La présente invention concerne un procédé de freinage récupératif d'un véhicule automobile ou un procédé de freinage à récupération d'énergie pour véhicule automobile. Elle concerne aussi un support de données comprenant des moyens logiciels de mise en œuvre d'un tel procédé, un système de freinage récupératif destiné à équiper un véhicule automobile et un véhicule comprenant un tel système de freinage récupératif. L'invention porte encore sur un procédé de fonctionnement d'un système de freinage récupératif permettant de mettre en œuvre le procédé de freinage récupératif selon l'invention.

Il est connu d'équiper des véhicules automobiles, en particulier les véhicules automobiles électriques ou hybrides, avec deux systèmes de freinage : un premier système de freinage dissipatif et un deuxième système de freinage récupératif.

Le système de freinage dissipatif permet de convertir l'énergie cinétique du véhicule automobile en une énergie dissipée, par exemple sous forme de chaleur au niveau de disques et/ou tambours de freinage.

Le système de freinage récupératif permet quant à lui de convertir l'énergie cinétique du véhicule automobile en une énergie, par exemple électrique ou mécanique, qui peut être stockée au niveau du véhicule puis être réutilisée ultérieurement, notamment pour accélérer le véhicule.

La gestion de l'utilisation de ces deux systèmes de freinage est complexe.

Il est en effet délicat de prévoir deux organes dédiés respectivement à la commande du système de freinage dissipatif et à la commande du système de freinage récupératif. Aussi, il est courant de ne prévoir qu'un organe de commande dédié au seul système de freinage dissipatif afin de conserver une utilisation qui soit intuitive pour le conducteur du véhicule. En conséquence, il est connu de commander le système de freinage récupératif grâce à une pédale d'accélération du véhicule. En particulier, il est connu d'activer le système de freinage récupératif lorsque le conducteur relâche la pédale d'accélérateur du véhicule.

Afin d'améliorer l'agrément de conduite d'un véhicule comprenant les deux systèmes de freinage évoqués ci-dessus et la pertinence de l'action de freinage exercée par le système de freinage récupératif, il est encore connu du document FR 2 749 229 de commander l'effort de freinage produit par le système de freinage récupératif en fonction de la vitesse du relevé de pied de la pédale d'accélérateur.

Cependant, en phases de décélération et/ou de freinage, l'agrément de conduite des véhicules évoqués précédemment n'est pas optimal. De même, l'intensité de l'action de freinage due au système de freinage récupératif n'est pas toujours optimale.

On connaît du document DE 699 18 342 un véhicule hybride ayant un système de freinage récupératif permettant de stocker de l'énergie dans les phases de décélération et de freinage du véhicule, l'énergie régénérée étant plus importante dans les phases de freinage.

On connaît du document US 2004/0122579 un système de freinage comprenant un dispositif de freinage récupératif qui est activé et désactivé. On connaît du document DE 10 2004 051530 un véhicule à propulsion électrique disposant d'un système de freinage récupératif. L'intensité du freinage récupératif varie selon la vitesse du véhicule.

On connaît du document WO 2006/076999 un procédé de commande d'un système de freinage comprenant un dispositif de freinage récupératif. L'intensité de l'action de freinage dépend de la vitesse du véhicule.

Le but de la présente invention est de fournir un procédé de freinage récupératif obviant aux inconvénients identifiés précédemment et permettant d'améliorer les procédés de freinage récupératif connus de l'art antérieur. En particulier, l'invention propose un procédé de freinage améliorant l'utilisation du freinage récupératif tant en matière de niveau d'énergie récupérée, qu'en matière de ressenti et d'agrément pour les occupants du véhicule.

Le procédé de freinage récupératif selon l'invention est défini par la revendication 1.

Différents modes d'exécution du procédé de freinage récupératif sont définis par les revendications 2 à 10.

Un support de données selon l'invention est défini par la revendication 1 1.

Un système de freinage récupératif selon l'invention est défini par la revendication 12.

Différents modes de réalisation du système de freinage récupératif sont définis par les revendications 13 et 14.

Un véhicule automobile selon l'invention est défini par la revendication 15. Le dessin annexé représente, à titre d'exemples, des modes d'exécution d'un procédé de freinage récupératif selon l'invention et un mode de réalisation d'un système de freinage selon l'invention.

