FR3132684A1 - Systeme pour augmenter la pression d’intervention d’un frein - Google Patents
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Abstract
L’invention se rapporte à un dispositif d’optimisation, pour favoriser un freinage régénératif au sein d’un système de freinage comprenant un dispositif de freinage électrique régénératif et un frein mécanique à serrage par actionnement hydraulique, commandé par un système de commande hydraulique qui fournit une pression hydraulique audit frein mécanique par l'intermédiaire d'un circuit d'alimentation hydraulique. Le frein mécanique comprend un actionneur hydraulique de déplacement d’un piston qui applique le serrage, mobile entre une position active et une position de repos. Le système de freinage comporte un circuit d’alimentation (1) hydraulique. Le dispositif d’optimisation comporte un dispositif de précharge (2) agencé pour que l'actionneur du frein ne s'active qu'au-delà d'une pression déterminée non nulle reçue en entrée du circuit d'alimentation, choisie pour être supérieure à une pression de fuite qui existe à l'entrée dudit circuit d'alimentation (1) de frein lorsque le freinage régénératif est activé. Figure pour l’abrégé : Fig. 1
Description
L’invention se rapporte à un dispositif favorisant un freinage régénératif, de préférence dans un véhicule électrique ou hybride équipé de freins à friction fonctionnant avec un système hydraulique.
L’invention se rapporte plus particulièrement à un système permettant d’augmenter la pression d’intervention d’un frein, notamment à disque, pour retarder cette intervention en favorisant l’utilisation de l’énergie dédiée au freinage régénératif.
Lorsqu'il roule, un véhicule accumule de l'énergie cinétique.
Quand le véhicule ralentit, l'énergie cinétique diminue et peut être transformée en une autre forme d'énergie.
Dans un système de freinage classique à friction, souvent par commande hydraulique, elle est dissipée sous forme de chaleur par friction entre une garniture et un tambour ou un disque de frein. Dans les véhicules électriques et hybrides utilisant un freinage régénératif, il est possible de transformer l'énergie cinétique en électricité par le moteur électrique, qui va ainsi générer un freinage plus ou moins important. Cette électricité peut être stockée dans la batterie pour servir ultérieurement lorsqu'on va à nouveau accélérer.
Le freinage régénératif offre donc deux avantages : d’une part, en ralentissant la rotation des roues, le moteur ralentit le véhicule sans utiliser le frein à friction. Les parties de friction s'usent donc moins vite et polluent moins. D’autre part, le freinage régénératif permet de recharger une batterie et d’augmenter significativement l’autonomie des voitures électrifiées.
Les véhicules électrifiés sont cependant encore équipés de freins à friction, pouvant être qualifiés de freins mécaniques, en particulier pour des raisons de performance de freinage particulièrement à faible vitesse et de sécurité.
Dans une bonne partie des véhicules comportant à la fois des freins à frictions et un freinage régénératif, ce dernier est déclenché par une action du conducteur sur la même commande que le freinage principal, c’est-à-dire en actionnant la pédale de frein qui commande aussi le freinage à friction.
Le freinage régénératif est déclenché par exemple par un capteur de pédale.
En général, la pédale actionne le même maître-cylindre que pour le freinage par friction, et le flux hydraulique est retenu dans (ou dévié vers) un boîtier hydraulique de stockage, pour permettre un déplacement de la pédale sans actionner le frein mécanique (par frottement). Cette rétention est censée permettre de ne pas actionner le freinage mécanique, et donc d'utiliser toute l'énergie cinétique de ralentissement pour recharger la batterie.
Lorsque la demande de freinage dépasse un certain seuil, le boîtier hydraulique de stockage laisse échapper un flux hydraulique sous pression vers les freins à friction pour permettre d'augmenter le ralentissement.
On constate qu’il reste toutefois des pressions de fuite qui parviennent quand même aux freins mécaniques même quand le flux est retenu ou dévié, typiquement de l’ordre de 1,5x105Pa.
Cela est dû aux différents éléments qui entrent dans la chaine d’actionnement hydraulique, laquelle comprend par exemple :
- La pédale de frein et son maître-cylindre,
- Une amplification (par dépression ou électrique) et
- Les différents composants du bloc hydraulique (ESP, ABS, moteurs, ECU, stockage de fluide de pression).
Il en résulte qu’un freinage par frottement intervient tout de même, en parallèle du freinage régénératif.
Ce freinage des garnitures absorbe une certaine quantité d’énergie qui n’est donc plus disponible pour recharger la batterie (à ralentissement égal) en particulier dans les situations où l’action du freinage régénératif pourrait suffire au ralentissement souhaité.
Il existe donc un besoin d'optimiser la recharge d’énergie et/ou de diminuer la consommation globale d’énergie et diminuer l’usure des garnitures et l'émission de poussières.
Des systèmes visant à augmenter l’efficacité de la récupération d’énergie lors de l’utilisation de freins à disque classiques, sont par exemple décrits dans le document WO 2012/041731 : le système comprend des freins à friction au niveau des roues d’au moins un essieu d’un véhicule, des moyens de génération de pression de freinage, en liaison fonctionnelle avec une pédale de frein, une machine électrique en liaison fonctionnelle avec l’essieu qui peut être utilisée pour convertir l’énergie cinétique en énergie électrique par application d’un couple de freinage à régénération électrique. Le système permet d’augmenter l’efficacité de la récupération d’énergie en augmentant la décélération régénérative (avec une position de pédale de frein ou une force exercée sur la pédale de frein qui reste inchangée) au-delà de la mesure correspondant à la position de la pédale de frein ou la force de pédale de frein, en particulier de telle manière que le couple de freinage du frein à friction soit maintenu constant.
Un objectif de l'invention est de pallier en tout ou partie les inconvénients de l'état de la technique.
En particulier, elle cherche à optimiser la récupération d'énergie en évitant les frottements des garnitures pendant le freinage régénératif. Ces améliorations sont recherchées en améliorant ou optimisant les compromis faits dans les choix de conception, en particulier dans les domaines de l'industrialisation, la fabrication, l'utilisation et la maintenance, par exemple en simplicité, performance et/ou fiabilité.
L’invention a pour objet un dispositif d’optimisation, pour favoriser le freinage régénératif au sein d’un système de freinage comprenant, d'une part, un dispositif de freinage électrique régénératif et, d'autre part ,un frein mécanique à serrage par actionnement hydraulique, commandé par un système de commande hydraulique (comprenant par exemple une pédale de frein et un maître-cylindre) qui fournit une pression hydraulique audit frein mécanique par l'intermédiaire d'un circuit d'alimentation hydraulique de frein. Le frein mécanique comprend un actionneur hydraulique de déplacement d’un piston de frein qui applique le serrage, lequel piston est mobile entre au moins une position active où le serrage est appliqué et une position de repos du frein, le passage du piston de ladite position de repos à ladite position active étant produit par ledit actionneur hydraulique. Le système de freinage comporte un circuit d’alimentation hydraulique de frein qui reçoit en entrée un fluide hydraulique sous pression et alimente en sortie ledit actionneur hydraulique.
