FR2953474A1 - Procede de gestion d'une installation de frein hydraulique et installation de frein pour sa mise en oeuvre - Google Patents

Abstract

Procédé de gestion d'une installation de frein hydraulique (1) de véhicule, notamment de véhicule automobile, comportant au moins une conduite de frein (10-13) associée à un frein de roue (6-9), cette conduite étant reliée par une soupape commutable (16-19) au côté haute pression d'un module de pompe (15) de liquide de frein. Ce procédé est caractérisé en ce qu'on ferme la soupape (16-18) lors de la saisie d'une chute de pression imprévue dans la conduite de frein (10-13).

Description

1 Domaine de l'invention La présente invention concerne un procédé de gestion d'une installation de frein hydraulique de véhicule, notamment de véhicule automobile, comportant au moins une conduite de frein associée à un frein de roue, cette conduite étant reliée par une soupape commutable au côté haute pression d'un module de pompe de liquide de frein. L'invention concerne également une installation de frein de véhicule, notamment de véhicule automobile pour la mise en oeuvre d'un tel procédé comportant au moins une conduite de frein associée à au moins un frein de roue, cette conduite étant reliée par une soupape commutable au côté haute pression d'un module de pompe de liquide de frein. Etat de la technique Les procédés et installations de frein du type défini ci- dessus sont connus selon l'état de la technique. Les installations de frein hydraulique appliquent une pression au frein de roue. Cette pression est transmise par le liquide de frein et elle est générée par un module de pompe. Dans ce contexte, l'expression module de pompe désigne tous les moyens qui permettent de fournir de la pression (li- quide sous pression) en particulier des pompes de débit ou des pompes de refoulement, telles que des pompes à pistons ou des pompes à palettes ou encore le maître-cylindre de frein ou un accumulateur de pression. Le liquide de frein est transmis au frein de roue par une conduite de frein. Une soupape ou vanne est prévue entre le frein de roue et le module de pompe dans la conduite de frein ; cette vanne ou soupape est actionnée pour commander le frein de roue avec la pression générée par le module de pompe. Si la conduite de frein est par exemple endommagée par un accident, le liquide de frein s'échappe du système hydraulique. Dans le cas le plus défavorable, la perte de liquide de frein est telle que l'on ne peut plus établir une pression suffisante pour freiner. But de l'invention La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients des systèmes de freins hydrauliques, en particulier en cas de défaillance d'une conduite de frein. 2 Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention concerne un procédé de gestion d'une installation de frein hydraulique du type défini ci-dessus caractérisée en ce qu'on ferme la soupape lors de la saisie d'une chute de pres- s Sion imprévue dans la conduite de frein. La chute de pression est considérée comme un indice non équivoque de dommage à une con-duite de frein et de la perte consécutive de liquide de frein. L'expression « chute de pression imprévue » désigne également le cas de l'absence de pression dans la conduite de frein. Si la pression chute de manière trop 10 forte ou si aucune pression ne peut être établie dans la conduite de frein, cela signifie que la conduite de frein est endommagée. La soupape ou vanne est alors fermée pour éviter toute autre perte de liquide de frein débité par le module de pompe dans la conduite de frein. Dans le cas d'une installation ou d'un système de frein à plusieurs conduites, 15 relié aux différents freins de roue du véhicule, cette situation a l'avantage d'éviter qu'une perte de pression ne se répercute sur l'ensemble du système hydraulique et de permettre ainsi d'assurer le fonctionnement des autres freins de roue et des conduites de frein correspondantes. De même, si une conduite de frein est endommagée, la 20 phase de freinage reste possible, ce qui augmente globalement la sécurité du véhicule. La soupape ou vanne peut être une soupape d'entrée existante faisant partie de l'installation de frein ou encore d'une sou-pape ou vanne de secours prévue en supplément. De manière avantageuse, on saisit une chute de pression 25 imprévue dans la conduite de frein, notamment à l'aide d'un capteur de pression et on compare cette pression à la pression prévisible. Le capteur de pression peut être prévu à n'importe quel endroit de la conduite de frein ou encore dans un segment de conduite du frein de roue ou du module de pompe dans la mesure où la pression dans le segment de 30 conduite correspond à la pression dans la conduite de frein. De façon préférentielle, le capteur de pression est prévu en amont de la soupape selon le module de pompe. Ainsi, après la fermeture de la soupape, on pourra continuer à déterminer la pression entre la soupape et le côté haute pression du module de pompe pour exclure ainsi que la cause de 35 la chute de pression est autre que le dommage de la conduite de frein,

