FR2877301A1 - Installation de frein de vehicule a reglage electronique - Google Patents

Abstract

Installation de frein de véhicule à réglage électronique comportant une installation antiblocage, un maître-cylindre (10) générant la pression de frein dans un frein de roue (26) en étant commandé par la force musculaire du conducteur par l'intermédiaire d'un organe d'actionnement (12), avec une unité hydraulique (20) installée entre le maître-cylindre (10) et le frein de roue (26) et ayant une installation (34, 38, 40, 52) qui, pour moduler la pression de frein en fonction des conditions de patinage des roues du véhicule, comporte des électrovannes (34, 38) à commande électronique et un générateur de pression (40) entraîné par un moteur (50), pour transférer du liquide hydraulique sous pression des freins de roue (26) en retour dans le circuit de frein (30).Une unité de générateur de pression (60) distincte du générateur de pression (40) et commandée par une force d'actionnement extérieure, transfère le cas échéant du liquide hydraulique d'un réservoir de liquide hydraulique (16) à un frein de roue (26).

Description

Domaine de l'invention

La présente invention concerne une installation de frein de véhicule à réglage électronique comportant une installation antiblocage, un maîtrecylindre générant la pression de frein dans un frein de s roue en étant commandé par la force musculaire du conducteur par l'intermédiaire d'un organe d'actionnement, avec une unité hydraulique installée entre le maître-cylindre et le frein de roue et ayant une installation qui, pour moduler la pression de frein en fonction des conditions de patinage des roues du véhicule, comporte des électrovannes à commande électronique et un générateur de pression entraîné par un moteur, pour transférer du liquide hydraulique sous pression des freins de roue en retour dans le circuit de frein.

L'invention concerne également un procédé de commande d'une unité de générateur de pression d'une installation de frein de vé- hicule à réglage électronique, l'installation comportant des électrovannes pour commander la modulation de la pression de frein et qui commandent la liaison de liquide hydraulique sous pression entre le maître-cylindre et l'un des freins de roue.

Etat de la technique De telles installations de frein de véhicule sont par exemple connues selon l'enseignement technique donné dans le document Konventionelle und elektronische Bremssysteme Robert Bosch GmbH, Ed. 2002, page 87. Dans ce document, la figure 7 montre de façon simplifiée une installation de frein de véhicule comprenant un maître-cylindre commandé par la force musculaire d'un conducteur agissant sur la pédale de frein pour exercer une pression de frein dans les freins de roue. Cette pression de frein est modulée par une unité hydraulique branchée entre le maître-cylindre et les freins de roue en tenant compte de l'éventuel faible patinage produit au niveau des roues.

Pour cela, l'unité hydraulique comporte des électrovannes à commande électronique, associées chaque fois par paires à un frein de roue, une électrovanne dite soupape de montée en pression commandant la liai-son de liquide hydraulique sous pression partant du maître-cylindre vers le frein de roue alors qu'une électrovanne appelée soupape de di- minution de pression, prévue en aval du frein de roue, commande la liaison de liquide hydraulique entre le frein de roue et le retour dans le circuit de frein. Cette dernière liaison de liquide hydraulique comporte un générateur de pression entraîné par un moteur et qui lorsque la soupape de diminution de pression est ouverte, évacue du liquide sous pression des freins de roue. La pression de frein se module par la commande électronique des électrovannes et du générateur de pression. Pour cela, un appareil de commande électronique non représenté exploite les grandeurs de mesure saisies par des capteurs pour avoir l'état de fonctionnement instantané du véhicule ou connaître l'état de fonctionnement de l'installation de frein du véhicule en réponse à des signaux de commande appropriés.

