FR2766779A1 - Systeme de freinage pour vehicule automobile - Google Patents

Abstract

Ce système de freinage 1 est pourvu, pour chaque roue et sur celle-ci, d'un actionneur de frein de roue 12, 26 à commande électrique au moyen duquel les freins de roue individuels sont activés d'une manière indépendante l'un de l'autre et en fonction d'actionnements de la pédale de frein, d'un premier et un second circuits de frein 10, 18 à alimentation électrique séparée, au moyen de chacun desquels une partie associée des actionneurs sont commandés, d'un premier circuit de courant 7 qui comporte un premier accumulateur d'énergie 8 et dans lequel les actionneurs du premier circuit de frein sont disposés, d'un second circuit de courant 25 qui comporte un second accumulateur d'énergie 24 et dans lequel les actionneurs du second circuit de frein sont disposés, et d'une génératrice qui est reliée au premier circuit de courant.D'autres utilisateurs électriques 14 sont disposés dans le premier circuit de courant et la génératrice 2 est reliée à un dispositif de charge 22 associé au second circuit de courant.

Description

L'invention concerne un système de freinage, pour véhicule automobile, qui est pourvu
- pour chaque roue et sur celle-ci, d'un actionneur de frein de roue à commande électrique au moyen duquel les freins de roue individuels sont activés d'une manière indépendante l'un de l'autre et en fonction d'actionnements de la pédale de frein,
- d'un premier circuit de frein et d'un second circuit de frein à alimentation électrique séparée, au moyen de chacun desquels une partie associée des actionneurs de frein de roue sont commandés,
- d'un premier circuit de courant qui comporte un premier accumulateur d'énergie et dans lequel les actionneurs de frein de roue du premier circuit de frein sont disposés,
- d'un second circuit de courant qui comporte un second accumulateur d'énergie et dans lequel les actionneurs de frein de roue du second circuit de frein sont disposés et
- d'une génératrice qui est reliée au premier circuit de courant.

De nouvelles exigences imposées aux systèmes de freinage de véhicules automobiles - tels que systèmes antiblocage, systèmes de régulation de stabilité de conduite, systèmes de régulation du glissement de traction ou contrôles de traction, ce qu'il est convenu d'appeler des "tempomates" intelligents, assistants de freinage, etc.

- en liaison avec la nécessité d'une réduction des coûts de montage et d'entretien qui sont extrêmement importants dans les systèmes hydrauliques de freinage actuellement courants d'une manière générale, ont conduit (DE 195 48 392) à la mise au point de nouveaux systèmes de freinage purement électriques (connus aussi sous l'appellation de "freins par fil" ou "brake-by-wire) . Dans le cas de tels systèmes électriques de freinage, le conducteur est isolé du frein en ce qui concerne la force, ce qui signifie que le couple de freinage demandé provenant du conducteur n'est plus transmis directement sous forme de force au moyen d'un système hydraulique, mais uniquement sous forme d'un signal au moyen d'une ligne électrique. Ce signal permet de commander un actionneur électrique de frein qui, au moyen d'une alimentation en énergie électrique, fournit une force s'exerçant sur les différents freins, lesquels produisent le couple voulu de freinage au moyen d'un élément de friction. Dans le cas d'un frein à disque, le couple de freinage est transmis, sous forme de ce qu'il est convenu d'appeler une force de serrage, sur un étrier de frein monté sur le disque de frein.

Etant donné que les freins situés sur un véhicule autorisé pour les transports en commun constituent un dispositif de sécurité essentiel qui est soumis à des exigences réglementaires et que, dans le cas d'un frein de service à fonctionnement électrique, le conducteur n'a plus la possibilité de freiner le véhicule à l'aide d'une force musculaire, des mesures particulières sont nécessaires pour assurer l'énergie de fonctionnement. La sécurité de fonctionnement et la disponibilité du véhicule doivent être assurées à tout instant.

L'invention a pour but de fournir un système électrique de freinage, pour véhicule automobile, dans lequel l'alimentation du système de freinage en énergie électrique est assurée à tout instant. Les dispositifs de fonctionnement et les dispositifs de commande du système de freinage doivent les uns et les autres être alimentés à tout instant en énergie électrique d'une manière fiable.