Le dispositif d’optimisation est remarquable en ce qu'il comporte un dispositif de précharge agencé pour que l'actionneur du frein ne s'active qu'au-delà d'une pression déterminée non nulle reçue en entrée du circuit d'alimentation, dite pression d'activation, laquelle est notamment choisie pour être supérieure à une pression de fuite qui existe à l'entrée dudit circuit d'alimentation de frein lorsque le freinage régénératif est activé.
L’invention propose ainsi une solution mécanique permettant d'optimiser et de favoriser le freinage régénératif, plutôt qu'une solution électrique comme décrit dans le document WO 2012/041731.
De préférence, le dispositif de précharge est intégré ou inséré dans ledit circuit d’alimentation en fluide dudit frein mécanique ou de son actionneur hydraulique, en amont dudit actionneur hydraulique de façon à recevoir une pression hydraulique de la part du système de commande hydraulique, et est agencé pour ne transmettre en sortie une pression hydraulique (pouvant être identique ou non à la pression reçue) que lorsque ladite pression reçue est supérieure à la pression d'activation dudit dispositif de décharge.
De préférence encore, le dispositif de précharge comporte une entrée de fluide, une sortie de fluide et au moins deux voies de circulation de fluide entre ladite entrée de fluide et ladite sortie de fluide, lesdites au moins deux voies étant parallèles entre elles, chacune desdites au moins deux voies étant à sens unique de circulation de fluide, lesdites au moins deux voies comprenant une première voie de circulation assurant le passage du fluide de ladite entrée de fluide vers ladite sortie de fluide et une seconde de voie de circulation assurant le passage du fluide de ladite sortie de fluide vers ladite entrée de fluide, ladite première voie et ladite seconde voie étant équipées respectivement d’un premier clapet et d’un second clapet, ledit premier clapet étant taré avec une précharge qui autorise le passage dudit fluide de ladite entrée vers ladite sortie à ladite pression d’activation.
Suivant une variante de réalisation avantageuse, ledit dispositif de précharge est intégré au mécanisme de déplacement dudit piston et comprend un élément élastiquement déformable préchargé qui est taré pour générer une force de rétention déterminée dudit piston, laquelle s'oppose à son déplacement dans le sens du freinage.
En outre, suivant un mode de réalisation, l’actionneur hydraulique de déplacement du piston comprend une chambre ménagée dans ledit piston, dans laquelle ledit fluide est injecté pour assurer le déplacement du piston de ladite position de repos à ladite position active, ledit frein à actionnement hydraulique intégrant en outre un dispositif supplémentaire pour déplacer ledit piston, ledit dispositif supplémentaire comportant un mécanisme vis/écrou interne à ladite chambre dudit piston, l’un parmi ledit écrou ou ladite vis formant un élément de poussée comportant une tête de poussée interne au piston et étant mobile en translation par entrainement en rotation de l’autre parmi ledit écrou ou ladite vis formant un élément rotatif, notamment entraîné en rotation par un moteur électrique. Avantageusement, suivant ce mode de réalisation, ledit dispositif de précharge comporte un élément élastiquement déformable taré et préchargé, qui relie ledit mécanisme supplémentaire audit piston, ledit élément élastiquement déformable étant contraint par le déplacement dudit piston dans la direction de freinage, notamment avec ledit dispositif supplémentaire étant immobile lors du déplacement dudit piston.
De préférence, l’élément élastiquement déformable taré comprend un ressort présentant une précharge quand le piston est dans la position de repos, et travaillant par compression ou extension axiale au déplacement du piston.
L’invention a également pour objet un frein ou un système de freinage équipé d’un dispositif d'optimisation, mis en œuvre pour favoriser le freinage régénératif, tel que défini ci-avant.
En outre, l’invention, a pour objet un véhicule à traction au moins en partie électrique, notamment routier, équipé d'un frein ou d’un système de freinage tel que défini ci-dessus ou d'un dispositif d'optimisation tel que défini ci-avant, mis en œuvre pour favoriser le freinage régénératif.
L’invention concerne également un procédé d’actionnement d’un frein mécanique à serrage par actionnement hydraulique et équipé d’un dispositif d'optimisation, au sein d’un système de freinage comprenant en outre un dispositif de freinage électrique régénératif, ledit procédé comprenant, sous l'effet d'une mise en pression hydraulique reçue par le circuit d'alimentation hydraulique du frein, les étapes suivantes :
i) mise en pression du dispositif de précharge jusqu’à atteindre une première pression de fluide, inférieure à la pression d'activation,
tandis que ledit dispositif de précharge transmet à l'actionneur hydraulique une pression nulle ou insuffisante pour réaliser un freinage par serrage,
permettant ainsi au système de freinage régénératif d'être mis en œuvre pour provoquer un freinage électrique et générer une énergie électrique optimisée ;
ii) augmentation de la pression hydraulique reçue par le dispositif de précharge jusqu'à obtenir une deuxième pression de fluide supérieure à la pression d'activation, provoquant une transmission à l'actionneur hydraulique du frein mécanique d'une pression hydraulique suffisante pour déplacer le piston de frein et réaliser un freinage par serrage, sous l'effet de ladite seconde pression de fluide (la deuxième pression de fluide pouvant être identique ou non à la pression reçue par le dispositif de précharge).
i) mise en pression du dispositif de précharge jusqu’à atteindre une première pression de fluide, inférieure à la pression d'activation,
tandis que ledit dispositif de précharge transmet à l'actionneur hydraulique une pression nulle ou insuffisante pour réaliser un freinage par serrage,
permettant ainsi au système de freinage régénératif d'être mis en œuvre pour provoquer un freinage électrique et générer une énergie électrique optimisée ;
ii) augmentation de la pression hydraulique reçue par le dispositif de précharge jusqu'à obtenir une deuxième pression de fluide supérieure à la pression d'activation, provoquant une transmission à l'actionneur hydraulique du frein mécanique d'une pression hydraulique suffisante pour déplacer le piston de frein et réaliser un freinage par serrage, sous l'effet de ladite seconde pression de fluide (la deuxième pression de fluide pouvant être identique ou non à la pression reçue par le dispositif de précharge).
