WO2007039283A1 - Procede de reglage d'un frein de stationnement automatique - Google Patents

Procede de reglage d'un frein de stationnement automatique Download PDF

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WO2007039283A1
WO2007039283A1 PCT/EP2006/009587 EP2006009587W WO2007039283A1 WO 2007039283 A1 WO2007039283 A1 WO 2007039283A1 EP 2006009587 W EP2006009587 W EP 2006009587W WO 2007039283 A1 WO2007039283 A1 WO 2007039283A1
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WO
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force
spring device
braking
parking brake
spring
Prior art date
Application number
PCT/EP2006/009587
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English (en)
Inventor
Nicola Tristano
Corrado Caruso
Monika Schefzik
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Publication date
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Priority to EP06806026.8A priority patent/EP1941175B1/fr
Priority to US12/089,233 priority patent/US7945368B2/en
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    • F16D65/16—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake
    • F16D65/18—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake adapted for drawing members together, e.g. for disc brakes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16D2125/58—Mechanical mechanisms transmitting linear movement
    • F16D2125/582—Flexible element, e.g. spring, other than the main force generating element

Definitions

  • the invention relates to a method for compensating the cooling of an automatic parking brake and a system implementing this method.
  • the disc and brake linings are hot. After the automatic parking brake has been activated, the vehicle and the brake linings cool and shrink during vehicle stopping. The braking force decreases due to the narrowing of the linings and the disc.
  • the braking force applied by the automatic parking brake takes into account this cooling and applies, when the braking device is hot, a braking force greater than that necessary to immobilize the vehicle.
  • a heating effect causes the drum to expand.
  • the latter cools, its volume decreases and the inside diameter of the braking surface decreases.
  • this decrease in diameter has the effect of increasing braking. The situation is therefore reversed compared to systems in which the automatic parking brake acts on a disc brake, since the braking force increases during the cooling of the drum.
  • the automatic parking brake circuits usually comprise at least one indirect function for measuring braking force, for example by measuring the power supply current of the electric motor for controlling the parking braking system. In the absence of a direct force sensor for measuring the applied braking force, this must be estimated by means of an indirect force measurement function (measurement of the power supply current of the electric motor).
  • the invention relates to a system for preventing this additional force applied to the braking devices by an automatic parking brake.
  • the invention therefore relates to a method for controlling an automatic parking brake of a vehicle.
  • This brake comprises a control forces absorption spring device located in the control chain of a braking device.
  • this method comprises at least the following steps: preloading said spring device,
  • this pre-charge to a level corresponding at least to a minimum braking force required for said vehicle and, preferably, substantially to this value of braking force.
  • this process comprises:
  • this method may comprise the following steps:
  • the automatic parking brake is controlled by an electric motor mounted on the brake itself and acting on the brake piston or by an electric motor acting on a cable of the parking brake.
  • the step of measuring the braking force is then performed by measuring the supply current of said electric motor.
  • the invention provides a step of establishing the curve of the control force communicated to the braking device as a function of the stroke of the control device.
  • the method of the invention then comprises a step of controlling the slopes of said curve to check that the slope changes occur at times when the force applied corresponds either to the pre-load force or to the force corresponding to the maximum compression of the spring device.
  • This method also advantageously provides for calculating and recording in memory the ratio of the values of the control forces communicated to the braking device measured during changes in the slope of said curve.
  • the invention also relates to an automatic parking brake system applying the method thus described.
  • This system comprises at least one braking device controlled by a cable.
  • a spring device is inserted into the control chain of said braking device, and the spring device is pre-loaded to a force value corresponding to the minimum braking force required.
  • the braking device on which said parking brake acts is a disk brake.
  • the braking device on which said parking brake acts is a drum brake.
  • said spring device is advantageously inserted on said cable.
  • the spring device comprises a cylindrical housing which contains a spring located along the axis of the housing between a first end and a second end of the housing.
  • the first end has a plug through which passes the cable and the sheath of the cable.
  • the spring is supported on an axially movable washer and which itself rests on the plug or on said end of the sheath, the plug or the sheath forming a first stop.
  • the second end of the housing has an axially movable lid for adjusting the preload of the spring in cooperation with the first stop.
  • An interesting embodiment is to provide the cover screwed on the second end of the housing.
  • the housing has a second stop to limit the displacement of the washer in compression mode.
  • the spring device is inserted into the piston of the dike brake.
  • the spring device then also comprises a first stop for defining the preload.
  • FIG. 1 an exemplary embodiment of a spring device mounted along a control cable of FIG. 'a parking brake and allowing to apply to the less a pre-load force to a braking system
  • FIG. 2 a spring device inserted inside a piston of a brake with disks
  • FIGS. 3a to 3c the operation of an element with spring with two stops in a disk brake system:
  • FIG. 3a illustrating the intervention of the spring device
  • FIG. 3b the behavior during the locking cycle
  • FIG. 3c illustrating the behavior during cooling of the braking system
  • FIGS. 4a to 4c the operation of a spring element with a single stop in a disk brake system:
  • FIG. 4a illustrating the intervention of FIG. a spring device
  • FIG. 4c illustrating the behavior during cooling of the braking system
  • FIGS. 5a to 5c the operation of a spring element in a drum brake system
  • FIG. 5a illustrating the intervention of the spring device
  • FIG. 5b the behavior during the locking cycle
  • FIG. 5c illustrating the behavior during cooling of the braking system.
  • the object of the invention is to compensate for the thermal relaxation and therefore the volume changes of the components of a braking device during its cooling after the automatic parking brake has applied a parking braking force to the parked vehicle. .
  • it is therefore expected to apply only a very small force above the minimum immobilization force of the vehicle so that only a small additional braking force is necessary to compensate, in a disc brake, reduction of braking force during cooling or to compensate, in a drum brake, the increase of braking force.
  • the minimum braking force required may correspond to the legislation, standards or recommendations of a car manufacturer.
  • the minimum braking force makes it possible to hold the vehicle with its maximum permissible load on a slope at 30%.
