L\'invention a pour domaine la gestion du freinage d\'un véhicule équipé d\'un système de freinage découplé au sens où l\'actionnement des étriers de frein en vue de l\'application d\'une force de freinage sur les roues est découplé de l\'enfoncement de la pédale de frein par le conducteur. Plus particulièrement, l\'invention a pour domaine la gestion du freinage pour réduire le mouvement de tangage de la caisse du véhicule lors d\'une phase de décélération de ce dernier, telle que divulguée dans EP1388475.

Lors d\'un freinage en ligne droite, la force de freinage sur la roue est transmise à la route. La réaction de la route sur le véhicule génère un moment autour d\'un axe latéral passant par le centre de gravité du véhicule. Ce moment appliqué sur les masses suspendues, i.e. la caisse, entraîne un transfert de charge d\'arrière en avant conduisant à un mouvement de tangage. En conséquence, l\'axe longitudinal du véhicule fait un angle avec l\'horizontale. Cet angle de tangage est perçu par les passagers et dégrade le confort des ces derniers.

Il y a donc un besoin pour un système de freinage mettant en oeuvre un procédé permettant de corriger, tout au moins partiellement, les inconvénients précités.

L\'invention a pour objet un procédé de freinage d\'un véhicule, le véhicule étant équipé d\'un système de freinage comportant des étriers de frein aptes à être actionnés en fonction d\'une force de freinage cible et dans lequel au moins l\'actionnement des étriers équipant les roues arrière est découplé de l\'enfoncement d\'une pédale de frein, enfoncement correspondant à une force de freinage souhaitée par le conducteur, ledit procédé étant caractérisé en ce qu\'il comporte les étapes consistant à :Détecter une condition logique d\'entrée comportant au moins un test de ligne droite et un test de freinage, le test de ligne droite étant vérifié lorsque l\'accélération latérale instantanée du véhicule est inférieure à une accélération seuil et le test de freinage étant vérifié lorsque la pédale de frein est actionnée par le conducteur ; et tant que la condition logique est vérifiée,Déterminer une force de freinage de base à partir de la force de freinage souhaitée ;Calculer une force de freinage de base corrigée, en corrigeant la force de freinage de base de sorte que la force de freinage de base corrigée soit supérieure à la force de freinage de base ; et,Appliquer la force de freinage de base corrigée en tant que force de freinage cible pour les roues arrière, de sorte que le mouvement de tangage dudit véhicule soit réduit lors du freinage en ligne droite.

Ladite force de freinage de base étant corrigée en lui appliquant un gain de base multiplicatif de manière à obtenir une force de freinage de base corrigée, et ledit gain de base étant une fonction croissante d\'une vitesse instantanée du véhicule. De préférence, la vitesse instantanée dont dépend le gain de base est la vitesse instantanée lors d\'une modification de la force de freinage souhaitée par le conducteur. De préférence, le gain de base est proche de l\'unité en dessous d\'une vitesse seuil inférieure. De préférence encore, le gain de base est égal à un gain de saturation au delà d\'une vitesse seuil supérieure. Dans le mode de réalisation préféré, le procédé comporte une étape de modulation de la force de freinage de base corrigée, la modulation étant fonction de la valeur instantanée d\'une variable traduisant le glissement des roues arrière.

L\'invention a également pour objet un logiciel de freinage contenant des instructions propres à être lues et stockées sur un support, les instructions étant exécutables par un ordinateur hôte, caractérisé en ce que le logiciel met en oeuvre le procédé décrit ci-dessus.