A cet effet, l'invention a pour objet un système de freinage, du type générique défini en introduction, qui est caractérisé
- en ce que d'autres utilisateurs électriques sont disposés dans le premier circuit de courant et
- en ce que la génératrice est reliée à un dispositif de charge prévu pour le second circuit de courant.

Le système de freinage conforme à l'invention peut aussi présenter une ou plusieurs des particularités suivantes
- le dispositif de charge est pourvu d'une protection contre les courants inverses disposée entre son entrée et la sortie de la génératrice,
- le système de freinage comprend une surveillance d'état de charge qui analyse la tension, la température, le courant de décharge et le courant de charge du premier accumulateur d'énergie et, à partir de ceux-ci, produit une valeur de consigne destinée à un régulateur de génératrice,
- le système de freinage comprend une surveillance d'état de charge qui analyse la tension, la température, le courant de décharge et le courant de charge du second accumulateur d'énergie et, à partir de ceux-ci, produit une valeur de consigne destinée à la commande du dispositif de charge,
- le dispositif de charge à protection contre les courants inverses est réalisé sous forme d'un convertisseur de tension commandé par impulsions modulées en largeur,
- le second circuit de courant est relié à une seconde génératrice,
- les première et seconde génératrices sont réalisées sous forme d'une double génératrice d'une génératrice double, dont les rotors sont disposés sur un arbre commun et qui sont entraînées par une courroie d'entraînement commune,
- la tension d'alimentation du premier et du second circuits de courant est supérieure à la tension d'alimentation d'un troisième circuit de courant dans lequel sont disposés des utilisateurs à faible puissance consommée,
- le système de freinage est pourvu de moyens de sécurité de type électronique qui peuvent être activés et désactivés au moyen d'un signal de commande d'un circuit électronique,
- le système de freinage contient un groupe structurel d'autodiagnostic contrôlant la capacité de fonctionnement de la surveillance d'état de charge.

Les avantages de l'invention résident notamment dans le fait que la sécurité de fonctionnement et la disponibilité du système de freinage qui sont nécessaires s'obtiennent avec de faibles moyens en ce qui concerne les composants et les coûts. L'alimentation en énergie du système de freinage comportant plusieurs circuits de frein est conçue de façon qu'une défaillance ou panne (ci-après "défaillance") ou une perturbation de l'alimentation en énergie d'un circuit de frein ne nuise pas à la capacité de fonctionnement du ou des autres circuits de frein. De ce fait, on dispose constamment d'une capacité suffisante de freinage du véhicule. Une surveillance des accumulateurs d'énergie électrique des différents circuits de frein permet de reconnaître à temps une défaillance d'un accumulateur d'énergie à laquelle on doit s'attendre et de prendre des mesures appropriées - par exemple le déclenchement d'un signal d'avertissement destiné au conducteur - plus précisément avant qu'une défaillance totale du circuit de frein concerné ne se présente.

Des exemples de mise en oeuvre de l'invention sont exposés ci-après en regard des dessins. On voit
à la figure 1, un système de freinage conforme à l'invention,
à la figure 2, un autre exemple de réalisation d'un système de freinage conforme à l'invention,
à la figure 3, encore un autre exemple de réalisation d'un système de freinage conforme à l'invention,
à la figure 4, une surveillance d'état de charge d'un système de freinage conforme à l'invention, représenté sous forme d'un schéma-bloc, et,
aux figures 5 et 6, des graphes qui illustrent la variation de la tension aux bornes d'une batterie en fonction de grandeurs de fonctionnement, dans le cas de deux états de charge différents.

Pour des raisons de clarté, les exemples de mise en oeuvre de l'invention qui sont décrits ci-après concernent des systèmes de freinage à deux circuits disposés dans des véhicules automobiles à quatre roues, dans lesquels, pour chacun des deux circuits de frein, deux dispositifs de frein de roue respectifs appartiennent à ce circuit de frein. Par analogie, les indications qui suivent peuvent se transférer aussi sur des systèmes de freinage comportant plus de deux circuits, tandis que, de préférence, pour chacun des circuits de frein, un accumulateur d'énergie électrique et/ou des dispositifs appropriés de charge et de coupure respectifs sont associés à ce circuit.