La figure 1 est un schéma d'un mode de réalisation d'un système de freinage récupératif d'un véhicule automobile.

La figure 2 est un schéma d'un premier mode d'exécution du procédé de freinage récupératif selon l'invention.

La figure 3 est une représentation graphique illustrant le principe du procédé de freinage récupératif selon l'invention.

La figure 4 est un schéma d'un deuxième mode d'exécution du procédé de freinage récupératif selon l'invention.

La figure 5 est une représentation graphique illustrant le principe du deuxième mode d'exécution du procédé de freinage récupératif selon l'invention.

La figure 6 est un schéma d'un troisième mode d'exécution du procédé de freinage récupératif selon l'invention.

La figure 7 est une représentation graphique illustrant le principe du troisième mode d'exécution du procédé de freinage récupératif selon l'invention.

Le système de freinage récupératif représenté à la figure 1 est destiné à équiper un véhicule automobile. Il comprend principalement un calculateur 2, un dispositif 3 de commande, un moyen 4 de détermination de la vitesse du véhicule (vitesse longitudinale), un dispositif 5 de freinage à récupération d'énergie et, éventuellement un moyen de détection d'une action sur un organe de commande d'un dispositif de freinage dissipatif. Le moyen de détection d'une action sur un organe de commande d'un dispositif de freinage dissipatif peut par exemple comprendre un détecteur de contact sur l'organe de commande du dispositif de freinage dissipatif. Alternativement, le moyen de détection peut comprendre un capteur d'effort appliqué sur l'organe de commande du dispositif de freinage dissipatif, une action étant considérée comme exercée sur l'organe lorsque la valeur d'effort fournie par le capteur dépasse un seuil d'effort. Alternativement encore, le moyen de détection peut comprendre un capteur de position de l'organe de commande du dispositif de freinage dissipatif, une action étant considérée comme exercée sur l'organe lorsque la valeur de position fournie par le capteur dépasse un seuil de position. Le moyen de détection génère un signal d'action sur l'organe de commande de freinage dissipatif qui est transmis au calculateur, le signal comprenant une information de présence ou d'absence d'action sur l'organe de commande de freinage dissipatif.

Le moyen 4 de détermination de la vitesse du véhicule peut par exemple comprendre un capteur de vitesse ou un moyen d'estimation de cette vitesse. Le moyen de détermination génère un signal de vitesse du véhicule qui est transmis au calculateur.

Le dispositif 3 de commande permet de commander le dispositif 5 de freinage récupératif via le calculateur. Il génère un signal par exemple un signal d'activation ou de désactivation du dispositif de freinage récupératif qui est transmis au calculateur. Le dispositif de commande peut notamment comprendre un organe de commande d'accélération du véhicule tel qu'une pédale d'accélérateur. Dans ce cas, le dispositif peut transmettre un signal d'activation du dispositif de freinage lorsque le conducteur provoque un relevé de la pédale d'accélérateur et/ou lorsque le conducteur retire le pied de la pédale d'accélérateur. Inversement, le dispositif peut transmettre un signal de désactivation du dispositif de freinage lorsque le conducteur provoque un enfoncement de la pédale d'accélérateur et/ou lorsque le conducteur remet le pied sur la pédale d'accélérateur.

Sur la base des signaux transmis au calculateur 2, ce dernier élabore, grâce à des moyens matériels et/ou logiciels contenus dans le calculateur, un signal de pilotage du dispositif de freinage récupératif. Ce signal de pilotage comprend une consigne d'intensité de l'action de freinage à mettre en œuvre par le dispositif de freinage récupératif. Ainsi, le calculateur comprend des moyens matériels et/ou logiciels de mise en œuvre du procédé de freinage récupératif selon l'invention et, donc, des moyens matériels et/ou logiciels de mise en œuvre du procédé de fonctionnement du système de freinage récupératif selon l'invention. Le calculateur comprend des moyens de calcul pour calculer une valeur de consigne d'intensité de l'action de freinage à mettre en œuvre par le dispositif de freinage récupératif en fonction de la valeur de vitesse du véhicule automobile lorsque le dispositif de freinage récupératif est activé et, éventuellement, un moyen de modification de la valeur de consigne d'intensité de l'action de freinage à mettre en œuvre par le dispositif de freinage récupératif lorsqu'une action est détectée sur l'organe de commande du dispositif de freinage dissipatif.

