FR3013293A1 - Commande de freinage pour vehicule automobile - Google Patents

Abstract

L'invention a trait à un dispositif de commande de freinage (128') pour véhicule automobile comprenant un support (130') ; un élément monté mobile (104') sur le support et apte à transmettre un effort de commande de freinage ; Le dispositif comprend en outre un système élastique (136', 138') agissant entre l'élément mobile (104') et le support (130'), de manière à exercer un effort résistant sur ledit élément (104') lors de l'application d'un effort de freinage, la variation de l'effort résistant par rapport au déplacement de l'élément mobile diminuant au-delà d'une valeur limite de déplacement. L'invention à trait aussi à un système de freinage (156) et un véhicule comprenant un tel dispositif (128')

Description

COMMANDE DE FREINAGE POUR VEHICULE AUTOMOBILE L'invention a trait au domaine du freinage de véhicules automobiles, plus particulièrement au freinage de véhicules électriques ou hybrides électriques et/ou hybrides mécaniques.

Les figures 1 et 2 illustrent une commande de freinage à assistance pneumatique et un diagramme associé. On peut observer à la figure 1 une partie de la commande de freinage à assistance pneumatique, comprenant un amplificateur d'effort 2, une pédale 4, une tige de commande 6, un palpeur 8 monté sur la tige de commande 6 et un disque de réaction déformable 10 monté sur une tige de poussée 12 dans l'alignement de la tige de commande 6. Un effort de freinage exercé sur la pédale 4 est transmis à un piston du maître-cylindre (non visible) via la tige de commande 6, le palpeur 8, le disque de réaction déformable 10 et la tige de poussée 12. Nous verrons plus tard en relation avec la figure 2 que l'effort peut aussi être transmis sans transmission via le palpeur 8. Sur la figure 1 est aussi représenté un piston moteur 14, une chambre atmosphérique 16, une chambre d'assistance 18, une chambre à dépression 20, ainsi qu'une paroi flexible 22 solidaire du piston moteur 14 et isolant les chambres d'assistance 18 et de dépression 20. Le piston moteur 14 est configuré pour qu'un mouvement relatif entre la tige de commande 6 et le piston moteur 14 lors de l'application d'un effort de freinage ouvre un passage (non visible) entre la chambre atmosphérique 16 et la chambre d'assistance 18, et ferme un autre passage 19 entre la chambre d'assistance 18 et la chambre à dépression 20. L'assistance, ou l'amplification du freinage, provient de la différence de pression entre la chambre d'assistance 18 et la chambre de dépression 20 créant une force d'assistance sur le piston moteur 14. Le piston moteur 14 est en contact permanent avec la périphérie du disque de réaction déformable 10 et la force d'assistance vient appuyer sur la tige de poussée 12 via le disque de réaction 10. Un moyen élastique accompagne le mouvement relatif entre la tige de commande 6 et le piston moteur 14 pour fermer le passage 19. Lors de ce mouvement relatif la surface de contact change entre le palpeur 8 et le disque de réaction 10 et modifie le profil d'effort de réaction. On peut aussi voir un ressort précontraint de maintien de pression 26 configuré pour établir une force minimale de réaction sur la pédale. Le disque de réaction déformable 10 et le palpeur 8 se voient complétement, partiellement, ou pas du tout en contact selon les différentes zones d'utilisation de la commande de frein.