L\'invention a également pour objet un contrôleur de freinage programmable, apte à mettre en oeuvre le procédé décrit ci-dessus, dans un véhicule équipé d\'un système de freinage comportant des étriers de frein aptes à être actionnés en fonction d\'une force de freinage cible et dans lequel au moins l\'actionnement des étriers équipant les roues arrière est découplé de l\'enfoncement d\'une pédale de frein, enfoncement correspondant à une force de freinage souhaitée par le conducteur, le contrôleur comportant un espace mémoire apte à stocker les instructions d\'un logiciel, un calculateur apte à exécuter les instructions et une interface d\'entrée/sortie connectable en entrée à une pluralité de capteurs dont est équipé le véhicule et en sortie à au moins une unité d\'actionnement d\'étrier, caractérisé en ce que le contrôleur est programmé pour comporter :un moyen de détection d\'une condition logique d\'entrée apte à tester une condition de ligne droite consistant à vérifier si une accélération latérale obtenue au moyen des capteurs est inférieure à une accélération latérale seuil, et une condition de freinage consistant à vérifier si la pédale de frein est enfoncée ;Un moyen de détermination d\'une force de freinage de base à partir de la force de freinage souhaitée ;Un moyen de calcul d\'une force de freinage de base corrigée apte à corriger la force de freinage de base de manière à ce que la force de freinage de base corrigée soit supérieure à la force de freinage de base ; et,un moyen d\'émission de la force de freinage corrigée en tant que force de freinage cible pour les roues arrière, pour que le mouvement de tangage dudit véhicule soit réduit lors de la décélération.

De préférence, le contrôleur comporte un moyen de modulation apte à appliquer une modulation à la force de freinage de base corrigée pour obtenir une force de freinage de référence, la modulation étant une fonction d\'une variable traduisant le glissement des roues arrière, et la force de freinage de référence étant émise en tant que force de freinage cible pour les roues arrière.

L\'invention a également pour objet un système de freinage destiné à équiper un véhicule comportant une pluralité de capteurs, un contrôleur de freinage, des unités d\'actionnement d\'étrier de frein et au moins des étriers de frein électromécaniques équipant les roues arrière dudit véhicule caractérisé en ce que le contrôleur de freinage est un contrôleur de freinage tel que celui décrit ci-dessus.

Enfin, l\'invention a pour objet un véhicule comportant un système de freinage caractérisé en ce que le système de freinage est un système de freinage tel que celui décrit ci-dessus.

L\'invention sera mieux comprise, et d\'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description suivante d\'un mode de réalisation particulier de l\'invention, donné uniquement à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés. Sur ces dessins :la figure 1 représente schématiquement un véhicule équipé d\'un système de freinage hybride ;les figures 2A, 2B et 2C représentent, sous la forme d\'organigrammes, les différentes étapes d\'un mode de réalisation du procédé selon l\'invention ;la figure 3 représente une courbe donnant le gain de base en fonction de la vitesse du véhicule ;la figure 4 représente les forces de freinage respectivement appliquées sur les roues avant et arrière au cours d\'un essai dans lequel la gestion du freinage selon le procédé de l\'invention est active ; et,la figure 5 représente les vitesses respectives des roues avant et arrière au cours du temps, lors de l\'essai ayant conduit à la figure 4.

Pour limiter le mouvement de tangage de la caisse du véhicule, le procédé selon l\'invention consiste à appliquer une force de freinage sur les roues arrière supérieure à la force de freinage souhaitée par le conducteur appuyant sur la pédale de frein pour décélérer. Cette force de freinage supplémentaire conduit à l\'application sur la caisse d\'un moment supplémentaire permettant de redresser le nez du véhicule et d\'annuler ou tout au moins de réduire l\'angle de tangage.

Puisque la force de freinage effectivement appliquée sur les roues arrière ne correspond pas à la force de freinage souhaitée par le conducteur, le procédé selon l\'invention ne peut être mis en oeuvre que dans un véhicule comportant un système de freinage découplé de l\'actionnement de la pédale de frein, tout au moins pour l\'actionnement des étriers de frein équipant les roues arrière. Le véhicule dans lequel l\'invention est mise en oeuvre est de préférence un véhicule comportant un système de freinage hybride, mais peut également être un véhicule comportant un système de freinage entièrement géré électroniquement.

Un véhicule 1 comporte deux roues avant 2 et 3 et deux roues arrière 4 et 5. Le système de freinage hybride comporte une pédale de frein 6 reliée à un maître cylindre 7. Lorsque la pédale de frein 5 est enfoncée par le conducteur souhaitant que le véhicule soit freiné, le maître cylindre 7 génère une surpression hydraulique qui est propagée via l\'unité hydraulique 9 et les canalisations 8 vers les étriers de frein hydrauliques 12 et 13 équipant respectivement les roues avant 2 et 3.

