FR2932754A1 - Procede de commande d'un systeme de frein equipant une remorque - Google Patents

Abstract

Procédé de réglage du système de frein d'une remorque selon lequel, on détermine l'état de mouvement de la remorque et en cas d'arrêt de la remorque, on commande automatiquement les freins.

Description

1 Domaine de l'invention La présente invention concerne un procédé de réglage d'un système de frein d'une remorque. Etat de la technique Le document DE 199 50 034 Al décrit une fonction appelée arrêt en pente utilisée pour faciliter le démarrage en pente, et éviter que le véhicule ne recule de façon gênante. La fonction d'arrêt en pente, génère une force de freinage supplémentaire jusqu'à ce que l'on atteigne une force de retenue caractéristique qui garantit l'arrêt du véhicule même si le conducteur n'actionne que faiblement la pédale de frein. Lorsque le conducteur relâche la pédale de frein, la force des freins est maintenue par la fonction d'arrêt en pente pendant une durée déterminée ce qui permet le redémarrage en maintenant la pression des freins et en évitant que le véhicule ne recule.

Le document DE 199 50 034 Al concerne seulement le démarrage d'un véhicule isolé. Dans le cas de véhicules attelés, on a un problème supplémentaire car notamment, si la remorque est lourdement chargée, dans une pente, cela se traduira par une force considérable exercée sur le véhicule de traction et compliquant le démarrage. But de l'invention Partant de cet état de la technique, la présente invention a pour but de faciliter le démarrage de véhicule attelé, en utilisant des moyens simples.

Exposé et avantages de l'invention A cet effet l'invention concerne un procédé du type défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'on détermine l'état de mouvement de la remorque et en cas d'arrêt de la remorque, on freine automatiquement. Le procédé selon l'invention concerne le réglage ou la commande d'un système de frein d'une remorque de véhicule consistant à déterminer l'état de mouvement de la remorque et d'assurer un freinage automatique si la remorque est à l'arrêt. Cette opération de freinage automatique d'une part augmente la sécurité notamment si la remorque est sur une chaussée inclinée pour éviter qu'elle ne puisse rouler accidentellement. D'autre part, cela facilite le démarrage du train

2 routier composé du véhicule de traction et de la remorque car le conducteur du véhicule de traction n'est plus obligé de tenir le train routier par le frein. En particulier, pour des remorques lourdes, l'ensemble du train routier au démarrage dans une pente est tiré vers l'arrière dans la direction opposée à la direction de démarrage par la composante du vecteur poids ; dans l'état de la technique, cela nécessite d'une part l'actionnement de la pédale de frein par le conducteur et d'autre part une compensation par l'enfoncement de la pédale d'accélérateur. Dans le cas de boites de transmission manuelles, on risque ainsi d'augmenter l'usure de l'embrayage. En revanche, dans le procédé de l'invention, la force de recule exercée par la pente sur la remorque, est compensée par les freins de roue de la remorque de sorte que le conducteur du train routier n'est pas obligé d'actionner la pédale de frein et de générer de cette manière une force de freinage. Cela augmente d'une part, la sécurité notamment contre la mise en mouvement gênant de l'ensemble du train routier et d'autre part, les composants de la ligne de transmission sont beaucoup moins sollicités ; par exemple, l'installation d'attelage entre le véhicule tracteur et la remorque ainsi que l'embrayage dans le cas d'une boîte de vitesses manuelle, et dans le cas d'une transmission automatique, les composants de l'automatisme transmettant le couple. Le freinage automatique de la remorque du véhicule, peut se faire jusqu'à atteindre la force de freinage caractéristique qui peut se déterminer soit comme grandeur fixe, soit comme dépendant de la situation à partir de l'état de conduite actuel ou à partir de conditions d'environnement. Il peut être avantageux de déterminer la force de freinage caractéristique ou la pression de freinage caractéristique comme fonction de l'inclinaison de la pente, pour d'une part s'assurer que la remorque reste immobilisée en toute sécurité, quelle que soit l'inclinaison et d'autre part éviter d'appliquer une force de freinage de niveau inutilement élevé. La force de freinage caractéristique se règle automatiquement ; le cas échéant, l'actionnement de la pédale de frein par le conducteur mais qui n'atteint pas la force de freinage caractéristique avec effet sur les freins des roues de la remorque, sera