Suivant une variante de l’invention, elle concerne un procédé d’actionnement d’un frein mécanique à serrage par actionnement hydraulique et équipé d’un dispositif d'optimisation, au sein d’un système de freinage comprenant en outre un dispositif de freinage électrique régénératif, ledit procédé comprenant, sous l'effet d'une mise en pression hydraulique reçue par le circuit d'alimentation hydraulique du frein, les étapes suivantes :
i) mise en pression de l'actionneur hydraulique dudit frein mécanique jusqu’à atteindre une première pression de fluide, inférieure à la pression d'activation,
tandis que le piston de frein reste immobile ou sans freiner sous l'effet de la force de rétention produite par le dispositif de précharge, permettant ainsi au système de freinage régénératif d'être mis en œuvre pour provoquer un freinage électrique et générer une énergie électrique optimisée ;
ii) augmentation de la pression hydraulique reçue, jusqu'à obtenir dans l'actionneur hydraulique une deuxième pression de fluide supérieure à la pression d'activation, provoquant une déformation de l'élément élastique déformable préchargé,
iii) déplacement du piston de frein pour réaliser un freinage par serrage, sous l'effet de ladite second pression de fluide.
i) mise en pression de l'actionneur hydraulique dudit frein mécanique jusqu’à atteindre une première pression de fluide, inférieure à la pression d'activation,
tandis que le piston de frein reste immobile ou sans freiner sous l'effet de la force de rétention produite par le dispositif de précharge, permettant ainsi au système de freinage régénératif d'être mis en œuvre pour provoquer un freinage électrique et générer une énergie électrique optimisée ;
ii) augmentation de la pression hydraulique reçue, jusqu'à obtenir dans l'actionneur hydraulique une deuxième pression de fluide supérieure à la pression d'activation, provoquant une déformation de l'élément élastique déformable préchargé,
iii) déplacement du piston de frein pour réaliser un freinage par serrage, sous l'effet de ladite second pression de fluide.
De préférence, ladite deuxième pression est supérieure à ladite première pression de sensiblement 0,5X 105Pa.
De préférence encore, ladite deuxième pression est comprise entre 1,5X 105Pa et 2,5 X 105Pa, et notamment de sensiblement 2X 105Pa.
L’invention a pour objet avantageusement un procédé de fabrication d'un système de freinage pour un véhicule hybride ou électrique, ou d'un véhicule comprenant un tel système de freinage, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
fourniture d'un frein ou d'un étrier de frein comprenant un actionneur hydraulique prévu pour être raccordé à un système de commande hydraulique,
fourniture d'un module hydraulique réalisant un dispositif d'optimisation selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, et raccordement dudit module hydraulique audit système de commande hydraulique et à l'actionneur hydraulique dudit frein ou étrier de frein, de façon à recevoir du système de commande une pression hydraulique, et à la transmettre audit actionneur hydraulique que si elle est supérieure ou égale à la pression d'activation dudit dispositif d'optimisation.
fourniture d'un frein ou d'un étrier de frein comprenant un actionneur hydraulique prévu pour être raccordé à un système de commande hydraulique,
fourniture d'un module hydraulique réalisant un dispositif d'optimisation selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, et raccordement dudit module hydraulique audit système de commande hydraulique et à l'actionneur hydraulique dudit frein ou étrier de frein, de façon à recevoir du système de commande une pression hydraulique, et à la transmettre audit actionneur hydraulique que si elle est supérieure ou égale à la pression d'activation dudit dispositif d'optimisation.
Enfin, et de préférence encore, l’invention concerne un procédé de fabrication d'un système de freinage pour un véhicule hybride ou électrique, ou d'un véhicule comprenant un tel système de freinage, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
fourniture d'un frein ou d'un étrier de frein comprenant un actionneur à piston hydraulique et prévu pour être muni d'un mécanisme de rattrapage d'usure à mécanisme vis/écrou réversible, dont un élément de sortie forme une butée en translation pour ledit piston dans une position desserrée et se dévisse de l'autre élément par traction axiale d'un élément élastiquement déformable de façon à rattraper l'usure d'un patin de friction appliqué par ledit piston,
en fonction d'une pression d'activation choisie pour ledit frein, sélection d'un élément élastiquement déformable d'une raideur déterminée pour réaliser un dispositif de précharge fournissant ladite pression d'activation au sein d'un dispositif d'optimisation tel que défini ci-avant, ou d'un sous-ensemble de frein comprenant ledit dispositif de précharge,
utilisation dudit élément élastiquement déformable ou dudit sous-ensemble pour assembler au moins un frein au sein dudit système de freinage.
fourniture d'un frein ou d'un étrier de frein comprenant un actionneur à piston hydraulique et prévu pour être muni d'un mécanisme de rattrapage d'usure à mécanisme vis/écrou réversible, dont un élément de sortie forme une butée en translation pour ledit piston dans une position desserrée et se dévisse de l'autre élément par traction axiale d'un élément élastiquement déformable de façon à rattraper l'usure d'un patin de friction appliqué par ledit piston,
en fonction d'une pression d'activation choisie pour ledit frein, sélection d'un élément élastiquement déformable d'une raideur déterminée pour réaliser un dispositif de précharge fournissant ladite pression d'activation au sein d'un dispositif d'optimisation tel que défini ci-avant, ou d'un sous-ensemble de frein comprenant ledit dispositif de précharge,
utilisation dudit élément élastiquement déformable ou dudit sous-ensemble pour assembler au moins un frein au sein dudit système de freinage.
LISTE DES FIGURES
D’autres avantages et caractéristiques de l’invention apparaîtront à l’examen de la description détaillée d’un mode de mise en œuvre nullement limitatif, et des dessins annexés, sur lesquels :
DESCRIPTION D’EXEMPLES DE MODE DE REALISATION
Comme indiqué ci-avant, l’invention s’applique à des freins qui comportent un système hydraulique et un freinage régénératif, plus particulièrement plus particulièrement qui équipent un véhicule à traction électrique ou hybride.
Le système de freinage comporte ainsi un actionneur hydraulique qui assure le déplacement d’un piston entre une position de repos du frein et une position active du frein réalisant le freinage.
Dans un frein classique, le piston est libre de se déplacer dès que l'actionneur reçoit une pression dans son circuit d'alimentation. La seule résistance est celle des frottements inhérents au mécanisme, que l'on cherche à limiter autant que possible pour ne pas retarder le début du freinage. La pression de fluide hydraulique reçue dans l'actionneur hydraulique déclenche le déplacement du piston et son effort de serrage, dès qu'elle dépasse un seuil de pression le plus faible possible que l'on appelle la pression d'intervention de l'actionneur
Dans nombre de véhicules qui comportent un freinage régénératif, celui-ci est déclenché par le conducteur en actionnant la pédale de frein : le freinage régénératif est déclenché par un capteur de pédale et le freinage hydraulique est alors suspendu ou dévié. La illustre schématiquement ce mode de fonctionnement.