Les roues arrière 4 et 5 sont respectivement équipées d\'étriers électromécaniques 14 et 15. Lorsque le conducteur appuie sur la pédale de frein 6, l\'unité hydraulique 9 émet également un signal électrique correspondant à la surpression générée par le maître cylindre 7, indiquant la valeur de la force freinage Fc souhaitée par le conducteur. Il est à noter que la valeur souhaitée de la force de freinage FC est celle qui est effectivement appliquée au deux roues avant.

Le signal électrique S est appliqué sur une entrée d\'un contrôleur de freinage 20. Le contrôleur de freinage 20 comporte au moins un calculateur et une mémoire. La mémoire est apte à stocker les instructions de différents programmes. Le calculateur est apte à exécuter ces instructions. Le contrôleur 20 comporte une interface d\'entrée/sortie permettant en entrée l\'acquisition de signaux provenant de différents capteurs et le stockage des valeurs correspondantes dans des espaces mémoire prédéfinis, et permettant en sortie l\'émission de signaux en fonction de valeurs lues dans des espaces mémoire prédéfinis.

En réponse au signal S, le contrôleur 20 détermine si la pédale de frein est enfoncée (par exemple S différent de la valeur nulle). Puis, si tel est le cas, le contrôleur 20 calcule périodiquement les forces de freinage cibles devant être respectivement appliquées par les étriers 14 et 15. Le contrôleur 20 émet en sortie des signaux de commande correspondant aux forces de freinage cibles en direction des actionneurs déportés 24 et 25 régulant l\'actionnement des étriers arrière.

Plus précisément et de manière connue, le calcul par le contrôleur 20 d\'une force de freinage cible consiste à déterminer une force de freinage de base puis à appliquer différentes fonctions afin de moduler la valeur du freinage de base. Par exemple une fonction d\'anti-patinage des roues corrige la force de freinage de base en fonction de la valeur du glissement instantané des roues. Par exemple encore une fonction de contrôle de stabilité peut augmenter la force de freinage de base sur une des roues pour augmenter la stabilité du véhicule engagé dans une courbe. Chacune des ces fonctions, déclanchées en fonction de conditions d\'entrée particulières, conduisent au calcul d\'une force de freinage de référence ainsi que d\'un drapeau indiquant le niveau de priorité de la force de freinage de référence ainsi calculée. Finalement, un dispositif d\'arbitrage affecte la valeur de la force de freinage de référence ayant la priorité la plus élevée à la force de freinage cible à émettre en direction de l\'étrier correspondant.

Par ailleurs, le véhicule 1 est équipé d\'une pluralité de capteurs permettant de mesurer la valeur instantanée de différentes variables, de manière à définir un état instantané du véhicule. La colonne de direction 30 est, par exemple, équipée d\'un capteur 31 permettant de mesurer l\'angle de braquage que le conducteur donne au volant 32. La pédale d\'accélération 40 comporte un capteur 41 permettant de mesurer le degré d\'enfoncement de la pédale d\'accélération. La pédale d\'embrayage 50 comporte un capteur 51 permettant de déterminer l\'état de l\'embrayage : état débrayé dans lequel le moteur est couplé aux roues motrices, état embrayé dans lequel le moteur est découplé des roues motrices, et état de patinage intermédiaire dans lequel le couple moteur n\'est que partiellement appliqué aux roues motrices. Enfin, le véhicule 1, s\'il comporte une boîte de vitesses manuelle 60, peut être équipé d\'un capteur 61 permettant de connaître la position du levier de vitesses. Le véhicule 1 comporte, en outre, des capteurs permettant de déterminer l\'état cinématique du véhicule. Chacune des roues 2-5 est équipée d\'un capteur de vitesse de roue 72-75 permettant de mesurer la vitesse instantanée de rotation de la roue. Cette information permet au contrôleur 20 de calculer une vitesse instantanée V du véhicule. Pour mesurer l\'accélération, le véhicule comporte par exemple un capteur d\'accélération latérale 80 et un capteur d\'accélération longitudinale 82. Les différents capteurs décrits sont connectés au contrôleur 20, via un réseau supportant par exemple le protocole CAN-Bus.