Un système de freinage récupératif adapté à la mise en œuvre du procédé de freinage récupératif selon l'invention comprend des moyens matériels et/ou logiciels pour mettre en œuvre les étapes essentielles du procédé de freinage récupératif. A cet effet, le système de freinage récupératif, par exemple un calculateur du système de freinage récupératif comprend des moyens matériels et/ou logiciels de calcul d'une rampe temporelle d'évolution de la valeur de consigne de l'intensité de l'action de freinage récupératif à exercer par le dispositif de freinage récupératif juste après une activation de ce dispositif de freinage récupératif et/ou juste après une modification de la valeur de consigne consécutive à la détection de la présence d'une action sur l'organe de commande de freinage dissipatif ou à la détection de l'absence d'une action sur l'organe de commande de freinage dissipatif. Les moyens matériels et/ou logiciels peuvent comprendre des programmes informatiques.

Ces moyens peuvent comprendre des programmes informatiques.

De préférence, le dispositif de freinage récupératif comprend une machine électrique fonctionnant en génératrice électrique pour charger des batteries. Néanmoins, le dispositif peut comprendre toute autre technologie permettant de convertir l'énergie cinétique du véhicule en une deuxième énergie pouvant être stockée et réutilisée ultérieurement, par exemple pour mettre en mouvement et/ou accélérer le véhicule.

Un premier mode d'exécution du procédé de freinage ou un mode d'exécution du procédé de fonctionnement du système de freinage récupératif est décrit ci-après en référence à la figure 2.

Dans une première étape de test 100, on teste la présence d'un signal d'activation du dispositif de freinage récupératif. En l'absence d'un signal d'activation, on boucle sur l'étape 100. En cas de présence d'un signal d'activation, on passe à une étape 1 10.

Dans l'étape 1 10, on détermine la vitesse du véhicule automobile. Par exemple, on analyse pour ce faire le signal transmis par le moyen de détermination de vitesse.

Dans une étape 120, on calcule une rampe de valeurs de consigne d'intensité d'action de freinage à mettre en œuvre par le dispositif de freinage récupératif juste après un instant d'activation du dispositif de freinage récupératif. La progressivité de la rampe d'évolution des valeurs de consigne dépend de la vitesse du véhicule. Cette progressivité est telle que révolution de la rampe est plus brutale pour une première vitesse du véhicule que pour une deuxième valeur du véhicule supérieure à la première vitesse. Des exemples de calculs de rampes de valeurs de consigne sont par exemple effectués comme décrit plus bas en référence à la figure 3. A partir de ces rampes, on génère un signal de pilotage du dispositif du dispositif de freinage récupératif.

Dans une étape 130, on transmet le signal de pilotage au dispositif de freinage récupératif qui fonctionne alors conformément aux valeurs de consigne contenues dans le signal de pilotage. Ainsi, dans ce fonctionnement, l'intensité de l'action de freinage est égale (ou sensiblement égale) à la valeur de consigne.

Un deuxième mode d'exécution du procédé de freinage ou un deuxième mode d'exécution du procédé de fonctionnement du système de freinage récupératif est décrit ci-après en référence à la figure 4.

Dans une première étape de test 210, on teste la présence d'un signal d'activation du dispositif de freinage récupératif. En l'absence d'un signal d'activation, on boucle sur l'étape 210. En cas de présence d'un signal d'activation, on passe à une étape 220.

Dans l'étape 220, on détermine la vitesse du véhicule automobile. Par exemple, on analyse pour ce faire le signal transmis par le moyen de détermination de vitesse.