Dans cette situation, pour éviter que les pressions de fuite résiduelles de fluide présentes dans le circuit d'alimentation de l'actionneur n'entrainent un freinage mécanique résiduel en même temps que le freinage régénératif, le système conforme à l’invention assure une augmentation d’un seuil de pression au-delà du duquel le frein mécanique est déclenché, pour retarder le déclenchement de ce freinage mécanique au profit du freinage régénératif.
Un dispositif de précharge est ainsi prévu pour assurer cette augmentation de seuil de pression.
PREMIER EXEMPLE DE MODE DE REALISATION
La illustre un premier exemple de réalisation d’un tel dispositif de précharge, qui est prévu en amont de l'actionneur hydraulique du frein, et qui agit sur la pression d'entrée reçue par l'actionneur.
Une partie d’un circuit 1 d’alimentation en fluide dudit dispositif de commande (non illustré) est représentée : le circuit 1 comporte un dispositif de précharge 2, lequel comprend une entrée 21 de dispositif de précharge et une sortie 22 de dispositif de précharge.
L’entrée 21 assure l’arrivée du fluide hydraulique dans le dispositif de précharge et la sortie 22 est raccordée à l'actionneur hydraulique du frein.
Entre l’entrée 21 et la sortie 22 du dispositif de précharge 2, il est prévu deux voies de circulation de fluide, parallèles entre elles : une première voie 23 assure le passage du fluide de l’entrée 21 vers la sortie 22. Une seconde voie 24 assure le passage du fluide de la sortie 22 vers l’entrée 21 (en sens inverse de la voie 23), quand le dispositif de commande n’est plus activé et que le freinage est arrêté.
Ainsi, dans l’entrée 21 et dans la sortie 22, le fluide peut circuler dans les deux sens : le sens de l’entrée 21 vers la sortie 22 permettant d’activer le frein alors que le sens de la sortie 22 vers l’entrée 21 permettant de relâcher le frein et arrêter le freinage.
Dans cet exemple, la première voie 23 est équipée d’un clapet 25, comprenant une bille 26 et un ressort 27 monté préchargé.
Le clapet 25 autorise le fluide à circuler dans la première voie 23 dans le sens entrée 21 vers sortie 22, mais uniquement si la pression de fluide exercée contre la bille est suffisante pour vaincre la force de la précharge du ressort 27 (voir ).
Si la pression du fluide n’est pas suffisante, alors la bille 26 du clapet 25 est bloquée en position dans l’ouverture du clapet 25 par le ressort 27 et le fluide ne traverse pas le dispositif de précharge 2 ( ).
Le ressort 27 est taré pour empêcher le passage du fluide dans la voie 23 jusqu’à une certaine pression, cette pression correspondant au seuil de pression au-delà duquel on souhaite l’activation du système de freinage situé en aval du dispositif de précharge.
Lorsque la pression à l'entrée 21 dépasse ce seuil de pression, le fluide traverse le clapet 25 et la voie 23 pour traverser la sortie 22 du dispositif de précharge, et alimente le dispositif de commande hydraulique du frein, assurant alors le freinage. Cette pression d'activation est choisie pour être supérieure à la pression de fuite en situation de freinage régénératif, ce qui permet d'éviter que cette pression de fuite n'active le freinage mécanique.
La seconde voie 24 est également équipée d’un clapet 28, comprenant une bille 26 et un ressort 29. Le clapet 28 autorise le fluide à circuler dans la seconde voie 24 dans le sens inverse de celui de la première voie 23, de la sortie 22 vers l’entrée 21.
Le ressort 29 a une faible résistance : il n’a pour fonction que de maintenir la bille en place dans l’ouverture du clapet pour empêcher le fluide de traverser la voie 24 dans le même sens que celui de la voie 23.
Le ressort 29 a toutefois une force suffisamment faible pour autoriser le fluide à s’évacuer lorsque le frein n’est plus actionné : le ressort 29 se déforme sous la pression de la bille 26, poussée par le fluide dans la voie 23 provenant de la sortie 22, par exemple quand la pédale de frein est relâchée.
Ainsi, suivant le mode de réalisation montré en , le dispositif de précharge 2 n’assure l’alimentation en fluide du système de freinage que si la pression de fluide entrant dans le dispositif de précharge est supérieure à un seuil de pression qui peut être appelé pression d’activation, cette pression d’activation étant dépendante de la force du ressort taré 27. Elle est supérieure à la pression qui aurait suffi à actionner le système de frein (en aval) si le dispositif de précharge n’avait pas été présent. Typiquement, cette pression d'activation est choisie pour être supérieure à la pression de fuite qui existe en situation de freinage régénératif, ce qui permet d'éviter que cette pression de fuite n'active le freinage mécanique.
Ainsi, le dispositif de précharge 2 est apte à augmenter la pression nécessaire en entrée pour l’activation du piston d’un système de freinage placé en aval, de façon à retarder le passage du piston de la position de repos à la position d’activation, par rapport à la pression exigée par l'actionneur hydraulique lui-même.
DEUXIEME EXEMPLE DE REALISATION
Il va maintenant être fait référence au deuxième exemple de mode de réalisation d’un système conforme à l’invention, illustré en figures 3 et 4.
Suivant ce mode de réalisation, un dispositif de précharge 3 est intégré au mécanisme de déplacement dudit piston du système de frein, et le dispositif de précharge 3 agit de façon mécanique en générant une force de rétention qui s'oppose au déplacement dudit piston dans le sens du freinage :
Le système de frein à disque montré sur ces figures 3 et 4 est d'un type intégrant un actionneur électrique, utilisé pour réaliser la fonction de frein de stationnement ou frein de secours.
Dans cet exemple, la structure du frein est du type appelé "APB" (marque déposée), dans lequel le système comporte, en plus d’un actionneur hydraulique avec piston de frein, un actionneur électrique, qui entraîne un mécanisme mécanique de type vis/ écrou qui permet de déplacer le piston sans l’action d’un fluide sous pression. L'actionneur électrique d’activation du frein est utilisé en activant, par exemple, le frein à main d’un véhicule.
Le montre ainsi un corps d'étrier de frein à disque, logé à l'intérieur d'une chambre hydraulique 10 pour former un actionneur hydraulique. comportant un piston de frein 4, monté mobile en déplacement entre une position de repos ( ) et une position d’activation ( ) dans laquelle le piston exerce une pression sur un patin 5 de frein à disque.
