FR2963913A1 - Procede et dispositif de surveillance d'une installation de mise en charge d'un accumulateur de pression d'un systeme de freins de vehicule automobile - Google Patents

Abstract

Procédé de surveillance d'une installation de mise en charge (L) d'un accumulateur de pression (D), notamment d'un système de freins d'un véhicule automobile, comprenant les étapes suivantes : - commander au moins de temps en temps l'installation de mise en charge (L) pour charger l'accumulateur de pression (D), - calculer un état de consigne virtuel de l'installation (L), - comparer l'état de consigne virtuel à l'état réel de l'installation (L), reconnaître un fonctionnement défectueux de l'installation (L) par cette comparaison, et - couper l'installation (L) en cas de fonctionnement défectueux.

Description

1 Domaine de l'invention La présente invention concerne un procédé et un dispositif de surveillance de l'installation de mise en charge d'un accumulateur de pression appliqué notamment à un système de freins d'un véhicule automobile. Les accumulateurs de pression, par exemple sous la forme de cylindres de freins, sont utilisés entre autres dans les véhicules automobiles et servent à fournir la pression actionnant les cylindres de freins de roues du véhicule. Pour avoir un effet de freinage suffisant, c'est-à-dire une pression suffisante au niveau des cylindres de freins, on utilise des amplificateurs de force de freinage. Du fait du développement des véhicules automobiles, on a de plus en plus de véhicules hybrides équipés à la fois d'un moteur à combustion interne classique et d'un moteur électrique pour assurer l'entraînement du véhicule. Comme en principe le moteur électrique ne peut pas générer de dépression pour un amplificateur de force de freinage classique (servofrein), on a remplacé le servofrein de ces véhicules par un accumulateur de pression. L'accumulateur de pression est alimenté par une installation de mise en charge pour fournir aux cylindres de freins de roues la pression nécessaire au freinage du véhicule. Le document EP 1 564 409 A2 décrit un procédé et un dispositif de gestion du fonctionnement d'une pompe comprenant une commande et un moyen de régulation. La pompe peut servir de pompe hydraulique de l'installation de freins. On commande la pompe en for- tuant dans une première étape, des premiers paramètres de commande en fonction d'une vitesse de rotation de consigne prédéfinie. Dans une seconde étape, l'installation de régulation saisit la vitesse de rotation actuelle de la pompe et compare cette vitesse de rotation saisie à une vitesse de rotation de consigne. En cas d'écart entre la vitesse de rota- tion actuelle et la vitesse de rotation de consigne, la pompe est commandée par le second paramètre de commande pour asservir la vitesse de rotation actuelle à la vitesse de rotation de consigne. Exposé et avantages de l'invention La présente invention a pour objet un procédé de surveil- lance d'une installation de mise en charge d'un accumulateur de pres-

2 sion, notamment d'un système de freins d'un véhicule automobile, comprenant les étapes suivantes : - commander au moins de temps en temps l'installation de mise en charge pour charger l'accumulateur de pression, - calculer un état de consigne virtuel de l'installation de mise en charge, - comparer l'état de consigne virtuel à l'état réel de l'installation de mise en charge, - reconnaître un fonctionnement défectueux de l'installation de mise en charge par la comparaison entre l'état de consigne virtuel et l'état réel, et - couper l'installation de mise en charge en cas de fonctionnement défectueux. L'invention a également pour objet un dispositif de sur- veillante d'une installation de mise en charge d'un accumulateur de pression, notamment dans un système de freins de véhicule automobile comprenant : - des moyens de commande pour commander au moins de temps en temps l'installation de mise en charge pour charger l'accumulateur de pression, - des moyens de calcul pour calculer un état de consigne virtuel de l'installation de mise en charge, - des moyens de reconnaissance pour détecter un fonctionnement défectueux de l'installation de mise en charge par la comparaison de l'état de consigne virtuel à l'état réel de l'installation de mise en charge, * les moyens de commande étant réalisés pour qu'à la détection d'un fonctionnement défectueux de l'installation de mise en charge, ils coupent cette installation.

