FR3136216A1 - METHOD FOR EMERGENCY CONTROL OF A MOTORIZED PARKING BRAKE - Google Patents
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Abstract
L’invention se rapporte à un procédé de commande d’un dispositif de freinage d’un véhicule notamment automobile, afin d’assurer une fonction de frein de secours, le dispositif de freinage étant du type comprenant au moins un actionneur électrique pour mettre en déplacement un piston de frein, une garniture de freinage, une piste de frottement, et un circuit électronique de commande dudit actionneur électrique, le procédé comprenant les étapes suivantes :commander une puissance (P) délivrée à l’actionneur électrique pour que le piston de frein exerce une force d’appui sur la piste de frottement, mesurer la décélération du véhicule par un dispositif de détection de décélération, puis commander ladite puissance (P) délivrée à l’actionneur électrique du piston de frein, notamment par modulation de largeur d’impulsions (PWM), de manière à produire une décélération supérieure à une décélération minimale et inférieure à une décélération pouvant provoquer le blocage des roues dudit véhicule. Figure pour l’abrégé : Fig. 2The invention relates to a method of controlling a braking device of a vehicle, in particular an automobile, in order to ensure an emergency brake function, the braking device being of the type comprising at least one electric actuator to activate moving a brake piston, a brake lining, a friction track, and an electronic circuit for controlling said electric actuator, the method comprising the following steps: controlling a power (P) delivered to the electric actuator so that the piston brake exerts a support force on the friction track, measure the deceleration of the vehicle by a deceleration detection device, then control said power (P) delivered to the electric actuator of the brake piston, in particular by modulation of width d pulses (PWM), so as to produce a deceleration greater than a minimum deceleration and less than a deceleration capable of causing the wheels of said vehicle to lock. Figure for abstract: Fig. 2
Description
L'invention se rapporte à un procédé de commande pour l’actionnement d’un frein de parking motorisé en situation d’urgence, de manière à assurer un freinage de secours.The invention relates to a control method for actuating a motorized parking brake in an emergency situation, so as to ensure emergency braking.
L’invention concerne en particulier un véhicule comportant un frein de service (actionné par le conducteur en appuyant sur une pédale) et un frein de stationnement (actionné par le conducteur en actionnant un frein à main). L’invention trouve une application particulière dans les situations de freinage d’urgence où le frein de service n’est pas disponible (c’est-à-dire où le frein de service ne fonctionne pas pour diverses raisons).The invention relates in particular to a vehicle comprising a service brake (actuated by the driver by pressing a pedal) and a parking brake (actuated by the driver by operating a handbrake). The invention finds particular application in emergency braking situations where the service brake is not available (i.e. where the service brake does not operate for various reasons).
Dans ce cas, pour freiner, le système du véhicule commande le fonctionnement du frein de stationnement, ce qui peut être brutal et conduire au blocage des roues : dans ce cas, le freinage n’est plus contrôlé.In this case, to brake, the vehicle system controls the operation of the parking brake, which can be abrupt and lead to the wheels locking: in this case, braking is no longer controlled.
En effet, dans un véhicule, en particulier routier, la fonction de frein de stationnement et/ou de secours consiste à appliquer et maintenir un serrage de patins de freins liés à une partie solidaire du châssis, sur une partie mobile en rotation qui est liée à une ou plusieurs roues, typiquement un disque ou un tambour.Indeed, in a vehicle, in particular a road vehicle, the parking and/or emergency brake function consists of applying and maintaining a tightening of brake pads linked to a part secured to the chassis, on a movable rotating part which is linked with one or more wheels, typically a disc or a drum.