Le piston 4 comporte une chambre interne 6 qui communique avec la chambre hydraulique 10, dans laquelle un fluide sous pression peut être injecté. Le circuit d’arrivée du fluide dans la chambre hydraulique 10 et la chambre interne 6 du piston 4 n’est pas visible sur les figures 3 et 4.
La chambre interne 6 du piston accueille le système vis 7 / écrou 8 qui permet d’entrainer en déplacement le piston de la façon suivante :
Quand la vis 7 sans fin est entrainée en rotation par son arbre d'entrée 78 par un motoréducteur électrique (non représenté), formant ainsi l'élément rotatif du mécanisme vis/écrou, l’écrou 8 se déplace sur la vis car il est bloqué en rotation. Dans le sens du freinage, l’écrou 8 se déplace vers l’extrémité de la vis qui est en regard d’un fond 60 de la chambre 6 du piston 4 et la tête de l'écrou 8 vient buter contre ce fond 60. La vis étant entrainée en rotation, l’écrou 8 continue alors de se déplacer sur la vis sans fin 7 et il agit alors comme une tête qui pousse le piston 6 en exerçant une force de poussée sur le fond 60.
Ce mode de déplacement du piston, par le système vis 7 / écrou 8 est indépendant du système hydraulique permettant également de déplacer le piston 4.
Le dispositif de précharge 3 conforme à un second mode de réalisation de l’invention permet de retarder le mouvement du piston lorsque son déplacement est commandé par le système hydraulique, en augmentant le seuil de la pression de fluide nécessaire à son déplacement.
Pour ce faire, le dispositif de précharge 3 comporte une cage 30 déformable accueillant un ressort 31. La cage 30 est positionnée en butée contre, d’une part, une partie arrière 61 de la tête de l’écrou 8 et, d’autre part, une butée fixe 62 , ici un segment d'arrêt fixé à la paroi interne latérale 64 du piston .
On notera que le ressort 31 pourrait aussi remplir son office sans la cage 30, mais celle-ci est suffisamment courte pour recevoir le ressort à l'avance et le maintenir en précharge, c'est-à-dire avant d'être montée autour de l'écrou.
Le déplacement du piston 4 sous l’action du fluide hydraulique sous pression est alors conditionné au fait que la pression interne dans la chambre 6 soit suffisante pour vaincre la force de précharge du ressort 31 monté dans la cage déformable.
En effet, pour déplacer le piston 4, il est nécessaire que le ressort 31 soit comprimé.
Le ressort 31 est taré et préchargé pour ne se comprimer que sous l’action d’une certaine pression de fluide dans la chambre 6, qui constitue la pression d’activation du dispositif de précharge, laquelle est ainsi supérieure à celle qui serait nécessaire au déplacement du piston sans la présence de ce dispositif de précharge 3.
La montre le frein dans une situation où le dispositif de précharge 3 empêche le déplacement du piston 4, le ressort 31 étant illustré sous sa forme non déformée. Cette figure pourrait aussi illustrer le frein lorsqu'aucune pression n'est appliquée.
La montre le frein dans une situation où le dispositif de précharge 3 autorise le déplacement du piston 4, le ressort 31 étant comprimé (déformé axialement selon l'axe de déplacement du piston) et le piston ayant parcouru un déplacement d’une distance "d".
On remarque également que le système vis 7 / écrou 8 sur la n’a pas bougé axialement : l’entrainement en déplacement du piston n’est le fait que du fluide sous pression injecté dans la chambre 6, la pression du fluide étant supérieure ou égale à la pression d’activation.
Plus particulièrement, le système montré en figures 3 et 4 assure la mise en œuvre du procédé suivant :
i) On injecte un fluide sous pression dans la chambre 6 dudit piston 4, jusqu’à atteindre une première pression de fluide dans la chambre ; Le piston tente de se déplacer sous ladite première pression de fluide. Un effort de rétention du piston 4 est appliqué axialement par le dispositif de précharge 3, qui empêche ou ralentit le premier déplacement du piston 4.
ii) On augmente de la pression de fluide injectée jusqu’à atteindre une seconde pression de fluide dans ladite chambre, ladite seconde pression de fluide étant suffisante pour surmonter l’effort de rétention dudit dispositif de précharge.
L’élément élastiquement déformable taré 31 dudit dispositif de précharge se déforme alors, par déplacement dudit piston soumis à ladite seconde pression de fluide.
ii) On augmente de la pression de fluide injectée jusqu’à atteindre une seconde pression de fluide dans ladite chambre, ladite seconde pression de fluide étant suffisante pour surmonter l’effort de rétention dudit dispositif de précharge.
L’élément élastiquement déformable taré 31 dudit dispositif de précharge se déforme alors, par déplacement dudit piston soumis à ladite seconde pression de fluide.
Ce déplacement "d" du piston créer alors un effort de serrage sur le patin 5, réalisant le serrage par friction du frein mécanique.
TROISIEME EXEMPLE DE REALISATION
Il va maintenant être fait référence au troisième exemple de mode de réalisation d’un système conforme à l’invention, illustré en figures 5 et 6.
Suivant ce mode de réalisation, un dispositif de précharge est intégré au mécanisme de rattrapage d'usure du mécanisme de déplacement dudit piston du système de frein, et le dispositif de précharge agit de façon mécanique en générant une force de rétention qui s'oppose au déplacement dudit piston dans le sens du freinage.
Les figures 5 à 7 illustrent encore un troisième exemple de mode de réalisation d’un dispositif d'optimisation conforme à l’invention, appliqué à un autre type de frein mécanique à actionnement hydraulique. Ce mode de réalisation utilise une architecture qui est actuellement utilisée pour réaliser le rattrapage d'usure, mais qui est modifiée dans ses propriétés mécaniques de façon à remplir aussi la fonction de dispositif de précharge. Ce troisième mode de réalisation est illustré ici appliqué à trois architectures différentes d'étrier de frein à disque (ici à étrier mobile).
La illustre ce troisième mode de réalisation appliqué à un frein à disque hydraulique incluant aussi un actionneur électrique, lequel est du type à billes sur rampe, ou "Balls In Ramp" (ou "BIR") en vocabulaire anglo-saxon. Ce mécanisme est décrit par exemple dans le document EP2659156.
La conversion de mouvement de rotation en translation est réalisée comme suit : un jeu de billes 9 (ici trois) est enserré entre deux plateaux se faisant face, un plateau d'entrée 90 et un plateau de sortie 91, sous l'action d'un ressort 92 qui tend à rapprocher les plateaux l'un de l'autre.
Sur la surface de ces deux plateaux, les billes sont logées dans des rainures de trajectoire circulaire et de profondeur variable (décroissante).
Le plateau d'entrée de l'actionneur électrique est entraîné par un moteur ou motoréducteur électrique, non représenté ici.
