FR2972985A1

FR2972985A1 - Procede pour supprimer la force de serrage exercee par un frein de stationnement et appareil de regulation pour sa mise en oeuvre

Info

Publication number: FR2972985A1
Application number: FR1252394A
Authority: FR
Inventors: Dieter Blattert; Simon Hauber
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2011-03-21
Filing date: 2012-03-16
Publication date: 2012-09-28
Also published as: US20120245816A1; CN102689629A; DE102011005843A1; CN102689629B; US8483923B2

Abstract

Procédé pour supprimer la force de serrage exercée par un frein de stationnement (1) générée au moins en partie par un dispositif de frein électromécanique comportant un moteur de frein électrique (3) et complété le cas échéant par un dispositif de frein hydraulique. Le moteur de frein (3) déplace le piston de frein (6) sollicité par la pression hydraulique du dispositif de frein hydraulique. Si le moteur de frein (3) ne peut être desserré pour supprimer la force de serrage, on génère un signal d'actionnement du dispositif de frein hydraulique.

Description

i Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un procédé pour supprimer la force de serrage exercée par un frein de stationnement générée au moins en partie par un dispositif de frein électromécanique comportant un moteur de frein électrique et complété le cas échéant par un dispositif de frein hydraulique, le moteur de frein déplaçant le piston de frein sollicité par la pression hydraulique du dispositif de frein hydraulique. L'invention se rapporte également à un appareil de régulation pour la mise en oeuvre de ce procédé. Etat de la technique Le document DE 103 61 042 B3 décrit un frein de stationnement ou frein de parking qui bloque le véhicule à l'arrêt. La force de serrage bloquant le véhicule est générée de manière électroméca- 15 nique par un moteur de frein électrique actionnant le frein de stationnement par le piston de frein portant une garniture de frein, en l'actionnant dans la direction axiale contre le disque de frein. A la fin de cette opération de blocage, on maintient la position du rotor du moteur de frein et on conserve la force de serrage. Mais pour déplacer de nou- 20 veau le véhicule, il faut supprimer la force de serrage et pour cela, on actionne le moteur de frein en sens opposé. But de l'invention La présente invention a pour but de développer un pro-cédé permettant d'assurer avec des moyens simples, le desserrage du 25 frein électromécanique de stationnement dans des conditions de fonctionnement les plus diverses. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, la présente invention a pour objet un procédé du type défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'au cas où le moteur de 30 frein ne peut être desserré pour supprimer la force de serrage, on génère un signal d'actionnement du dispositif de frein hydraulique. Lorsque le moteur du frein est actionné, le mouvement de rotation du rotor du moteur de frein est converti en un mouvement d'actionnement axial d'un organe d'actionnement qui pousse le piston 35 de frein portant une garniture de frein, axialement contre le disque de

2 frein. Le frein de stationnement comporte en outre un dispositif de frein hydraulique permettant le cas échéant et en complément, de générer une force de serrage hydraulique. Le dispositif de frein hydraulique qui est notamment le frein hydraulique normal du véhicule, génère une pression hydraulique agissant sur le piston de frein, de sorte que toute la force de serrage totale est générée par une composante et par le moteur de frein électrique et d'une composante fournie par le dispositif de frein hydraulique. Dans des situations extrêmes, si le frein de stationne- io ment ne peut plus être desserré de manière purement électromécanique après avoir appliqué une force de serrage, selon l'invention on génère un signal pour actionner le dispositif de frein hydraulique. Cela se fait dans le cas d'un blocage effectif du moteur de frein, mais aussi en cas de risque de blocage. Le signal généré dans ces conditions permet au 15 dispositif de frein hydraulique de se détacher automatiquement, par exemple par la commande de l'hydraulique du système ESP (système du programme de stabilisation électronique). Mais il est également possible de générer un signal qui indique au conducteur de manière optique, acoustique ou haptique, de ne plus actionner le frein hydraulique du 20 véhicule. En augmentant la pression hydraulique, on peut neutraliser le blocage du frein de stationnement électromécanique, de sorte que le frein de stationnement se met en position ouverte demandée et permet de réduire la force de frein. Si le conducteur ne réagit pas à la demande d'actionnement du frein hydraulique du véhicule, on peut le cas 25 échéant répéter le signal ou le faire durer. La même remarque s'applique également au cas où la génération automatique de la pression hydraulique ou l'actionnement par le conducteur, ne suffisent pas pour desserrer le blocage. Le blocage peut en principe se faire de manière préventive 30 ou après une entrée déjà faite. La détection préventive d'un blocage futur se fait notamment par l'examen de l'état ou des grandeurs de fonctionnement du frein de stationnement. Différentes grandeurs peuvent être examinées et la situation est extrême ou le blocage menace si l'une des grandeurs examinées n'est pas dans la plage des valeurs autorisées.