Lors des phases d'assistance comme décrites précédemment, le disque de réaction deformable 10 et le palpeur 8 sont en contact via une portion de la surface de contact du palpeur 8 ou la surface entière de contact du palpeur. La courbe de la figure 2 est une représentation réelle de la courbe de pression dans le maître-cylindre en fonction de l'effort d'entrée à la tige de commande 6. On voit une zone d'attaque suivie d'une zone d'assistance, puis d'une zone de saturation de la commande de frein. La zone d'attaque commence par une première phase d'attaque jusqu'à la pression Pa, la tige de commande commençant à exercer une force Fa, déclenchant l'ouverture du passage (non visible) entre la chambre atmosphérique 16 et la chambre d'assistance 18 et la fermeture du passage 19 entre la chambre d'assistance 18 et la chambre à dépression 20, créant un déplacement de la tige de poussée 12 via le disque de réaction 10 et via le piston moteur 14. Lors de cette phase d'attaque, le disque deformable n'est pas du tout en contact avec le palpeur 8, la pression exercée sur le disque deformable ne s'opérant que via le piston moteur 14. L'augmentation de la course de la tige de commande 6 dans cette première phase permet une augmentation de la pression en sortie de commande de frein 2 jusqu'à une valeur de pression de saut Pa atteinte pour la force Fa sur la tige de commande 6, et correspondant à une mise en contact entre le disque de réaction deformable 10 et une portion de surface du palpeur 8 créant une force de réaction transitoire. Cette mise en contact provient de la déformabilité du disque de réaction 10 se comportant comme un liquide incompressible. Le disque de réaction reçoit une pression périphérique du piston moteur 14 et en se déformant dans sa partie intérieure par un phénomène de bosselage vient interagir avec le palpeur 8 créant une portion de surface de contact avec celui-ci. Comme illustré dans la seconde phase d'attaque se terminant à la fin de la zone d'attaque, il se passe une augmentation de la force de réaction sur la tige de commande 6 avant d'atteindre une pression de saut nommée « théorique », cette augmentation provenant de cette force de réaction nommée plus haut transitoire. Le point de saut « théorique » correspond à l'intersection de deux droites, l'une étant celle de la première phase de la zone d'attaque et l'autre celle de la zone d'assistance vues plus haut. La figure 3 est une représentation théorique de la courbe décrite en rapport avec la figure 2, la zone d'assistance démarrant à partir de la pression de saut « théorique » atteinte pour la force Fa sur la tige de commande 6, cette pression de saut « théorique » étant atteinte par contact sur une surface entière de contact entre le disque de réaction 10 et le palpeur 8. La zone d'attaque sur cette représentation théorique correspond à la phase d'augmentation de pression dans le maître-cylindre en fonction de la course de déplacement de la commande et jusqu'à la valeur de pression de saut sans augmentation d'effort de réaction dans la tige de commande 6, ledit effort étant toujours celui initial Fa. Fa provient du système élastique pré contraint de maintien de pression 26 qui suit le mouvement du piston moteur 14. L'intégration d'une telle commande dans l'architecture d'un système de freinage hydraulique de véhicule est connue de l'homme de l'art. Il est connu aussi qu'un véhicule hybride comprenne deux systèmes de freinage, le premier étant le système de freinage hydraulique dont une partie a été présentée ci-avant et le second étant le système de freinage de type récupératif, ce dernier système utilisant l'énergie cinétique du véhicule. Dans le cas d'un véhicule comportant une machine électrique, le freinage récupératif est obtenu par un couple électromagnétique induit par la machine électrique du véhicule dans le sens contraire du mouvement cinétique. Lors de ce freinage l'énergie cinétique est transformée en énergie électrique accumulée dans le système de stockage d'énergie électrique du véhicule. D'autres systèmes de stockage d'énergie notamment à air comprimé ou à volants d'inertie sont aptes à récupérer de l'énergie cinétique et générer un couple résistant à la roue de freinage récupératif. Un système électronique de contrôle de stabilité calcule et commande la répartition entre ces deux systèmes de freinage pour décélérer un véhicule. Cette répartition est dynamique et dépend entre autres de facteurs comme l'intensité de freinage, la vitesse du véhicule, la charge du système de stockage d'énergie électrique, le glissement des pneumatiques sur le sol ; elle peut aussi dépendre de paramètres plus complexes comme l'angle de rotation du volant, et la force centrifuge du véhicule. Ce contrôle électronique existe déjà sur des véhicules comprenant uniquement un système de freinage hydraulique ; il sera programmé de manière particulière sur un véhicule hybride étant donné qu'il doit générer du freinage récupératif quand les conditions dynamiques du véhicule s'y prêtent ce qui réduit pour autant la composante de freinage hydraulique. Il est connu de voir le système de contrôle de freinage électronique pilotant l'établissement, via un accumulateur de liquide de frein, d'une pression sur les étriers de freins ou les disques de freins de manière invisible pour le conducteur, le système pouvant augmenter ou diminuer cette pression et compenser la requête de décélération du conducteur par un couple de freinage récupératif. Cette répartition est possible sur une plage de pression sur laquelle la pédale de freinage 4 n'est pas en prise mécanique directe, ou contact direct, avec le piston du maître-cylindre via les pièces mécaniques intermédiaires. Cette plage de pression démarre de la valeur zéro pour se terminer à la valeur de pression de saut décrite ci-avant. Elle correspond à une course de pédale communément qualifiée comme morte par l'homme de l'art et pendant laquelle il n'y a pas de variation d'effort sur la pédale. Sur cette plage de pression il est connu que le système de freinage d'un véhicule hybride peut dériver le liquide de frein en pression dans des accumulateurs pour ne pas générer de couple de freinage hydraulique mais plutôt du couple de freinage récupératif. A tout moment la force de décélération apportée par un couple de freinage récupératif doit être disponible en réserve par un couple de freinage hydraulique, notamment lorsque le système de stockage d'énergie du véhicule n'est pas apte ou plus apte à recevoir l'énergie de décélération. Ce couple de freinage récupératif permet généralement des décélérations de 1.5m/s2 à 2m/s2, décélération correspondant à des pressions de piston de maître-cylindre de 10 Bar à 15 Bar si le couple de freinage provient du système de freinage hydraulique. Comme vu précédemment des paramètres extérieurs influencent la capacité à tout instant du système de freinage récupératif de produire un couple de freinage, mais cette capacité souvent est capable de générer un couple de freinage supérieure généralement jusqu'à 3m/s2, voire au-delà.

