FR2907743A1

FR2907743A1 - Procede de commande de l'immobilisation securisee en stationnement d'un vehicule automobile, systeme de commande et vehicule associes

Info

Publication number: FR2907743A1
Application number: FR0654672A
Authority: FR
Inventors: Simon Bez
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2006-10-31
Filing date: 2006-10-31
Publication date: 2008-05-02
Anticipated expiration: 2026-10-31
Also published as: FR2907743B1

Abstract

L'invention concerne principalement un procédé de commande de l'immobilisation sécurisée en stationnement d'un véhicule automobile muni d'un système de freinage comprenant au moins un récepteur de freinage (26,26a,27,27a) capable d'opérer un effort de serrage sur une roue sous l'action de la montée en pression dans un système hydraulique (20) ou sous l'action d'au moins un actionneur électromécanique satisfaisant à la fonction de frein de stationnement électrique, comprenant les étapes de :- détection ou estimation de la température du récepteur de freinage (26,26a,27,27a) ;- détection de l'immobilisation du véhicule ; et de- commande de la montée en pression du système hydraulique (20) préalablement ou simultanément à l'actionnement du frein de stationnement électrique lorsque la température du récepteur de freinage (26,26a,27,27a) est supérieure à une température déterminée, à un instant permettant que le serrage du frein de stationnement bénéficie de la dite montée en pression.L'invention concerne également un système et un véhicule automobile associé.

Description

1 "Procédé de commande de l'immobilisation sécurisée en stationnement d'un

véhicule automobile, système de commande et véhicule associés".

L'invention concerne principalement un procédé de commande de l'immobilisation sécurisée en stationnement d'un véhicule automobile. L'invention concerne également un système de commande associé à ce procédé et un véhicule automobile 10 comprenant un tel système. De façon connue, les récepteurs de freinage, ou étriers, disposés au niveau des essieux avant et arrière d'un véhicule sont capables d'opérer un effort de serrage sur une partie mobile en rotation, un disque de frein, 15 solidaire de la roue du véhicule pour freiner ou immobiliser le véhicule. Cet effort de serrage est mis en oeuvre par une pince réalisée d'une part par le boitier de l'étrier et d'autre part par un piston coulissant dans ce boitier. Le 20 piston est amené à coulisser dans le boitier sous l'effet de la montée en pression du système de freinage principal, ou sous l'effet de la montée en effort du système de freinage de stationnement. Cet effort est communiqué via deux plaquettes de frein au disque de 25 frein. Le système hydraulique de freinage principal et le système mécanique de frein de stationnement sont des systèmes en parallèle dont les seules pièces communes sont celles situées au niveau des récepteurs de freinages 30 et directement impliquées dans l'effort de serrage puisque ces pièces réagissent à ces deux systèmes. Parmi les systèmes de freinage de stationnement connus, on distingue les freins de stationnement manuels comportant un levier dans l'habitacle, relié à des câbles 35 de frein en liaison avec les récepteurs de freinage, et 2907743 2 les freins de stationnement électriques faisant intervenir un moteur électrique ou moto réducteur en liaison avec ces récepteurs. Plus particulièrement, il existe deux familles 5 principales de freins de stationnement électrique. Une première famille pour laquelle on utilise un actionneur électromécanique qui agît sur les câbles des freins en liaison avec les récepteurs de freinage, un tel actionneur pouvant s'implanter dans l'habitacle en lieu et place du levier. Et une deuxième famille pour laquelle chaque récepteur de freinage impliqué dans le frein de stationnement, à savoir le plus généralement, uniquement les deux récepteurs de freinage de l'essieu arrière, est muni d'un actionneur électromécanique. Les actionneurs électromécaniques qui font l'objet de l'invention sont des actionneurs de forte puissance capable à eux seuls de générer l'effort de serrage du récepteur de freinage et d'immobiliser en position le véhicule. Après avoir roulé, au freinage du véhicule, l'énergie cinétique du véhicule s'est transformée en énergie thermique dissipée par les freins, de sorte que la température des récepteurs de freinage a significativement augmentée et que les pièces constitutives des récepteurs de freinage se sont dilatées. Lors du stationnement subséquent du véhicule, l'effort de serrage exercé par le matériau de friction, supporté par les plaquettes de frein, sur le disque de frein diminue sensiblement à cause du refroidissement et de la rétractation concomitante des pièces impliquées dans le serrage du frein, ce dont il résulte un risque que le véhicule ne soit pas maintenu immobile en stationnement.

