FR2928325A1 - Systeme de freinage avec control de stabilite et de trajectoire depourvu de pompe et muni d'un systeme de recuperation d'energie mecanique et procede de recuperation d'energie associe. - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne essentiellement un système de freinage (1) avec contrôle de stabilité et de trajectoire pour véhicule automobile. Dans l'invention, afin de limiter le coût du système, on remplace la pompe d'un système classique par un accumulateur (20) haute pression permettant de créer ou d'augmenter la pression hydraulique de freinage indépendamment de l'action du conducteur sur la pédale (2) de freinage. Dans l'invention, un système (28) de récupération d'énergie reliant la pédale de freinage (2) à l'accumulateur (20) haute pression permet de récupérer l'énergie issue de la diminution de la pression de freinage lors du relâchement de la pédale (2) de freinage afin de recharger en énergie ledit accumulateur (20).

Description

SYSTEME DE FREINAGE AVEC CONTROLE DE STABILITE ET DE TRAJECTOIRE DEPOURVU DE POMPE ET MUNI D'UN SYSTEME DE RECUPERATION D'ENERGIE MECANIQUE ET PROCEDE DE RECUPERATION D'ENERGIE ASSOCIE [0001]. La présente invention concerne un système de freinage avec contrôle de stabilité et de trajectoire dépourvu de pompe et muni d'un système de récupération d'énergie mécanique ainsi que le procédé de récupération d'énergie mettant en oeuvre ce système de freinage. L'invention a notamment pour but de réduire le coût de fabrication d'un système de freinage à contrôle de stabilité et de trajectoire.

[0002]. On connaît les systèmes de freinage, appelés systèmes ABS (Système Anti-Bloquant) permettant d'éviter le blocage des roues lorsqu'un conducteur freine, afin de conserver le pouvoir directeur des roues sur la chaussée en toutes circonstances. Le principe de l'ABS est d'utiliser des électrovannes et des pompes hydrauliques pour diminuer la pression de freinage et donc le couple de freinage appliqué sur une roue dès qu'un risque de blocage de cette roue est détecté.

[0003]. On connaît également des systèmes électroniques de contrôle de stabilité et de trajectoire, notamment les systèmes dits ESC (Electronic Stability Control en anglais), dont l'objectif est de moduler le couple de freinage appliqué à une ou plusieurs roues si une unité de contrôle électronique en charge de la commande du système détecte qu'une consigne conducteur est inexistante, insuffisante ou au contraire trop importante au regard d'une situation de stabilité du véhicule, cette situation de stabilité étant déterminée à partir de mesures effectuées par différents capteurs installés dans le véhicule.

[0004]. A cet effet, le système ESC comporte une pompe hydraulique, permettant, en cas d'action insuffisante ou inexistante d'un conducteur sur la pédale, de faire circuler du liquide de frein sous pression vers un ou plusieurs étriers de frein, de manière à freiner une ou plusieurs roues du véhicule indépendamment de l'action du conducteur sur la pédale de frein. [0005]. Généralement, un système ESC permet également la mise en oeuvre d'un système ABS, car les éléments utilisés pour augmenter la pression de freinage sur chaque roue peuvent être utilisés, à l'inverse, pour diminuer cette pression, et ainsi permettre le déblocage d'une roue. [0006]. Ces systèmes de contrôle de freinage sont relativement efficaces pour remédier aux pertes de stabilité et de trajectoire pouvant survenir avec un véhicule. Toutefois, les éléments formant ces systèmes de freinage sont coûteux, en particulier les pompes, ce qui empêche leur installation de manière généralisée sur les véhicules produits en grande série. De plus, pour les systèmes utilisant une pompe, la pression maximale de freinage n'est pas immédiatement disponible lors des phases nécessitant une pression de freinage sans action du conducteur.

[0007]. Il existe donc le besoin d'un système de freinage à bas coût et à temps de réponse court qui pourrait être installé sur tous les types de véhicules produits en série.

[0008]. L'invention comble ce besoin notamment en remplaçant la pompe des systèmes de freinage classiques par un accumulateur haute pression moins cher que la pompe et permettant d'obtenir une pression maximale de freinage de façon quasi-immédiate. [0009]. L'invention permet de récupérer de l'énergie lors du relâchement de la pédale de frein, de la stocker sous forme d'énergie potentielle, et de la restituer lors des phases nécessitant une pression de freinage indépendante de l'action du conducteur sur la pédale de frein.

[00010]. Par accumulateur haute pression, on entend un accumulateur permettant de fournir du fluide sous des pressions de l'ordre de 100 à 150 bars. Selon une mise en oeuvre, l'accumulateur haute pression prend la forme d'un accumulateur à piston stockant de l'énergie sous forme potentielle dans un ou plusieurs ressorts. L'accumulateur haute pression est taré à une pression de 100 à 150 bars, c'est-à-dire que l'effort de précharge du ou des ressorts sur le piston permet d'obtenir une pression de 100 à 150 bars. [00011]. L'invention concerne donc un système de freinage pour véhicule automobile comportant : - une pédale de frein et un maître-cylindre relié à ladite pédale, le maître- cylindre comportant un réservoir rempli de fluide de freinage, ce maître-cylindre étant apte à transformer l'appui sur la pédale, amplifié par le booster, en une pression transmise à des récepteurs, ces récepteurs étant aptes à transformer la pression en un effort presseur assurant le freinage des roues du véhicule, caractérisé en ce qu'il comporte : - un accumulateur, dit accumulateur haute pression, apte à emmagasiner de l'énergie potentielle, cet accumulateur permettant d'augmenter ou de créer une pression de freinage indépendamment de l'action sur la pédale de frein, et - un système de récupération d'énergie mécanique reliant la pédale de frein à l'accumulateur pour récupérer l'énergie normalement dissipée lors de la diminution de la pression de freinage suite au relâchement de la pédale de frein afin de recharger en énergie ledit accumulateur.

[00012]. Selon une réalisation, l'accumulateur est formé par un piston disposé à l'intérieur d'un corps, et un ou des ressorts permettant un stockage de l'énergie potentielle lorsqu'ils sont comprimés.

[00013]. Selon une réalisation, le système de récupération d'énergie comporte un système de traction permettant de tracter le piston pour compresser le ou les ressorts lorsqu'il est activé. [00014]. Selon une réalisation, le système de traction est formé par un tambour, au moins un câble accroché à une extrémité du piston étant enroulé autour dudit tambour ; ou par un système pignon/crémaillère.

[00015]. Selon une réalisation, le système de récupération d'énergie comporte : - un système pignon/crémaillère disposé entre la pédale et le maître-cylindre relié à l'accumulateur haute pression, 3 - le pignon du système pignon/crémaillère associé à un système de roue libre laissant tourner le pignon librement lorsque le conducteur appuie sur la pédale de frein et engendrant l'activation du système de traction pour compresser le ressort de l'accumulateur lorsque la pédale de frein est relâchée. [00016]. Selon une réalisation, le système de récupération d'énergie comporte en outre un système de blocage permettant une conservation de l'énergie potentielle emmagasinée dans l'accumulateur.

[00017]. Selon une réalisation, le système de récupération d'énergie comporte un système d'accouplement, tel qu'un système à crabots ou un embrayage, pour accoupler ou non le système de traction de l'accumulateur haute pression avec le système de récupération d'énergie.

[00018]. Selon une réalisation, le système pignon/crémaillère et le système d'accouplement sont montés sur un arbre primaire, - le système de traction est monté sur un arbre secondaire, - le système de blocage étant monté sur l'un ou l'autre des deux arbres, - l'arbre primaire et l'arbre secondaire étant liés angulairement entre eux par l'intermédiaire d'un réducteur. [00019]. Selon une réalisation, le réducteur est formé par un engrenage de 20 roues dentées.

