PROCEDE DE FREINAGE A PARTIR D'UN INDICATEUR DE STABILITE D'UN VEHICULE L'invention se rapporte à un procédé de freinage d'un véhicule automobile doté d'un moteur électrique. Les véhicules équipés d'un moteur électrique appartiennent généralement à deux catégories de véhicules: soit les véhicules électriques, fonctionnant exclusivement à partir de l'énergie électrique, soit les véhicules hybrides, fonctionnant alternativement avec un moteur électrique ou un moteur thermique, le choix entre l'un ou l'autre des moteurs étant dicté par des phases de roulage spécifiques, distinguant notamment le mode urbain, pour lequel l'usage du moteur électrique est recommandée, des autres modes. En se référant à la figure 1, qui est une vue simplifiée d'un système de freinage conventionnel 1, une pression sur la pédale 2 de frein active un maître-cylindre 3, qui envoie un liquide de frein aux étriers de frein, via des canalisations hydrauliques avant et arrière. Un actionneur 4 de freinage ESC (Electronic Stability Control) va déterminer, en fonction de cette pression appliquée et d'un certain nombre d'autres paramètres relatifs notamment à la stabilité du véhicule, la force de freinage à appliquer aux étriers afin d'assurer un freinage optimisé du véhicule. Généralement, la décélération observée du véhicule, est directement corrélée au niveau de pression exercée par le conducteur sur sa pédale de frein. Pour cette configuration de freinage déjà existante, seul l'actionneur de frein intervient pour assurer la phase de freinage. The invention relates to a braking process of a motor vehicle equipped with an electric motor. Vehicles equipped with an electric motor generally belong to two categories of vehicles: either electric vehicles, operating exclusively from electrical energy, or hybrid vehicles, operating alternately with an electric motor or a heat engine, the choice between one or the other of the engines being dictated by specific driving phases, distinguishing in particular the urban mode, for which the use of the electric motor is recommended, of the other modes. Referring to FIG. 1, which is a simplified view of a conventional braking system 1, a pressure on the brake pedal 2 activates a master cylinder 3, which sends a brake fluid to the brake calipers, via front and rear hydraulic lines. An ESC (Electronic Stability Control) brake actuator 4 will determine, as a function of this applied pressure and a number of other parameters relating in particular to the stability of the vehicle, the braking force to be applied to the stirrups to ensure optimized braking of the vehicle. Generally, the observed deceleration of the vehicle is directly correlated to the level of pressure exerted by the driver on his brake pedal. For this braking configuration already existing, only the brake actuator intervenes to ensure the braking phase.
Les procédés de freinage selon l'invention, sont applicables aux véhicules possédant un système de traction électrique, comme les véhicules électriques ou hybrides. Le principe de ces procédés de freinage, est d'utiliser pour la phase de freinage à proprement parler, soit l'actionneur de freinage usuel, soit l'actionneur de traction électrique, soit les deux actionneurs en même temps avec une répartition variable. En effet, lorsque l'actionneur de traction électrique est utilisé pour freiner le véhicule, où le moteur de traction électrique est utilisé en tant que générateur électrique, en convertissant l'énergie cinétique en énergie électrique, la batterie se recharge, et l'autonomie du véhicule s'en retrouve améliorée. La spécificité des procédés de freinage selon l'invention, est donc de pouvoir calculer un paramètre appelé « indicateur de stabilité », à partir de signaux déjà disponibles sur le véhicule, la valeur de ce paramètre permettant de sélectionner l'actionneur ou la combinaison d'actionneurs la plus appropriée pour favoriser la récupération d'énergie, et ainsi, augmenter l'autonomie du véhicule, sans altérer la stabilité du véhicule, le freinage usuel venant compléter le niveau de freinage en cas de besoin.. Puisque l'action du conducteur sur la pédale de frein est dissociée de la décélération réellement, les procédés selon l'invention sont appelés procédés de freinage découplés. L'invention se rapporte à un procédé de freinage d'un véhicule automobile comprenant un moteur électrique, une unité centrale de calcul, un actionneur de freinage et un actionneur de traction électrique. La principale caractéristique d'un procédé de freinage selon l'invention, est qu'il comprend une étape de calcul d'un indicateur de stabilité, qui est un paramètre indépendant des algorithmes de détection du système de contrôle de stabilité électronique (ESC), le calcul de cet indicateur étant réalisé par l'unité centrale, à partir d'un certain nombre de signaux présents dans le véhicule, la valeur de cet indicateur permettant à l'unité centrale de sélectionner, soit l'actionneur de freinage, soit l'actionneur de traction électrique en mode générateur électrique, soit les deux actionneurs en même temps avec une répartition variable, pour réaliser la phase de freinage du véhicule. De cette manière, les procédés de freinage, selon l'invention, permettent