De façon connue, les systèmes de frein de véhicule comportent non seulement un frein de fonctionnement mais également un frein de parcage permettant de bloquer le véhicule à l'arrêt contre tout mouvement non intentionnel. Le frein de fonctionnement et le frein de parcage sont des systèmes de frein indépendants pour répondre à la réglementation, pour qu'en cas d'éventuelles défaillances du frein de fonctionnement du véhicule, on puisse freiner à l'aide du frein de par- cage. Les systèmes de frein de parcage connus sont de structure méca- nique, dont l'actionnement se fait dans le véhicule habituellement par l'intermédiaire d'un levier ou d'une pédale. Dans les véhicules automobiles actuels, les freins de parcage automatiques s'imposent de plus en plus, ces freins étant actionnés par des installations de commutation électrique qui permettent du fait de la suppression du levier d'actionnement ou de la pédale d'actionnement, d'économiser de l'encombrement dans l'habitacle du véhicule et d'assurer des fonctions complémentaires améliorant le confort.

Les systèmes de frein de parcage automatique comprennent des freins électromécaniques et des freins hydromécaniques selon l'état de la technique. Un frein de parcage hydromécanique décrit par exemple dans le document EP 03/13405, applique la force d'actionnement hydraulique des freins de roue, il se verrouille mécaniquement dans sa position précontrainte après l'établissement de la pression de frein et ensuite est de nouveau déchargé hydrauliquement.

La pression hydraulique nécessaire est fournie par un générateur de pression.

Dans les systèmes de frein de véhicule équipés d'un système antipatinage à l'entraînement et/ou d'une régulation de stabilisa- tion de trajectoire, il existe des générateurs de pression qui peuvent également servir pour fournir la pression utilisée par un frein de par- cage. Les systèmes de frein de véhicule du type défini ci-dessus, qui ne disposent que d'une installation antiblocage ne comportent toutefois pas un tel générateur de pression car dans de tels systèmes, la pression de frein est établie uniquement par la force musculaire du conducteur qui actionne la pédale de frein. Les systèmes antiblocage peuvent ainsi être utilisés tels quels pour un frein de parcage automatique hydromécanique.

Mais le simple remplacement d'un système de frein à système antiblocage par une régulation antipatinage et/ou de stabilisation de trajectoire dans le seul but de réaliser un frein de parcage automatique est une solution compliquée et coûteuse.

Exposé et avantages de l'invention A cet effet la présente invention concerne une installation de frein de véhicule du type défini ci-dessus, caractérisée en ce qu'une unité de générateur de pression distincte du générateur de pression, et commandée par une force d'actionnement extérieure, transfère le cas échéant du liquide hydraulique d'un réservoir de liquide hydraulique à un frein de roue.

Concernant le procédé selon l'invention, celui-ci est caractérisé en ce qu'avec la commande du générateur de pression de l'unité de générateur de pression, on commute cette électrovanne de sa position passante à sa position bloquée.

L'installation de frein de véhicule selon l'invention corn- bine un frein de fonctionnement à commande par la force musculaire et un frein auxiliaire ou frein complémentaire commandé par une force extérieure. Ainsi, l'invention a l'avantage de réaliser un frein de parcage automatique avec des systèmes de frein de véhicule de construction relativement simple comportant un système antiblocage. La solution de l'invention est applicable d'une manière beaucoup plus économique que 10 l'utilisation d'une installation de frein de véhicule équipée d'un système antipatinage et de stabilisation de trajectoire, c'est-à-dire une installation de frein de véhicule équipée de frein de fonctionnement commandé par une force extérieure.

Pour augmenter la fiabilité de l'unité de générateur de pression et réduire les risques liés à une surpression hydraulique dans le circuit hydraulique et les composants de celui-ci, l'unité de générateur de pression comporte un générateur de pression entraîné par un moteur.

Ainsi, la pression maximale du côté pression de l'unité de générateur de pression est limitée par une soupape de limitation de pression.

Un clapet antiretour s'ouvrant en direction d'un frein de roue évite que le liquide hydraulique sous pression puisse revenir du 15 frein de roue vers l'unité de générateur de pression.

Suivant une autre caractéristique avantageuse, les circuits de liquide hydraulique sous pression des différents freins de roue de l'installation de frein de véhicule reliés à l'unité de générateur de pression peuvent être fermés en direction du maître-cylindre.

