FR3126955A1 - Procede d’estimation d’une pente sur laquelle roule en deceleration un vehicule automobile avant immobilisation par frein de stationnement - Google Patents

Procede d’estimation d’une pente sur laquelle roule en deceleration un vehicule automobile avant immobilisation par frein de stationnement Download PDF

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Abstract

L’invention concerne un procédé d’estimation d’une pente sur laquelle roule en décélération un véhicule automobile avant une commande d'immobilisation sécurisée en stationnement d'un véhicule automobile sous l'action d'au moins un actionneur remplissant la fonction de frein de stationnement, ladite pente (Pest) étant estimée en fonction d’une décélération longitudinale du véhicule automobile en vigueur. Il est pris en compte dans l’estimation de la pente une dérivée de la vitesse du véhicule par rapport au temps. FIGURE 8

Description

PROCEDE D’ESTIMATION D’UNE PENTE SUR LAQUELLE ROULE EN DECELERATION UN VEHICULE AUTOMOBILE AVANT IMMOBILISATION PAR FREIN DE STATIONNEMENT
Domaine technique de l'invention
La présente invention concerne un procédé d’estimation d’une pente sur laquelle roule en décélération un véhicule automobile avant immobilisation par frein de stationnement, un procédé de détermination d’un effort de serrage à appliquer par au moins un actionneur remplissant la fonction de frein de stationnement ainsi qu’un système de commande d’une immobilisation sécurisée en stationnement du véhicule automobile pour la mise en œuvre des deux procédés.
Art antérieur
De manière générale, lorsqu’un conducteur souhaite quitter son véhicule automobile, c’est le frein de stationnement qui va être actionné pour garantir le maintien immobile du véhicule. Cette action peut s’engager soit par action directe sur un bouton de commande, soit par coupure du moteur ou ouverture de la porte du conducteur à vitesse nulle.
Un calculateur associé au frein de stationnement reçoit alors l’ordre de serrage de la part d’organes extérieurs au système de freinage dont il fait partie.
Les fournisseurs de freins de stationnement électriques, aussi dénommés par l’acronyme FSE, ou les constructeurs automobiles proposent des stratégies différentes quant à la valeur de l’effort de serrage appliqué par un motoréducteur sur les roues.
Cet effort de serrage peut dépendre d’une pente de la route, c’est-à-dire d’une inclinaison longitudinale du véhicule en montée ou en descente, d’une pression hydraulique appliquée par un frein de service ou d’une température, estimée ou mesurée, des freins.
L’usage le plus classique du frein de stationnement correspond à celui où le conducteur immobilise préalablement son véhicule avec le système de freinage de service commandé à la pédale. Une fois que le véhicule est à vitesse nulle, le conducteur engage alors son frein de stationnement, par exemple, par appui sur un bouton ou par une coupure de contact dans le véhicule automobile.
Dans ce cas, le véhicule automobile étant à l’arrêt, un capteur d’accélération ou décélération longitudinale renseigne parfaitement sur la pente sur laquelle le véhicule est arrêté. L’effort de serrage délivré par le motoréducteur du frein de stationnement électrique peut donc être avantageusement choisi pour gérer au mieux le compromis entre maintien immobile du véhicule et endurance de l’organe.
Cependant, il est également possible, que le conducteur engage son frein de stationnement avant que le véhicule n’ait atteint une vitesse nulle. Du coup, le capteur d’accélération ou décélération longitudinale, agissant alors en tant que décéléromètre subit non seulement l’effet de la pente, mais aussi la décélération propre du véhicule.
L’estimation de la pente basée sur la seule information délivrée par le capteur ou décéléromètre est alors erronée de même que l’effort de serrage à délivrer par le frein de stationnement électrique avec un risque de non maintien immobile du véhicule, dans le cas où la pente est sous-estimée ou de vieillissement prématuré de l’organe de freinage, dans le cas où la pente est surestimée.
Pour éviter cela, certains fournisseurs de freins de stationnement électriques mettent en place des mécanismes pour garantir que l’information délivrée par le capteur d’accélération ou décélération longitudinale est viable, par exemple une vitesse du véhicule en vigueur alors inférieure à un seuil, une variation de vitesse inférieure à un seuil, etc.