En se référant maintenant aux figures 2A, 2B et 2C, les différentes étapes du procédé selon l\'invention vont être décrites. De préférence, le procédé est mis en oeuvre par logiciel. Les instructions du logiciel sont mémorisées dans un espace mémoire du contrôleur 20 et sont exécutées par le processeur du contrôleur 20.

Sur la figure 2A, le procédé comporte l\'exécution d\'un module A permettant de déterminer une condition logique d\'entrée permettant de savoir si l\'état instantané du véhicule correspond à un état dans lequel un surfreinage peut être appliqué. La réduction de l\'angle de tangage n\'est effectuée que lorsque le véhicule est en ligne droite et dès que la pédale de frein est actionnée. La condition logique d\'entrée comporte donc un test de ligne droite 110 consistant à déterminer si la valeur instantanée de l\'accélération latérale a1, mesurée par le capteur 80, est inférieure à une accélération latérale seuil a10 ayant une valeur réduite par exemple de 0,02g. La condition logique d\'entrée comporte également un test de freinage 120 consistant à déterminer si le signal S émis par le capteur 9 a une valeur non nulle indiquant l\'enfoncement de la pédale de frein 6. Lorsque l\'un des tests de ligne droite et de freinage n\'est pas vérifié, la valeur nulle est affectée (étape 135) à un drapeau binaire FLAG10 signifiant ainsi que l\'état instantané du véhicule est incompatible avec un surfreinage. Lorsque le test de ligne droite et le test de freinage sont simultanément vérifiés, la condition logique d\'entrée est elle-même vérifiée, et le drapeau binaire FLAG10 passe de la valeur nulle à la valeur unité (étape 136) indiquant que l\'état du véhicule est compatible avec l\'application d\'une force de freinage arrière supplémentaire dont la détermination va maintenant être décrite en détail. Les tests de ligne droite et de freinage sont effectués périodiquement. La valeur instantanée du drapeau FLAG10 est stockée dans la mémoire du contrôleur 20.

La figure 2B représente un module B permettant le calcul d\'une force de freinage de base corrigée. A l\'étape 138, la valeur actuelle du drapeau FLAG10 est comparée à l\'unité. Dès que la condition logique d\'entrée est vérifiée, i.e. FLAG10=1, le procédé passe à l\'étape 140 d\'évaluation de la décélération longitudinale souhaitée DL. La décélération DL est déterminée à partir de l\'amplitude du signal S transmis par le capteur 9. A partir de la décélération DL, une force de freinage de base FB est calculée à l\'étape 150. La force de freinage de base FB correspond à la force qu\'il faudrait appliquer à la fois sur les roues avant et sur les roues arrière pour que la décélération instantanée du véhicule corresponde à la décélération DL souhaitée par le conducteur actionnant la pédale de frein 6. Le calcul, par ailleurs connu, de la force de freinage de base FB fait intervenir les caractéristiques particulières du véhicule considéré comme la masse de la caisse, la raideur des suspensions, etc.

L\'invention étant mise en oeuvre dans un système de freinage hybride, la force de freinage de base FB sert au calcul de la force de freinage cible Fcible à appliquer sur les roues arrière. Si l\'invention était mise en oeuvre dans un système de freinage complètement géré électroniquement, la force de freinage de base FB permettrait également de calculer la force de freinage cible à appliquer sur les roues avant.

Pour réduire l\'angle de tangage, un gain de base G0 est appliqué à la force de freinage de base FB de manière à obtenir une force de freinage de base corrigée FC (étape 160). Pour cela, la vitesse longitudinale V instantanée, calculée à partir des vitesses angulaires de rotation de chacune des roues mesurées par les capteurs 72 à 75, est déterminée. A l\'étape 170, une courbe de calibration permet de connaître le gain de base G0 à appliquer en fonction de la vitesse longitudinale V. Une telle courbe de calibration est représentée sur la figure 3. La courbe de calibration est une fonction croissante de la vitesse V. Dans le mode de réalisation préféré, la courbe de calibration est une fonction continue par morceaux : lorsque la vitesse V est inférieure à une vitesse seuil inférieure V1, la correction à apporter à la force de freinage de base est à la fois réduite et constante. Le gain de basse G0 est proche de l\'unité et vaut par exemple 1,2 pour cette gamme de vitesses. En effet, aux faibles vitesses, l\'angle de tangage est faible. Il ne gêne que très faiblement le conducteur. Par ailleurs, un actionnement trop important des freins arrière serait perçu par le conducteur et constituerait une source d\'inconfort. En revanche, lorsque la vitesse V est supérieure à une vitesse seuil supérieure V2, le gain de base G0 est un gain constant de saturation Gmax. A titre d\'exemple, sur la figure 3, Gmax vaut 1,6. Enfin, lorsque la vitesse V est entre la vitesse seuil inférieure V1 et la vitesse seuil supérieure V2, le gain de base G0 est une fonction linéaire croissante de la vitesse. D\'autres valeurs peuvent être affectées aux paramètres de la courbe de calibration de manière à donner un caractère particulier au véhicule. En variante, d\'autres formes de courbe de calibration peuvent être utilisées. La force de freinage de base corrigée Fc est supérieure à la force de base FB le gain de base étant supérieur à l\'unité quelle que soit la valeur de la vitesse V.

