FR3003832A1 - Systeme de freins de vehicule et son procede de gestion - Google Patents

Abstract

Système de freins (10) comprenant : - un maître-cylindre (30) couplé à un réservoir (50) et au moins un piston de freins (45) est commandé par un élément d'entrée de signal de freins (48) déplacé par la force exercée par le conducteur. Des conduites (100, 200) couplées aux chambres de pression (31, 32, 40) transmettent la pression du maître cylindre (30) aux roues. Les conduites (100, 200) associées à un premier et à un second circuit de frein sont reliées aux cylindres de freins de roues par deux clapets anti-retour (115, 130, 125, 140) en parallèle le sens passant du premier clapet (115, 125) étant opposé au sens passant du second clapet (130, 140).

Description

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un système de freins de véhicule à son procédé de gestion. Etat de la technique Selon le document DE 10 2010 026 185 Al on connaît un système de freins de véhicule équipé d'une unité de commande hydraulique avec assistance de démarrage en côte pour un système de freins à deux circuits. L'unité de commande hydraulique comporte une installation de vannes de système ABS et une vanne d'arrêt supplémen- taire pour au moins un circuit de freins. Cette vanne est en amont de l'installation de vannes du système ABS dans le sens de l'établissement de la pression. La vanne d'arrêt permet en cas d'arrêt de bloquer et de conserver la pression de freins générée par le conducteur dans au moins un circuit de freins. En outre la vanne d'arrêt permet de neutra- liser de manière contrôlée la pression de freins enfermée dans le circuit de freins lors d'une phase de démarrage. Toutefois, le système de freins décrit dans ce document ne permet pas en cas de défaillance du système, c'est-à-dire en mode de secours, d'utiliser la pression de freins « emprisonnée » comme base c'est-à-dire la pression résiduelle, pour continuer d'augmenter la pression par l'action mécanique du conducteur. Exposé et avantages de l'invention La présente invention a pour objet un système de freins de véhicules comprenant un maître-cylindre couplé à un réservoir de liquide hydraulique et ayant au moins un piston de frein et commandé par un élément d'entrée de signal de freins, déplacé par la force exercée par le conducteur, le maître-cylindre ayant au moins une chambre de pression de liquide hydraulique, des conduites couplées aux chambres de pression et transmettant la pression du liquide hydraulique générée dans le maître cylindre pour générer les couples de freinage au niveau des roues du véhicule par les cylindres de freins associés aux roues, les conduites étant associées au moins à un premier et à un second circuit de freins et chacune des conduites reliées aux cylindres de freins de roue ont au moins deux clapets anti-retour en parallèle, avec au moins un premier et un second clapet anti-retour, le sens passant du premier clapet anti-retour étant opposé au sens passant du second clapet anti- retour. Selon une autre caractéristique de l'invention, le système de freins comporte un actionneur commandé qui génère la pression du liquide hydraulique pour appliquer le liquide hydraulique sous pression aux conduites associées aux circuits de freins (100, 200), l'actionneur comportant des vannes de commutation fermées en l'absence de cou- rant vers les conduites reliées aux circuits de freins. Cet actionneur peut être un actionneur électro- hydraulique. L'invention concerne également un procédé de gestion d'un système de freins de véhicule du type susmentionné. Un tel procédé est caractérisé en ce que dans le cas du mode de secours, la pression du liquide hydraulique est enfermée dans une partie de circuits de freins délimitée par des cylindres de freins de roue et les clapets anti-retour de façon que les mâchoires de freins des cylindres de freins de roue soient appliqués de manière relativement étroite contre les disques de freins associés. Selon une autre caractéristique de ce procédé, en action- nant l'élément d'entrée de signal de freins malgré le cas de mode de se- cours, le conducteur peut augmenter la pression du liquide hydraulique dans la partie des circuits de freins pour générer le couple de freinage en ce que chaque clapet anti-retour associé à un circuit de freins respectif sur les paires de clapets anti-retour s'ouvrant en direction de la partie de circuits de freins permet le passage du liquide hydraulique. Selon une autre caractéristique de ce procédé, le clapet anti-retour ouvert dans la direction partant de la partie de circuit de freins s'ouvre à partir d'une pression prédéfinie dans la partie de circuits de freins pour ainsi évacuer de la pression de la partie de circuits de freins. Ainsi, l'invention a pour objet un système de freins assis- tés (système de freins recevant une force extérieure) et qui lorsqu'une demande de freins est détectée, découple la simulation de la sensation de pédale et le maître-cylindre principal nécessaire pour le mode de se- cours du circuit « actif » du système de freins et malgré la pression de freins nécessaire pour générer le couple de freinage dans les cylindres de freins de roue associés au disque de freins des roues du véhicule, cette pression peut être générée dans le mode de secours produit en cas de défaillance du système de freins.

