FR2802881A1

FR2802881A1 - Procede et systeme de fonctionnement d'une installation de freinage avec ragulation anti-patinage pour vehicule automobile

Info

Publication number: FR2802881A1
Application number: FR0017169A
Authority: FR
Inventors: Ulrich Hessmert; Jost Brachert; Thomas Sauter; Helmut Wandel; Norbert Polzin
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1999-12-30
Filing date: 2000-12-28
Publication date: 2001-06-29
Anticipated expiration: 2020-12-28
Also published as: US20010020210A1; DE19963763A1; US6587774B2; DE19963763B4; JP2001199320A; FR2802881B1

Abstract

Procédé servant à faire fonctionner une installation de freinage avec réglage d'anti-patinage d'un véhicule. L'installation de freinage contient des détecteurs (10, 11, 12, 13) mesurant pour chaque roue du véhicule une grandeur (S10 , S11 , S12 et S13 ) qui représente au moins les forces d'entraînement et/ ou de freinage s'exerçant entre la chaussée et la roue du véhicule, en exploitant des grandeurs de pression (P10 , P11 , P12 et P13 ), servant à faire fonctionner l'installation de freinage avec réglage d'anti-patinage, et qui décrivent la pression de freinage réglée pour la roue du véhicule correspondante. Les grandeurs de pression sont déterminées en fonction des grandeurs mesurées par les détecteurs.

Description

Etat de la technique L'invention concerne un procédé et un système servant

à faire fonctionner une installation de freinage avec antipatinage d'un véhicule automobile. L'expression "faire fonctionner" a dans ce cas aussi bien la signification de

commande que de régulation.

Lorsqu'on fait fonctionner des installations de freinage de véhicules, la détermination exacte de la pression de freinage qui est effectivement en train de se produire sur un véhicule est importante. En particulier la détermination

de la pression de freinage sur les roues du véhicule est né-

cessaire pour faire fonctionner des installations de freinage de véhicules, comme par exemple des régulations d'antiblocage ABS, des régulations d'antipatinage ASR, ou des régulations

ESP de dynamique de roulement.

On sait que la détermination de la pression et du couple de freinage est calculée sur le véhicule d'une façon

correspondant à des états dérivés à partir des signaux de vi-

tesse entre la chaussée et les roues. Pendant longtemps on n'a pas pu déterminer directement les forces agissant entre

une roue et la chaussée par manque de détecteurs appropriés.

Au lieu de cela on prélevait ou on calculait les signaux né-

cessaires à la régulation à partir des signaux de la vitesse

des roues.

Entre temps des détecteurs sont apparus avec les-

quels il est possible de déterminer de manière directe l'état

entre la chaussée et les roues du véhicule.

A partir de Stocker, Jôrg, entre autres: les

"pneus intelligents" ("Intelligente Reifen") - Résultats in-

termédiaires d'une coopération de recherche interdiscipli-

naire-publié dans ATZ Automobiltechnische Zeitschrift 97, 1995, 12, pages 824 à 832, il est par exemple connu d'équiper

un pneu d'un détecteur intégré au moyen duquel il est possi-

ble de détecter les forces qui agissent sur le pneu dans les trois directions, à savoir dans le sens longitudinal ou le sens des X, dans le sens transversal ou le sens des Y et dans

le sens vertical ou le sens des Z. Les signaux dérivés à par-

tir de ces forces détectées peuvent être amenés à une unité d'exploitation dans laquelle a lieu une exploitation voulue

des signaux.

Un autre dispositif servant à déterminer le mode de rotation d'une roue de véhicule est connu par exemple par le document DE 196 20 581 Ai, qui décrit un dispositif ser-

vant à déterminer le mode de rotation de la roue d'un véhi-

cule en prévoyant dans le sens périphérique de la roue des

surfaces à magnétiser, disposées régulièrement, avec des po-

larités alternées. Les surfaces sont usinées dans la paroi du pneu ou sont mises sur la paroi du pneu. Un capteur de mesure présente deux ou plusieurs éléments de mesure, disposés à une distance radiale variable de l'axe de rotation, de telle sorte que lors d'une déformation du pneu par suite des forces

qui s'exercent sur un pneu ou par suite des couples de rota-

tion transmis pendant l'entraînement de la roue ou son frei-

nage, il se produit une variation de la relation des phases

entre les signaux de mesure délivrés par les éléments de me-

sure. La variation de la relation des phases peut être alors exploitée comme une mesure des couples transmis par la roue

ou par le pneu à la chaussée et/ou du coefficient de frotte-

ment momentané.

Le document DE 196 12 825 Ai décrit un palier à

roulement ou un palier de roue, qui est constitué d'une ma-

nière telle que l'on peut détecter avec lui entre autres des

forces d'entraînement et/ou de freinage.

Dans le cadre du procédé selon l'invention ou du système selon l'invention, il est possible de se servir aussi

bien d'un détecteur qui est construit selon le principe dé-

crit dans l'article ATZ précédemment évoqué, que d'un détec-

teur qui est construit selon le principe décrit dans le

document DE 196 12 825 A1.

Bien que des détecteurs de pneus aient déjà été décrits assez souvent dans l'état de la technique comme étant utilisables pour commander ou réguler le mode de marche de

véhicules, il n'est pas encore connu jusqu'à présent d'amé-

liorer une installation de freinage d'un véhicule en utili-

sant des signaux de détecteurs, qui mesurent les forces

agissant entre la roue du véhicule et la chaussée, en s'inté-

ressant à la détermination de la pression de freinage régnant

respectivement sur les roues du véhicule.