2907743 3 Ce phénomène est moins sensible dans le cas où il y a des câbles de freins. En effet, dans le cas d'un motoréducteur dans l'habitacle, l'allongement des câbles de frein permet de compenser une partie de la rétraction 5 des pièces et de maintenir ainsi un effort de serrage proche de l'effort de serrage initial. En revanche, en l'absence de câbles de freins, dans le cas des moto-réducteurs embarqués sur les récepteurs de freinage, ce phénomène de rétractation devient 10 problématique pour assurer le stationnement sécurisé du véhicule. La figure 1 illustre l'effort de serrage opéré par les récepteurs de freinage en fonction du temps, engendré par l'actionnement du frein de stationnement électrique à 15 to lorsque les pièces constitutives du récepteur de freinage sont froids, typiquement à une température inférieure à environ 50 C ou tièdes, typiquement à une température inférieure à environ 150 C. Comme visible sur cette figure, apres une 20 augmentation 1 de l'effort de serrage suivant l'actionnement du frein de stationnement à to, cet effort de serrage reste constant pendant une période de stabilisation 2 garantissant ainsi l'immobilisation sécurisée du véhicule en stationnement.

25 La figure 2 illustre l'effort de serrage opéré par les récepteurs de freinage en fonction du temps engendré par l'actionnement du frein de stationnement électrique à to lorsque les pièces constitutives du récepteur de freinage ont été échauffées (à une température supérieure 30 à environ 200 C par exemple) pendant le fonctionnement du véhicule. Comme visible sur cette figure, après une augmentation 3 de l'effort de serrage suivant l'actionnement du frein de stationnement à to, on assiste 35 à une diminution 4 de cet effort de serrage ce dont il 2907743 4 résulte un mouvement possible du véhicule et une immobilisation en stationnement non sécurisée. Pour pallier ce problème, il est connu d'appeler un resserrage du frein de stationnement électrique quelques 5 minutes après l'immobilisation du véhicule comme illustré sur la figure 3. En référence à cette figure, après l'augmentation 5 de l'effort de serrage subséquente à l'actionnement du frein de stationnement à to, et la diminution 6 de cet 10 effort de serrage due au refroidissement des freins, le frein de stationnement est de nouveau actionné à t1 ce dont il résulte une remontée 7 de l'effort de serrage suivie d'une nouvelle diminution 8 de cet effort de serrage, cette nouvelle diminution étant moins importante 15 que la précédente 6 puisque les pièces du frein ont déjà refroidies. Si un tel système permet de sécuriser l'immobilisation en stationnement du véhicule, le resserrage du frein de stationnement se fait à l'insu et 20 parfois en l'absence du conducteur et nécessite de l'énergie électrique qui n'est pas forcément disponible si par exemple la batterie a été débranchée par le conducteur entre to et t1. Il existe donc malgré tout un problème de sécurité.

25 L'invention a pour objectif de pallier les inconvénients précités en proposant un procédé de commande de l'immobilisation sécurisée en position de stationnement d'un véhicule automobile permettant de garantir le maintien immobile du véhicule même lorsque 30 les pièces de freins sont chaudes et même en l'absence d'énergie électrique. A cet effet, l'invention porte principalement sur un procédé de commande de l'immobilisation sécurisée en stationnement d'un véhicule automobile muni d'un système 35 de freinage comprenant au moins un récepteur de freinage 2907743 5 capable d'opérer un effort de serrage sur une partie mobile en rotation solidaire de la roue du véhicule sous l'action de la montée en pression dans un système hydraulique satisfaisant à la fonction de frein de 5 service, ou sous l'action d'au moins un actionneur électromécanique satisfaisant à la fonction de frein de stationnement électrique et est essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de : -détection ou estimation de la température du 10 récepteur de freinage; -détection de l'immobilisation du véhicule ; et de - commande de la montée en pression du système hydraulique préalablement ou simultanément à l'actionnement du frein de stationnement électrique 15 lorsque la température du récepteur de freinage est supérieure à une température déterminée, par exemple supérieure à environ 200 C, à un instant permettant que le serrage du frein de stationnement bénéficie de la dite montée en pression.