d'optimiser l'autonomie des véhicules équipés d'un système de traction hybride ou électrique, en mettant en oeuvre une phase de freinage pouvant être réalisée, soit à partir de l'actionneur de freinage, soit au moyen de l'actionneur de traction électrique, soit à partir d'une combinaison des deux actionneurs, et non plus exclusivement avec l'actionneur de freinage associé aux algorithmes de détection de l'ESC (Electronic Stability Control). Ce procédé de freinage découplé fait intervenir des éléments déjà présents dans le véhicule, comme l'unité centrale de calcul, ainsi que des données déjà disponibles, sans nécessiter de matériel extérieur supplémentaire, et spécialement conçu pour calculer l'indicateur de stabilité. Avantageusement, le choix le plus approprié de l'actionneur ou de la combinaison d'actionneurs pour effectuer la phase de freinage, est réalisé par l'unité centrale de calcul à partir de l'indicateur de stabilité, de manière à favoriser la récupération d'énergie par la batterie et ainsi augmenter l'autonomie du véhicule, et de manière à préserver la stabilité du véhicule, tout en favorisant le freinage par l'actionneur de traction électrique. Ainsi, l'exploitation de cet indicateur s'effectue de manière à sélectionner le mode de freinage le plus adapté, ce qui, suivant les circonstances, peut conduire à diminuer la quantité d'énergie récupérée. De plus, il est fondamental que l'amélioration de l'autonomie des véhicules électriques ou hybrides, par le biais d'un mode de freinage découplé, ne s'effectue pas au détriment de la stabilité du véhicule. The braking methods according to the invention are applicable to vehicles having an electric traction system, such as electric or hybrid vehicles. The principle of these braking processes is to use for the braking phase itself, either the conventional braking actuator or the electric traction actuator, or both actuators at the same time with a variable distribution. Indeed, when the electric traction actuator is used to brake the vehicle, where the electric traction motor is used as an electric generator, by converting the kinetic energy into electrical energy, the battery recharges, and the autonomy the vehicle is improved. The specificity of the braking methods according to the invention is therefore to be able to calculate a parameter called "stability indicator", from signals already available on the vehicle, the value of this parameter making it possible to select the actuator or the combination of actuators the most appropriate to promote energy recovery, and thus increase the range of the vehicle without altering the stability of the vehicle, the usual braking to complete the braking level when needed .. Since the action of the As the driver on the brake pedal is decoupled from the actual deceleration, the methods according to the invention are referred to as decoupled braking methods. The invention relates to a braking process of a motor vehicle comprising an electric motor, a central computing unit, a braking actuator and an electric traction actuator. The main characteristic of a braking method according to the invention is that it comprises a step of calculating a stability indicator, which is a parameter independent of the detection algorithms of the electronic stability control system (ESC), the calculation of this indicator being carried out by the central unit, from a certain number of signals present in the vehicle, the value of this indicator allowing the central unit to select either the braking actuator or the electric traction actuator in electric generator mode, or both actuators at the same time with a variable distribution, to achieve the braking phase of the vehicle. In this way, the braking methods, according to the invention, make it possible to optimize the range of vehicles equipped with a hybrid or electric traction system, by implementing a braking phase that can be achieved, either from the braking actuator, either by means of the electric traction actuator, or from a combination of the two actuators, and no longer exclusively with the braking actuator associated with ESC (Electronic Stability) detection algorithms. Control). This decoupled braking process involves elements already present in the vehicle, such as the central computing unit, as well as data already available, without the need for additional external equipment, and specially designed to calculate the stability indicator. Advantageously, the most appropriate choice of the actuator or combination of actuators to perform the braking phase, is performed by the central processing unit from the stability indicator, so as to promote the recovery of energy by the battery and thus increase the autonomy of the vehicle, and so as to preserve the stability of the vehicle, while promoting braking by the electric traction actuator. Thus, the operation of this indicator is carried out so as to select the most suitable braking mode, which, depending on the circumstances, may lead to reducing the amount of energy recovered. In addition, it is fundamental that the improvement of the autonomy of electric or hybrid vehicles, through a decoupled braking mode, does not take place to the detriment of the stability of the vehicle.
