue de l'essieu par le système antiblocage.

Selon le document DE 43 25 940 Cl, on connaît un procédé pour déterminer une valeur de seuil pour la vitesse d'actionnement de la pédale de frein. Le dépassement de cette

valeur de seuil, déclenche une opération automatique de frei-

nage qui établit une pression de frein supérieure à celle

correspondant à la position de la pédale de frein.

L'opération automatique de freinage dure jusqu'à ce qu'un

critère d'arrêt soit rempli.

Le déclenchement de l'opération de freinage auto-

matique par une roue à régulation ABS peut aboutir à une in-

stabilité du véhicule si la pression de frein au niveau des autres roues est augmentée jusque dans la plage de régulation du système ABS. Cela est notamment le cas sur des chaussées ayant des revêtements de voie, différents. De plus, il peut arriver que des irrégularités de la chaussée conduisent à un déclenchement erroné. En cas de déclenchement de la fonction d'assistance, le conducteur peut être irrité par la fonction

ABS. L'opération de freinage automatique est seulement inter-

rompue lorsqu'on relâche la pédale de frein. Cela signifie

qu'il y aura une très forte hystérésis de la force qui main-

tient à l'avant la pédale de frein.

La présente invention a pour but de développer le procédé et les dispositifs existants de commande de l'établissement actif de la pression dans une installation de frein hydraulique. L'invention se propose notamment d'obtenir qu'à la coupure de la décélération totale, le conducteur ne soit pas limité par un mouvement intempestif de la pédale de frein. A cet effet, l'invention concerne un procédé et un dispositif du type défini ci-dessus, caractérisé en ce

qu'en cas de satisfaction d'une condition de coupure, la dé-

célération complète suit la coupure de la décélération com-

plète selon une rampe de décélération.

On évite ainsi des coupures brusques au cours

desquelles il peut arriver qu'en cas d'éventuelles augmenta-

tions de pression qui subsistent dans les circuits de frein,

la pédale de frein revient brutalement et de façon désagréa-

ble contre le pied du conducteur par une compensation brutale de la pression. De plus, la fonction de décélération offre

l'avantage de diminuer lentement la pression de frein.

De manière avantageuse, la décélération totale se

réduit de manière linéaire dans une durée prédéterminée jus-

qu'à une valeur finale donnée.

Pour l'établissement actif de la pression de frein, on utilise comme critère de commande, la pression

amont régnant entre le maître-cylindre de frein et les ins-

tallations de vannes. Cela présente l'avantage de permettre de manière simple qu'un seul capteur détecte une valeur de mesure significative utilisable comme critère de commande. La pression amont peut être utilisée à la fois, comme critère de mise en oeuvre qui déclenche la décélération complète, ou comme critère d'exclusion qui coupe la décélération complète,

ainsi que comme critère de commutation qui commute de la dé-

célération complète à une décélération faible. Dans ce der-

nier cas, il est particulièrement avantageux que la

décélération faible soit proportionnelle à la pression amont.

En satisfaisant à une condition de branchement,

on déclenche une décélération totale du véhicule. La décélé-

ration totale du véhicule se fait par une montée en pression

de frein active. On appelle montée en pression de frein ac-

tive, la montée en pression dans les cylindres de frein de roue qui ne correspond pas à la force de freinage exercée par

le conducteur. Une montée en pression de frein active est no-

tamment nécessaire au cas o la force de frein exercée par le conducteur ne suffirait que pour une régulation ABS des roues de l'essieu. Fréquemment, le conducteur ne peut plus augmen- ter la force de freinage au début de la régulation ABS, dès

qu'un essieu subit une régulation ABS. Une décélération to-

tale du véhicule ne peut s'obtenir que par une régulation ABS

des quatre roues du véhicule.