Ainsi, l'unité de générateur de pression est raccordée uniquement au frein de roue sélectionné du véhicule. Aucun des freins de roue raccordés ne doit comporter de clapet antiretour s'ouvrant en direction du maîtrecylindre de frein car sinon en cas de non actionne-ment de la pédale de frein, il ne serait même pas possible de monter la pression dans le frein de roue correspondant.

Suivant une autre caractéristique avantageuse, l'unité de générateur de pression comporte son propre boîtier qui se monte sur un boîtier de l'unité hydraulique, et une électronique de commande est intégrée pour commander l'unité dans un appareil électronique de l'unité hydraulique.

Cette solution donne une installation de frein de véhicule particulièrement compacte car l'unité de générateur de pression est montée sur l'unité hydraulique du système antiblocage. Cette construction favorise la commande des composants de l'unité hydraulique et de l'unité de générateur de pression à l'aide d'un unique appareil de com- mande électronique, commun. Cette unité de générateur de pression fait de préférence partie d'un frein de parcage automatique. Mais on peut également envisager d'utiliser l'unité de générateur de pression ainsi proposée pour réaliser des fonctions complémentaires liées au système de frein et améliorant le confort de conduite telles que par exemple l'assistance au démarrage en pente ou le freinage assisté dans les circuits de montagne ou encore l'utilisation d'une remorque.

Selon d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention: io - l'unité de générateur de pression est reliée hydrauliquement à l'unité hydraulique de façon que son côté pression débouche en aval des soupapes de montée en pression qui assurent la montée en pression des freins de roue dans un circuit de frein, - l'unité de générateur de pression fait partie d'une installation de frein de parcage à commande hydraulique et verrouillage mécanique.

Dessin La présente invention sera décrite ci-après à l'aide d'un exemple de réalisation représenté dans le dessin annexé.

La figure unique montre l'invention sous la forme d'un schéma hydraulique d'une installation de frein de véhicule comportant une installation antiblocage et un générateur de pression complémentaire à commande séparée.

Description du mode de réalisation

L'installation de frein de véhicule comprend un maître- cylindre 10 actionné par la force musculaire du conducteur. Le conducteur dispose en outre d'un amplificateur de force de freinage 14 couplé à la pédale de frein 12. Le maître-cylindre 10 alimenté en liquide hydraulique à partir d'un réservoir 16 est relié à une unité hydraulique 20 et fournit de la pression de freinage à deux circuits de frein 22, 24 indépendants. Les deux circuits de frein 22, 24 sont réalisés dans l'unité hydraulique 20 et ont une structure symétrique. Chaque circuit de frein 22, 24 comporte deux freins de roue 26 du véhicule reliés par des conduites de frein 28 à l'unité hydraulique 20. Un circuit de frein 22, 24 se divise dans l'unité hydraulique 20 en une première et une se- conde branche de conduite de frein 30, 32 reliée chacune à un frein de roue 26. Les branches de conduite de frein 30 sont reliées aux freins de roue 26 associés aux roues arrière RF et RR alors que les branches de conduite de frein 32 sont reliées aux freins des roues avant FR et FL. Chacune des branches de conduite de frein 30, 32 est commandée par une électrovanne 34 de montée en pression. Il s'agit dans ce cas d'une électrovanne à 2/2 voies maintenue en position passante par un élément de rappel et qui se commute en position fermée par la commande électrique contre la force développée par l'élément de rappel. En position de fermeture, la conduite de liquide hydraulique partant du maître-cylindre 10 vers le frein de roue correspondant 26 est coupée si bien que la pression appliquée au frein de roue 26 ne peut plus augmenter. La section d'ouverture de l'électrovanne de montée en pression 34 est réalisée comme section d'étranglement pour que la montée en pression dans le frein de roue 26 correspondant se fasse de manière continue et non pas de façon brutale.

Une dérivation hydraulique reliée à l'électrovanne de montée en pression 34 comporte un clapet antiretour 36 s'ouvrant en direction du maîtrecylindre 10. Le liquide hydraulique peut revenir au maître-cylindre 10 en passant par ce clapet antiretour 36 dès que le conducteur relâche l'actionnement du maître-cylindre 10 et réduit ou termine l'opération de freinage. Dans ce cas, il y a tout d'abord une chute de pression agissant dans le sens du maître-cylindre 10 et qui ouvre le clapet antiretour 36.