[00020]. Selon une réalisation, le réducteur est un réducteur irréversible par exemple du type roue et vis sans fin, le système de blocage étant alors supprimé, le système d'accouplement étant installé sur l'arbre secondaire ou utilisant un deuxième système d'accouplement positionné entre le système 25 de traction et le réducteur.

[00021]. Selon une réalisation, le système de freinage selon l'invention comporte : - des électrovannes d'admission et d'échappement associées aux récepteurs, les électrovannes d'admission normalement ouvertes autorisant 30 l'admission du fluide de freinage vers les récepteurs, les électrovannes d'échappement normalement fermées autorisant l'échappement du fluide des récepteurs vers le reste du circuit lors d'une phase de réduction de pression dans un des récepteurs, - un accumulateur basse pression monté en aval des électrovannes 5 d'échappement permettant de récupérer du fluide de freinage lors d'une phase de réduction de pression dans le ou les récepteurs, - l'accumulateur haute pression et le maître cylindre étant reliés aux électrovannes d'admission respectivement par une électrovanne normalement fermée et une électrovanne normalement ouverte.

10 [00022]. Selon une réalisation, le système de freinage selon l'invention comprend un amplificateur hydraulique monté en aval de l'accumulateur haute pression, cet amplificateur hydraulique étant monté en aval ou en amont de l'électrovanne reliant l'accumulateur haute pression aux électrovannes d'admission et d'échappement.

15 [00023]. Selon une réalisation, les électrovannes normalement fermée et normalement ouverte reliant respectivement l'accumulateur haute pression et le maître-cylindre aux électrovannes d'admission sont remplacées par une électrovanne à trois orifices de type tout ou rien.

[00024]. Selon une réalisation, le système de freinage selon l'invention 20 comporte un clapet positionné entre l'accumulateur basse pression et le maître-cylindre, ce clapet étant relié directement au maître-cylindre.

[00025]. Selon une réalisation, le système de freinage selon l'invention comporte des clapets connectés en parallèle des électrovannes d'admission, ces clapets étant reliés directement au maitre-cylindre au moyen d'une 25 électrovanne normalement ouverte de manière à créer un circuit spécifique de défreinage.

[00026]. Selon une réalisation, l'accumulateur basse pression est remplacé par une ligne hydraulique reliant les électrovannes d'échappement directement au réservoir du maître-cylindre, le cas échéant via des clapets 30 autorisant le passage du fluide des électrovannes d'échappement vers le réservoir.

[00027]. Selon une réalisation, l'accumulateur haute pression est relié directement aux électrovannes d'admission, l'électrovanne normalement fermée reliant l'accumulateur haute pression aux électrovannes d'admission et le clapet qui lui est associé étant supprimés.

[00028]. L'invention concerne en outre un procédé de récupération d'énergie mécanique mettant en oeuvre le système de freinage selon l'invention dans lequel : - lorsque le conducteur appuie sur la pédale de freinage, - si la pression potentiellement disponible grâce à l'accumulateur haute pression est inférieure à une première valeur seuil correspondant par exemple à la pression moyenne ou maximale pouvant être demandée à l'accumulateur haute pression lors d'une régulation ESC, - la pression maître-cylindre est comparée à la pression potentiellement disponible dans l'accumulateur haute pression, - si la pression maître cylindre est supérieure à une deuxième valeur seuil calculée à partir de la pression potentiellement disponible grâce à l'accumulateur haute pression, le système d'accouplement normalement en position désaccouplée est activé pour passer en position accouplée, - si la pression maître-cylindre est inférieure à la deuxième valeur seuil, le système d'accouplement n'est pas activé et reste en position désaccouplée, - si la pression potentiellement disponible dans l'accumulateur haute pression est supérieure à la première valeur seuil, le système d'accouplement n'est pas activé et reste en position désaccouplée, - lorsque le conducteur relâche la pédale de frein, - si le système d'accouplement n'est pas activé, aucune énergie mécanique n'est transmise à l'accumulateur haute pression, - si le système d'accouplement est activé, dès que la différence entre l'effort dû à la pression maître-cylindre et l'effort appliqué par le conducteur devient supérieure à l'effort correspondant au couple nécessaire pour l'activation du système de traction, l'énergie obtenue par la détente du fluide du circuit de freinage est récupérée par l'accumulateur haute pression. 6 [00029]. Selon une mise en oeuvre, dès que la pression maître-cylindre devient inférieure ou égale à la deuxième valeur seuil, le système d'accouplement est désactivé.

[00030]. De préférence, le procédé selon l'invention est mis en oeuvre lorsque le véhicule est à l'arrêt ou à faible vitesse.

[00031]. Selon une mise en oeuvre, la première valeur seuil est comprise entre 70 et 130 bars.

[00032]. Selon une mise en oeuvre, la pression potentiellement disponible grâce à l'accumulateur haute pression est calculée à partir de la mesure de la pression du maître cylindre et de la mesure de l'effort de traction par un capteur d'effort ou à partir de la position du piston de l'accumulateur par un capteur de déplacement linéaire du piston ou angulaire dans le système de traction.

[00033]. Selon une mise en oeuvre, on intègre un limiteur de couple dans le 15 système de freinage, ou on dimensionne le système d'accouplement pour qu'il joue ce rôle.

[00034]. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Ces figures ne sont données qu'à titre illustratif mais nullement limitatif de l'invention. Elles 20 représentent l'un des deux circuits de freinage du véhicule. Elles montrent :

[00035]. Figure 1 : une représentation schématique d'un système de freinage selon l'invention ;

[00036]. Figures 2 : des représentations schématiques de l'intégration de l'accumulateur haute pression dans le bloc hydraulique ou dans le système 25 de récupération d'énergie du système de freinage selon l'invention ;

[00037]. Figure 3 : une représentation schématique du fonctionnement du système de freinage selon l'invention lors d'un freinage classique ; [00038]. Figure 4 : une représentation schématique du fonctionnement du système de freinage selon l'invention lors d'un défreinage classique ;

[00039]. Figure 5 : une représentation schématique du fonctionnement du système de freinage selon l'invention lorsqu'il est nécessaire de faire chuter la pression de freinage dans un des étriers ;

[00040]. Figure 6 : une représentation schématique du fonctionnement du système de freinage selon l'invention lorsqu'il est nécessaire d'augmenter la pression de freinage dans les deux étriers indépendamment de l'action du conducteur sur la pédale de frein ; [00041]. Figures 7-9 : des représentations schématiques de variantes de réalisation du système de récupération d'énergie selon l'invention ;

[00042]. Figures 10-11 : des représentations schématiques de variantes de réalisation du circuit hydraulique du système de freinage selon l'invention ;

[00043]. Figures 12a-12g : des représentations schématiques de variantes de réalisation du système de freinage selon l'invention dépourvu d'accumulateur basse pression ;

[00044]. Figure 13 : une représentation schématique des forces mises en présence dans le système de récupération d'énergie selon l'invention.

[00045]. Les éléments identiques conservent la même référence d'une figure à l'autre.