La présente invention a en conséquence pour objet de proposer un procédé et un système grâce auquel on puisse simplifier et améliorer le fonctionnement d'une installation

de freinage d'un véhicule ayant une régulation antipatinage.

On résout ce problème selon les caractéristiques

des revendications indépendantes.

En particulier il est possible d'avoir grâce au procédé selon l'invention et au système correspondant, une détermination simple de la pression de freinage exacte qui se produit effectivement pour chaque véhicule. Les détecteurs de pression nécessaires jusqu'ici pour déterminer la pression de freinage dans les installations de freinage, en particulier dans les freins hydroélectriques, ne sont plus dans ce cas nécessaires, ce qui permet de se passer du montage, de

l'ajustage, de la surveillance et des contrôles de vraisem-

blance des détecteurs de pression employés jusqu'ici, et de réduire les coûts entraînés par les détecteurs de pression

relativement chers. On se passe même de la conversion analo-

gique/numérique coûteuse, qui est nécessaire dans le cas des

détecteurs de pression utilisés jusqu'ici.

Les grandeurs de pression déterminées pour une

roue de véhicule peuvent être amenées à une unité de régula-

tion et être retraitées en algorithmes par des régulations d'antiblocage ABS, des régulations d'antipatinage ASR ou des régulations ESP. Comme les amplitudes de pression déterminées

décrivent les pressions de freinage qui se produisent effec-

tivement on peut améliorer nettement la régulation.

A titre d'exemple on peut fortement améliorer dans l'algorithme de l'antipatinage les parties suivantes: on

peut allonger les temps d'arrêt lors de la montée de la pres-

sion car celle-ci peut être introduite immédiatement en con-

naissant la pression exacte de freinage, et on peut allonger les temps d'arrêt lors de la baisse de la pression, car on

peut réduire un couple de blocage exactement en étages défi-

nis en connaissant la pression exacte de freinage, et de cette façon on obtient une meilleure traction, sans que la

roue se mette à la vitesse de référence ou patine. Cette fa-

çon de procéder peut par exemple être utilisée dans le cas de freinages de "g-Split"(perte d'adhérence sur gravillon). On peut améliorer une conversion de gradient lors de la montée ou de la baisse de la pression, car par la détermination

exacte du couple de freinage on a l'assurance que les conver-

sions provoquent l'action prédéfinie en ce qui concerne le

parcours de la roue.

On peut aussi se passer des modèles hydrauliques coûteux qui ont été jusqu'ici utilisés pour déterminer une valeur aussi exacte que possible de la pression de freinage

qui se produit effectivement.

Les défauts qui se produisent sur le circuit hy-

draulique, tels qu'une fuite ou le coincement d'une vanne, peuvent être déterminés d'une manière simple. On peut éviter les répercussions des défauts, qu'un conducteur d'un véhicule

pourrait remarquer d'une manière négative, d'une manière sim-

ple par une contre-régulation.

Avantages de l'invention Dans le procédé selon l'invention on détecte avec

des détecteurs qui sont affectés aux différentes roues du vé-

hicule, une grandeur pour la roue correspondante du véhicule, grandeur qui représente au moins les forces d'entraînement et/ou de freinage agissant entre la chaussée et la roue du

véhicule. En particulier on détermine en fonction des gran-

deurs détectées par les détecteurs, les grandeurs de pres-

sion, qui décrivent la pression de freinage réglée pour la roue correspondante du véhicule. Ces grandeurs de pression

déterminées sont exploitées pour faire fonctionner l'instal-

lation de freinage à régulation d'antipatinage.

Les grandeurs détectées par les détecteurs résul-

tent avantageusement du mouvement et/ou de la rotation de la

roue du véhicule, ces grandeurs étant délivrées par les dé-

tecteurs sous la forme de signaux en modulation de phase ou

en modulation d'amplitude.

De préférence on détermine dans une unité d'ex-

ploitation à partir des grandeurs détectées par les détec-

teurs des différentes roues, une grandeur qui décrit la force périphérique de la roue correspondante du véhicule, grandeur

à partir de laquelle est déterminée la pression de freinage.

Les détecteurs sont prévus en particulier sur

chaque roue du véhicule et une grandeur de pression est dé-

terminée pour chaque roue individuelle du véhicule, ces gran- deurs de pression étant amenées à une unité de régulation de

la pression de freinage selon les grandeurs de pression dé-

terminées. La grandeur décrivant la force périphérique de la roue correspondante est déterminée de façon avantageuse en utilisant une courbe caractéristique déposée dans l'unité d'exploitation en fonction de chaque signal à modulation de phase ou à modulation d'amplitude. La pression de freinage peut être déterminée à partir de la force périphérique par

multiplication par un facteur prédéfini.

On va expliquer dans ce qui suit de façon plus

détaillée l'utilisation d'une courbe caractéristique.

Sur les pneus s'exercent des forces d'entraîne-

ment ou de freinage qui les déforment. Cette déformation pro-

voque un déplacement des particules magnétiques mises dans les pneus. Ce déplacement conduit à une modulation de phase

et/ou d'amplitude du signal délivré par le détecteur. L'in-

tensité avec laquelle l'amplitude ou la phase est modulée est une mesure des forces d'entraînement ou de freinage qui s'exercent sur les pneus. Par suite on peut déterminer en utilisant une courbe caractéristique qui est mise en mémoire dans l'unité d'exploitation la force périphérique Fu à partir de ce signal. En variante par rapport à cela, il est aussi

concevable de déterminer le couple périphérique. Si l'on con-

sidère alors le cas du freinage, on peut en utilisant la re-

lation Fm = Fu/C* déterminer la force de serrage sur la mâchoire de frein, qui est appliquée pour réaliser la force périphérique, C* étant une valeur caractéristique de freinage déposée dans l'unité d'exploitation. Le couple de freinage lors du freinage est obtenu par la relation MB = Fm * r, c'est-à-dire que le couple de freinage correspond au produit des forces de frottement provoquées par la force de serrage

et de la distance des points d'action de ces forces par rap-

port à l'axe de rotation de la roue. La pression de freinage à régler pour la roue correspondante ressort de l'équation PB

= MB * C**

En prenant en considération les équations précé-

dentes on obtient de cette façon l'équation suivante pour la détermination de la pression de freinage:

PB = Fu * r * C**/C* = Fu * Cp.