Ainsi, selon l'invention, dans les conduites hydrauliques ou conduites de liquide de freins du système, neutralisées en fonctionnement, c'est-à-dire entre les vannes de coupure du maître cylindre et le point de dérivation du liquide hydraulique là où le volume de liquide est fourni à l'unité générant la pression, l'invention prévoit des clapets io anti-retour permettant d'emprisonner une partie du volume du liquide dans le système de freins et d'assurer ainsi le pré-serrage des mâchoires de freins dans les cylindres de freins de roues. Cela permet d'influencer de manière positive la prise de volume de liquide du système de freins dans ce mode de secours car une partie des bulles d'air éventuelles est 15 déjà pré-comprimée et dans tous les cas on exclut le jeu occasionné par l'air, c'est-à-dire qu'il n'y a plus de volume mort dans le système de freins. En cas de poursuite de roulage en mode de secours, cela se traduit par une plus forte usure du système de freins c'est-à-dire une 20 légère augmentation de la température des disques de freins et ainsiune usure plus forte. L'avantage d'un meilleur mode de secours par lequel un affichage de secours donné au conducteur, est toutefois l'élément le plus positif car dans de nombreux systèmes de freins on ne pourrait pas atteindre la décélération nécessaire pour le frein de service qui est 25 de 6,4 m/s2. En mode de fonctionnement normal, la pression est emprisonnée seulement dans une partie neutralisée, c'est-à-dire dans les conduites du système de freins, c'est-à-dire que les vannes de coupure de pistons ou de plongeurs et la position des plongeurs peuvent régler 30 des pressions inférieures à 0. Lorsque le véhicule est arrêté et qu'il se trouve dans un état normal, de manière idéale, aucune pression n'est enfermée dans le système de freins, c'est-à-dire que le véhicule peut être déplacé sans augmenter le couple de freinage résiduel. Cela signifie toutefois qu'une défaillance du système de freins au repos nécessiterait un actionnement unique pour emprisonner les jeux crées par l'air. En coupant les jeux créés par l'air, on peut utiliser sans nécessiter des moyens supplémentaires, des maîtres-cylindres de di- mensions plus petites dans les systèmes de freins assistés. Dessin Pour être complet, les composants principaux du système de freins 10 seront brièvement décrits bien que la plupart de ces com- posants soient connus. Selon la figure 1, le maître cylindre 30 comporte deux 20 chambres de pression 31, 32 dont les volumes peuvent être comprimés par un piston 45 actionné par le conducteur par l'intermédiaire d'un élément d'entrée de signal de freins (pédale de freins) 48. Dans l'exemple présenté à la figure, on a un piston étagé 45 dont le type et la réalisation du maître-cylindre 30 est sans impor- 25 tance pour l'invention. La chambre 40 du maître cylindre 30 qui correspond dans la forme de base du piston 45 comme piston étagé, est court-circuité en mode de fonctionnement normal (c'est-à-dire en fonctionnement du frein électrique) par la commande d'une électrovanne 35 (cette 30 électrovanne est fermée en l'absence de courant) pour être ainsi coupée du réservoir de liquide de freins (liquide hydraulique) 50. Les chambres de pression 31, 32 sont couplées à des conduites 100, 200 associées au premier et au second circuit de freins. Ces circuits sont schématisés par les seules conduites 100, 200. La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un système de freins selon l'invention représenté dans l'unique figure qui est un schéma hydraulique d'un mode de réali- sation de l'invention. Description d'un mode de réalisation de l'invention La figure montre un schéma hydraulique pour l'essentiel connu d'un système de freins 10. Les composants principaux pour le fonctionnement du système de freins 10 sont entourés par un contour en pointillés.