  • the invention allows the precise evaluation of the braking force applied.
  • the invention is applicable to an automatic parking brake system comprising a spring device for storing the braking energy of the system. This is achieved by a washer acting on a spring element and which can move and abut, for example as shown in Figure 1 and as will be described later.
  • This preload corresponds to the required braking force and is adjusted with the necessary precision.
  • automatic parking brake systems have a system for indirectly measuring the force transmitted to the braking devices. For example, it may be a system for measuring the supply current of the electric control motor. Due to the significant change in the elasticity of the control force transmission system due to the preload of the spring device, this operating point is easily identifiable in the force measurement curve.
  • this will allow an accurate measurement of the level of force at which the aforementioned compression of the spring device is achieved.
  • the spring device relaxes but maintains the minimum braking force required due to the prior pre-loading to which it has been subjected.
  • the preload of the spring device and the elasticity thereof are stable over time. This allows braking control and a relatively accurate estimate of the braking force under all operating conditions with compensation for thermal relaxations due to cooling without the use of pressure sensors.
  • the invention is also applicable to a system in which the automatic parking brake acts on a drum brake.
  • a pre-loaded spring device is also provided at the value of the minimum braking force required.
  • the required braking force which therefore corresponds to the preload of the spring device, is reached the spring begins to act in the parking brake chain, which results in a significant change in the elasticity of the control system. .
  • This point of change is easily identifiable as previously by a force measurement or even by an indirect measurement such as measuring the motor supply current used by the parking brake. When this operating point is exceeded the operation of the parking brake can be blocked.
  • the control system of the parking brake acts in the elastic zone of the spring device. This will compress and limit the increase of the braking force.
  • the preloading of the spring device and the elasticity thereof are stable over time. This allows a braking control and a relatively accurate measurement of the braking force in all operating conditions with compensation for thermal relaxations.
  • FIG. 1 represents an exemplary embodiment of a spring device that can be used in a brake of automatic parking. It is applicable to both a parking brake acting on a disc brake and a parking brake acting on a drum brake.
  • This device comprises a helical spring 1 contained in a cylindrical housing 7.
  • a washer 2 can move axially between the two stops 3 and 4, where the second stop 4 is optional.
  • the load pre load of the spring device is adjusted via the threaded cap 5 while the stroke of the washer 2 can be adjusted by means of the threaded end 6.
  • the device with the housing 7 is mounted along the parking brake cable 9.
  • the sheath 8 containing the cable 9 passes through the nozzle 6 and bears on the washer 2.
  • the adjustment of the pre-load of the spring 1 is done by adjusting the distance between the cap 5 and the washer 2 which bears on the stop 3, that is to say by more or less screwing the cap 5 on the housing 7.
  • the device is implemented in the parking brake chain between the device producing the parking brake force and the braking device (brake linings).
  • This spring device may be a single independent component placed for example along the parking brake cable at any location of the sheath containing this cable.
  • the device spring with its stops can be integrated into a component of the chain, for example in the traction device of the cable.
  • Figure 1 shows an example of the spring device as an independent component.
  • the device has two stops 3 and 4. It is mounted along the parking brake cable and it acts on the cable duct where the force is equal to the force on the parking brake cable
  • the spring device may also be inserted into the brake fluid chamber, for example in the brake piston, but in a manner that it is decoupled from the service brake chain.
  • An exemplary embodiment of such a spring device is shown in FIG. 2.
  • Such a parking brake is, for example, actuated by a cable, by an electric motor or by a hydraulic actuator.
  • the spring device 12 is mounted directly in the brake piston 11.
  • the washer 13 moves axially between the two stops 14 and 15 where the second stop 15 is optional.
  • the applied force is communicated, in this particular embodiment, to the part 16 via the washer 13 and the spring 12 to the brake piston 11.
  • the pre-load applied to the spring corresponds, according to the invention, to the minimum braking force required to keep a stationary vehicle stationary, regardless of the braking conditions of the vehicle.
  • the method of the invention therefore provides for pre-charging the spring to a load value which is equivalent to the minimum force exerted on the braking devices to safely hold the vehicle stationary.
  • This force equivalent to the pre-loading of the spring device is referenced by F1 in FIGS. 3 and 4 and F in FIG. 5.
  • the elasticity of the spring device is chosen so that the increase in compression exerted on the device the spring force is reduced to a minimum and that the increase in force above the required braking force is also minimized.
  • the force of the spring device at the maximum value of the compression which must be considered for the thermal relaxation compensation in each case of application must be chosen lower, in the worst case, to the force produced by the force generating device (electric motor) automatic parking brake.
  • the spring may extend to compensate for the lengthening of the stroke due to the thermal relaxation of the braking system and the braking force will remain, after thermal relaxation, above the required braking force (see Figures 3c, 4c).
  • the spring device is compressed during thermal relaxation and thus limits the increase in force (see Figure 5c).
  • Figures 3a to 3c correspond to an automatic parking brake system acting on disc brakes and wherein the spring device comprises two stops limiting the spring stroke.
  • Figures 4a to 4c correspond to an automatic parking brake system acting on disc brakes and wherein the spring device comprises a single stop limiting the stroke of the spring.
  • Figures 5a to 5c correspond to an automatic parking brake system acting on drum brakes.
  • Figure 3a shows the general operating characteristic of such a device during operation of the automatic parking brake.
  • the curve of FIG. 3a therefore represents the general characteristic of a system applied to a disk brake whose travel of the spring device is limited by two stops. This curve can be divided into five different regions referenced I to V.
  • F1 corresponds to the preload of the spring device which has been defined, according to the invention, as being equal to the minimum braking force required to obtain immobilization of the vehicle.
  • F2 is the maximum compression force level of the spring device (washer at the second stop 4).
  • the stroke S1-S2 represents the maximum compression of the spring device determined by the second stop 4. This stroke is determined for each application case so that the compression (stroke) of the spring device is sufficient to compensate the stroke due to the thermal relaxation of the chain. The force of the spring element at the second stop 4 is adjusted with the necessary accuracy.