Un système de freinage 1 conforme à l'invention (figure 1) contient une génératrice 2 qui est entraînée par le moteur - ici non représenté - d'un véhicule automobile et qui produit une tension continue UG dont la valeur est déterminée au moyen d'un régulateur de génératrice 3. Pour éviter, dans le cas d'une forte réduction de charge soudaine, une détérioration d'appareils électroniques raccordés, sous l'effet de pointes transitoires de tension, il est prévu un limiteur de tension 4. De préférence, la génératrice, le régulateur et le limiteur de tension sont réunis de façon à former une unité de génératrice 6 connue en elle-même.

L'unité de génératrice 6 délivre un courant dans un premier circuit de courant 7 - ci-après appelé circuit de courant primaire - qui contient un accumulateur d'énergie électrique 8 - ci-après appelé aussi batterie primaire - et dans lequel sont disposés les utilisateurs électriques habituels présents dans un véhicule automobile (démarreur, allumage, éclairage, instruments indicateurs, moteurs de ventilateur, chauffage de lunette arrière, etc.), ainsi que plusieurs actionneurs de frein de roue ou dispositifs de frein de roue 12 - au nombre de deux dans le cas présent appartenant à un circuit de frein primaire 10. Le courant de charge et le courant de décharge de la batterie primaire 8 sont mesurés au moyen de capteurs de courant 13 sans contact. En raison des courants de décharge relativement élevés se présentant dans les véhicules automobiles, ainsi que du fait de l'obligation d'obtenir une sécurité élevée vis-à-vis des défaillances, on prévoit avantageusement le nombre le plus faible possible d'interruption de câblage dans les lignes qui servent à la transmission de puissance.

C'est pourquoi on n'utilise pas ici la mesure de courant très simple et économique au moyen de résistances shunt.

Chacun des utilisateurs habituels du circuit primaire 10 désignés ici dans leur ensemble par le repère 14 - et les deux actionneurs de frein de roue 12 sont protégés d'un court-circuit à l'aide de moyens coupe-circuit 16 appropriés - par exemple des fusibles ou des coupe-circuit électroniques.

On utilise de préférence des moyens coupe-circuit électroniques 16 qui peuvent être activés et désactivés par un signal de commande provenant d'un circuit électronique.

Les signaux de commande peuvent par exemple être produits par la surveillance d'état de charge 18. Grâce à de tels moyens coupe-circuit électroniques, il est possible de protéger la batterie primaire d'une décharge involontaire dans le cas d'un véhicule à l'arrêt - par exemple lorsque l'extinction des feux a été omise par le conducteur.

Eventuellement, l'activation de moyens coupe-circuit électroniques 16 permet d'ouvrir le circuit de courant concerné menant à l'utilisateur. Cette fonction peut aussi être utilisée en cas d'état de charge insuffisant de la batterie primaire, pour mettre volontairement hors circuit des utilisateurs peu importants, tels que par exemple la lunette arrière chauffante ou le chauffage de siège, et d'utiliser la charge résiduelle de la batterie primaire exclusivement pour le fonctionnement des dispositifs de frein de roue.

La température T1 de la batterie primaire 8 est mesurée au moyen d'un capteur de température 17 et est transmise, avec les valeurs de mesure du courant de charge et du courant de décharge, à un circuit servant à la surveillance et la commande de l'état de charge, ci-après appelé surveillance d'état de charge 18. D'une manière avantageuse, le capteur de température 17 est monté directement sur la batterie 8, afin d'assurer un bon couplage thermique entre la batterie et le capteur. La tension U1 est prélevée directement sur la batterie 8 par la surveillance d'état de charge 18. Cette surveillance d'état de charge 18 commande le régulateur de génératrice 3 sur la base des données de mesure reçues et analysées, sa fonction étant encore décrite ci-après en détail.

