FR3136529A1 - Drum brake comprising means for determining temperature and method for controlling the clamping force of a drum brake - Google Patents
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Abstract
Le frein (2) à tambour pour véhicule automobile, comprend : - un tambour, - un organe (5) de serrage destiné à coopérer avec le tambour pour réaliser un freinage sous l’action d’un actionneur (4) électromécanique fournissant une force de serrage, - des moyens de détermination (10) de température destinés à mesurer la température du tambour, et - une unité (11) de contrôle électronique destinée à moduler l’action de l’actionneur (4) électromécanique en fonction de la température déterminée par les moyens de détermination de température. Figure pour l’abrégé : figure 2The drum brake (2) for a motor vehicle comprises: - a drum, - a clamping member (5) intended to cooperate with the drum to achieve braking under the action of an electromechanical actuator (4) providing a force clamping, - temperature determination means (10) intended to measure the temperature of the drum, and - an electronic control unit (11) intended to modulate the action of the electromechanical actuator (4) as a function of the temperature determined by the temperature determination means. Figure for abstract: figure 2
Description
L’invention se rapporte à un frein à tambour pour véhicule automobile et à un procédé de contrôle d’une force de serrage d’un frein à tambour pour véhicule automobile.The invention relates to a drum brake for a motor vehicle and to a method for controlling an application force of a drum brake for a motor vehicle.
Un frein à tambour pour véhicule automobile comporte en général un organe de serrage du frein formé par des garnitures de mâchoires portées par des mâchoires reliées à un actionneur apte à déplacer ces garnitures en direction d’un tambour de frein lié en rotation à une roue du véhicule afin de freiner le véhicule par friction, ou les écarter du tambour dans le but de cesser le freinage. Lorsque le frein à tambour est utilisé en tant que frein de parking, l’actionneur déplace les garnitures en direction du tambour et les maintient dans cette position tant que le freinage de parking est souhaité. La mise en œuvre du frein de parking a typiquement lieu après avoir utilisé le véhicule pendant un certain temps, afin de le stationner. Ainsi, il est fréquent qu’au moment d’utiliser le frein de parking la température du tambour soit relativement élevée à cause des freinages qui ont eu lieu précédemment au cours de l’utilisation du véhicule. Le tambour est donc dans un état relativement dilaté à cause de cette température élevée et il est ainsi nécessaire d’écarter les mâchoires portant les garnitures en conséquence pour obtenir une force de serrage donnée permettant l’immobilisation du véhicule.A drum brake for a motor vehicle generally comprises a brake clamping member formed by shoe linings carried by jaws connected to an actuator capable of moving these linings in the direction of a brake drum linked in rotation to a wheel of the vehicle in order to brake the vehicle by friction, or move them away from the drum in order to stop braking. When the drum brake is used as a parking brake, the actuator moves the linings toward the drum and holds them in that position as long as parking braking is desired. The application of the parking brake typically takes place after having used the vehicle for a certain period of time, in order to park it. Thus, it is common that when using the parking brake the temperature of the drum is relatively high due to the braking which took place previously during use of the vehicle. The drum is therefore in a relatively expanded state because of this high temperature and it is therefore necessary to separate the jaws carrying the linings accordingly to obtain a given clamping force allowing the vehicle to be immobilized.
Cependant, une fois le véhicule stationné et la force de serrage mise en œuvre, le tambour refroidit et, en conséquence, se rétracte. Cette rétractation, alors que les mâchoires conservent la même position, entraine une augmentation de la force de serrage qui peut être si importante qu’il n’est alors plus possible de desserrer le frein de parking. Lorsque l’actionneur est de type classique, c’est-à-dire lorsqu’il comprend un câble qui est tiré mécaniquement, par exemple par le biais d’un levier de frein à main, afin de déplacer les mâchoires et mettre en œuvre la force de serrage, la rétractation du tambour est en partie compensée par l’élasticité du câble. Cette compensation n’est toutefois pas toujours suffisante. Les freins à tambour du type électromécanique comprennent un actionneur électromécanique destiné à déplacer les mâchoires. Dans ce cas, les liaisons entre l’actionneur électromécanique et les mâchoires sont plus rigides, moins élastiques, et ne permettent donc plus de compenser une partie de l’augmentation de la force de serrage causée par la rétractation du tambour. L’actionneur électromécanique peut ainsi ne pas être capable de fournir l’effort nécessaire pour desserrer le frein à tambour ce qui provoque l’immobilisation du véhicule.However, once the vehicle is parked and the clamping force is applied, the drum cools and, as a result, retracts. This retraction, while the jaws maintain the same position, leads to an increase in the clamping force which can be so significant that it is no longer possible to release the parking brake. When the actuator is of the conventional type, that is to say when it comprises a cable which is pulled mechanically, for example by means of a handbrake lever, in order to move the jaws and implement the clamping force, the retraction of the drum is partly compensated by the elasticity of the cable. However, this compensation is not always sufficient. Electromechanical type drum brakes include an electromechanical actuator for moving the shoes. In this case, the connections between the electromechanical actuator and the jaws are more rigid, less elastic, and therefore no longer make it possible to compensate part of the increase in the clamping force caused by the retraction of the drum. The electromechanical actuator may therefore not be able to provide the force necessary to release the drum brake, which causes the vehicle to immobilize.
L’invention a notamment pour but de réduire le risque qu’un frein à tambour soit bloqué en position de serrage à cause d’une rétractation du tambour.The invention aims in particular to reduce the risk of a drum brake being blocked in the clamping position due to retraction of the drum.