  • region I the force is very low since it corresponds to the dead stroke of the braking system which must be overcome.
  • region II the force generated by the parking brake is less than the pre-load value of the spring device.
  • the behavior of the parking brake system is determined by the elasticity of the brake calipers and the spring device has no influence.
  • the applied force reaches the value of the preload Fl of the spring device, it begins to be compressed until it reaches the region III.
  • region III there is an apparent change in the elasticity of the braking chain and a significant change in the slope of the curve with respect to the slope of the region is thus observed.
  • the characteristic shown in FIG. 3a allows closed-circuit force control without the need for a direct force sensor, since the two points of change of elasticity are clearly identifiable by controlling the slope of the indirect force measurement function. for example, measuring the supply current of the electric control motor.
  • FIG. 3b represents the start-up of an automatic parking brake and FIG. 3c represents the operation during the thermal relaxation of the braking device.
  • FIG. 3b shows the operation of the system according to the invention using the curve of the force as a function of the stroke during a parking brake application cycle.
  • the force is increased until the second point of change of slope, after the region III, is identified during the indirect measurement of the force. As soon as this second point of change of slope is reached, the force increase is stopped. In this way it is ensured that the braking force will remain above the required braking value and will remain of equal strength even after thermal relaxation.
  • the second stop 4 of the spring device is determined so that the corresponding compression of the spring device is sufficient to compensate the stroke due to thermal relaxation.
  • FIG. 3c represents the behavior of the system and in particular the stroke of the braking device during cooling. Due to the shrinkage of the linings and the disc due to this cooling, the stroke and the braking force decrease but are limited by the expansion of the spring device so that the braking force always remains above the braking value required Fl.
  • the values of the forces corresponding to the two stops of the spring device are known very exactly (for example during pre-adjustment). These stops can be used to calibrate the function indirect force measurement during each specific application.
  • the operating curve thus described also makes it possible to monitor the components of the parking brake chain: the ratio between the values of the forces at the two points of change of slopes during the indirect measurement of the force corresponds to the ratio of the pre-load to the final load of the spring device.
  • the measured values and their ratio can be stored in a memory and compared to the expected reports. In this way the possible changes of the spring device can be monitored.
  • Slope change points are also recognizable during the application of braking force and the operating values can be stored. Since the difference between the operating values during the application of the force and during the release has a hysteresis due to the spring and the transmission of the force (friction), this hysteresis can be monitored.
  • the ratio between the functional values at the points of change of slopes is changed, it may mean that the preload of the spring device is changed, or that the elasticity of the spring device is changed, or that the load end of the spring device is changed. If a functional absolute value is substantially changed (relative to the stored values) the reason could be either a change in the characteristic of the device producing the braking force, or a change in the preload of the spring device or the elasticity of the device on springs.
  • FIG. 4a describes the general characteristic of a spring device equipped with the single stop 3 for a system applied to a disk brake
  • FIG. 4b represents the behavior of the operation of a parking brake
  • FIGS. 3a to 3c In general, the foregoing description of FIGS. 3a to 3c is valid also for FIGS. 4a to 4c.
  • FIG. 4a therefore represents a general characteristic of the stroke as a function of the force for a system applied to a disk brake and comprising a spring device with a single stop.
  • This characteristic can be divided into four different regions referenced I, II, III and V. These similarly distinguishable regions in the indirect force measurement function (eg control motor current).
  • the force F1 corresponds to the preload of the spring device which is also defined as the required braking force.
  • the stroke ⁇ s represents the compression (stroke) of the spring device which is sufficient to compensate the stroke due to the thermal relaxation of the chain.
  • F2 is the level of force after compression of the spring device by the stroke ⁇ s.
  • Regions I to III of curve 4a correspond to those of FIG. 3a and the preceding description of these regions is applicable to them. Due to the absence of stop 4 and thus limitation of the spring stroke, region IV is not present in this feature. Region III continues in place of region IV until the control device (electric traction motor in the case of a cable device) produces its maximum force, for example until the engine stalls . Since no further force increase or spring stroke increase is possible, region V is reached.
  • the preload of the spring device Since the preload of the spring device is known very accurately (for example, during presetting), it can be used to calibrate the indirect force measurement function during each specific application.
  • the preload of the spring which corresponds to the functional value of the indirect force measurement function at the moment when the slope changes in value, gives a ratio that can be claimed to be constant for each especially in the high range of forces.
  • Figure 4b shows the curve of the force as a function of the behavior of the stroke during a parking brake application cycle. At the change of the slope the ratio mentioned above is calculated, which allows. calculate the value of the force F2. The force is increased until the force level F2 is reached and from this moment, the application cycle of the automatic parking brake can be stopped.
  • the above stroke measurement or contact sensor allows all monitoring possibilities, eg spring elasticity, force generator, as previously described for the device with two stops.
  • the characteristic of Figure 4a allows the monitoring of the components of the parking brake chain.
  • the point of change of slope is also identifiable during the release of the braking force and functional values can be recorded.
  • a difference may occur between these functional values when the parking brake is actuated and when it is released. This difference may be due to a hysteresis resulting from the elasticity of the spring device and that of the braking device. And this hysteresis can be controlled.
  • Other failure modes can be monitored by the characteristic of Figure 4a. If no change of slope is identified, it can be deduced that the spring device no longer acts as an elastic component, or that the device generating the braking force generates a maximum force which is less than the pre-load of the spring. spring device.
  • Figure 5a describes the general feature of a spring device with a stop for drum brake systems.
  • Figures 5b and 5c respectively describe the behavior during the actuation of the parking brake and during the thermal relaxation process.
  • FIG. 4a shows a general characteristic of the stroke as a function of the force for a system applied to a drum brake and having a spring device with a single stop.
  • This characteristic can be divided into four different regions referenced I, II, III and V. These regions are in the same way distinguishable by the indirect force measurement function (for example by measuring the current of the control motor).