Le procédé et le dispositif selon l'invention pour surveiller une installation de mise en charge d'un accumulateur de pression ont l'avantage de pouvoir déceler un défaut de fonctionnement de l'installation de mise en charge, notamment l'arrêt de cette installation ou son fonctionnement trop lent, par une détection fiable et rapide. Cela permet en outre d'éviter d'endommager la commande électrique de

3 l'installation de charge en ce qu'en cas de défaut de fonctionnement, on coupe l'installation ou on commande l'arrêt de l'installation de mise en charge. On décèle un défaut de fonctionnement en comparant, par plausibilité, l'état de l'installation de mise en charge en comparant l'état réel et l'état virtuel de consigne et non en faisant une simple comparai-son entre la valeur réelle et la valeur de consigne de la pompe comme dans l'art antérieur. Selon un développement avantageux de l'invention, on effectue une comparaison et/ou une détection sur une période de temps prédéfinie, notamment un intervalle de temps inférieur à 1000 ms, de préférence inférieur à 800 ms et notamment une durée comprise entre 300 ms et 700 ms. Il en résulte l'avantage d'un optimum de la durée pour la détection d'une fonction défectueuse et en même temps dans le cas d'une telle fonction défectueuse, on pourra couper suffisamment rapidement l'installation de mise en charge. Cela permet d'éviter en toute sécurité d'endommager l'installation de mise en charge et/ ou l'électronique de commande de l'installation de mise en charge. Selon un autre développement avantageux, après avoir détecté une fonction défectueuse et coupé l'installation de mise en charge, on réactive de nouveau au moins de temps en temps l'installation de mise en charge. L'avantage de cette solution est qu'une fonction défectueuse qui ne se produit que de manière temporaire dans l'installation de mise en charge n'entraîne pas la coupure totale de celle-ci et ni la coupure de l'ensemble du véhicule si le défaut peut être traité par exemple par la simple mise hors circuit puis remise en marche de l'installation de mise en charge. Un tel défaut est par exemple lié au grippage des balais du moteur électrique de l'installation de mise en charge, défaut auquel on remédie sans que le conducteur et son véhicule ne soient immobilisés et/ou sans qu'il soit nécessaire d'aller dans un garage. Si on continue d'avoir une fonction défectueuse, même après un ou plusieurs redémarrages de l'installation de mise en charge, la commande sera globalement bloquée et le cas échéant la fonction défectueuse sera signalée au conducteur du véhicule. Selon un autre développement avantageux, le calcul de l'état de consigne virtuel consiste à calculer une première valeur carac-

4 téristique dépendant de la pression régnant dans l'accumulateur de pression. L'avantage de cette solution est de pouvoir ainsi calculer de manière simple et en même temps fiable, l'état de consigne virtuel de l'installation de charge sans avoir à calculer un modèle virtuel complexe de l'installation de mise en charge. Selon un autre développement avantageux, on décrit l'état réel à l'aide d'un second nombre caractéristique dépendant au moins d'un paramètre de fonctionnement de l'installation de mise en charge. Il en résulte l'avantage de pouvoir décrire l'état réel de l'installation de mise en charge par un simple nombre de référence. Cela simplifie considérablement la comparaison entre l'état de charge virtuel et l'état réel de l'installation de mise en charge. Selon un autre développement avantageux de l'invention, le calcul de l'état de consigne virtuel applique en plus au moins une grandeur de commande et/ou une durée de commande de l'installation de mise en charge. Il en résulte l'avantage que d'une part, le calcul de l'état de consigne virtuel est plus simple et plus fiable, et d'autre part, cela permet une commande cadencée de l'installation de mise en charge.

