FR3005917A1 - Procede de fonctionnement d'un frein hydraulique de vehicule - Google Patents
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Abstract
Procédé de fonctionnement d'un frein hydraulique de véhicule comportant une installation d'assistance de freinage (8) ayant une fonction de frein d'immobilisation avec un actionneur d'immobilisation. En cas de défaillance partielle ou complète de l'installation d'assistance de freinage (8) on réduit la distance entre les garnitures de frein (15, 16) et le disque de freins (18) par l'actionneur d'immobilisation.
Description
Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un procédé de réglage d'un frein hydraulique de véhicule équipé d'une installation d'assistance de freinage et notamment un procédé de fonctionnement d'un frein hy- draulique de véhicule comportant une installation d'assistance de frei- nage et ayant une fonction de frein d'immobilisation avec un actionneur d'immobilisation. Etat de la technique On connait des systèmes de freins hydrauliques dans lesquels la force de freinage exercée par le conducteur sur la pédale de freins est transformé par un cylindre de frein hydraulique et une installation d'assistance de freinage en une pression hydraulique de freinage qui sollicite les garnitures de freins contre le disque de frein. En cas de défaillance de l'installation d'assistance de freinage, qui est par exemple une pompe hydraulique, on ne dispose que de l'amplification de la force de freinage par le maître-cylindre. Pour arriver alors un effet de freinage significatif, il faut tout d'abord débiter un volume mort hydraulique avant que ne s'établisse la force de freinage. On connaît également des freins de stationnement de vé- hicule, équipés d'un moteur électrique de freins dont l'actionnement pousse un piston de frein portant une garniture de frein (plaquettes de frein) contre le disque de frein. Un tel frein de stationnement ou d'immobilisation est par exemple décrit dans le document DE 103 61 042 B3.
But de l'invention La présente invention a pour but de développer des moyens simples, pour améliorer le comportement au freinage d'un frein hydraulique de véhicule en cas de défaillance de l'installation d'assistance de freinage.
Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de fonctionnement d'un frein hydraulique de véhicule comportant une installation d'assistance de freinage et ayant une fonction de frein d'immobilisation avec un actionneur d'immobilisation, ce procédé étant caractérisé en ce qu'en cas de défaillance partielle ou complète de l'installation d'assistance de freinage on réduit la distance entre les garnitures de freins du système de freins de véhicule et le disque de freins par l'actionnement de l'actionneur d'immobilisation. En d'autres termes, le procédé selon l'invention se rap- porte au fonctionnement d'un frein hydraulique de véhicule automobile dont les freins comprennent des garnitures ou des plaquettes de frein servant à freiner les roues du véhicule par l'actionnement de la pédale de freins. Le frein du véhicule ou plus généralement le système de freinage du véhicule comporte une installation d'assistance de freinage avec par exemple une pompe hydraulique générant une forte pression hydraulique dans un accumulateur hydraulique pour assister la force de freinage. Le frein du véhicule a en outre une fonction de frein de stationnement selon laquelle un actionneur de stationnement ou d'immobilisation génère la force de freinage ou de stationnement qui bloque le véhicule à l'arrêt. Dans le cas d'une défaillance partielle ou totale de l'installation d'assistance de freinage, le procédé selon l'invention commande l'actionneur d'immobilisation pour réduire la distance entre les garnitures de freins (plaquettes de frein) des freins du véhicule et le disque de frein d'au moins un frein de roue. L'actionneur d'immobilisation agit sur le même frein de roue que le frein hydraulique du véhicule. En cas d'opération de freinage normale pour freiner le véhicule, la pression hydraulique de freins sollicite le piston du frein de roues qui porte une garniture de frein pour l'appliquer axialement contre le disque de freins. L'actionneur d'immobilisation qui réalise le frein de stationnement sollicite également le piston de freins pour immobiliser le véhicule à l'arrêt et pousse ainsi la garniture de frein contre le disque de frein. En cas de défaillance partielle ou totale de l'installation d'assistance de freinage, l'actionneur d'immobilisation est commandé automatiquement pour réduire la distance entre la garniture de frein et le disque de frein. Il en résulte ainsi une combinaison entre la fonction de frein d'immobilisation et la fonction normale de freins servant à freiner le véhicule pour réduire l'intervalle d'air dans le frein de roue entre la garniture et le disque de frein. La commande de l'actionneur d'immobilisation réduit uniquement l'intervalle d'air dans le but de déclencher ensuite une opération normale de freinage par l'actionnement de la pédale de frein par le conducteur ou automatiquement par une fonction d'assistance de conduite qui exécute l'opération de freinage plus rapidement et plus efficacement. Comme l'intervalle d'air est ré- duit, le volume mort hydraulique est réduit d'autant, volume qui pour l'opération normale de freinage doit être transférée jusqu'à ce que les garnitures de frein arrivent en appui contre le disque de frein. En réduisant ou en supprimant le volume mort hydraulique, par un actionne- ment de la pédale de frein par le conducteur, on transforme directement la demande de freinage du fait de la réduction du volume hydraulique dans le sens du freinage. Il en résulte également l'avantage de pouvoir utiliser un maître-cylindre de dimension plus petite ayant des surfaces à activité hydraulique plus petite.
