FR2995858A1

FR2995858A1 - Procede de freinage d'un vehicule automobile

Info

Publication number: FR2995858A1
Application number: FR1202554A
Authority: FR
Inventors: Frederic Perain; Jean Philippe Pedron
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 2012-09-26
Filing date: 2012-09-26
Publication date: 2014-03-28
Anticipated expiration: 2032-09-26
Also published as: FR2995858B1

Abstract

L'invention concerne un procédé de pilotage des freins avant (10) et des freins arrière (11) d'un véhicule automobile (1), comportant des étapes : a) de réception d'une instruction de freinage, b) d'acquisition d'une donnée caractéristique du sens de déplacement du véhicule automobile, vers l'avant ou vers l'arrière, c) d'élaboration d'une consigne de pilotage des freins avant et des freins arrière en fonction de l'instruction de freinage reçue à l'étape a) et de la donnée acquise à l'étape b). Selon l'invention, à l'étape c), la consigne de pilotage est élaborée de manière à commander exclusivement les freins avant lorsqu'au moins une première condition est remplie, cette première condition étant que la donnée acquise à l'étape b) est caractéristique d'un déplacement du véhicule automobile vers l'arrière.

Description

DOMAINE TECHNIQUE AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTION La présente invention concerne de manière générale les systèmes d'aide 5 à la conduite des véhicules automobiles. Elle concerne plus particulièrement un procédé de pilotage des freins avant et des freins arrière d'un véhicule automobile, comportant des étapes : a) de réception d'une instruction de freinage, b) d'acquisition d'une donnée caractéristique du sens de déplacement du 10 véhicule automobile, vers l'avant ou vers l'arrière, et c) d'élaboration d'une consigne de pilotage des freins avant et des freins arrière en fonction de l'instruction de freinage reçue à l'étape a) et de la donnée acquise à l'étape b). Elle concerne également un véhicule automobile comportant deux roues 15 avant, deux roues arrière, deux freins avant pour freiner les roues avant, deux freins arrière pour freiner les roues arrière, et des moyens de pilotage des freins avant et des freins arrière. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans les véhicules automobiles à faible empattement, dont les masses sont majoritairement 20 réparties sur l'arrière. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE Un véhicule automobile à faible empattement et à propulsion arrière présente un risque de culbute arrière qui est plus élevé que pour les autres véhicules, du fait d'une répartition des masses qui est défavorable à sa stabilité. 25 Sa stabilité pourra ainsi notamment se trouver prise en défaut lors d'une descente d'une pente en marche arrière puisqu'au moment du freinage, le véhicule automobile risquera au mieux de voir ses roues avant se soulever au-dessus du sol, au pire de basculer vers l'arrière. Ce problème de basculement sera d'autant plus sensible que le véhicule 30 automobile présentera un empattement court. Une solution connue pour remédier à ce problème de basculement consiste à répartir le freinage sur les freins avant et sur les freins arrière différemment selon que le véhicule est en marche avant ou en marche arrière. Cette méthode s'avère toutefois onéreuse puisqu'elle demande de régler l'effort de freinage à fournir par les freins arrière lors d'une marche arrière pour chaque type de véhicule automobile, en fonction notamment de son poids, de son empattement, de la répartition de ses masses... Elle s'avère en outre peu satisfaisante puisque, dès lors que le coffre du 5 véhicule automobile est très chargé, le risque de basculement réapparait. OBJET DE L'INVENTION Afin de remédier aux inconvénients précités de l'état de la technique, la présente invention propose un nouveau procédé de pilotage des freins d'un véhicule automobile tel que défini dans l'introduction, dans lequel, à l'étape c), la 10 consigne de pilotage est élaborée de manière à commander exclusivement les freins avant lorsqu'au moins une première condition est remplie, cette première condition étant que la donnée acquise à l'étape b) est caractéristique d'un déplacement du véhicule automobile vers l'arrière. Ainsi, en cas de situation à risque, l'ensemble du freinage est exercé par 15 les freins avant du véhicule, les freins arrière restant inactifs. Il n'y a donc plus aucun risque de basculement du véhicule automobile. D'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives du procédé conforme à l'invention sont les suivantes : - il est prévu une étape d'acquisition de la vitesse de déplacement du 20 véhicule automobile, et, à l'étape c), la consigne de pilotage est élaborée de manière à commander exclusivement les freins avant lorsqu'au moins la première condition et une seconde condition sont simultanément remplies, cette seconde condition étant que la vitesse acquise est supérieure à un premier seuil déterminé ; 25 - ledit premier seuil est prédéterminé ; - ledit premier seuil est supérieur ou égal à 5 kilomètres par heure ; - il est prévu une étape d'acquisition d'une valeur relative à l'inclinaison de la pente sur laquelle se déplace le véhicule automobile, et, à l'étape c), la consigne de pilotage est élaborée de manière à commander exclusivement les 30 freins avant lorsqu'au moins la première condition et une troisième condition sont simultanément remplies, cette troisième condition étant que ladite valeur est supérieure à un second seuil déterminé ; - ledit second seuil est un taux de pente compris entre 2 et 4 %; - la donnée acquise à l'étape b) est le rapport de boîte de vitesses engagé, l'engagement de la marche arrière fournissant en effet une