En résumé ceci signifie que la grandeur qui dé-

crit la force périphérique de la roue correspondante est dé-

terminée en utilisant une courbe caractéristique déposée dans l'unité d'exploitation en fonction des signaux à modulation

de phase ou d'amplitude, c'est-à-dire en fonction de la dé-

formation survenue sur le pneu. La pression de freinage est

déterminée à partir de la force périphérique en la multi-

pliant par un facteur prédéfini Cp.

En outre les signaux pour une pression de frei-

nage correspondante sont amenés comme valeurs réelles respec-

tivement de façon directe à l'unité de régulation d'un frein,

en particulier à un frein électro-hydraulique.

Les signaux amenés à l'unité de régulation sous la forme de valeurs réelles pour une pression de freinage correspondante, sont retraités pour chaque roue individuelle

du véhicule dans un algorithme de régulation du freinage.

Les signaux retraités dans un algorithme de régu-

lation de freinage pour une pression de freinage correspon-

dante pour chaque roue du véhicule, sont amenés en tant que signaux de commande à des commandes de vannes pour les freins

de chaque roue du véhicule.

Des signaux nouvellement déterminés pour une

pression correspondante de chaque roue du véhicule sont sou-

mis à une filtration-PT1 dans l'unité de régulation après une mise en mémoire. On vérifie si un taux prédéfini de variation

de pression, qui représente la différence de pression accep-

table au maximum, que peuvent présenter deux grandeurs de pression déterminées à des instants consécutifs l'une par rapport à l'autre, n'a pas été dépassé et si les signaux se trouvent à l'intérieur de limites de pression prédéfinies. Si ces conditions sont remplies on amène le signal nouvellement détecté en tant que valeur réelle à la commande de vanne. Une détermination de nouvelles grandeurs de pression pour chaque roue individuelle du véhicule a lieu dans ce cas chaque fois

seulement après un intervalle de temps prédéfini.

De façon avantageuse pendant une phase de main-

tien de la pression de la commande de vanne, les signaux dé-

terminés en fonction des valeurs réelles pour une pression de freinage ou pour des grandeurs de pression de chaque roue, sont comparés à des valeurs de consigne pour la pression de

freinage. Si on a un écart plus grand qu'une valeur prédéter-

minée, on conclut à l'existence d'une fuite dans le circuit

hydraulique ou d'un coincement d'une vanne. Lorsqu'on cons-

tate une fuite dans le circuit hydraulique sur une vanne dé-

terminée on introduit tout de suite dans la partie de l'algorithme de l'unité de régulation et de la commande de la vanne une montée de pression. Dans le cas d'un coincement de

la vanne on introduit immédiatement une baisse de pression.

Dans le cas du système selon l'invention servant à mettre en oeuvre le procédé selon l'invention l'unité de

régulation présente en particulier une installation de re-

traitement, qui soumet les signaux déterminés après la mise en mémoire à une filtration-PT1 et qui ensuite examine si un taux prédéfini de variation de pression, qui représente la différence de pression acceptable au maximum, que peuvent

présenter deux grandeurs de pression déterminées à des ins-

tants consécutifs l'une par rapport à l'autre, n'a pas été

dépassé, et si les signaux se trouvent à l'intérieur de limi-

tes de pression prédéfinies. Si ces conditions sont remplies,

l'installation de retraitement amène les grandeurs de pres-

sion détectées en tant que valeurs réelles à la commande de vanne. L'installation de retraitement présente de préférence

une minuterie pour déterminer un intervalle de temps prédéfi-

ni, au bout duquel elle répète une détermination des valeurs

des valeurs réelles.

En outre pendant une phase de maintien de la

pression de la commande de vanne, l'installation de retraite-

ment compare les grandeurs de pression prises pour valeurs réelles d'une pression de freinage correspondante pour chaque roue individuelle du véhicule, à des valeurs de consigne de la pression de freinage, et ensuite, quand l'écart est plus grand qu'une valeur prédéterminée, l'installation conclut à l'existence d'une fuite dans le circuit hydraulique ou d'un coincement de vanne.

L'unité de régulation et la commande de vanne in-

troduisent immédiatement, quand une fuite dans le circuit hy-

draulique a été constatée, une montée de la pression et quand le coincement d'une vanne a été constaté immédiatement une

baisse de la pression.

Dessins

L'invention va être décrite ci-après plus en dé-

tail à partir des exemples de réalisation représentés par les dessins annexés dans lesquels:

- la figure 1 montre un schéma par blocs d'un système de ré-

gulation pour des installations de freinage de véhicules,

- la figure 2 montre le déroulement du procédé servant à dé-

terminer une valeur réelle de la pression de freinage en utilisant des détecteurs de pneus, - la figure 3 montre le déroulement d'un procédé servant à commander des vannes, et - la figure 4 montre le déroulement d'un procédé servant à identifier une fuite dans le circuit hydraulique ou le

coincement d'une vanne.

Description des exemples de réalisation

La figure 1 montre un schéma par bloc d'un sys-

tème servant à mettre en oeuvre le procédé selon l'invention.