Il convient de remarquer que chacune des conduite 100, 200 comporte des vannes de commutation 105, 205 ouvertes en l'absence de courant et qui permettent un passage direct, c'est-à-dire l'alimentation en liquide hydraulique pour la modulation de roue 300 ce qui sera brièvement expliqué ultérieurement. A la figure, la modulation de roue 300 concerne les roues du véhicule et les cylindres de freins associés ainsi que les vannes d'entrée et de sortie dont les fonctions sont connues et ne nécessitent pas de description détaillée.

A la figure, la référence 400 désigne un actionneur qui, dans l'exemple de réalisation de la figure, est un actionneur électrohydraulique. Il s'agit par exemple d'un actionneur avec un moteur électrique portant la référence M. L'actionneur 400 est alimenté en liquide hydraulique du réservoir 50 par une conduite 425. Le moteur électrique M est commandé pour permettre de commander par un moyen de transmission d'avancée et de recul 415, un piston 405 dans le boîtier 420 et par exemple comprimer, c'est-à-dire mettre en pression, le volume 410 de liquide hydraulique et transmettre ainsi par les conduites 430, 440 aux points d'injection 450, 460, du liquide hydraulique à la modulation de roue 300 encore appelée « fonction de freinage de ser- vice » indépendamment de l'actionnement du maître-cylindre 30. La figure montre sous la référence 600, un simulateur de sensation de pédale ou de course de pédale comprenant un gaz fluide accumulateur de pression 605 et une vanne de commutation 610. Le simulateur de sensation de pédale 600 est présenté en option dans l'exemple de réalisation de la figure. Les installations de clapets anti-retour présentées sous les références 110, 120 sont des éléments essentiels de l'invention. Ils sont associés dans le sens de la liaison fluidique aux conduites 100, 200. Chacune des installations de clapets anti-retour comprend un premier clapet anti-retour 115, 130 et un second clapet anti-retour 125, 140. Les clapets anti-retour 115, 130 ou 125, 140 sont montés en parallèles et leur sens de passage (pour le liquide hydraulique en fonction de la pression) est chaque fois opposé.

Dans l'exemple représenté, les clapets anti-retour 115, 130, 125, 140 ont des ressorts de dimensions appropriées en fonction des pressions pour lesquelles les vannes doivent s'ouvrir (c'est-à-dire la force des ressorts).

En cas de défaillance du système ou des défauts de fonc- tionnement du système de freins 10, la fonction de mode de secours des clapets anti-retour intervient, c'est-à-dire que dans les conduites 440, 430 et 100, 200 (segments de ces conduits) tracés en traits gras du liquide hydraulique est « emprisonné » sous une certaine pression (cette io pression est définie par les clapets anti-retour) ; il s'agit d'une partie de circuit de freins 150. Les mâchoires de freins des cylindres de freins de roues sont ainsi « en précontraintes » (dans la modulation de roues 300). Cela signifie que les patins de freins des mâchoires de freins sont poussés plus près des disques de freins des installations de freins de 15 roues que cela serait le cas normalement. Il peut subsister un certain intervalle entre les disques de freins et les patins de freins de sorte que les roues peuvent encore tourner. Toutefois, dans cette situation de mode de secours, le conducteur a la possibilité, en actionnant la pédale de freins, de continuer de freiner car les vannes 105, 205 sont ouvertes 20 en l'absence de courant et les clapets d'arrêt 115, 125 sont ouverts en direction de la modulation de roues 300 (à partir d'une certaine pres- sion prédéfinie). Ainsi et de façon avantageuse en cas de défaut de fonctionnement du système de freins 10 qui est communiqué par un affi- 25 chage approprié (optique ou/et acoustique) au conducteur pour des raisons de sécurité, on peut néanmoins continuer de rouler.

30 NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX 10 Système de freins 30 Maître-cylindre 31, 32 Chambre de pression 40 Chambre 45 Piston/piston étagé 48 Elément d'entrée de signal de freins/Pédale de freins 50 Réservoir de liquide de freins 100, 200 Conduites/Premier et second circuit de freins 110, 120 Installation de clapets anti-retour 115, 125 Premier(s) clapet anti-retour 130, 140 Second(s) clapets anti-retour 150 Partie de circuit de freins 105, 205 Vanne(s) de commutation 300 Modulation de roues 400 Actionneur 405 Piston 410 Volume 415 Transmission 420 Boîtier 425 Conduite 430, 440 Conduite(s) 450, 460 Points d'injection de liquide hydraulique dans la modulation de roues 600 Simulateur de sensation de pédale/Course de pédale 605 Accumulateur de pression 610 Commutateur30