Or dès qu'il est demandé un couple de freinage plus important que la valeur du saut, il peut se passer selon des conditions extérieures vues plus haut un transfert de couple du système de freinage récupératif au système de freinage hydraulique. Ce transfert de couple se passe alors avec un retour d'effort en arrière dans la tige de commande de frein 6 et donc dans la pédale 4, une variation d'effort pédale est ainsi ressentie dans le pied du conducteur. Cet à-coup provient d'une augmentation soudaine de la force de réaction dans la tige de commande 6, provenant de ce transfert de couple, la commande de frein 2 ne fonctionnant plus alors dans la zone d'attaque théorique du système mais dans la zone d'assistance de ce système où la pression de sortie augmente selon une pente caractéristique en fonction de l'effort sur la pédale. Lors de cette même demande de couple de freinage, et pour une raison inverse, une situation inversée de réduction d'effort soudain de la pédale de frein arrivera dans le cas d'un transfert de couple du système de freinage hydraulique au système de freinage récupératif. La figure 3 représente schématiquement un exemple de saut de force en valeur absolue Fc - Fa ressenti par le conducteur correspondant aux situations décrites ci-avant. Le document de brevet publié KR20100094145, divulgue un amplificateur de freinage prévu pour atténuer une sensation de retard du freinage, la tige de commande continuant à avancer à un certain stade de freinage sans que la pression de freinage en sortie de freinage soit augmentée. Le brevet présente une solution de mise en place de dispositif élastique tendant à augmenter la force de réaction dans la tige de commande à une position donnée, l'équilibre des forces tendant à augmenter la pression sur le piston du maître-cylindre. Cette solution est intéressante en ce qu'elle permet de déclencher une force de réaction supplémentaire à un moment particulier de la course de la tige de commande dans la phase d'assistance. Elle n'est toutefois pas applicable dans le cas d'une recherche d'une augmentation de force de réaction pendant une phase d'attaque. L'invention a pour objectif de pallier au moins un des inconvénients sus mentionnés de l'art antérieur. Plus particulièrement, l'invention a pour objectif de proposer une solution pour augmenter la récupération d'énergie d'un véhicule hybride lors de son freinage. L'invention a pour objet un dispositif de commande de freinage pour véhicule automobile comprenant un support ; un élément monté mobile sur le support et apte à transmettre un effort de commande de freinage ; remarquable en ce qu'il comprend, en outre, un système élastique agissant entre l'élément monté mobile et le support, de manière à exercer un effort résistant sur ledit élément lors de l'application d'un effort de freinage, la variation de l'effort résistant par rapport au déplacement de l'élément monté mobile diminuant au-delà d'une valeur limite de déplacement. Avantageusement, un déplacement initial j de l'élément monté mobile se passe sans interaction entre l'élément monté mobile et le système élastique.

Selon un mode avantageux de l'invention, le système élastique comprend un premier élément ressort d'une raideur K1 et un deuxième élément ressort d'une raideur K2, précontraint et disposé en série avec le premier élément, K2 étant inférieur à K1.