À cet effet, l’invention a pour objet un frein à tambour pour véhicule automobile, comprenant :
- un tambour,
- un organe de serrage destiné à coopérer avec le tambour pour réaliser un freinage sous l’action d’un actionneur électromécanique fournissant une force de serrage,
caractérisé en ce qu’il comprend en outre :
- des moyens de détermination de température destinés à mesurer la température du tambour, et
- une unité de contrôle électronique destinée à moduler l’action de l’actionneur électromécanique en fonction de la température déterminée par les moyens de détermination de température.To this end, the subject of the invention is a drum brake for a motor vehicle, comprising:
- a drum,
- a clamping member intended to cooperate with the drum to achieve braking under the action of an electromechanical actuator providing a clamping force,
characterized in that it further comprises:
- temperature determination means intended to measure the temperature of the drum, and
- an electronic control unit intended to modulate the action of the electromechanical actuator as a function of the temperature determined by the temperature determination means.
La modulation de l’action de l’actionneur électromécanique en fonction de la température du tambour permet avantageusement de contrôler la force de serrage, par exemple en contrôlant les déplacements de l’organe de serrage, afin d’éviter que celle-ci ne dépasse une valeur de force de serrage qui ne permettrait pas le desserrage du frein à tambour. L’utilisation de la température est un bon indicateur de l’état de dilatation ou de rétractation du tambour notamment car la loi de refroidissement du tambour peut être aisément obtenue à partir des caractéristiques du tambour. On évite ainsi de manière sûre et économique le blocage du frein à tambour en position de serrage.Modulating the action of the electromechanical actuator as a function of the temperature of the drum advantageously makes it possible to control the clamping force, for example by controlling the movements of the clamping member, in order to prevent it from exceeding a clamping force value which would not allow the drum brake to be released. The use of temperature is a good indicator of the state of expansion or retraction of the drum, in particular because the law of cooling of the drum can be easily obtained from the characteristics of the drum. This prevents the drum brake from blocking in the clamping position in a safe and economical manner.
Selon un mode de réalisation, la modulation de l’action de l’actionneur électromécanique est effectuée en amont, en prévision de la future rétractation du tambour. La modulation consiste alors, par exemple, à empêcher un positionnement de l’organe de serrage qui serait de nature à entrainer un effort de serrage trop important une fois le tambour complètement refroidi, qui empêcherait le desserrage du frein à tambour.According to one embodiment, the modulation of the action of the electromechanical actuator is carried out upstream, in anticipation of the future retraction of the drum. The modulation then consists, for example, of preventing a positioning of the clamping member which would be likely to cause too great a clamping force once the drum has completely cooled, which would prevent the drum brake from being released.
Selon un autre mode de réalisation, la modulation de l’action de l’actionneur électromécanique est réalisée de manière dynamique, au fur et à mesure de la rétractation du tambour. Par exemple, l’unité de contrôle électronique permet le déplacement de l’organe de serrage dans une position qui serait susceptible d’empêcher le desserrage du frein une fois le tambour complètement refroidi. Cependant, l’unité de contrôle électronique module l’action de l’actionneur électronique afin de corriger la position de l’organe de serrage au fur et à mesure du refroidissement du tambour, grâce aux températures obtenues par les moyens de détermination de température, de sorte que la force de serrage reste en dessous d’une force de serrage qu’il ne serait pas possible de desserrer.According to another embodiment, the modulation of the action of the electromechanical actuator is carried out dynamically, as the drum retracts. For example, the electronic control unit allows the clamping member to be moved to a position which would be likely to prevent the brake from being released once the drum has completely cooled. However, the electronic control unit modulates the action of the electronic actuator in order to correct the position of the clamping member as the drum cools, thanks to the temperatures obtained by the temperature determination means, so that the clamping force remains below a clamping force that would not be possible to loosen.
Selon un mode de réalisation, les moyens de détermination de température comprennent au moins un capteur de température.According to one embodiment, the temperature determination means comprise at least one temperature sensor.
Selon un autre mode de réalisation, les moyens de détermination de température comprennent, de manière additionnelle ou alternative, des moyens d’estimation de la température du tambour, par exemple en fonction des freinages effectués et du temps.According to another embodiment, the temperature determination means comprise, additionally or alternatively, means for estimating the temperature of the drum, for example as a function of braking performed and time.
L’invention peut également comporter l’une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles suivantes, prises seules ou en combinaison.The invention may also include one or more of the following optional features, taken alone or in combination.
Les moyens de détermination de température comprennent au moins deux capteurs de température. La présence d’au moins deux capteurs de température augmente la sécurité du frein à tambour. En effet, dans l’éventualité où un des capteurs de température tombe en panne, le capteur de température restant continue d’assurer la mesure de la température du tambour. En outre, la présence de plusieurs capteurs de température augmente la fiabilité de la mesure. Selon les modes de réalisation, le nombre de capteurs de température est supérieur à deux, par exemple compris entre trois et vingt.The temperature determination means comprise at least two temperature sensors. The presence of at least two temperature sensors increases the safety of the drum brake. Indeed, in the event that one of the temperature sensors fails, the remaining temperature sensor continues to measure the drum temperature. In addition, the presence of several temperature sensors increases the reliability of the measurement. Depending on the embodiments, the number of temperature sensors is greater than two, for example between three and twenty.
Les moyens de détermination de température comprennent au moins un capteur de température fixé à l’actionneur électromécanique ou à un organe formant un pivot pour l’organe de serrage. Dans ces positions, le capteur de température occupe un espace libre dans le tambour et n’interfère pas avec le mouvement du tambour ou de l’organe de serrage, ce qui nuirait au freinage. Ces positions permettent ainsi de maintenir la sûreté du frein à tambour et d’obtenir un frein à tambour compact malgré l’ajout du ou des capteurs de température.The temperature determination means comprise at least one temperature sensor fixed to the electromechanical actuator or to a member forming a pivot for the clamping member. In these positions, the temperature sensor occupies free space in the drum and does not interfere with the movement of the drum or the clamp, which would impair braking. These positions thus make it possible to maintain the safety of the drum brake and to obtain a compact drum brake despite the addition of the temperature sensor(s).