Dans les ensembles de freinage utilisant un ou des actionneurs électriques, il est connu d’utiliser un système vis-écrou pour exercer un appui linéaire sur le patin, dans le cas d’un frein à disque, souvent par l’intermédiaire d’un piston. Ce type de configuration existe pour un fonctionnement électrique seul, ou en combinaison avec un actionnement hydraulique de ce piston ou d’un autre. En général, le système vis-écrou est actionné par un motoréducteur.In braking assemblies using one or more electric actuators, it is known to use a screw-nut system to exert linear support on the pad, in the case of a disc brake, often via a piston. This type of configuration exists for electrical operation alone, or in combination with hydraulic actuation of this piston or another. In general, the screw-nut system is operated by a gear motor.
Dans le cas d’un freinage de secours d’un véhicule automobile, la réglementation impose une décélération de 1,5 m/s2.In the case of emergency braking of a motor vehicle, the regulations require a deceleration of 1.5 m/s 2 .
On connaît des technologies existantes des systèmes ou des procédés de freinage du type mesurant la vitesse de rotation du disque ou de l’arbre portant le disque.Existing technologies of braking systems or processes of the type measuring the rotational speed of the disc or the shaft carrying the disc are known.
Or ce type de systèmes ou de procédés ne permettent pas d’obtenir une décélération constante du véhicule, en particulier à la valeur prescrite ci-dessus.However, this type of system or process does not make it possible to obtain constant deceleration of the vehicle, in particular at the value prescribed above.
L’invention vise donc à proposer une solution assurant une décélération constante du véhicule, pour éviter notamment le blocage des roues et assurer un contrôle du freinage.The invention therefore aims to propose a solution ensuring constant deceleration of the vehicle, in particular to avoid locking of the wheels and to ensure braking control.
Elle a principalement pour objet un procédé de commande d’un dispositif de freinage d’un véhicule notamment automobile, afin d’assurer une fonction de frein de secours, le dispositif de freinage étant du type comprenant au moins un actionneur électrique pour mettre en déplacement un piston de frein, une garniture de freinage, une piste de frottement, et un circuit électronique de commande dudit actionneur électrique, le procédé comprenant les étapes suivantes :Its main subject is a method of controlling a braking device of a vehicle, in particular an automobile, in order to ensure an emergency brake function, the braking device being of the type comprising at least one electric actuator for setting in motion a brake piston, a brake lining, a friction track, and an electronic circuit for controlling said electric actuator, the method comprising the following steps:
commander une puissance délivrée à l’actionneur électrique du piston de frein de manière que le piston de frein exerce une force d’appui sur la piste de frottement par l’intermédiaire de la garniture de freinage,control a power delivered to the electric actuator of the brake piston so that the brake piston exerts a pressing force on the friction track via the brake lining,
mesurer la décélération du véhicule par un dispositif de détection de décélération, puismeasure the deceleration of the vehicle by a deceleration detection device, then
commander ladite puissance délivrée à l’actionneur électrique du piston de frein, notamment par modulation de largeur d’impulsions, de manière à produire une décélération supérieure à une décélération minimale et inférieure à une décélération pouvant provoquer le blocage des roues dudit véhicule.control said power delivered to the electric actuator of the brake piston, in particular by pulse width modulation, so as to produce a deceleration greater than a minimum deceleration and less than a deceleration capable of causing the wheels of said vehicle to lock.
Ainsi réalisée, l’invention assure une fonction de frein de secours de manière à obtenir une décélération constante d’un véhicule.Thus achieved, the invention provides an emergency brake function so as to obtain constant deceleration of a vehicle.
Suivant un mode de réalisation avantageux, la décélération minimale est de 1,5 m.s-2ou de sensiblement 1,5 m.s-2.According to an advantageous embodiment, the minimum deceleration is 1.5 ms -2 or substantially 1.5 ms -2 .
De préférence, suivant un premier mode de mise en œuvre du procédé, le courant d’alimentation de l’actionneur électrique est commandé en fonction de la décélération appliquée.Preferably, according to a first mode of implementation of the method, the supply current of the electric actuator is controlled as a function of the deceleration applied.
De préférence encore, suivant un autre mode de réalisation, le courant d’alimentation de l’actionneur électrique est commandé en fonction de la vitesse de rotation de l’actionneur électrique.More preferably, according to another embodiment, the supply current of the electric actuator is controlled as a function of the rotation speed of the electric actuator.