  • Regions I to III are identical to those of Figure 3a and the above description of these regions is also valid in this application to a drum brake.
  • the IV region is not present in this characteristic. Region III continues until the engine provides its maximum force, for example. In this case, no further increase in force or increase of the spring stroke is possible when the region V is reached.
  • Figure 5b shows the curves of force versus stroke during a parking brake application cycle. As soon as the change of the slope at the level of the force F is reached the application cycle can be stopped. Autonomous control of the force without the use of a direct force sensor is therefore possible. In this way, it is ensured that the braking force is reached.
  • Figure 5c shows the behavior of the force as a function of the stroke during thermal relaxation. Due to the narrowing of the drum diameter the braking force is increased but limited by the compression of the spring device so that the braking force always remains lower than the maximum value of force which is determined by the maximum compression of the spring device due to thermal relaxation.
  • the preload of the spring device is known exactly (for example during the presetting procedure of the spring device) it may be possible to calibrate the indirect measurement function of the brake control force for each type of application .
  • Figure 5 allows the control of the components of the parking brake chain. Indeed, the point of change of the The slope is identifiable both when the parking brake is actuated and when it is released. Differences related to the hysteresis of the system may occur between the actuation and release of the parking brake. This hysteresis can be controlled
  • the braking force is estimated with high precision and reproducible in all conditions.
  • Software may be provided to carry out the above checks and detect a parking brake operation in the absence of driver control so that the issuance of an alarm is possible in case of malfunction.
  • the slope changes of the indirect force measurement operate during application or during release of the parking brake are detectable with any value of hydraulic pressure applied in the service brake chain. Additional probes can be used to provide additional information for example on the force or stroke and for further monitoring of the components and / or closed-loop control.

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Abstract

L'invention concerne un procédé de commande d'un frein de stationnement automatique d'un véhicule comprenant un dispositif à ressort d'absorption des forces de commande situé dans la chaîne de commande d'un dispositif de freinage. Ce procédé comporte au moins les étapes suivantes: mise en pré charge dudit dispositif à ressort à une valeur située dans la partie IV de la caractéristique de fonctionnement, réglage de cette pré charge à un niveau correspondant au moins à une force de freinage minimale exigée pour ledit véhicule. Applications: Freins de stationnement automatique pour véhicule automobile.

Description

L'invention concerne un procédé de compensation du refroidissement d'un frein de stationnement automatique et un système mettant en œuvre ce procédé.
Il est courant que, dans un véhicule équipé d'un système de freinage de stationnement automatique, celui- ci soit mis en fonctionnement alors que les organes de freinage sont chauds voire même à température relativement élevée. Ces organes sont donc dans un état dilaté lorsque le système de freinage de stationnement automatique est mis en fonctionnement.
Dans un véhicule où le frein de stationnement agit sur un système de frein à disque, c'est le disque et les garnitures de freins qui sont chauds. Après fonctionnement du frein de stationnement automatique, durant l'arrêt du véhicule, le disque et les garnitures de freins refroidissent et diminuent de volumes. La force de freinage diminue en raison du rétrécissement des garnitures et du disque.
Ceci peut induire un desserrage du frein et éventuellement une libération du véhicule. Dans certains systèmes, il est prévu que la force de freinage appliquée par le frein de stationnement automatique tienne compte de ce refroidissement et applique, lorsque le dispositif de freinage est chaud, une force de freinage supérieure à celle nécessaire pour immobiliser le véhicule. Dans certains systèmes, il est également prévu de réaliser une nouvelle application du freinage après le refroidissement du disque et des garnitures de frein. Dans les véhicules où le frein de stationnement automatique agit sur un frein à tambour, un échauffement à pour effet de dilater le tambour. Lorsque celui-ci refroidit, son volume diminue et le diamètre intérieur de la surface de freinage diminue. Après le fonctionnement d'un frein de stationnement automatique, et refroidissement du frein à tambour, cette diminution de diamètre a pour effet d'augmenter le freinage. La situation est donc inversée par rapport aux systèmes dans lesquels le frein de stationnement automatique agit sur un frein à disque, puisque la force de freinage augmente pendant le refroidissement du tambour.
Les circuits de freinage de stationnement automatique comportent habituellement au moins une fonction indirecte de mesure de force de freinage, par exemple par la mesure du courant d'alimentation du moteur électrique de commande du système de freinage de stationnement. En absence de capteur de force direct permettant de mesurer la force de freinage appliquée, celle-ci doit être estimée au moyen d'une fonction indirecte de mesure de force (mesure du courant d'alimentation du moteur électrique).
Cependant, cette mesure dépend de plusieurs paramètres (par exemple la température, le frottement, l'influence de la vitesse). La force de freinage ne peut donc faire l'objet que d'une estimation approximative.
C'est pourquoi, puisqu'un freinage minimal du véhicule doit être garanti quelles que soient les conditions de freinage et les conditions de stationnement, il est admis d'avoir une force de freinage supérieure à ce qui est normalement nécessaire. L'invention concerne un système permettant d'éviter ce surcroît de force appliqué aux dispositifs de freinage par un frein de stationnement automatique.
L'invention concerne donc un procédé de commande d'un frein de stationnement automatique d'un véhicule. Ce frein comprend un dispositif à ressort d'absorption des forces de commande situé dans la chaîne de commande d'un dispositif de freinage. Selon l'invention, ce procédé comporte au moins les étapes suivantes: mise en pré charge dudit dispositif à ressort ,
- réglage de cette pré charge à un niveau correspondant au moins à une force de freinage minimale exigée pour ledit véhicule et, de préférence, sensiblement à cette valeur de force de freinage .