Selon un mode avantageux de l'invention, le système élastique comprend des éléments ressorts travaillant en compression, préférentiellement hélicoïdaux avec des pas différents. Selon un mode avantageux de l'invention, le dispositif de commande de freinage est un pédalier de freinage, l'élément monté mobile sur le support étant une pédale de 10 freinage. Selon un mode avantageux de l'invention, le système élastique comprend des éléments ressorts travaillant en torsion autour d'un axe pivot de la pédale. Selon un mode avantageux de l'invention, les éléments ressorts comprennent un ressort hélicoïdal et/ou une barre de torsion. Dans le cas d'un pédalier de freinage, 15 la barre de torsion peut être l'axe pivot du pédalier. L'invention a également pour objet un système de freinage pour véhicule automobile, comprenant : un dispositif de commande de freinage ; un amplificateur à dépression de l'effort de freinage du dispositif de commande ; un maître-cylindre avec un piston commandé par l'amplificateur, remarquable en ce que le dispositif de 20 commande de freinage est conforme à l'invention. Selon un mode avantageux de l'invention, l'amplificateur d'effort de freinage comprend un piston moteur apte à exercer, via une tige de poussée, un effort sur le piston du maître-cylindre ; une tige de commande attelée au dispositif de commande et un palpeur mobile disposé entre la tige de commande et la tige de poussée ; la 25 valeur limite de déplacement de l'élément mobile du dispositif de commande au-delà de laquelle la variation de l'effort résistant par rapport au déplacement dudit élément diminue correspondant au contact du palpeur avec la tige de poussée ou à une position plus avancée dudit élément. Avantageusement le disque de réaction peut être réalisé en un matériau 30 sensiblement incompressible et déformable, par exemple en caoutchouc dense.

Selon un mode avantageux de l'invention, la forme du palpeur est optimisée préférentiellement en forme de bossage pour améliorer la courbure de transmission de pression dans le maître-cylindre par rapport à l'effort dans la tige de commande. Selon un mode avantageux de l'invention, l'amplificateur d'effort comprend un volume délimité par une membrane reliée au piston moteur en une chambre à dépression et une chambre d'assistance, ledit piston comprenant des moyens de fermeture d'un passage entre lesdites chambres et des moyens de mise à l'atmosphère de la chambre d'assistance, lesdits moyens de fermeture et de mise à l'atmosphère étant actionnables par la tige de commande contre un effort élastique entre ladite tige et ledit piston. Selon un mode avantageux de l'invention, la pression générée dans le maître-cylindre par le déplacement de son piston lorsque le palpeur contacte la tige de poussée comprise entre 15Bar et 25Bar, est plus préférentiellement entre 25 Bar et 40 Bar L'invention a également pour objet un véhicule automobile comprenant : un système de freinage à commande hydraulique; un système de stockage d'énergie ; un système de freinage récupératif d'énergie cinétique du véhicule vers le système de stockage d'énergie, le système de freinage étant préférentiellement couplé à un système électronique correcteur de trajectoire, remarquable en ce que le système de freinage est conforme à l'invention. Le véhicule peut être du type électrique ou hybride électrique avec un système de stockage d'énergie électrique. Il peut également être du type hybride avec un système de stockage d'énergie mécanique, comme notamment à air comprimé et/ou avec un ou plusieurs volants d'inertie. Les mesures de l'invention sont intéressantes en ce qu'elles permettent la réalisation de manière simple et économique d'augmentation de la récupération d'énergie d'un véhicule hybride lors de son freinage. Cette augmentation provient de la contribution du couple de freinage récupératif pouvant être plus importante avec une adaptation minimale correspondante du système de freinage hydraulique. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l'aide de la description et des dessins parmi lesquels : - La figure 1 est une vue en coupe d'une commande de freinage à assistance pneumatique ainsi qu'une pédale de frein selon l'état de la technique. - La figure 2 représente une courbe de pression maître-cylindre en fonction de la force sur la pédale selon l'état de la technique. - La figure 3 représente une courbe théorique de la figure 2. - La figure 4 illustre un dispositif de commande de frein selon l'invention. Elle illustre aussi les courbes associées force sur la pédale en fonction de la course de la pédale. - La figure 5 est une vue de côté ainsi qu'une vue en coupe d'un système de pédalier selon l'invention. - La figure 6 représente un système de freinage conforme à l'invention et une courbe pression maître-cylindre en fonction de la force sur la pédale. Les figures 1 à 3 ont déjà été décrites précédemment en relation avec la discussion de la technique antérieure.