La tension de génératrice UG alimente aussi un dispositif de charge 22 qui est pourvu d'une protection contre les courants inverses 20 - réalisée par exemple sous forme d'une valve de courant à semi-conducteur - et d'un régulateur de charge 21, et qui est prévu pour un accumulateur d'énergie électrique 24 d'un second circuit de courant 25 - appelés ci-après batterie secondaire et circuit de courant secondaire. Ce sont exclusivement les actionneurs de frein de roue 26 d'un second circuit de frein 28 - ci-après appelé circuit de frein secondaire qui sont disposés dans le circuit de courant secondaire. La tension de sortie du dispositif de charge 22 est UL.

La tension U2 de la batterie secondaire, son courant de charge, son courant de décharge et sa température sont mesurés et transmis au dispositif servant à la surveillance d'état de charge 18. Celui-ci détermine à partir d'eux les valeurs de consigne servant à la commande du dispositif de charge 22. Ce dispositif de charge 22 à protection contre les courants inverses 20 est par exemple réalisé sous forme d'un convertisseur de tension inductif commandé par impulsions, dont la largeur est modulée. Le fonctionnement de tels convertisseurs de tension inductifs commandés par impulsions (convertisseur élévateur, convertisseur élévateur/abaisseur, convertisseur à blocage, etc.) est connu. L'utilisation d'un convertisseur à blocage permet, grâce à sa séparation en ligne, de renoncer à une protection contre les courants inverses.

L'utilisation du convertisseur de tension permet l'adaptation à différents états de fonctionnement : il est par exemple possible de choisir la tension nominale U2 de la batterie secondaire 24 plus grande que la tension nominale U1 de la batterie primaire. Cette situation est avantageuse, notamment compte tenu des puissances de freinage plus grandes sur l'essieu avant, si la batterie secondaire alimente les deux actionneurs de frein 12 de l'essieu avant, étant donné qu'un meilleur comportement dynamique des actionneurs de frein s'obtient au moyen d'une tension plus élevée.

Même dans le cas de tensions nominales identiques des deux batteries, il est avantageux d'utiliser un convertisseur commandé de tension à protection contre les courants inverses, pour charger la batterie secondaire et de ne pas choisir la voie plus simple du montage en parallèle, non séparé, des deux batteries. Celle-ci comporte en effet l'inconvénient qui suit, et ceci même lorsqu'une protection contre les courants inverses et des moyens coupe-circuit protégeant d'un court-circuit permettent une certaine séparation des circuits : si, en raison d'une vitesse différente de vieillissement des batteries1 due par exemple à des utilisations d'importances différentes, l'une des batteries possède une capacité effective plus petite que l'autre batterie se trouvant encore dans une situation meilleure, la "mauvaise" batterie est alimentée avec une charge plus faible que la "bonne" batterie en raison des conditions de charge résultant de cette situation, ce qui signifie que sa capacité effective diminue de ce fait encore plus et qu'une défaillance de batterie est inévitable à relativement brève échéance.

Grâce à un dispositif de charge séparé prévu aussi pour la batterie secondaire, il est possible de charger les deux batteries indépendamment l'une de l'autre, en fonction de leur capacité effective, et d'obtenir ainsi une durée de vie prolongée des batteries.

Le dispositif de charge 22 échange avec un appareil de commande centrale de freinages 30 des données indiquant l'état des batteries, plus précisément au moyen de la surveillance d'état de charge 18. L'appareil de commande centrale de freinages 30 peut alors, en cas de besoin, prendre des mesures appropriées - par exemple la mise à l'arrêt du véhicule dans le cas d'une charge résiduelle insuffisante dans les deux batteries.

Dans le second exemple de réalisation d'un système de freinage lb conforme à l'invention, représenté à la figure 2, une séparation des deux circuits de courant se présente grâce à l'utilisation de deux unités de génératrice 6 et 31. Ces unités de génératrice peuvent être réalisées sous forme d'unités structurelles séparées comportant chacune une courroie d'entraînement 2, 31a, ainsi que sous forme d'une génératrice double comportant une courroie d'entraînement commune. La structure de telles génératrices doubles est connue. Pour une réalisation la plus économique possible de telles génératrices doubles, les deux systèmes de génératrice, dont les rotors sont montés sur un arbre commun, sont conçus avec des puissances nominales pratiquement identiques.