3 complété automatiquement jusqu'à atteindre la force de freinage caractéristique. Pour diminuer la force de freinage ou la pression de frein de la remorque, on peut utiliser différents critères de façon alternative ou cumulée. Il s'agit par exemple de la transmission de la demande du conducteur qui veut mettre en mouvement le train routier, par l'intermédiaire d'une installation de communication à une unité de régulation et de commande de la remorque ; celle-ci génère ensuite des signaux de réglage ou d'actionnement réduisant la pression des freins dans la remorque. Mais, il est également possible de détecter automatiquement la phase de démarrage, par exemple en détectant une secousse de démarrage au niveau du véhicule de traction, ou de la remorque ; puis on procède de façon analogue, comme pour la constatation d'une demande du conducteur pour diminuer la pression des freins de la remorque. La secousse de démarrage se détecte soit à partir du mouvement de rotation d'au moins une roue du train routier et/ou dans la remorque du train routier ; pour cela, on utilise des capteurs de vitesse de roue. Il est également possible de constater une secousse de démarrage par l'intermédiaire d'un capteur d'accélération installé dans le véhicule de traction ou dans la remorque. On réduit de préférence la pression des freins dans la remorque non pas de manière brutale, mais selon une fonction décroissante pour que même au début de la phase de démarrage, cela garantisse une force de freinage de retenue appliquée à la remorque.

Ainsi, la force de freinage diminuera pendant un intervalle de temps défini, de façon successive pour atteindre la valeur nulle. De même, il est possible de réduire immédiatement, c'est-à-dire brutalement la force de freinage dès que le conducteur le demande ou que l'on détecte la demande du conducteur est constatée pour démarrer.

Une autre caractéristique de l'invention concerne un train routier en mouvement ; selon l'invention, il est prévu d'actionner automatiquement le système de freinage de la remorque pour respecter un profil de vitesse prédéfini par le conducteur. On peut ainsi réaliser par exemple une fonction de régulation de vitesse en descente consistant à respecter automatiquement la vitesse prédéfinie par le

4 conducteur, et pour cela d'une part, on adapte de manière correspondante la puissance du moteur du véhicule de traction et d'autre part, on actionne le système de freinage de la remorque pour que la remorque respecte automatiquement la même vitesse que celle du tracteur et que l'installation d'embrayage ne soit sollicitée qu'avec une force aussi faible que possible appliquée entre le véhicule de traction et la remorque. Le cas échéant, on aura également une force de freinage automatique appliquée à la remorque. Le procédé selon l'invention est réalisé par une unité de régulation ou de commande faisant partie du système de freinage de la remorque. L'unité de régulation ou de commande de la remorque reçoit comme grandeurs d'entrée des signaux des capteurs de la remorque et/ ou du véhicule de traction ou encore ceux provenant d'une installation de communication entre le véhicule de traction et la remorque, qui transmettent directement les demandes du conducteur. Comme grandeurs de sortie, l'unité de régulation et de commande fournit des signaux d'actionnement qui sont appliqués au système de freinage, c'est-à-dire aux freins de roue de la remorque du véhicule. Le système de frein de la remorque est prévu pour exécuter le procédé avec l'unité de régulation et de commande et de plus, avec l'installation de frein et au moins un capteur pour détecter l'état de mouvement actuel de la remorque. Le capteur est de préférence constitué par au moins un capteur de vitesse de rotation de roue qui est notamment un capteur actif de vitesse de rotation de roue permettant de capter des vitesses de roue positives et négatives. Les capteurs intégrés au système de freinage de la remorque peuvent comporter en variante ou en plus du capteur de vitesses de rotation de roue, également des capteurs d'accélération en particulier des capteurs d'accélération longitudinale, des capteurs d'accélération transversale et/ou des capteurs d'accélération verticale pour déterminer la pente actuelle de la chaussée et aussi la secousse de démarrage ; cette dernière peut, le cas échéant, être détectée par les capteurs de vitesse de rotation de roue. Selon d'autres caractéristiques, les capteurs de la remorque comportent également une installation de communication par laquelle l'unité de régulation et de commande de la remorque communique avec une unité de régulation et de commande correspondante du véhicule de traction, et l'installation de communication permet de transmettre à la fois les données provenant 5 des capteurs de la remorque et aussi la demande formulée directement par le conducteur. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide de modes de réalisation représentés dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'une combinaison de véhicules comprenant un véhicule de traction et une remorque, la remorque étant équipée d'un système de frein permettant de freiner automatiquement la remorque, - la figure 2 montre un ordinogramme présentant les étapes du procédé de réglage du système de freins de remorque pour assurer un freinage automatique de la remorque. Description de modes de réalisation de l'invention Le train routier ou combinaison de véhicules 1 représenté à la figure 1 se compose d'un véhicule de traction 2 et d'une remorque 3 reliée par l'intermédiaire d'un timon 4 et d'un attelage de remorque 5 au véhicule de traction. Le véhicule de traction 2 comporte une unité de régulation et de commande 6 recevant des informations de capteur du véhicule de traction comme grandeurs d'entrée pour appliquer aux actionneurs du véhicule de traction, des grandeurs de réglage, par exemple pour les freins de roue du véhicule de traction. La remorque 3 est équipée d'un système de frein de remorque 7 permettant de la freiner et cela à la fois de manière automatique donc sans influence directe du conducteur ou encore en fonction de l'actionnement de la pédale de frein par le conducteur dans le véhicule de traction 2. Le système de frein de remorque 7 comprend comme actionneurs les freins de roue 9, 10 équipant les roues 11, 12 de la remorque 3 ainsi qu'une unité de régulation et de commande 8, et une installation de capteurs 13. Les freins de roue 9, 10 qui constituent l'installation de frein se règlent par les signaux d'actionnement de