Selon un autre développement avantageux, la commande et/ou la comparaison se font à l'aide de tensions électriques. Cela per-met d'utiliser des éléments de circuit électronique ou électrique simples pour comparer l'état de consigne virtuel et l'état réel de l'installation de mise en charge pour éviter des éléments de circuit supplémentaires, compliqués. Selon un autre développement avantageux, la première et la seconde référence sont comparées à au moins une valeur de consigne prédéfinie. L'avantage qui en résulte est que la comparaison pourra se faire d'une manière plus fiable. Une comparaison défectueuse liée au bruit de la première et de la seconde référence numérique sera ainsi minimisée grâce à la comparaison à un seuil prédéfini. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation d'un procédé et d'une installation de surveillance de l'installation de mise en charge d'un ac- cumulateur de pression d'un système de freins de véhicule représentés schématiquement dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 montre schématiquement un dispositif selon un mode de réalisation de l'invention, 5 - la figure 2 montre un ordinogramme du calcul de l'état de consigne virtuel d'une installation de mise en charge selon un mode de réalisation de l'invention, - la figure 3 montre un ordinogramme du calcul de l'état de consigne virtuel de l'installation de mise en charge du mode de réalisation de l'invention, - la figure 4 montre un ordinogramme de la détection d'une fonction défectueuse de l'installation de mise en charge sous la forme d'un état d'arrêt défectueux selon un mode de réalisation de l'invention, - la figure 5 montre un ordinogramme d'un procédé selon le mode de réalisation de l'invention. Description de modes de réalisation de l'invention La figure 1 montre schématiquement la structure d'un dispositif correspondant à un mode de réalisation de l'invention. Selon la figure 1, la référence 1 désigne un dispositif pour surveiller une installation de mise en charge L sous la forme d'une pompe équipée d'un moteur de pompe M pour alimenter un accumulateur de pression D. Le dispositif de surveillance de pompe 1 comporte un moyen de préparation de signal 2, un dispositif d'évaluation de charge 3, un moyen de calcul 4 pour calculer un état de consigne vir- tuel de la pompe ainsi qu'un moyen de détection 5 sous la forme d'un moyen de surveillance de l'arrêt du moteur de pompe M. Le moteur de pompe M mis en oeuvre fournit la pression à l'accumulateur de pression D relié à l'installation de mise en charge L. L'installation de mise en charge L est reliée à une installation de commande C, notamment un ordinateur ou un circuit de régulation. La référence S désigne les signaux d'entrée ou de sortie des moyens 2, 4, 5 respectifs ou du moyen d'évaluation de charge 3. Les moyens de préparation de signaux 2 reçoivent les signaux de commande Sm du moteur de pompe M, par exemple la tension mesurée appliquée au moteur de pompe M ou aussi une variable booleène indiquant que le moteur M de la pompe vient

6 d'être lancé par l'installation de commande C. Les moyens de préparation de signal 2 transmettent un signal SI au moyen de détection 5 qui indique que le moteur de pompe M vient d'être surveillé. Ces moyens fournissent en outre un signal S2 qui correspond à la tension de généra- teur K2 mesurée pour le moteur de pompe M. Les moyens de préparation de signal 2 transmettent une tension d'alimentation du moteur de pompe M par un signal S3 au moyen de calcul 4 de même qu'un rapport éventuellement réglé de modulation de largeur d'impulsion pour commander le moteur M de la pompe par l'installation de commande C.

Le moyen d'évaluation de charge 3 reçoit la pression de l'accumulateur de pression D comme signal d'entrée SD et détermine à partir de là une tension de charge virtuelle pour le moteur de pompe M. Le moteur de pompe M est commandé par cette tension de charge ainsi définie pour relever la pression dans l'accumulateur de pression D. Le moyen d'évaluation de charge 3 transmet cette tension de charge comme signal S5 au moyen de calcul 4. Le moyen de calcul 4 calcule alors un état de consigne virtuel du moteur de pompe M à l'aide des signaux S3, S4 et S5. Dans le cas de la figure 1, on transmet une tension de générateur K1 ainsi calculée pour le moteur de pompe M par un signal S6 du moyen de calcul 4 vers les moyens de détection 5. Les moyens de détection constatent ainsi un fonctionnement défectueux du moteur de pompe M en comparant l'état de consigne virtuel à l'état de consigne réel du moteur de pompe M par les signaux Si, S2, S6 disponibles et coupent le cas échéant le moteur de pompe M en cas de fonctionnement défectueux : le signal S7 fourni par le moyen de détection 5 est transmis aux moyens de commande C comme signal d'entrée. Les moyens de commande C commandent alors l'installation de mise en charge L de façon que ces moyens soient coupés en présence d'un état non plau- Bible, c'est-à-dire d'un fonctionnement défectueux du moteur de pompe M de l'installation de mise en charge L. La figure 2 montre un ordinogramme d'un procédé de préparation de signal pour calculer l'état de consigne virtuel d'une installation de mise en charge selon le mode de réalisation de l'invention.