Avantageusement ce procédé comporte:
- une étape de mesure indirecte de la force de commande de freinage
- une étape de blocage du frein de stationnement lorsque ladite force de commande de freinage est supérieure à une force de valeur équivalente à ladite pré charge. De plus, ce procédé pourra comporter les étapes suivantes:
- une étape de mesure du déplacement du dispositif à ressort,
- une étape du blocage du fonctionnement du frein de stationnement automatique lorsque ledit déplacement atteint une valeur déterminée. Par ailleurs, on pourra prévoir une limitation de la course du dispositif à ressort à une valeur déterminée pour une valeur de la force de commande de blocage déterminée. Selon une forme de réalisation de l'invention, le frein de stationnement automatique est commandé par un moteur électrique monté sur le frein lui-même et agissant sur le piston de frein ou par un moteur électrique agissant sur un câble du frein de stationnement. L'étape de mesure de la force de freinage est alors réalisée par la mesure du courant d'alimentation dudit moteur électrique.
Par ailleurs, l'invention prévoit une étape d'établissement de la courbe de la force de commande communiquée au dispositif de freinage en fonction de la course du dispositif de commande.
Le procédé de l'invention comporte alors une étape de contrôle des pentes de ladite courbe pour vérifier que les changements de pentes se produisent aux moments où la force appliquée correspond soit à la force de pré charge soit à la force correspondant à la compression maximale du dispositif à ressort.
Ce procédé prévoit en outre avantageusement le calcul et l'enregistrement en mémoire du rapport des valeurs des forces de commande communiquées au dispositif de freinage mesurées lors des changements de pente de ladite courbe.
Il peut alors prévoir, lors des actionnements du frein de stationnement, la mesure des valeurs des forces de commande communiquées au dispositif de freinage lors des changements de pentes de ladite courbe, et la comparaison du rapport de ces valeurs audit rapport enregistré.
L'invention concerne également un système de frein de stationnement automatique appliquant le procédé ainsi décrit. Ce système comporte au moins un dispositif de freinage commandé par un câble. Un dispositif à ressort est inséré dans la chaîne de commande dudit dispositif de freinage, et le dispositif à ressort est pré chargé à une valeur de force correspondant à la force de freinage minimale exigée.
Selon une forme de réalisation de l'invention, le dispositif de freinage sur lequel agit ledit frein de stationnement est un frein à disque .
Selon une autre forme de réalisation de l'invention, le dispositif de freinage sur lequel agit ledit frein de stationnement est un frein à tambour.
Dans un système qui comporte au moins un câble pour transmettre les commandes de freinage audit dispositif de freinage, ledit dispositif à ressort est avantageusement inséré sur ledit câble.
Dans cette forme de réalisation, on pourra prévoir que le dispositif à ressort comporte un boîtier cylindrique qui contient un ressort situé selon l'axe du boîtier entre une première extrémité et une deuxième extrémité du boîtier. La première extrémité possède un bouchon à travers lequel passe le câble et la gaine du câble. Le ressort est en appui sur une rondelle mobile axialement et qui s'appuie elle-même sur le bouchon ou sur ladite extrémité de la gaine, le bouchon ou la gaine formant une première butée. La deuxième extrémité du boîtier possède un couvercle mobile axialement pour régler la pré charge du ressort en coopération avec la première butée.
Une forme intéressante de réalisation est de prévoir le couvercle vissé sur la deuxième extrémité du boîtier.
Par ailleurs, on prévoira avantageusement que le boîtier comporte une deuxième butée permettant de limiter le déplacement de la rondelle en mode compression.
Selon une autre forme de réalisation, le dispositif à ressort est inséré dans le piston du frein à di sque .
Le dispositif à ressort comporte alors également une première butée permettant de définir la pré charge .
Il comporte également une deuxième butée limitant la course du dispositif à ressort.
Les différents objets et caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement dans la description qui va suivre et dans les figures annexées qui représentent: la figure 1, un exemple de réalisation d'un dispositif à ressort monté le long d'un câble de commande d'un frein de stationnement et permettant d'appliquer au moins une force de pré charge à un système de freinage, la figure 2, un dispositif à ressort inséré à l'intérieur d'un piston d'un frein à di sques , les figures 3a à 3c, le fonctionnement d'un élément à ressort à deux butées dans un système de frein à disque: la figure 3a illustrant l'intervention du dispositif à ressort , la figure 3b, le comportement durant le cycle de verrouillage,
- et la figure 3c illustrant le comportement durant le refroidissement du système de freinage, les figures 4a à 4c, le fonctionnement d'un élément à ressort avec une seule butée dans un système de frein à disque: la figure 4a illustrant l'intervention d'un dispositif à ressort ,
- la figure 4b, le comportement durant le cycle de verrouillage,
- et la figure 4c illustrant le comportement durant le refroidissement du système de freinage,
- les figures 5a à 5c, le fonctionnement d'un élément à ressort dans un système de frein à tambour, la figure 5a illustrant l'intervention du dispositif à ressort, la figure 5b, le comportement durant le cycle de verrouillage,
- et la figure 5c illustrant le comportement durant le refroidissement du système de freinage.
Le but de l'invention est de compenser la relaxation thermique et donc les changements de volumes des composants d'un dispositif de freinage lors de son refroidissement après que le frein de stationnement automatique ait appliqué une force de freinage d'immobilisation au véhicule en stationnement. Selon le procédé de l'invention, on prévoit donc de n'appliquer qu'une force très faible au dessus de la force minimale d'immobilisation du véhicule de sorte que seul un surcroît de force de freinage faible soit nécessaire pour compenser, dans un frein à disque, la réduction de force de freinage pendant le refroidissement ou pour compenser, dans un frein à tambour, l'augmentation de la force de freinage. La force de freinage minimale exigée peut correspondre à la législation, à des normes ou à des préconisations d'un constructeur automobile.
Par exemple, la force minimale de freinage permet de maintenir immobile le véhicule muni de sa charge maximale autorisée sur une pente à 30%.
En outre, ce dispositif permet l'évaluation précise de la force de freinage appliquée. L'invention est applicable à un système de freinage de stationnement automatique comportant un dispositif à ressort permettant de stocker l'énergie de freinage du système. Ceci est réalisé par une rondelle agissant sur un élément ressort et qui peut se déplacer et aller en butée, par exemple comme représenté sur la figure 1 et comme cela sera décrit ultérieurement.