Dans une étape 230, on calcule une valeur de consigne d'intensité d'action de freinage à mettre en œuvre par le dispositif de freinage récupératif. Cette valeur de consigne est par exemple une valeur d'effort équivalent s'exerçant sur le véhicule à rencontre de son déplacement. Toute autre valeur de couple de freinage ou de puissance de freinage équivalente à cette valeur d'effort de freinage peut être utilisée comme valeur de consigne pour piloter le fonctionnement du dispositif de freinage récupératif. Le calcul de la valeur de consigne est par exemple effectué comme décrit plus bas en référence à la figure 5. A partir de ces valeurs de consigne, on génère un signal de pilotage du dispositif de freinage récupératif.

Dans une étape 240, on transmet le signal de pilotage au dispositif de freinage récupératif qui fonctionne alors conformément aux valeurs de consigne contenues dans le signal de pilotage. Ainsi, dans ce fonctionnement, l'intensité de l'action de freinage est égale (ou sensiblement égale) à la valeur de consigne. En conséquence, d'un tel mode d'exécution du procédé de freinage, l'intensité de l'action de freinage récupératif du véhicule automobile dépend de la vitesse du véhicule automobile et une modification de la vitesse du véhicule entraîne, toute chose égale par ailleurs, une modification de l'intensité du freinage récupératif.

Dans une étape de test 250, on teste la présence d'un signal de désactivation du dispositif de freinage récupératif. En l'absence d'un signal de désactivation, on boucle sur l'étape 240 (ou alternativement, dans une variante d'exécution sur l'étape 220). En cas de présence d'un signal de désactivation, on passe à une étape 260 dans laquelle on désactive le dispositif de freinage récupératif.

Dans un exemple de réalisation particulièrement adapté aux véhicules électriques, le calcul de la valeur de consigne de l'intensité de freinage du dispositif de freinage récupératif est mis en œuvre comme décrit ci-après en référence à la figure 5. En première approximation, dans l'hypothèse où le freinage récupératif est le seul freinage (ou le freinage prépondérant) s'appliquant à un véhicule, à une valeur F d'intensité de l'action de freinage correspond une décélération A du véhicule de masse M selon la formule : F=MxA.

Dans un premier intervalle de vitesses du véhicule compris entre une première valeur seuil v1 et une deuxième valeur seuil v2, la valeur de consigne de l'intensité F de l'action de freinage récupératif croît avec la vitesse du véhicule entre une première valeur F1 et une deuxième valeur F2. De préférence, la valeur de consigne de l'intensité F de l'action de freinage récupératif évolue continûment entre F1 et F2, par exemple de manière linéaire.

Dans un deuxième intervalle de vitesses du véhicule compris entre une troisième valeur seuil v3 et une quatrième valeur seuil v4, la valeur de consigne de l'intensité F de l'action de freinage récupératif reste sensiblement constante autour d'une troisième valeur F3. De préférence, la valeur de consigne de l'intensité F de l'action de freinage récupératif évolue continûment dans cet intervalle, par exemple de manière linéaire.

Dans un troisième intervalle de vitesses du véhicule compris entre une cinquième valeur seuil v5 et une sixième valeur seuil v6, la valeur de consigne de l'intensité F de l'action de freinage récupératif décroît avec la vitesse du véhicule entre une quatrième valeur F4 et une cinquième valeur F5. De préférence, la valeur de consigne de l'intensité F de l'action de freinage récupératif évolue continûment entre F4 et F5, par exemple de manière linéaire.

Dans un quatrième intervalle de vitesses du véhicule s'étendant au-delà d'une septième valeur seuil v7, la valeur de consigne de l'intensité F de l'action de freinage récupératif reste sensiblement constante autour d'une sixième valeur F6. De préférence, la valeur de consigne de l'intensité F de l'action de freinage récupératif évolue continûment dans cet intervalle, par exemple de manière linéaire.

De préférence, F2=F3 et/ou F3=F4 et/ou F5=F6 et/ou v2=v3 et/ou v4=v5 et/ou v6=v7.

Le seuil de vitesse v2 peut être compris entre 15 et 25 km/h et est de préférence égal à 20 km/h.

Le seuil de vitesse v4 peut être compris entre 35 et 45 km/h et est de préférence égal à 40 km/h.

Le seuil de vitesse v6 peut être compris entre 80 et 100 km/h et est de préférence égal à 90 km/h.