Lors du serrage, l'arbre d'entrée entraîne en rotation le plateau d'entrée 90, qui en bloqué en translation. De son côté, le plateau de sortie 91 est bloqué en rotation et mobile en translation.
Le plateau d'entrée 90 tourne donc par rapport au plateau de sortie 91, et les billes 9 roulent entre les deux plateaux. Ces billes progressent chacune dans leur rainure, dans la direction où la profondeur de cette rainure diminue, ce qui éloigne donc le plateau de sortie. Ce dernier 91 provoque le serrage du patin 5 en poussant sur le piston 4, par l'intermédiaire d'un mécanisme de vis 70 et écrou 80 qui réalise le rattrapage d'usure 70, 80.
Le rattrapage d'usure fonctionne de la façon suivante : le plateau de sortie porte un manchon taraudé 80 formant l'écrou, lequel reçoit une vis dans un filetage 70 à pas réversible et qui présente un petit jeu axial. L'extrémité de la vis opposée au plateau porte une tête 71 qui appuie au fond du piston 4 par appui de surfaces de contact, ici de forme conique. Ces surfaces de contact présentent des formes qui les accouplent ensemble en rotation tant qu'elles sont en contact, et les découplent l'une de l'autre en rotation quand elles s'éloignent axialement, formant ainsi un embrayage.
De son côté, le piston 4 est immobilisé en rotation dans son logement à l'intérieur du corps 11 de l'étrier de frein.
La tête 71 de la vis 70 est retenue axialement au contact du piston par un ressort 50 en forme de rondelle, qui présente une élasticité selon la direction axiale. Le ressort 50 est ici un fil ressort qui est enroulé autour de l'axe du piston, en suivant un profil en forme de tronc de cône.
Lors du serrage : le piston maintient la vis immobile en rotation. Lorsque le plateau de sortie 91 et l'écrou 80 poussent sur la vis 70, elle reste appuyée sur le piston et donc embrayée avec lui. La vis 70 est donc maintenue immobile en rotation, et transmet au piston donc la poussée axiale de l'écrou et du plateau de sortie.
La tête 71 de la vis 70 est retenue axialement au contact du piston par un ressort 50 en forme de rondelle, qui présente une élasticité selon une direction axiale au piston. Le ressort 50 est ici un fil ressort qui est enroulé autour de l'axe du piston, en suivant un profil en forme de tronc de cône.
Lors du desserrage, le plateau de sortie 91 et l'écrou 80 reculent sous l'effet du ressort de maintien 92, ce qui permet au patin 5 et au piston 4 de reculer légèrement et de se séparer du disque.
A chaque freinage, le piston est poussé un peu plus loin vers le disque, du fait de l'usure des patins. A chaque desserrage, la dynamique propre du patin ramène le piston 4 à une position de retour qui est un peu plus avancée vers le disque.
Quand l'écrou 80 recule, la rondelle élastique 50 tire légèrement sur la vis 70, 71, ce qui la maintient au contact du piston 4 et embrayée avec lui tant que son jeu axial dans l'écrou 80 le lui permet.
Lorsque l’usure augmente, le jeu axial entre vis 70 et écrou 80 devient insuffisant pour permettre à la vis de rester au contact du piston 4. Elle est alors tirée par le filetage de l'écrou 80 et s'éloigne du piston 4, suffisamment pour que leur embrayage se découple.
Une fois que la vis 70 débrayée du piston, comme le filetage vis/écrou 80 présente un pas réversible, la légère traction axiale que lui applique la rondelle élastique 50 tend à rapprocher la vis vers le piston ce qui la fait tourner pour se dévisser de son écrou 80. Lorsque la vis revient au contact du piston elle ré-embraye avec lui, en ayant rattrapé par son dévissage le décalage créé par l'usure.
Dans le cadre de l’usage connu de cette rondelle élastique 50, sa raideur est très faible car elle ne vise qu'à ramener la vis 70 vers le piston 4 dans son mouvement de dévissage. Sa traction ne doit pas déplacer le piston pour autant, car sinon la vis ne se découplerait pas du piston.
Dans la situation d'un freinage régénératif, la raideur de ce ressort de rattrapage d'usure ne peut donc pas suffire pour retenir le piston vers l'arrière lorsqu'il reçoit une pression de fuite de la part du circuit d'alimentation, typiquement de l'ordre de 1,5X 105Pa.
Dans cet exemple de mode de réalisation de l'invention, la rondelle élastique de faible raideur est remplacée par un ressort présentant une raideur (axiale) beaucoup plus importante. Cette raideur est alors choisie suffisante pour appliquer au piston un effort de rétention qui, quand il reçoit une pression hydraulique, le garde immobile jusqu'à la pression d'activation, laquelle est de l'ordre de 2X 105Pa et en tout cas supérieure à la pression de fuite du freinage régénératif.
Ainsi, un mode de réalisation de l'invention est obtenu en modifiant la force de la rondelle élastique, par exemple pour l'augmenter d'une valeur correspondant au seuil de pression que l'on veut ajouter à la pression d'intervention.
En choisissant la pression d'activation à laquelle on souhaite le piston 4 puisse se déplacer, que l'on peut appeler un "décalage de pression" (ou "pressure offset" en vocabulaire anglo-saxon) on peut calculer la force de précharge du ressort 50 de la façon suivante :
Fa= Pa x Sp
où :
Fa est la force supplémentaire
Pa est la pression d’activation, et
Sp est la section du piston
Fa est la force supplémentaire
Pa est la pression d’activation, et
Sp est la section du piston
En augmentant ainsi la force du ressort 50 (ou rondelle élastique), celui-ci génère une force de rétention du piston 4 conséquente et empêche provisoirement le déplacement du piston 4 tant que la pression du fluide dans la chambre 6 n’a pas atteint la pression suffisante pour permettre une déformation axiale du ressort 50 qui autorise le déplacement du piston de sa position de repos à sa position active. Le terme "provisoire" est ici à comprendre au sens de "provisoire dans le temps" si la pression reçue finit par dépasser la pression d'activation, mais il doit être entendu que le déplacement du piston peut n'avoir jamais lieu si la pression reçue dépasse cette même pression d'activation.
On comprend de la description qui précède comment l’invention permet de retenir ponctuellement le piston pour favoriser le freinage régénératif avant que ne soit engagé le freinage mécanique : en effet, par rapport aux solutions connues de l'art antérieur où le piston est libre, la résistance créé par le dispositif de précharge augmente la pression d'intervention du fluide injectée d'une certaine valeur, c'est à dire que la résistance de l’élément élastique du dispositif de précharge (dans le cadre des exemples décrits ci-dessus) crée un décalage de la pression d'intervention effective (ou "pressure offset"), qui correspond au tarage de l'élément élastique. C'est-à-dire qu'il y a un décalage entre la pression d'intervention telle que constatée dans l'art antérieur" (sans dispositif de précharge), et la pression d'intervention obtenue avec un dispositif d'optimisation par précharge selon l'invention.