L'actionnement de l'actionneur d'immobilisation pour ré- duire l'intervalle d'air peut se faire pendant le déplacement du véhicule. L'actionneur d'immobilisation est par exemple un moteur électrique de frein pour un frein électrique de stationnement. Le moteur de frein agit sur le piston de frein et le déplace en direction du disque de frein. La réduction de la distance entre les garnitures de frein et le disque de frein peut se poursuivre de sorte que les garnitures de frein viennent en contact avec le disque de frein. Mais pour éviter que les garnitures de frein ne frottent contre le disque de frein, même en l'absence de demande de demande de freinage par le conducteur, il est avantageux qu'une fois le contact atteint, on actionne l'actionneur d'immobilisation dans la direction opposée pour de nouveau écarter les garnitures de frein d'une distance réduite par rapport au disque de frein. Le mouvement de déplacement dans la direction opposée est tou- tefois plus petit que le mouvement de réglage exécuté préalablement en direction du disque de frein pour assurer que globalement on réduit la distance entre la garniture de frein et le disque de frein. La distance réduite est conservée avantageusement pen- dant la durée de la défaillance partielle ou totale de l'installation d'assistance de freinage. Dès que la défaillance partielle ou totale est constatée, on actionne automatiquement ou indépendamment l'actionneur de fixation pour réduire l'intervalle d'air. La distance réduite entre la garniture de frein et le disque de frein sera conservée. Le procédé selon l'invention est appliqué en cas de défail- lance totale ou partielle de l'installation d'assistance de freinage dans la mesure où la réduction de l'assistance de freinage dépasse une valeur minimale. Si la réduction de l'assistance se situe en dessous d'un seuil, il peut néanmoins être avantageux de renoncer à l'actionnement de l'actionneur d'immobilisation selon l'invention pour réduire l'intervalle d'air. Le déplacement du piston de frein et la réduction correspondante de l'intervalle d'air par l'actionnement de l'actionneur d'immobilisation se font selon un autre développement, de façon commandée par la force ou par la course. Par des capteurs, on détermine la course parcourue par un organe de réglage de l'actionneur d'immobilisation ou encore à partir de la grandeur mesurée on détermine la course parcouru, l'organe d'actionnement étant déplacé d'une mesure définie. Dans le cas d'un mouvement de réglage commandé par la force on détermine avantageusement par des capteurs, la force avec laquelle la garniture de frein est appliquée contre le disque de frein. On détermine la force dans le cas d'un actionneur d'immobilisation constitué par un moteur électrique de frein en mesurant par exemple l'intensité du courant reçue par le moteur de frein et qui augmente fortement lorsque la garniture de frein s'applique contre le disque de frein.