Les freins de roue 26 sont reliés aux côtés aspiration d'un générateur de pression 40 par des conduites de retour 38 partant des branches de conduite de frein 30, 32. Ce générateur de pression 40 as-pire en cas de besoin du liquide hydraulique des freins de roue 26 pour renvoyer le liquide dans l'une des branches de conduite de frein 30, 32. Les conduites 32 sont commandées par des électrovannes de réduction de pression 42 installées en amont du générateur de pression 40 dans la conduite de retour 38. Les électrovannes ou soupapes de réduction de pression 42 sont également réalisées sous la forme d'électrovannes à 2/2 voies qui à la différence des soupapes de montée en pression, déjà évoquées sont maintenues toutefois en position de fermeture par un élément de rappel. En alimentant les soupapes de réduction de pression 42 on les fait commuter en position passante. Dans cette position passante, il y a une liaison de liquide hydraulique entre un frein de roue 26 et le générateur de pression 40, cette liaison de communication étant également étranglée.

Un accumulateur basse pression 44 est prévu entre les soupapes de réduction de pression 42 et le générateur de pression 40. Cet accumulateur fournit du liquide hydraulique sous pression au générateur de pression 40 pour assurer le démarrage du générateur de pression 40 si celui-ci a une commande électronique. Du côté pression du générateur de pression 40, il est prévu un amortisseur 46. Il s'agit dans ce cas d'un volume recevant du liquide sous pression et dont la fonction est d'amortir les pulsations de pression engendrées par le fonctionnement cadencé du générateur de pression 40. L'amortisseur 46 est muni en aval d'un organe d'étranglement 48. A la suite de l'organe d'étranglement 48, la conduite de retour 38 revient dans la branche de conduite de frein 30.

Un moteur électrique 50 commandé entraîne le générateur de pression 40. La commande du moteur ainsi que celle des électrovannes 34, 42 est assurée par un appareil de commande électronique 52. Cet appareil de commande 52 exploite les signaux de mesure 54 fournis par les capteurs de l'installation de frein du véhicule pour donner des signaux de commande 56. Les capteurs saisissent par exemple la vitesse de rotation des roues du véhicule pour déceler tout patinage de roue et/ou la pression dans les circuits de frein pour saisir les rap- ports de pression de l'état de fonctionnement de l'installation de frein du véhicule et/ou des chemins pour exploiter l'actionnement et la vitesse d'actionnement de la pédale de frein 12.

Lorsque le conducteur actionne la pédale de frein 12, il engendre une pression de frein dans les deux circuits de frein 22, 24. Si les soupapes de montée en pression 34 sont ouvertes, cette pression sollicite les freins de roue 26, branchés et déclenche une opération de freinage. Dès que l'un des capteurs de vitesse de rotation de roue constate un patinage de roue, non sollicité, l'appareil de commande 52 commande les soupapes de montée en pression 34 par un moyen élec- tronique. Ces soupapes commutent ainsi en position de fermeture et coupent la conduite de liquide hydraulique sous pression partant du maître-cylindre 10 vers les freins de roue 26 correspondants. On bloque ainsi la montée en pression.

Si le risque de blocage de roue devait subsister, il y a une commande électronique de la soupape de réduction de pression 42 et en même temps une commande du moteur électrique 50 du générateur de pression 40. L'organe d'étranglement 48, alors ouvert, permet l'aspiration du liquide hydraulique fourni par le générateur de pression 40 des freins de roue 26 et se traduit par une diminution de la pression de frein. Le liquide hydraulique sous pression, aspiré est transféré par l'amortisseur 46 et l'organe d'étranglement 48 en retour dans la con-duite de frein 30; au cas où la soupape de montée en pression 34 est fermée, le liquide revient au maître-cylindre 10; si la soupape de montée en pression 34 est ouverte, le liquide revient au frein de roue 26.

