FR3010674A1 - Systeme de controle de freinage pour un vehicule hybride ou electrique comprenant une commande de regulation de vitesse ou de distance - Google Patents

Systeme de controle de freinage pour un vehicule hybride ou electrique comprenant une commande de regulation de vitesse ou de distance Download PDF

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Abstract

Système de contrôle de freinage pour un véhicule hybride ou électrique disposant d'une machine délivrant un couple de freinage en produisant une énergie qui est stockée dans des accumulateurs, et d'une commande de régulation ou de limitation de sa vitesse, ou de régulation automatique de la distance avec un véhicule précédent, caractérisé en ce que dans un mode de fonctionnement, la commande de régulation ou de limitation de la vitesse, ou de régulation de distance, permet de régler le niveau de freinage par la machine lors d'un relâchement de la pédale d'accélérateur.

Description

SYSTEME DE CONTROLE DE FREINAGE POUR UN VEHICULE HYBRIDE OU ELECTRIQUE COMPRENANT UNE COMMANDE DE REGULATION DE VITESSE OU DE DISTANCE pool La présente invention concerne un système de contrôle de freinage pour un véhicule hybride ou électrique, ainsi qu'un véhicule hybride ou électrique équipé d'un tel système. [0002] Les véhicules hybrides utilisant l'énergie électrique, et les véhicules électriques, comportent généralement une machine électrique réversible qui peut délivrer une puissance mécanique pour la traction de ce véhicule, ou appliquer un couple de freinage sur les roues en travaillant en génératrice, ce qui permet de récupérer une énergie cinétique du véhicule en produisant un courant électrique qui recharge les batteries. [0003] Les véhicules hybrides utilisant d'autres types d'énergie, comme une pression hydraulique ou pneumatique, comportent aussi généralement une machine capable de freiner le véhicule et de recharger les accumulateurs stockant cette énergie. [0004] Ces véhicules comportent de plus un circuit de freinage mécanique commandé par le conducteur au moyen d'une pédale de frein, qui agit de manière mécanique sur les roues pour les freiner par l'action de patins de frottement. [0005] Un système de contrôle de freinage connu pour un véhicule hybride électrique, présenté notamment par le document US-A1-20090029823, disposé en complément du circuit de freinage mécanique, comporte des commandes spécifiques qui permettent lorsque le conducteur relâche la pédale d'accélérateur d'appliquer par la machine électrique un certain couple de freinage réglable, afin de récupérer une énergie et de recharger les batteries. [0006] On réalise si le niveau de charge des batteries accepte une recharge complémentaire, l'équivalent du frein moteur habituellement produit par le moteur thermique, dans un mode de fonctionnement hybride où ce moteur n'est plus entraîné par les roues motrices. [0007] Toutefois ce système de contrôle nécessite des commandes additionnelles sur le tableau de bord, qui ajoutent une complexité ainsi que des coûts supplémentaires. [000s] Un autre système de contrôle de freinage connu pour un véhicule hybride, utilise des palettes de commande du changement de rapport d'une boîte de vitesses pour donner une impulsion positive ou négative qui respectivement diminue ou augmente le couple de freinage de la machine électrique en cas de relâchement de la pédale d'accélérateur. [0009] Toutefois cette solution n'est pas applicable sur les véhicules ne comportant pas de palette de commande de la boîte de vitesses. [001 0] En variante, un autre système de contrôle de freinage connu utilise un dispositif électro-hydraulique piloté recevant l'information de la pression appliquée sur la pédale de frein, qui est transformée par un programme mis en oeuvre par un calculateur afin de déterminer suivant la demande du conducteur et les conditions de roulage, la répartition entre le freinage par la machine électrique permettant de récupérer une énergie, et le freinage avec le circuit de freinage mécanique. [0011] On peut ainsi prévoir en cas de relâchement de la pédale d'accélérateur et sans actionnement de la pédale de frein, un freinage électrique équivalent au frein moteur, puis lors d'un appui léger sur la pédale de frein un freinage électrique plus important, et lors d'un appui prononcé un complément de freinage par le circuit de freinage mécanique. De plus lorsque les batteries sont pleines, le dispositif piloté réalise alors un freinage équivalent uniquement avec le circuit de freinage mécanique. [0012] Ce