Le frein à tambour comprend en outre des moyens de mesure d’une inclinaison du véhicule automobile, l’unité de contrôle électronique étant destinée à moduler en outre l’action de l’actionneur électromécanique en fonction de l’inclinaison du véhicule. L’inclinaison du véhicule est un paramètre qui influe sur les valeurs de force de serrage que doit fournir l’actionneur électromécanique pour immobiliser le véhicule. Plus l’inclinaison du véhicule est importante, plus la force de serrage est importante pour immobiliser un même véhicule. Ainsi, la prise en compte de ce paramètre par l’unité de commande électronique pour la modulation de l’action de l’actionneur électromécanique augmente la sécurité du dispositif. Par exemple, à partir de la mesure d’une inclinaison du véhicule, l’unité de commande électronique peut en déduire une force de serrage minimale à appliquer pour que le véhicule soit immobilisé et empêcher ainsi toute diminution de la force de serrage en dessous de cette force de serrage minimale.The drum brake further comprises means for measuring an inclination of the motor vehicle, the electronic control unit being intended to further modulate the action of the electromechanical actuator as a function of the inclination of the vehicle. The inclination of the vehicle is a parameter which influences the clamping force values that the electromechanical actuator must provide to immobilize the vehicle. The greater the inclination of the vehicle, the greater the clamping force to immobilize the same vehicle. Thus, taking this parameter into account by the electronic control unit for modulating the action of the electromechanical actuator increases the safety of the device. For example, from the measurement of an inclination of the vehicle, the electronic control unit can deduce a minimum clamping force to be applied so that the vehicle is immobilized and thus prevent any reduction in the clamping force below this minimum clamping force.
L’invention a également pour objet un véhicule automobile comprenant un frein à tambour tel que décrit précédemment.The invention also relates to a motor vehicle comprising a drum brake as described above.
L’invention a aussi pour objet un procédé de contrôle d’une force de serrage d’un frein à tambour pour véhicule automobile, le frein à tambour comprenant un tambour et un organe de serrage destiné à coopérer avec le tambour pour réaliser un freinage sous l’action d’un actionneur électromécanique fournissant une force de serrage, caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes :
- détermination de la température du tambour du frein à tambour,
- modulation d’une commande de déplacement de l’organe de serrage du frein à tambour en fonction de la température du tambour. La modulation d’une commande de déplacement de l’organe de serrage en fonction de la température du tambour permet avantageusement de contrôler la force de serrage afin d’éviter que celle-ci ne dépasse une valeur de force de serrage qui ne permettrait pas le desserrage du frein à tambour. L’utilisation de la température est un bon indicateur de l’état de dilatation ou de rétractation du tambour notamment car la loi de refroidissement du tambour peut être aisément obtenue à partir des caractéristiques du tambour. On évite ainsi de manière sûre et économique le blocage du frein à tambour en position de serrage. La modulation de la commande de déplacement de l’organe de serrage est réalisée, par exemple, en contrôlant l’action de l’actionneur électromécanique du frein à tambour. On comprend qu’un déplacement de l’organe de serrage correspond, par exemple, à un déplacement de l’organe de serrage par rapport au tambour afin de s’en rapprocher pour réaliser le freinage ou augmenter la force de serrage ou de s’en écarter afin de cesser le freinage ou diminuer la force de serrage. On comprend également que l’organe de serrage comprend typiquement deux mâchoires qui se déplacent l’une par rapport à l’autre de manière à s’écarter afin de réaliser le freinage ou augmenter la force de serrage ou de manière à se rapprocher afin de cesser le freinage ou diminuer la force de serrage.The invention also relates to a method for controlling a clamping force of a drum brake for a motor vehicle, the drum brake comprising a drum and a clamping member intended to cooperate with the drum to achieve braking under the action of an electromechanical actuator providing a clamping force, characterized in that it comprises the following steps:
- determination of the drum brake drum temperature,
- modulation of a movement control of the drum brake clamping member as a function of the temperature of the drum. The modulation of a movement control of the clamping member as a function of the temperature of the drum advantageously makes it possible to control the clamping force in order to prevent it from exceeding a clamping force value which would not allow the releasing the drum brake. The use of temperature is a good indicator of the state of expansion or retraction of the drum, in particular because the law of cooling of the drum can be easily obtained from the characteristics of the drum. This prevents the drum brake from blocking in the clamping position in a safe and economical manner. The modulation of the movement control of the clamping member is carried out, for example, by controlling the action of the electromechanical actuator of the drum brake. It is understood that a movement of the clamping member corresponds, for example, to a movement of the clamping member relative to the drum in order to get closer to it to achieve braking or increase the clamping force or to move it aside in order to stop braking or reduce the clamping force. It is also understood that the clamping member typically comprises two jaws which move relative to each other so as to move apart in order to achieve braking or increase the clamping force or so as to come together in order to stop braking or reduce the clamping force.