20 De préférence, la montée en pression du système hydraulique est mise en oeuvre par une centrale hydraulique comprenant au moins une pompe hydraulique et un moteur électrique d'entraînement de la pompe d'un correcteur de trajectoire, cette centrale hydraulique 25 étant communément dénommée ESP ou Electronic Stability Program en anglais. Avantageusement, la détection ou estimation de la température, la détection de l'immobilisation du véhicule et la commande de la montée en pression du système 30 hydraulique sont effectués par le calculateur du frein de stationnement électrique. En outre, le calculateur de la centrale hydraulique commande la commutation des électrovannes du système hydraulique permettant d'assurer la montée en pression 2907743 6 des récepteurs de freinage supportant le système du frein de stationnement électrique. L'invention concerne également un système de commande de l'immobilisation sécurisée en stationnement 5 d'un véhicule automobile muni d'un système de freinage comprenant au moins un récepteur de freinage capable d'opérer un effort de serrage sur une partie mobile en rotation solidaire de la roue du véhicule sous l'action de la montée en pression d'un système hydraulique pour 10 satisfaire à la fonction de frein de service, ou sous l'action d'un actionneur électromécanique pour satisfaire à la fonction du frein de stationnement, qui est essentiellement caractérisé en ce qu'il comporte au moins un calculateur apte à détecter ou estimer la température 15 du récepteur de freinage et la position immobile du véhicule et à commander la montée en pression dans le système hydraulique préalablement, ou simultanément, à l'actionnement du frein de stationnement électrique à un instant permettant que le serrage du frein de 20 stationnement bénéficie de la dite montée en pression, et en ce qu'il comporte au moins un calculateur apte à assurer cette montée en pression. De façon avantageuse, le calculateur du frein de stationnement électrique est apte à recueillir les 25 informations selon lesquelles la température du récepteur de freinage est supérieure à une température déterminée, par exemple, supérieure à environ 200 C, à recueillir l'information selon laquelle le véhicule est immobilisé et à commander la montée en pression du système 30 hydraulique. Préférentiellement, le calculateur d'une centrale hydraulique comprenant au moins une pompe hydraulique et un moteur électrique d'entraînement de la pompe d'un correcteur de trajectoire, cette centrale hydraulique 35 étant communément dénommée ESP ou Electronic Stability 2907743 7 Program en anglais, est apte à opérer la commutation des électrovannes du système hydraulique pour assurer la montée en pression des récepteurs freinages supportant le système du frein de stationnement électrique sur commande 5 du calculateur du frein de stationnement électrique. Selon une variante préférée de l'invention, on prévoit que seuls les récepteurs de freinage arrière gauche et droit sont capables d'opérer un effort de serrage sur une partie mobile en rotation solidaire de la 10 roue du véhicule sous l'action de la montée en pression du système hydraulique pour satisfaire à la fonction de frein de service, ou sous l'action de actionneur électromécanique pour satisfaire à la fonction du frein de stationnement.