7 La figure 2 montre le déroulement de la préparation du signal par les moyens de préparation de signal 2. Dans une première étape A1, on lance la préparation du signal. Dans une seconde étape A2, on décide si le moteur de pompe M doit être lancé. Si dans l'étape A2, on constate que le moteur de pompe M ne doit pas être précisément lancé, pour la suite du traitement, dans l'étape A3, on met à zéro le signal S4 qui comprend le signal de modulation de largeur d'impulsion ; la même remarque s'applique également au signal S3 sous la forme de la tension d'alimentation du moteur de pompe M. Le signal S2 qui comprend la tension de générateur K2, mesurée, du moteur de pompe M pour les moyens de détection 5, est mis directement à la tension mesurée du moteur de pompe M. Ensuite, on termine la préparation du signal dans l'étape A7. Si dans l'étape A2, on constate que le moteur de pompe M est commandé par les moyens de commande C, alors dans l'étape A4, on met le signal SI qui indique que la surveillance du moteur de pompe M est précisément activée, sur la valeur logique « vraie ». Dans l'étape A5 suivante, on attend l'arrivée des signaux modifiés de commande de moteur SM jusqu'à ce que ces signaux soient disponibles. S'il n'y a aucune modification par rapport aux signaux antérieurs de commande de mo- teur SM, on termine la préparation du signal dans l'étape A7. Si de nouveaux signaux de moteur SM sont disponibles, les moyens de préparation de signal 2 mettent les variables correspondants du signal S4 sur la valeur appropriée et en particulier la tension K2 mesurée du générateur pour le moteur de pompe M est mise sur la valeur de la ten- Sion de moteur pendant la phase de pause de commande ou d'alimentation. Les signaux S1-S4 sont transmis au moyen de calcul 4 ou au moyen de détection 5 selon la figure 1. La figure 3 montre un ordinogramme de calcul de l'état de consigne virtuel de l'installation de mise en charge C selon le mode de réalisation de la présente invention. La figure 3 montre le déroule-ment des opérations pour le calcul d'un état de consigne virtuel du moteur de pompe M par les moyens de calcul 4. Par une première étape B1, on lance le calcul. Dans une seconde étape B2, on détermine une cons-tante de filtre en fonction du rapport de modulation de largeur d'impulsion. Dans une troisième étape B3, on calcule une tension vir-

8 tuelle de générateur K1 pour le moteur de pompe M en tenant compte de la constante de filtre calculée dans l'étape B2 à partir de la tension d'alimentation du moteur de pompe M, du rapport de modulation de largeur d'impulsion ainsi que de la tension de charge du moteur de pompe M. Dans une quatrième étape B4, on détermine si la tension virtuelle calculée K1 du générateur est à une valeur négative. Si cela n'est pas le cas, on termine le procédé par l'étape B6. Si on constate une tension virtuelle négative K1 du générateur pour le moteur de pompe M, on met celle-ci à la valeur zéro dans une autre étape de procédé B5 et on termine le procédé par l'étape B6. La figure 4 montre un ordinogramme pour reconnaître ou détecter un fonctionnement défectueux de l'installation de mise en charge correspondant à un arrêt défectueux selon le mode de réalisation de la présente invention. A la figure 4, on démarre la surveillance de l'état d'arrêt par les moyens de détection 5 dans une première étape C1. Dans une seconde étape C2, on compare la tension mesurée de générateur K2 du moteur de pompe M à un premier seuil prédéfini K. Si cette valeur est inférieure au seuil prédéfini K, on vérifie dans une troisième étape C3 si la tension virtuelle calculée K1 du générateur est su- périeure au premier seuil prédéfini K. Si cela est le cas, dans l'étape suivante C5, on constate un état d'arrêt et on met une variable d'affichage d'état d'arrêt sur une valeur correspondante. Après avoir constaté l'état d'arrêt dans l'étape C5, on vérifie dans l'étape C14 s'il y a eu juste une surveillance du moteur M de pompe. Si cela est le cas, on fixe un arrêt dans l'étape suivante Cis ; dans l'étape C17, on émet un signal C7 correspondant et on coupe le moteur de pompe M à l'aide de ce signal par l'installation de commande C. Si dans l'étape C3, on constate que la tension virtuelle calculée K1 du générateur du moteur de pompe M ne dépasse pas le premier seuil prédéfini K, alors on constate dans l'étape C6 que le moteur de pompe M n'est pas à l'arrêt et on fixe de manière appropriée la valeur de la variante d'affichage d'arrêt. En-suite, comme déjà décrit, dans l'étape C14, on vérifie si le moteur de pompe M est surveillé. Dans l'affirmative, dans l'étape C5 et en outre dans l'étape C17, on génère le signal correspondant S7 ou on émet celui- ci indiquant que le moteur de pompe M n'est pas à l'arrêt. Si dans