Dans le cas contraire, ils font le choix d’un serrage du frein de stationnement électrique à l’effort maximal pour garantir l’immobilisation du véhicule au détriment de l’endurance du frein de stationnement.
Il faut aussi considérer que ces serrages à effort maximal ne sont également pas neutres vis-à-vis de la trainée résiduelle des freins après avoir relâché le frein de stationnement, ce qui est préjudiciable à l’autonomie du véhicule ou à ses rejets de CO2.
Le document US-A1-2020/0406870 décrit une détermination d'un certain nombre de signaux qui caractérisent la situation de stationnement d’un véhicule automobile, notamment le sens et la pente de la route, afin de déterminer le serrage du frein de service. La détermination est effectuée par les paramètres du dernier stationnement, soit le sens de marche, et le coefficient de frottement des garnitures de frein, la température du tambour, les diverses activations précédentes.
Cependant, ce document traite de la stratégie d’un serrage de frein de stationnement en fonction de l’inclinaison de la pente et ne propose pas une méthode d’estimation de la pente.
Le problème à la base de la présente invention est d’estimer de manière la plus précise possible la pente effective sur laquelle roule encore un véhicule automobile en décélération juste avant que le frein de stationnement ne soit opérant, ce qui peut contribuer au calcul d’un effort de serrage du frein de stationnement au plus juste assurant une immobilisation sécurisée du véhicule tout en sollicitant le moins possible le frein de stationnement.
A cet effet la présente invention concerne un procédé d’estimation d’une pente sur laquelle roule en décélération un véhicule automobile avant une commande d'immobilisation sécurisée en stationnement d'un véhicule automobile sous l'action d'au moins un actionneur remplissant la fonction de frein de stationnement, ladite pente étant estimée en fonction d’une décélération longitudinale du véhicule automobile en vigueur, caractérisé en ce qu'il est pris en compte dans l’estimation de la pente une dérivée de la vitesse du véhicule par rapport au temps.
L’invention consiste à proposer une détermination de pente robuste qui peut permettre en toutes circonstances de gérer au mieux le choix de l’effort de serrage du frein de stationnement électrique, c’est-à-dire un effort qui gère au mieux le compromis entre maintien immobile du véhicule, endurance de l’organe frein de stationnement et rejet de CO2 au kilomètre.
La pente sur laquelle évolue le véhicule lorsque le conducteur décide d’engager son frein de stationnement peut être calculée en considérant l’information délivrée par le décéléromètre longitudinal présent dans le véhicule, complétée de la dérivée de la vitesse du véhicule. Cette détermination robuste de la pente permet d’ajuster au mieux l’effort de serrage du frein de stationnement électrique.
Cela évite le risque de non maintien immobile du véhicule qui est un risque sécuritaire important. Cela évite le risque de sur-sollicitation du frein de stationnement électrique, ce qui représente un risque de durabilité de l’organe. Cela évite un surcroît de traînée résiduelle des freins après remise en mouvement du véhicule, donc de rejet de CO2 par kilomètre et de réduction d’autonomie du véhicule.
Avantageusement, la pente estimée Pest est estimée par calcul selon l’équation suivante :
Pest = tangente (arcsinus{(Dec long - dV/dt)/g})
dans laquelle équation Dec long est la décélération longitudinale du véhicule en vigueur, dV/dt la dérivée de la vitesse du véhicule par rapport au temps t et g la gravité.
Avantageusement, la pente estimée est filtrée. Ceci permet de lisser la courbe de pente ainsi obtenue.
Avantageusement, le filtrage est passe-bas, passe-haut ou passe-bande.
L’invention concerne aussi un procédé de détermination d’un effort de serrage à appliquer par au moins un actionneur remplissant la fonction de frein de stationnement d’un véhicule automobile, une commande d'immobilisation sécurisée étant alors appliquée audit au moins un actionneur, le véhicule automobile roulant sur une pente en décélération avant une application de ladite commande, caractérisé en ce qu’une estimation de la pente est effectuée conformément à un tel procédé d’estimation de la pente, l’effort de serrage étant calculé en fonction de l’estimation de la pente afin de garantir l’immobilisation sécurisée du véhicule automobile en arrêt sur la pente, le frein de stationnement étant alors opérant.