Le système se compose de détecteurs 10, 11, 12, 13 pour les roues correspondantes du véhicule, d'une unité d'exploitation 20, d'une unité de régulation 30 et de commandes de vannes

, 41, 42, et 43 pour les roues correspondantes du véhicule.

Les détecteurs 10, 11, 12 et 13 sont des détecteurs avec les-

quels les forces qui s'exercent entre la roue du véhicule et la chaussée peuvent être mesurées. De préférence on utilise des détecteurs de pneus comme ceux qui sont décrits part

exemple dans le document DE 196 20 581 Ai, indiqué au début.

Des signaux S1i0, Sii, S12 et S13 provenant des détecteurs cor-

respondants 10, 11, 12 et 13 sont amenés à l'unité d'exploi-

tation 20, qui exploite les signaux respectifs S10o, S Sl, S12 et

S13 de telle sorte que le couple de freinage et en particu-

lier la pression de freinage sur chaque roue du véhicule sont représentés sous la forme de signaux. Les signaux respectifs P10, Pli, P12 et P13 de la pression de freinage sur chaque roue

du véhicule sont amenés à l'unité de régulation 30 pour re-

traitement. Le retraitement se traduit dans le cas présent par exemple par des signaux St1i0, St1l, St12 et St13 servant à commander les commandes correspondantes de vannes (de freins)

40, 41, 42 et 43 pour chaque roue du véhicule.

Si les détecteurs 10, 11, 12 et 13 sont utilisés

comme des détecteurs de pneus, comme ceux décrits dans le do-

cument DE 196 20 581 Al, des surfaces pouvant être magnéti-

sées sont incorporées dans chaque pneu en tant que capteurs de valeurs de mesure, qui lors de chaque mouvement de la roue

et de chaque rotation de la roue conduisent par l'intermé-

diaire de l'unité d'exploitation 20 à un signal modulé en phase et modulé en amplitude. En mesurant la déformation ou

la malformation du pneu correspondant dans le dispositif tan-

gentiel on détermine la force périphérique du pneu correspon-

dant. Cette détermination peut en particulier avoir lieu au

moyen d'une courbe caractéristique déposée, qui donne la re-

lation entre la déformation et la force périphérique, comme on l'a déjà décrit ci-dessus de façon détaillée. La grandeur qui décrit la force périphérique de la roue correspondante

est par conséquent déterminée en utilisant une courbe carac-

téristique déposée dans l'unité d'exploitation en fonction

des signaux modulés en phase ou modulés en amplitude, c'est-

à-dire en fonction de la déformation du pneu. La pression de freinage est déterminée à partir de la force périphérique en

la multipliant par un facteur prédéfini Cp.

Dans l'unité de régulation 30 on remplace les mo-

dèles hydrauliques nécessaires jusqu'ici, qui sont relative-

ment coûteux, et qui fonctionnent avec des estimations de la pression, en amenant à l'unité de régulation 30 les signaux

ou les grandeurs de pression P10, P1l, P12 et P13, qui reprodui-

sent la pression exacte de freinage, et en les retraitant à cet endroit. Lors de chaque cycle de calcul dans l'unité de

régulation 30, une comparaison est effectuée entre la pres-

sion de consigne requise d'un appareil de réglage et la pres-

sion réelle qui correspond aux signaux respectifs P10, P1l, P12 et P13. Des signaux de commande respectifs St10, St1l, St12 et St13 pour les vannes (des freins) des roues du véhicule déli-

vrés d'une manière simple par l'unité de régulation 30 four-

nissent la différence entre les valeurs de consigne

respectives PCONS et les valeurs réelles PREEL.

La figure 2 représente la détermination de la va-

leur réelle de la pression de freinage en utilisant les dé-

tecteurs des pneus 10, 11, 12 et 13. Lors d'une première étape 200 qui est effectuée une seule fois lors du démarrage du programme, comme par exemple lors de l'actionnement de la clé de contact, on entreprend une initialisation préalable des grandeurs qui y sont contenues. Ceci signifie que l'on affecte à ces grandeurs des valeurs appliquées, c'est-à- dire dans le cas normal invariables. L'initialisation préalable d'une valeur de seuil At pour un intervalle de temps peut par exemple avoir lieu en 20 ms ou en 40 ms. La valeur + 100

bar/s peut par exemple être affectée à un taux maximal de va-

riation AP_MAX, qui représente la différence maximale de pression acceptable, que doivent présenter l'une par rapport

à l'autre deux grandeurs de pression déterminées à des ins-

tants consécutifs.

Lors d'une étape 201 on affecte à la grandeur PALT une valeur de la façon suivante. Lors du déroulement pour la première fois de la suite des étapes représentées à la figure 2, on affecte par exemple la valeur 0 à la grandeur

P_ALT. Ceci signifie que l'on a un état de démarrage détermi-

né, qui commence habituellement à 0 bar et lors duquel aucune

commande de vanne n'est nécessaire. Lors des parcours sui-

vants on affecte à la grandeur PALT la valeur de la grandeur P_REEL, qui se trouvait dans le cycle de temps précédent ou

dans l'étape précédente. En outre lors de l'étape 201 on af-

fecte à la grandeur P_REEL la valeur de la grandeur P ALT.