De façon préférentielle, l'unité centrale de calcul comprend un module de calcul de l'indicateur de stabilité, ledit module comprenant un bloc de correction de sous virage calculé en boucle ouverte ou en boucle fermée. Selon un mode de réalisation préféré d'un procédé de freinage selon l'invention, le bloc de correction de sous virage met en oeuvre une cartographie permettant de relier le taux de sous virage au taux de glissement des roues, et un correcteur de boucle fermée. Préférentiellement, l'unité centrale de calcul comprend un module de calcul de l'indicateur de stabilité, ledit module comprenant un bloc de correction de survirage calculé à partir d'une accélération latérale estimée. Preferably, the central computing unit comprises a calculation module of the stability indicator, said module comprising a sub-turn correction block calculated in open loop or closed loop. According to a preferred embodiment of a braking method according to the invention, the understeer correction block implements a mapping making it possible to relate the understeer rate to the slip rate of the wheels, and a closed loop corrector. . Preferably, the central calculation unit comprises a stability indicator calculation module, said module comprising an oversteer correction block calculated from an estimated lateral acceleration.
Selon un autre mode de réalisation préféré d'un procédé de freinage selon l'invention, le bloc de correction met en oeuvre une cartographie permettant de relier le taux de survirage à la vitesse du véhicule et à une accélération estimée dudit véhicule. According to another preferred embodiment of a braking method according to the invention, the correction block implements a mapping making it possible to relate the oversteer rate to the vehicle speed and to an estimated acceleration of said vehicle.
Avantageusement, l'accélération latérale estimée peut être basée, soit sur un modèle statique de type Ackermann, soit sur un modèle de type bicyclette. De façon avantageuse, l'unité centrale de calcul comprend un module de calcul de l'indicateur de stabilité, ledit module comprenant un bloc de modulation, qui permet de désactiver progressivement la fonction de récupération d'énergie en fonction des indicateurs de régulation ESP (Electronic Stability Program) et ABS (Antiblockiersystem). De façon préférentielle, les signaux présents dans le véhicule sont à choisir dans le groupe constitué par la vitesse du véhicule, la vitesse de lacet, l'angle volant, la consigne de décélération, ou les indicateurs de régulation AYC (Active Yaw Control) ou ABS. Les indicateurs de régulation AYC ou ABS sont fournis par le calculateur ESC. Les procédés de freinage selon l'invention présentent l'avantage d'améliorer l'autonomie électrique des véhicules hybrides ou électriques, en optimisant les phases de freinage, au moyen de l'exploitation de données déjà existantes et disponibles dans ledit véhicule. On donne ci-après, une description détaillée d'un mode de réalisation préféré d'un procédé de freinage selon l'invention, en se référant aux figures 1 20 à 7. - La figure 1, déjà décrite, est une vue simplifiée d'un système de freinage selon l'état de la technique, montrant les principaux éléments impliqués, - La figure 2 est une vue simplifiée d'un système de freinage pour la 25 mise en oeuvre d'un procédé de freinage selon l'invention, montrant les principaux éléments impliqués, - La figure 3 est une vue du logigramme de l'unité centrale de calcul, permettant d'affecter la phase de freinage, soit à l'actionneur de freinage, soit à l'actionneur de traction électrique, - La figure 4 est une vue du logigramme du bloc de l'unité centrale de calcul permettant de déterminer l'indicateur de stabilité. - La figure 5 est une vue simplifiée des différentes étapes d'un exemple de correction de survirage, permettant de déterminer l'indicateur de stabilité. - La figure 6 est une vue simplifiée des différentes étapes d'un exemple de correction de sous virage, permettant de déterminer l'indicateur de stabilité. - La figure 7 est une vue simplifiée de l'étape de modulation, permettant de déterminer l'indicateur de stabilité. En se référant à la figure 2, dont les éléments communs avec la figure 1 portent les mêmes références, un système de freinage mis en oeuvre dans un procédé de freinage selon l'invention, implique une pédale 2 de frein, un ensemble 5 calculateur/actionneur, un actionneur de freinage 4 et un actionneur de traction électrique 6 permettant de configurer le moteur électrique en mode générateur électrique. Une pression sur la pédale de frein 2 transmet un signal à l'ensemble 