6 l'unité de régulation et de commande 8 de la remorque 3. L'installation de capteurs 13 de la remorque 3 fournit les signaux de capteur à l'unité de régulation et de commande 8, ces signaux contenant les informations concernant l'état de mouvement actuel de la remorque.

L'installation de capteurs 13 est par exemple constituée par des capteurs de vitesse de roue ; il est prévu soit seulement un capteur de vitesse de roue équipant une roue 9 ou 10 ou encore chaque roue est équipée de son capteur de vitesse de rotation de roue ou capteur de vitesse de roue. Le ou les capteurs de vitesse de roue permettent notamment de déterminer une vitesse positive ou négative de la roue. De plus, ou en variante, l'installation de capteurs 13 peut également comporter des capteurs d'accélération, en particulier un capteur d'accélération longitudinale et un capteur d'accélération verticale pour déterminer l'accélération longitudinale et l'accélération verticale dans un système de coordonnées lié à la remorque. L'unité de régulation et de commande 8 de la remorque 3 communique avec l'unité de régulation et de commande 6 du véhicule de traction 2 ; ces deux unités de régulation et de commande constituent une installation de communication permettant d'échanger les informations dans les deux directions. Ainsi, cela permet de transmettre les informations des capteurs ou la demande du conducteur du véhicule de traction vers la remorque, et inversement de transmettre les informations de capteur et de calculateur de la remorque vers le véhicule de traction. La figure 2 montre un exemple d'ordinogramme pour la mise en oeuvre du procédé de réglage automatique de la force de freinage d'une remorque et de la libération de la force de freinage. Dans une première étape de procédé V1, on détermine tout d'abord si la remorque est à l'arrêt. Pour cela, on demande si la vitesse vX,A de la remorque est égale à zéro ou inférieure ou égale à une faible valeur de seuil vk, par exemple égale à 0,01 m/s. Cela permet d'utiliser les informations provenant de capteurs de vitesse de roue de la remorque du véhicule et qui sont exploitées dans l'unité de régulation et de commande de la remorque. Dans la mesure où après l'étape de procédé

7 V1, la requête ne reçoit pas de réponse positive, la remorque n'est pas à l'arrêt et le procédé ne sera pas déclenché ; dans ce cas, la dérivation négative revient à l'étape de procédé V1 et de façon cyclique, on exécute une nouvelle demande.