I1 est alors judicieux d'utiliser des batteries primaire et secondaire respectivement 8 et 24 de capacités nominales identiques et de répartir la charge en parties pratiquement égales sur le circuit de courant primaire et le circuit de courant secondaire respectivement 7 et 32. A cet effet, il est prévu aussi dans le circuit de courant secondaire 32, en plus des actionneurs de frein 26, encore d'autres utilisateurs électriques qui sont protégés d'un court-circuit à l'aide de moyens coupe-circuit 16 appropriés. Ici aussi, on utilise de préférence des moyens coupe-circuit électroniques, afin de protéger la batterie d'une décharge complète, comme décrit dans le premier exemple de réalisation.

Les états de charge des deux batteries 8 et 24 sont relevés, conformément à la méthode décrite dans le premier exemple de réalisation, au moyen de la surveillance d'état de charge 18 qui prend en charge la commande des régulateurs de génératrice 3 et 33 en fonction des grandeurs mesurées (tension de batterie, courant de charge et courant de décharge, température de batterie). L'unité de génératrice 31 contient aussi un limiteur de tension 34.

Dans le troisième exemple de réalisation d'un système de freinage lc conforme à l'invention, représenté à la figure 3, des utilisateurs 35 de faible puissance sont réunis dans un circuit de courant qui leur est propre appelé ci-après circuit de courant auxiliaire 36 possédant une faible tension d'alimentation, par exemple 12
V, tandis que des utilisateurs 37 de puissance élevée, y compris les actionneurs de frein 12 et 36 sont répartis sur deux circuits de courant - appelés ci-après circuits de courant principaux 38 et 39 - à tension de fonctionnement plus élevée, par exemple 36 V. La structure et le fonctionnement des deux circuits de courant principaux correspondent aux circuits de courant de la figure 2.

Les utilisateurs 35 situés dans le circuit de courant auxiliaire sont alimentés à partir de l'un des deux circuits de courant principaux 38 ou 39 au moyen d'un convertisseur abaisseur 40. Ce convertisseur abaisseur 40 est réalisé de préférence comme convertisseur à blocage afin d'assurer la séparation entre le circuit principal et le circuit auxiliaire. Le fait d'alimenter des utilisateurs de puissance plus élevée au moyen d'une plus grande tension que les 12 V jusqu'à présent habituels dans les automobiles apportent des avantages en ce qui concerne le rendement, étant donné que les pertes de ligne diminuent en raison des courants plus faibles. Dans le cas d'une puissance des actionneurs de frein qui reste constante, le courant de fonctionnement diminue par exemple du facteur dont la nouvelle tension de fonctionnement est multipliée par rapport aux 12 V jusqu'à présent utilisés. De même, du fait de la présence des semi-conducteurs dans les étages finaux des actionneurs de frein, il se présente une réduction de coût en raison des courants de fonctionnement plus faibles, étant donné que la perte de puissance diminue, plus précisément - dans le cas d'une résistance à l'état passant donnée - d'une manière quadratique par rapport à la diminution de courant. C'est pourquoi il est possible d'utiliser des semi-conducteurs à perte de puissance maximale plus faible, qui sont moins chers, et les moyens nécessaires pour le refroidissement sont aussi réduits.

La structure de principe de la surveillance d'état de charge 18 ressort du schéma-bloc de la figure 4. Les tensions de batterie U1 et U2 des deux circuits de courant sont appliquées chacune, par l'intermédiaire d'un limiteur de tension 42, sur un circuit de découplage 43 - réalisé dans l'exemple de mise en oeuvre sous forme d'un circuit de diodes - dont le rôle est qu'en cas de défaillance d'un circuit de courant, le circuit soit alimenté à partir de l'autre circuit de courant et que donc la surveillance d'état de charge 18 demeure prête à fonctionner. Pour assurer aussi la sécurité de fonctionnement du circuit, pour une durée fixée limitée, même en cas de double défaillance de circuit de courant, il est prévu une batterie tampon 44. L'appareil de commande centrale de freinage 30 est également pourvu d'une batterie tampon ici non représentée - et est alimenté à partir des deux circuits de courant, de sorte qu'ici aussi, il est possible de faire appel à chaque circuit de courant individuel pour l'alimentation. Un régulateur de tension 46 se raccorde au circuit de découplage 43, ce régulateur de tension fournissant la tension interne d'alimentation pour les groupes structurels de la surveillance d'état de charge 18.

