FR3068939A1 - Systeme de freinage decouple a protection de retour de pedale - Google Patents

Systeme de freinage decouple a protection de retour de pedale Download PDF

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Abstract

Système de freinage électronique découplé comportant un dispositif de transmission de mouvement (1) reliant l'actionneur de frein (2) à la pédale de frein (FR) comportant une tige de commande (4) reliée à la pédale de freins et un poussoir (7) en forme de piston relié à l'actionneur (2) et guidé dans un alésage (21). Le poussoir (7) est repoussé en position neutre par un ressort (8). Le poussoir (7) a un alésage (71) fermé par un fond (72) et débouchant du côté de la tige de commande (4) recevant un piston (5) logé coulissant dans l'alésage (71) entre le fond (72) et un ressort de rappel (73) appuyé contre une butée (74). Le piston (5) est relié solidairement en translation à l'extrémité de la tige de commande (4) par une liaison à rotule (6, 61, 62).

Description

Domaine de l’invention
La présente invention se rapporte à un système de freinage électronique découplé comportant un dispositif de transmission de mouvement reliant l’actionneur de frein à la pédale de frein comportant une tige de commande reliée à la pédale de freins, et un poussoir en forme de piston relié à l’actionneur et guidé dans un alésage de celui-ci, un ressort de rappel repoussant le poussoir en position neutre. Etat de la technique
Un système de freinage découplé est un système de freinage dans lequel la poussée sur la pédale de frein n’est pas appliquée directement au liquide du circuit de freins comme dans le cas d’un système classique utilisant un servofrein pneumatique ou électromécanique qui transmet cette poussée en l’amplifiant.
Dans un système de freins découplé, la poussée exercée sur la pédale de frein est simplement détectée comme un mouvement/course représentant une certaine demande de freinage. Cette demande de freinage est captée comme signal avec lequel le module électronique de commande génère un signal de commande qui active un actionneur générant la pression appropriée dans le circuit de freins.
Dans un système de freinage découplé, la pédale de frein est reliée par une tige de commande à un poussoir fonctionnant comme le piston d’un actionneur en forme d’amplificateur hydraulique ou électrique.
En fonctionnement normal, le mouvement du poussoir commandé par le mouvement de la pédale de frein est détecté par un capteur qui l’interprète comme une demande de freinage en fonction de la course et de la vitesse de déplacement du poussoir. Ce signal est transmis à un circuit de commande qui génère le signal appliqué à l’actionneur commandant le maître-cylindre.
En fonctionnement de secours, l’actionneur étant défaillant, le mouvement du poussoir agit directement sur l’actionneur qui produit alors la pression dans le circuit de freins en fonction de la seule poussée exercée par la pédale de frein.
But de l’invention
La présente invention a pour but de développer un système de freinage découplé évitant les effets du retour brutal du poussoir et de la pédale de frein au cas où le pied du conducteur glisserait de la pédale de frein et la relâcherait brusquement.
Exposé et avantages de l’invention
A cet effet, l’invention a pour objet un système de freinage découplé du type défini ci-dessus caractérisé en ce que le poussoir a un alésage fermé par un fond et débouchant du côté de la tige de commande, un piston logé coulissant dans l’alésage entre le fond et un ressort de rappel appuyé contre une butée, poussant le piston contre le fond, et le piston est relié solidairement en translation à l’extrémité de la tige de commande.
Ce système de freinage électronique découplé selon l’invention a l’avantage, en cas d’incident lorsque le pied du conducteur glisse accidentellement de la pédale de frein alors qu’il est en train de freiner, d’éviter les effets du retour brutal de la pédale de frein qui pourrait être la cause d’un accident corporel ou produire une destruction au niveau de l’actionneur ou du tablier auquel est fixé l’actionneur. Il pourrait également déformer la transmission entre l’actionneur et la pédale de frein.
Cette protection selon l’invention est particulièrement simple à réaliser malgré le peu de place disponible dans le dispositif de transmission de mouvement entre la pédale de frein et l’actionneur.
L’intégration de ce moyen dans le système de freinage électronique découplé et notamment dans le dispositif de transmission de mouvement ne modifie pas l’aspect d’ensemble du dispositif de transmission de mouvement ni sa mise en place dans le véhicule au moment du montage. Le dispositif n’augmente pas non plus l’encombrement du système de freinage découplé.
Suivant une caractéristique avantageuse, le ressort antagoniste est un ressort hélicoïdal entourant la tige de commande de sorte que l’encombrement global n’est pas modifié.
Suivant une caractéristique avantageuse, à la fois pour l'encombrement et le montage, la butée retenant le ressort antagoniste à l’alésage de l’actionneur est une bague fendue engagée dans une gorge de l’alésage du poussoir, ce qui permet d’assembler l’ensemble et de le bloquer en fin de montage par cet anneau élastique.
Suivant une autre caractéristique avantageuse, le système de freinage comporte un élément amortisseur interposé entre le poussoir et l’alésage pour absorber de l’énergie cinétique du poussoir. Cette énergie cinétique sera absorbée à la fois lors de la première phase de recul du poussoir lorsque le pied du conducteur a glissé accidentellement de la pédale. Mais cet élément amortisseur permettra également d’amortir de l’énergie au retour si le poussoir rebondit. Cet élément amortisseur est avantageusement un élément de frottement intégré dans le poussoir et/ou dans l’alésage. D’une manière particulièrement simple, cet élément de frottement est intégré dans le poussoir qui est ensuite glissé dans l’alésage de l’actionneur.
Suivant une autre caractéristique avantageuse, l’élément amortisseur est formé de plusieurs parties.
Dessins
La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l’aide d’un mode de réalisation du système de freinage découplé représenté schématiquement dans les dessins annexés dans lesquels :
la figure 1 est une vue en coupe d’une partie du système de freinage découplé en position neutre, les figures 2A et 2B sont des vues en coupe analogues à celle de la figure 1 montrant le poussoir en position actionnée (figure 2A) et en position repoussée par suite du relâchement brusque de la pédale de frein (figure 2B).