Une réalisation particulière de l'invention est telle que la condition de mise en oeuvre de la décélération totale correspond à au moins l'une des conditions suivantes: a) le système antiblocage fonctionne sans perturbation. Par sécurité, on surveille le fonctionnement des installations

de vannes et des pompes de refoulement du système antiblo-

cage. b) un capteur de pression recevant la pression amont a été contrôlé avec succès. Le contrôle du capteur de pression permet d'éviter un freinage total accidentel par suite

d'un capteur défectueux.

c) le véhicule ne fonctionne pas en marche arrière. Les vi-

tesses atteintes normalement en marche arrière ne sont pas suffisamment élevées pour nécessiter l'établissement actif

de la pression.

d) la vitesse dépasse une vitesse minimale prédéterminée.

e) la pression amont dépasse une pression minimale prédéter-

minée. Le contrôle de cette condition de mise en oeuvre présente l'avantage de ne pas effectuer de décélération

totale du véhicule si le conducteur n'enfonce que légère-

ment la pédale de frein bien que le système antiblocage se

déclenche sur au moins une roue d'un essieu.

f) le système antiblocage n'a pas été déclenché pour toutes les roues du véhicule. Le contrôle de cette condition de mise en oeuvre présente l'avantage de ne pas exécuter de montée en pression active si le système antiblocage régule

déjà toutes les roues.

g) la décélération longitudinale du véhicule est supérieure à une décélération minimale prédéterminée. La décélération minimale prédéterminée peut avoir une valeur différente pour une montée en pression active au niveau de l'essieu arrière que pour une montée en pression active de l'essieu avant. Le contrôle de cette condition de mise en ouvre présente l'avantage d'éviter des déclenchements erronés par exemple en cas d'irrégularités de la chaussée ou de rétrogradations de rapports de vitesses. De même en cas de

brusque aquaplaning, il n'y a pas de retard complet du vé-

hicule. Un autre mode de réalisation particulier de l'invention se distingue en ce que la condition de coupure pour la décélération totale est au moins l'une des conditions suivantes:

a) la vitesse du véhicule est inférieure à une vitesse mini-

male prédéterminée. On suppose qu'il n'est pas nécessaire de décélérer complètement le véhicule pour une vitesse faible.

b) la pression amont, filtrée est inférieure à une valeur mi-

nimale prédéterminée pour la pression amont filtrée. Le

filtrage de la pression amont élimine des pointes de pres-

sion, c'est-à-dire que la fonction de l'évolution de la pression amont est lissée. Le contrôle de cette condition de coupure présente l'avantage de terminer l'exécution d'une décélération complète du véhicule si le conducteur

diminue lentement la force de frein.

c) la pression amont non filtrée est au cours de plusieurs cycles à tendance décroissante, inférieure à une valeur

minimale prédéterminée de la pression amont non filtrée.

Le contrôle de cette condition de coupure présente l'avantage de terminer la décélération totale du véhicule

si la force de freinage du conducteur diminue plus rapide-

ment. Pour des raisons de sécurité, la décélération totale

du véhicule se termine même lorsque la condition de cou-

pure est remplie dans plusieurs cycles de surveillance,

par exemple trois cycles.

d) l'action du système antiblocage sur au moins l'une des

roues d'un essieu est terminée. Le contrôle de cette con-

dition de coupure évite une coupure erronée de

l'abaissement de pression actif.

e) la pression amont est supérieure à la pression maximale de frein de roue, maintenue, avec en plus, une constante de sécurité. Le contrôle de cette condition de coupure pré-

sente l'avantage que la montée en pression active se ter-

mine si le conducteur freine fortement et que sa force de

freinage suffit pour produire une régulation ABS sur tou-

tes les roues. La constante de sécurité peut avoir par

exemple une valeur de 3 bars.

f) la pompe d'alimentation fonctionne et on a un gradient de

pression amont < 0.