La tension aux bornes, la température, le courant de charge et le courant de décharge de chacune des deux batteries sont mesurés et sont envoyés à un (circuit de) traitement de signaux 47 qui met en forme les données de mesure pour (un circuit de) une détermination d'état de charge 48. Ce circuit 48 est de préférence matérialisé au moyen d'un microprocesseur qui peut contenir aussi le traitement de signaux 47, le régulateur de tension 46 et d'autres constituants de circuit. Des données concernant l'état de charge des batteries sont échangées avec l'appareil de commande centrale de freinage par l'intermédiaire d'une interface de communication 49. La capacité de fonctionnement des groupes structurels internes de la surveillance d'état de charge 18 est surveillée au moyen d'un groupe structurel d'autodiagnostic 50.

Le jugement porté sur l'état des batteries s'effectue conformément au processus suivant
Une tension aux bornes U mesurée ou son rapport q =
U/U0 à la tension à vide dépend, pour une batterie donnée, de la température T de celle-ci, du courant de décharge I ou du rapport p = I/Io de celui-ci au courant d'essai à froid Io, du vieillissement ou de la capacité momentanée et de l'état de charge. En fonctionnement, la capacité nominale est une constante, elle est déterminée par le constructeur automobile et ne varie pas pendant le fonctionnement du véhicule. Le vieillissement de la batterie est déterminé par les sollicitations auxquelles la batterie est soumise pendant le fonctionnement et il influe sur la capacité momentanée de celle-ci. En raison des influences multiples, il n'est pratiquement pas possible de le déterminer au moyen de la technique des mesures. Pour un vieillissement de batterie déterminé et un état de charge déterminé, il se présente la relation suivante pour la tension aux bornes mesurée :
q = U/U0 = f(T, p)
La fonction f(T,p) dépend, comme indiqué, du vieillissement et de l'état de charge, mais également encore des paramètres que sont le type de batterie et la capacité nominale. Elle peut être calculée au moyen d'un algorithme à partir de modèles de batterie ou être déterminée par déduction de mesure à partir de tables caractéristiques.

Le graphe représenté à la figure 5 illustre qualitativement la fonction f1(T,p) pour une batterie neuve à 100% d'état de charge, dans laquelle donc la totalité de la capacité nominale est disponible.

Le graphe représenté à la figure 6 illustre qualitativement la fonction f2(T,p) pour la même batterie présentant un état de charge momentané qui ne correspond plus qu'à environ 25% de la capacité nominale. Ce- qui est caractéristique est la plus forte diminution de la tension aux bornes lorsque la batterie est sollicitée avec des courants de décharge élevés. La réduction de la tension aux bornes lors d'une sollicitation dépend, pour une température préfixée, de l'état de charge de la batterie une batterie à mauvais état de charge a une résistance interne d'autant plus élevée. Rapportée à la capacité nominale d'une batterie neuve, la résistance interne de la batterie est influencée au cours de sa durée de vie par deux grandeurs. En premier lieu par le vieillissement de la batterie qui abaisse sa capacité, ce qui signifie que même une vieille batterie totalement chargée a accumulé une charge plus faible qu'une batterie neuve totalement chargée. En général, la résistance interne croît avec le vieillissement. En second lieu toutefois, la résistance interne se règle aussi sur l'état de charge momentané, plus précisément elle est d'autant plus grande que la batterie se trouve près de l'état déchargé.

Pour déterminer si une batterie peut ou non encore servir pour l'utilisation en tant qu'accumulateur d'énergie pour un système électrique de freinage, ce sont donc deux grandeurs qui doivent être relevées : la capacité momentanée et l'état de charge momentané. L'état de charge est calculé au moyen d'un bilan de charge avec le courant de charge et le courant de décharge mesurés QB = z (k-Ik-At ) +
Ik est le courant mesuré à l'instant de détection t0 + kyat,
est la valeur du bilan de charge à l'instant t0.

Toutefois, la charge introduite dans la batterie est accumulée non pas totalement, mais seulement en partie.