Il apparaît alors qu’à l’engagement du frein de stationnement, avantageusement électrique, la détermination de la pente peut être opérée de façon pertinente et qu’il est possible de choisir au juste nécessaire l’effort de serrage du frein de stationnement, c’est-à-dire pas trop peu pour maintenir le véhicule immobile mais aussi pas trop élevé pour ne pas endommager l’organe et pénaliser les kilomètres qui suivront la remise en route du véhicule du fait d’une trainée résiduelle excessive des freins. Il s’ensuit une meilleure durabilité de l’organe frein de stationnement et un moindre rejet de CO2 par kilomètre.
L’invention concerne aussi un système de commande d’une immobilisation sécurisée en stationnement d'un véhicule automobile muni d'un système de freinage avec au moins un actionneur remplissant la fonction de frein de stationnement d’un véhicule automobile roulant en décélération avant l’immobilisation sécurisée, le système de commande mettant en œuvre un tel procédé d’estimation de la pente, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un calculateur apte à estimer la pente.
Avantageusement, ledit au moins un calculateur est relié électriquement à un capteur d’accélération longitudinale.
Avantageusement, ledit au moins un calculateur est apte à calculer un effort de serrage à appliquer par ledit au moins un actionneur en fonction de l’estimation de la pente afin de garantir l’immobilisation sécurisée du véhicule automobile en arrêt sur la pente, le frein de stationnement étant alors opérant.
L’invention concerne enfin un véhicule automobile, caractérisé en ce qu’il comprend un tel système de commande.
Brève description des figures
D’autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et au regard des dessins annexés donnés à titre d’exemples non limitatifs et sur lesquels :
- la est un schéma d’un système de freinage avec son système de commande, l’ensemble satisfaisant aux fonctions frein de service et frein de stationnement en pouvant mettre en œuvre les procédés d’estimation de la pente et de détermination d’un effort de serrage à appliquer selon l’invention,
- la illustre, en fonction d’un temps t exprimé en seconde, une courbe de décélération longitudinale Dec long, exprimée en mètre par seconde2, d’un véhicule automobile avant arrêt et opération du frein de stationnement, la prise en compte isolée de la décélération longitudinale n’étant pas suffisante pour une estimation robuste de la pente sur laquelle se tient le véhicule automobile,
- la illustre, en fonction d’un temps t exprimé en seconde, une courbe de vitesse longitudinale V long, exprimée en kilomètre par heure, d’un véhicule automobile avant arrêt et opération du frein de stationnement, la prise en compte isolée de la vitesse longitudinale V long n’étant pas suffisante pour une estimation robuste de la pente sur laquelle se tient le véhicule automobile,
- la illustre, en fonction d’un temps t exprimé en seconde, un pourcentage de pente P de route en ne prenant en compte que la décélération longitudinale dans l’estimation de la pente,
- la illustre, en fonction d’un temps t exprimé en seconde, une courbe de dérivée de la vitesse dV/dt par rapport au temps, exprimée en mètre par seconde2, d’un véhicule automobile avant arrêt et opération du frein de stationnement, la prise en compte de la dérivée associée à la vitesse longitudinale donnant une estimation plus robuste de la pente sur laquelle se tient le véhicule automobile,
- la illustre, en fonction d’un temps t exprimé en seconde, une courbe de décélération longitudinale, exprimée en mètre par seconde2diminuée de la dérivée de la vitesse par rapport au temps, exprimée en mètre par seconde2d’un véhicule automobile avant arrêt et opération du frein de stationnement, cette soustraction donnant une estimation robuste de la pente sur laquelle se tient le véhicule automobile conformément au procédé d’estimation selon la présente invention,
- la illustre, en fonction d’un temps t exprimé en seconde, un pourcentage de pente de route estimé Pest selon un procédé d’estimation conforme à la présente invention mais non filtré,
- la illustre, en fonction d’un temps t exprimé en seconde, un pourcentage de pente de route estimé selon un procédé d’estimation conforme à la présente invention, le pourcentage de pente Pest F ayant été filtré.