5 calculateur/actionneur, qui, en fonction d'un certain nombre de signaux déjà présents dans le véhicule, détermine un indicateur de stabilité, dont la valeur va permettre audit ensemble 5 d'activer, soit l'actionneur de freinage 4 comme cela se produit usuellement dans les systèmes de freinage conventionnels, soit l'actionneur de traction électrique 6, soit en déclenchant les deux actionneurs 4,6 simultanément, avec une répartition variable entre l'un et l'autre. En effet, en fonction des circonstances, les trois possibilités d'utilisation des actionneurs décrites ci-avant, peuvent être mises en oeuvre. De cette manière, les procédés de freinage selon l'invention, sont découplés, car ils permettent de dissocier l'action du conducteur, qui se traduit par une pression sur la pédale de frein 2, avec la décélération réellement réalisée. L'objectif de la mise en place d'un système de freinage découplé selon l'invention, est de pouvoir utiliser l'actionneur, ou la combinaison d'actionneurs, le ou la plus adapté(e) pour assurer un freinage en relation avec la demande du conducteur, freinage garantissant la stabilité du véhicule, tout en maximisant la récupération d'énergie au niveau de la batterie. En se référant à la figure 3, l'unité centrale de calcul 7 possède un module 8 de calcul de l'indicateur de stabilité, la valeur de cet indicateur, associée à des valeurs de signaux d'entrée 9 déjà existantes sur le véhicule et donc disponibles, permettent à l'unité centrale de calcul 7, d'activer soit l'actionneur de freinage 4 soit l'actionneur de traction électrique 6 dans son mode générateur, soit les deux à la fois, avec une répartition variable la plus adaptée. Comme le montre la figure 4, illustrant le logigramme du module 8 de calcul de l'indicateur de stabilité, cet indicateur est calculé à partir d'un certain nombre de signaux d'entrées 10 déjà présents dans le véhicule. Dans une première étape ces signaux 10 d'entrée permettent de réaliser une correction 11 de survirage ainsi qu'une correction de sous virage 12. Dans une deuxième étape, ces deux corrections 11,12 associées à la consigne 13 de décélération du conducteur, matérialisée par la pression exercée sur la pédale 2 de frein, permettent de déterminer un indicateur de stabilité, dont la valeur va indiquer audit module 8 de calcul, quel actionneur 4,6 il faut sélectionner, soit séparément, soit en combinaison, pour proposer le meilleur mode de freinage, c'est-à-dire celui qui va permettre d'assurer la stabilité du véhicule, tout en respectant les consignes de freinage et en essayant de récupérer au maximum de l'énergie, stockée dans les batteries du moteur électrique. Le module 8 de calcul de l'indicateur de stabilité dispose à sa sortie, d'un bloc de modulation 14. Les signaux d'entrée 10 à partir desquels va être calculé l'indicateur de stabilité, via la détermination d'une correction de survirage 11 et d'une correction 12 de sous virage, sont, de façon non-exhaustive : - La vitesse du véhicule, qui peut par exemple, être fournie par les capteurs ABS, - Les signaux de la dynamique du véhicule, comme par exemple, la vitesse de lacet ou l'angle volant, et qui vont permettre d'estimer l'accélération latérale du véhicule, - Les indicateurs de régulation, AYC ou ABS, et qui sont fournis par le calculateur ESC (Electronic Stability Control), - La consigne de décélération issue du conducteur, et qui est calculé à partir des informations de course et/ou de pression pédale. Advantageously, the estimated lateral acceleration can be based either on a static model of the Ackermann type or on a bicycle type model. Advantageously, the central computing unit comprises a module for calculating the stability indicator, said module comprising a modulation block, which makes it possible to progressively deactivate the energy recovery function as a function of the ESP control indicators ( Electronic Stability Program) and ABS (Antiblockiersystem). Preferably, the signals present in the vehicle are to be chosen from the group consisting of the vehicle speed, the yaw rate, the steering angle, the deceleration setpoint, or the control indicators AYC (Active Yaw Control) or ABS. The AYC or ABS control indicators are provided by the ESC calculator. The braking methods according to the invention have the advantage of improving the electric autonomy of hybrid or electric vehicles, by optimizing the braking phases, by means of the exploitation of already existing data available in said vehicle. The following is a detailed description of a preferred embodiment of a braking method according to the invention, with reference to