15 Enfin, l'invention porte également sur un véhicule automobile comprenant un système de commande précédemment décrit. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci 20 apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels : 25 - la figure 1 est une courbe représentant schématiquement l'évolution de l'effort de serrage opéré par les récepteurs de freinage en fonction du temps lorsque les freins sont froids ou tièdes et lors de la mise en oeuvre d'un premier procédé d'immobilisation en 30 stationnement d'un véhicule de l'art antérieur ; - la figure 2 est une courbe représentant schématiquement l'évolution de l'effort de serrage opéré par les récepteurs de serrage en fonction du temps lorsque les freins sont chauds et lors de la mise en 2907743 8 oeuvre du premier procédé d'immobilisation en stationnement d'un véhicule de l'art antérieur ; - la figure 3 est une courbe représentant schématiquement l'évolution de l'effort de serrage opéré 5 par les récepteurs de serrage en fonction du temps lorsque les freins sont chauds et lors de la mise en oeuvre d'un deuxième procédé d'immobilisation en stationnement d'un véhicule de l'art antérieur ; - la figure 4 est une courbe représentant 10 schématiquement l'évolution de l'effort de serrage opéré par les récepteurs de serrage en fonction du temps lorsque les freins sont froids ou tièdes et lors de la mise en oeuvre du procédé de l'invention ; - la figure 5 est une courbe représentant 15 schématiquement l'évolution de l'effort de serrage opéré par les récepteurs de serrage en fonction du temps lorsque les freins sont chauds et lors de la mise en oeuvre du procédé de l'invention ; - la figure 6 est un schéma du dispositif 20 satisfaisant à la fonction frein de service. Selon le procédé de l'invention et en référence à la figure 4, lorsque les freins sont froids ou tièdes le fonctionnement reste le même que pour celui du procédé de l'art antérieur à savoir qu'après l'actionnement du frein 25 de stationnement à to, on assiste à une augmentation 9 de l'effort de serrage puis à une période de stabilisation 10 permettant d'assurer l'immobilisation sécurisée du véhicule en stationnement. Selon le procédé de l'invention et en référence à 30 la figure 5, lorsque les récepteurs de frein ont subi une augmentation de température substantielle à savoir que cette température est supérieure à environ 200 C et que le véhicule est immobilisé, l'actionnement du bouton de commande du frein de stationnement va commander la mise 35 en fonctionnement de la centrale hydraulique du système 2907743 9 ESP, générant une montée en pression du système hydraulique de freinage du véhicule à t0, ce dont il résulte une première augmentation 11 de l'effort de serrage suivie d'une courte période de stabilisation 12 5 de l'effort, puis d'une deuxième augmentation 13 de l'effort de serrage résultant de l'actionnement du frein de stationnement à t1 suivi également d'une courte période de stabilisation 14 de l'effort. Puis, la centrale hydraulique du système ESP est 10 arrêtée à t2, générant un retour à 0 bar du système hydraulique de freinage du véhicule, ce dont il résulte une première baisse brutale mais brève 15 de l'effort de serrage, suivie d'une diminution 16 de cet effort provenant du refroidissement des pièces constitutives des 15 récepteurs de freinage. Néanmoins, les efforts conjoints de l'ESP et des actionneurs électromécaniques montés sur les récepteurs de freinage impliqués dans le frein de stationnement, permettent, même après la chute 15 de pression dans le 20 système hydraulique principal, et la diminution 16 de l'effort de serrage provenant du refroidissement des freins, d'assurer l'immobilisation sécurisée du véhicule par un effort de serrage résultant suffisamment important.

