FR3011278A1

FR3011278A1 - Procede de controle de l'acceleration d'un vehicule comprenant une assistance du freinage a depression, limitant l'acceleration de ce vehicule

Info

Publication number: FR3011278A1
Application number: FR1359375A
Authority: FR
Inventors: Thierry Hecketsweiler; Yohan Milhau; Minh Nguyen; Francois Chaunut
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2013-09-27
Filing date: 2013-09-27
Publication date: 2015-04-03

Abstract

Procédé de contrôle de l'accélération d'un véhicule comprenant un circuit de freinage hydraulique disposant d'une assistance à dépression (12), qui reçoit cette dépression d'un conduit d'admission d'air (4) après un papillon motorisé d'ouverture des gaz (8), caractérisé en ce qu'il calcule le couple maximum que peut délivrer le moteur (2) tout en générant un vide suffisant pour assurer la sécurité, il en déduit une accélération limitée correspondante du véhicule, en parallèle il calcule une accélération minimum de confort donnant une prestation d'accélération acceptable pour répondre à la demande du conducteur, et enfin il sélectionne la plus grande de ces accélérations pour en déduire le couple maximum correspondant que peut délivrer le moteur.

Description

PROCEDE DE CONTROLE DE L'ACCELERATION D'UN VEHICULE COMPRENANT UNE ASSISTANCE DU FREINAGE A DEPRESSION, LIMITANT L'ACCELERATION DE CE VEHICULE La présente invention concerne un procédé de contrôle de l'accélération d'un véhicule automobile, ainsi qu'un véhicule automobile comprenant des moyens mettant en oeuvre un tel procédé. Les véhicules automobiles comportent généralement un système de freinage hydraulique commandé par une pédale de frein, appliquant une 10 pression sur des moyens de freinage équipés de patins de frottement générant un couple de freinage sur chaque roue du véhicule. Afin de limiter l'effort délivré par le conducteur sur la pédale de frein, ces systèmes de freinage sont généralement équipés d'une assistance à dépression comprenant un boîtier étanche appelé aussi « Mastervac », qui 15 comporte une membrane soumise à une dépression fournissant un effort d'assistance qui s'ajoute à celui appliqué par le conducteur. La membrane du boîtier sépare deux volumes soumis au repos à la même dépression. L'un de ces volumes se remplit avec l'air extérieur à la pression atmosphérique en fonction de la charge appliquée sur la pédale de 20 frein, la différence de pression sur les deux faces de la membrane générant la force d'assistance. Il faut ensuite après le freinage, redescendre la pression avec un générateur de vide. Pour certains moteurs thermiques, en particulier les moteurs du type Diesel, on dispose une pompe à dépression entraînée directement par ce 25 moteur qui génère en permanence un vide dans le boîtier d'assistance, afin de fournir l'énergie pour délivrer l'effort d'assistance. Les moteurs thermiques à essence comportent un papillon d'ouverture des gaz d'admission, qui génère quand il est suffisamment fermé une dépression en aval due à l'aspiration de l'air dans les chambres de 30 combustion. On relie alors le conduit d'aspiration d'air en aval du papillon, au boîtier d'assistance pour lui appliquer ce vide.