Le retrait de la force d'actionnement exercée sur la pédale de frein 12 se traduit par une diminution de pression dans le frein de roue 26 par le générateur de pression 40 et l'opération de freinage se termine. Dans ce cas, si la soupape 34 est toujours fermée, du liquide hydraulique sous pression peut revenir à travers le clapet antiretour 36 et par la dérivation vers la soupape de montée en pression 34 et de là dans le maître-cylindre 10. Le clapet antiretour 36 améliore ainsi la dynamique de l'installation de frein du véhicule.

L'invention prévoit une unité de génération de pression 60 supplémentaire, à commande séparée, actionnée par une force exté- rieure. Cette unité comprend entre autres un générateur de pression 64 entraîné le cas échéant par son propre moteur d'entraînement 62 et dont la conduite d'aspiration est reliée directement au réservoir d'alimentation 16. Sa conduite de pression ou conduite de refoulement est reliée au raccord 66 de l'unité hydraulique 20 en liaison hydraulique avec les branches 30 de la conduite de frein aboutissant aux roues arrière RL et RF des freins de roue 26 du véhicule. Un clapet antiretour 68 évite un retour du liquide hydraulique de la branche de conduite de frein 30 ainsi raccordée vers le générateur de pression 64. Le côté refoulement de ce générateur de pression 64 est protégé contre des pres- sions de niveau excessif par une soupape de limitation de pression 70.

La soupape de limitation de pression 70 se trouve dans une dérivation du générateur de pression 64 et elle est sollicitée par la pression exercée du côté pression du générateur de pression 64 contre la force de ressort exercée par un élément de rappel.

L'unité de génération de pression 60 peut avoir une structure modulaire c'est-à-dire avoir son boîtier propre qui peut être relié pour des raisons d'encombrement à l'unité hydraulique 20. En outre, la commande électronique de l'unité de générateur de pression 60 peut être intégrée dans l'appareil de commande 52 de l'unité hydraulique 20 pour réduire les moyens de construction mis en oeuvre pour la commande électronique. L'unité de générateur de pression 60 peut alimenter un ou plusieurs freins de roue 26 du véhicule en liquide hydraulique sous pression. Il est important que les soupapes de montée en pression 34 de ces freins de roue 26 raccordées à l'unité 60 ne corn- portent pas de clapet antiretour 36 branché en parallèle à la soupape de montée en pression 34, car sinon même en l'absence d'actionnement de la pédale de frein 12 ou si cette pédale était actionnée insuffisamment, il n'y a pas de montée en pression de niveau suffisant dans les freins de roue 26 par l'unité 60. Une modification de la dynamique de l'installation de frein du véhicule peut être compensée par une conception de construction adaptée de section d'étranglement des soupapes de montée en pression 34.

L'unité de générateur de pression 60 permet comme indiqué de réaliser une fonction de frein de parcage automatique dans une installation de frein de véhicule à réglage électronique équipée d'une installation ou d'un système antiblocage sans avoir à utiliser à cet effet une installation de frein de véhicule compliquée avec une régulation antipatinage ou une régulation de stabilité de conduite qui du fait de leur importance sont déjà équipées d'un générateur de pression à corn- mande extérieure.

L'unité de générateur de pression 60 selon l'invention as-pire, lorsqu'il est commandé par la commande électronique de l'appareil de commande 52 du liquide hydraulique du réservoir 16 pour alimenter la pression du liquide hydraulique et appliquer cette pression aux freins de roue 26. Pour que la pression puisse augmenter dans les freins de roue 26, il faut qu'en même temps le moteur 62 de l'unité 60 commande également les soupapes de montée en pression 34 par l'intermédiaire de l'unité de commande 52 pour fermer ces soupapes. Du fait de l'augmentation de la pression de freinage, les freins de roue 26 se fer- ment. Ensuite, une unité de verrouillage non représentée produit un verrouillage mécanique des freins de roue 26. La pression hydraulique peut ensuite être de nouveau diminuée sans que le ou les freins de roue 26 s'ouvrent. Le véhicule est ainsi bloqué contre tout mouvement non voulu.