La figure 4 illustre schématiquement un dispositif de commande de freinage 128 selon l'invention. On voit un support 130, une pédale de frein 104 montée sur un axe 132 solidaire du support 130, ladite pédale de frein 104 étant apte à transmettre un effort de commande de freinage. On peut voir aussi un système élastique 134 agissant entre la pédale 104 et le support 130 de manière à exercer un effort résistant lors de l'application d'un effort de freinage, la variation de l'effort résistant par rapport au déplacement de la pédale 104 diminuant au-delà d'une valeur limite de déplacement Cc. Plus précisément, le système élastique 134 comprend un premier élément ressort 136 de raideur K1 et un deuxième élément ressort 138 d'une raideur K2, précontraint et disposé en série avec le premier élément 136, la raideur K2 étant inférieure à la raideur K1. La raideur du deuxième élément ressort est telle que la raideur K1xK2/ (K1+K2) du système élastique est proche de zéro et idéalement égale à zéro lorsque la course est au-delà de Cc. Le premier ressort 136 de raideur K1 est préférentiellement non précontraint. Les courbes de la figure 4 illustrent la variation de l'effort résistant par rapport au déplacement de la pédale 104. Précisément, elles décrivent la relation entre l'effort sur la pédale en fonction du déplacement de la pédale. Sur la courbe du milieu cette relation démarre en une droite de pente K1 correspondant à la raideur du premier élément ressort 136. Au déplacement Cc de la pédale 104 on voit une inflexion de la pente caractéristique du système élastique passant de la valeur K1 à la valeur K1xK2 / (K1+K2). Le déclenchement de cette variation de l'effort résistant se fait lorsque l'effort résistant a atteint la valeur de précontrainte du deuxième élément ressort 138. La valeur de précontrainte est établie à Fp, et la raideur du système est proche de zéro. La courbe de droite de la figure 4 illustre le même phénomène, la raideur du système élastique, après inflexion, étant nulle et illustrée par une droite de coefficient directeur nul. Un déplacement initial j de l'élément mobile peut se passer sans interaction entre la pédale de frein 104 et l'élément ressort 136, les images du milieu et de droite illustrant ce cas en pointillé. Il est intéressant d'intégrer un tel dispositif de commande de freinage 128 dans un système de freinage de véhicule en ce qu'il permet de produire un effort résistant sur la pédale de frein 104, supplémentaire à un effort résistant d'une commande de frein et variable suivant le déplacement de la pédale. En effet un déplacement D (non mentionné sur le dessin) de la pédale à une certaine étape du freinage est un phénomène qui peut permettre de combler un jeu A entre un palpeur et une tige de poussée d'une commande de freinage comme décrits dans la discussion de l'état de la technique. Un dispositif de commande de freinage 128 configuré de telle sorte que la fin de la course Cc de la pédale corresponde au rattrapage du jeu A, permet de mettre en phase les deux variations d'efforts résistants, l'une venant de l'effort résistant de la commande de freinage et l'autre de l'effort résistant du dispositif 128 de la commande de freinage ; l'une des deux augmentant pendant que l'autre diminue. Pour cette mise en phase, la précontrainte du deuxième élément ressort est établie à la valeur Fp= Fc - Fa, Fc étant supérieure à Fa. Cette valeur est expliquée plus en détail en relation avec la figure 6. La précontrainte du deuxième élément ressort 138 peut être obtenue par la disposition de l'élément ressort dans un logement de longueur inférieure à la longueur à vide de l'élément ressort. Les ressorts sont préférentiellement hélicoïdaux avec des pas différents. Une première extrémité du système élastique 134 est fixée sur un support fixe, une deuxième extrémité est fixée sur le levier de la pédale 104, à une position intermédiaire entre l'axe de pivotement 132 de la pédale 104 et la semelle d'appui de freinage 140. Le premier ressort 136 et le deuxième ressort 138 travaillent en compression, lors d'un déplacement de la pédale vers la gauche sur la figure. La figure 5 illustre un premier mode de réalisation du dispositif de commande de freinage 128 dont le principe de fonctionnement est celui décrit à la figure 4, la figure 6 illustre l'intégration de ce dispositif dans une commande de freinage. La figure 5 illustre en coupe V-V et en vue de gauche un pédalier 128' comprenant une tige de pédale de frein 104' montée sur un axe 142', un premier ressort hélicoïdal 136' travaillant en torsion, un boitier réglable en rotation 144'. Le boitier comprend une pièce de transition 146' avec un moyen de blocage avec le boitier 144' et un deuxième ressort hélicoïdal 138' travaillant en torsion. Le premier ressort est monté