Avantageusement, la largeur de la modulation d’impulsions est variable.Advantageously, the width of the pulse modulation is variable.
En outre, la commande de puissance délivrée est en tension constante.In addition, the delivered power control is in constant voltage.
Avantageusement, le dispositif de détection de décélération, mis en œuvre par le procédé, est un accéléromètre ou un doppler.Advantageously, the deceleration detection device, implemented by the method, is an accelerometer or a Doppler.
D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée d'un mode de mise en œuvre nullement limitatif, et des dessins annexés sur lesquels :Other particularities and advantages of the invention will emerge from the detailed description of a mode of implementation in no way limiting, and from the appended drawings in which:
MODES DE REALISATIONMODES OF REALIZATION
La
Une droite verticale en traits pointillés 4 délimite deux cas de figure :
- à gauche de la ligne 4, sont illustrées la vitesse 1 du véhicule, l’intensité du courant 5 et l’intensité de la force 6 exercée lors d’un freinage d’urgence dans le cas où la modulation de la largeur d’impulsion (PWM pour Pulse Width Modulation) est de 100 %,
- à droite de la ligne 4 :A vertical line in dotted lines 4 delimits two scenarios:
- to the left of line 4, the speed 1 of the vehicle, the intensity of the current 5 and the intensity of the force 6 exerted during emergency braking are illustrated in the case where the modulation of the width of pulse (PWM for Pulse Width Modulation) is 100%,
- to the right of line 4:
- sont illustrés en traits pointillée les profils des courbes de courant 5, de force 6 et de vitesse 1 du véhicule dans le cas où la modulation de la largeur d’impulsion est restée à 100 % , etare illustrated in dotted lines the profiles of the current 5, force 6 and speed 1 curves of the vehicle in the case where the modulation of the pulse width remained at 100%, and
- sont illustrés en traits pleins les profils des courbes de courant 5, de force 6 et de vitesse 1 du véhicule dans le cas où la modulation de la largeur d’impulsion est réglée à x%.are illustrated in solid lines the profiles of the current 5, force 6 and speed 1 curves of the vehicle in the case where the pulse width modulation is set to x%.
Le schéma de la
Il est imaginé une situation où un véhicule, conçu pour mettre en œuvre le procédé conforme à l’invention, comprend un frein de service et un frein de stationnement, et où le véhicule roule à une certaine vitesse V.A situation is imagined where a vehicle, designed to implement the method according to the invention, includes a service brake and a parking brake, and where the vehicle travels at a certain speed V.
Le véhicule comprend au moins un actionneur électrique pour mettre en déplacement un piston de frein, une garniture de freinage, une piste de frottement, et un circuit électronique de commande dudit actionneur électrique.The vehicle comprises at least one electric actuator for moving a brake piston, a brake lining, a friction track, and an electronic circuit for controlling said electric actuator.
L’utilisateur veut ralentir le véhicule et le frein de service ne fonctionne plus.The user wants to slow down the vehicle and the service brake no longer works.
Afin d’assurer une fonction de frein de secours, on commande d’abord une première puissance délivrée à l’actionneur électrique du piston de frein de manière que le piston de frein exerce une force d’appui sur la piste de frottement par l’intermédiaire de la garniture de freinage.In order to ensure an emergency brake function, a first power is firstly delivered to the electric actuator of the brake piston so that the brake piston exerts a pressing force on the friction track by the intermediate of the brake lining.
La commande de la première puissance est symbolisée par la requête R (courbe 2), qui arrive simultanément à la montée en puissance P de l’actionneur (courbe 3).The control of the first power is symbolized by the request R (curve 2), which arrives simultaneously with the increase in power P of the actuator (curve 3).
Simultanément encore, le courant 5 fait une montée en intensité (observation du pique I).Simultaneously again, current 5 increases in intensity (observation of peak I).