Puisque l\'on souhaite que la force de freinage supplémentaire soit constante lorsque la décélération souhaitée DL est constante, le gain de base G0 n\'est déterminé qu\'à chaque modification de la valeur de la décélération DL. Ceci revient à prendre en compte la vitesse longitudinale V uniquement lors d\'un changement de la décélération DL.

La force de base corrigée Fc ainsi calculée pourrait être appliquée directement en tant que force de freinage cible Fcible. Pourtant, lors de la décélération et du fait de l\'angle de tangage, le transfert de charge de l\'arrière vers l\'avant a pour conséquence la réduction des forces normales de réaction de la route sur les roues arrière. Ainsi, si un freinage trop important est appliqué sur les roues arrière, il y a un risque de saturation conduisant au blocage puis au glissement des roues arrière. Or, si les roues arrière se bloquent, le véhicule se trouve dans une situation instable. Pour un véhicule qui en serait équipée, la fonction d\'anti-blocage des roues (ABS) se déclenche, ce qui dégrade le confort des passagers. Le glissement des roues arrière doit donc être surveillé lors de l\'application d\'une force de freinage supplémentaire. Il faut appliquer une force de freinage qui soit la plus élevée possible pour réduire au maximum l\'angle de tangage tout en n\'étant pas trop importante pour que le glissement des roues arrière soit maintenu à une valeur raisonnable. Par exemple, dans ce qui suit, la différence de vitesse entre les roues avant et les roues arrière, grandeur équivalente au glissement, est de quelques kilomètres par heures (km/h).

En se reportant à la figure 2C, il s\'agit donc de moduler la force de freinage de base corrigée Fc de manière à ne pas provoquer un glissement trop important. A l\'étape 180, le glissement △ est calculé par différence entre les vitesses instantanées avant VF et arrière VR respectivement obtenues par moyen des vitesses des roues avant (obtenues grâce aux capteurs 72 et 73) et des vitesses des roues arrière (obtenue grâce aux capteurs 74 et 75).

A l\'étape 190, le glissement instantané Δ est comparé à un glissement seuil inférieur Δ- valant par exemple -0,5 km/h. Si le glissement instantané Δ est inférieur à Δ-, le système entre dans un mode d\'application décrit ci-dessous. Dans le cas contraire, le glissement instantané Δ est comparé à un glissement seuil supérieur Δ+ valant par exemple 2 km/h. Si le glissement instantané Δ est supérieur à Δ+, le système entre dans un mode de relâchement décrit ci-dessous. Enfin dans le cas contraire, le glissement instantané Δ étant compris entre Δ- et Δ+, le système entre dans un mode de maintien décrit ci-dessous.

Si le système est en mode Relâchement, cela signifie que le glissement est trop important et que l\'amplitude de la force de freinage de base corrigée Fc doit être réduite. Pour ce faire, à l\'étape 195, la force de freinage corrigée Fc est multipliée par un gain de réduction G+ qui est inférieur à l\'unité. La force de freinage de référence FR ainsi déterminée est inférieure à la force de freinage de base corrigée Fc.