Pour ce moyen de génération de vide, après des freinages importants avec une pression qui a fortement remonté dans le circuit de vide, si le conducteur demande tout de suite une forte accélération, il ouvre en grand le papillon d'ouverture des gaz ce qui ne génère alors pas ou peu de dépression en aval de ce papillon. Le moteur ne peut alors pas produire suffisamment de vide dans le boîtier d'assistance, pour assurer l'assistance d'un deuxième freinage important qui arriverait rapidement. Afin d'améliorer le fonctionnement de l'assistance du freinage, un procédé connu de commande d'un groupe motopropulseur, présenté notamment par le document US-Al -20120116656, commande dans certains cas une augmentation de la vitesse de rotation du moteur afin de générer un vide plus important. Toutefois la vitesse de rotation du moteur étant liée au choix du rapport de la transmission reliant ce moteur aux roues motrices, il faut alors disposer d'une transmission comprenant des changements de rapport automatiques pour obtenir une augmentation de cette vitesse. De plus l'obtention d'une dépression liée à l'augmentation de la vitesse du moteur dépend de la réactivité de la transmission, on peut dans certains cas ne pas obtenir assez vite l'assistance demandée. La présente invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients de la technique antérieure. Elle propose à cet effet un procédé de contrôle de l'accélération d'un véhicule comprenant un circuit de freinage hydraulique disposant d'une assistance à dépression, qui reçoit cette dépression d'un conduit d'admission d'air dans le moteur thermique après un papillon motorisé d'ouverture des gaz, caractérisé en ce qu'il calcule le couple maximum C-max-vide que peut délivrer le moteur tout en générant un vide suffisant pour assurer la sécurité du fonctionnement de l'assistance à dépression, il en déduit en fonction des conditions de roulage Fres une accélération limitée correspondante du véhicule A-max-vide, en parallèle il calcule une accélération minimum de confort A-conf donnant une prestation d'accélération acceptable pour répondre à la demande du conducteur ou d'un système de régulation ou de limitation de la vitesse du véhicule, et enfin il sélectionne la plus grande de ces accélérations A-max pour en déduire le couple maximum C-max correspondant que peut délivrer le moteur. Un avantage de ce procédé de contrôle de l'accélération est qu'on offre en permanence suivant les conditions de roulage et les demandes du conducteur, une possibilité de couple sur les roues motrices régulé par le papillon motorisé, qui est suffisamment élevé pour assurer le confort, et qui est en même temps si possible limité pour permettre de reconstituer la réserve de vide afin d'assurer au mieux la sécurité de l'assistance de freinage. Le procédé de contrôle de l'accélération selon l'invention peut de plus comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. Avantageusement, le procédé de contrôle calcule le couple maximum C-max-vide à partir d'une fonction recevant des informations sur la mesure de la pression dans le boîtier d'assistance, de la vitesse de rotation du moteur thermique et de la pression atmosphérique.

En variante le procédé de contrôle peut calculer le couple maximum C- max-vide à partir d'un modèle de la boucle d'air d'admission prenant en compte la pression atmosphérique et la vitesse de rotation du moteur, pour en déduire ce couple maximum correspondant à la dépression recherchée dans le boîtier d'assistance.

Avantageusement, le procédé de contrôle calcule l'accélération du véhicule limitée A-max-vide avec une information sur la somme des efforts résistants estimés extérieurs au véhicule Fres représentant les conditions de roulage, en connaissant la masse M du véhicule et le rayon R de la roue du véhicule, avec la formule suivante : A-max-vide = (C-max-vide / M. R) + (Fres / M) Avantageusement, dans le cas d'une vitesse du véhicule demandée directement par le conducteur pressant sur la pédale d'accélérateur, il calcule l'accélération minimum de confort A-conf à partir d'informations sur la position de cette pédale et sur la vitesse du véhicule.