Un autre mode de réalisation particulier de

l'invention est caractérisé en ce que la coupure de la décé-

lération complète se fait sans rampe de décélération si la pression amont est inférieure à une pression minimale non filtrée prédéterminée. Si la pression amont non filtrée est

inférieure à la pression minimale prédéterminée ou si un si-

gnal de commutation est généré (par exemple celui de l'interrupteur des feux des freins), indiquant la libération

de la pédale de frein; cela signifie que le conducteur a en-

levé son pied de la pédale de frein. Dans ce cas, il est sou-

haitable de terminer rapidement la décélération complète du

véhicule sans utiliser de fonction de décélération.

Un autre mode de réalisation particulier de

l'invention est caractérisé par une commutation de la décélé-

ration complète jusqu'à une décélération moindre si la pres-

sion amont diminue. Cela garantit que la décélération

complète du véhicule se termine si la force de frein du con-

ducteur diminue.

Un autre mode de réalisation particulier de l'invention est caractérisé en ce que la décélération plus

faible est proportionnelle à la pression amont. Si la condi-

tion de commutation est satisfaite, cela prédétermine une dé-

célération de consigne proportionnelle à la force de freinage exercée par le conducteur. Tout d'abord, la décélération de

consigne est égale à la décélération réelle. On forme la dé-

célération de consigne en lui combinant une fonction d'exclusion qui réduit la décélération de consigne en continu

à zéro en un temps prédéterminé. On peut ainsi forcer le pas-

sage à un freinage passif (normal).

Le problème évoqué ci-dessus est résolu dans un dispositif pour la mise en euvre du procédé exposé ci-dessus

équipé d'un capteur de pression amont entre le maître-

cylindre de frein et les installations de vannes. Le capteur de pression amont permet de déterminer la force de freinage

exercée par le conducteur.

D'autres avantages caractéristiques et détails de

l'invention apparaîtront à la lecture de la description sui-

vante qui concerne le détail d'un exemple de réalisation re-

présenté dans les dessins dans lesquels: - la figure 1 montre un schéma d'une installation de frein hydraulique, - la figure 2 montre un diagramme représentant les phases du

procédé de commande selon l'invention.

L'installation de frein hydraulique représentée à

la figure 1 comprend une unité hydraulique 1 comme par exem-

ple celle décrite dans le document DE 195 41 601 Al. Dans chaque circuit de frein et ainsi au niveau de chaque essieu, on peut avoir une montée en pression active. Pour déterminer

la pression amont, ou la force de frein, on utilise un cap-

teur de pression 2. Les capteurs de vitesse de rotation de

roue 3, 4, 5, 6 du système antiblocage permettent de détermi-

ner la vitesse et la décélération du véhicule. L'établisse-

ment actif de pression est assuré par des pompes de refoule-

ment 7, 8 et le cas échéant par une pompe d'alimentation amont 13 prévue pour des interventions de régulation de

frein, sélectives par roue au cas o aucune pression intermé-

diaire n'est diminuée par le conducteur. De plus, dans le circuit de frein approprié, on a une vanne de chargement 9,

et une vanne de commutation 11, 12.

La figure 2 montre les différentes phases du pro-

cédé de commande selon l'invention. A partir d'une phase dite

préparatoire, la commande passe à la phase dite de décéléra-

tion complète VV (ou décélération totale) si toutes les con-

ditions mises en ouvre sont remplies. Les conditions de mise en ouvre s'énoncent comme suit: 1. Le système ABS fonctionne sans perturbation 2. Le test du capteur de pression est terminé 3. Pas de marche arrière 4. La vitesse est supérieure à la vitesse minimale

5. La pression amont est supérieure à la pression amont mi-

nimale 6. Toutes les roues ne sont pas en régulation ABS

7. La décélération est supérieure à la décélération mini-

male 8. La régulation ABS se trouve à l'avant à gauche et/ou à

l'avant à droite.

Toutes les vingt millisecondes, on vérifie si chacune des conditions de mise en route est remplie. Dans l'affirmative, on déclenche une décélération complète VV. La décélération complète VV se fait comme décrit ci-dessus, dans le cas présent, par l'établissement actif de la pression dans

les cylindres de frein de roue de l'essieu arrière.