3 L'état ou la grandeur de fonctionnement du frein de stationnement que l'on examine pour déceler une menace de blocage peu-vent être la pression hydraulique du dispositif de frein hydraulique agissant sur le piston de frein et résultant de l'état de serrage antérieur du frein de stationnement. Si la pression de frein hydraulique dépasse une valeur limite, le blocage menace, de sorte qu'après le serrage du frein de stationnement et avant le desserrage demandé, il faut tout d'abord prendre les mesures pour neutraliser le blocage. La pression hydraulique résultant du serrage antérieur du frein de stationnement io est générée par le conducteur qui actionne la pédale de frein (pression d'alimentation) ou automatiquement par un actionneur, par exemple par l'hydraulique ESP. Un autre critère pour constater une situation extrême ou situation de blocage, est l'amplitude de la force de serrage résultant 15 d'une opération de serrage antérieure du frein de stationnement. Si cette force de freinage a été produite par l'actionnement du moteur de frein électrique avec la force de serrage maximale ou une force de serrage dépassant une valeur limite, on peut également admettre que l'on se trouve dans une situation de blocage extrême ou potentielle. 20 Selon un autre critère, on a une situation extrême ou situation de blocage ou une menace d'une telle situation si la température du frein de stationnement dépasse une valeur limite (seuil). Dans le cas également ou après le serrage du frein de stationnement, on a effectué une phase de resserrage ou encore si la tension électrique du 25 réseau embarqué pour l'actionnement du moteur de frein, passe en dessous d'un seuil, on peut supposer qu'il y a effectivement un risque de blocage ou une menace de blocage. Comme moyen utile au cas où le moteur de frein ne se laisse pas desserrer pour neutraliser la force de serrage, on peut géné- 30 rer un signal pour démarrer le moteur. Le signal est affiché de manière appropriée pour le conducteur lui demandant de démarrer le moteur du véhicule. Le cas échéant, le moteur du véhicule peut être démarré automatiquement. On peut détecter une situation de blocage effective en 35 examinant les paramètres du moteur de frein électrique. Si la com-

4 mande du moteur de frein commence une phase de desserrage ou de libération, et que le courant du moteur dépasse une valeur limite, on peut supposer que le moteur est bloqué, et ensuite on arrête la phase de libération. La même remarque s'applique si la vitesse de rotation du moteur passe en dessous d'une valeur limite ; dans ce cas, il s'agit également du blocage du moteur de frein électrique qui conduit à l'arrêt de la phase de libération ou de la commande du moteur de frein ; ensuite, on exécute l'une des mesures citées pour éliminer le blocage. Le procédé selon l'invention est exécuté par un appareil io de régulation ou de commande du véhicule et qui peut faire partie du système de frein de stationnement. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de procédé de suppression de la 15 force de serrage exercée par un frein de stationnement de véhicule représenté dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une coupe d'un frein de stationnement électromécanique de véhicule dont la force de serrage est générée par un moteur de frein électrique, 20 - la figure 2 montre un ordinogramme avec les étapes du procédé de suppression de la force de serrage exercée par le frein de stationne-ment en cas de blocage du moteur de frein. Description d'un mode de réalisation de l'invention La figure 1 montre un frein électromécanique de station- 25 nement 1 pour immobiliser un véhicule arrêté. Le frein de stationne-ment ou d'immobilisation 1 comporte un étrier de frein 2 avec un bec 9 chevauchant le disque de frein 10. L'organe d'actionnement du frein de stationnement 1 est un moteur électrique constituant le moteur de frein 3 entraînant en rotation une vis 4 recevant elle-même à rotation, un 30 composant de vis 5. La rotation de la vis 4 déplace axialement le composant de vis 5. Le composant de vis 5 se déplace dans le piston de frein 6 portant la garniture de frein 7 poussée par le piston de frein 6 contre le disque de frein 10. Une autre garniture de frein 8 fixe, portée par le bec 9, est appliquée contre le côté opposé du disque de frein 10. Le composant de vis 5 se déplace axialement dans le pis-ton de frein 6 lorsque la vis 4 tourne, ce mouvement axial se faisant vers l'avant en direction du disque de frein 10 pour un certain mouvement de rotation de la vis 4 et vers l'arrière jusqu'à atteindre une butée 5 11 pour un mouvement de rotation opposé de la vis. Pour générer la force de serrage, le composant de vis 5 sollicite le côté intérieur du pis-ton de frein 6 de sorte que le piston de frein 6 avec la garniture de frein 7, monté coulissant axialement dans le frein de stationnement 1, est poussé contre la surface frontale correspondante du disque de frein 10. io Le frein de stationnement peut, le cas échéant, être sou-tenu par le frein hydraulique du véhicule, de sorte que la force de serrage se compose d'une composante électromotrice et d'une composante hydraulique. Pour l'assistance hydraulique, le dos du piston de frein 6 tourné vers le moteur de frein, est sollicité par le liquide hydraulique 15 sous pression. La figure 2 montre un ordinogramme avec les différentes étapes pour la mise en oeuvre du procédé de suppression de la force de serrage exercée par un frein de stationnement en cas de blocage effectif ou de menace de blocage du moteur de frein électrique. Dans une pre- 20 mière étape 20, le conducteur demande le desserrage du frein de stationnement, serré. L'étape 2 1 suivante demande si le frein de stationnement est dans une situation extrême qui laisse prévoir le blocage du moteur de frein électrique. Cette requête est la détection préventive d'une situation extrême au cours consistant à vérifier différents 25 paramètres d'état ou de fonctionnement du frein de stationnement quant au dépassement d'une plage de valeurs autorisées. Dans la me-sure où seulement l'un des paramètres ou l'une des grandeurs d'état ou de fonctionnement dépasse vers le haut ou vers le bas la plage des va-leurs autorisées, on suppose que l'on est dans une situation extrême 30 avec risque de blocage du moteur de frein ou blocage effectif de celui-ci. L'étape 21 demande si lors de la phase de serrage précédente du frein de stationnement, le dispositif de frein hydraulique a été actionné par le conducteur par une pression d'alimentation dépassant un seuil. Dans une autre requête de l'étape 21, on vérifie si lors de la 35 phase de serrage précédente, le frein de stationnement a été actionné