Selon un mode de réalisation, la modulation d’une commande de déplacement de l’organe de serrage du frein à tambour comprend la détermination d’un écartement maximal entre deux mâchoires de l’organe de serrage en fonction de la température du tambour et la limitation d’un déplacement des mâchoires de l’organe de serrage à l’écartement maximal entre les deux mâchoires. L’écartement entre les deux mâchoires est facilement connu et maitrisable via l’actionneur électromécanique. Il est ainsi aisé d’empêcher les mâchoires d’être positionnées de manière à avoir un écartement qui, une fois le tambour refroidi, engendrerait une force de serrage telle qu’un desserrage du frein à tambour ne serait plus possible. Ce mode de réalisation est particulièrement avantageux car lors de la mise en œuvre du freinage de parking, le tambour étant dans un état relativement chaud et dilaté, l’application d’une force de serrage prédéterminée pour l’immobilisation du véhicule entraine un écartement des mâchoires de l’organe de serrage supérieur à celui qui serait nécessaire pour obtenir une même force de serrage avec un tambour refroidi. Le procédé selon l’invention permet ainsi avantageusement de réduire l’écartement entre les mâchoires, et donc la force de serrage, lors de la mise en œuvre du freinage de parking, en prévision du futur refroidissement du tambour.According to one embodiment, the modulation of a movement control of the clamping member of the drum brake comprises the determination of a maximum spacing between two jaws of the clamping member as a function of the temperature of the drum and the limitation of a movement of the jaws of the clamping member to the maximum spacing between the two jaws. The spacing between the two jaws is easily known and controllable via the electromechanical actuator. It is thus easy to prevent the jaws from being positioned so as to have a spacing which, once the drum has cooled, would generate a clamping force such that release of the drum brake would no longer be possible. This embodiment is particularly advantageous because during the implementation of parking braking, the drum being in a relatively hot and expanded state, the application of a predetermined clamping force for immobilizing the vehicle causes a spacing of the jaws of the clamping member greater than that which would be necessary to obtain the same clamping force with a cooled drum. The method according to the invention thus advantageously makes it possible to reduce the spacing between the jaws, and therefore the clamping force, when implementing parking braking, in anticipation of future cooling of the drum.
Selon un autre mode de réalisation, la modulation d’une commande de déplacement de l’organe de serrage du frein à tambour comprend la détermination d’un écartement maximal entre deux mâchoires de l’organe de serrage en fonction de la température du tambour et le commandement d’un déplacement progressif d’au moins une des mâchoires de l’organe de serrage au fur et à mesure d’une diminution de la température du tambour de manière à ce que l’écartement entre les mâchoires de l’organe de serrage ne dépasse pas l’écartement maximal au cours d’un refroidissement du tambour. Ce mode de réalisation est typiquement mis en œuvre une fois que le véhicule est immobilisé et que la force de serrage de parking est établie. En fonction de la température du tambour, il est possible de connaitre l’écartement maximal entre les mâchoires de l’organe de serrage à ne pas dépasser pour permettre un desserrage du frein à tambour. Grâce à ce mode de réalisation, il est possible de modifier la l’écartement entre les mâchoires de l’organe de serrage de manière dynamique, par exemple en agissant sur l’actionneur électromécanique, afin de toujours rester en dessous d’une force de serrage incompatible avec un desserrage du frein au cours du refroidissement du tambour. Selon les variantes de réalisation, l’écartement entre les mâchoires de l’organe de serrage est modulé au cours du refroidissement du tambour afin de maintenir la force de serrage constante ou éventuellement la diminuer. La force de serrage peut avantageusement être maintenue la plus élevée possible afin d’assurer une immobilisation sûre du véhicule automobile tout en restant inférieure à une force de serrage incompatible avec un desserrage du frein de parking.According to another embodiment, the modulation of a movement control of the clamping member of the drum brake comprises the determination of a maximum spacing between two jaws of the clamping member as a function of the temperature of the drum and controlling a progressive movement of at least one of the jaws of the clamping member as the temperature of the drum decreases so that the spacing between the jaws of the clamping member tightening does not exceed the maximum spacing during drum cooling. This embodiment is typically implemented once the vehicle is immobilized and the parking clamp force is established. Depending on the temperature of the drum, it is possible to know the maximum spacing between the jaws of the clamping member which must not be exceeded to allow release of the drum brake. Thanks to this embodiment, it is possible to modify the spacing between the jaws of the clamping member dynamically, for example by acting on the electromechanical actuator, in order to always remain below a force of tightening incompatible with release of the brake while the drum is cooling. Depending on the alternative embodiments, the spacing between the jaws of the clamping member is modulated during cooling of the drum in order to maintain the clamping force constant or possibly reduce it. The clamping force can advantageously be kept as high as possible in order to ensure safe immobilization of the motor vehicle while remaining lower than a clamping force incompatible with releasing the parking brake.
Selon un mode de réalisation, la modulation d’une commande de déplacement de l’organe de serrage du frein à tambour comprend en outre la détermination d’une force de serrage minimale pour l’immobilisation du véhicule, la modulation du déplacement de l’organe de serrage du frein à tambour étant réalisé de sorte que la force de serrage reste dans tous les cas supérieure à la force de serrage minimale dans le cas où l’immobilisation du véhicule est souhaitée. Le procédé est ainsi plus sûr puisqu’on évite que la modulation du déplacement de l’organe de serrage se fasse de manière à ce que le véhicule ne soit plus immobilisé. On assure ainsi dans toute circonstance l’immobilisation du véhicule lorsque le frein de parking est mis en œuvre, même si la force de serrage appliquée est susceptible d’empêcher le desserrage du frein de parking. Selon un mode de réalisation particulier, la force de serrage minimale pour l’immobilisation du véhicule est déterminée en prenant en compte une mesure ou une estimation d’une inclinaison du véhicule. Il s’agit en effet d’un paramètre qui influe sur la force de serrage minimale qui doit être appliquée pour immobiliser le véhicule. La force de serrage minimale pour l’immobilisation du véhicule est donc, selon ce mode de réalisation, adaptée en fonction de la configuration de stationnement du véhicule.According to one embodiment, the modulation of a movement control of the drum brake clamping member further comprises the determination of a minimum clamping force for immobilizing the vehicle, the modulation of the movement of the drum brake clamping member being produced so that the clamping force remains in all cases greater than the minimum clamping force in the case where immobilization of the vehicle is desired. The process is thus safer since the modulation of the movement of the clamping member is prevented so that the vehicle is no longer immobilized. This ensures that the vehicle is immobilized in all circumstances when the parking brake is applied, even if the applied clamping force is likely to prevent the parking brake from being released. According to a particular embodiment, the minimum clamping force for immobilizing the vehicle is determined by taking into account a measurement or an estimate of an inclination of the vehicle. It is in fact a parameter which influences the minimum clamping force which must be applied to immobilize the vehicle. The minimum clamping force for immobilizing the vehicle is therefore, according to this embodiment, adapted according to the parking configuration of the vehicle.