On observe alors une baisse de la vitesse du véhicule au moment où la force exercée sur la piste de frottement augmente et où l’intensité du courant augmente de nouveau.We then observe a drop in vehicle speed as the force exerted on the friction track increases and the intensity of the current increases again.
On mesure alors la décélération du véhicule par un dispositif de détection de décélération, par exemple avec un accéléromètre ou un doppler, et on commande (on contrôle) la puissance P délivrée à l’actionneur électrique du piston de frein en modulant la largeur d’impulsion de sorte que la vitesse reste supérieure à une vitesse seuil pour éviter le blocage des roues – symbolisée par l’étoile sur la
On remarque aussi que, les deux courbes évoluent de la même façon et la modulation permet de baisser les intensités du courant 5 et de la force exercée 6 pour conduire à une décélération constante.We also note that the two curves evolve in the same way and the modulation makes it possible to lower the intensities of the current 5 and the force exerted 6 to lead to a constant deceleration.
La
Les références données aux courbes de la
Le même scénario est observé : l’utilisateur veut ralentir le véhicule et le frein de service ne fonctionne plus.The same scenario is observed: the user wants to slow down the vehicle and the service brake no longer works.
Afin d’assurer une fonction de frein de secours et conformément au second mode de réalisation du procédé conforme à l’invention, montré sur cette
La commande de la première puissance est symbolisée par la requête R, qui arrive simultanément à la montée en puissance P de l’actionneur.The control of the first power is symbolized by the request R, which arrives simultaneously with the increase in power P of the actuator.
Simultanément encore, le courant 5 fait une montée en intensité (observation du pique I).Simultaneously again, current 5 increases in intensity (observation of peak I).
On observe alors une baisse de la vitesse du véhicule au moment où la force 5 exercée sur la piste de frottement augmente et où l’intensité I du courant augmente de nouveau.We then observe a drop in the speed of the vehicle at the moment when the force 5 exerted on the friction track increases and when the intensity I of the current increases again.
Parallèlement, la décélération 8 augmente.At the same time, deceleration 8 increases.
Pour maintenir la décélération 8 (et que l’on obtienne une décélération constante – voir le palier P1 atteint la courbe 8), on mesure la décélération du véhicule par un dispositif de détection de décélération, par exemple avec un accéléromètre ou un doppler (comme pour l’exemple illustré en
La décélération doit toutefois être supérieure à une décélération minimale qui est de 1,5 m.s-2(palier inférieur P2).The deceleration must, however, be greater than a minimum deceleration which is 1.5 ms -2 (lower level P2).
Le courant d’alimentation (courbe 5) de l’actionneur électrique est commandé en fonction de la vitesse de rotation de l’actionneur électrique.The supply current (curve 5) of the electric actuator is controlled as a function of the rotation speed of the electric actuator.
Les courbes 5 et 6 (correspondant respectivement au courant appliqué à l’actionneur et à la force appliquée sur la piste de frottement) suivent initialement une montée commune.Curves 5 and 6 (corresponding respectively to the current applied to the actuator and to the force applied to the friction track) initially follow a common rise.
En agissant sur la modulation de la largeur d’impulsion (à partir de la ligne en traits pointillés verticale « X% ») on amène la vitesse de rotation de l’actionneur électrique à décélération constante (voir la courbe 8 qui atteint un palier), l’alimentation de l’actionneur étant alors arrêtée (la courbe 5 passe à zéro en même temps que la courbe 8 atteint son pallier).By acting on the modulation of the pulse width (from the vertical dotted line “X%”) we bring the rotation speed of the electric actuator to constant deceleration (see curve 8 which reaches a plateau) , the power supply to the actuator then being stopped (curve 5 goes to zero at the same time as curve 8 reaches its plateau).