6 avec une force de frein maximale. De plus, on demande si la température dans le frein de stationnement dépasse un seuil. D'autres requêtes concernant la vérification pour savoir si après le serrage du frein de stationnement, on a exécuté encore une phase de resserrage ou si la ten- Sion électrique du réseau embarqué disponible pour actionner le moteur de frein, est passée sous un seuil. Dans la mesure où une ou plusieurs requêtes concordent et que les paramètres d'état ou de fonctionnement ou les grandeurs caractéristiques dépassent vers le haut ou vers le bas une plage de va- in leurs autorisées, on a un blocage effectif ou probable du moteur de frein. Dans ce cas, on passe par la dérivation affirmative ("Y") à l'étape suivante 22. Cette étape applique des moyens évitant ou remédiant au blocage du moteur de frein. Si en revanche, la requête dans l'étape 21 indique qu'il n'y a pas de grandeurs vérifiées, situées en-dehors de la 15 plage des valeurs autorisées, on passe par la dérivation négative ("N") à l'étape 26 consistant à desserrer le frein de stationnement en actionnant le moteur de frein électrique pour supprimer la force de serrage. En cas de risque de blocage du moteur de frein ou de blocage effectif, l'étape 22 vérifie si le moteur du véhicule (habituelle- 20 ment un moteur à combustion interne), est en marche. Si cela n'est pas le cas, on passe à l'étape 23 par la dérivation négative ; cette étape de-mande au conducteur de démarrer le moteur et d'actionner le frein normal du véhicule en enfonçant la pédale de frein. Ensuite, on passe à l'étape 24 dans laquelle on vérifie que la pédale de frein a été actionnée 25 par le conducteur. Egalement la dérivation affirmative de l'étape 22 (moteur en marche) arrive à l'étape 24. Si la requête de l'étape 24 montre que la pédale de frein n'a pas été actionnée par le conducteur, on passe par la dérivation négative à l'étape 25 qui demande au conducteur d'actionner le frein du véhicule. Ensuite, on revient à l'étape 24 et on rede- 30 mande si la pédale de frein a été actionnée par le conducteur. Si la requête de l'étape 24 montre que le conducteur a actionné la pédale de frein, on passe par la dérivation affirmative à l'étape 26 selon laquelle, on supprime la force de serrage en commandant le moteur électrique du frein de stationnement. Ensuite, on poursuit par 35 l'étape 27 consistant à vérifier si le moteur de frein électrique est blo-