Selon un mode de réalisation préféré, le procédé tel que décrit précédemment est réalisé avec un frein à tambour tel que décrit précédemment.According to a preferred embodiment, the method as described above is carried out with a drum brake as described above.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre donnée uniquement à titre d'exemples non limitatifs et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels :The invention will be better understood on reading the description which follows, given solely by way of non-limiting examples and made with reference to the appended drawings in which:
On a représenté sur la
L’invention s’applique à tout type de frein 2 à tambour, notamment ceux destinés à équiper des véhicules à moteur de type tourisme, SUV (acronyme anglais pour « Sport Utility Vehicles »), deux roues (notamment motos), avions, véhicules industriels choisis parmi les camionnettes, les « Poids - lourds » - c'est-à-dire les métros, bus, engins de transport routier (camions, tracteurs, remorques), les véhicules hors-la-route tels que les engins agricoles ou de génie civil -, ou autres véhicules de transport ou de manutention. L’invention s’applique également aux véhicules non motorisés comme notamment une remorque, une semi-remorque ou une caravane.The invention applies to any type of drum brake 2, in particular those intended to equip motor vehicles of the tourism type, SUV (English acronym for “Sport Utility Vehicles”), two wheels (in particular motorcycles), airplanes, vehicles industrial vehicles chosen from vans, "heavy goods vehicles" - that is to say metros, buses, road transport vehicles (trucks, tractors, trailers), off-road vehicles such as agricultural machinery or civil engineering -, or other transport or handling vehicles. The invention also applies to non-motorized vehicles such as a trailer, a semi-trailer or a caravan.
Le frein 2 à tambour est du type électromécanique et comprend de manière classique un actionneur 4 électromécanique, un tambour (non représenté), un organe 5 de serrage du frein formé par des garnitures 6 de mâchoires portées par des mâchoires 7, un plateau 8 et au moins un ressort 9 de rappel des mâchoires 7 en position de repos (voir
Les mâchoires 7 portent chacune des garnitures 6 destinées à coopérer avec une jupe latérale du tambour pour réaliser le freinage. Chaque mâchoire 7 est articulée autour d’un pivot 12 formant un point fixe et les mâchoires 7 sont déplaçables entre elles autour du pivot 12 entre une position de repos, dans laquelle elles sont rapprochées, et une position de friction avec le tambour, dans laquelle elles sont écartées et les garnitures 6 sont serrées contre le tambour pour réaliser le freinage. L’actionneur 4 électromécanique est destiné à fournir la force nécessaire pour déplacer les mâchoires 7 entre leur position de repos et leur position de friction avec le tambour. L’action de l’actionneur 4 électromécanique est contrôlée par l’unité 11 de contrôle électronique qui reçoit notamment des commandes de force de serrage à appliquer ainsi que des informations portant sur des paramètres liés au freinage et provenant de différents capteurs ou observateurs.The jaws 7 each carry linings 6 intended to cooperate with a side skirt of the drum to achieve braking. Each jaw 7 is articulated around a pivot 12 forming a fixed point and the jaws 7 are movable between them around the pivot 12 between a rest position, in which they are brought together, and a position of friction with the drum, in which they are separated and the linings 6 are tightened against the drum to achieve braking. The electromechanical actuator 4 is intended to provide the force necessary to move the jaws 7 between their rest position and their friction position with the drum. The action of the electromechanical actuator 4 is controlled by the electronic control unit 11 which receives in particular commands for the clamping force to be applied as well as information relating to parameters linked to braking and coming from different sensors or observers.
Les deux capteurs 10 de température sont destinés à mesurer la température du tambour. Selon les modes de réalisation, le nombre de capteurs 10 de température varie et est, par exemple, compris entre un et vingt. La présence de plusieurs capteurs 10 de température permet avantageusement de rendre la mesure de température plus fiable. En outre, la présence de plusieurs capteurs de température rend le frein 2 à tambour plus sûr puisque si un des capteurs 10 de température tombe en panne, l’autre ou les autres capteurs 10 de température continuent à fonctionner et à mesurer la température du tambour. Dans le cas présent, un des capteurs 10 de température est fixé à l’actionneur 4 électromécanique et l’autre capteur 10 de température est fixé au pivot 12 formant un point fixe pour les mâchoires 7. Dans ces positions, les capteurs 10 de température occupent un espace libre dans le frein 2 à tambour et n’interfèrent pas avec le mouvement du tambour ou de l’organe 5 de serrage, ce qui nuirait au freinage. Ces positions permettent ainsi d’obtenir un frein à tambour sûr d’utilisation et compact malgré l’ajout des capteurs 10 de température. Selon d’autres modes de réalisation, au moins un des capteurs 10 de température a une position différente. Les mesures de température effectuées par les capteurs 10 de température sont transmises à l’unité 11 de contrôle électronique. En variante la température du frein est estimée, par exemple à partir des freinages effectués en ce qui concerne l’augmentation de la température du tambour et du temps en ce qui concerne le refroidissement du tambour. On comprend que plus les freinages sont nombreux et/ou plus la force et le temps de freinage sont élevés, plus la température du tambour augmente. On comprend également que la température du tambour diminue plus le temps écoulé depuis un dernier freinage augmente.The two temperature sensors 10 are intended to measure the temperature of the drum. Depending on the embodiments, the number of temperature sensors 10 varies and is, for example, between one and twenty. The presence of several temperature sensors 10 advantageously makes the temperature measurement more reliable. In addition, the presence of several temperature sensors makes the drum brake 2 safer since if one of the temperature sensors 10 fails, the other or other temperature sensors 10 continue to operate and measure the temperature of the drum . In the present case, one of the temperature sensors 10 is fixed to the electromechanical actuator 4 and the other temperature sensor 10 is fixed to the pivot 12 forming a fixed point for the jaws 7. In these positions, the temperature sensors 10 occupy free space in the drum brake 2 and do not interfere with the movement of the drum or the clamping member 5, which would impair braking. These positions thus make it possible to obtain a drum brake that is safe to use and compact despite the addition of temperature sensors 10. According to other embodiments, at least one of the temperature sensors 10 has a different position. The temperature measurements taken by the temperature sensors 10 are transmitted to the electronic control unit 11. Alternatively the brake temperature is estimated, for example from the braking operations carried out with regard to the increase in the temperature of the drum and the time with regard to the cooling of the drum. We understand that the more braking and/or the greater the braking force and time, the more the drum temperature increases. We also understand that the temperature of the drum decreases as the time elapsed since a last braking increases.