[00046]. La figure 1 montre la configuration d'un système de freinage 1 selon l'invention du point de vue d'un seul des circuits de freinage correspondant à deux roues dans une architecture de freinage en X (les deux roues dans une diagonale du véhicule), ou dans une architectures en H (les deux roues sur le côté longitudinal du véhicule) ou en L (les deux roues sur le côté transversal du véhicule), les éléments composant ce système étant identiques pour les deux autres roues. [00047]. Ce système de freinage 1 comprend une pédale de frein 2 destinée à être pressée par le conducteur du véhicule lorsqu'il souhaite freiner. Cette pédale 2 est reliée à un amplificateur 3, appelé booster ou servofrein, qui permet d'amplifier l'effort de freinage du conducteur. [00048]. Cet amplificateur 3 est relié en entrée d'un maître-cylindre 4 relié à un réservoir de liquide de frein, ce maître-cylindre 4 assurant la transformation de l'effort exercé par le conducteur sur la pédale puis amplifié par l'amplificateur 3 en pression hydraulique.

[00049]. Cette pression hydraulique est transmise à des étriers 5.1, 5.2 de frein installés sur les roues via un réseau de canalisations 7, ces étriers 5.1, 5.2 assurant la transformation de la pression hydraulique en effort presseur des plaquettes de frein sur le disque équipant chacune des roues et qui permettent le freinage du véhicule.

[00050]. Par ailleurs, le système de freinage 1 comporte au niveau de chaque étrier 5.1, 5.2, un circuit d'admission et/ou d'échappement, comportant deux électrovannes, l'une étant une électrovanne d'admission normalement ouverte 9.1, 9.2, et l'autre une électrovanne d'échappement normalement fermée 10.1, 10.2, ainsi qu'un clapet anti-retour 11.1, 11.2 connecté en parallèle de chaque électrovanne d'admission 9.1, 9.2 autorisant le passage du fluide de l'étrier 5.1, 5.2 vers le reste du circuit.

[00051]. On rappelle qu'une électrovanne normalement ouverte (resp. normalement fermée) présente, lorsqu'elle n'est pas activée, autrement dit par défaut, une position ouverte autorisant le passage du fluide (resp. une position fermée n'autorisant pas le passage du fluide) tandis qu'elle présente, lorsqu'elle est activée, une position fermée n'autorisant pas le passage du fluide (resp. une position ouverte autorisant le passage du fluide).

[00052]. Les clapets anti-retour autorisent le passage du fluide de freinage uniquement dans un sens opposé à celui indiqué par la pointe de la flèche représentant le siège du clapet. [00053]. Par ailleurs, un accumulateur 13 basse pression de volume important destiné à stocker du fluide de freinage pendant certaines phases de fonctionnement du système 1 est disposé entre le maître-cylindre 4 et les électrovannes d'échappement 10.1 et 10.2. Par exemple, cet accumulateur 13 peut être à piston (comme l'accumulateur 20). L'accumulateur 13 permet de stocker le fluide sous une pression de l'ordre de 0 à 15 bars.

[00054]. Des clapets 14.1 et 14.2 autorisant le passage du fluide des électrovannes 10.1, 10.2 vers l'accumulateur 13 sont montés entre l'accumulateur 13 et les électrovannes d'échappement 10.1 et 10.2. Un clapet 15 autorisant le passage du fluide de l'accumulateur 13 vers le maître-cylindre 4 est installé entre l'accumulateur 13 et le maître-cylindre 4.

[00055]. Le maître-cylindre 4 est relié au circuit hydraulique par l'intermédiaire d'une électrovanne 17 normalement ouverte, un clapet 18 autorisant le passage du fluide du maître-cylindre 4 vers le reste du circuit étant connecté en parallèle à cette électrovanne 17.

[00056]. En outre, pour générer une pression dans le circuit de freinage indépendamment de l'action du conducteur sur la pédale de frein, un accumulateur 20 haute pression est connecté aux étriers 5.1, 5.2 des roues par l'intermédiaire d'une électrovanne 22 normalement fermée et d'un clapet 23 connecté en parallèle de l'électrovanne 22, ce clapet 23 autorisant le passage du fluide hydraulique du reste du circuit vers l'accumulateur 20.

[00057]. Cet accumulateur 20 est ici formé par un piston 25 disposé à l'intérieur d'un corps 26, et un ou des ressorts 27 aptes à être comprimés pour stocker de l'énergie sous forme potentielle. Un capteur d'effort 32 installé de préférence entre le piston 25 et un système de traction 41 (détaillé ci-dessous) permet d'estimer la pression Pressort qui est potentiellement disponible dans l'accumulateur 20 haute pression si le ou les ressorts 27 sont relâchés.

[00058]. L'accumulateur 20 est rechargé en énergie via un système de récupération d'énergie 28 apte à récupérer l'énergie normalement dissipée lors de la diminution de la pression de freinage suite au relâchement de la pédale de frein 2.

[00059]. Plus précisément, ce système de récupération 28 comporte un système pignon/crémaillère 34 disposé entre l'amplificateur 3 et le maître- cylindre 4. Ce système 34 comporte une crémaillère 34.1 assurant la liaison entre l'amplificateur 3 et le maître-cylindre 4, et un pignon 34.2 monté sur un arbre primaire 35 assurant la liaison entre la crémaillère 34.1 et l'accumulateur 20 haute pression, ce pignon 34.2 intégrant un système de roue libre laissant tourner le pignon 34.2 librement lorsque le conducteur appuie sur la pédale 2 et entraînant en rotation l'arbre primaire 35 lorsque le conducteur relâche la pédale 2.

[00060]. Par ailleurs, un système d'accouplement 36, tel qu'un système à crabots ou un embrayage, est également monté sur l'arbre 35 pour permettre l'accouplement ou non entre le système pignon/crémaillère 34 et le système de récupération d'énergie 28.

[00061]. En variante, la roue libre peut également être intégrée dans le système d'accouplement 36. En variante, le système d'accouplement 36 peut également se comporter comme une roue libre par exemple en utilisant une forme particulière de crabots. Par ailleurs, la roue libre du pignon 34.2 peut être située avant ou après le système d'accouplement 36.

[00062]. En variante, le capteur d'effort 32 peut être remplacé par un capteur de déplacement du piston 25. En variante, on intègre un limiteur de couple pour assurer une sécurité mécanique, ou on dimensionne le système d'accouplement 36 pour qu'il joue ce rôle. Ces deux variantes permettent de s'affranchir du capteur d'effort 32 ou de position du piston 25.

[00063]. Un réducteur 38, formé par exemple d'engrenages, assure l'accouplement entre l'arbre primaire 35 et un arbre secondaire 40 entraînant un système de traction 41 comportant par exemple un tambour 43 autour duquel est enroulé un ou plusieurs câbles 44 accrochés à une extrémité du piston 25 par l'intermédiaire du capteur d'effort. En variante, une ou des poulies peuvent être utilisées pour augmenter le rapport de réduction et diminuer l'effort de traction exercé sur chaque câble 44.

[00064]. En outre, un système de blocage 42 monté sur le premier arbre 35 permet l'enroulement du ou des câbles 44 mais empêche qu'il(s) se déroule(nt), ce système 42 autorisant le déroulement du ou des câble 44 lorsqu'il est libéré (activé).

[00065]. Selon les contraintes de réalisation, l'accumulateur haute pression 20 (de chaque circuit de freinage) peut être intégré au système de récupération d'énergie 28, comme montré sur la figure 2a. Dans ce cas, la liaison du système 28 de récupération avec le bloc hydraulique 46 est réalisée par une ligne hydraulique.

[00066]. L'accumulateur 20 peut aussi être intégré au bloc hydraulique 46 comme représenté sur la figure 2b. Dans ce cas, la liaison 44 entre le bloc hydraulique 46 et le système 28 de récupération d'énergie est réalisée par un élément mécanique souple, tel qu'un câble, ou une chaîne.

