FR2749249A1

FR2749249A1 - Procede et dispositif pour la commande du systeme de freinage d'un vehicule

Info

Publication number: FR2749249A1
Application number: FR9705858A
Authority: FR
Inventors: Juergen Zechmann; Albrecht Irion
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1996-05-30
Filing date: 1997-05-14
Publication date: 1997-12-05
Anticipated expiration: 2017-05-14
Also published as: DE19621628A1; JPH1044950A; US6009984A; FR2749249B1

Abstract

L'invention concerne essentiellement un procédé pour commander le système de freinage d'un véhicule, doté d'une fonction de maintien sur pente dans au moins un état de fonctionnement du véhicule (FLAG-STILLST = 1) lors de l'actionnement d'une pédale de frein, la force de freinage étant maintenue au moins au niveau d'un frein de roue indépendamment de la course d'actionnement de la pédale. Selon l'invention, le relâchement de la pédale de frein (BLS = 0) est utilisé comme information pour réduire cette force de freinage.

Description

-1- Procédé et dispositif pour la commande du système de freinage d'un

véhicule Etat de la technique L'invention concerne un procédé pour la commande du système de freinage d'un véhicule, dans lequel, dans au moins un état de fonctionnement o la pédale de frein est actionnée, la force de freinage est maintenue au niveau d'au moins une roue du véhicule

indépendamment de la course d'actionnement de la pédale.

L'invention concerne également un dispositif doté d'un mécanisme de commande pour commander le système de freinage, qui, lors de l'actionnement d'une pédale de frein dans au moins un état de fonctionnement prescrit, maintient la force de freinage au moins au niveau

d'un frein de roue, indépendamment de la course d'actionnement de la pédale.

Dans le document EP-0 375 708 - B I (Brevet US - 5 129 496), on décrit la réalisation d'un frein de stationnement automatique utilisant une commande appropriée du système de freinage. Ainsi, lors de l'actionnement de la pédale de frein et lors du passage de la vitesse du 1 5 véhicule au-dessous d'une valeur très faible, la pression de freinage dans les freins de roue est bloquée à l'aide de la commutation d'une valve, c'est-à-dire qu'elle est maintenue constante, une pression supplémentaire étant le cas échéant créée par l'actionnement de moyens générateurs de pression (pompe). La pression de freinage bloquée n'est seulement à nouveau déchargée que

lorsque le conducteur démarre.

2 O Un but de l'invention est de créer une fonction de frein de stationnement automatique, en particulier une fonction de maintien sur pente (connue de l'homme de l'art sous l'appellation anglo-saxonne de "Hillholder"), dans laquelle le comportement du véhicule n'est pas modifié par rapport au comportement existant en l'absence de fonction de freinage de stationnement

automatique (fonction de maintien sur pente).

A cette fin, le procédé de l'invention est essentiellement caractérisé en ce que, lors du relâchement de la pédale de frein, la force de freinage est de nouveau réduite au niveau de

ladite roue au moins.

D'autre part, l'état de tfonctionnement précité peut apparaître lors d'une immobilisation du véhicule et/ou en présence d'un signal d'enclenchement correspondant de la part du

3 0 conducteur.

D'autre part encore, en cas d'actionnement simultané de l'embrayage et de la pédale de frein suivi d'un relâchement de la pédale de frein, le maintien de la force de freinage peut être

rendu dépendant de l'actionnement de la pédale d'embrayage.

Dans ce cas, la force de freinage diminue de préférence lorsque la pédale d'embrayage

3 5 est relâchée.

-2- D'autre part encore, dans l'état de fonctionnement précité au moins, la pression de

freinage établie peut être bloquée ou augmentée dans au moins un frein de roue.

D'autre part encore, dans le cas o le système de freinage est un système de freinage hydraulique à l'aide duquel une régulation antipatinage de roues motrices peut &être effectuée, un élément de commutation est de préférence constitué par la valve de commutation

susceptible d'être actionnée pour la régulation antipatinage de roues motrices.