L’unité 11 de contrôle électronique est destinée à moduler l’action de l’actionneur 4 électromécanique en fonction de la température du tambour mesurée par les capteurs 10 de température. On comprend que cette modulation permet avantageusement de contrôler la force de serrage, par exemple en contrôlant les déplacements de l’organe de serrage sous l’action de l’actionneur 4 électromécanique, afin d’éviter que la force de serrage ne dépasse une valeur de force de serrage qui ne permettrait pas le desserrage du frein 2 à tambour une fois le tambour refroidi. L’utilisation de la température est un bon indicateur de l’état de dilatation ou de rétractation du tambour notamment car la loi de refroidissement du tambour peut être aisément obtenue à partir des caractéristiques de celui-ci. On évite ainsi de manière sûre et économique le blocage du frein 2 à tambour en position de serrage. On comprend que l’utilisation de moyens de mesure d’une force de serrage n’est pas nécessaire pour estimer la force de serrage, connaitre la position de l’organe 5 de serrage et la température du tambour, et donc son état de dilatation est suffisant pour déduire la force de serrage.The electronic control unit 11 is intended to modulate the action of the electromechanical actuator 4 as a function of the temperature of the drum measured by the temperature sensors 10. It is understood that this modulation advantageously makes it possible to control the clamping force, for example by controlling the movements of the clamping member under the action of the electromechanical actuator 4, in order to prevent the clamping force from exceeding a value of clamping force which would not allow the drum brake 2 to be released once the drum has cooled. The use of temperature is a good indicator of the state of expansion or retraction of the drum, in particular because the cooling law of the drum can be easily obtained from its characteristics. This safely and economically avoids the locking of the drum brake 2 in the clamping position. It is understood that the use of means for measuring a clamping force is not necessary to estimate the clamping force, to know the position of the clamping member 5 and the temperature of the drum, and therefore its state of expansion. is sufficient to deduce the clamping force.
Selon le présent mode de réalisation, le frein 2 à tambour comprend en outre des moyens 13 de mesure d’une inclinaison du véhicule 1 automobile. Dans ce cas, l’unité 11 de contrôle électronique module en outre l’action de l’actionneur 4 électromécanique en fonction de l’inclinaison du véhicule 1 automobile. L’inclinaison du véhicule est un paramètre qui influe sur la force de serrage que doit fournir l’actionneur 4 électromécanique pour immobiliser le véhicule 1 automobile. Plus l’inclinaison du véhicule 1 est importante, plus la force de serrage est importante pour immobiliser un même véhicule. Ainsi, la prise en compte de ce paramètre par l’unité 11 de contrôle électronique pour la modulation de l’action de l’actionneur 4 électromécanique augmente la sécurité du dispositif. Selon d’autres modes de réalisation l’inclinaison du véhicule n’est pas prise en compte pour moduler l’action de l’actionneur 4 électromécanique. Selon d’autres modes de réalisation encore, l’unité 11 de contrôle électronique utilise d’autres paramètres qui influent sur la force de serrage à appliquer pour immobiliser le véhicule afin de moduler l’action de l’actionneur 4 électromécanique.According to this embodiment, the drum brake 2 further comprises means 13 for measuring an inclination of the automobile vehicle 1. In this case, the electronic control unit 11 further modulates the action of the electromechanical actuator 4 as a function of the inclination of the automobile vehicle 1. The inclination of the vehicle is a parameter which influences the clamping force that the electromechanical actuator 4 must provide to immobilize the automobile vehicle 1. The greater the inclination of vehicle 1, the greater the clamping force to immobilize the same vehicle. Thus, taking this parameter into account by the electronic control unit 11 for modulating the action of the electromechanical actuator 4 increases the safety of the device. According to other embodiments, the inclination of the vehicle is not taken into account to modulate the action of the electromechanical actuator 4. According to still other embodiments, the electronic control unit 11 uses other parameters which influence the clamping force to be applied to immobilize the vehicle in order to modulate the action of the electromechanical actuator 4.
Nous décrivons ci-après un procédé de contrôle d’une force de serrage du frein 2 à tambour selon un premier mode de réalisation décrit à la
La
Selon ce mode de réalisation, le procédé comprend les étapes suivantes :
- détermination de la température du tambour du frein 2 à tambour à l’aide des capteurs 10 de température,
- modulation d’une commande de déplacement des mâchoires 7 de l’organe 5 de serrage du frein 2 à tambour en fonction de la température du tambour mesurée par les capteurs 10 de température. Cette modulation comprend la détermination d’un écartement maximal entre les deux mâchoires 7 de l’organe 5 de serrage en fonction de la température du tambour et la limitation d’un déplacement des mâchoires 7 de l’organe de serrage à l’écartement maximal entre les deux mâchoires 7.According to this embodiment, the method comprises the following steps:
- determination of the temperature of the drum of the drum brake 2 using the temperature sensors 10,
- modulation of a movement control of the jaws 7 of the tightening member 5 of the drum brake 2 as a function of the temperature of the drum measured by the temperature sensors 10. This modulation includes the determination of a maximum spacing between the two jaws 7 of the clamping member 5 as a function of the temperature of the drum and the limitation of a movement of the jaws 7 of the clamping member to the maximum spacing between the two jaws 7.