information selon laquelle il est probable que le véhicule se déplace à reculons ; - il est prévu une étape d'acquisition de la vitesse de déplacement du véhicule automobile, et la donnée acquise à l'étape b) est le signe positif ou négatif de la vitesse acquise ; et - à l'étape c), la consigne de pilotage est élaborée de manière à commander en combinaison les freins avant et les freins arrière lorsque ladite ou l'une au moins desdites conditions n'est pas remplie. L'invention propose également un véhicule automobile tel que défini en introduction, dont les moyens de pilotage des freins avant et des freins arrière sont adaptés à mettre en oeuvre un procédé de freinage tel que précité. DESCRIPTION DETAILLEE D'UN EXEMPLE DE REALISATION La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée. La figure 1 annexée est une vue schématique d'un véhicule automobile descendant une pente en marche arrière. En référence à la figure 1, le véhicule automobile 1 comporte classiquement deux roues avant 12 (dont une seule d'entre elles est visible) et deux roues arrière 13 (dont une seule d'entre elles est visible). Les deux roues avant 12 sont situées à une distance réduite des deux roues arrière 13, à savoir ici à une distance inférieure à 2 mètres. On dit alors du véhicule automobile 1 qu'il présente un empattement réduit. Le véhicule automobile 1 comporte également deux freins avant 10 qui 25 coopèrent respectivement avec les deux roues avant 12 pour freiner leur rotation, et deux freins arrière 11 qui coopèrent respectivement avec les deux roues arrière 13 pour freiner leur rotation. Ici, ces freins sont du type freins à disque et sont commandés par des moyens de commande hydraulique (non représentés). Ils pourraient bien entendu 30 être d'un type différent, notamment à tambour ou électromagnétiques à récupération d'énergie au freinage. Ce véhicule automobile 1 est ici à propulsion arrière. Son moteur est donc installé à l'arrière du châssis. Tel qu'il est représenté sur la figure 1, ce véhicule automobile 1 est en outre chargé à l'arrière, notamment par une bicyclette 2. De par ce faible empattement et cette répartition des charges vers l'arrière, on comprend que lorsque le véhicule automobile 1 descend une pente en reculant, un freinage appuyé exercé par les freins arrière 11 risquerait de faire basculer le véhicule. Il est donc prévu de piloter les freins de manière à éviter un tel basculement. Pour piloter ces freins, le véhicule automobile 1 comporte un calculateur comprenant un processeur (CPU), une mémoire vive (RAM), une mémoire morte (ROM) et différentes interfaces d'entrée et de sortie. Grâce à ses interfaces d'entrée, le calculateur est adapté à recevoir des signaux d'entrée provenant de différents capteurs. Il est en particulier adapté à acquérir : - la vitesse de déplacement du véhicule automobile 1, en valeur absolue, 15 grâce à un capteur de vitesse fixé à l'un des arbres de roues du véhicule, ou en utilisant une information disponible sur un réseau du véhicule, - le rapport de boîte de vitesse engagé (marche arrière, point mort, première, seconde, ...), grâce à un capteur logé dans la boîte de vitesses, ou en utilisant une information disponible sur le réseau du véhicule, 20 - la position de la pédale de frein ou l'effort exercé sur la pédale de frein, grâce à un capteur de position ou d'effort logé sous la pédale de frein, ou en utilisant une information disponible sur le réseau du véhicule, et - la pente (ou le taux) de la voie sur laquelle se déplace le véhicule automobile 1, grâce à un capteur spécifique ou en utilisant une information 25 disponible sur le réseau du véhicule. Grâce à un programme enregistré dans sa mémoire, le calculateur est adapté à élaborer, pour chaque condition de fonctionnement du véhicule automobile 1, une consigne de freinage pour les freins avant et une consigne de freinage pour les freins arrière. 30 Enfin, grâce à ses interfaces de sortie, le calculateur est adapté à transmettre ces consignes de freinage aux moyens de commande hydraulique des freins avant 10 et arrière 11. Le calculateur est alors adapté, lorsqu'il détecte que le conducteur appuie sur la pédale de frein, à mettre en oeuvre un procédé de freinage qui comporte au moins : - une opération d'acquisition d'une instruction de freinage, - une opération d'acquisition d'une donnée caractéristique du sens de déplacement du véhicule automobile, vers l'avant ou vers l'arrière, et - une opération d'élaboration des consignes de freinage en fonction de l'instruction de freinage et de la donnée acquises. Selon une caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, lorsque une ou plusieurs conditions prédéterminées sont remplies (dont celle selon laquelle le véhicule automobile 1 recule), seule une consigne de freinage est transmise aux freins avant 10, les freins arrière étant laissés inactifs. De cette manière, le véhicule automobile ne risque pas de basculer vers l'arrière. En l'espèce, les freins arrière sont laissés inactifs si le véhicule automobile 1 recule à une vitesse supérieure à un premier seuil, sur une pente qui présente un taux supérieur à un second seuil. Pour mettre en oeuvre ce procédé, le calculateur opère plus précisément de la manière suivante. Au cours d'une première étape dite d'acquisition, le calculateur acquiert à intervalles prédéterminés la position de la pédale de frein ou l'effort exercé sur la pédale de frein. Il déduit de cette position ou de cet effort une instruction de freinage, qui est une interprétation de l'effort de freinage souhaité par le conducteur. Cette instruction de freinage peut à titre d'exemple être proportionnelle au déplacement ou à l'effort exercé sur la pédale de frein.