Avantageusement, dans le cas d'une vitesse du véhicule demandée par un contrôleur automatique de régulation ou de limitation de la vitesse du véhicule, il calcule l'accélération minimum de confort A-conf à partir d'informations sur la consigne de vitesse donnée par ce contrôleur automatique, et sur l'écart de vitesse constaté entre la vitesse réelle du véhicule et cette vitesse de consigne. Avantageusement après avoir sélectionné la plus grande des accélérations A-max, il utilise la somme des efforts résistants estimés extérieurs au véhicule Fres, pour convertir cette valeur d'accélération en un couple moteur maximum correspondant C-max en fonction de ces efforts résistants, avec la formule : C-max = (A-max. M. R) - (Fres. M) L'invention a aussi pour objet un véhicule automobile disposant d'un circuit de freinage hydraulique comprenant une assistance à dépression, qui reçoit cette dépression d'un conduit d'admission d'air dans le moteur thermique après un papillon motorisé d'ouverture des gaz, ce véhicule comportant des moyens mettant en oeuvre un procédé de contrôle de son accélération comprenant l'une quelconque des caractéristiques précédentes. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est un schéma du circuit de dépression d'un système de freinage, pour un véhicule mettant en oeuvre un procédé de contrôle de l'accélération selon l'invention ; et - la figure 2 présente les principales fonctions de ce procédé de 30 contrôle. 301 1 2 7 8 5 La figure 1 présente un moteur thermique 2 alimenté en air par un conduit 4 prélevant cet air à la pression atmosphérique dans un filtre à air 6, ce conduit comprenant un papillon motorisé d'ouverture des gaz d'admission 8 qui règle le débit d'air admis dans les chambres de combustion. 5 Le système de freinage du véhicule comporte une pédale de frein 10 agissant sur un maitre-cylindre 16, pour envoyer une pression hydraulique dans le circuit de freinage. Un boîtier d'assistance à dépression 12 interposé entre la pédale 10 et le maître-cylindre 16, reçoit la dépression par une canalisation 14 connectée sur le conduit d'admission 4, en aval du papillon 10 motorisé 8, pour générer une force d'assistance s'ajoutant à celle fournie par la pédale 10. La dépression dans le conduit d'admission 4 en aval du papillon 8 dépend de l'ouverture de ce papillon et de la vitesse de rotation du moteur 2. Une ouverture plus faible du papillon 8 ou une vitesse de rotation plus 15 élevée, entraîne une dépression plus importante qui génère plus rapidement un vide dans le boîtier d'assistance 12. La figure 2 présente une première fonction 20 de calcul du couple maximum C-max-vide que peut délivrer le moteur thermique 2, dépendant de l'ouverture du papillon 8, pour obtenir dans le conduit d'admission 4 en aval 20 de ce papillon une dépression suffisante permettant d'assurer le fonctionnement de l'assistance dans certaines conditions. En particulier après un freinage prononcé, si le conducteur demande une forte accélération suivie juste après d'un freinage important, la génération du vide dans le boîtier d'assistance 12 doit être assez rapide pour 25 délivrer une force d'assistance assurant la sécurité de ce freinage. La fonction de calcul du couple maximum 20 reçoit des informations sur la mesure de la pression dans le boîtier d'assistance 22, donnée par un capteur, sur la vitesse de rotation du moteur thermique 24, et sur la pression atmosphérique 26. Cette fonction 20 déduit suivant ces différentes informations 22, 24, 26 et à partir de cartographies, l'ouverture maximum du 301 1 2 7 8 6 papillon 8 donnant la dépression suffisante, cette ouverture correspondant au couple maximum C-max-vide que peut délivrer le moteur 2. En variante le couple maximum C-max-vide peut être calculé à partir d'un modèle de la boucle d'air d'admission prenant en compte la pression 5 atmosphérique 26 et la vitesse de rotation du moteur 24, pour en déduire ce couple maximum correspondant à la dépression recherchée dans le boîtier d'assistance 12. Le couple maximum C-max-vide est transmis à une deuxième fonction 30 de calcul de l'accélération du véhicule limitée, qui reçoit de plus une 10 information sur les efforts résistants estimés extérieurs au véhicule Fres, afin d'établir en fonction de ces efforts résistants, l'accélération véhicule limitée A-max-vide correspondant au couple maximum. En particulier la deuxième fonction 30 utilise la formule suivante pour calculer l'accélération véhicule limitée : 15 A-max-vide = (C-max-vide / M. R) + (Fres / M) avec : - Fres = la somme des forces résistantes de roulement, des forces aérodynamiques et des forces dues à la pente de la route - M = la masse du véhicule 20 - R = le rayon de la roue du véhicule En parallèle de ce calcul d'accélération véhicule limitée A-max-vide, une troisième fonction 40 calcule une accélération véhicule de confort A-conf, recevant dans le cas d'une vitesse du véhicule demandée directement par le conducteur pressant sur la pédale d'accélérateur, des informations sur la 25 position de cette pédale 42, et sur la vitesse du véhicule 44. Cette troisième fonction 40 déduit suivant ces différentes informations 42, 44 et à partir de cartographies, l'accélération minimale véhicule de confort A-conf, permettant de délivrer une prestation dynamique acceptable par le conducteur, afin qu'il ressente une certaine accélération correspondant 30 à sa demande.

Dans le cas d'une vitesse du véhicule demandée par un contrôleur automatique d'aide à la conduite, réalisant une régulation « RVV » ou une limitation de la vitesse du véhicule « LVV » qui a été activée par le conducteur, la troisième fonction 40 reçoit des informations sur la consigne de vitesse 46 donnée par ce contrôleur automatique, et sur l'écart de vitesse 48 constaté entre la vitesse réelle du véhicule et cette vitesse de consigne. La troisième fonction 40 calcule l'accélération minimale véhicule de confort A-conf nécessaire pour assurer une prestation non dégradée du contrôleur automatique d'aide à la conduite, qui reste acceptable par le 10 conducteur. Une quatrième fonction 34 de calcul de l'accélération véhicule maximum Amax, reçoit les valeurs d'accélération véhicule limitée A-max-vide et d'accélération véhicule de confort A-conf calculées précédemment, pour sélectionner la plus grande de ces valeurs afin d'obtenir cette accélération 15 véhicule maximum. Cette fonction utilise la formule suivante : A-max = max (A-conf ; A-max-vide) On obtient ainsi une accélération maximum possible du véhicule A-max, prenant en compte à la fois une prestation minimum de confort assurant la 20 dynamique du véhicule, et la meilleure performance possible du système d'assistance à dépression. Une cinquième fonction 50 de conversion en couple moteur reçoit l'information d'accélération véhicule maximum Amax, ainsi que les efforts résistants estimés extérieurs au véhicule Fres, pour convertir cette valeur 25 d'accélération en un couple moteur maximum correspondant Cmax en fonction de ces efforts résistants. Cette fonction utilise la formule suivante : C-max = (A-max. M. R) - (Fres. M) Une sixième fonction 56 de calcul du couple moteur de consigne reçoit 30 la valeur du couple moteur maximum Cmax, ainsi que la demande de couple venant du conducteur ou du contrôleur d'aide à la conduite 54, et limite cette demande par ce couple moteur maximum Cmax afin de délivrer le couple moteur de consigne Ccons. Pour finir le couple moteur de consigne Ccons est appliqué au moteur thermique 2, en utilisant notamment le papillon d'ouverture des gaz motorisé 8. On réalise ainsi avec la dépression fournie par les conduits d'alimentation d'air des moteurs thermiques à essence, de manière économique avec uniquement des logiciels de contrôle, et sans utiliser de système additionnel de production de vide comme une pompe à vide, un compromis assurant certaines qualités de l'assistance du freinage tout en préservant la dynamique du véhicule et le confort.