FIGS. 1 to 7. FIG. 1, already described, is a simplified view of FIG. a braking system according to the state of the art, showing the main elements involved, FIG. 2 is a simplified view of a braking system for implementing a braking method according to the invention, showing the main elements involved, - Figure 3 is a view of the logic diagram of the central computing unit, for assigning the braking phase, either to the braking actuator or to the electric traction actuator, - FIG. 4 is a view of the logic diagram of the block of the central computing unit making it possible to determine the stability indicator. FIG. 5 is a simplified view of the different steps of an example of oversteer correction, making it possible to determine the stability indicator. FIG. 6 is a simplified view of the different steps of an example of understeer correction, making it possible to determine the stability indicator. FIG. 7 is a simplified view of the modulation step, making it possible to determine the stability indicator. Referring to Figure 2, the elements common to Figure 1 have the same references, a braking system implemented in a braking method according to the invention, involves a brake pedal 2, a set 5 calculator / actuator, a braking actuator 4 and an electric traction actuator 6 for configuring the electric motor in electric generator mode. Pressing on the brake pedal 2 transmits a signal to the computer / actuator assembly 5 which, according to a certain number of signals already present in the vehicle, determines a stability indicator whose value will enable said set 5 to activate either the braking actuator 4 as usually occurs in conventional braking systems, or the electric traction actuator 6, or by triggering the two actuators 4,6 simultaneously, with a variable distribution between l one and the other. Indeed, depending on the circumstances, the three possibilities of using the actuators described above, can be implemented. In this way, the braking methods according to the invention are decoupled, since they make it possible to dissociate the action of the driver, which results in a pressure on the brake pedal 2, with the actual deceleration achieved. The objective of setting up a decoupled braking system according to the invention is to be able to use the actuator, or the combination of actuators, which is the most suitable for braking in relation to the driver's demand, braking ensuring the stability of the vehicle, while maximizing energy recovery at the battery. Referring to FIG. 3, the central computing unit 7 has a module 8 for calculating the stability indicator, the value of this indicator, associated with input signal values 9 already existing on the vehicle and therefore available, allow the central processing unit 7 to activate either the braking actuator 4 or the electric traction actuator 6 in its generator mode, or both at the same time, with a variable distribution most suitable . As shown in FIG. 4, illustrating the logic diagram of the stability indicator calculation module 8, this indicator is calculated from a number of input signals already present in the vehicle. In a first step, these input signals make it possible to perform an oversteer correction 11 as well as a under-turn correction 12. In a second step, these two corrections 11, 12 associated with the driver's deceleration setpoint 13, materialized by the pressure exerted on the brake pedal 2, allow to determine a stability indicator, whose value will indicate to said calculation module 8, which actuator 4,6 must be selected, either separately or in combination, to propose the best braking mode, that is to say one that will allow to ensure the stability of the vehicle, while respecting the braking instructions and trying to recover the maximum energy, stored in the batteries of the electric motor. The module 8 for calculating the stability indicator has at its output a modulation block 14. The input signals 10 from which the stability indicator will be calculated, via the determination of a correction of oversteering 11 and a correction of under-turning are, in a non-exhaustive way: - the speed of the vehicle, which can for example be provided by the ABS sensors, - the signals of the dynamics of the vehicle, such as for example , the yaw rate or the steering angle, which will make it possible to estimate the lateral acceleration of the vehicle, - The regulation indicators, AYC or ABS, which are provided by the ESC (Electronic Stability Control) computer, - The deceleration instruction from the driver, which is calculated from the information of travel and / or pedal pressure.