D'autre part encore, la force de freinage peut être maintenue au niveau de tous les

freins de roue ou uniquement au niveau de freins de roue sélectionnés.

Le dispositif de l'invention est quant à lui essentiellement caractérisé en ce que le

dispositif de commande réduit la force de freinage lors du relâchement de la pédale de frein.

Avantages de l'invention La solution selon l'invention a pour effet que le véhicule se comporte de manière habituelle, y compris lors de la mise en oeuvre d'une fonction dite de maintien sur pente. Un i 5 avantage particulier est que, grâce à une commande correspondante des valves, la pression de freinage préétablie par le conducteur par actionnement de la pédale de frein se trouve bloquée dans le système de freinage lorsqu'existe un signal de sollicitation correspondant (provenant d'un bouton poussoir pouvant être actionné par le conducteur ou d'une reconnaissance de l'état

d'immobilisation du véhicule).

2 0 Un autre avantage est que, pendant le blocage de la pression, la force que le conducteur doit exercer sur la pédale est nettement plus faible. Lors du relâchement de la pédale de frein,

la pression diminue automatiquement. Ainsi le comportement habituel du véhicule est garanti.

Lors du relâchement de la pédale de frein le véhicule peut rouler, de sorte que les mesures qui sont normalement à prendre pour reconnaître si le conducteur veut quitter sa place ne sont pas

2 5 necessaires.

Un avantage particulier supplémentaire est que, si l'on appuie sur la pédale d'embrayage avant le relâchement du frein, la fonction de maintien est reprise par la pédale d'embrayage

enfoncée, jusqu'à ce que le véhicule parte.

Les avantages correspondants s'obtiennent dans le contexte des freins électromoteurs si le couple de freinage appliqué, ou la force de freinage produite, sont, dans la situation décrite,

maintenus constants ou augmentés, indépendamment de la course d'actionnement de la pédale.

Des avantages supplémentaires résultent des caractéristiques précédemment définies de

l'inveniton, et ressortiront de la description qui est faite ci-après d'exemples de réalisation de

cette invention.

Dessin -3- On va décrire ci-après l'invention en de plus amples détails, à l'aide des formes de réalisation représentées au dessin. Ainsi la figure I illustre un dispositif de commande pour le système de freinage d'un véhicule, tandis que la solution selon l'invention est représentée sous forme d'organigrammne à la figure 2, cet organigramme representant un programme de calcul s'exécutant dans un micro-ordinateur du dispositif de commande. La figure 3 présente un

diagramme temporel, à l'aide duquel la solution de l'invention est expliquée.

Description des exemples de réalisation

La figure I montre un dispositif de commande 10 pour la commande du système de lfl freinage d'un véhicule. Ce dispositif de commande 10 comporte un circuit d'entrée 12, au moins un micro-ordinateur 14 et un circuit de sortie 16. Le circuit d'entrée, le micro-ordinateur et le circuit de sortie sont reliés les uns aux autres pour l'échange mutuel d'informations et de données par un système de communication 18. Le circuit d'entrée 12 reçoit des lignes d'entrée provenant de divers dispositifs de mesure, qui sont réunies, dans un exemple de réalisation 1 5 préférée, en un système à bus, par exemple du type connu de l'homme de l'art sous l'appellation "CAN". Une première ligne d'entrée 20 relie un commutateur de pédale de frein 22 à l'unité de commande 10 et lui transmet un signal d'enclenchement de pédale de frein BLS. Des lignes d'entrée 24 à 26 relient l'unité de commande 10 aux détecteurs de vitesse des roues 28 à 30, par lesquelles transitent les signaux relatifs aux vitesses des roues du véhicule. Dans un ú ( exemple de réalisation préférée, on prévoit encore une ligne d'entrée 32, qui transmet un signal provenant d'un commutateur d'embrayage 34, qui détecte l'état d'actionnement de la pédale d'embrayage. De plus, on prévoit dans un exemple de réalisation avantageux une ligne d'entrée supplémentaire 36, qui relie à l'unité de commande 10 un bouton- poussoir38 pouvant être actionné par le conducteur, et par lequel le conducteur peut activer la fonction de maintien sur

pente selon l'invention.