La décélération complète VV est directement cou-

pée comme l'indique une flèche AUS à la figure 2, lorsque la pression amont baisse brutalement en dessous d'une pression

minimale prédéterminée. Cela signifie que le conducteur a en-

levé rapidement son pied de la pédale de frein. Cela pourrait également se déceler par le signal de commutation de l'interrupteur des feux de frein. Si la pression amont est supérieure à la pression minimale prédéterminée, la commande

passe en phase de coupure A si l'une des conditions de cou-

pure suivante est remplie.

1. La vitesse est inférieure à une vitesse minimale 2. La pression amont filtrée est inférieure à une pression minimale. 3. La pression amont non filtrée présente dans trois cycles

une tendance décroissante inférieure à une pression mi-

nimale.

4. La pompe de refoulement fonctionne et le gradient de

pression amont est inférieur à zéro.

5. Il n'y a pas de régulation ABS sur l'essieu avant.

6. La pression amont est supérieure à la pression de frein

de roue maximale fixée y compris les constantes de sécu-

rité.

Si l'une des six conditions de coupure est rem-

plie, on passe de la décélération complète VV à une phase de

coupure A. La 6me condition de coupure est par exemple rem-

plie si la force de freinage du conducteur est suffisamment

élevée pour ne plus nécessiter de diminution active de pres-

sion. Cela est le cas, si la force de frein exercée par le conducteur est suffisante pour maintenir les quatre roues en

régulation ABS.

Dans la phase de coupure A, on ne termine pas

brutalement la décélération complète VV, mais de manière li-

néaire pendant une durée prédéterminée pour atteindre une va-

leur finale donnée. En cas de coupure brusque, il peut arriver que pour une éventuelle augmentation de pression qui

n'existe pas encore dans les circuits de frein, la compensa-

tion brutale de la pression fasse battre la pédale de frein contre le pied du conducteur. C'est pourquoi, il faut prévoir

la coupure selon une certaine rampe de décélération.

Si la pression amont n'est diminuée que d'une faible valeur, qui n'est pas encore suffisante pour remplir l'une des conditions de coupure, on commute sur une phase transitoire C. Dans cette phase transitoire 0, on n'exécute plus de retard complet, mais un retard réduit proportionnel à

la pression amont. Le coefficient de proportionnalité se cal-

cule au début de la phase transitoire pour qu'avec la pres-

sion amont, instantanée, la décélération de consigne fasse diminuer la valeur de la décélération réelle actuelle. Il en

résulte une poursuite continue selon le profil de la décélé-

ration du véhicule. De plus, la formation de la temporisation

de consigne est combinée à une fonction d'élimination qui ré-

duit à zéro de manière continue la décélération de consigne dans un temps donné. On force ainsi le passage à un freinage

normal.

Lorsque la décélération de consigne est réduite à

zéro, on passe de nouveau en phase préparatoire.

En variante, on peut également utiliser des cour-

bes de coefficients dans la phase transitoire U qui étrangle ou supprime complètement la montée en pression active en fonction de l'accélération transversale du véhicule. De même, on peut terminer des niveaux de pression de régulation ABS fortement différents entre la roue gauche et la roue droite,

conduisant à une diminution de pression active.

L'établissement de pression de frein actif rac-

courcit le chemin de freinage pour les freinages pour les-

quels la force de freinage du conducteur suffit à amener les roues d'un essieu en régulation ABS. Cela peut par exemple

être le cas si pour un véhicule chargé, la pression de régu-

lation ABS de l'essieu arrière est significativement au-

dessus de celle de l'essieu avant. Par les conditions de branchement de commutation et de coupure, on représente la fonction pour le conducteur comme une fonction de régulation ABS normale, qu'il met en oeuvre de luimême et interrompt de

nouveau dans des conditions comparables.