Plus précisément, la décélération est surveillée de sorte que, si la décélération descend en dessous d’une décélération minimum de 1,5 m/s-2, alors le procédé est répété de sorte à atteindre la décélération minimale de 1,5 m/s-2.More specifically, the deceleration is monitored such that, if the deceleration falls below a minimum deceleration of 1.5 m/s -2 , then the process is repeated so as to reach the minimum deceleration of 1.5 m/s -2 . s -2 .
A ce moment-là, la vitesse 1 baisse de façon régulière.At this time, speed 1 decreases regularly.
Dans les exemples illustrés en
La
Dans le cadre de cet exemple, le courant I d’alimentation de l’actionneur électrique est commandé en fonction de la décélération 8 appliquée : on exerce une force, par paliers (voir entre les deux traits verticaux en pointillés, générant chacun un pique d’intensité à chaque fois que l’on passe d’une intensité de force donnée 6 à une intensité de force supérieure). Le passage d´un palier à un palier supérieur est conditionné par le niveau de décélération atteint.In the context of this example, the current I supplying the electric actuator is controlled as a function of the deceleration 8 applied: a force is exerted, in stages (see between the two vertical dotted lines, each generating a spike d intensity each time we go from a given force intensity 6 to a higher force intensity). The transition from one level to a higher level is conditioned by the deceleration level reached.
On observe également le palier P3 sur la
On comprend de la description qui précède comment l’invention permet d’obtenir une décélération constante du véhicule en cas de freinage d’urgence.We understand from the preceding description how the invention makes it possible to obtain constant deceleration of the vehicle in the event of emergency braking.
Il devra toutefois être compris que les schémas illustrent deux cas de mise en œuvre particuliers du procédé conforme à l’invention et que le procédé pourrait présenter d’autres caractéristiques sans sortir pour autant du cadre de l’invention.It should however be understood that the diagrams illustrate two particular cases of implementation of the process according to the invention and that the process could have other characteristics without departing from the scope of the invention.
Nomenclature :Nomenclature :
1 – courbe de vitesse1 – speed curve
2 – courbe de requête2 – query curve
3 – courbe de l’actionneur3 – actuator curve
4 – droite symbolisant la modulation de la largeur d’impulsion4 – right symbolizing pulse width modulation
5 – courbe de l’intensité de la puissance transmise à l’actionneur5 – curve of the intensity of the power transmitted to the actuator
6 – courbe de la force exercée sur la piste de frottement6 – curve of the force exerted on the friction track
8 – courbe de décélération8 – deceleration curve
R – requêteR – query
V – vitesseV – speed
I – intensité du courantI – current intensity
P – puissance de l’actionneurP – actuator power
P1 : palier de décélération maximumP1: maximum deceleration stage
P2 : palier de décélération minimumP2: minimum deceleration stage
P3 : palier atteint par la force exercéeP3: level reached by the force exerted
Claims (7)
commander une puissance (P) délivrée à l’actionneur électrique du piston de frein de manière que le piston de frein exerce une force d’appui sur la piste de frottement par l’intermédiaire de la garniture de freinage,
mesurer la décélération du véhicule par un dispositif de détection de décélération, puis
commander ladite puissance (P) délivrée à l’actionneur électrique du piston de frein, notamment par modulation de largeur d’impulsions (PWM), de manière à produire une décélération supérieure à une décélération minimale et inférieure à une décélération pouvant provoquer le blocage des roues dudit véhicule.Method for controlling a braking device of a vehicle, in particular an automobile, in order to ensure an emergency brake function, the braking device being of the type comprising at least one electric actuator for moving a brake piston, a brake lining, a friction track, and an electronic circuit for controlling said electric actuator, the method comprising the following steps:
control a power (P) delivered to the electric actuator of the brake piston so that the brake piston exerts a pressing force on the friction track via the brake lining,
measure the deceleration of the vehicle by a deceleration detection device, then
control said power (P) delivered to the electric actuator of the brake piston, in particular by pulse width modulation (PWM), so as to produce a deceleration greater than a minimum deceleration and less than a deceleration capable of causing the blocking of the wheels of said vehicle.
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