Description d’un mode de réalisation de l’invention
La figure 1 montre une vue en coupe de la partie d’un système de freinage découplé, au niveau du dispositif de transmission de mouvement 1 reliant la pédale de frein FR à l’actionneur 2.
L’actionneur 2 est fixé au tablier 3 et la tige de commande 4 traverse le passage 31 du tablier 3 séparant l’habitacle H et l’enceinte E recevant le moteur du véhicule.
La tige de commande 4 dont une extrémité 41 est reliée à la pédale de frein FR, est reliée par son autre extrémité 42 à un piston 5 par une liaison à rotule 6. Le piston 5 est logé coulissant dans l’alésage 71 d’un poussoir 7 lui-même coulissant dans l’alésage 21 de l’actionneur 2.
Le poussoir 7 est soumis à la poussée d’un ressort antagoniste 8 le poussant vers sa position de repos dans laquelle son extrémité 70, côté tige de commande 4, est en appui contre la butée 22 limitant l’alésage 21. Cette position du poussoir 7 est représentée à la figure 1.
Le piston 5 est poussé contre le fond 72 de l’alésage 71 par un ressort 73 s’appuyant sur un appui 74 en forme de bague bloquée dans une gorge 711 de l’alésage 71.
Le piston 5 est allégé par une cavité 51 et son fond 52 comporte la cavité en forme de coupelle 61 recevant la rotule 62 de l’extrémité de la tige de commande 4 formant ainsi l’articulation à rotule 6.
Le déplacement du poussoir 7 dans l’alésage 21 est détecté par un capteur 9 pour générer le signal de commande de l’actionneur 2 fournissant la pression de freinage dans le circuit de freins.
L’actionneur 2 qui produit la pression dans le circuit de freins, non détaillé, est commandé de manière découplée par le signal de demande de freinage représenté par le déplacement (mouvement et course) de la tige de commande 4 reliée à la pédale de frein (non représentée).
Le poussoir 7 est un piston coulissant dans l’alésage 21 poussé par la tige de commande selon un mouvement de translation suivant l’axe XX de l’alésage 21 guidant le poussoir 7 (flèche A), combiné à un mouvement de pivotement imposé par le pivotement de la pédale de frein. Ce mouvement complexe est absorbé par la liaison à rotule 6. Le poussoir 7 est repoussé en position neutre par le ressort antagoniste 8 appuyé sur l’actionneur.
Le piston 5 qui peut coulisser dans l’alésage 71 dans les circonstances particulières décrites ensuite, est au repos dans la position représentée à la figure 1, en appui contre le fond 72 sous l’effet du ressort de rappel 73.
En fonctionnement normal, la tige de commande 4 pousse sur le piston 5 qui, en appui contre le fond 72, pousse le poussoir 7 pour commander l’action de freinage (figure 2A).
A la fin de l’action de freinage, lorsque le conducteur relâche la pédale de frein, cette poussée dans la direction A disparaît et l’actionneur 2 peut repousser le poussoir 7 notamment par le ressort antagoniste 8. Par ce mouvement, le piston 5 est repoussé solidairement dans la direction R avec le mouvement du poussoir 7 et la tige de commande 4 et l’ensemble formé par le poussoir 7, le piston 5, la tige de commande 4 et la pédale de frein FR revient naturellement dans la position de la figure 1.
Le mouvement d’avancée (flèche A) pour commander une action de freinage est représenté à la figure 2A, le poussoir 7 étant éloigné de la butée 22 dans l’alésage 21.
Si, à partir de cette position du dispositif de transmission 1 (figure 2A), le pied du conducteur glisse accidentellement de la pédale de frein en position enfoncée, cette disparition de la poussée traduite par un début de recul de la tige de commande 4 et du poussoir 7, poussé notamment par le ressort antagoniste 8, est immédiatement détectée par le capteur 9. En réponse, le circuit de gestion commande l’arrêt immédiat du freinage. Le poussoir 7 est alors repoussé violemment par l’actionneur dans la direction R avec la tige de commande 4 et la pédale de frein. Ce mouvement brutal se poursuit jusqu’à ce que le poussoir 7 arrive contre la butée 22, qui est la position des éléments de la figure 1. Mais le piston 5 et la tige de commande 4, entraînés dans le même sens par leur énergie cinétique, poursuivent leur mouvement en comprimant le ressort 7 et en fin de mouvement, le poussoir 7 et le piston 5 sont dans la position représentée à la figure 2B. L’énergie absorbée par ces opérations ralentit le mouvement de recul du piston 5 et de la tige de commande 4 de sorte que le retour de la pédale de frein est ralenti et ne se fait pas brutalement, ce qui évite le choc de cet ensemble mobile contre les butées de fin de course et d’éventuels dégâts que cela pourrait produire.
Selon une variante représentée, le piston 5 et/ou l’alésage 71 comportent des éléments amortisseurs 10 qui génèrent du frottement entre le piston 5 et l’alésage 71, ce qui absorbe de l’énergie et ralentit le mouvement de recul du piston 5 dans l’alésage 71.
Cet élément amortisseur 10 peut être constitué de plusieurs parties 10a intégrées dans la paroi de l’alésage 22 et/ou dans le poussoir 5. Il est réalisé sous la forme d’un ou plusieurs éléments générant du frottement entre l’alésage 22 et le poussoir 7.
Lors d’un retour brutal, le poussoir 7 peut rebondir contre la butée et revenir dans la direction A mais ce mouvement est amorti par le ressort antagoniste 8 et l’élément amortisseur 10 si bien que le poussoir 7 s’immobilise rapidement et ne génère pas des signaux de commande intempestifs par le capteur 9 qui réactiveraient l’actionneur 2.
La figure 2B montre la position de fin de course de recul brusque du poussoir 7 avec la tige de commande 4 lorsque le ressort antagoniste 8 est pratiquement comprimé contre l’appui 74.
Il convient de souligner de façon générale que les dessins sont à une échelle fortement agrandie et que le poussoir 7 est une pièce de diamètre relativement faible pour des raisons de réduction d’encombrement et de poids ; il peut néanmoins recevoir dans l’alésage 71, le ressort 73 et son moyen de retenue, c'est-à-dire l’appui 74, le tout étant bloqué dans l’alésage 71 par un montage simple.
NOMENCLATURE
Système de freinage découplé/dispositif de transmission de mouvement
Actionneur
Alésage
Butée
Tablier
Passage
Tige de commande
Extrémité reliée à la pédale
Extrémité agissant sur le poussoir
Piston
Cavité
Fond
Liaison à rotule
Coupelle
Rotule
Poussoir
Extrémité du poussoir
Alésage
711 Gorge
Fond
Ressort de rappel
Appui en forme de bague
Cavité avant
Ressort antagoniste
Capteur de déplacement
Elément amortisseur
10a Partie de l’élément amortisseur
FR Pédale de frein
A Direction de poussée de la pédale
R Direction de retour
E Enceinte du moteur
H Habitacle