Si en revanche, l'interrogation dans l'étape V1 montre que la remorque est à l'arrêt, on poursuit tout d'abord par l'étape V2. Dans cette étape, on vérifie si la remorque est installée dans une pente. L'angle de pente a peut se déduire des informations fournies par les capteurs d'accélération faisant partie de l'installation de capteurs de la remorque. Si la remorque est arrêtée dans une pente, du fait de la composante du poids, on aura une valeur pour l'accélération longitudinale aX,A > O. A partir de l'accélération longitudinale mesurée aX,A et de l'accélération verticale mesurée az,A, on peut déterminer l'angle d'inclinaison a de la chaussée en appliquant une relation trigonométrique connue. Dans l'étape de procédé suivante V3, on détermine la pression psr,A des freins de roue de la remorque comme fonction de l'angle d'inclinaison a, et on règle les freins de roue. Cette solution a l'avantage que selon l'angle d'inclinaison a, on règle une amplitude différente d'une force de retenue et de freinage caractéristique ce qui permet d'une part de garantir l'immobilisation de la remorque et d'autre part, évite d'avoir à exercer une force de freinage d'amplitude excessive. Selon les étapes de procédé V4, V5, on demande si la remorque recule. Un recul de la remorque peut résulter par exemple d'une régulation impulsionnelle appliquée à la remorque en ce qu'elle reçoit une impulsion dirigée dans le sens opposé de la direction d'avancée du véhicule, si bien que la remorque subit des vitesses de roue négatives. Pour détecter le recul, selon l'étape de procédé V4, on demande si la vitesse de la remorque vX,A est inférieure à O. Dans l'affirmative, cela signifie que la remorque recule ; on passa alors par la dérivation positive vers l'étape de procédé suivante V5 ; selon cette étape de procédé, on augmente la pression de frein existante psr,A dans la remorque d'un coefficient de préférence supérieur à l'unité.

8 L'augmentation de la pression de frein psr,A sert en outre de sécurité et a pour but d'éviter toute poursuite du recul de la remorque. Si en revanche, la demande dans l'étape de procédé V4, montre qu'il n'y a pas de recul, on saute la dérivation négative qui suit le bloc de procédé V5 correspondant à une augmentation de la force de freinage et on maintient la pression de frein psr,A appliquée jusqu'alors. Les étapes de procédé suivantes V6 et V7 concernent la fin de la fonction de freinage automatique de la remorque. Selon l'étape de procédé V6, on demande si la vitesse vX,z du véhicule de traction est supérieure à zéro. Cela peut se déterminer soit à l'aide de capteurs équipant le véhicule de traction, par exemple de capteurs de vitesse de rotation de roue équipant le véhicule de traction. Mais il est également possible de concevoir la requête après l'étape de procédé V6 comme correspondant à une demande du conducteur signifiant que le conducteur souhaite déplacer le train routier ; dans ce cas, par exemple l'actionnement de la pédale d'accélérateur par le conducteur sera considéré comme son souhait et l'actionnement de la pédale d'accélération sera transmise par l'installation de communication du véhicule de traction à l'unité de régulation ou de commande pour être transmise à la remorque du véhicule. Si après l'étape de procédé V6, la demande montre que le train routier est en mouvement ou sera mis en mouvement, on passe par la dérivation positive consécutive pour l'étape de procédé suivante V8, et on réduit soit brutalement soit successivement la pression de frein psr,A jusqu'à la valeur nulle. Si en revanche, l'interrogation dans l'étape de procédé V6, montre que le conducteur ne souhaite pas démarrer ou que l'interrogation de vitesse ne constate aucun démarrage, alors on suit la sortie négative vers l'étape de procédé V7 ; dans cette étape, on exécute une requête supplémentaire permettant de conclure à un démarrage. Selon l'étape de procédé V7, on vérifie l'accélération longitudinale aX,A de la remorque. Si l'accélération longitudinale est telle que aX,A > 0, cela provient d'une secousse de démarrage qui permet de conclure que l'ensemble du train routier démarre. Dans ce cas, en suivant la