[00067]. Le système 28 de récupération d'énergie peut être commun aux deux circuits de freinage. La redondance du système se situant alors au niveau de la transformation du mouvement de rotation en mouvement de translation au moyen du système de traction 41 ou au niveau du système d'accouplement 36. Dans ce dernier cas, il y aurait donc deux systèmes de freinage 42, deux arbres secondaires 40, deux systèmes de traction 41, etc.

[00068]. Dans une réalisation, les pistons des accumulateurs 20 peuvent être reliés par un système de palonnier (non représenté). Il n'y a ainsi plus qu'un seul élément de traction (câble ou chaîne ou autre) reliant les accumulateurs 20 au système de récupération 28.

[00069]. Un capteur de pression 45 permet de mesurer la pression dans le circuit hydraulique de freinage.

[00070]. En variante, le système de freinage selon l'invention ne comporte ni de capteur d'effort, ni de capteur de déplacement.

[00071]. En variante, les accumulateurs 13 et 20 peuvent être des accumulateurs à membrane. Le corps de l'accumulateur 13, 20 qui, par exemple, peut être sphérique renferme une membrane délimitant deux compartiments distincts. Un premier compartiment isolé de l'extérieur de l'accumulateur est rempli de gaz sous pression, par exemple du diazote (N2). Un deuxième compartiment est muni d'un orifice d'admission et d'échappement de fluide. Lorsque le fluide entre dans l'accumulateur, la membrane se déforme en comprimant le gaz, ce qui permet de stocker de l'énergie sous forme potentielle.

[00072]. Le caractère haute pression ou basse pression d'un accumulateur dépend de ses paramètres physiques, tels que la pression initiale du gaz dans un accumulateur à membrane, ou la raideur du ressort dans un accumulateur à piston. [00073]. Par ailleurs, le système de freinage comporte une unité de contrôle électronique, en liaison avec le contrôle moteur, non montrée sur les figures, permettant de déterminer une situation de freinage du véhicule à partir du traitement de mesures effectuées par différents capteurs de position, vitesse, accélération ou pression installés dans le véhicule et de la comparer avec une situation de freinage attendue. Si l'unité de contrôle détecte une anomalie (risque de blocage de roue, survirage, sousvirage, etc.), elle met en oeuvre un procédé de contrôle du freinage, tel qu'un procédé anti-blocage de roues ou un procédé de contrôle de stabilité et de trajectoire, en commandant les différents éléments du système de freinage. [00074]. Dans la suite du document, la pression potentiellement disponible grâce à l'accumulateur 20 est notée Pressort tandis que la pression du maître cylindre 4 mesurée par le capteur de pression 45 est notée PMCT.

[00075]. On va maintenant décrire le fonctionnement du système de récupération d'énergie 28. [00076]. Lorsque le conducteur appuie sur la pédale de frein 2, si la pression Pressort potentiellement disponible grâce à l'accumulateur 20 est inférieure à une première valeur seuil P1 correspondant par exemple à la pression moyenne ou maximale pouvant être demandée à l'accumulateur 20 lors d'une régulation de type ESC, cela signifie qu'il n'y a pas suffisamment d'énergie stockée dans l'accumulateur 20. Dans un exemple, P1 est comprise entre 70.105 et 130.105 Pa, soit entre 70 et 130 bars.

[00077]. En cas d'énergie stockée insuffisante, la pression maître-cylindre PMCT est comparée à une deuxième valeur seuil P2 calculée à partir de Pressort. correspondant à la pression potentiellement disponible dans l'accumulateur 20. On expose ci-dessous les équations permettant d'obtenir la valeur de P2.

[00078]. La figure 13 montre les efforts mis en jeu dans le système de récupération selon l'invention, FPAccu étant l'effort dû à la pression sur le piston de l'accumulateur en Newton (N) ; SAccu étant la section du piston de l'accumulateur 20 en mètre carré (m2) ; PMCT étant la pression du maître-cylindre tandem en Pascal (Pa) ; FRAccu étant l'effort dû au ressort sur le piston en Newton (N) ; kR étant la raideur du ressort en Newton par mètre (N/m) ; (L-Lo) étant l'allongement du ressort en mètre (m) ; FT4Accu étant l'effort de traction du piston en newtons (N) ; CT étant le couple de traction en newtons mètres (N.m) ; rtambour étant le rayon du tambour en mètre (m) ; FPMCT étant l'effort dû à la pression sur le piston du MCT en newtons (N) ; SMCT étant la section du MCT en mètre carré (m2) ; FrécupMCT étant l'effort dû au système de récupération sur le MCT en newtons (N) ; Crécup étant le couple exercé par le système de récupération en Newtons mètres (N.m) ; rpignon étant le rayon du pignon de la crémaillère du système de récupération en mètre (m) ; Fbooster étant l'effort exercé par le booster sur le MCT en newtons (N) ; a étant le facteur d'amplification du booster ; Fconducteur étant l'effort conducteur amplifié par la pédale en Newtons (N) ; n étant le rapport de réduction du système de récupération ; L'équation d'équilibre du piston de l'accumulateur s'écrit : FPAccu + FT4Accu = FRAccu D'où : SAoou X PMCT + FT4Accu = FRAccu (eq1 ). A partir de la mesure de la pression PMCT (capteur 45) et de l'effort FT4Accu (capteur 32 ou estimé grâce à un modèle mathématique), il est donc possible de connaître l'effort qu'exerce le ressort sur le piston. Il serait donc possible d'obtenir une pression Pressort = FRAccu / SAccu en libérant le piston. (eq1) F- FT4Accu = FRAccu - SAccu X PMCT (eq2) Le réducteur permet d'obtenir un couple CT supérieur au couple Crécup CT = n x Crécup rtambour X FT4Accu = n x Frécup4MCT X rpignon Frécup4MCT = FT4Accu X rtambour / rpignon / n (eq3) L'équation d'équilibre du piston du MCT s'écrit : FPWMCT = Frécup4MCT + Fbooster Frécup4MCT = FPWMCT - Fbooster L'effort maximal disponible pour le système de récupération correspond donc à un effort Fbooster nul. Dans ce cas : Frécup4MCT = FPWMCT Frécup4MCT = SMCT X PMCT D'où, avec (eq3) : FT4Accu X rtambour / rpignon / n = SMCT X PMCT Avec (eq2) : (FRAccu ' SAccu X PMCT) X rtambour / rpignon / n = SMCT X PMCT PMCT X (SMCT + SAccu X rtambour / rpignon / n) = FRAccu X rtambour / rpignon / n PMCT = FRAccu / (SMCT / rtambour X rpignon X n + SAccu) En considérant N la réduction totale (ici, N = 1 / rtambour X rpignon x n) : PMCT = FRAccu / (SMCT X N + SAccu) En considérant : Pressort = FRAccu / SAccu PMCT = Pressort X SAccu / (SMCT X N + SAccu) Pour qu'il puisse y avoir récupération d'énergie, donc compression des ressorts, il faut que : FrécupMCT < FPWMCT ' Fbooster En propageant l'inégalité dans les équations précédentes, on obtient : Pressort X SAccu / (SMCT X N + SAccu) < PMCT Il faut également tenir compte des pertes par frottements, du rendement du réducteur, etc. Pour cela, on va considérer un terme delta_P représentant toutes ces pertes. Ce terme permet aussi d'avoir une certaine tolérance et d'arrêter la récupération d'énergie avant d'être arrivé à l'équilibre. On pourra par exemple considérer une valeur de l'ordre de 5 à 10 bars. Ainsi, on pourra récupérer de l'énergie tant que : Pressort x SAccu I (SMCT x N + SAccu) + delta_P < PMCT La pression seuil P2, s'exprime donc sous la forme : P2 = Pressort x SAccu I (SMCT x N + SAccu) + delta_P

[00079]. Ainsi par exemple, si les surfaces de l'accumulateur SAccu et du maître-cylindre SMCT sont égales, et que le système de traction 28 a un facteur de réduction N de 5 et que Pressort vaut 120 bars, P2 pourra alors valoir 30 bars.