9 l'étape C14, on constate qu'il n'y a pas de surveillance du moteur de pompe, alors dans l'étape C16, on génère un signal correspondant émis dans l'étape C17 indiquant qu'il y a un signal non valable pour l'arrêt du moteur de pompe M.

Si la vérification dans l'étape C2 indique que le premier seuil prédéfini K de la tension de générateur K2, mesurée, ne dépasse pas le moteur de pompe M, on vérifie dans l'étape C4 si cette valeur est supérieure à un second seuil prédéfini K'. Dans l'affirmative, on constate dans l'étape C7 qu'il n'y a pas d'arrêt du moteur de pompe M et on poursuit par les étapes C14, C15, C16 et C17. Si dans l'étape C4, on constate que la tension de générateur mesurée K2 du moteur de pompe M ne dépasse pas le second seuil K' prédéfini, alors dans l'étape C8, on effectue une première mesure de temps. Si la mesure de temps effectuée dans l'étape C10 indique que l'on n'a pas encore dépassé une durée pré- définie, alors dans l'étape C11, on vérifie au cours de cette période si la tension calculée K1 du générateur pour le moteur de pompe M dépasse le premier seuil prédéfini K. Si ce contrôle montre que le premier seuil prédéfini K a été dépassé, alors dans une seconde étape C12, on constate si le moteur de pompe M est arrêté ou si la variable d'affichage de l'arrêt vient d'être mise. En conséquence, comme déjà décrit ci-dessus, on poursuit la détection de l'état de charge par les étapes C14, C15 ou C16 et C17. Si la vérification dans l'étape CI 1 montre que la tension virtuelle calculée K1 du générateur ne dépasse pas la première valeur de consigne K, alors dans une seconde étape C13, on constate que le mo- teur de pompe M n'est pas à l'arrêt et on met à l'état la variable d'affichage d'arrêt. Ensuite, on poursuit par les étapes C14, C15 ou C16, C17. La figure 5 montre un ordinogramme d'un procédé correspondant au premier mode de réalisation de l'invention. Dans une première étape W1, on effectue une commande au moins de temps en temps de l'installation de mise en charge L pour charger l'accumulateur de pression D. Dans une autre étape W2, on calcule l'état de consigne virtuel de l'installation de mise en charge L. Dans une troisième étape W3, on compare l'état de consigne virtuel à l'état réel de l'installation de mise en charge L. Dans une quatrième étape W4, on détecte un défaut

i0 de fonctionnement de l'installation de mise en charge L en comparant l'état réel et l'état de consigne virtuel et dans une dernière étape W5, on coupe l'installation de mise en charge L en cas de défaut de fonctionnement.