système de contrôle de freinage comprenant le dispositif électrohydraulique optimise la récupération d'énergie, mais il est complexe, et comporte un coût élevé. De plus le ressenti à la pédale de frein est réalisé de manière artificielle, comportant généralement une sensation élastique, sans freinage mordant, qui peut être désagréable. [0013] Les mêmes problèmes se posent pour les véhicules hybrides réalisant lors des freinages, une production et un stockage d'une énergie autre qu'électrique, comme une énergie hydraulique ou pneumatique. [0014] La présente invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients de la technique antérieure. [0015] Elle propose à cet effet un système de contrôle de freinage pour un véhicule hybride ou électrique disposant d'une machine délivrant un couple de freinage en produisant une énergie qui est stockée dans des accumulateurs, d'une commande de régulation ou de limitation de sa vitesse, ou de régulation automatique de la distance avec un véhicule précédent, caractérisé en ce que dans un mode de fonctionnement, la commande de régulation ou de limitation de la vitesse, ou de régulation de distance, permet de régler le niveau de freinage par la machine lors d'un relâchement de la pédale d'accélérateur. [0016] Un avantage de ce système de contrôle est qu'il utilise des commandes déjà existantes sur un grand nombre de véhicules pour réaliser en plus le réglage du niveau de freinage lors du relâchement de la pédale d'accélérateur, permettant de manière économique d'optimiser la récupération d'énergie, et de l'adapter aux souhaits du conducteur. On peut en particulier suivant les habitudes des différents pays, demander un couple de freinage plus ou moins important. [0017] Le système de contrôle de freinage selon l'invention peut en outre comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. [0018] Avantageusement, la commande de régulation ou de limitation de la vitesse réalise une diminution du freinage quand la commande d'augmentation de la vitesse est activée, et une augmentation de ce freinage quand la commande de diminution de la vitesse est activée. [0019] Avantageusement, la commande de régulation automatique de la distance réalise une diminution du freinage quand la commande de réduction de la distance est activée, et une augmentation de ce freinage quand la demande d'accroissement de la distance est activée. [0020] Avantageusement, le système de contrôle réalise un freinage du véhicule correspondant à plusieurs niveaux prédéfinis de décélération de ce véhicule. [0021] En particulier, le système de contrôle peut comporter trois niveaux de décélération prédéfinis. [0022] Avantageusement, le système de contrôle comporte un moyen d'affichage du niveau de freinage demandé par le conducteur. [0023] En particulier le moyen d'affichage peut utiliser un indicateur de consommation d'énergie, en indiquant un niveau d'énergie produit par le freinage. [0024] Avantageusement, le niveau de freinage le plus élevé donne au véhicule une décélération permettant de maximiser l'énergie récupérable par le GMP Hybride. [0025] L'invention a aussi pour objet un procédé de fonctionnement d'un système de contrôle comprenant l'une quelconque des caractéristiques précédentes, qui quand la pédale d'accélérateur est relâchée, met systématiquement en oeuvre le freinage avec un faible niveau de freinage. [0026] L'invention a de plus pour objet un véhicule automobile hybride ou électrique disposant d'une machine délivrant un couple de freinage en produisant une énergie qui est stockée dans des accumulateurs, et d'une commande de régulation ou de limitation de sa vitesse, ou de régulation automatique de la distance avec un véhicule précédent, ce véhicule comportant un système de contrôle du freinage délivré par la machine comprenant l'une quelconque des caractéristiques précédentes. [0027] 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 présente une commande de régulation et de limitation de la vitesse du véhicule, utilisée pour un système de contrôle de freinage selon l'invention ; - la figure 2 présente en fonction du temps pour ce système de contrôle, différents paramètres lors d'un relâchement de la pédale d'accélérateur ; - la figure 3 présente un affichage au tableau de bord de l'état du système ; et - les figures 4 à 6 présentent en variante d'autres commandes qui peuvent être utilisées pour ce système. [0028] La figure 1 présente une commande de régulation et de limitation de la vitesse d'un véhicule, comportant au bout d'un levier 2 