Selon l'invention, on prévoit une mise en charge préalable ou pré charge du dispositif à ressort. Cette pré charge correspond à la force de freinage exigée et est ajustée avec la précision nécessaire.
Sur un véhicule dans lequel le frein de stationnement automatique agit sur des freins à disques, lors du fonctionnement du frein de stationnement pourvu d'un dispositif à ressort ainsi réglé selon l'invention, lorsqu'on atteint la force de freinage minimale exigée (qui correspond donc à la pré charge du dispositif à ressort) , le ressort commence seulement à agir dans la chaîne de frein de stationnement. Ce processus a pour conséquence un changement significatif de l'élasticité du système de commande. La force appliquée est augmentée ensuite jusqu'à une compression définie du dispositif de ressort. Par ailleurs, les systèmes de freinage de stationnement automatiques possèdent un système de mesure indirecte de la force transmise aux dispositifs de freinage. Par exemple, il peut s'agir d'un système de mesure du courant d'alimentation du moteur électrique de commande. En raison du changement significatif de l'élasticité du système de transmission de la force de commande dû à la pré charge du dispositif à ressort, ce point de fonctionnement est facilement identifiable dans la courbe de la mesure de force.
Comme on le verra lors de la description des figures 3 à 5, cela permettra une mesure précise du niveau de force auquel la compression mentionnée ci- dessus du dispositif de ressort est atteinte. Pendant la relaxation thermique due au refroidissement du dispositif de freinage, le dispositif à ressort se détend mais maintient la force minimale de freinage exigée en raison de la pré charge préalable à laquelle il a été soumis. La pré charge du dispositif à ressort et l'élasticité de celui-ci sont stables dans le temps. Cela permet un contrôle du freinage et une estimation relativement précise de la force de freinage dans toutes les conditions de fonctionnement avec une compensation des relaxations thermiques dues au refroidissement sans avoir recours à des capteurs de pression.
L'invention est également applicable à un système dans lequel le frein de stationnement automatique agit sur un frein à tambour. Selon l'invention, on prévoit également un dispositif à ressort pré chargé à la valeur de la force de freinage minimale exigée. Lorsque la force de freinage exigée, qui correspond donc à la pré charge du dispositif à ressort, est atteinte le ressort commence à agir dans la chaîne de frein de stationnement, ce qui a pour conséquence un changement significatif de l'élasticité du système de commande. Ce point de changement est facilement identifiable comme précédemment par une mesure de force voire même par une mesure indirecte telle que la mesure du courant d'alimentation du moteur utilisé par le frein de stationnement. Lorsque ce point de fonctionnement est dépassé le fonctionnement du frein de stationnement peut être bloqué.
Pendant la relaxation thermique et notamment pendant le refroidissement du tambour, le système de commande du frein de stationnement agit dans la zone d'élasticité du dispositif à ressort. Celui-ci va donc se comprimer et limiter l'augmentation de la force de freinage .
Comme précédemment, la mise en pré charge du dispositif à ressort et l'élasticité de celui-ci sont stables dans le temps. Cela permet un contrôle du freinage et une mesure relativement précise de la force de freinage dans toutes les conditions de fonctionnement avec une compensation des relaxations thermiques.
L'évaluation précise de la force de freinage augmente la fiabilité de l'application du frein de stationnement dans toutes les conditions de fonctionnement .
En se reportant aux figures 1 et 2, on va maintenant décrire des exemples de réalisation de dispositifs à ressort utilisables selon l'invention. Les ressorts utilisés peuvent être des ressorts à disques, des ressorts à lames, des ressorts hélicoïdaux, des paquets de ces ressorts ou une combinaison de différents ressorts . La figure 1 représente un exemple de réalisation d'un dispositif à ressort utilisable dans un frein de stationnement automatique. Il est applicable aussi bien à un frein de stationnement agissant sur un frein à disque qu'à un frein de stationnement agissant sur un frein à tambour . Ce dispositif comporte un ressort hélicoïdal 1 contenu dans un boîtier cylindrique 7. Une rondelle 2 peut se déplacer axialement entre les deux butées 3 et 4, où la deuxième butée 4 est facultative. La charge pré charge du dispositif à ressort est ajustée par l'intermédiaire du chapeau fileté 5 tandis que la course de la rondelle 2 peut être ajustée à l'aide de l'embout fileté 6.
Le dispositif avec le logement 7 est monté le long du câble de frein de stationnement 9. La gaine 8 contenant le câble 9 traverse l'embout 6 et est en appui sur la rondelle 2.
Le réglage de la pré charge du ressort 1 se fait en réglant la distance entre le chapeau 5 et la rondelle 2 qui est en appui sur la butée 3, c'est-à-dire en vissant plus ou moins le chapeau 5 sur le boîtier 7.
De plus, on peut prévoir de limiter la course de la compression de ressort en limitant la course de la rondelle 2 à l'aide de la butée 4.
Le dispositif est mis en application dans la chaîne de frein de stationnement entre le dispositif produisant la force du frein de stationnement et le dispositif de freinage (garnitures de frein) .
Ce dispositif à ressort peut être un seul composant indépendant placé par exemple le long du câble de frein de stationnement, à n'importe emplacement de la gaine contenant ce câble. Alternativement le dispositif de ressort avec ses butées peut être intégré dans un composant de la chaîne, par exemple dans le dispositif de traction du câble.
La figure 1 montre un exemple du dispositif de ressort en tant que composant indépendant.
Dans cet exemple le dispositif possède deux butées 3 et 4. Il est monté le long du câble de frein de stationnement et il agit sur le conduit du câble où la force est égale à la force sur le câble de frein de stationnement
Dans un frein à disque, le dispositif à ressort peut également être inséré dans la chambre de fluide du frein, par exemple dans le piston de frein, mais d'une manière qu'il soit découplé de la chaîne de frein de service. Un exemple de réalisation d'un tel dispositif à ressort est représenté en figure 2. Un tel frein de parking est, par exemple actionné par un câble, par un moteur électrique ou par un actuateur hydraulique.