Au niveau du circuit de sortie 16 de l'unité de commande 10 on installe des lignes de

sortie, qui pilotent les éléments de réglage pour la commande des freins de roue du véhicule.

Dans l'exemple de réalisation préférée, le système de freinage est un système de freinage hydraulique, de sorte que les lignes de sortie 40 conduisent aux valves 42 pour la commande 3 0 de la pression de fireinage dans les fireins de roue individuels, tandis que, le cas échéant, des moyens 46 générateurs de pression (pompes) pour les circuits de freinage individuels sont commandés par les lignes de sortie 44. Dans un exemple de réalisation préférée, on commande par la ligne de sortie 46 au moins une valve de commande 48, qui maintient la pression du frein constante, au sens de la fonction de maintien sur pente décrite, dans au moins un frein de roue, lors de l'actionnement de la pédale de fi-ein. Dans l'exemple de réalisation préférée, cette valve ou ces valves de commande est constituée par la valve de commutation qui est prévue pour -4- réaliser la régulation antipatinage des roues motrices, et qui interrompt la liaison entre le

maitre-cylindre de frein et les freins de roue.

En dehors de l'application de la solution selon l'invention aux installations de freins hydrauliques, la solution selon l'invention peut également être mise en oeuvre, avec les avantages correspondants, dans les systèmes de freins pneumatiques ou les systèmes de freins à commande électrique. A cette fin, on maintient ou on amplifie la force de freinage mise en oeuvre par l'actionnement de la pédale de firein par le conducteur, transmise par des canalisations de pression classiques ou selon des chemins électriques vers les freins de roue individuels, lorsqu'une fonction de maintien sur pente est active, à l'aide de la commutation de 1 O valves et le cas échéant de pompes et/ou a l'aide de la permanence de signaux de commande ou

de la commutation de signaux de commande sur des valeurs déterminées.

Dans un exemple de réalisation préfétrée, le dispositif de commande 10, et en particulier le micro-ordinateur 14, effectue au moins une régulation antipatinage de roues motrices (connue de l'homme de l'art sous l'abréviation "ASR") et aussi, le cas échéant, une régulation 1 5 de la dynamique de conduite (connue de l'homme de l'art sous l'abréviation "FDR") sous le contrôle du système de freinage du véhicule. De telles régulations sont connues de l'état de la technique. Une fonction supplémentaire, dite de maintien sur pente, est en outre prévue, cette fonction étant utilisée, en dehors de son action en tant que frein de stationnement, comme aide à la conduite en montagne pour les véhicules à boîte mécanique, ainsi que pour supprimer le glissement des véhicules à boîte de vitesses automatique. Par principe, dans une telle fonction de maintien sur pente, la pression de freinage prescrite par le conducteur est, à réception d'un signal, bloquée dans le système de freinage au moyen de commandes de valves (en particulier des valves de commutation ASR) et de nouveau relâchée dans certaines conditions, au moins lorsque le conducteur veut poursuivre sa route. Le signal de sollicitation de la fonction de maintien sur pente peut être obtenu, par exemple, à partir d'un bouton-poussoir pouvant être actionné par le conducteur, ou d'une reconnaissance automatique de l'état d'immobilisation du véhicule, un exemple d'une telle reconnaissance de l'état d'immobilisation du véhicule étant d'ailleurs connu de l'art antérieur précité. Pendant ce temps, la pression est bloquée dans les cylindres de frein de roue, de sorte qu'une tforce nettement plus faible apparaît au niveau de la pédale. Le conducteur doit seulement laisser reposer son pied sur la pédale de frein. Il est prévu selon l'invention que le blocage de la pression de freinage ne soit annulé que lorsque le conducteur retire son pied de la pédale de frein. Le véhicule se comporte alors d'une manière

habituelle et commence, le cas échéant, à rouler.