3 en particulier au voisinage du frein de roue. En principe, le procédé peut être appliqué à n'importe quel moment et il sera avantageusement toujours appliqué au début d'une opération de freinage. La pression prévisible se détermine avantageusement en fonction du débit du module de pompe. Ainsi, à partir du débit de liquide de frein fourni par le module de pompe, on peut calculer la pression prévisible dans la conduite de frein intacte et/ ou évaluer cette pression. La comparaison entre la pression prévisible et la pression effective dans la conduite de frein permet de détecter rapidement une chute de pression. De manière avantageuse, on prédéfinit des valeurs limites que la différence de pression, ainsi obtenue, doit dépasser entre la pression prévisible et la pression réelle avant de diagnostiquer une chute de pression imprévue. En variante ou en plus, pour saisir une chute de pression imprévue, on compare la consommation électrique réelle, actuelle, du module de pompe et une consommation de courant de consigne, prévisible. De façon préférentielle, on enregistre dans une mémoire une courbe caractéristique de consommation de courant à contrepression qui représente la consommation de courant caractéristique du module de pompe pendant l'établissement actif de la pression (pour une con-duite de frein non endommagée). Si la conduite de frein est défectueuse, la pression diminue dans la conduite de frein et il en est ainsi de la contrepression agissant sur le module de pompe si bien que le module de pompe consomme moins de courant. Cela permet de conclure à un dé- faut de la conduite de frein à partir d'un courant de pompe de niveau réduit, inattendu. De manière avantageuse, en cas de plusieurs conduites de frein, on saisit la chute de pression imprévue dans l'une des con-duites de frein en ouvrant la soupape de cette conduite de frein et en fermant les soupapes des autres conduites de frein. En fermant la sou-pape des autres conduites de frein, on diminue les influences de ces conduites sur la conduite de frein en cours de contrôle si bien que la saisie d'une chute de pression peut être associée sans équivoque à cette conduite de frein. Cela permet de tester successivement toutes les con- duites de frein de l'installation de frein. On peut également regrouper

4 plusieurs freins du système de frein dans un circuit de frein et dans ce cas, de manière avantageuse, on commute les conduites de frein d'un circuit de frein par une soupape ou vanne commune. Cela simplifie certes la construction mais réduit la précision du procédé car cela ne permet que de conclure à la chute de pression dans le circuit de frein et non pas dans une conduite de frein précise. Dans le circuit de frein respectif, on pourra associer à chaque conduite de frein une soupape de secours particulière qui n'est mise en oeuvre que pour saisir une chute de pression imprévue.