Le calculateur acquiert également à intervalles prédéterminés la vitesse de déplacement du véhicule automobile, le rapport de boîte de vitesse engagé, et le taux de la pente sur laquelle se trouve le véhicule automobile. Au cours d'une seconde étape dite de contrôle, le calculateur vérifie si les trois conditions cumulatives suivantes sont réunies.

La première condition est que le véhicule automobile recule a priori. Pour vérifier si cette condition est remplie, le calculateur contrôle si le rapport de boîte de vitesse engagé est la marche arrière. La seconde condition est que le véhicule automobile 1 se déplace à une vitesse supérieure au premier seuil. Pour vérifier si cette condition est remplie, le calculateur compare la vitesse acquise à la première étape avec le premier seuil. Ce premier seuil est ici prédéterminé et est choisi égal à une valeur qui est supérieure à 5 km/h, par exemple 6 km/h. En variante, ce premier seuil pourrait varier, en fonction par exemple de la répartition des masses qui s'exercent sur les roues avant par rapport à celles qui s'exercent sur les roues arrière du véhicule. Dans cette variante, plus le véhicule automobile sera chargé à l'arrière, plus le premier seuil sera choisi faible. La troisième condition est que le véhicule automobile 1 descend une pente qui présente un taux supérieur au second seuil.

Ce second seuil est ici prédéterminé et est choisi égal à 3 °A (ce qui correspond à un dénivelé de 3 mètres tous les 100 mètres). En variante, ce second seuil pourrait varier, en fonction par exemple de la répartition des masses qui s'exercent sur les roues avant par rapport à celles qui s'exercent sur les roues arrière du véhicule. Dans cette variante, plus le véhicule automobile sera chargé à l'arrière, plus le second seuil sera choisi faible. Au cours d'une troisième étape de pilotage, le calculateur élabore les deux consignes de freinage et les transmet aux moyens de commande hydraulique des freins avant 10 et aux moyens de commande hydraulique des freins arrière 11.

Au cours de cette étape, le calculateur vérifie si les trois conditions précitées sont réunies. Si les trois conditions sont réunies, alors le calculateur élabore une seule consigne de freinage, pour les moyens de commande hydraulique des freins avant, si bien que les moyens de commande hydraulique des freins arrière restent 25 inactifs. Cette consigne de freinage est alors élaborée de manière que l'effort de freinage exercé par les seuls freins avant 10 permette de freiner le véhicule automobile 1 comme souhaité par le conducteur. Un éventuel système d'antiblocage, du type ABS, pourra par ailleurs 30 éviter que les freins avant 10 ne bloquent les roues avant 12. En revanche, si l'une au moins des trois conditions précitées n'est pas réunie, alors le calculateur élabore une consigne de freinage pour les freins avant et une consigne de freinage pour les freins arrière, si bien que les freins avant et arrière sont simultanément activés.