Le déverrouillage des freins de roue 26 se fait par une nouvelle commande de l'unité 60 et des soupapes de montée en pression 34. Lorsque la pression augmente dans les freins de roue ver-rouillés 26, le mécanisme de verrouillage revient de nouveau dans sa position de base. Le véhicule peut ainsi de nouveau se déplacer lorsque la pression des freins de roue a diminué.

Des modifications et des compléments de l'exemple de réalisation décrit ci-dessus sont envisageables sans sortir du cadre de l'invention. La fonction de frein de parcage est uniquement une application possible particulièrement avantageuse d'une unité générant la pression dans une installation de frein de véhicule équipée d'une installation ou d'un système antiblocage. En complément ou en variante de la fonction de frein de parcage, l'unité de générateur de pression 60 peut également assurer d'autres fonctions supplémentaires de confort d'une installation de frein de véhicule, telles que par exemple la retenue automatique d'un véhicule dans une pente, le freinage du véhicule dans des descentes ou en pente. Ces fonctions supplémentaires sont automatiques sans que le conducteur n'ait à augmenter la pression de frein.

Claims (7)

REVENDICATIONS

1 ) Installation de frein de véhicule à réglage électronique comportant une installation antiblocage, un maître-cylindre (10) générant la pression de frein dans un frein de roue (26) en étant commandé par la force musculaire du conducteur par l'intermédiaire d'un organe d'actionnement (12), et une unité hydraulique (20) installée entre le maître-cylindre (10) et le frein de roue (26) et ayant une installation (34, 38, 40, 52) qui, pour moduler la pression de frein en fonction des conditions de patinage des roues du véhicule, comporte des électrovannes (34, 38) à commande électronique et un générateur de pression (40) entraîné par un moteur (50), pour transférer du liquide hydraulique sous pression des freins de roue (26) en retour dans le circuit de frein (30), caractérisée par une unité de générateur de pression (60) distincte du générateur de pression (40), et commandée par une force d'actionnement extérieure pour transférer le cas échéant du liquide hydraulique d'un réservoir de liquide hydraulique (16) à un frein de roue (26).

2 ) Installation de frein de véhicule à réglage électronique selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'unité de générateur de pression (60) comporte un générateur (64) en-traîné par un moteur (62).

3 ) Installation de frein de véhicule à réglage électronique selon la revendication 1, caractérisée en ce que les circuits de liquide hydraulique sous pression (30, 32) des différents freins de roue (26) de l'installation de frein de véhicule reliés à l'unité de générateur de pression (60) peuvent être fermés en direction du maître-cylindre (10).

4 ) Installation de frein de véhicule à réglage électronique selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'unité de générateur de pression (60) comporte son propre boîtier qui se monte sur un boîtier de l'unité hydraulique (20) et une électronique de commande est intégrée pour commander l'unité (60) dans un appareil (52) électronique de l'unité hydraulique (20).

5 ) Installation de frein de véhicule à réglage électronique selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'unité de générateur de pression (60) est reliée hydrauliquement à l'unité hydraulique (20) de façon que son côté pression débouche en aval des soupapes de montée en pression (34) qui assurent la montée en pression des freins de roue (26) dans un circuit de frein (30).

6 ) Installation de frein de véhicule à réglage électronique selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'unité de générateur de pression (60) fait partie d'une installation de frein de parcage à commande hydraulique et verrouillage mécanique.

7 ) Procédé de commande d'une unité de générateur de pression (60) d'une installation de frein de véhicule à réglage électronique selon la revendication 1, l'installation (34, 38, 40, 52) comportant des électrovannes (34) pour commander la modulation de la pression de frein et qui commandent la liaison de liquide hydraulique sous pression entre le maître-cylindre (10) et l'un des freins de roue (26), caractérisé en ce qu' avec la commande du générateur de pression (64) de l'unité de générateur de pression (60), on commute cette électrovanne (34) de sa position passante à sa position bloquée.