entre une pièce de réglage 148' de la position initiale de la pédale 104' et la pièce de transition 146'. Le deuxième ressort est monté entre un support 150' du boitier 144' et la pièce de transition 146'. Le boitier est réglable en rotation et entraîne par une clavette 152' la pièce de transition 146' munie d'une encoche, ce réglage permettant la précontrainte du deuxième ressort 138'. Lors du déplacement de la pédale 104', le premier ressort de torsion 136' offre une résistance de torsion, cette résistance a pour effet opposé d'entrainer la pièce de transition 146'. A partir du moment où la précontrainte du deuxième ressort 138' est atteinte par déplacement supplémentaire de la pédale 104', le travail du deuxième ressort 138' s'allie à celui du premier ressort 136'. Il y a alors déclenchement d'une variation d'effort de résistance sur la pédale 104', le pédalier se comporte alors selon le principe décrit en rapport avec la figure 4: le déclenchement de cette variation de l'effort résistant se fait lorsque l'effort résistant a atteint la valeur de précontrainte établie à la valeur Fp du deuxième élément ressort 138', lorsque la pédale s'est déplacée d'un angle correspondant à la course Cc. On voit aussi dans la vue de droite du pédalier 128' le logement d'axe 154' apte à recevoir une tige de commande d'une commande de freinage. Un déplacement j comme décrit en rapport avec la figure 4, peut être réalisé par une lumière (non représentée) dans la pièce de transition 146', ladite lumière permettant un déplacement j du premier ressort 136' retardant l'entrainement de la pièce de transition 146'. Une barre de torsion (non représentée) peut être réalisée sous la forme de l'axe pivot 142' de la pédale, ladite barre de torsion remplaçant alors le premier ressort 136'. La figure 6, image de gauche, illustre un système de freinage 156 conforme à l'invention. Il comprend un pédalier 128', un amplificateur à dépression 102 de l'effort de freinage du pédalier 128', un maître-cylindre (non visible). La tige de commande 106 est fixée à la tige de pédale de frein 104'. Lors du déplacement de la tige de pédale de frein 104', celle-ci ressent une force Fa de la tige de commande comme décrit précédemment plus un effort résistant du premier ressort 136' du pédalier 128'. Comme vu plus haut, la force Fa déclenche l'ouverture du passage entre la chambre atmosphérique 116 et la chambre arrière d'assistance 118 créant un déplacement de la tige de poussée 112 via le disque de réaction 110 et via le piston moteur 114. Dans une première phase de déplacement de la tige de pédale de frein 104', le disque déformable 110 n'est pas du tout en contact avec le palpeur 108, la pression exercée sur le disque déformable ne s'opérant que via le piston moteur 114. L'augmentation de la course de la tige de commande 106 dans cette première phase permet une augmentation de la pression en sortie de commande de frein 102 jusqu'à une valeur de pression de saut Pc atteinte pour la force Fa sur la tige de commande 106, l'effort dans la pédale devenant Fa + l'effort résistant du premier ressort 136'. Cette phase correspondant à une mise en contact entre le disque de réaction déformable 110 et le palpeur 108 sur une portion de surface du palpeur 108. L'effort dans la pédale est Fc = (Fa + effort résistant du premier ressort 136' lors de la mise en contact entre la tige de commande 106 et la tige de poussée 112). Or Fe= Fa + Fp comme vu plus haut, Fp étant la précontrainte du deuxième ressort 138' du pédalier. On voit donc que Fp correspond à l'effort résistant du premier ressort 136' lors de la mise en contact entre la tige de commande 106 et la tige de poussée 112 via le palpeur 108; l'équilibre du deuxième ressort sera donc rompu pour toute demande de freinage supplémentaire par la pédale qui entraine une augmentation de la force de réaction de la tige de commande 106 comme décrit en relation avec la figure 2 à partir de la deuxième phase d'attaque et à la figure à 3 à partir de la zone d'assistance. Le système de freinage 156 est tel que l'amplificateur d'effort de freinage 102 comprend un piston moteur 114 apte à exercer, via une tige de poussée 112, un effort sur le piston du maître-cylindre 114; une tige de commande 106 attelée au dispositif de commande 128' et un palpeur mobile 108 disposé entre la tige de commande 106 et la tige de poussée 112; la valeur limite de déplacement de l'élément mobile du dispositif de commande au-delà de laquelle la variation de l'effort résistant par rapport au déplacement dudit élément diminue correspondant au contact du palpeur avec la tige de poussée ou à une position plus avancée dudit élément. Le disque de réaction peut être réalisé en un matériau sensiblement incompressible et déformable, par exemple en caoutchouc dense.