[00080]. Si PMCT est supérieure à P2, le système d'accouplement 36 qui est normalement en position désaccouplée est activé pour passer en position accouplée. En revanche, si PMCT est inférieure à P2, l'énergie normalement dissipée lors de la détente du fluide est insuffisante pour être stockée et le système d'accouplement 36 n'est pas activé et reste en position désaccouplée.

[00081]. En revanche, si la pression Pressort potentiellement disponible est suffisante (supérieure à la première valeur seuil P1), le système d'accouplement 36 n'est pas activé et reste en position désaccouplée.

[00082]. Le fait que le système d'accouplement 36 soit en prise ou non n'a aucun impact sur la phase d'enfoncement de la pédale 2 car la roue libre intégrée au pignon 34.2 permet une rotation libre du pignon 34.2 dans le sens de rotation A sans entraînement de l'arbre primaire 35.

[00083]. Lorsque le conducteur relâche la pédale 2, si le système d'accouplement 36 n'est pas en prise, le pignon 34.2 entraîne en rotation l'arbre primaire 35 par l'intermédiaire de la roue libre 34.2 mais l'arbre secondaire 40 n'est pas entraîné en rotation. Le relâchement de la pédale 2 est alors identique à celui d'un système de freinage conventionnel. [00084]. En revanche, si le système d'accouplement 36 est en prise, tant que l'effort appliqué par le conducteur n'a pas diminué jusqu'à ce que la différence entre l'effort dû à la pression maître-cylindre PMCT et l'effort appliqué par le conducteur soit supérieure à l'effort correspondant au couple nécessaire pour l'enroulement du ou des câbles 44, la pression maître-cylindre PMCT ne chute pas. Une fois cette condition remplie, l'énergie obtenue par la diminution de la pression de freinage permet la compression du ressort 27. Comme indiqué ci-dessus, pour qu'il puisse y avoir récupération d'énergie, il faut que FrécupMCT < FPMCT -Fbooster. [00085]. Cette compression du ressort 27 est rendue possible par la roue libre 34.2 qui entraîne en rotation l'arbre primaire 35 suivant le sens de rotation B, l'arbre primaire 35 entraînant en rotation l'arbre secondaire 40 via le réducteur 38, cet arbre secondaire 40 faisant tourner le tambour 43 suivant le sens de rotation C qui enroule alors le ou les câbles 44. Le ou les câbles 44 en s'enroulant déplacent le piston 25 qui comprime le ressort 27. Le clapet 23 permet d'alimenter la chambre de l'accumulateur 20. Le système de blocage 42 maintient le ou les câbles 44 en tension.

[00086]. Une fois que PMCT devient inférieure ou égale à la deuxième valeur seuil P2, le système d'accouplement 36 est désactivé et le relâchement de la pédale 2 est alors identique à celui d'un système de freinage conventionnel. La récupération de l'énergie entraîne un retard de la réduction de la pression maitre cylindre PMCT ainsi qu'une diminution du gradient de réduction de la pression maitre cylindre PMCT. Il est donc préférable de procéder à ces phases de récupération d'énergie lorsque le véhicule est à l'arrêt ou à faible vitesse.

[00087]. En variante, on ne désaccouple pas le système 28 de récupération et on poursuit la diminution de pression jusqu'à atteindre un état d'équilibre. La pression d'équilibre mesurée par le capteur 45 de pression PMCT permet de calculer la pression potentiellement disponible Pressort grâce à l'accumulateur 20. Il n'est donc plus nécessaire d'avoir de capteur d'effort ou de déplacement du système 28 de récupération. Ce fonctionnement nécessitant d'atteindre la pression d'équilibre et donc un maintien du freinage sans action du conducteur implique que les phases de récupération se fassent à très basse vitesse ou à l'arrêt du véhicule.

[00088]. On va maintenant exposer le fonctionnement du système de freinage dans différentes phases de freinage. Par la suite, on considère que l'accumulateur 20 est chargé, c'est-à-dire qu'il contient suffisamment d'énergie sous forme potentielle dans le ressort 27 pour créer une pression dans le circuit de freinage indépendamment de l'action du conducteur sur la pédale 2. Le système d'accouplement 36 est donc désactivé.

[00089]. La figure 3 montre le fonctionnement du système de freinage selon l'invention lors d'un freinage classique. Ainsi, lorsque le conducteur exerce un effort 101 sur la pédale 2, l'amplificateur 3 amplifie cet effort qui est transmis via le système pignon/crémaillère 34 au maître-cylindre 4. La pression générée par le maître-cylindre 4 est transmise suivant les flèches 49 par le clapet 18 et l'électrovanne normalement ouverte 17, puis par les électrovannes normalement ouvertes 9.1, 9.2 aux étriers 5.1, 5.2 qui assurent le freinage des roues auxquelles ils sont associés.

[00090]. La figure 4 montre le fonctionnement du système de freinage selon l'invention dans le cas d'un défreinage classique. Ainsi, lorsque le conducteur relâche la pédale 2 (réduction jusqu'à la suppression de l'effort 101), le fluide contenu sous pression dans les étriers 5.1, 5.2 retourne au réservoir du maître-cylindre 4 suivant les flèches 50 à travers les clapets 11.1, 11.2, les électrovannes normalement ouvertes 9.1, 9.2 et l'électrovanne normalement ouverte 17.

[00091]. La figure 5 montre le fonctionnement du système de freinage lorsqu'il est nécessaire de faire chuter la pression dans un des étriers 5, ici l'étrier 5.2, afin de débloquer la roue associée à cet étrier 5.2. A cet effet, l'électrovanne d'admission 9.2 normalement ouverte et l'électrovanne d'échappement 10.2 normalement fermée sont activées (l'activation peut ne pas être simultanée ni totale) de manière que les électrovanne 9.2 et 10.2 soient respectivement fermée et au moins partiellement ouverte. Le fluide de freinage s'écoule alors suivant les flèches 51 de l'étrier 5.2 vers l'électrovanne 10.2, le clapet 14.2, jusqu'à l'accumulateur basse pression 13, provoquant la diminution de la pression dans l'étrier 5.2. La pression dans l'autre étrier 5.1 est inchangée. La pression de l'étrier 5.1 n'est pas forcément maintenue constante car si la pression MCT augmente alors que la pression de l'étrier 5.2 diminue, la pression de l'étrier 5.1 va suivre la pression MCT et donc augmenter.

[00092]. La pression de l'accumulateur 13 peut être inférieure à la pression maître-cylindre PMCT car le clapet 15 autorise l'écoulement uniquement dans le sens allant de l'accumulateur 13 vers le reste du circuit. L'accumulateur 13 est dimensionné (volume et raideur) de sorte qu'il peut stocker tout le volume de fluide qui sera évacué des étriers 5.1, 5.2 par les électrovannes d'échappement 10.1, 10.2 durant la régulation tout en ayant une élévation de pression relativement faible. L'accumulateur 13 est vidé par l'intermédiaire du clapet 15 lorsqu'au cours du défreinage la pression maître-cylindre PMCT devient inférieure à la pression de l'accumulateur 13.