Si l'on détecte un état non plausible de l'installation de mise en charge L, par exemple de son moteur de pompe M, c'est-à-dire ni le moteur de pompe M est immobile ou tourne lentement pour l'installation de mise en charge, ce qui indiquerait que le moteur de pompe M n'est plus commandé, le cas échéant un défaut est enregistré io dans une mémoire de défaut. Si le défaut subsiste, par exemple plus longtemps qu'une seconde, on recherche à relancer le moteur de pompe M. Si la vérification montre que le moteur de pompe M fonctionne de nouveau correctement, c'est-à-dire que le moteur de pompe M n'est plus dans un état non plausible, on efface l'enregistrement précé- 15 dent du défaut dans la mémoire de défaut. Le moteur de pompe M est de nouveau mis en action si par exemple la pression dans l'accumulateur de pression D chute en dessous d'une valeur prédéfinie pour disposer de suffisamment de pression dans l'accumulateur de pression D pour garantir le fonctionnement des cylindres de freins de 20 roues, dans un système de freins de véhicule. Bien que la présente invention ait été décrite ci-dessus à l'aide d'exemples de réalisation, ces exemples ne sont pas limitatifs. 25

11 NOMENCLATURE

C Moyen de commande D Accumulateur de pression L Installation de mise en charge M Moteur de pompe Sm Signaux de commande de moteur S 1 Signal S2 Signal S3 Signal S6 Signal S7 Signal SD Signal d'entrée K1 Tension de générateur K2 Tension mesurée du générateur

M Moteur de pompe

1 Dispositif de surveillance de l'installation de mise en charge 2 Moyen de préparation de signal 3 Moyen d'évaluation de charge 4 Moyen de calcul 5 Moyen de détection Ai-A7 Etapes de procédé B1-B6 Etapes de procédé C1-C7 Etapes de procédé W1-W5 Etapes de procédé30

Claims (1)

1. REVENDICATIONS1°) Procédé de surveillance d'une installation de mise en charge (L) d'un accumulateur de pression (D), notamment d'un système de freins d'un véhicule automobile, comprenant les étapes suivantes : - commander (W1) au moins de temps en temps l'installation de mise en charge (L) pour charger l'accumulateur de pression (D), - calculer (W2) un état de consigne virtuel de l'installation de mise en charge (L), - comparer (W3) l'état de consigne virtuel à l'état réel de l'installation de mise en charge (L), - reconnaître (W4) un fonctionnement défectueux de l'installation de mise en charge (L) par la comparaison entre l'état de consigne virtuel et l'état réel, et - couper (W5) l'installation de mise en charge (L) en cas de fonction- nement défectueux. 2°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on compare (W3) et/ou on détecte (W4) un fonctionnement défectueux sur une période prédéfinie, notamment sur une période de moins de 1000 ms, de préférence inférieure à 800 ms, notamment une période comprise entre 300 et 700 ms. 3°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' après détection (W4) d'un fonctionnement défectueux et coupure (W5) de l'installation de mise en charge (L), on redémarre au moins de temps en temps l'installation de mise en charge. 4°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le calcul (W2) de l'état de consigne virtuel comprend le calcul d'une première référence numérique (K1) dépendant de la pression régnant dans l'accumulateur de pression (D).35 13 5°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on décrit l'état réel à l'aide d'une seconde référence numérique (K2) dé-pendant au moins d'un paramètre de fonctionnement de l'installation de mise en charge (L). 6°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le calcul (W2) de l'état de consigne virtuel comprend en outre au moins une grandeur de commande et/ou une durée de commande de l'installation de mise en charge (L). 7°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la commande (W1) et/ou la comparaison (W3) se font à l'aide de tensions électriques. 8°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première et la seconde référence numérique (K1, K2) sont comparées à au moins une valeur de seuil prédéfinie (K). 9°) Dispositif de surveillance d'une installation de mise en charge (L) d'un accumulateur de pression (D), notamment dans un système de freins de véhicule automobile comprenant : - des moyens de commande (C) pour commander au moins de temps en temps l'installation de mise en charge (L) pour charger l'accumulateur de pression (D), - un moyen de calcul (4) pour calculer un état de consigne virtuel de l'installation de mise en charge (L), - un moyen de reconnaissance (5) pour détecter un fonctionnement défectueux de l'installation de mise en charge (L) par la comparai-son de l'état de consigne virtuel à l'état réel de l'installation de mise en charge (L), 14 * les moyens de commande (C) étant réalisés pour qu'à la détection d'un fonctionnement défectueux de l'installation de mise en charge (L), ils coupent cette installation (L). 10°) Application d'un dispositif selon la revendication 9 à la surveillance d'un dispositif de mise en charge (L) d'un accumulateur de pression (D) et d'un système de freins de véhicule automobile.