Claims (9)

  1. Procédé d’estimation d’une pente sur laquelle roule en décélération un véhicule automobile avant une commande d'immobilisation sécurisée en stationnement d'un véhicule automobile sous l'action d'au moins un actionneur remplissant la fonction de frein de stationnement, ladite pente (Pest) étant estimée en fonction d’une décélération longitudinale (Dec long) du véhicule automobile en vigueur, caractérisé en ce qu'il est pris en compte dans l’estimation de la pente (Pest) une dérivée de la vitesse (dV/dt) du véhicule par rapport au temps (t).
  2. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel la pente Pest est estimée par calcul selon l’équation suivante :
    Pest = tangente (arcsinus{(Dec long - dV/dt)/g})
    dans laquelle équation Dec long est la décélération longitudinale du véhicule en vigueur, dV/dt la dérivée de la vitesse du véhicule par rapport au temps t et g la gravité.
  3. Procédé selon l’une quelconque des deux revendications précédentes, dans lequel la pente (Pest) estimée est filtrée (Pest F).
  4. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel le filtrage est passe-bas, passe-haut ou passe-bande.
  5. Procédé de détermination d’un effort de serrage à appliquer par au moins un actionneur remplissant la fonction de frein de stationnement d’un véhicule automobile, une commande d'immobilisation sécurisée étant alors appliquée audit au moins un actionneur, le véhicule automobile roulant sur une pente (Pest) en décélération avant une application de ladite commande, caractérisé en ce qu’une estimation de la pente (Pest) est effectuée conformément à un procédé d’estimation de la pente (Pest) selon l’une quelconque des revendications précédentes, l’effort de serrage étant calculé en fonction de l’estimation de la pente (Pest) afin de garantir l’immobilisation sécurisée du véhicule automobile en arrêt sur la pente (Pest), le frein de stationnement étant alors opérant.
  6. Système de commande d’une immobilisation sécurisée en stationnement d'un véhicule automobile muni d'un système de freinage avec au moins un actionneur remplissant la fonction de frein de stationnement d’un véhicule automobile roulant en décélération avant l’immobilisation sécurisée, le système de commande mettant en œuvre un procédé d’estimation de la pente (Pest) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un calculateur (1) apte à estimer la pente (Pest).
  7. Système de commande selon la revendication précédente, dans lequel ledit au moins un calculateur (1) est relié électriquement à un capteur d’accélération longitudinale (2).
  8. Système de commande selon l’une quelconque des deux revendications précédentes, dans lequel ledit au moins un calculateur (1) est apte à calculer un effort de serrage à appliquer par ledit au moins un actionneur en fonction de l’estimation de la pente (Pest) afin de garantir l’immobilisation sécurisée du véhicule automobile en arrêt sur la pente (Pest), le frein de stationnement étant alors opérant.
  9. Véhicule automobile, caractérisé en ce qu’il comprend un système de commande selon l’une quelconque des revendications 6 à 8.

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WO2021078043A1 (fr) * 2019-10-23 2021-04-29 长城汽车股份有限公司 Procédé et dispositif de calcul de pente

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