placé derrière le volant, un bouton rotatif face au conducteur 4 qui commande dans une position « Cruise » la régulation de vitesse, dans une position « Limit » la limitation de vitesse, et dans une position « 0 » la désactivation de ces fonctions. [0029] Le levier 2 comporte de plus un bouton supérieur 6 et un bouton inférieur 8 d'ajustement de la vitesse qui donnent des impulsions respectivement positives « Set+ » ou négatives « Set- », permettant d'augmenter ou de diminuer par palier la vitesse de régulation ou de limitation. [0030] Le levier 2 comporte enfin un bouton d'extrémité 10 qui permet dans une position « Pause » de neutraliser temporairement la fonction activée, et dans une position « Resume » de revenir à la dernière demande après une neutralisation provisoire de la fonction. [0031] Pour l'application de cette commande au système de contrôle de freinage selon l'invention, on peut ajouter au bouton rotatif 4 une position de récupération d'énergie, appelée par exemple « Recup », ou utiliser la position de désactivation « 0 », pour activer le freinage avec récupération d'énergie lors d'un lâcher de la pédale d'accélérateur. [0032] On obtient un fonctionnement de la machine électrique entraînée par les roues du véhicule pour produire une énergie électrique stockée dans des 10 accumulateurs, ou d'un autre type de machine dans le cas de la récupération d'une énergie différente. [0033] La figure 2 présente successivement une courbe 20 donnant la position de la pédale d'accélérateur, une courbe 22 donnant les impulsions positives « + » ou négatives « - » respectivement sur les boutons supérieur 6 15 et inférieur 8 d'ajustement de la vitesse, et une courbe d'accélération du véhicule exprimée en m/s2. [0034] Au temps tO la pédale d'accélérateur 20 est relâchée, le système de contrôle du freinage du véhicule se met en oeuvre avec systématiquement un faible niveau de freinage « 1 », si les accumulateurs stockant l'énergie 20 produite disposent d'un niveau de charge permettant de recevoir cette énergie. [0035] Le conducteur ajuste ensuite le niveau de freinage du véhicule au moyen d'impulsions sur les boutons supérieur 6 et inférieur 8, en donnant dans cet exemple successivement une première impulsion négative qui 25 augmente le freinage à un niveau moyen « 2 », une deuxième impulsion négative qui l'augmente à un niveau élevé « 3 », une troisième impulsion positive qui le diminue au niveau moyen « 2 » et une quatrième impulsion positive qui le diminue au niveau faible « 1 ». [0036] Avantageusement le niveau élevé de freinage donne une décélération du véhicule permettant de maximiser l'énergie récupérable par le GMP hybride (décélération supérieure ou égale 1m/s2), ce qui est supérieur au freinage procuré par le frein moteur dans le cas d'un entraînement par un moteur thermique. [0037] On obtient ainsi de manière économique, avec des commandes existantes dans le véhicule, un réglage du niveau de freinage intervenant automatiquement lors du relâchement de la pédale d'accélérateur, qui peut être adapté facilement suivant les circonstances de roulage et les habitudes du conducteur, afin d'assurer la sécurité, le confort et un bon niveau de récupération d'énergie. [0038] La figure 3 présente un affichage du fonctionnement de la motorisation du véhicule hybride au tableau de bord de ce véhicule, comprenant des informations sur le fonctionnement général de la chaîne de traction 30, et un indicateur de consommation d'énergie 32 comportant un cadran circulaire dans lequel s'affiche une aiguille 36 qui part de 0 pour une consommation nulle, et peut aller jusqu'à 100 %. [0039] En dessous du 0 de la consommation nulle, l'affichage comporte trois niveaux de freinage du véhicule 34, faible 1, moyen 2 et élevé 3, correspondant à différentes récupérations d'énergie présentées de manière négative sur ce cadran de consommation d'énergie. Le conducteur peut ainsi voir directement quel est le niveau qu'il a sélectionné, pour le modifier si nécessaire. [0040] La figure 4 présente en variante un levier 2 recevant différents boutons de commande, qui est actionné en le déplaçant vers le haut suivant la flèche « + » ou vers le bas suivant la flèche « - », pour obtenir respectivement une augmentation ou une diminution de la vitesse régulée ou limitée du véhicule. [0041] La figure 5 présente en variante un levier 2 qui est actionné en le déplaçant vers l'avant du véhicule suivant la flèche « + » ou vers l'arrière suivant la flèche « - », pour obtenir aussi une augmentation ou une diminution