9 dérivation positive, on poursuit également par l'étape de procédé V6, et on réduit à zéro la pression de frein PBr,A dans l'installation de frein de la remorque. Si en revanche, après l'étape de procédé V7, la requête montre qu'il n'y a pas de secousse de démarrage, en suivant la dérivation négative, on revient au début de l'étape de procédé V6, et à intervalles cycliques, on exécute un nouveau contrôle selon l'étape de procédé V6 ou le cas échéant selon l'étape de procédé V7. En variante ou en plus de la vérification de la vitesse vX,z du véhicule de traction, on peut également utiliser la vitesse vX,A de la remorque pour déterminer si le train routier est en mouvement. Pour détecter une secousse de démarrage, il peut en outre être avantageux d'effectuer une différenciation de la valeur de la vitesse longitudinale de l'accélération longitudinale et le cas échéant, une différenciation unique ou dédoublée de la vitesse ou de l'accélération, soit du véhicule de traction, soit de la remorque. Après avoir réduit à zéro la pression de frein psr,A de la remorque, dans l'étape de procédé V8, on revient au début du procédé et on parcourt celui-ci de nouveau à des intervalles cycliques.20

Claims (1)

1. REVENDICATIONS1 °) Procédé de réglage d'un système de frein d'une remorque, caractérisé en ce qu' on détermine l'état de mouvement de la remorque (3) et en cas d'arrêt de la remorque (3), on freine automatiquement. 2°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on détermine la pente (a) de la chaussée et on règle la force de freinage en fonction de la pente (a) de la chaussée. 3°) Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu' on détermine au moins une vitesse de roue de la remorque (3) par un capteur. 4°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' en cas de roulement en marche arrière de la remorque (3), on augmente la pression de frein (psr,A). 5°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on détermine par capteur un mouvement d'accélération de la remorque (3) et on réduit la force de freinage quand l'on constate la secousse de démarrage de la remorque (3). 6°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on réduit la force de freinage si l'on constate un démarrage dans le véhicule de traction (2). 7°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' Il on détermine par des capteurs à la fois l'accélération longitudinale et l'accélération verticale (ax,A, az,A) de la remorque (3). 8°) Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu' à partir de l'accélération longitudinale et de l'accélération verticale (ax,A, az,A), de la remorque (3), on détermine la pente (a) de la chaussée. 9°) Procédé selon la revendication 1, to caractérisé en ce qu' une unité de régulation et de commande (8) de la remorque (3) communique avec une unité de régulation et de commande (6) du véhicule de traction (2). 15 10°) Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'unité de régulation et de commande (8) de la remorque (3) détermine à partir du véhicule de traction (2), des informations concernant le démarrage du véhicule de traction (2) et, ensuite, on libère les freins (9, 20 10) de la remorque (3). 11 °) Procédé de réglage d'un système de frein d'une remorque, notamment selon les revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu' 25 on freine la remorque (3) de façon à respecter le profil de vitesse prédéfini par le conducteur. 12°) Unité de régulation et de commande pour la mise en oeuvre du procédé selon les revendications 1 à 11. 30 13°) Système de frein de remorque pour freiner une remorque comportant une unité de régulation et de commande selon la revendication 12, ayant une installation de frein (9, 10) et une installation de capteur (13) pour détecter l'état de mouvement de la 35 remorque (3), 15 20 12 caractérisé en ce que dans l'unité de régulation et de commande (8), en tenant compte des signaux de capteur fournis par l'installation de capteur (13), on génère des signaux de commande pour régler l'installation de frein (9, 10), et en cas d'arrêt de la remorque (3), on commande l'installation de frein (9, 10) pour l'actionner. 14°) Système de frein de remorque selon la revendication 13, caractérisé en ce que la remorque (3) comporte au moins un capteur de vitesse de roue (13). 15°) Système de frein de remorque selon la revendication 13 ou 14, caractérisé en ce que la remorque (3) est équipée d'au moins un capteur d'accélération (13). 16°) Système de frein de remorque selon la revendication 15, caractérisé en ce que le capteur d'accélération (13) est un capteur d'accélération longitudinale. 17°) Système de frein de remorque selon la revendication 15 ou 16, caractérisé en ce que le capteur d'accélération (13) est un capteur d'accélération verticale. 25 18°) Système de frein de remorque selon les revendications 13 à 17, caractérisé par une installation de communication qui communique avec une installation de communication d'ordre supérieur dans le véhicule de traction (2). 30