Le dispositif de ressort 12 est monté directement dans le piston de frein 11. La rondelle 13 se déplace axialement entre les deux butées 14 et 15 où la deuxième butée 15 est facultative. Pendant 1 ' actionnement du frein de stationnement, la force appliquée est communiquée, dans ce mode de réalisation particulier, de la pièce 16 par l'intermédiaire de la rondelle 13 et du ressort 12 au piston de frein 11.
Il est à noter qu'en fonctionnement en frein de service, la pièce 16 et la rondelle 14 ne sont pas en contact et le dispositif à ressort n'influence pas la chaîne de frein de service. Quelque soit le type de dispositif à ressort, la pré charge appliqué au ressort correspond, selon l'invention à la force de freinage minimale exigée pour maintenir immobile un véhicule en stationnement quelques soient les conditions de freinage du véhicule.
Le procédé de l'invention prévoit donc de pré chargé le ressort à une valeur de charge qui équivaux à la force minimale exercée sur les dispositifs de freinage pour maintenir de façon sûre le véhicule immobile. Cette force équivalente à la pré charge du dispositif à ressort est référencée par Fl sur les figures 3 et4 et F sur la figure 5. L'élasticité du dispositif à ressort est choisie de sorte que l'augmentation de la compression exercée sur le dispositif à ressort soit réduite au minimum et que l'augmentation de force au-dessus de la force de freinage exigée est également réduite au minimum. La force du dispositif de ressort à la valeur maximum de la compression qui doit être considérée pour la compensation thermique de relaxation dans chaque cas d'application doit être choisie inférieure, dans le pire des cas, à la force produite par le dispositif générateur de force (moteur électrique) du frein de stationnement automatique. Dans les systèmes de freins de stationnement automatiques agissent sur des freins à disques, le ressort pourra s'étendre pour compenser l'allongement de la course due à la relaxation thermique de la chaîne de freinage et la force de freinage restera, après relaxation thermique, au-dessus de la force de freinage exigée (voir les figures 3c, 4c) . Dans des systèmes de freins de stationnement automatiques agissant sur des freins à tambour, le dispositif de ressort est comprimé pendant la relaxation thermique et limite donc l'augmentation de force (voir la figure 5c) .
Les caractéristiques de l'interposition d'un dispositif à ressort dans différentes configurations et différents circuits de freinage seront décrites en détail en se reportant aux figures 3 à 5. Dans différents cas de fonctionnement, ces courbes représentent la force de freinage appliquée en fonction de la course de commande du dispositif de freinage.
Les figures 3a à 3c correspondent à un système de frein de stationnement automatique agissant sur des freins à disques et dans lequel le dispositif à ressort comporte deux butées limitant la course du ressort.
Les figures 4a à 4c correspondent à un système de frein de stationnement automatique agissant sur des freins à disques et dans lequel le dispositif à ressort comporte une seule butée limitant la course du ressort.
Les figures 5a à 5c correspondent à un système de frein de stationnement automatique agissant sur des freins à tambours.
On va donc tout d'abord décrire les figures 3a à 3c.
La figure 3a représente la caractéristique générale de fonctionnement d'un tel dispositif durant le fonctionnement du frein de stationnement automatique.
La courbe de la figure 3a représente donc la caractéristique générale d'un système appliqué à un frein à disque dont la course du dispositif à ressort est limitée par deux butées. Cette courbe peut être divisées en cinq régions différentes référencées I à V.
Ces régions sont de la même manière obtenues à l'aide d'une mesure indirecte de la force appliquée aux dispositifs de freinage, par exemple à l'aide du courant d'alimentation du moteur électrique de commande.
Fl correspond à la pré charge du dispositif à ressort qui a été définie, selon l'invention, comme étant égale à la force de freinage minimale exigée pour obtenir une immobilisation du véhicule.
F2 est le niveau de force à la compression maximum du dispositif à ressort (rondelle à la deuxième butée 4) .
La course S1-S2 représente la compression maximum du dispositif à ressort déterminée par la deuxième butée 4. Cette course est déterminée pour chaque cas d'application de sorte que la compression (course) du dispositif à ressort soit suffisante pour compenser la course due à la relaxation thermique de la chaîne. La force de l'élément à ressort à la deuxième butée 4 est donc ajustée avec l'exactitude nécessaire.
Dans la région I la force est très basse puisqu'elle correspond à la course morte du système de freinage qui doit être surmontée. Dans la région II la force générée par le frein de stationnement est inférieure à la valeur de la pré charge du dispositif à ressort. Le comportement du système de freinage de stationnement est déterminé par l'élasticité des étriers de frein et le dispositif à ressort n'a pas d'influence. Quand la force appliquée atteint la valeur de la pré charge Fl du dispositif à ressort, celui-ci commence à être comprimé jusqu'à atteindre la région III.
Dans la région III, apparaît un changement apparent de l'élasticité de la chaîne de freinage et on constate de ce fait un changement significatif de la pente de la courbe par rapport à la pente de la région
II.
Quand la force appliquée atteint le niveau de compression maximum du dispositif à ressort (aucune autre compression du ressort n'est maintenant possible) le système arrive dans à la région IV.
Dans la région IV le dispositif à ressort n'agit plus et le comportement est déterminé encore seulement par les étriers du frein à disque.
Si la force produite par l'élément de commande du frein de stationnement (moteur électrique par exemple) augmente jusqu'à atteindre sa valeur maximale (par exemple jusqu'à caler le moteur de commande) on arrive au point V où il ne peut plus fournir d'augmentation de force ni de course.
La caractéristique représentée sur la figure 3a permet une commande de force en circuit fermé sans besoin d'un capteur direct de force, puisque les deux points de changement d'élasticité sont clairement identifiables en contrôlant la pente de la fonction indirecte de mesure de force, par exemple la mesure du courant d'alimentation du moteur électrique de commande.