L’invention assure également un avantage supplémentaire : lorsque le freinage est interrompu, cet effort de rétention du dispositif de précharge produit une rétractation active du piston (ou plus active que dans l'art antérieur), garantissant qu'il cesse d'appuyer sur les patins d’un système de frein à disque (ou sur les segments pour un tambour). On obtient ainsi une diminution du couple résiduel de freinage non désirée qui pourrait subsister lors du roulage normal.
La illustre une variante du troisième mode de réalisation, appliqué à un frein à disque hydraulique dans lequel l'actionneur électrique est cette fois de type vis-écrou.
La différence avec la est que la conversion de mouvement de rotation en translation n'utilise plus de billes sur rampes, mais se fait par un autre mécanisme vis/écrou. Un motoréducteur à arbres parallèles 12 entraîne en rotation la vis 17, qui s'appuie en translation sur le fond de son logement dans le corps 11 de l'étrier. L'écrou 18 est bloqué en rotation et est entraîné en translation par la vis 17, pour venir pousser sur l'écrou 80 du mécanisme vis 70 / écrou 80 de rattrapage d'usure. La mise en œuvre de l'invention se fait de la même façon que pour la , en modifiant le ressort 50 du mécanisme de rattrapage d'usure.
La illustre une autre variante du troisième mode de réalisation, appliqué à un frein à disque à actionnement uniquement hydraulique. L'écrou 80 du mécanisme vis 70 / écrou 80 de rattrapage d'usure s'appuie directement sur le fond de la chambre hydraulique 10, dans le corps 11 de l'étrier. La mise en œuvre de l'invention se fait de la même façon que pour la , en modifiant le ressort 50 du mécanisme de rattrapage d'usure.
Il est à noter qu’en aucun cas le dispositif selon l’invention empêche un freinage mécanique désiré même pour des pressions faibles typiquement supérieures à 4 x 105Pa.
Claims (14)
- Dispositif d’optimisation, pour favoriser le freinage régénératif
au sein d’un système de freinage comprenant
d'une part un dispositif de freinage électrique régénératif, et
d'autre part un frein mécanique à serrage par actionnement hydraulique, commandé par un système de commande hydraulique qui fournit une pression hydraulique audit frein mécanique par l'intermédiaire d'un circuit d'alimentation hydraulique de frein,
ledit frein mécanique comprenant un actionneur hydraulique de déplacement d’un piston de frein (4) qui applique le serrage, lequel piston de frein (4) est mobile entre au moins une position active où le serrage est appliqué et une position de repos du frein, le passage du piston de frein (4) de ladite position de repos à ladite position active étant produit par ledit actionneur hydraulique,
ledit système de freinage comportant un circuit d’alimentation (1) hydraulique de frein qui reçoit en entrée un fluide hydraulique sous pression et alimente en sortie ledit actionneur hydraulique, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de précharge (2 ; 3 ; 50) agencé pour que l'actionneur du frein ne s'active qu'au-delà d'une pression déterminée non nulle reçue en entrée du circuit d'alimentation, dite pression d'activation, laquelle est notamment choisie pour être supérieure à une pression de fuite qui existe à l'entrée dudit circuit d'alimentation (1) de frein lorsque le freinage régénératif est activé. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit dispositif de précharge (2) est intégré ou inséré dans ledit circuit d’alimentation (1) en fluide dudit frein mécanique ou de son actionneur hydraulique, en amont dudit actionneur hydraulique de façon à recevoir une pression hydraulique de la part du système de commande hydraulique et est agencé pour ne transmettre en sortie (22) une pression hydraulique que lorsque ladite pression reçue est supérieure à la pression d'activation dudit dispositif de décharge.
- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit dispositif de précharge (2) comporte une entrée de fluide (21), une sortie de fluide (22) et au moins deux voies de circulation de fluide entre ladite entrée de fluide et ladite sortie de fluide, lesdites au moins deux voies (23, 24) étant parallèles entre elles, chacune desdites au moins deux voies (23, 24) étant à sens unique de circulation de fluide,
lesdites au moins deux voies comprenant une première voie (23) de circulation assurant le passage du fluide de ladite entrée de fluide (21) vers ladite sortie de fluide (22) et une seconde de voie (24) de circulation assurant le passage du fluide de ladite sortie de fluide (22) vers ladite entrée de fluide (21), ladite première voie (23) et ladite seconde voie (24) étant équipées respectivement d’un premier clapet (25) et d’un second clapet (28), ledit premier clapet (25) étant taré avec une précharge qui autorise le passage dudit fluide de ladite entrée (21) vers ladite sortie (22) à ladite pression d’activation. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit dispositif de précharge (3) est intégré au mécanisme de déplacement dudit piston (4) et comprend un élément élastiquement déformable (31, 50) préchargé qui est taré pour générer une force de rétention déterminée dudit piston (4), laquelle s'oppose à son déplacement dans le sens du freinage.
- Dispositif selon la revendication 4, ledit actionneur hydraulique de déplacement du piston comprenant une chambre (6) ménagée dans ledit piston (4), dans laquelle ledit fluide est injecté pour assurer le déplacement du piston (4) de ladite position de repos à ladite position active, ledit frein à actionnement hydraulique intégrant en outre un dispositif supplémentaire (7, 8) pour déplacer ledit piston (4), ledit dispositif supplémentaire comportant un mécanisme vis (7) /écrou (8) interne à ladite chambre (6) dudit piston (4), l’un parmi ledit écrou (8) ou ladite vis (7) formant un élément de poussée (70, 71) comportant une tête de poussée interne au piston (4) et étant mobile en translation par entrainement en rotation de l’autre parmi ledit écrou ou ladite vis formant un élément rotatif, notamment entraîné en rotation par un moteur électrique,
caractérisé en ce que ledit dispositif de précharge comporte un élément élastiquement déformable (31, 50) taré et préchargé, qui relie ledit mécanisme supplémentaire audit piston, ledit élément élastiquement déformable (31, 50) étant contraint par le déplacement dudit piston (4) dans la direction de freinage, notamment avec ledit dispositif supplémentaire étant immobile lors du déplacement dudit piston. - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit élément élastiquement déformable (31, 50) taré comprend un ressort présentant une précharge quand le piston est dans la position de repos, et travaillant par compression ou extension axiale au déplacement du piston (4).