Selon ce mode de réalisation, l’écartement maximal correspond à l’écartement maximal entre les deux mâchoires 7 au moment de la mise en œuvre du freinage de parking et pour lequel, au-delà, à l’issue d’un refroidissement du tambour la force de serrage a augmentée de manière à ne plus permettre un desserrage du frein 2 de parking.According to this embodiment, the maximum spacing corresponds to the maximum spacing between the two jaws 7 at the time of implementation of parking braking and for which, beyond, after cooling of the drum the clamping force has increased so as to no longer allow the parking brake 2 to be released.
Sur la
Sans le procédé selon l’invention (représenté en trait en pointillés), l’unité 11 de contrôle électronique commande l’application de la force de serrage qui a été commandée et, pour cela, commande à l’actionneur 4 électromécanique d’écarter les mâchoires 7 de l’organe 5 de serrage jusqu’à obtenir cette force de serrage. Ainsi, la force 14 de serrage augmente typiquement jusqu’à atteindre une force 16a de serrage de stationnement jugée suffisante pour immobiliser le véhicule 1 de manière sûre. Toutefois, cette force 16a de serrage de stationnement ne prenant pas en compte la température du tambour, les mâchoires 7 de l’organe 5 de serrage sont positionnées de telle façon que, lors de la rétractation du tambour au cours de son refroidissement, le tambour vient presser les mâchoires 7 de l’organe 5 de serrage de telle sorte que la force de serrage résultante augmente jusqu’à atteindre une force 17a de serrage final, une fois le tambour complètement refroidi, supérieure à une force 18 de serrage maximale, correspondant à la force de serrage au-delà de laquelle un desserrage du frein 2 de parking par l’actionneur 4 électromécanique n’est plus possible. Le véhicule 1 automobile est donc immobilisé.Without the method according to the invention (shown in dotted lines), the electronic control unit 11 controls the application of the clamping force which has been commanded and, for this, orders the electromechanical actuator 4 to separate the jaws 7 of the clamping member 5 until this clamping force is obtained. Thus, the clamping force 14 typically increases until reaching a parking clamping force 16a deemed sufficient to immobilize the vehicle 1 safely. However, this parking clamping force 16a does not take into account the temperature of the drum, the jaws 7 of the clamping member 5 are positioned in such a way that, when the drum retracts during its cooling, the drum comes to press the jaws 7 of the clamping member 5 such that the resulting clamping force increases until reaching a final clamping force 17a, once the drum has completely cooled, greater than a maximum clamping force 18, corresponding to the clamping force beyond which release of the parking brake 2 by the electromechanical actuator 4 is no longer possible. The automobile vehicle 1 is therefore immobilized.
Avec le procédé selon l’invention (représenté en trait plein), l’unité 11 de contrôle électronique reçoit des informations sur la température du tambour grâce aux capteurs 10 de température et module l’action de l’actionneur 4 électromécanique en lui commandant déplacer les mâchoires 7 afin de réduire l’écartement entre celles-ci et donc de diminuer la force 14 de serrage délivrée par l’actionneur 4 électromécanique au moment de l’établissement de la force 16b de serrage de stationnement. Pour cela, l’unité 11 de contrôle électronique intègre, par exemple, un abaque mettant en corrélation la température du tambour et l’écartement maximal autorisé entre les mâchoires 7 de l’organe 5 de serrage. La force 16b de serrage de stationnement appliquée selon ce procédé est donc inférieure à la force 16a de serrage de stationnement appliquée sans le procédé. Cette force 16b de serrage de stationnement reste toutefois dans tous les cas supérieure à la force 15 de serrage minimale afin d’assurer l’immobilisation du véhicule 1 automobile. L’écartement entre les mâchoires 7 de l’organe 5 de serrage est déterminé de manière à ce que, une fois le tambour complément refroidi, la force 17b de serrage final résultant de la pression exercée par le tambour sur les mâchoires 7 reste inférieure à la force 18 de serrage maximale. Le procédé selon ce premier mode de réalisation de l’invention permet ainsi avantageusement moduler le positionnement des mâchoires 7 de l’organe 5 de serrage, et donc de moduler la force de serrage, de telle manière que la rétractation du tambour lors de son refroidissement n’engendre pas une force 17b de serrage finale supérieure à la force 18 de serrage maximale.With the method according to the invention (shown in solid lines), the electronic control unit 11 receives information on the temperature of the drum thanks to the temperature sensors 10 and modulates the action of the electromechanical actuator 4 by commanding it to move the jaws 7 in order to reduce the spacing between them and therefore to reduce the clamping force 14 delivered by the electromechanical actuator 4 at the time of establishing the parking clamping force 16b. For this, the electronic control unit 11 integrates, for example, a chart correlating the temperature of the drum and the maximum spacing authorized between the jaws 7 of the clamping member 5. The parking clamping force 16b applied according to this method is therefore lower than the parking clamping force 16a applied without the method. This parking clamping force 16b, however, remains in all cases greater than the minimum clamping force 15 in order to ensure the immobilization of the automobile vehicle 1. The spacing between the jaws 7 of the clamping member 5 is determined so that, once the drum has completely cooled, the final clamping force 17b resulting from the pressure exerted by the drum on the jaws 7 remains less than the maximum clamping force 18. The method according to this first embodiment of the invention thus advantageously makes it possible to modulate the positioning of the jaws 7 of the clamping member 5, and therefore to modulate the clamping force, in such a way that the retraction of the drum during its cooling does not generate a final clamping force 17b greater than the maximum clamping force 18.