Il

Claims

R E V E N D I C A T I ON S

1 ) Procédé de commande d'une installation de frein hydrauli-

que équipée d'un système antiblocage sur un véhicule à deux essieux dont les roues comportent des freins de roue, reliés par des lignes hydrauliques équipées d'installations de van- nes à un maître-cylindre principal commandé par une pédale, et si le système antiblocage est déclenché sur au moins une roue d'un essieu, la pression de frein sur les freins de roue de l'autre essieu monte de façon active pour atteindre une décélération complète du véhicule,

- le critère de commande de l'établissement actif de la pres-

sion de frein est la pression amont entre le maître-

cylindre et les installations de vannes, caractérisé en ce qu'

en cas de satisfaction d'une condition de coupure, la décélé-

ration complète suit la coupure de la décélération complète

selon une rampe de décélération.

2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que

la décélération complète est réduite de manière linéaire pen-

dant une durée prédéterminée, pour atteindre une valeur fi-

nale prédéterminée.

3 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pression amont est utilisée comme critère de branchement permettant de déclencher une décélération complète, ou comme critère de coupure pour couper complètement, ou comme critère

de commutation permettant de commuter d'une décélération com-

plète à une faible décélération qui se fait notamment de ma-

nière proportionnelle à la pression amont.

4 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la condition de branchement pour la décélération complète est au moins l'une des suivantes:

a) le système antiblocage fonctionne sans perturbation.

b) un capteur de pression recevant la pression amont a été

testé avec succès.

c) le véhicule ne fonctionne pas en marche arrière.

d) la vitesse du véhicule dépasse une vitesse minimale prédé-

terminée.

e) la pression amont dépasse une pression minimale prédéter-

minée. f) le système de régulation antiblocage n'est pas déclenché

pour toutes les roues du véhicule.

g) la décélération longitudinale du véhicule est supérieure à

une décélération minimale prédéterminée.

h) régulation ABS vers l'avant gauche et/ou vers l'avant droit.

5 ) Procédé selon l'une des revendications précédentes,

caractérisé en ce que la condition de coupure pour la décélération complète utilise au moins l'une des caractéristiques suivantes:

a) la vitesse du véhicule est inférieure à une vitesse mini-

male prédéterminée.

b) la pression amont, filtrée est inférieure à une valeur mi-

nimale prédéterminée de la pression amont filtrée.

c) la pression amont non filtrée dans plusieurs cycles à ten-

dance décroissante, est inférieure à une pression minimale

prédéterminée pour la pression amont non filtrée.

d) l'action du système antiblocage sur au moins une roue de

l'essieu déclenché est terminée.

e) la pression amont est supérieure à la pression maximale de

frein de roue maintenue augmentée d'une constante de sécu-

rité.

f) la pompe de chargement amont (13) fonctionne et la pres-

sion amont de gradient est strictement négative.

6 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la coupure de la décélération complète se fait sans rampe de

décélération si la pression amont, est inférieure à une pres-

sion minimale non filtrée ou si l'on génère un signal de com-

mutation indiquant la libération de la pédale de frein.

7 ) Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le critère de commutation est satisfait si la pression amont diminue.

8 ) Dispositif de commande d'une installation de frein hy-

draulique équipée d'un système antiblocage sur un véhicule à deux essieux dont les roues comportent des freins de roue, reliés par des lignes hydrauliques équipées d'installations

de vannes à un maître-cylindre principal commandé par une pé-

dale, et si le système antiblocage est déclenché sur au moins une roue d'un essieu, la pression de frein sur les freins de roue de l'autre essieu monte de façon active pour atteindre une décélération complète du véhicule,

- le critère de commande de l'établissement actif de la pres-

sion de frein est la pression amont entre le maître-

cylindre et les installations de vannes, caractérisé en ce qu'

- en cas de satisfaction d'une condition de coupure, la décé-

lération complète suit la coupure de la décélération com-

plète selon une rampe de décélération,

- lorsqu'une condition de coupure est satisfaite pour la dé-

célération complète, la coupure de la décélération complète

se fait avec la rampe de décélération.

9 ) Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par

un capteur de pression amont (2) prévu entre le maître-

cylindre principal et les installations de vannes.