La forme du palpeur est optimisée préférentiellement en forme de bossage pour améliorer la courbure de transmission de pression dans le maître-cylindre par rapport à l'effort dans la tige de commande. L'amplificateur d'effort 102 du système de freinage 156 comprend un volume délimité par une membrane 122 reliée au piston moteur 114 en une chambre à dépression 120 et une chambre d'assistance 118 , ledit piston comprenant des moyens de fermeture d'un passage entre lesdites chambres et des moyens de mise à l'atmosphère de la chambre d'assistance 118, lesdits moyens de fermeture et de mise à l'atmosphère étant actionnables par la tige de commande 106 contre un effort élastique entre ladite tige et ledit piston.

II est intéressant de remarquer qu'une force Fc sur la figure 3 correspond dans un système de freinage de l'état de la technique à une valeur de pression Pc de maître-cylindre en zone d'assistance supérieure à la valeur Pa de pression de saut de l'état de la technique. Cette valeur Pc peut être atteinte dans un système de freinage conforme à l'invention par un réglage du jeu A de non contact entre la tige de commande et la tige de poussée, de manière à ce que la valeur Pc devienne la valeur de pression de saut. Avec une telle pression de saut Pc plus élevée que Pa, la répartition du freinage par le système de contrôle électronique de stabilité peut ainsi se faire en faveur du freinage récupératif. Cette pression de saut Pc peut être comprise entre 15Bar et 25Bar, plus préférentiellement entre 25Bar et 40Bar. Une telle pression de saut rend envisageable un freinage récupératif pour obtenir une décélération supérieure à 3m/s2.

La figure 6, image de droite, illustre la courbe de pression maitre-cylindre en fonction de la force sur la pédale conforme à l'invention. La courbe en pointillée long correspond plus précisément à la partie de l'effort de réaction transmis par la tige de commande 106. La courbe en gras correspond, elle, à l'effort total transmis sur la pédale selon la pression dans le maître-cylindre. Une pression de saut Pc est établie et transmet une force Fa dans la tige de commande 106 selon la courbe en pointillée long, la force Fc transmise à la pédale étant Fc= Fa + Fp. Au-delà de Pc la courbe en pointillée long illustre une phase d'assistance puis au-delà d'une pression Ps une phase de saturation du système d'assistance. Au-delà de Pc et au-delà de Ps, la courbe en gras est légèrement plus plate que la courbe en pointillée long, ceci provenant de la résistance sensiblement proche de zéro du dispositif élastique du pédalier pour des valeurs de forces sur la pédale supérieures à Fc. La courbe en pointillée court, visible en phase initiale de freinage correspond à l'effort transmis dans la pédale dans le cas où un déplacement initial j de la pédale 104' se passe sans interaction avec le premier ressort 136'. Le système de freinage hydraulique 156 peut comprendre un accumulateur de pression hydraulique de liquide de freinage. Le système de freinage 156 peut être couplé à un système électronique correcteur de trajectoire, lui-même pouvant être complété par une fonction de boost apte à compenser la légère réduction de pression délivrée dans le maître-cylindre pour une force sur la pédale donnée supérieure à Fc. Un tel système de freinage 156 permet donc d'augmenter la récupération d'énergie électrique et/ou mécanique d'un véhicule électrique, hybride électrique ou hybride mécanique, en utilisant de manière plus importante le potentiel de couple de freinage récupératif d'énergie dans une première phase de freinage. Un véhicule automobile (non représenté) conforme à l'invention comprend un tel système de freinage à commande hydraulique 156 allié à un système de stockage d'énergie ainsi qu'à un système de freinage récupératif d'énergie cinétique du véhicule vers le système de stockage d'énergie.