Comme on l'expliquera ultérieurement en relation avec la fi-

gure 3, on entre la grandeur P REEL dans la commande de vanne. Il Lors d'une étape 202 on compare une variable tLAUf avec la valeur de seuil At. Si la variable tLAUf est plus petite que la valeur de seuil At, on effectue une étape 210, lors de laquelle la variable t_LAUf est augmentée d'une valeur définie t CYCLE. Après l'étape 210 on effectue à nou- veau l'étape 202. Tant que la variable t_LAUf est plus petite

que la valeur de seuil At, on conserve la valeur de la gran-

deur PREEL. C'est seulement quand la valeur de la variable t-LAUf est plus grande que la valeur de seuil At, que l'on effectue à la suite de l'étape 202 une étape 203, par laquelle on introduit la détermination d'une nouvelle valeur

réelle de la grandeur de pression.

* Cette façon de procéder fournit pour la variable t LAUf la fonction suivante: La variable t LAUf "commande" la mise en mémoire de nouvelles valeurs de la grandeur P REEL. De cette façon on a l'assurance que des temps morts déterminés de la vanne et du circuit hydraulique causés par des aspirations dans le circuit hydraulique, la transmission de signaux de détecteurs, etc. sont court-circuités, avant qu'on ait à compter avec de nouvelles valeurs ou qu'on ait

contrôlé celles-ci quant à leur vraisemblance.

A l'étape 202 font suite les étapes 203 à 209.

Lors de l'étape 203 on met en mémoire une pression P NEU que l'on vient juste de détecter. Après une filtration-PT1 de la pression mise en mémoire P_NEU, lors de l'étape 204, on forme lors de l'étape 205 le montant de la différence AP entre la

pression que l'on vient de mettre en mémoire P_NEU et la va-

leur détectée auparavant P ALT. Cette différence de pression AP est comparée lors de l'étape 206 au taux de variation maximal AP_MAX, et quand le montant de la différence AP est plus grand que le taux de variation maximal AP_MAX, il se produit un saut de retour à l'étape 201. Quand par contre le

montant de la différence AP est plus petit que le taux de va-

riation maximal APMAX, on décide que le taux de variation

est vraisemblable et on retraite la pression nouvellement dé-

tectée P_NEU. Lors des étapes 207 et 208 a lieu un examen de la pression nouvellement détectée P NEU pour savoir si elle

se trouve à l'intérieur de limites physiques acceptables, dé-

finies par les valeurs P MAX et P MIN. Si la pression nouvel-

lement détectée P NEU ne se trouve pas à l'intérieur des li-

mites physiques acceptables, il se produit un saut de retour

à l'étape 201. Quand par contre la pression nouvellement dé-

tectée P NEU se trouve à l'intérieur des limites physiques acceptables, on la retraite lors de l'étape 209 d'une manière telle que l'on puisse l'utiliser comme une nouvelle valeur réelle pour la commande de vanne. Grâce aux sauts en retour respectifs à l'étape 201 lors des étapes 206, 207 ou 208 on a l'assurance que l'ancienne valeur de la pression réelle est

conservée et que la commande de vanne en outre a lieu en uti-

lisant cette valeur. On décrira ci-après en relation avec la figure 3 une commande de vanne y faisant suite en utilisant

la valeur réelle déterminée.

L'insertion décrite d'une valeur de la pression détectée P_ NEU à la place d'une valeur de la pression estimée

pour une valeur réelle PREEL remplace aussi des modèles hy-

drauliques jusqu'ici nécessaires et coûteux qui étaient uti-

lisés pour déterminer et calculer le temps de commande de la vanne. On peut déterminer d'une façon relativement simple et exacte de la manière suivante le temps d'ouverture de la vanne ou le temps de commande de la vanne en partant de la

variation de la pression de consigne dans la partie d'algo-

rithme. Dans la partie d'algorithme est déposée une première courbe caractéristique pour la relation entre la pression et

le volume, et une deuxième courbe caractéristique pour la re-

lation entre le volume nécessaire et le temps nécessaire pour

cela, en prenant en considération dans les courbes caracté-

ristiques en général des influences comme celles du diamètre d'étranglement des vannes, de la commande du moteur de la pompe et du type de la commande hydraulique. S'il se produit

alors une variation de la pression de P CONS ALT de par exem-

ple 20 bars à P_ CONSNEU de par exemple 30 bars, ceci corres-

pond à une variation de la pression AP de 10 bars. Quand on connaît la valeur exacte de la pression de freinage à partir du procédé décrit cidessus, on peut déterminer à partir de la première courbe caractéristique la valeur d'angle pour une variation de volume et ensuite à partir de la deuxième courbe

caractéristique le temps de commande nécessaire de la vanne.

Pour une montée de la pression on peut procéder de façon cor-

respondante en prenant en considération une deuxième courbe

caractéristique modifiée. On va alors décrire de façon plus précise le dé- roulement d'un procédé

servant à commander des vannes en se

référant à la figure 3.

Lors d'une étape 301 on contrôle si en se basant sur l'algorithme réalisé dans l'unité de régulation, qui est à la base de l'installation de régulation anti-patinage, il est nécessaire d'avoir une variation de couple au moins sur une roue du véhicule. S'il n'est pas nécessaire d'avoir une variation de couple, on exécute alors une étape 305. Si par contre il est nécessaire d'avoir une variation de couple, on exécute alors une l'étape 302. Comme une variation de couple à effectuer sur une roue est liée à une montée de la pression ou à une baisse de la pression, on détermine lors de l'étape 302 le temps de commande de la vanne nécessaire à cet égard pour la roue correspondante. Cette détermination a lieu en fonction de la variation de la pression AP qui est nécessaire

pour réaliser la variation du couple, en partant de la pres-

sion réelle PREEL comme niveau actuel de la pression en uti-

lisant une courbe caractéristique pression/volume. Cette courbe caractéristique donne dans le cas d'une installation

de freinage fonctionnant de façon hydraulique la relation en-

tre le volume du fluide de freinage à alimenter ou à évacuer pour réaliser une pression de freinage déterminée. De cette façon on détermine à l'étape 302 le temps de commande de la

vanne qui est nécessaire pour réaliser la variation du cou-

ple, en déterminant le temps de commande de la vanne néces-

saire pour convertir la pression de consigne à régler sur la base de la variation du couple. Le temps de commande de la vanne est affecté lors d'une étape 303 à la variable vt aufab. Lors d'une étape 304 on initialise la variable

réglée t_LAUF déjà décrite en relation avec la figure 2.