Claims

REVENDICATIONS1. Procédé de contrôle de l'accélération d'un véhicule comprenant un circuit de freinage hydraulique disposant d'une assistance à dépression (12), qui reçoit cette dépression d'un conduit d'admission d'air (4) dans le moteur thermique (2) après un papillon motorisé d'ouverture des gaz (8), caractérisé en ce qu'il calcule le couple maximum C-max-vide que peut délivrer le moteur (2) tout en générant un vide suffisant pour assurer la sécurité du fonctionnement de l'assistance à dépression (12), il en déduit en fonction des conditions de roulage Fres une accélération limitée correspondante du véhicule A-max-vide, en parallèle il calcule une accélération minimum de confort A-conf donnant une prestation d'accélération acceptable pour répondre à la demande du conducteur (42) ou d'un système de régulation ou de limitation de la vitesse du véhicule (46), et enfin il sélectionne la plus grande de ces accélérations A-max pour en déduire le couple maximum Cmax correspondant que peut délivrer le moteur.
2. Procédé de contrôle selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il calcule le couple maximum C-max-vide à partir d'une fonction (20) recevant des informations sur la mesure de la pression dans le boîtier d'assistance (22), de la vitesse de rotation du moteur thermique (24) et de la pression atmosphérique (26).
3. Procédé de contrôle selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il calcule le couple maximum C-max-vide à partir d'un modèle de la boucle d'air d'admission prenant en compte la pression atmosphérique (26) et la vitesse de rotation du moteur (24), pour en déduire ce couple maximum correspondant à la dépression recherchée dans le boîtier d'assistance (12).
4. Procédé de contrôle selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il calcule l'accélération du véhicule limitée A-max-vide avec une information sur la somme des efforts résistants estimés extérieurs au véhicule Fres représentant les conditions de roulage, en connaissant la masse M du véhicule et le rayon R de la roue du véhicule, avec la formule suivante : A-max-vide = (C-max-vide / M. R) + (Fres / M)
5 - Procédé de contrôle selon l'une quelconque des revendications 5 précédentes, caractérisé en ce que dans le cas d'une vitesse du véhicule demandée directement par le conducteur pressant sur la pédale d'accélérateur, il calcule l'accélération minimum de confort A-conf à partir d'informations sur la position de cette pédale (42) et sur la vitesse du véhicule (44). 10
6 - Procédé de contrôle selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que dans le cas d'une vitesse du véhicule demandée par un contrôleur automatique de régulation ou de limitation de la vitesse du véhicule, il calcule l'accélération minimum de confort A-conf à partir d'informations sur la consigne de vitesse (46) donnée par ce contrôleur 15 automatique, et sur l'écart de vitesse (48) constaté entre la vitesse réelle du véhicule et cette vitesse de consigne.
7 - Procédé de contrôle selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'après avoir sélectionné la plus grande des accélérations A-max, il utilise la somme des efforts résistants estimés 20 extérieurs au véhicule Fres, pour convertir cette valeur d'accélération en un couple moteur maximum correspondant Cmax en fonction de ces efforts résistants, avec la formule : Cmax = (A-max. M. R) - (Fres. M)
8 - Véhicule automobile disposant d'un circuit de freinage hydraulique 25 comprenant une assistance à dépression (12), qui reçoit cette dépression d'un conduit d'admission d'air (4) dans le moteur thermique (2), après un papillon motorisé d'ouverture des gaz (8), caractérisé en ce qu'il comporte des moyens mettant en oeuvre un procédé de contrôle de son accélération, réalisé suivant l'une quelconque des revendications précédentes. 30