[00093]. La figure 6 montre le fonctionnement du système selon l'invention lorsqu'il est nécessaire d'augmenter la pression de freinage dans les étriers 5.1, 5.2 indépendamment de l'action du conducteur sur la pédale 2 de frein (mode ESC, ASR, etc.). [00094]. A cet effet, le système de blocage 42 du câble 44 est libéré. Le ressort 27 exerce un effort sur le piston 25. Les électrovannes 17 et 22 sont alors activées de manière que ces électrovannes 17, 22 soient respectivement fermée et au moins partiellement ouverte. Le fluide sous pression peut alors s'écouler de l'accumulateur 20 vers les électrovannes 22, 9.1, 9.2, jusqu'aux étriers 5.1, 5.2, l'électrovanne 22 permettant de moduler la pression générée par l'accumulateur 20. Pour isoler un étrier 5.1, 5.2 dans lequel il n'est pas nécessaire d'augmenter la pression du fluide de freinage, l'électrovanne normalement ouverte 9.1, 9.2 lui correspondant est activée de manière à devenir fermée afin d'éviter que la pression issue de l'accumulateur 20 soit appliquée à cet étrier 5.1, 5.2.

[00095]. Si le conducteur appuie finalement sur la pédale 2 de frein, la pression résultante de cette action peut être transmise aux étriers 5.1, 5.2 si elle est supérieure à la pression modulée par l'électrovanne 22 ou 17 par l'intermédiaire du clapet 18.

[00096]. Tant que le niveau d'effort mesuré par le capteur 32 correspondant à Pressort est insuffisant (inférieur à P1) pour augmenter/créer la pression de freinage dans les étriers 5.1, 5.2 indépendamment de l'action du conducteur, un voyant lumineux ou un message peut indiquer au conducteur qu'il n'y a pas assez d'énergie stockée dans l'accumulateur 20 pour lui garantir un fonctionnement optimal du système. Il est alors possible d'envisager une fonction empêchant le démarrage du moteur tant que le niveau d'effort suffisant n'a pas été atteint.

[00097]. Le capteur d'effort 32 permet également de diagnostiquer la rupture d'un câble 44 et/ou du ressort 27. La rupture d'un câble 44 n'implique pas de freinage intempestif puisque l'accumulateur 20 est isolé du circuit de freinage par l'électrovanne 22 et le clapet 23.

[00098]. En variante, comme représenté sur la figure 7, le système de blocage 42 du câble 44 est monté sur l'arbre secondaire 40, les autres éléments du dispositif 28 de récupération d'énergie conservant leur agencement. [00099]. En variante, comme représenté sur la figure 8, le système 41 de traction du ressort est formé par un système pignon/crémaillère, la crémaillère 55.1 étant reliée au piston 25 et entrant en coopération avec le pignon 55.2 monté sur l'arbre secondaire 40.

[000100]. En variante, comme représenté sur la figure 9a, on utilise un réducteur 38 irréversible, du type roue et vis sans fin par exemple, liant angulairement entre eux l'arbre primaire 35 et l'arbre secondaire 40. L'irréversibilité du réducteur 38 permet de maintenir l'effort de compression du ressort 27 par l'intermédiaire du système de traction 41, ce qui autorise la suppression du système de blocage 42 qui assurait précédemment cette fonction. Par ailleurs, un dispositif d'accouplement 57 est installé sur l'arbre secondaire 40 et l'élément 36 ne comprend que la roue libre.

[000101]. En variante, on utilise un réducteur réversible sans frein, la fonction de frein étant réalisée par un système de blocage 39 mécanique du piston installé dans le corps 26 de l'accumulateur 20 haute pression comme représenté sur la figure 9b. Ce système de blocage 39 est par exemple formé par un cran 39.1 monté sur ressort installé sur le corps 26 de l'accumulateur 20, ce cran 39.1 coopérant avec des encoches 39.2 pratiquées dans le piston 25 de l'accumulateur 20. Ce système 39 permet, lorsqu'il n'est pas activé, au ressort 27 de l'accumulateur 20 de se comprimer tout en évitant qu'il se relâche ; tandis qu'il permet, lorsqu'il est activé, le relâchement du ressort 27 de l'accumulateur 20.

[000102]. Lorsqu'une pression de freinage est requise alors qu'il n'y a pas d'action du conducteur, le système d'accouplement 57 est activé de manière à désolidariser le système de traction 41 du réducteur irréversible 38. Le ressort 27 peut ainsi se détendre et exercer un effort sur le piston 25 qui comprime le fluide hydraulique. Bien entendu, le réducteur irréversible 38 peut être utilisé avec un système de traction 41 à câbles comme représenté, mais aussi avec un système de traction 41 à crémaillère.

[000103]. En variante, un amplificateur hydraulique 59 est ajouté sur la ligne hydraulique reliant l'accumulateur 20 au reste du circuit hydraulique, cet amplificateur 59 pouvant être relié en amont de l'électrovanne 22, entre cette électrovanne 22 et l'accumulateur 20, comme représenté sur la figure 10a (les termes aval et amont sont employés par rapport au sens d'écoulement du liquide de freinage lorsque ce dernier se déplace vers les étriers 5). Cet amplificateur 59 peut également être positionné en aval de l'électrovanne 22, comme représenté sur la figure 10b.

[000104]. Par ailleurs, les électrovannes à deux orifices 17 et 22 peuvent être remplacées par une seule électrovanne 60 à trois orifices de type tout ou rien présentant par défaut une position de repos (celle représentée) dans laquelle elle permet les échanges de fluide entre le maître cylindre 4 et le reste du circuit hydraulique, tandis qu'elle empêche les échanges de fluide entre l'accumulateur 20 et le reste du circuit hydraulique. Lorsque l'électrovanne 60 est activée, elle présente une position d'activation dans laquelle elle permet les échanges de fluide entre l'accumulateur 20 et le reste du circuit hydraulique, tandis qu'elle empêche les échanges de fluide entre le maître cylindre 4 et le reste du circuit hydraulique. Lorsqu'on utilise une électrovanne 60, la pression est directement modulée par les électrovannes d'admission 9.1, 9.2 de chaque étrier 5.1, 5.2.

[000105]. Ainsi, comme représenté sur la figure 11 a, les électrovannes 17 et 22 sont remplacées par une seule électrovanne 60 reliant l'accumulateur 20 et le maître-cylindre 4 au reste du circuit hydraulique.

[000106]. Comme représenté sur la figure 11 b, les électrovannes 17 et 22 sont remplacées par l'électrovanne 60, le clapet 23 ayant été en outre supprimé.

[000107]. Comme représenté sur la figure 11c, les électrovannes 17 et 22 sont remplacées par l'électrovanne 60, le clapet 15 étant directement relié au maître-cylindre 4 au lieu d'être raccordé en aval de l'électrovanne 60, comme sur les figures précédentes.

[000108]. Comme représenté sur la figure 11 d, les électrovannes 17 et 22 sont remplacées par l'électrovanne 60. Dans cette réalisation, le clapet 15 est directement relié au maître-cylindre 4, et le clapet 23 a été supprimé.

[000109]. Comme représenté sur la figure 11 e, le clapet 15 est directement relié au maître cylindre 4, les clapets 11.1, 11.2 connectés en parallèle des électrovannes d'admission 9.1, 9.2 étant reliés à l'électrovanne 17 sans liaison avec le clapet 18. Les clapets 11.1, 11.2 et l'électrovanne 17 constituent un circuit spécifique de défreinage. Il est possible également de supprimer le clapet 23.

[000110]. Comme représenté sur la figure 11f, les clapets 11.1, 11.2 ainsi que le clapet 15 sont connectés directement à l'électrovanne 17 sans liaison avec le clapet 18. Les clapets 11.1, 11.2 et l'électrovanne 17 constituent un circuit spécifique de défreinage. S'il y a lieu, le clapet 23 peut être supprimé.