Lors d'une étape 305 on met en mémoire et on pré-

pare les signaux des détecteurs de pneus selon la façon de

faire représentée à la figure 2, c'est-à-dire que l'on four-

nit la pression réelle existante. La commande à proprement parler des vannes a lieu lors d'une étape suivante 306. Dans le cadre de cette commande on compare pour les différentes

roues la pression de consigne déterminée par l'unité de régu-

lation à la pression réelle à régler. Ceci signifie que l'on contrôle si la pression réelle produite par la commande de vanne est vraisemblable par rapport à la pression de consigne requise par l'unité de régulation. Si ce n'est pas le cas, c'est-à-dire s'il y a une fuite ou si l'une des vannes se

coince, on modifie la commande de la vanne de manière à remé-

dier à ce défaut. A cet égard on utilise un compteur qui re-

garde quelle fraction du temps de commande requis a déjà été

consommé par une commande des vannes.

Comme autre exemple on utilise la valeur exacte-

ment déterminée de la pression de freinage, pour identifier aussi bien une fuite dans le circuit hydraulique qu'une vanne d'obturation non étanche, ce que l'on a représenté sur le

diagramme de la figure 4.

Une enquête sur une fuite dans le circuit hydrau-

lique et/ou sur une vanne d'obturation non étanche a lieu pendant une phase de maintien de la pression de la commande des vannes par une comparaison de la pression réelle P_REEL

avec la pression de consigne P CONS dans chaque cycle de com-

mande. L'état d'une phase de maintien de la pression est in-

diqué dans le cas des appareils classiques de réglage des pauses entre les impulsions par un repère des pauses. Dans le cas des types d'appareils de réglage avec prédéfinitions de

la pression de consigne, on identifie cet état quand la gran-

deur de la valeur de consigne ne varie pas durant un temps prédéfini. Lors des phases de maintien de la pression, la pression de consigne PCONS requise par l'appareil de réglage et la pression de freinage détectée requise comme pression réelle P_REEL dans le cas idéal sont identiques oU ont une très petite différence absolue, qui résulte d'une hystérésis

due au circuit logique de la vanne. La valeur de la diffé-

rence absolue est prédéfinie comme la valeur de la pression prédéterminée P-PERT. Si par comparaison de la pression

réelle P REEL avec la pression de consigne P CONS la diffé-

rence entre la pression réelle P REEL et la pression de con-

signe P CONS est plus grande que la valeur prédéterminée de

la pression P PERT, on peut conclure à une fuite dans le cir-

cuit hydraulique sur une vanne correspondante ou au coince-

ment d'une vanne. A titre d'exemple, le temps utile pour identifier la phase de maintien de la pression est de 100 ms et la valeur de la pression prédéterminée P_PERT est de 5

bars. Il est possible d'identifier aussi bien une fuite ram-

pante qu'une fuite qui survient brusquement sous la forme d'une perte de pression se produisant brusquement sur une

roue du véhicule.

Selon la figure 4 on détermine lors d'une étape 401 s'il y a un défaut, pendant une phase de maintien de la pression. On détermine par une interrogation qui a lieu lors d'une étape 402, s'il y a un défaut dans l'installation de freinage. S'il n'y a pas de défaut la valeur réelle P REEL de

la pression de freinage s'établit alors en prenant en consi-

dération de petites tolérances, qui sont définies par la va-

leur de seuil P-PERT, en fonction de la valeur de consigne PCONS. De cette façon un écart entre la valeur de consigne

et la valeur réelle constitue une indication d'un défaut.

Si l'écart est plus petit que la valeur de seuil,

c'est-à-dire si l'écart se trouve à l'intérieur de la tolé-

rance définie par la valeur de seuil, il n'y a pas de défaut et on saute à une étape 403, car dans ce cas aucune mesures

de correction n'est nécessaire. Si par contre l'écart de ré-

glage est plus grand que la valeur de seuil, il y a un dé-

faut. Pour pouvoir déterminer de quel genre de défaut il

s'agit, on effectue lors d'une étape 404 une deuxième inter-

rogation, qui détermine si la valeur réelle est plus grande que la valeur de consigne. Si la valeur réelle est plus grande que la valeur de consigne, dans le cylindre du frein de la roue la pression de freinage est plus grande que celle

qui devrait s'y trouver en fonction de la valeur de consigne.

Ceci signifie que par exemple la vanne d'admission affectée à ce cylindre de frein de roue coince, et que de ce fait un

certain volume d'huile peut continuer à s'écouler dans le cy-

lindre du frein de roue. Dans ce cas on effectue une étape

405, lors de laquelle les vannes qui sont affectées au cylin-

dre de frein de roue (vanne d'admission et vanne d'évacua-

tion) et éventuellement les vannes qui sont affectées au circuit de freinage (vanne d'aspiration ou vanne d'inversion) sont commandées de telle façon que la pression de freinage en excès dans ce cylindre de frein de roue baisse. Si par contre

la pression réelle est plus petite que la pression de consi-

gne, dans le cylindre du frein de la roue une pression de freinage est plus faible que celle qui devrait s'y trouver en fonction de la pression de consigne. Soit une vanne affectée au cylindre du frein de la roue fuit, soit il y a une fuite dans une canalisation, et pour cette raison un certain volume de fluide hydraulique peut s'écouler hors du cylindre du frein de la roue. Dans ce cas à l'étape 406, la commande de vanne augmente la pression de freinage dans le cylindre du

frein de roue.