C'est pourquoi le courant de charge Ik est pondéré d'un facteur nk. Le facteur de pondération 9k dépend à la fois de la capacité momentanée et de l'état de charge momentané.

Dans le domaine de la surcharge, dans lequel la batterie commence à bouillonner ou dégager des gaz, on a 9k = 0.

Dans le domaine de bouillonnement, ou dégagement de gaz, l'énergie électrique introduite dans la batterie n'est plus accumulée, mais sert à la décomposition électrolytique de l'eau et au chauffage par voie thermique de la batterie.

Cette situation, qui s'avère très nuisible pour la durée de vie à laquelle on peut s'attendre pour la batterie, peut toutefois être évitée au moyen de la stratégie qui suit.

La détermination d'état de charge 48 commande la génératrice 2 ou le dispositif de charge 22 de façon telle que, pour chacune des batteries 8, 24, la tension de charge correspondant à cette batterie n'est supérieure que d'une valeur peu importante à la tension finale de charge c'est-à-dire la tension à vide de la batterie complètement chargée. Lorsqu'on s'approche du domaine de bouillonnement, c'est d'abord le courant de charge qui diminue, puis la température de la batterie commence d'augmenter et indique le passage dans le domaine de bouillonnement. Cette situation est constatée par la détermination d'état de charge 48 qui, en conséquence, réduit la tension de charge d'une manière appropriée.

Une mesure de résistance interne permet de tenir compte de l'influence du vieillissement sur le facteur de pondération nk. Pendant un freinage, en raison du courant relativement élevé utilisé par les actionneurs, du courant est prélevé sur les batteries. Dans le cas de la batterie primaire 8, un prélèvement de courant peut aussi être déjà dû aux utilisateurs normaux et, lors d'un freinage, le courant prélevé est alors augmentée en conséquence. En raison de leur valeur relativement élevée, ces prélèvements de courant constituent une sollicitation notable sur les batteries. En fonction de l'état de charge momentané, la tension aux bornes est réduite plus ou moins fortement. Le rapport U/U0 pour un courant déterminé et une température connue, ainsi qu'un bilan de charge momentané connu, est utilisé pour ajuster le facteur de pondération nk.

Si le rapport U/U0 franchit vers le bas une valeur inférieure limite inférieure, des dispositions différentes sont prises en fonction de l'état de charge momentané (QB) et du vieillissement (capacité momentanée, résistance interne)
En cas de capacité résiduelle insuffisante due au vieillissement, un remplacement de la batterie considérée est conseillé. Si la batterie peut encore servir et n'est que momentanément déchargée et si la génératrice tourne, de sorte que la batterie est rechargée, il est seulement délivré un avertissement de batterie. Si la génératrice fait l'objet d'une défaillance pendant la conduite, le véhicule reste prêt à fonctionner jusqu'à ce que la surveillance d'état de charge 18 constate une décharge critique des batteries. En cas de nécessité, c'est-à-dire si le véhicule n'est pas déjà en panne du fait de la commande de moteur, exigeant également une tension de fonctionnement minimale, qui est supérieure à celle des actionneurs de frein, une application automatique des freins est engagée et le véhicule est mis à l'arrêt. En raison du blocage résiduel des actionneurs ou éventuellement aussi du fait de l'utilisation de dispositifs de verrouillage mécaniques sur les actionneurs, les freins restent à l'état serré, jusqu'à ce que, du fait de la suppression des défauts existant dans l'alimentation en énergie, l'aptitude parfaite au fonctionnement soit rétablie.

La commande des actionneurs électriques de frein de roue 12, 26 servant à l'actionnement des freins de roue