[000111]. Dans l'invention, la suppression de la pompe en conservant l'accumulateur basse pression 13 peut nécessiter l'utilisation d'un accumulateur 13 de plus grande capacité (et donc plus encombrant) qu'un accumulateur basse pression utilisé dans un système à contrôle de stabilité et de trajectoire classique. La suppression de la pompe peut nécessiter également des modifications dans les logiques de contrôle afin de maîtriser le volume de fluide transféré des étriers 5 vers l'accumulateur 13.

[000112]. Pour surmonter ce problème d'encombrement et d'adaptation des logiques de contrôle, comme montré sur la figure 12a, l'accumulateur 13 est remplacé par une ligne hydraulique 63 reliant les électrovannes 10.1, 10.2 d'échappement directement au réservoir 4.1 du maître-cylindre 4, le cas échéant via les clapets 14.1, 14.2 autorisant le passage du fluide des électrovannes d'échappement 10.1, 10.2 vers le réservoir 4.1 du maître-cylindre.

[000113]. Lors de la phase de réduction de pression dans un des étriers 5.1, 5.2 (ABS) décrite à la figure 5, le fonctionnement et le contrôle du système de freinage 1 sont simplifiés puisqu'il n'y a plus de contraintes sur le volume de fluide évacué par les électrovannes d'échappement 10.1, 10.2 liées au volume limité de l'accumulateur 13, le fluide retournant directement au réservoir 4.1 du maître-cylindre 4 via la canalisation 63 au lieu d'être stocké temporairement dans l'accumulateur 13 et évacué par la suite grâce au clapet 15 lors de la phase de défreinage.

[000114]. Plusieurs variantes sont envisageables en modifiant le circuit hydraulique du système de freinage 1. Ainsi les électrovannes à deux orifices 17 et 22 peuvent être remplacées par une seule électrovanne 60 à trois orifices de type tout ou rien comme exposé précédemment. La pression est alors directement modulée par les électrovannes d'admission 9.1, 9.2 de chaque étrier 5.1, 5.2. Le clapet 23, les clapets 14.1, 14.2 et l'électrovanne 22 peuvent également être supprimés. Le clapet 23 peut être relié directement au maître-cylindre 4 ou au réservoir. Des restrictions peuvent également être ajoutées à différents endroits du circuit hydraulique.

[000115]. Ainsi, comme représenté sur la figure 12b, les électrovannes 17 et 22 sont remplacées par l'électrovanne 60 reliant l'accumulateur 20 et le maître-cylindre 4 au reste du circuit hydraulique. [000116]. Comme représenté sur la figure 12c, les électrovannes 17 et 22 sont remplacées par l'électrovanne 60, le clapet 23 étant connecté en amont de l'électrovanne 60, ce clapet 23 reliant deux orifices de l'électrovanne 60.

[000117]. Comme représenté sur la figure 12d, les électrovannes 17 et 22 sont remplacées par l'électrovanne 60, le clapet 23 étant ici supprimé. [000118]. Comme représenté sur la figure 12e, l'électrovanne 60 n'est pas utilisée, l'électrovanne 22 et le clapet 23 étant supprimés, l'accumulateur 20 étant relié directement aux électrovannes d'admission 9.1, 9.2.

[000119]. Comme représenté sur la figure 12f, les clapets 11.1 et 11.2 connectés en parallèle des électrovannes d'admission 9.1, 9.2 sont reliés directement à l'électrovanne 17 sans être reliés au clapet 18. Les clapets 11.1, 11.2 et l'électrovanne 17 constituent un circuit spécifique de défreinage. S'il y a lieu, l'électrovanne 22 et le clapet 23 peuvent être supprimés.

[000120]. La variante de la figure 12g est la même que celle de la figure 12f sauf que l'électrovanne 17 est connectée directement au réservoir 4.1 au lieu d'être connectée au maître-cylindre 4.

[000121]. Les figures 12a à 12g montrent qu'il existe une ligne hydraulique 63 de retour au réservoir 4.1 pour chaque circuit de freinage du véhicule, ce qui implique qu'il existe sur le véhicule deux lignes hydrauliques 63 de retour au réservoir 4.1. Toutefois, en variante, on peut imaginer avoir une seule ligne hydraulique 63 de retour au réservoir 4.1 commune aux deux circuits de freinage du véhicule.

[000122]. On précise ici que, sauf indication contraire, les électrovannes utilisées pourront être de type tout-ou-rien ou proportionnel. Une électrovanne tout-ou-rien peut prendre une position ouverte ou une position fermée. Une électrovanne proportionnelle peut prendre une infinité de positions entre la position ouverte et la position fermée, ce qui permet de procéder à une ouverture ou à une fermeture progressive de l'électrovanne pour contrôler le débit de fluide de freinage.

[000123]. Il peut également s'agir d'électrovanne débit , c'est-à-dire permettant de contrôler un débit, ou d'électrovanne pression , c'est-à-dire permettant de contrôler la différence de pressions appliquée à cette électrovanne.

[000124]. Le système de freinage selon l'invention est de préférence installé dans des véhicules équipés de freins à disque. En variante, le système de freinage selon l'invention peut également être installé dans des véhicules équipés de freins à tambour à l'arrière.

Claims (23)

REVENDICATIONS

1. Système de freinage (1) pour véhicule automobile comportant : - une pédale de frein (2) et un maître-cylindre (4) relié à ladite pédale (2), le maître-cylindre (4) comportant un réservoir rempli de fluide de freinage, ce maître-cylindre (4) étant apte à transformer l'appui sur la pédale (2), amplifié par le booster (3), en une pression transmise à des récepteurs (5.1, 5.2), ces récepteurs (5.1, 5.2) étant aptes à transformer la pression en un effort presseur assurant le freinage des roues du véhicule, caractérisé en ce qu'il comporte : - un accumulateur (20), dit accumulateur haute pression, apte à emmagasiner de l'énergie potentielle, cet accumulateur (20) permettant d'augmenter ou de créer une pression de freinage indépendamment de l'action sur la pédale de frein (2), et - un système (28) de récupération d'énergie mécanique reliant la pédale de frein (2) à l'accumulateur (20) pour récupérer l'énergie normalement dissipée lors de la diminution de la pression de freinage suite au relâchement de la pédale (2) de frein afin de recharger en énergie ledit accumulateur (20).

2. Système de freinage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'accumulateur (20) est formé par un piston (25) disposé à l'intérieur d'un corps (26), et un ou des ressorts (27) permettant un stockage de l'énergie potentielle lorsqu'ils sont comprimés.

3. Système de freinage selon la revendication 2, caractérisé en ce que le système de récupération d'énergie comporte un système de traction (41) permettant de tracter le piston (25) pour compresser le ou les ressorts (27) lorsqu'il est activé.

4. Système de freinage selon la revendication 3, caractérisé en ce que le système (41) de traction est formé par un tambour (43), au moins un câble (44) accroché à une extrémité du piston (2) étant enroulé autour dudit tambour (43) ; ou par un système (55.1, 55.2) pignon/crémaillère. 30 35

5. Système de freinage selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que le système (28) de récupération d'énergie comporte : - un système pignon/crémaillère (34) disposé entre la pédale (2) et le maître-cylindre (4) relié à l'accumulateur (20) haute pression, - le pignon (34.2) du système pignon/crémaillère associé à un système de roue libre laissant tourner le pignon (34.2) librement lorsque le conducteur appuie sur la pédale de frein (2) et engendrant l'activation du système de traction (41) pour compresser le ressort (27) de l'accumulateur (20) lorsque la pédale de frein (2) est relâchée.