Pour être sûr d'identifier la fuite on peut en-

core exploiter d'autres signaux, comme la différence absolue de patinage, un écart de réglage ou une accélération d'une roue. Ceci a lieu en comparant l'accélération de la roue avec une valeur positive et en vérifiant la différence entre la vitesse de la roue motrice et de la roue non motrice lors d'une augmentation, car dans le cas d'une fuite, la baisse de pression dans le cylindre de frein augmente la vitesse de la roue. On va indiquer ci-après sous une forme compacte les conditions dans lesquelles l'identification d'une fuite peut

encore être combinée.

(AVAN > 2g) A (VAN - VNA) > ((Ancienne différence de patinage quand on entre dans une phase de maintien) +

# SCHLOFF) A

(RA > ((ancien écart de réglage quand on entre dans une phase de maintien) +

# RA-OFF)

On a dans ce cas ce qui suit: A VAN: Accélération de la roue, VAN: Vitesse d'une roue motrice, VNA: Vitesse d'une roue non motrice, RA: Ecart de réglage, # SCH OFF: offset de patinage, 10 km/h # RAOFF: Offset d'écart de réglage, 5 km/h

D'une manière correspondant à celle qui est dé-

crite dans le cas d'une fuite, les grandeurs proposées précé-

demment peuvent être aussi utilisées avec l'identification

d'une vanne en train de se coincer. Par ailleurs il est né-

cessaire d'avoir dans ce cas un contrôle d'accélération néga-

tive ou de différence de vitesse rétrograde, car dans ce cas il y a une augmentation de la pression et de cette façon une

baisse de la vitesse de la roue.

En variante à la représentation selon la figure 4, on peut exploiter, pour déterminer s'il y a une fuite ou un coincement de vanne, le montant de l'écart entre la valeur réelle et la valeur de consigne. Dans ce cas il doit y avoir en plus une exploitation de l'accélération de la roue. En cas d'accélération positive de la roue, il y a une fuite, en cas d'accélération négative de la roue il y a une vanne en train

de se coincer. En outre comme autre variante il est conceva-

ble d'utiliser différentes valeurs de seuil, pour identifier

une fuite ou une vanne en train de se coincer.

Par la détermination selon l'invention de gran-

deurs de pression, on peut introduire de cette façon immédia-

tement des contre-mesures quand on identifie une fuite dans le circuit hydraulique ou un coincement d'une vanne, pour

pouvoir compenser les inconvénients d'une perte ou d'une mon-

tée de pression, et pour que le conducteur d'un véhicule ne

sente pas ou seulement peu une détérioration de son fonction-

nement. En plus d'une augmentation ou d'une baisse de la pression après l'identification d'une fuite dans le circuit hydraulique ou d'un coincement d'une vanne, les phases de

maintien de la pression peuvent être raccourcies ou les du-

rées de commande des impulsions peuvent être allongées.

On vient de décrire un procédé et un système ser- vant à faire fonctionner une installation de freinage d'un véhicule avec régulation d'anti-patinage, dans laquelle beau- coup d'avantages sont obtenus en déterminant selon l'inven-5 tion des grandeurs de pression. On a en particulier décrit comment utiliser les grandeurs de pression déterminées dans

une unité de régulation pour d'autres commandes ou régula- tions et d'autres commandes de vannes. Grâce à la détermina- tion exacte des grandeurs de pression, il est possible de10 construire d'une manière plus simple qu'on ne le faisait jus- qu'ici un système servant à faire fonctionner des installa-

tions de freinage. La présente invention a été décrite ci-dessus à partir d'exemples de réalisation qui se rapportent à une ins-

tallation de freinage électro-hydraulique. L'objet de l'in- vention peut être toutefois aussi utilisé dans le cas d'une

installation de freinage hydraulique, pneumatique ou d'une installation de freinage électro-pneumatique.

Claims

R E V E N D I C A T I ONS

1 ) Procédé servant à faire fonctionner une installation de freinage avec réglage d'anti-patinage d'un véhicule,

dans lequel l'installation de freinage contient des détec-

teurs (10, 11, 12, 13) associés aux différentes roues du vé- hicule, et qui détectent pour chaque roue du véhicule une grandeur (S1o0, S1, S12 et S13), qui représente au moins les forces d'entraînement et/ou de freinage s'exerçant entre la chaussée et la roue du véhicule, en exploitant des grandeurs de pression (Pio0, Pll, P12 et P13), servant à faire fonctionner l'installation de freinage avec réglage d'anti-patinage, et qui décrivent la pression de freinage réglée pour la roue du véhicule correspondante, caractérisé en ce que les grandeurs de pression sont déterminées en fonction des

grandeurs détectées par les détecteurs.

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

les grandeurs (SiO, Sli, S12 et S13) détectées par les détec-

teurs (10, 11, 12, 13) résultent du mouvement et/ou de la ro-

tation de la roue du véhicule, ces grandeurs étant délivrées par les détecteurs sous la forme de signaux modulés en phase

ou modulés en amplitude.

) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on détermine dans une unité d'exploitation (20) une grandeur décrivant la force périphérique de la roue correspondante du

véhicule à partir des grandeurs (Si0o, Sl, S12 et S13) détec-

tées par les détecteurs (10, 11, 12, 13) pour les différentes roues, grandeur à partir de laquelle on détermine la pression

de freinage.