En se référant à la figure 5, la correction 11 de survirage revient à calculer un taux de survirage qui permet de modifier la consigne de régénération, qui est la consigne de freinage envoyée au moteur électrique. Un mode de réalisation peut, par exemple, être effectué à partir d'une cartographie donnant ce taux de survirage, qui dépend de la vitesse du véhicule et de l'angle volant, cet angle permettant une estimation de l'accélération latérale du véhicule. Cette estimation peut être basée, soit sur un modèle statique de type Ackermann, soit sur un modèle de type bicyclette, où le véhicule à quatre roues est assimilé à un véhicule à deux roues, tel qu'il est fréquemment utilisé dans les modèles d'estimation des ESP. La sortie de ce bloc peut être comparée à la consigne 13 de décélération issue du conducteur à l'aide de la fonction MAX, qui va sélectionner la valeur la plus élevée entre ladite sortie et ladite consigne 13. En se référant à la figure 6, la correction 12 de sous virage revient à calculer un taux de sous virage qui permet de modifier la consigne de régénération, c'est-à-dire la consigne de freinage envoyée à l'actionneur de traction électrique ou moteur électrique. Un exemple de réalisation d'une telle correction 12, pourrait impliquer une cartographie du taux de sous virage dépendante du taux de glissement des roues, et d'un correcteur en boucle fermée tendant à faire tendre vers zéro l'écart entre la consigne et la mesure. Referring to FIG. 5, the oversteer correction 11 amounts to calculating a rate of oversteer which makes it possible to modify the regeneration setpoint, which is the braking setpoint sent to the electric motor. An embodiment may, for example, be performed from a map giving this rate of oversteer, which depends on the vehicle speed and the steering angle, this angle allowing an estimation of the lateral acceleration of the vehicle. This estimate can be based either on a static Ackermann type model or on a bicycle type model, where the four-wheeled vehicle is considered a two-wheeled vehicle, as it is frequently used in bicycle models. Estimate of ESPs. The output of this block can be compared to the deceleration setpoint 13 issued by the driver using the MAX function, which will select the highest value between said output and said setpoint 13. Referring to FIG. the understeer correction 12 is equivalent to calculating a sub-turn rate which makes it possible to modify the regeneration setpoint, that is to say the braking setpoint sent to the electric traction actuator or electric motor. An exemplary embodiment of such a correction 12, could involve a mapping of the rate of understeer dependent on the slip rate of the wheels, and a closed-loop corrector tending to make zero towards the difference between the setpoint and the measured.
En se référant à la figure 7, le bloc de modulation 14 a pour but de désactiver de façon plus ou moins progressive la consigne de décélération vers zéro, en se basant sur les indicateurs de régulation su système ESC, tels que par exemple les indicateurs AYC, ou ABS. En effet, si ces indicateurs apparaissent, alors la consigne de freinage est modifiée. Referring to FIG. 7, the purpose of the modulation block 14 is to deactivate more or less progressively the deceleration setpoint towards zero, based on the ESC system regulation indicators, such as, for example, the AYC indicators. , or ABS. Indeed, if these indicators appear, then the braking setpoint is changed.