Suivant un développement avantageux, le procédé est caractérisé en ce qu'avant de saisir une chute de pression imprévue, on sélectionne une conduite de frein douteuse parmi les différentes con-duites de frein (ou les circuits de frein). Pour accélérer le procédé, on détermine tout d'abord une conduite de frein douteuse, ce qui signifie que l'on sélectionne une conduite de frein que l'on suppose défectueuse. Cette conduite de frein est ensuite contrôlée comme décrit ci-dessus pour en vérifier le fonctionnement. De manière avantageuse, la conduite de frein douteuse est sélectionnée selon les données fournies par un système de saisie de collision du véhicule. Le système de saisie de collision peut faire partie d'un système de retenue ayant des installations de sécurité comme par exemple un tendeur de ceinture, des coussins de sécurité ou un système ESP. Les systèmes actuels de saisie de collision peuvent déterminer non seulement une collision par une simple saisie mais également le point d'impact contre le véhicule. Ainsi il est possible, sur le fonde-ment des données saisies par le système de saisie de collision, de dé-terminer si, et dans l'affirmative, au niveau de quel frein de roue et/ ou de conduite de frein de roue, il y a un défaut. En particulier, après un accident, on doit déterminer par exemple, en cas de rupture de roue, le côté où le liquide de frein s'échappe du système hydraulique. Le procédé décrit ci-dessus permet ensuite d'actionner d'une manière particulière et de fermer le cas échéant la soupape correspondante pour éviter toute autre perte de liquide de frein. En outre, à la saisie d'une collision du véhicule, par le système de saisie de collision, on déclenche automatiquement une opé- ration de freinage. Cela garantit qu'après l'incident, le véhicule s'arrête aussi rapidement que possible pour éviter les accidents consécutifs. Précisément dans ce cas, il est important de détecter aussi rapidement que possible une conduite de frein défectueuse car au déclenchement 5 d'une opération de freinage automatique, la pression de frein sera augmentée automatiquement dans les freins de roue. Si l'une des conduites de frein est défectueuse, le liquide de frein sortira d'autant plus rapide-ment du système hydraulique et ainsi la pression ne pourra plus s'établir en permanence pour les freins de roue subsistants si la sou-pape évoquée ci-dessus n'est pas fermée aussi rapidement que possible. L'installation de frein selon l'invention est caractérisée par des moyens pour saisir une chute de pression imprévue dans la conduite de frein et pour fermer la soupape lorsqu'une chute de pression imprévue est détectée. Cette installation de frein a les avantages 15 évoqués ci-dessus. La soupape ou vanne peut être une soupape de commande (soupape d'entrée) usuelle servant à commander les freins de roue dans un système ou une installation de frein ; il peut également s'agir d'une soupape ou vanne de secours, particulière. De façon avantageuse, les moyens comportent au moins 20 un capteur de pression associé à l'une des conduites de frein ou le cas échéant, au circuit de frein, une installation pour déterminer la con-sommation électrique (intensité du courant) du module de pompe et/ ou un système de saisie de collision. Le système de saisie de collision qui fait avantageusement partie d'au moins un système de retenue avec des 25 coussins de sécurité, peut localiser en cas de collision, le frein de roue ou la conduite de frein de l'installation de frein qui peuvent être endommagés pour déterminer la pression du liquide de frein dans la con-duite de frein respective et comparer cette pression à la pression prévisible dans la conduite de frein. L'appareil de commande peut corn- 30 parer les données du capteur de pression, par exemple aux données prévisibles qui dépendent de préférence du débit du module de pompe et/ou d'un modèle enregistré et permettant une évaluation. En variante, l'installation décrite détermine la consommation réelle de courant du module de pompe et compare cette consommation à une consommation 35 de courant, de consigne, prévisible, du module de pompe ; cette con-

6 sommation prévisible se calcule par exemple à partir du débit de la pompe et de la contrepression prévisible pour la comparaison. Comme déjà décrit ci-dessus, on peut avoir plusieurs conduites de frein le cas échéant regroupées en plusieurs circuits de frein différents.

Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation d'une installation de frein et d'un procédé de gestion d'une installation de frein représenté dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 montre selon une représentation simplifiée une installa- tion de frein d'un véhicule automobile, - la figure 2 montre avantageusement un procédé de gestion d'une installation de frein représenté par un ordinogramme. Description de modes de réalisation de l'invention La figure 1 montre d'une manière très simplifiée une installation de frein (ou système de frein) 1 d'un véhicule automobile non détaillé ; le véhicule comporte quatre roues 2, 3, 4, 5 auxquelles sont associés les freins de roue 6, 7, 8, 9 respectifs de l'installation de frein 1. Les freins de roue 6-9 sont reliés à un appareil de frein 14 par une conduite de frein 10, 11, 12, 13 respectives. L'appareil de frein 14 comporte un module de pompe 15 dont le côté haute pression est relié aux conduites de frein 10, 11, 12, 13. A chaque conduite de frein 10-13 est associée une soupape ou vanne commutable 16, 17, 18, 19 qui permet de relier la conduite de frein 10-13 respective ou le frein de roue 6-9 au côté haute pression du module de pompe 15. Les soupapes 16-19 sont de préférence des sou-papes de commande (soupapes d'entrée ou d'alimentation) permettant de commander les freins de roue 6-9. Les conduites de retour qui font avantageusement partie du système hydraulique représenté de l'installation de frein 1 ne sont pas représentées pour ne pas encombrer le dessin. Les soupapes 16-19 peuvent être constituées par des sou-papes de secours supplémentaires ou en variantes. En outre, chacune des conduites de frein 10-13 est équipée d'un capteur de pression 20-23 pour saisir la pression du liquide de frein dans la conduite de frein 10-13 respective. Les capteurs de pression 20-23 ainsi que les soupapes