25 En effet, il a été constaté selon l'invention, que l'effort emmagasiné par les récepteurs de freinage équipés des actionneurs électromécaniques ayant subi la montée en pression de l'ESP est supérieur à l'effort qui aurait été emmagasiné si seuls les actionneurs 30 électromécaniques avaient été actionnés. Par ailleurs, dans l'exemple précédemment décrit, la centrale hydraulique de l'ESP est actionnée préalablement aux actionneurs électromécaniques. On peut également prévoir que la centrale hydraulique de l'ESP 35 soit actionnée en même temps que les actionneurs 2907743 10 électromécaniques, de sorte de ne pas accroitre de manière excessive le temps nécessaire à l'immobilisation du véhicule. Ce qui est essentiel, c'est que la montée en 5 pression des récepteurs de freinage provenant de l'actionnement de la centrale hydraulique ESP se termine avant la fin de l'actionnement des actionneurs électromécaniques, de façon que le serrage du frein de stationnement profite de cette mise en pression par l'ESP 10 et ce, sachant que la montée en pression des récepteurs de freinage se fait environ 10 fois plus rapidement que le serrage des récepteurs issue de l'actionnement des actionneurs électromécaniques. La mise en oeuvre du procédé de l'invention peut 15 être effectué selon l'exemple suivant décrit en référence à la figure 6. Sur cette figure, est représenté le système satisfaisant à la fonction de frein de service, avec la pédale de frein 23 reliée à l'amplificateur pneumatique 20 de frein 24 et le maître cylindre 25, le circuit hydraulique de l'ESP 20 et enfin les quatre récepteurs de freinage 26 26a 27 27a. Lorsque le conducteur appuie sur le bouton de commande non représenté du frein de stationnement 25 électrique, le calculateur de ce frein de stationnement électrique recueille cette information. Le calculateur recueille également les informations selon lesquelles il est capable d'évaluer ou d'estimer la température des freins, en considérant par exemple que 30 les freins sont chauds si le matériau de friction des plaquettes est à plus de 200 C. Le calculateur recueille enfin les informations selon lesquelles le véhicule est immobile. Lorsque le calculateur a reçu ces différentes 35 informations, il opère, si besoin est, c'est-à-dire si le 2907743 11 conducteur a actionné le bouton de commande, si les freins sont chauds et si le véhicule est immobile, une demande de mise en pression par l'ESP 20 des quatre récepteurs de freinage ou en variante des deux récepteurs 5 de freinage arrières sur lesquels sont montés les actionneurs électromécaniques non représentés. Pour ce faire, le calculateur de 1' ESP va opérer la commutation des deux électrovannes de l'ESP 28,29 en les faisant passer de leur position normale 10 fermée à une position ouverte et va, dans le même temps, opérer la commutation inverse des deux électrovannes du circuit hydraulique 30, 31 en les faisant passer d'une position normale ouverte à une position fermée. Puis, le calculateur de 1' ESP va commander 15 l'alimentation électrique du moteur 32 ce qui va permettre la mise en fonctionnement des deux pompes 33,34 qui vont alimenter en huile sous pression les quatre récepteurs de freinage 26,26a,27,27a puisque que les quatre électrovannes d'admission 35,35a,36,36a sont 20 maintenues ouvertes. En variante, seuls les récepteurs de freinage arrière gauche 27a et arrière droit 26 munis d'actionneurs électromécaniques font l'objet de la mise sous pression par le circuit hydraulique de l'ESP.

25 Dans ce cas, le calculateur du frein de stationnement opère également la commutation des deux électrovannes d'amission 35a,36 reliées respectivement au récepteur de freinage avant gauche 26a et avant droit 27 de façon qu'elles passent d'une position ouverte à une 30 position fermée. Il peut être intéressant de n'alimenter que les récepteurs de freinage arrières 26,27a de sorte que les temps de réponse sont réduits ainsi que les bruits et vibrations générés par le fonctionnement de la centrale 35 hydraulique de l'ESP.

2907743 12 Ainsi, grâce au procédé et au système de l'invention, le surserrage effectué par la centrale hydraulique de l'ESP est réalisé en présence du conducteur et garantie le maintien sécurisé du véhicule 5 dans sa position de stationnement. Il n'y a donc pas besoin d'énergie électrique après immobilisation du véhicule en l'absence du conducteur.