4 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que - les détecteurs (10, 11, 12, 13) sont prévus sur chaque roue du véhicule, et pour chaque roue individuelle du véhicule on détermine une grandeur de pression (P1l, Pll, P12, P13), ces grandeurs de pression étant amenées à une unité de régulation (30) de la pression de freinage selon les grandeurs de pression déterminées. ) Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que - la grandeur qui décrit la force périphérique de la roue

correspondante en utilisant une courbe caractéristique dé-

posée dans l'unité d'exploitation (20) est déterminée en fonction des signaux correspondants modulés en phase ou modulés en amplitude, et/ou la pression de freinage est déterminée à partir de la

force périphérique en la multipliant par un facteur prédé-

fini.

6 ) Procédé selon l'une des revendications précédentes,

caractérisé en ce que les grandeurs de pression (Po10, Pli, P12, P13) sont amenées en tant que valeurs réelles respectivement directement à l'unité

de régulation (30) pour un frein.

7 ) Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu' on retraite en continu les grandeurs de pression (P10l P11,

P12, P13) amenées comme valeurs réelles dans l'unité de ré-

glage (30), pour une pression de freinage correspondante à

chaque roue individuelle du véhicule, dans un algorithme ser-

vant à la régulation du frein.

8 ) Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que les grandeurs de pression (P10, Pli, P12, P13) retraitées dans un algorithme pour la régulation du frein, sont amenées pour

une pression de freinage correspondante à chaque roue du vé-

hicule sous la forme de signaux de commande (St10, St1l, St12, St13) à des commandes de vannes (40, 41, 42, 43) de freins

pour chaque roue du véhicule.

9 ) Procédé selon l'une des revendications 6 à 8,

caractérisé en ce que - des grandeurs de pression nouvellement déterminées (P10,

Pl, P12 et P13; PNEU), pour une pression de freinage cor-

respondante pour chaque roue individuelle du véhicule,

sont amenées après une mise en mémoire dans l'unité de ré-

gulation (30) à une filtration PT1,

- on contrôle si un taux prédéfini de variation de la pres-

sion (APMAX), qui représente la différence maximale de

pression acceptable, que deux grandeurs de pression peu-

vent présenter l'une par rapport à l'autre à des instants consécutifs, n'est pas dépassé, et si les signaux détectés sont à l'intérieur de limites prédéfinies de la pression (PMIN, PMAX), et

- ces conditions étant remplies la grandeur de pression nou-

vellement déterminée est amenée en tant que valeur réelle

PREEL à la commande des vannes (40, 41, 42, 43).

) Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que La détermination d'une nouvelle valeur de la valeur réelle (PREEL) a lieu chaque fois seulement après l'écoulement d'un

laps de temps prédéfini (At).

11 ) Procédé selon l'une des revendications 9 ou 10,

caractérisé en ce que pendant une phase de maintien de la pression de la commande des vannes (40, 41, 42, 43), les grandeurs de pression (P10o, P1l, P12 et P13) déterminées comme valeurs réelles (PREEL) pour une valeur correspondante de la pression pour chaque roue du véhicule sont comparées à des valeurs de consigne (PCONS) de la pression de freinage et ensuite, quand l'écart

est plus grand qu'une valeur prédéterminée (PPERT), on con-

clut à l'existence d'une fuite dans le circuit hydraulique ou

au coincement d'une vanne.

12 ) Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce qu' on introduit immédiatement avec l'unité de réglage (30) et la

commande des vannes (40, 41, 42, 43) une montée de la pres-

sion quand on constate une fuite du circuit hydraulique, et on introduit immédiatement une baisse de la pression quand on

constate le coincement d'une vanne.

) Système pour la mise en oeuvre du procédé, selon l'une

des revendications précédentes,

caractérisé en ce que

dans une unité de réglage (30), une installation de retraite-

ment met en mémoire les grandeurs déterminées de la pression

(P10, P11, P12' P13) pour une pression de freinage correspon-

dante, soumet les signaux mis en mémoire après leur mise en mémoire à une filtration-PT1, contrôle ensuite si un taux prédéfini de variation de pression (AP_MAX), qui représente

la différence maximale de pression acceptable, que deux gran-

deurs de pression doivent présenter l'une par rapport à l'au-

tre à des instants consécutifs, n'est pas dépassé, et si les

grandeurs de pression sont à l'intérieur de limites prédéfi-

nies de la pression (P_MIN, P_MAX), et ces conditions étant

remplies amène la grandeur de pression nouvellement détermi-

née en tant que valeur réelle (P REEL)à une commande de van-

nes (40, 41, 42, 43).

14 ) Système selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'installation de retraitement présente une minuterie pour fixer un temps déterminé (At), au bout duquel elle détermine

une nouvelle valeur pour la valeur réelle (P_ REEL).

) Système selon l'une des revendications 13 ou 14,

caractérisé en ce que pendant une phase de maintien de la pression de la commande des vannes (40, 41, 42, 43), l'installation de retraitement compare les grandeurs de pression (Pl0, PlR, P12 et P13) prises pour valeurs réelles (P_ REEL) de pression correspondante de

freinage de chaque roue du véhicule, à des valeurs de consi-

gne (PCONS) de la pression de freinage, et ensuite, quand l'écart est plus grand qu'une valeur prédéterminée (P_PERT), conclut à l'existence d'une fuite dans le circuit hydraulique ou au coincement d'une vanne. 16 ) Système selon la revendication 15, caractérisé en ce que l'unité de régulation (30) et la commande des vannes (40, 41, 42, 43) introduisent immédiatement une montée de la pression quand une fuite dans le circuit hydraulique est constatée, et introduisent immédiatement une baisse de la pression quand un

coincement de vanne est constaté.