Il n'est pas nécessaire de prendre d'autres dispositions pour la sécurité, comme par 3 5 exemple de reconnaître si le conducteur quitte sa place, lorsque la fonction de maintien sur

pente est active.

-5- Dans une extension avantageuse de cette solution, la fonction de maintien sur pente est introduite pour améliorer le processus de démarrage. De plus, la fonction de maintien de la pression est prise en charge par l'état de la pédale d'embrayage si, avant de relâchement des freins, la pédale d'embrayage ainsi que la pédale de frein sont enfoncées. La fonction de maintien sera maintenue aussi longtemps et jusqu'à ce que le conducteur relâche les freins et démarre. Dans les systèmes de freinage hydraulique et pneumatique, le blocage de la pression de freinage dans le cylindre de frein de roue s'effectue au moyen d'une commutation d'au moins une valve de commande. Ainsi, dans un exemple de réalisation, on bloque la pression de freinage au niveau de tous les freins de roue, dans d'autres exemples de réalisation uniquement

au niveau des freins de roue choisis.

La figure 2 présente à titre d'exemple la solution selon l'invention sous forme d'un

organigramme, qui représente un programme du micro-ordinateur 14.

Le programme représenté à la figure 2 est exécuté à des instants prescrits, par exemple 1 5 toutes les 10 à 100 millisecondes. Dans la première étape 200, on lit l'état du commutateur de pédale de frein, représenté par un signal noté "BLS", le cas échéant l'état du commutateur d'embrayage, représenté par un signal noté "STAT-KUP", un indicateur de reconnaissance "FLAG_STILLST" de l'état d'immobilisation, et/ou l'état d'un poussoir, représenté par un signal noté "TASTER". Dans l'étape suivante 202, on vérifie si le signal de commutateur de

2 0 pédale de frein "BLS" présente la valeur I. Ceci signifie que l'on a actionné la pédale de frein.

Si c'est le cas, on vérifie dans l'étape 204 si la pédale d'embrayage a été actionnée en même temps que l'actionnemrnent de la pédale de frein (STAT-KUP = 1). Si la pédale d'embrayage est actionnée, alors selon 206 on porte à la valeur I un signal correspondant, dénommé "drapeau" et noté "FLAGKUP", ce drapeau étant en revanche porté à la valeur 0, à l'étape 208, en cas 2 5 de non-actionnement de la pédale d'embrayage. Si le véhicule n'est pas équipé d'une boîte de

vitesses manuelle mais d'une boîte de vitesses automatique les étapes 204 à 208 sont omises.

Dans l'étape d'interrogation 210, on vérifie si le signal sollicitant l'introduction de la fonction de maintien sur pente est présent. Ce signal provient soit d'une reconnaissance de l'état d'immobilisation du véhicule, pendant laquelle on vérifie de préférence la caractéristique

3 0 de l'état d'immobilisation et/soit d'un bouton-poussoir pouvant être actionné par le conducteur.

Si un tel signal de sollicitation existe, au moins une valve est commandée à l'étape 212 pour que la pression de freinage soit bloquée; au cas o il n'existe aucun signal de sollicitation, la valve est commandée à l'étape 214 de façon que la pression de freinage dans les roues choisies ne soit pas bloquée. Après les étapes 21 2 et 2 14, la séquence de programme se termine et se

répète à un instant donne.

-6- Si l'étape 202 a indiqué que la pédale de frein n'est plus actionnée, alors à l'étape 216 on vérifie si le drapeau indique l'actionnement de l'embrayage, c'est-à-dire si FLAGKUP présente

la valeur 1. Si c'est le cas, on passe à l'étape 204, et dans le cas contraire à l'étape 214.