- Frein ou système de freinage équipé d’un dispositif d'optimisation, mis en œuvre pour favoriser le freinage régénératif, selon l’une quelconque des revendications précédentes.
- Véhicule à traction au moins en partie électrique, notamment routier, équipé d'un frein ou système de freinage selon la revendication précédente ou d'un dispositif d'optimisation selon l’une quelconque des revendications 1 à 6 mis en œuvre pour favoriser le freinage régénératif.
- Procédé d’actionnement d’un frein mécanique à serrage par actionnement hydraulique et équipé d’un dispositif d'optimisation selon l’une quelconque des revendications 1, 2 ou 3,
au sein d’un système de freinage comprenant en outre un dispositif de freinage électrique régénératif,
ledit procédé comprenant, sous l'effet d'une mise en pression hydraulique reçue par le circuit d'alimentation hydraulique du frein, les étapes suivantes :
i) mise en pression du dispositif de précharge (2) jusqu’à atteindre une première pression de fluide, inférieure à la pression d'activation,
tandis que ledit dispositif de précharge (2) transmet à l'actionneur hydraulique une pression nulle ou insuffisante pour réaliser un freinage par serrage,
permettant ainsi au système de freinage régénératif d'être mis en œuvre pour provoquer un freinage électrique et générer une énergie électrique optimisée ;
ii) augmentation de la pression hydraulique reçue par le dispositif de précharge (2) jusqu'à obtenir une deuxième pression de fluide supérieure à la pression d'activation, provoquant une transmission à l'actionneur hydraulique du frein mécanique d'une pression hydraulique suffisante pour déplacer le piston de frein (4) et réaliser un freinage par serrage, sous l'effet de ladite seconde pression de fluide. - Procédé d’actionnement d’un frein mécanique à serrage par actionnement hydraulique et équipé d’un dispositif d'optimisation selon l’une quelconque des revendications 4, 5 ou 6,
au sein d’un système de freinage comprenant en outre un dispositif de freinage électrique régénératif,
ledit procédé comprenant, sous l'effet d'une mise en pression hydraulique reçue par le circuit d'alimentation hydraulique du frein, les étapes suivantes :
i) mise en pression de l'actionneur hydraulique dudit frein mécanique jusqu’à atteindre une première pression de fluide, inférieure à la pression d'activation,
tandis que le piston de frein (4) reste immobile ou sans freiner sous l'effet de la force de rétention produite par le dispositif de précharge, permettant ainsi au système de freinage régénératif d'être mis en œuvre pour provoquer un freinage électrique et générer une énergie électrique optimisée ;
ii) augmentation de la pression hydraulique reçue, jusqu'à obtenir dans l'actionneur hydraulique une deuxième pression de fluide supérieure à la pression d'activation, provoquant une déformation de l'élément élastique déformable préchargé (31 ; 50),
iii) déplacement du piston de frein (4) pour réaliser un freinage par serrage, sous l'effet de ladite seconde pression de fluide. - Procédé d’actionnement selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que ladite deuxième pression est supérieure à ladite première pression de sensiblement 0,5 X 105Pa.
- Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite deuxième pression est comprise entre 1,5 X 105Pa et 2,5X 105Pa, et notamment de sensiblement 2 X 105Pa.
- Procédé de fabrication d'un système de freinage pour un véhicule hybride ou électrique, ou d'un véhicule comprenant un tel système de freinage, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
fourniture d'un frein ou d'un étrier de frein comprenant un actionneur hydraulique prévu pour être raccordé à un système de commande hydraulique,
fourniture d'un module hydraulique réalisant un dispositif d'optimisation selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, et raccordement dudit module hydraulique audit système de commande hydraulique et à l'actionneur hydraulique dudit frein ou étrier de frein, de façon à recevoir du système de commande une pression hydraulique, et à la transmettre audit actionneur hydraulique que si elle est supérieure ou égale à la pression d'activation dudit dispositif d'optimisation. - Procédé de fabrication d'un système de freinage pour un véhicule hybride ou électrique, ou d'un véhicule comprenant un tel système de freinage, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
fourniture d'un frein ou d'un étrier de frein comprenant un actionneur à piston hydraulique et prévu pour être muni d'un mécanisme de rattrapage d'usure à mécanisme vis(70)/écrou(80) réversible, dont un élément de sortie (71) forme une butée en translation pour ledit piston dans une position desserrée et se dévisse de l'autre élément (80) par traction axiale d'un élément élastiquement déformable (50) de façon à rattraper l'usure d'un patin de friction (5) appliqué par ledit piston,
en fonction d'une pression d'activation choisie pour ledit frein, sélection d'un élément élastiquement déformable (50) d'une raideur déterminée pour réaliser un dispositif de précharge fournissant ladite pression d'activation au sein d'un dispositif d'optimisation selon l’une quelconque des revendications 4 à 6, ou d'un sous-ensemble de frein comprenant ledit dispositif de précharge,
utilisation dudit élément élastiquement déformable (50) ou dudit sous-ensemble pour assembler au moins un frein au sein dudit système de freinage.
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2416570A (en) * | 2004-07-27 | 2006-02-01 | Ford Global Tech Llc | A device for adjusting the displacement of a fluid pump |
| WO2012041731A1 (fr) | 2010-10-01 | 2012-04-05 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Procédé pour la commande d'un système de freinage de véhicule automobile |
| EP2659156A1 (fr) | 2010-12-27 | 2013-11-06 | Chassis Brakes International B.V. | Frein a disque a cartouche de conversion munie d'un dispositif antimatage. |
| DE102018210084A1 (de) * | 2017-06-21 | 2019-03-14 | Mando Corporation | Elektrisches Bremssystem und Verfahren zum Steuern desselben |
-
2022
- 2022-02-14 FR FR2201267A patent/FR3132684A1/fr active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2416570A (en) * | 2004-07-27 | 2006-02-01 | Ford Global Tech Llc | A device for adjusting the displacement of a fluid pump |
| DE102005033666A1 (de) * | 2004-07-27 | 2006-03-23 | Ford Global Technologies, LLC, Dearborn | Vorrichtung zum Verändern des Fördervolumens einer Fluidpumpe |
| WO2012041731A1 (fr) | 2010-10-01 | 2012-04-05 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Procédé pour la commande d'un système de freinage de véhicule automobile |
| EP2659156A1 (fr) | 2010-12-27 | 2013-11-06 | Chassis Brakes International B.V. | Frein a disque a cartouche de conversion munie d'un dispositif antimatage. |
| DE102018210084A1 (de) * | 2017-06-21 | 2019-03-14 | Mando Corporation | Elektrisches Bremssystem und Verfahren zum Steuern desselben |
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