Ces consignes de freinage sont alors élaborées de manière classique, de telle sorte que l'effort de freinage exercé en combinaison par les freins avant 10 et par les freins arrière 11 permette de freiner le véhicule automobile 1 comme souhaité par le conducteur.

La présente invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté, mais l'homme du métier saura y apporter toute variante conforme à son esprit. On pourra notamment prévoir de freiner le véhicule à l'aide des seuls freins avant dès lors que deux des trois conditions précitées seront réunies, la condition selon laquelle le véhicule recule étant une condition sine qua non. On pourra par ailleurs prévoir d'acquérir la donnée relative au sens de déplacement du véhicule (vers l'avant ou vers l'arrière) autrement. Ainsi, on pourra acquérir la vitesse du véhicule non pas en valeur absolue, mais plutôt en valeur relative, de manière que le signe de la vitesse acquise permette de déterminer le sens de déplacement du véhicule. De cette manière, lorsque le véhicule reculera (que la marche arrière soit ou non engagée) et que toutes les autres conditions seront réunies, seuls les freins avant seront activés. On pourra par ailleurs déterminer le sens de déplacement du véhicule en analysant l'évolution de la position GPS du véhicule automobile.

Claims

REVENDICATIONS1. Procédé de pilotage des freins avant (10) et des freins arrière (11) d'un véhicule automobile (1), comportant des étapes : a) de réception d'une instruction de freinage, b) d'acquisition d'une donnée caractéristique du sens de déplacement du véhicule automobile (1), vers l'avant ou vers l'arrière, c) d'élaboration d'une consigne de pilotage des freins avant (10) et des freins arrière (11) en fonction de l'instruction de freinage reçue à l'étape a) et de la donnée acquise à l'étape b), caractérisé en ce que, à l'étape c), la consigne de pilotage est élaborée de manière à commander exclusivement les freins avant (10) lorsqu'au moins une première condition est remplie, cette première condition étant que la donnée acquise à l'étape b) est caractéristique d'un déplacement du véhicule automobile (1) vers l'arrière.
2. Procédé de pilotage selon la revendication précédente, dans lequel il est prévu une étape d'acquisition de la vitesse de déplacement du véhicule automobile (1), et dans lequel, à l'étape c), la consigne de pilotage est élaborée de manière à commander exclusivement les freins avant (10) lorsqu'au moins la première condition et une seconde condition sont simultanément remplies, cette seconde condition étant que la vitesse acquise est supérieure à un premier seuil déterminé.
3. Procédé de pilotage selon la revendication précédente, dans lequel ledit premier seuil est prédéterminé.
4. Procédé de pilotage selon l'une des revendications 2 et 3, dans lequel ledit premier seuil est supérieur ou égal à 5 kilomètres par heure.
5. Procédé de pilotage selon l'une des revendications précédentes, dans lequel il est prévu une étape d'acquisition d'une valeur relative à l'inclinaison de la pente sur laquelle se déplace le véhicule automobile (1), et dans lequel, à l'étape c), la consigne de pilotage est élaborée de manière à commander exclusivement les freins avant (11) lorsqu'au moins la première condition et une troisième condition sont simultanément remplies, cette troisième condition étant que ladite valeur est supérieure à un second seuil déterminé.
6. Procédé de pilotage selon la revendication précédente, dans lequelledit second seuil est un taux de pente compris entre 2 et 4 %.
7. Procédé de pilotage selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel la donnée acquise à l'étape b) est le rapport de boîte de vitesses engagé.
8. Procédé de pilotage selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel il est prévu une étape d'acquisition de la vitesse de déplacement du véhicule automobile (1) et dans lequel la donnée acquise à l'étape b) est le signe positif ou négatif de la vitesse acquise.
9. Procédé de pilotage selon l'une des revendications précédentes, dans lequel, à l'étape c), la consigne de pilotage est élaborée de manière à commander en combinaison les freins avant (10) et les freins arrière (11) lorsque ladite ou l'une au moins desdites conditions n'est pas remplie.
10. Véhicule automobile (1) comportant deux roues avant (12), deux roues arrière (13), deux freins avant (10) pour freiner les roues avant (12), deux freins arrière (11) pour freiner les roues arrière (13), et des moyens de pilotage des freins avant et des freins arrière qui sont adaptés à mettre en oeuvre un procédé de freinage selon l'une des revendications précédentes.20