Après avoir constaté une telle augmentation de la force de freinage, il peut être avantageux, comme décrit ci-dessus, d'écarter de nouveau l'actionneur d'immobilisation légèrement dans la direction opposée pour éviter que la garniture de frein ne s'applique contre le disque de frein, pour ainsi éviter le frottement dans la mesure où il n'y a pas de de- mande de freinage provenant du conducteur. Le procédé selon l'invention de fonctionnement du frein de véhicule est exécuté par l'appareil de régulation de commande qui fait partie du système de freinage du véhicule ou du frein d'immobilisation.35 Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un procédé de fonctionnement d'un frein hydraulique de véhicule représenté dans les dessins annexés dans les- quels : - la figure 1 est un schéma d'un frein hydraulique de véhicule, - la figure 2 est une coupe d'un frein de roue utilisé également comme frein de stationnement et comportant un moteur électrique, - la figure 3 montre un ordinogramme des étapes du procédé de fonc- tionnement du frein de véhicule en cas de défaillance de l'installation d'assistance de freinage. Description de modes de réalisation de l'invention La figure 1 montre un frein hydraulique de véhicule 1 ne montrant qu'un circuit de frein 2 représenté schématiquement, action- né par l'intermédiaire du frein de roue 3 pour freiner le véhicule. Le cir- cuit de frein 2 est relié hydrauliquement à un maître-cylindre 6 relié à un réservoir de liquide de frein 7. Le maître-cylindre 6 est commandé par le conducteur par l'intermédiaire de la pédale de frein 4 dont la course est détectée par un capteur de course de pédale 5. Le maître- cylindre de frein 6 est relié à une installation d'assistance hydraulique de freinage 8 qui comporte une pompe hydraulique et un accumulateur hydraulique. Le maître-cylindre 6 est en outre relié à un réservoir compensateur 9. La force de freinage générée par le conducteur et amplifiée par le maître-cylindre de frein 6 ou par la pression de frein est trans- mise par le circuit de frein 2 au frein de roue 3 associé à une roue du véhicule. Selon la figure 2, le frein de roue 3 comporte un étrier 10 avec un bec 17 chevauchant le disque de frein 18. Le piston 14 du frein est associé à une garniture de frein 15 poussée axialement contre la face latérale du disque de frein 18. Le piston de frein 14 est sollicité par le liquide hydraulique du circuit de frein. En regard du côté opposé du disque de frein 18 il y a une autre garniture de frein 16 portée de manière fixe par le bec 17. Pour assurer la fonction de frein d'immobilisation, qui immobilise le véhicule (frein de stationnement). Le frein de roue 3 est équipé d'un moteur électrique de frein 11 qui entraîne en rotation une broche 12 recevant à rotation un composant de broche 13 en forme d'écrou. La rotation de la broche 12 déplace axialement le compo- sant de broche 13 qui se déplace dans le piston de frein 14 portant la garniture de frein 15. Le moteur de frein 11 est entraîné pour générer la force de serrage et immobiliser le véhicule jusqu'à ce que le piston de frein 14 et les garnitures de frein 15 et 16 génèrent la force de freinage appliquée au disque de frein 18, et qui correspond à la force de freinage minimale requise. La force de serrage générée par le moteur de frein 11 se détermine par exemple à l'aide de la courbe d'intensité du courant alimentant le moteur de frein. Dès que la consommation de courant augmente, les garnitures de frein 15, 16 sont appliquées contre le disque de frein 18 et commencent à exercer une force de freinage.
La figure 3 montre un ordinogramme avec les étapes de procédé pour le fonctionnement du frein du véhicule en cas de défaillance de l'installation d'assistance de freinage. Dans la première étape 20 du procédé, on vérifie à des intervalles réguliers si l'installation d'assistance de freinage est partiellement ou totalement défaillante.