Repères et formules 1, lb, lc système de freinage 2 génératrice 3 régulateur de génératrice 4 limiteur de tension 6 unité de génératrice 7 premier circuit de courant 8 premier accumulateur d'énergie (batterie
primaire) 10 circuit de frein primaire 12 actionneur de frein de roue ou dispositif
de frein de roue 13 capteur de courant sans contact 14 utilisateurs (habituels) 16 moyens coupe-circuit 17 capteur de température 18 surveillance d'état de charge 20 protection contre les courants inverses 21 régulateur de charge 22 dispositif de charge 24 second accumulateur d'énergie (batterie
secondaire) 25 second circuit de courant 26 actionneur de frein de roue ou dispositif
de frein de roue 28 second circuit de frein 30 appareil de commande centrale de freinage (figure 1) 31 seconde unité de génératrice 31a génératrice 32 second circuit de courant (circuit de
courant secondaire) 33 régulateur de génératrice 34 limiteur de tension (figure 2) 35 utilisateurs à faible puissance 36 circuit de courant auxiliaire 37 utilisateurs 38, 39 circuits de courant principaux 40 convertisseur abaisseur (figure 3) 42 limiteur de tension 43 circuit de découplage 44 batterie tampon 46 régulateur de tension 47 (circuit de) traitement de signaux de
capteur 48 (circuit de) détermination d'état de charge 49 interface de communication 50 groupe structurel d'autodiagnostic (figure 4)
Formules
I courant de charge de la batterie courantes de vérification à froid de la
batterie p = I/Io rapport
T température de la batterie
U tension mesurée aux bornes Ug tension à vide
U1 tension nominale de la batterie
primaire
U2 tension de la batterie secondaire
UG tension continue
UL tension de sortie du dispositif de
charge

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Système de freinage (1), pour véhicule automobile, qui est pourvu

- pour chaque roue et sur celle-ci, d'un actionneur de frein de roue (12, 26) à commande électrique au moyen duquel les freins de roue individuels sont activés d'une manière indépendante l'un de l'autre et en fonction d'actionnements de la pédale de frein,

- d'un premier circuit de frein (10) et d'un second circuit de frein (28) à alimentation électrique séparée, au moyen de chacun desquels une partie associée des actionneurs de frein de roue (12, 26) sont commandés,

- d'un premier circuit de courant (7, 38) qui comporte un premier accumulateur d'énergie (8) et dans lequel les actionneurs de frein de roue (12) du premier circuit de frein (10) sont disposés,

- d'un second circuit de courant (25, 32, 39) qui comporte un second accumulateur d'énergie (24) et dans lequel les actionneurs de frein de roue (26) du second circuit de frein (28) sont disposés et

- d'une génératrice qui est reliée au premier circuit de courant (7),

caractérisé

- en ce que d'autres utilisateurs électriques (14) sont disposés dans le premier circuit de courant (7) et

- en ce que la génératrice (2) est reliée à un dispositif de charge (22) prévu pour le second circuit de courant (25).

2. Système de freinage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de charge (22) est pourvu d'une protection contre les courants inverses (20) disposée entre son entrée et la sortie de la génératrice (2)

3. Système de freinage suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une surveillance d'état de charge (18) qui analyse la tension, la température et le courant de décharge et le courant de charge du premier accumulateur d'énergie (8) et, à partir de ceux-ci, produit une valeur de consigne destinée à un régulateur de génératrice (3).

4. Système de freinage suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une surveillance d'état de charge (18) qui analyse la tension, la température, le courant de décharge et le courant de charge du second accumulateur d'énergie (24) et, à partir de ceux-ci, produit une valeur de consigne destinée à la commande du dispositif de charge (22).

5. Système de freinage suivant l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le dispositif de charge (22) à protection contre les courants inverses (20) est réalisé sous forme d'un convertisseur de tension commandé par impulsions modulées en largeur.

6. Système de freinage suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le second circuit de courant (32) est relié à une seconde génératrice (31a).

7. Système de freinage suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les première et seconde génératrices (2, 31a) sont réalisées sous forme d'une double génératrice d'une génératrice double, dont les rotors sont disposés sur un arbre commun et qui sont entraînées par une courroie d'entraînement commune.

8. Système de freinage suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la tension d'alimentation du premier et du second circuits de courant (38, 39) est supérieure à la tension d'alimentation d'un troisième circuit de courant (36) dans lequel sont disposés des utilisateurs à faible puissance consommée.

9. Système de freinage suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est pourvu de moyens de sécurité de type électronique (16) qui peuvent être activés et désactivés au moyen d'un signal de commande d'un circuit électronique (18).

10. Système de freinage suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il contient un groupe structurel d'autodiagnostic contrôlant la capacité de fonctionnement de la surveillance d'état de charge(18).