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé de commande de l'immobilisation sécurisée en stationnement d'un véhicule automobile muni d'un système de freinage comprenant au moins un récepteur de freinage (26,26a,27,27a) capable d'opérer un effort de serrage sur une partie mobile en rotation solidaire de la roue du véhicule sous l'action de la montée en pression dans un système hydraulique satisfaisant à la fonction de frein de service, ou sous l'action d'au moins un actionneur électromécanique satisfaisant à la fonction de frein de stationnement électrique, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de : - détection ou estimation de la température du récepteur de freinage (26,26a,27,27a) ; - détection de l'immobilisation du véhicule ; et de -commande de la montée en pression du système hydraulique (20) préalablement ou simultanément à l'actionnement du frein de stationnement électrique lorsque la température du récepteur de freinage équipé du dispositif de frein de stationnement (26,26a,27,27a) est supérieure à une température déterminée, à un instant permettant que le serrage du frein de stationnement bénéficie de la dite montée en pression.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la montée en pression aux récepteurs (26,26a,27,27a) est mise en oeuvre par une centrale hydraulique comprenant au moins deux pompes hydrauliques (33,34) et un moteur d'entraînement (32) de ces pompes d'un correcteur de trajectoire

3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la détection ou estimation de la température, la détection de l'immobilisation du véhicule et la commande de la montée 2907743 14 en pression aux récepteurs (26,26a,27,27a) sont effectués par le calculateur du frein de stationnement électrique.

4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que le 5 calculateur de la centrale hydraulique commande la commutation des électrovannes (30,31,28,29,35,35a,36,36a) du système hydraulique (20) permettant d'assurer la montée en pression des récepteurs de freinage (26,26a,27,27a) supportant pour partie le système du 10 frein de stationnement électrique.

5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la commande de la montée en pression du système hydraulique (20) préalablement ou simultanément à l'actionnement du 15 frein de stationnement électrique est effectuée lorsque la température du récepteur de freinage équipé du dispositif de frein de stationnement (26,26a,27,27a) est supérieure 200 C.

6. Système de commande de l'immobilisation 20 sécurisée en stationnement d'un véhicule automobile muni d'un système de freinage comprenant au moins un récepteur de freinage (26,26a,27,27a) capable d'opérer un effort de serrage sur une partie mobile en rotation solidaire de la roue du véhicule sous l'action de la montée en pression 25 d'un système hydraulique (20) pour satisfaire à la fonction de frein de service, ou sous l'action d'un actionneur électromécanique pour satisfaire à la fonction du frein de stationnement, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un calculateur apte à détecter ou 30 estimer la température du récepteur de freinage (26,26a,27,27a) et la position immobile du véhicule et à commander la montée en pression dans le système hydraulique (20) préalablement, ou simultanément, à l'actionnement du frein de stationnement électrique à un 35 instant permettant que le serrage du frein de 2907743 15 stationnement bénéficie de la dite montée en pression, et en ce qu'il comporte au moins un calculateur apte à assurer cette montée en pression.

7. Système de commande selon la revendication 6, 5 caractérisé en ce que le calculateur du frein de stationnement électrique est apte à recueillir les informations selon lesquelles la température du récepteur de freinage (26,26a,27,27a) est supérieure à une température déterminée, à recueillir l'information selon 10 laquelle le véhicule est immobilisé et à commander la montée en pression du système hydraulique (20).

8. Système de commande selon la revendication 7, caractérisé en ce que le calculateur d'une centrale hydraulique comprenant au moins deux pompes hydrauliques 15 (33,34) et un moteur d'entraînement (32) de ces pompes d'un correcteur de trajectoire, est apte à opérer la commutation des électrovannes (30,31,28,29,35,35a,36,36a) du système hydraulique (20) pour assurer la montée en pression des récepteurs freinages (26,26a,27,27a) 20 supportant pour partie le système du frein de stationnement électrique sur commande du calculateur du frein de stationnement électrique.

9. Système selon l'une quelconque des revendications 7 à 8, caractérisé en ce que seuls les 25 récepteurs de freinage arrière gauche (27a) et droit (26) sont capables d'opérer un effort de serrage sur une partie mobile en rotation solidaire de la roue du véhicule sous l'action de la montée en pression du système hydraulique (20) pour satisfaire à la fonction de 30 frein de service, ou sous l'action de actionneur électromécanique pour satisfaire à la fonction du frein de stationnement.

10. Véhicule automobile comprenant un système de commande selon l'une des revendications 6 à 9.