Le véhicule peut être du type électrique ou hybride électrique avec un système de stockage d'énergie électrique. Il peut également être du type hybride avec un système de stockage d'énergie mécanique, comme notamment à air comprimé et/ou avec un ou plusieurs volants d'inertie.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1. Dispositif de commande de freinage (128; 128') pour véhicule automobile comprenant : - un support (130; 130') ; - un élément monté mobile (104; 104') sur le support (130; 130') et apte à transmettre un effort de commande de freinage ; caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, un système élastique (134; 134') agissant entre l'élément mobile (104; 104') et le support (130 ; 130'), de manière à exercer un effort résistant sur ledit élément (104; 104') lors de l'application d'un effort de freinage, la variation de l'effort résistant par rapport au déplacement de l'élément mobile diminuant au-delà d'une valeur limite de déplacement.
2. 2. Dispositif de commande de freinage (128; 128') selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système élastique (134; 134') comprend un premier élément ressort d'une raideur K1 (136; 136') et un deuxième élément ressort d'une raideur K2 (138 ; 138'), précontraint et disposé en série avec le premier élément (136 ; 136'), K2 étant inférieur à K1.
3. 3. Dispositif de commande de freinage (128) selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le système élastique (134) comprend des éléments ressorts (136, 138) travaillant en compression, préférentiellement hélicoïdaux avec des pas différents.
4. 4. Dispositif de commande de freinage (128; 128') selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est un pédalier de freinage, l'élément monté mobile sur le support étant une pédale de freinage (104 ; 104').
5. 5. Dispositif de commande de freinage (128') selon la revendication 4, caractérisé en ce que le système élastique (134') comprend des éléments ressorts (136', 138') travaillant en torsion autour d'un axe pivot de la pédale (142).
6. 6. Système de freinage (156) pour véhicule automobile, comprenant : - un dispositif de commande de freinage (128 ; 128') ; - un amplificateur à dépression (102) de l'effort de freinage du dispositif de commande (128 ; 128') ;- un maître-cylindre avec un piston commandé par l'amplificateur (102); caractérisé en ce que le dispositif de commande de freinage est conforme à l'une des revendications 1 à 5.
7. 7. Système de freinage (156) selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'amplificateur d'effort de freinage (102) comprend un piston moteur (114) apte à exercer, via une tige de poussée (112), un effort sur le piston du maître-cylindre ; une tige de commande (106) attelée au dispositif de commande (128 ; 128') et un palpeur mobile (108) disposé entre la tige de commande (106) et la tige de poussée (112) ; la valeur limite de déplacement de l'élément mobile (104; 104') du dispositif de commande (128; 128') au- delà de laquelle la variation de l'effort résistant par rapport au déplacement dudit élément diminue correspondant au contact du palpeur (108) avec la tige de poussée (112) ou à une position plus avancée dudit élément (104).
8. 8. Système de freinage (156) selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'amplificateur d'effort (102) comprend un volume délimité par une membrane (122) reliée au piston moteur (114) en une chambre à dépression (120) et une chambre d'assistance (118), ledit piston (114) comprenant des moyens de fermeture d'un passage entre lesdites chambres (118, 120) et des moyens de mise à l'atmosphère de la chambre d'assistance (118), lesdits moyens de fermeture et de mise à l'atmosphère étant actionnables par la tige de commande (106) contre un effort élastique entre ladite tige (106) et ledit piston (114).
9. 9. Système de freinage (156) selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que la pression générée dans le maître-cylindre par le déplacement de son piston (114) lorsque le palpeur contacte la tige de poussée est comprise entre 15Bar et 25Bar, plus préférentiellement entre 25Bar et 40Bar.
10. 10. Véhicule automobile comprenant : - un système de freinage (156) à commande hydraulique; - un système de stockage d'énergie ; - un système de freinage récupératif d'énergie cinétique du véhicule vers le système de stockage d'énergie, le système de freinage étant préférentiellement couplé à un système électronique correcteur de trajectoire ;caractérisé en ce que le système de freinage est conforme à l'une des revendications 6 à 9.