7 16-19 sont installés avantageusement dans ou sur l'appareil de frein 14 en étant reliés à un appareil de commande 24 de l'appareil de frein 14 par des câbles non représentés. L'appareil de commande 24 est relié avantageusement à un système de saisie ou de détection de collision non détaillé ; ce système de détection de collision fait avantageusement partie d'un système de retenue équipant le véhicule automobile. Le système de saisie de collision du présent exemple de réalisation comporte en outre un appareil de commande, des coussins de sécurité, qui, en cas de collision, émet le signal « collision ». Après contrôle de plausibilité de ce signal par un test de communication, l'appareil de commande 24 déclenche une opération automatique de freinage qui freine le véhicule jusqu'à l'arrêt pour éviter par exemple les accidents induits, postérieurs à une collision. Le véhicule automobile peut également comporter un système ESP qui lance une opération de freinage automatique sans qu'il n'y ait eu de collision. Dans le cas de la première collision, une des conduites de frein 10-13 peut être endommagée ou encore dans le cas extrême, l'une des roues 2-5 peut être arrachée. En cas d'arrachage de roues, les algorithmes de surveillance de l'appareil de commande 24, en particulier réalisé comme appareil de commande ESP (ESP : programme de stabilisation électronique), permettent de détecter une roue dite non plausible, à partir des signaux des capteurs de vitesse de rotation équipant les roues 2-5. En variante de l'installation de frein représentée à la fi- gure 1, on peut également avoir par exemple chaque fois deux conduites de frein 10,11 et 12, 13 regroupées en un circuit de frein relié seule-ment par une soupape au côté haute pression du module de pompe 15. L'ouverture de la soupape a pour conséquence que la roue ne sera plus freinée. Cela sera reconnu en cas d'arrachage de la roue avec endom- magement de la conduite de frein et de la roue non plausible de sorte que le liquide de frein est pompé en perte du réservoir du système hydraulique si bien qu'après un certain temps, les deux roues du circuit de frein concerné ne seront plus freinées ou ne le seront qu'avec une force de freinage réduite. L'installation de frein prévoit avantageusement qu'en cas de perte de pression dans l'une des conduites de frein 10, 11,

8 12, 13, la vanne 16, 17, 18, 19 associée à la conduite de frein sera fermée. On évite ainsi que du liquide de frein ne s'échappe à l'extérieur et que la puissance du système de freinage ne soit globalement diminuée. On garantit au moins que les roues dont les conduites de frein sont in- tactes puissent toujours être freinées de manière optimale. Si par exemple l'une des conduites de frein 10-13 est endommagée, les freins de roue des autres conduites de frein pourront toujours fonctionner de manière optimale. Le procédé avantageux de gestion de l'installation de frein 1 selon l'invention sera décrit à l'aide d'un ordinogramme présenté à la figure 2 et constituant un exemple de réalisation. Tout d'abord dans une première étape 25, on saisit une collision pour démarrer le procédé. Dans l'étape suivante 26, comme décrit ci-dessus à l'aide des signaux des capteurs de vitesse de rotation, on vérifie le fonctionnement des roues 2-5. Si l'on trouve une roue défectueuse, on vérifie dans l'étape 27 suivante si cette roue défectueuse est une roue touchée par la collision. Pour cela le système de saisie de collision fournit dans une étape 28, les données concernant l'emplacement de la collision ou permet de déterminer des données qui seront comparées dans l'étape 27 aux données concernant la roue défectueuse. Si la roue défectueuse correspond à l'emplacement de l'impact ainsi déterminé, on considère la conduite de frein correspondante comme défectueuse et dans l'étape 29 suivante, on vérifie si la conduite de frein défectueuse a une chute de pression imprévue.