de la vitesse. [0042] De la même manière ces commandes peuvent être utilisées pour obtenir une augmentation du niveau de freinage par une action dans le sens de la flèche « - », et une diminution de ce niveau par une action dans le sens de la flèche « + ». [0043] La figure 6 présente de manière agrandie un levier 42 qui se trouve sur le côté du volant de direction 40, comprenant différents boutons de commande pour activer des fonctions de régulation et de limitation de la vitesse du véhicule, ainsi que de régulation automatique du temps mis pour parcourir la distance entre le véhicule précédent, en fonction de la vitesse, et de cette distance qui est mesurée par un moyen de détection. [0044] Le levier 42 est déplacé vers le haut suivant la flèche « Set+ » ou vers le bas suivant la flèche « Set- » pour obtenir respectivement une augmentation ou une diminution de la vitesse régulée ou limitée, et il est déplacé vers l'avant suivant la flèche « Gap- » ou vers l'arrière suivant la flèche « Gap+ » pour obtenir respectivement une réduction ou un accroissement de la distance par rapport au véhicule précédent, en modifiant de manière automatique la vitesse. [0045] Le déplacement du levier 42 qui commande la distance par rapport au véhicule précédent, peut aussi servir à régler le niveau de freinage dans le cas du relâchement de la pédale d'accélérateur. On peut avantageusement réaliser une diminution du freinage quand la commande de réduction de la distance « Gap- » est activée, et une augmentation de ce freinage quand la demande d'accroissement de la distance « Gap+ » est activée.

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS1 - Système de contrôle de freinage pour un véhicule hybride ou électrique disposant d'une machine délivrant un couple de freinage en produisant une énergie qui est stockée dans des accumulateurs, et d'une commande de régulation ou de limitation de sa vitesse (2), ou de régulation automatique de la distance avec un véhicule précédent (42), caractérisé en ce que dans un mode de fonctionnement, la commande de régulation ou de limitation de la vitesse, ou de régulation de distance, permet de régler le niveau de freinage par la machine lors d'un relâchement de la pédale d'accélérateur.
  2. 2 - Système de contrôle selon la revendication 1, caractérisé en ce que la commande de régulation ou de limitation de la vitesse (2) réalise une diminution du freinage quand la commande d'augmentation de la vitesse est activée, et une augmentation de ce freinage quand la commande de diminution de la vitesse est activée.
  3. 3 - Système de contrôle selon la revendication 1, caractérisé en ce que la commande de régulation automatique de la distance (42) réalise une diminution du freinage quand la commande de réduction de la distance est activée, et une augmentation de ce freinage quand la demande d'accroissement de la distance est activée.
  4. 4 - Système de contrôle selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il réalise un freinage du véhicule correspondant à plusieurs niveaux prédéfinis de décélération de ce véhicule.
  5. 5 - Système de contrôle selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte trois niveaux de décélération prédéfinis.
  6. 6 - Système de contrôle selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen d'affichage (34) du niveau de freinage demandé par le conducteur.
  7. 7 - Système de contrôle selon la revendication 6, caractérisé en ce que le moyen d'affichage (34) utilise un indicateur de consommation d'énergie (32), en indiquant un niveau d'énergie produit par le freinage.
  8. 8 - Système de contrôle selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le niveau de freinage le plus élevé correspond à une décélération supérieure ou égale à 1m/s2.
  9. 9 - Procédé de fonctionnement d'un système de contrôle selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que quand la pédale d'accélérateur (20) est relâchée, il met systématiquement en oeuvre le freinage avec un faible niveau de freinage.
  10. 10 - Véhicule automobile hybride ou électrique disposant d'une machine délivrant un couple de freinage en produisant une énergie qui est stockée dans des accumulateurs, et d'une commande de régulation ou de limitation de sa vitesse (2), ou de régulation automatique de la distance avec un véhicule précédent (42), caractérisé en ce qu'il comporte un système de contrôle du freinage délivré par cette machine comprenant l'une quelconque des revendications 1 à 8.
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