En revanche, en mode Actionnement, c\'est-à-dire lorsque le glissement Δ est très faible, l\'amplitude de la force de freinage corrigée FC peut être augmentée pour corriger autant que possible l\'assiette de la caisse. Ainsi, à l\'étape 197, la force de freinage corrigée FC est multipliée par un gain d\'augmentation G- qui est supérieur à l\'unité. La force de freinage de référence FR ainsi déterminée est supérieure à la force de freinage de base corrigée FC.

Enfin, en mode Maintien, le glissement étant à un niveau convenable, la force de base corrigée FC n\'est pas à modifier. Sur la figure 2C, à l\'étape 196, la force de base corrigée FC est multipliée par l\'unité pour obtenir la force de freinage de référence FR.

Il est à noter que cette fonction de régulation du freinage en fonction du glissement est par ailleurs connue. Une version simple de cette fonction a été présentée ci-dessus dans laquelle des gains multiplicatifs constants ont été appliqués à la force de freinage de base corrigée Fc. D\'autre manière de moduler la force de freinage de base corrigée FC sont possibles. En revanche, les valeurs des seuils de glissement inférieur et supérieur de cette fonction de régulation du freinage de base sont adaptées au cas particulier de l\'accroissement de la force de freinage de base pour réduire l\'angle de tangage.

A l\'étape 200, la force de freinage de référence FR est émise en tant que force de freinage cible Fcible vers chacun des actionneurs 25 et 26 des étriers de freins électromécaniques équipant les roues arrière. A ce stade, les forces de freinage cible pour les roues arrière droite et gauche sont identiques. Eventuellement, les actionneurs 24 et 25 peuvent modifier la valeur de la force de freinage cible qui leur est adressée en fonction de conditions particulières à chacune des roues.

Les figures 4 et 5 reproduisent des courbes représentant l\'évolution temporelle de grandeurs cinématiques mesurées au cours d\'un essai effectué sur un véhicule mettant en oeuvre le procédé selon l\'invention. Sur la figure 4, la courbe C1 représente la valeur du drapeau FLAG10. Au début de l\'essai, la valeur de FLAG10 est nulle, ce qui signifie que le logiciel n\'est pas exécuté. Au bout de quelques dixièmes de seconde, la valeur du drapeau FLAG10 passe à la valeur unité, ce qui signifie que l\'on rentre dans la gestion du surfreinage arrière. La courbe C2 représente l\'effort appliqué sur l\'une des roues arrière ; la courbe C3 représente l\'effort sur l\'autre roue arrière. Les variations sur les forces de serrage entre ces deux courbes représentent la modulation des efforts pour optimiser le freinage sur le train arrière. On constate que la force de freinage augmente rapidement au début de l\'essai pour se maintenir ensuite autour de 4000 newtons. Au bout de 5,5 secondes, le conducteur relâche totalement la pédale de frein. Ceci conduit le drapeau FLAG10 à reprendre une valeur nulle et la force de freinage à être annulée. La courbe C4, représentée en pointillés, donne la force de freinage qui serait appliquée sur les roues arrière d\'un véhicule équivalent ne mettant pas en oeuvre le procédé selon l\'invention. Les courbes C2 et C3 sont au-dessus de la courbe C4 dès le début de l\'essai. Cela signifie qu\'un gain de base supérieur à l\'unité est appliqué sur la force de serrage de base de manière à augmenter le freinage sur les roues arrière par rapport à ce qu\'il serait normalement.

Sur la figure 5, on a représenté la vitesse des roues avant, courbe C5, et la vitesse des roues arrière, courbe C6. La différence entre ces deux courbes indique la variable Δ correspondant au glissement. Par exemple, à l\'instant t0, la différence entre la vitesse des roues avant et la vitesse des roues arrière est importante et dépasse la valeur de 2 km/h du glissement seuil supérieur Δ+. En conséquence, le gain de réduction G+ est appliqué de manière à ce que la force de freinage de base corrigée Fc soit réduite. C\'est bien ce que l\'on retrouve sur la figure 4 où, à l\'instant t0, les courbes C2 et C3 subissent un changement de pente important indiquant un changement du gain de modulation.

Bien que l\'invention ait été décrite en liaison avec un mode de réalisation particulier, il est bien évident qu\'elle n\'y est nullement limitée à celui-ci et qu\'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si ceux- et celles-ci entrent dans le cadre de l\'invention, telle que définie dans les revendications.