La saisie de la chute de pression imprévue peut se faire selon un premier exemple de réalisation à l'aide des capteurs de pression 20-23 représentés à la figure 1. Pour cela, on saisit à l'aide des capteurs 20-23 la pression effective dans chacune des conduites de frein 11-13 et on la compare à une pression prévisible. Cette comparai- son est faite dans l'appareil de commande 24. La pression prévisible est fournie avantageusement par l'appareil de commande 24 selon les conditions de transfert du module de pompe 15. Si la différence de pression dépasse une valeur de seuil prédéfinie, on considère qu'il y a une chute de pression imprévue.

9 Selon un second exemple de réalisation qui peut sans difficulté être combiné à l'exemple de réalisation décrit ci-dessus, on saisit une chute de pression imprévue en comparant la consommation réelle actuelle de courant du module de pompe à une consommation de con- signe de courant. On peut alors supprimer les capteurs de pression 20-23. Le module de pompe consomme moins de courant en cas de rupture de l'une des conduites de frein 10-13 puisque la contrepression manque dans la conduite de frein ou dans le circuit de frein correspondant. Ain-si, en comparant la consommation électrique de consigne (intensité du courant) à la consommation de courant réelle, on saisit un courant de pompe petit, imprévisible, et qui permet de conclure à un défaut de l'une des conduites de frein 10-13 (ou des circuits de frein correspondants et/ou de la soupape correspondante. Dans l'étape 30, on saisit les données de référence dé- crites ci-dessus (consommation de courant de consigne et/ou pression prévisible) et dans l'étape 29, on les compare aux données effectives (consommation de courant réelle ou pression réellement appliquée). Un défaut d'une conduite de frein 10-13 se détectera d'autant mieux par la consommation de courant du module de pompe que d'autres facteurs d'influence, inconnus, influencent la résistance du module de pompe. Pour cette raison il est prévu d'effectuer une séquence d'essai, ciblée. Pour cela et pendant un court instant, on ouvre tout d'abord seulement celle des soupapes 16-19 associées à la roue douteuse, déterminée dans l'étape 27 et on ferme toutes les autres sou- papes. Si par exemple après la collision, la roue 2 est considérée comme roue défectueuse et si à l'aide de l'emplacement d'impact selon l'étape 28, on a pu le vérifier, on ouvre la soupape 16 et on ferme les soupapes 17-19 de sorte que seule la conduite de frein 10 et le frein de roue 6 auront une influence sur la consommation réelle de courant par le module de pompe 15. La résistance mesurée sous la forme de la consommation de courant du module de pompe 15 se résulte alors de la chute de pression ou du non établissement de la pression au niveau de la roue 2 défectueuse. Si pour plusieurs des roues 2-5 ou freins de roue 6-9, on présume un défaut de la conduite de frein, le procédé décrit ci-dessus peut être appliqué successivement aux différentes roues 2-5 (ou aux

10 conduites de frein 10-13). De manière correspondante, le procédé peut également être exécuté en plus ou en variante en saisissant la chute de pression imprévue à l'aide des capteurs de pression 20-23. Si pour toutes les roues ou toutes les conduites de frein, on a une seule et même faible consommation de courant, le défaut ne se trouve pas dans les conduites de frein mais par exemple dans le module de pompe avec pour conséquence de permettre de poursuivre le fonctionnement de l'installation de frein, avantageusement comme jusqu'alors. Si le procédé décrit ci-dessus et la comparaison des va- leurs de pression ou des valeurs de consommation de courant selon l'étape 29 permettent de conclure à une chute de pression imprévue, alors finalement dans l'étape 31, on ferme la soupape de la conduite de frein respective. A la fin du procédé de diagnostic ainsi décrit, on ouvre de nouveau les soupapes restantes (soupapes intactes) de sorte que les autres roues ou leur frein de roue pourront servir à freiner les roues. Si dans l'étape 29, on ne saisit aucune chute de pression imprévue, on suppose que la conduite de frein est intacte. De façon correspondante, dans l'étape 32, on maintient les soupapes 16-19 ouvertes ou on les ouvre et on effectue l'opération de freinage automatique avec tous les freins de roue intacts 6-9. En variante au système de saisie de collision, on utilise les données d'un appareil de commande de coussins de sécurité et aussi d'autres moyens de saisie, en particulier l'emplacement de l'impact en cas de collision, comme par exemple des capteurs optiques, des cap- teurs radars ou à ultrasons. De manière avantageuse, déjà dans l'étape 27, on sépare la roue douteuse concernée par la collision c'est-à-dire la roue ou son frein de roue douteux et la conduite de frein en fermant la soupape correspondante avant le système de frein pour éviter aussi rapidement que possible une éventuelle perte de liquide de frein. Ce n'est que pour saisir la chute de pression imprévue que la soupape sera de nouveau ouverte. Le procédé décrit peut également s'appliquer non seule-ment dans le cas d'une collision mais également à n'importe quel instant. D'une manière particulièrement avantageuse, le procédé est