Aussi longtemps que cela n'est pas le cas, c'est à dire aussi longtemps que l'installation d'assistance de freinage fonctionne correctement, le frein du véhicule est dans son mode de fonctionnement normal et peut générer la force de freinage requise sans limitation. Dans ce cas, la dérivation négative (N) sera suivie pour revenir au début de l'étape du pro- cédé et parcourir de nouveau la requête dans l'étape 20 à des intervalles réguliers. Si en revanche l'interrogation de l'étape 20 indique que l'installation d'assistance de freinage est défaillante, on poursuit par la branche affirmative (Y) vers l'étape de procédé 21 suivante selon le mo- teur électrique de frein associé à la fonction de frein d'immobilisation. L'intervalle d'air est ainsi réduit, c'est-à-dire la distance entre les garnitures de frein et le disque du frein de roue. L'étape 22 suivante du procédé est une requête deman- dant si les garnitures de frein sont déjà appliquées contre le disque de frein. Cela se détermine par exemple à l'aide de la courbe d'intensité du moteur électrique du frein. Si la courbe d'intensité augmente de manière significative, cela signifie que les garnitures de frein arrivent contre le disque de frein. Si la requête selon l'étape 22 ne correspond pas encore à une montée de l'intensité du courant passant dans le mo- teur et caractérisant la force de serrage, on suit la branche négative pour revenir à l'étape de procédé 21 et on poursuit le serrage par traction par l'opération de freinage électrique. En revanche, si la requête dans l'étape 22 indique qu'il y a une augmentation significative du courant électrique dans le moteur, c'est-à-dire de la force de serrage, on poursuit par l'étape de procédé suivante 23. Dans l'étape 23, on commande le moteur électrique de frein dans le sens opposé pour que les garnitures de frein s'écartent de nouveau du disque de frein et évitent le contact par frottement entre les garnitures de frein et de disque de frein. Le rappel ne se poursuit toute- fois que jusqu'à ce que les garnitures de frein ne se trouvent qu'à une faible distance axiale du disque de frein. Les garnitures de frein restent dans cette position direc- tement voisine du disque de frein dans laquelle l'intervalle d'air est réduit au minimum. En actionnant le frein du véhicule, on fait agir la pression hydraulique de frein sur le piston de frein qui pousse celui-ci en direction du disque de frein pour générer la force de freinage souhaitée. Comme l'intervalle d'air est réduit un minimum, il faut qu'en actionnant la pédale de frein, le conducteur ne fournisse qu'un volume hydraulique réduit.25 NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX 1 Frein hydraulique de véhicule/ Système de freinage hydraulique de véhicule 2 Circuit de freins 3 Frein de roue 4 Pédale de frein 5 Capteur de course de pédale 6 Maître-cylindre 7 Réservoir de liquide de freins 9 Réservoir compensateur 10 Etrier de frein 11 Moteur électrique de frein 12 Broche 13 Composant de la broche/Ecrou 14 Piston de frein 15, 16 Plaquette(s) de frein/Garniture(s) de frein 17 Bec du frein 18 Disque de frein 20-23 Etape(s) du procédé de commande de fonctionnement de frein25
Claims (4)
- REVENDICATIONS1°) Procédé de fonctionnement d'un frein hydraulique de véhicule comportant une installation d'assistance de freinage (8) ayant une fonction de frein d'immobilisation avec un actionneur d'immobilisation, procédé caractérisé en ce qu' en cas de défaillance partielle ou complète de l'installation d'assistance de freinage (8) on réduit la distance entre les garnitures de frein (15, 16) du système de frein de véhicule (1) et le disque de frein (18) par l'actionneur d'immobilisation.
- 2°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' en réduisant la distance on déplace les garnitures de frein (15, 16) jusqu'à venir en contact avec le disque de frein (18).
- 3°) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu' après avoir atteint le contact avec le disque de frein (18) par l'actionnement de l'actionneur d'immobilisation, on écarte de nouveau les garnitures de frein (15, 16) dans la direction opposée, d'une distance réduite par rapport au disque de frein (18).
- 4°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on réduit la distance entre les garnitures de frein (15, 16) et le disque de frein (18) en commandant l'écartement par l'actionneur d'immobilisation 5°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on commande par la force, la réduction de la distance entre les garnitures de frein (15, 16) et le disque de frein (18) en actionnant l'actionneur d'immobilisation.356°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on conserve la distance réduite entre les garnitures de frein (15, 16) et le disque de frein (18) pendant la durée de la défaillance partielle ou to- tale de l'installation d'assistance de freinage (8). 7°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'actionneur d'immobilisation est un moteur électrique de frein (11). 8°) Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu' à partir de la courbe de l'intensité du courant dans le moteur électrique de freins (11), on conclut qu'il y a un contact entre les garnitures de frein (15, 16) et le disque de freins (18). 9°) Appareil de régulation ou de commande pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 8, d'un frein hydraulique de véhicule comportant une installation d'assistance de freinage (8) et ayant une fonction de frein d'immobilisation avec un actionneur d'immobilisation, et qui en cas de défaillance partielle ou complète de l'installation d'assistance de freinage (8), réduit la distance entre les garnitures de frein (15, 16) du système de frein de véhicule (1) et le disque de frein (18) par l'actionneur d'immobilisation. 10°) Freins de véhicule comportant un appareil de commande ou de régulation selon la revendication 9.30
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