L'exemple de réalisation décrit à la figure 2 est mis en oeuvre dans des véhicules à boîtes de vitesses manuelles. Pour les boîtes de vitesses automatiques, les étapes 204, 206, 208 et 2 16 sont omises. Dans ce cas, la fonction de maintien sur pente est enclenchée par l'actionnement de la pédale de frein, et déclenchée par le relâchement de la pédale de frein

indépendamment de l'état du véhicule.

L'exemple de réalisation présenté à la figure 2 de la fonction de maintien sur pente est 1 0 expliqué à la figure 3 à l'aide de diagrammes de synchronisation. La figure 3a y présente la variation du signal BLS du commutateur de pédale de frein en fonction du temps, la figure 3b la variation du signal STATKUP représentant l'actionnement de l'embrayage, la figure 3c la variation de la vitesse V:z(; du véhicule, et la figure 3d l'état d'au moins une valve qui agit en

bloquant la pression de freinage dans les fieins de roue.

i 5 A l'instant TO, le conducteur actionne la pédale de frein. La vitesse du véhicule diminue alors jusqu'à la valeur 0 à l'instant T I. Un signal sollicitant la fonction de maintien sur pente est créé par l'état d'immobilisation du véhicule qui se présente alors, ce qui conduit à commander une valve à l'instant T I. A l'instant T2, le conducteur relâche les freins, ce qui conduit à ouvrir la valve par la comnmande correspondante à l'instant T2. Ensuite, le véhicule peut rouler. A l'instant T3, le conducteur actionne de nouveau la pédale de frein. Le véhicule atteint alors l'état d'immobilisation à l'instant T4, ce qui conduit à nouveau à commander la valve. A l'instant T5, le conducteur actionne l'embrayage pour démarrer (figure 3b). Avec le relâchement de la pédale de frein à l'instant T6, la fonction d'immobilisation est alors prise en charge par l'actionnement de la pédale d'embrayage A l'instant T7 le véhicule démarre après relâchement de la pédale de débrayage. Ainsi à l'instant T7, lors de la fin de l'actionnement de la pédale

d'embrayage la valve est commandée dans le sens d'une réduction de la pression de freinage.

--7-

Claims

REVENDICATIONS 1 Procédé pour la commande du système de freinage d'un véhicule, dans lequel, dans au moins un état de fonctionnement o la pédale de frein est actionnée, la force de freinage est maintenue au niveau d'au moins une roue du véhicule indépendamment de la course d'actionnement de la pédale, caractérisé en ce que, lors du relâchement de la pédale de frein, la force de freinage est de nouveau réduite au niveau de ladite roue au moins. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit état de fonctionnement au moins apparaît lors d'une immobilisation du véhicule et/ou en présence d'un signal

1 0 d'enclenchement correspondant de la part du conducteur.

3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce

que, en cas d'actionnement simultané de l'embrayage et de la pédale de frein suivi d'un relâchement de la pédale de frein, le maintien de la force de freinage dépend de l'actionnement

de la pédale d'embrayage.

4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce

que la force de freinage diminue lorsque la pédale d'embrayage est relâchée.

5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce

que, dans ledit état de fonctionnement au moins, la pression de freinage établie est bloquée ou

augmentée dans au moins un frein de roue.

6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce

que le système de freinage est un système de freinage hydraulique à l'aide duquel une régulation antipatinage de roues motrices peut être etffectuée, procédé dans lequel un élément de commutation est constitué par la valve de commutation susceptible d'être actionnée pour la

régulation antipatinage de roues motrices.

7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce

que la force de freinage est maintenue au niveau de tous les freins de roue ou uniquement au

niveau de freins de roue sélectionnes.

8. Dispositif doté d'un mécanisme de commande pour commander le système de freinage, qui, lors de l'actionnement d'une pédale de frein dans au moins un état de fonctionnement prescrit, maintient la fori- ce de freinage au moins au niveau d'un frein de roue, indépendamment de la course d'actionnement de la pédale, caractérisé en ce que le dispositif de

commande réduit la fori-ce de freinage lors du relâchement de la pédale de frein.