7 qué ; cela se détecte par l'intensité du courant alimentant le moteur de frein ou par sa vitesse de rotation. Malgré les moyens précédents, notamment l'actionnement de la pédale de frein, le moteur de frein peut rester bloqué. En générant la pression hydraulique d'alimentation par la pédale de frein, on cherche à éviter le blocage ou le libérer ; si toutefois la requête selon l'étape 27 constate que malgré cette mise en oeuvre, on est en blocage, la dérivation affirmative passe à l'étape 29. Dans le cas contraire, il n'y a pas de blocage et la dérivation négative arrive à l'étape 28 selon laquelle, on libère le frein de stationnement comme souhaité io jusqu'à la suppression totale de la force de serrage. Pour détecter le blocage du moteur de frein électrique dans l'étape 27, on demande si l'intensité du courant dans le moteur dépasse un seuil. En plus ou en variante, on peut demander si la vitesse de rotation du moteur est inférieure à un seuil. Si l'une des condi- 15 tions est remplie, cela signifie que le moteur de frein est bloqué et on passe à l'étape 29 par la dérivation affirmative ; dans cette étape, il y a une interrogation supplémentaire pour détecter si le blocage du moteur de frein a été constaté pour la première fois. Dans l'affirmative, la dérivation affirmative revient à l'étape 22 et vérifie de nouveau ou demande 20 de démarrer le moteur du véhicule ou d'actionner la pédale de frein. Si en revanche, la requête de l'étape 29 indique qu'il y a eu déjà plusieurs fois un blocage du moteur de frein, la dérivation négative passe à l'étape 30. Dans ce cas, il n'est pas possible de libérer le blocage et l'actionne-ment du frein de stationnement n'est plus disponible. 25

8 NOMENCLATURE

1 frein de stationnement, frein d'immobilisation 2 étrier de frein 3 moteur de frein 4 vis 5 composant de vis 6 piston de frein 7 garniture de frein io 8 garniture de frein 9 bec disque de frein 11 butée 20-30 étapes de l'ordinogramme appliquant le procédé de suppres- Sion de la force de serrage d'un frein de stationnement.20

Claims

REVENDICATIONS1°) Procédé pour supprimer la force de serrage exercée par un frein de stationnement (1), générée au moins en partie par un dispositif de frein électromécanique comportant un moteur de frein électrique (3) et com- plété le cas échéant par un dispositif de frein hydraulique, le moteur de frein (3) déplaçant le piston de frein (6) sollicité par la pression hydraulique du dispositif de frein hydraulique, procédé caractérisé en ce qu' on génère un signal d'actionnement du dispositif de frein hydraulique si io le moteur de frein (3) ne peut être desserré pour supprimer la force de serrage. 2°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que 15 le signal commande le dispositif de frein hydraulique. 3°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le signal demande l'actionnement du dispositif de frein hydraulique. 20 4°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on détecte de façon préventive le cas où le moteur de frein (3) ne peut se desserrer pour supprimer la force de serrage à l'aide d'une grandeur 25 d'état ou de fonctionnement du frein de stationnement (1). 5°) Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu' on est dans le cas du moteur de frein (3) qui ne peut se desserrer pour 30 réduire la force de serrage, - si au cours du serrage précédent du frein de stationnement (1), le dispositif de frein hydraulique a été actionné avec une pression hydraulique dépassant une valeur limite, ou - si au cours d'une phase de serrage antérieure, le frein de stationne- 35 ment (1) a été actionné avec la force de frein maximale 2972985 lo - si la température du frein de stationnement (1) dépasse une valeur limite, ou - si après le serrage du frein de stationnement (1), on a exécuté une opération de réglage, ou 5 - si la tension électrique du réseau embarqué dépasse vers le bas une valeur limite, ou - si le moteur de frein (3) après commande, est bloqué pour réduire la force de serrage. 6°) Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu' on détecte le blocage si le courant du moteur dépasse une valeur limite, ou si la vitesse de rotation du moteur passe en dessous d'une va-leur limite. 7°) Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu' au cas où le moteur de frein (3) ne peut se desserrer pour supprimer la force de serrage, on démarre le moteur du véhicule ou on lance une re- quête pour démarrer le moteur. 8°) Appareil de régulation de commande pour la mise en oeuvre du pro-cédé selon l'une des revendications 1 à 7 pour supprimer la force de serrage exercée par un frein de stationnement (1), générée au moins en partie par un dispositif de frein électromécanique comportant un moteur de frein électrique (3) et complété le cas échéant par un dispositif de frein hydraulique, le moteur de frein (3) déplaçant le piston de frein (6) sollicité par la pression hydraulique du dispositif de frein hydraulique, selon lequel on génère un signal d'actionnement du dispositif de frein hydraulique si le moteur de frein (3) ne peut être desserré pour supprimer la force de serrage. 9°) Frein de stationnement de véhicule comportant un appareil de régulation ou de commande selon la revendication 8 mettant en oeuvre le procédé selon l'une des revendications 1 à 7 pour supprimer la force de 2972985 Il serrage exercée par un frein de stationnement (1), générée au moins en partie par un dispositif de frein électromécanique comportant un moteur de frein électrique (3) et complété le cas échéant par un dispositif de frein hydraulique, le moteur de frein (3) déplaçant le piston de frein 5 (6) sollicité par la pression hydraulique du dispositif de frein hydraulique, selon lequel on génère un signal d'actionnement du dispositif de frein hydraulique si le moteur de frein (3) ne peut être desserré pour supprimer la force de serrage. io