6. Système de freinage selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le système (28) de récupération d'énergie comporte en outre un système (42) de blocage permettant une conservation de l'énergie potentielle emmagasinée dans l'accumulateur (20).

7. Système de freinage selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le système (28) de récupération d'énergie comporte un système (36) d'accouplement, tel qu'un système à crabots ou un embrayage, pour accoupler ou non l'accumulateur (20) haute pression avec le système (28) de récupération d'énergie.

8. Système de freinage selon les revendications 3, 5, 6 et 7 caractérisé en ce que : - le système (34) pignon/crémaillère et le système (36) 25 d'accouplement sont montés sur un arbre primaire (35), - le système de traction (41) est monté sur un arbre secondaire (40), - le système de blocage (42) étant monté sur l'un ou l'autre des deux arbres (35, 40), -l'arbre primaire (35) et l'arbre secondaire (40) étant liés 30 angulairement entre eux par l'intermédiaire d'un réducteur (38).

9. Système de freinage selon la revendication 8, caractérisé en ce que le réducteur (38) est formé par un engrenage de roues dentées. 35

10. Système de freinage selon la revendication 8, caractérisé en ceque le réducteur (38) est un réducteur irréversible par exemple du type roue et vis sans fin, le système de blocage (42) étant alors supprimé, le système (36) d'accouplement étant installé sur l'arbre secondaire (40) ou utilisant un deuxième système d'accouplement (57) positionné entre le système (41) de traction et le réducteur (38).

11. Système de freinage selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comporte : - des électrovannes d'admission (9.1, 9.2) et d'échappement (10.1, 10.2) associées aux récepteurs (5.1, 5.2), les électrovannes d'admission (9.1, 9.2) normalement ouvertes autorisant l'admission du fluide de freinage vers les récepteurs (5.1, 5.2), les électrovannes d'échappement (10.1, 10.2) normalement fermées autorisant l'échappement du fluide des récepteur (5.1, 5.2) vers le reste du circuit lors d'une phase de réduction de pression dans un des récepteurs (5.1, 5.2), - un accumulateur (13) basse pression monté en aval des électrovannes d'échappement (10.1, 10.2) permettant de récupérer du fluide de freinage lors d'une phase de réduction de pression dans le ou les récepteurs (5.1, 5.2), - l'accumulateur (20) haute pression et le maître cylindre (4) étant reliés aux électrovannes d'admission (9.1, 9.2) respectivement par une électrovanne (22) normalement fermée et une électrovanne (17) normalement ouverte.

12. Système de freinage selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comprend un amplificateur hydraulique (59) monté en aval de l'accumulateur (20) haute pression, cet amplificateur hydraulique (59) étant monté en aval ou en amont de l'électrovanne (22) reliant l'accumulateur (20) haute pression aux électrovannes d'admission (9.1, 9.2) et d'échappement (10.1, 10.2).

13. Système de freinage selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce que les électrovannes (17, 22) normalement fermée et normalement ouverte reliant respectivement l'accumulateur haute pression (20) et le maître-cylindre (4) aux électrovannes d'admission (9.1, 9.2) sont remplacéespar une électrovanne (60) à trois orifices de type tout ou rien.

14. Système de freinage selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comporte un clapet (15) positionné entre l'accumulateur (13) basse pression et le maître-cylindre (4), ce clapet (15) étant relié directement au maître-cylindre (4).

15. Système de freinage selon l'une des revendications 11 à 14, caractérisé en ce qu'il comporte des clapets (11.1, 11.2) connectés en parallèle des électrovannes d'admission (9.1, 9.2), ces clapets (11.1, 11.2) étant reliés directement au maitre-cylindre (4) au moyen de l'électrovanne (17) normalement ouverte de manière à créer un circuit spécifique de défreinage.

16. Système de freinage selon l'une des revendications 11 à 15 caractérisé en ce que l'accumulateur basse pression (13) est remplacé par une ligne hydraulique (63) reliant les électrovannes (10.1, 10.2) d'échappement directement au réservoir (4.1) du maître-cylindre (4), le cas échéant via des clapets (14.1, 14.2) autorisant le passage du fluide des électrovannes d'échappement (10.1, 10.2) vers le réservoir (4.1).

17. Système de freinage selon la revendication 16, caractérisé en ce que l'accumulateur haute pression (20) est relié directement aux électrovannes d'admission (9.1, 9.2), l'électrovanne (22) normalement fermée reliant l'accumulateur haute pression (20) aux électrovannes d'admission (9.1, 9.2) et le clapet (23) qui lui est associé étant supprimés.

18. Procédé de récupération d'énergie mécanique mettant en oeuvre le système de freinage défini selon l'une des revendications 1 à 17 caractérisé en ce que : - lorsque le conducteur appuie sur la pédale de freinage (2), - si la pression (Pressort) potentiellement disponible grâce à l'accumulateur (20) haute pression est inférieure à une première valeur seuil (P1) correspondant par exemple à la pression moyenne ou maximale pouvant être demandée à l'accumulateur (20) haute pression lors d'unerégulation ESC, - la pression maître-cylindre (PMCT) est comparée à la pression potentiellement disponible (Pressort) dans l'accumulateur (20) haute pression, - si la pression maître cylindre (PMCT) est supérieure à une deuxième valeur seuil (P2) calculée à partir de la pression (Pressort) potentiellement disponible grâce à l'accumulateur (20) haute pression, le système d'accouplement (36) normalement en position désaccouplée est activé pour passer en position accouplée, - si la pression maître- cylindre (PMCT) est inférieure à la deuxième valeur seuil (P2), le système d'accouplement (36) n'est pas activé et reste en position désaccouplée, -si la pression (Pressort) potentiellement disponible dans l'accumulateur (20) haute pression est supérieure à la première valeur seuil (P1), le système d'accouplement (36) n'est pas activé et reste en position désaccouplée, - lorsque le conducteur relâche la pédale (2) de frein, - si le système d'accouplement (36) n'est pas activé, aucune énergie mécanique n'est transmise à l'accumulateur (20) haute pression, - si le système d'accouplement (36) est activé, dès que la différence entre l'effort dû à la pression maître-cylindre (PMTC) et l'effort appliqué par le conducteur devient supérieure à l'effort correspondant au couple nécessaire pour l'activation du système de traction (41), l'énergie obtenue par la diminution de pression du fluide du circuit de freinage est récupérée par l'accumulateur (20) haute pression.

19. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que, dès que la pression maître-cylindre (PMCT) devient inférieure ou égale à la deuxième valeur seuil (P2), le système d'accouplement (36) est désactivé.

20. Procédé selon la revendication 18 ou 19, caractérisé en ce qu'il est mis en oeuvre lorsque le véhicule est à l'arrêt ou à faible vitesse.

21. Procédé selon l'une des revendications 18 à 20, caractérisé en ce 35 que la première valeur seuil (P1) est comprise entre 70 et 130 bars.30

22. Procédé selon l'une des revendications 18 à 21, caractérisé en ce que la pression (Pressort) potentiellement disponible grâce à l'accumulateur (20) haute pression est calculée à partir de la mesure de la pression du maître cylindre (PMCT) et de la mesure de l'effort de traction par un capteur d'effort (32) ou à partir de la position du piston (25) de l'accumulateur par un capteur de déplacement linéaire du piston (25) ou angulaire dans le système de traction (41).

23. Procédé selon l'une des revendications 18 à 21, caractérisé en ce que on intègre un limiteur de couple dans le système de freinage, ou on dimensionne le système d'accouplement (36) pour qu'il joue ce rôle.