Claims (5)

  1. REVENDICATIONS
    1°) Système de freinage électronique découplé comportant un dispositif de transmission de mouvement reliant l’actionneur de frein (2) à la pédale de frein (FR) comportant :
    une tige de commande (4) reliée à la pédale de freins, et un poussoir (7) en forme de piston relié à l’actionneur (2) et guidé dans un alésage (21), * un ressort (8) repoussant le poussoir (7) en position neutre, système de freinage caractérisé en ce que le poussoir (7) a un alésage (71) fermé par un fond (72) et débouchant du côté de la tige de commande (4), un piston (5) logé coulissant dans l’alésage (71) entre le fond (72) et un ressort de rappel (73) appuyé contre une butée (74) du poussoir et poussant le piston (5) vers le fond (72), et le piston (5) est relié solidairement en translation à l’extrémité de la tige de commande (4).
  2. 2°) Système de freinage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’extrémité de la tige de commande (4) est reliée au piston (5) par une articulation à rotule (6, 61, 62).
  3. 3°) Système de freinage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ressort de rappel (73) est un ressort hélicoïdal entourant la tige de commande (4).
  4. 4°) Système de freinage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la butée (74) est une bague engagée dans une gorge (711) de l’alésage (71) du poussoir (7).
  5. 5°) Système de freinage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’ il comporte un élément amortisseur (10) interposé entre le piston (5) et l’alésage (71) pour absorber de l’énergie cinétique du piston (5) coulissant dans l’alésage (71).
    5 6°) Système de freinage selon la revendication 5, caractérisé en ce que l’élément amortisseur (10) est un élément de frottement intégré dans le piston (5) et/ou dans l’alésage (71).
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