L'intensité F3 de l'action de freinage récupératif peut correspondre à une décélération du véhicule comprise entre 1 ,5 et 2 m/s ² et correspond de préférence à une décélération de 1 ,7 m/s ² .

L'intensité F6 de l'action de freinage récupératif peut correspondre à une décélération du véhicule comprise entre 0,5 et 1 m/s ² et correspond de préférence à une décélération de 0,8 m/s ² .

De préférence, le seuil de vitesse v1 vaut 5 km/h et/ou le dispositif de freinage récapitulatif est désactivé lorsque la vitesse du véhicule est inférieure à v1.

Ce mode d'exécution de procédé de freinage récupératif présente des avantages par rapport à des véhicules présentant un niveau de freinage récupératif constant en fonction de leur vitesse. En effet, le caractère constant de l'intensité de l'action du freinage récupératif est générateur d'inconfort à haute vitesse et entraîne une forte consommation d'énergie lors des réaccélérations. De plus, à basse vitesse (utilisation en ville), le caractère constant de l'intensité du freinage récupératif n'optimise pas la quantité d'énergie récupérée. A l'inverse, grâce à ce mode d'exécution, le freinage récupératif est important à basse vitesse (par exemple en circulation urbaine) afin de récupérer un maximum d'énergie. A haute vitesse, le freinage récupératif devient plus faible (par exemple en circulation sur route nationale) et permet ainsi de ne pas perdre trop de vitesse et de ne pas avoir à réaccélérer trop fort sur une plage de fonctionnement du moteur sur laquelle le rendement du moteur est faible.

Dans ce deuxième mode d'exécution, l'action de freinage récupératif produite par le dispositif de freinage récupératif est appliquée progressivement, la vitesse d'application de l'action de freinage dépendant de la vitesse du véhicule automobile.

Un troisième mode d'exécution du procédé de freinage ou un troisième mode d'exécution du procédé de fonctionnement du système de freinage récupératif est décrit ci-après en référence à la figure 6.

Dans une première étape de test 310, on teste la présence d'un signal d'activation du dispositif de freinage récupératif. En l'absence d'un signal d'activation, on désactive le dispositif de freinage récupératif dans une étape 360. En cas de présence d'un signal d'activation, on passe à une étape 320.

Dans l'étape 320, on active le dispositif de freinage récupératif.

Pour ce faire, dans une étape 330, on calcule une valeur de consigne d'intensité d'action de freinage à mettre en œuvre par le dispositif de freinage récupératif. Cette valeur est appelée nominale car elle est calculée en considérant qu'il n'y a pas d'action du conducteur sur l'organe de commande de dispositif de freinage dissipatif. Cette valeur de consigne est par exemple une valeur d'effort équivalent s'exerçant sur le véhicule à rencontre de son déplacement. Toute autre valeur de couple de freinage ou de puissance de freinage équivalente à cette valeur d'effort de freinage peut être utilisée comme valeur de consigne pour piloter le fonctionnement du dispositif de freinage récupératif. Le calcul de la valeur de consigne est par exemple effectué comme décrit plus bas en référence à la figure 7. A partir de ces valeurs de consigne, on génère un signal de pilotage du dispositif de freinage récupératif qui est transmis au dispositif de freinage récupératif qui fonctionne alors conformément aux valeurs de consigne contenues dans le signal de pilotage. Ainsi, dans ce fonctionnement, l'intensité de l'action de freinage est égale (ou sensiblement égale) à la valeur de consigne.

Dans une étape de test 340, on teste la présence d'une action sur l'organe de commande de dispositif de freinage dissipatif tel qu'une pédale de frein. En l'absence d'action, on boucle sur l'étape 310, en remettant, dans une étape 370, s'il y a lieu (si la valeur de consigne a été modifiée dans une étape 350), la valeur de consigne à sa valeur nominale. Alternativement, on boucle sur l'étape 330 via l'étape 370. En cas d'action sur l'organe de commande de dispositif de freinage dissipatif, on passe à l'étape 350 dans laquelle on modifie la valeur de consigne de l'intensité de l'action du dispositif de freinage récupératif. Cette modification est une majoration de la valeur de consigne par rapport à ce qu'elle était, toutes choses égales par ailleurs, avant détection d'une action sur l'organe de commande du dispositif de freinage dissipatif, c'est-à-dire une majoration de la valeur de consigne nominale. On obtient alors une valeur de consigne majorée.