La
Selon ce mode de réalisation, le procédé comprend les étapes suivantes :According to this embodiment, the method comprises the following steps:
- détermination de la température du tambour du frein 2 à tambour à l’aide des capteurs 10 de température,
- modulation d’une commande de déplacement des mâchoires 7 de l’organe 5 de serrage du frein 2 à tambour en fonction de la température du tambour mesurée par les capteurs 10 de température. Cette modulation comprend la détermination d’un écartement maximal entre les deux mâchoires 7 de l’organe 5 de serrage en fonction de la température du tambour et le commandement d’un déplacement progressif d’au moins une des mâchoires 7 de l’organe 5 de serrage au fur et à mesure d’une diminution de la température du tambour de manière à ce que l’écartement des mâchoires 7 ne dépasse pas l’écartement maximal entre les mâchoires de l’organe de serrage au cours d’un refroidissement du tambour.- determination of the temperature of the drum of the drum brake 2 using the temperature sensors 10,
- modulation of a movement control of the jaws 7 of the tightening member 5 of the drum brake 2 as a function of the temperature of the drum measured by the temperature sensors 10. This modulation includes the determination of a maximum spacing between the two jaws 7 of the clamping member 5 as a function of the temperature of the drum and the control of a progressive movement of at least one of the jaws 7 of the member 5 clamping as the temperature of the drum decreases so that the spacing of the jaws 7 does not exceed the maximum spacing between the jaws of the clamping member during cooling of the drum.
Selon ce mode de réalisation, l’écartement maximal entre les mâchoires 7 correspond à l’écartement au-delà duquel la force de serrage résultante serait supérieure à la force 18 de serrage maximale.According to this embodiment, the maximum spacing between the jaws 7 corresponds to the spacing beyond which the resulting clamping force would be greater than the maximum clamping force 18.
Sur la
La
L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation présentés et d'autres modes de réalisation apparaîtront clairement à l'homme du métier.The invention is not limited to the embodiments presented and other embodiments will be clear to those skilled in the art.
1 : véhicule automobile
2 : frein à tambour
3 : roue
4 : actionneur électromécanique
5 : organe de serrage du frein
6 : garnitures de mâchoires
7 : mâchoire
8 : plateau
9 : ressort de rappel des mâchoires en position de repos
10 : capteur de température
11 : unité de contrôle électronique
12 : pivot
13 : moyens de mesure d’une inclinaison du véhicule automobile
14 : force de serrage délivrée par l’actionneur électromécanique
15 : force de serrage minimale nécessaire pour l’immobilisation du véhicule
16, 16a, 16b : force de serrage de stationnement
17a, 17b : force de serrage finale
18 : force de serrage maximale1: motor vehicle
2: drum brake
3: wheel
4: electromechanical actuator
5: brake clamping member
6: jaw linings
7: jaw
8: tray
9: spring returning the jaws to the rest position
10: temperature sensor
11: electronic control unit
12: pivot
13: means of measuring an inclination of the motor vehicle
14: clamping force delivered by the electromechanical actuator
15: minimum clamping force necessary to immobilize the vehicle
16, 16a, 16b: parking clamping force
17a, 17b: final clamping force
18: maximum clamping force
Claims (10)
- un tambour,
- un organe (5) de serrage destiné à coopérer avec le tambour pour réaliser un freinage sous l’action d’un actionneur (4) électromécanique fournissant une force de serrage,
caractérisé en ce qu’il comprend en outre :
- des moyens de détermination de température destinés à mesurer la température du tambour, et
- une unité (11) de contrôle électronique destinée à moduler l’action de l’actionneur (4) électromécanique en fonction de la température déterminée par les moyens de détermination de température.Drum brake (2) for automobile vehicle (1), comprising:
- a drum,
- a clamping member (5) intended to cooperate with the drum to achieve braking under the action of an electromechanical actuator (4) providing a clamping force,
characterized in that it further comprises:
- temperature determination means intended to measure the temperature of the drum, and
- an electronic control unit (11) intended to modulate the action of the electromechanical actuator (4) as a function of the temperature determined by the temperature determination means.
- détermination de la température du tambour du frein (2) à tambour,
- modulation d’une commande de déplacement de l’organe (5) de serrage du frein (2) à tambour en fonction de la température du tambour.Method for controlling a clamping force of a drum brake (2) for an automobile vehicle (1), the drum brake (2) comprising a drum and a clamping member (5) intended to cooperate with the drum to perform braking under the action of an electromechanical actuator (4) providing a clamping force, characterized in that it comprises the following steps:
- determination of the temperature of the drum of the drum brake (2),
- modulation of a movement control of the member (5) for tightening the drum brake (2) as a function of the temperature of the drum.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2205717A FR3136529A1 (en) | 2022-06-14 | 2022-06-14 | Drum brake comprising means for determining temperature and method for controlling the clamping force of a drum brake |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2205717A FR3136529A1 (en) | 2022-06-14 | 2022-06-14 | Drum brake comprising means for determining temperature and method for controlling the clamping force of a drum brake |
| FR2205717 | 2022-06-14 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3136529A1 true FR3136529A1 (en) | 2023-12-15 |
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ID=82595241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR2205717A Pending FR3136529A1 (en) | 2022-06-14 | 2022-06-14 | Drum brake comprising means for determining temperature and method for controlling the clamping force of a drum brake |
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| Country | Link |
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| FR (1) | FR3136529A1 (en) |
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2022
- 2022-06-14 FR FR2205717A patent/FR3136529A1/en active Pending
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