11 exécuté après le départ du véhicule ou après une mise en route de l'installation de frein. Globalement, le procédé et l'installation de frein décrits ci-dessus permettent de détecter un défaut à la fois dans l'une des con- duites de frein, par exemple une rupture de conduite de frein, égale-ment un défaut de soupape tel que par exemple une fuite ou encore un défaut du module de pompe. lo NOMENCLATURE 1 Installation de frein 2, 3, 4, 5 Roues 6,7,8,9 Freins de roues 10, 11, 12, 13 Conduites de frein 14 Appareil de frein 15 Module de pompe 16, 17, 18, 19 Soupapes de frein 20, 21, 22, 23 Capteurs de pression 24 Appareil de commande15

Claims (1)

1. REVENDICATIONS1 °) Procédé de gestion d'une installation de frein hydraulique (1) de véhicule, notamment de véhicule automobile, comportant au moins une conduite de frein (10-13) associée à un frein de roue (6-9), cette con- duite étant reliée par une soupape commutable (16-19) au côté haute pression d'un module de pompe (15) de liquide de frein, procédé caractérisé en ce qu' on ferme la soupape (16-19) lors de la saisie d'une chute de pression imprévue dans la conduite de frein (10-13). 2°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on détermine la chute de pression imprévue dans la conduite de frein (10-13) notamment par un capteur de pression (20-23) et on la compare à la pression prévisible. 3°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on détermine la pression prévisible en fonction du débit du module de pompe (15). 4°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on compare la consommation électrique réelle actuelle du module de pompe (15) à une consommation de courant, de consigne, prévisible, pour saisir une chute de pression imprévue. 5°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans le cas de plusieurs conduites de frein (10-13), pour saisir une chute de pression imprévue dans l'une des conduites de frein, on ouvre la soupape de cette conduite de frein et on ferme les soupapes des autres conduites de frein (10-13). 514 6°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on sélectionne une conduite de frein (10-13) douteuse parmi les différentes conduites de frein (10-13). 7°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on sélectionne la conduite de frein douteuse (10-13) en fonction des données d'un système de saisie de collision du véhicule. 10 8°) Installation de frein (1) de véhicule, notamment de véhicule automobile pour la mise en oeuvre du procédé selon au moins l'une des revendications 1 à 7 comportant au moins une conduite de frein (10-13) associée à au moins un frein de roue (6-9), cette conduite étant reliée 15 par une soupape commutable (16-19) au côté haute pression d'un module de pompe (15) de liquide de frein, installation de frein caractérisée par des moyens pour saisir une chute de pression imprévue dans la con-duite de frein (10-13) et pour fermer la soupape (16-19) lorsqu'une 20 chute de pression imprévue est détectée. 9°) Installation de frein selon la revendication 8, caractérisée en ce que les moyens comprennent au moins un capteur de pression (20-23) as- 25 socié à la conduite de frein, une installation pour déterminer la con-sommation de courant actuelle du module de pompe (15) et/ ou un système de saisie de collision. 10°) Appareil de commande comportant des moyens pour la mise en 30 oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'appareil saisit la pression et en cas de saisie d'une chute de pression imprévue dans une conduite de frein (10-13), il ferme la soupape (16-19) d'une conduite de frein (10-13) associée à au moins un frein de roue 35 (6-9).