De préférence, la majoration est un ajout d'une valeur constante à la valeur de consigne nominale, cette majoration pouvant correspondre à une décélération du véhicule comprise entre 0,2 m/s ² et 0,8 m/s ² et de préférence égale à 0,5 m/s ² . La valeur de consigne nominale n'est pas nécessairement constante. Elle peut notamment dépendre de différents paramètres, notamment de différents paramètres d'état du véhicule et en particulier de la vitesse du véhicule comme représenté à la figure 7.

Dans un exemple de réalisation particulièrement adapté aux véhicules électriques, le calcul de la valeur de consigne de l'intensité de freinage du dispositif de freinage récupératif est mis en œuvre comme décrit ci-après en référence à la figure 7. En première approximation, dans l'hypothèse où le freinage récupératif est le seul freinage (ou le freinage prépondérant) s'appliquant à un véhicule, à une valeur F d'intensité de l'action de freinage correspond une décélération A du véhicule de masse M selon la formule : F=MxA.

Sur cette figure 7, une première courbe 9a représente la valeur de consigne nominale d'intensité de l'action de freinage récupératif en fonction de la vitesse du véhicule, cette courbe correspondant à une situation dans laquelle le conducteur n'exerce pas d'action sur l'organe de commande d'activation du dispositif de freinage dissipatif et une deuxième courbe 9b représente la valeur de consigne majorée d'intensité de l'action de freinage récupératif en fonction de la vitesse du véhicule, cette courbe correspondant à une situation dans laquelle le conducteur exerce une action sur l'organe de commande d'activation du dispositif de freinage dissipatif.

Ce mode d'exécution permet notamment d'augmenter l'énergie récupérée lors d'un freinage.

Dans les trois modes d'exécution du procédé de freinage récupératif, particulièrement adaptés aux véhicules électriques, le calcul des rampes de valeurs de consigne de l'intensité de freinage du dispositif de freinage récupératif est mis en œuvre comme décrit ci-après en référence à la figure 3. Cette figure décrit l'évolution de la valeur de la consigne de l'intensité de l'action de freinage récupératif après une activation du dispositif de freinage récupératif à la date t=0,05 s. Une première courbe en traits pointillés reproduit une rampe de valeurs de consigne d'intensité de l'action du dispositif de freinage récupératif pour une vitesse de véhicule de 30 km/h par exemple. La consigne atteint 100% de sa valeur (par exemple la valeur d'intensité d'effort de freinage correspondant à une décélération de 1 ,7 m/s) à t=0,12 s (soit 0,07 s après l'activation du dispositif de frein) par exemple.

Une deuxième courbe en trait plein reproduit une rampe de valeurs de consigne d'intensité de l'action du dispositif de freinage récupératif pour une vitesse de véhicule de 80 km/h par exemple. La consigne atteint 100% de sa valeur (par exemple la valeur d'intensité d'effort de freinage correspondant à une décélération de 1 m/s) à t=0,23 s (soit 0,18 s après l'activation du dispositif de frein) par exemple.

Ainsi, l'action de freinage récupératif est appliquée progressivement, la vitesse d'application de l'action de freinage dépendant de la vitesse du véhicule automobile

Ces modes d'exécution du procédé de freinage présentent les avantages suivants :

- ils garantissent un bon niveau de confort à haute vitesse car il n'y a ainsi pas d'à-coups en activant le freinage récupératif, et

- ils permettent d'augmenter la vitesse de réaction du freinage à basse vitesse (par exemple en circulation dense).

Les rampes sont de préférence continues. Elles peuvent être linéaires. Elles peuvent aussi présenter un point d'inflexion et/ou être à dérivée continue. De préférence, on définit, par exemple à l'aide d'une cartographie, pour toutes les vitesses du véhicule, des paramètres d'intensité de l'action de freinage, de début d'activation du freinage, de temps pour atteindre cette intensité de freinage et de stabilisation de l'action.

Dans cette demande, on entend par « au moins sensiblement constante », « constante ou sensiblement constante ».