La figure 3b représente la mise en fonctionnement d'un frein de stationnement automatique et la figure 3c représente le fonctionnement pendant la relaxation thermique du dispositif de freinage.
La figure 3b montre le fonctionnement du système selon l'invention à l'aide de la courbe de la force en fonction de la course pendant un cycle d'application du frein de stationnement.
La force est augmentée jusqu'à ce que le deuxième point de changement de pente, après la région III, soit identifiée lors de la mesure indirecte de la force. Dès que ce deuxième point de changement de pente est atteint l'augmentation de force est arrêtée. De cette façon on garantit que la force de freinage restera au-dessus de la valeur de freinage exigée et restera de force égale même après relaxation thermique. La deuxième butée 4 du dispositif à ressort est déterminée de sorte que la compression correspondante du dispositif à ressort soit suffisante pour compenser la course due à la relaxation thermique.
La figure 3c représente le comportement du système et notamment la course du dispositif de freinage lors du refroidissement. En raison du rétrécissement des garnitures et du disque dû à ce refroidissement, la course et la force de freinage diminuent mais sont limitées par l'expansion du dispositif à ressort de sorte que la force de freinage reste toujours au-dessus de la valeur de freinage exigée Fl.
Les valeurs des forces correspondant aux deux butées du dispositif à ressort sont connues très exactement (par exemple pendant le pré réglage) . Ces butées peuvent être employées pour calibrer la fonction indirecte de mesure de force pendant chaque application spécifique.
La courbe de fonctionnement ainsi décrite permet également la surveillance des composants de la chaîne de frein de stationnement: le rapport entre les valeurs des forces aux deux points de changement de pentes lors de la mesure indirecte de la force correspond au rapport de la pré charge à la charge finale du dispositif à ressort. Les valeurs mesurées ainsi que leur rapport peuvent être stockés dans une mémoire et être comparés aux rapports prévus. De cette façon les changements possibles du dispositif à ressort peuvent être surveillés.
Les points de changement de pentes sont également reconnaissables pendant l'application de force de freinage et les valeurs de fonctionnement peuvent être stockées. Puisque la différence entre les valeurs de fonctionnement pendant l'application de la force et lors de la libération présente une hystérésis due au ressort et à la transmission de la force (frottement) , cette hystérésis peut être surveillée.
D'autres modes de défaillances peuvent être surveillés au moyen de la caractéristique décrite dans les figures 3a à 3c. Notamment, si aucun changement de pente n'est identifié, cela veut dire que le dispositif à ressort n'agit plus en tant que composant élastique ou que la force maximale produite par le dispositif de commande de freinage du moteur (dispositif de traction dans un système à câbles par exemple) est inférieure à la pré charge du dispositif à ressort. Si un seul point de changement de pente est identifié cela peut vouloir dire que l'élasticité du dispositif à ressort est changée ou que la force produite par le dispositif de commande est une force maximale qui est supérieure à la pré charge mais inférieure à la charge maximale du dispositif à ressort. Si en effet le rapport entre les valeurs fonctionnelles aux points de changements de pentes est changé, cela peut vouloir dire que la pré charge du dispositif à ressort est changée, ou que l'élasticité du dispositif à ressort est changée, ou encore que la charge finale du dispositif à ressort est changée. Si une valeur absolue fonctionnelle est changée sensiblement (relativement aux valeurs stockées) la raison pourrait être soit un changement dans la caractéristique du dispositif produisant la force de freinage, soit un changement de la pré charge du dispositif à ressort ou de l'élasticité du dispositif à ressort.
La figure 4a décrit la caractéristique générale d'un dispositif à ressort équipé de la seule butée 3 pour un système appliqué à un frein à disque, tandis que la figure 4b représente le comportement du fonctionnement d'un frein de stationnement et la figure 4c représente un comportement du système pendant la relaxation thermique.
De façon générale, la description précédente des figures 3a à 3c est valide également pour les figures 4a à 4c.
La figure 4a représente donc une caractéristique générale de la course en fonction de la force pour un système appliqué à un frein à disque et comportant un dispositif à ressort avec une seule butée. Cette caractéristique peut être divisée en quatre régions différentes référencées I, II, III et V. Ces régions sont de la même manière distinguables dans la fonction de mesure indirecte de la force (par exemple le courant du moteur de commande) .
La force Fl correspond à la pré charge du dispositif à ressort qui est également définie comme étant la force de freinage exigée.
La course Δs représente la compression (course) du dispositif à ressort qui est suffisante pour compenser la course due à la relaxation thermique de la chaîne. F2 est le niveau de force après la compression du dispositif à ressort par la course Δs .
Les régions I à III de la courbe 4a correspondent à celles de la figure 3a et la description précédente de ces régions leur est applicable. En raison de l'absence de butée 4 et donc de limitation de la course du ressort, la région IV n'est pas présente dans cette caractéristique. La région III continue à la place de la région IV jusqu'à ce que le dispositif de commande (moteur électrique de traction dans le cas d'un dispositif à câble) produise sa force maximum, par exemple jusqu'à ce que le moteur cale. Puisque aucune autre augmentation de force ni d'augmentation de course du ressort n'est possible, la région V est atteinte.
Puisque la pré charge du dispositif à ressort est connue très exactement (par exemple lors du préréglage) , elle peut être employée pour calibrer la fonction de mesure de force indirecte pendant chaque application spécifique. La pré charge du ressort qui correspond à la valeur fonctionnelle de la fonction indirecte de mesure de force au moment où la pente change de valeur donne un rapport qu'on peut prétendre être constant pour chaque fonctionnement et spécialement dans la gamme élevée des forces .
La figure 4b montre la courbe de la force en fonction du comportement de la course pendant un cycle d'application de frein de stationnement. Au changement de la pente le rapport mentionné ci-dessus est calculé, ce qui permet de. calculer la valeur de la force F2. La force est augmentée jusqu'à ce que le niveau F2 de force soit atteint et dès cet instant, le cycle d'application du frein de stationnement automatique peut être arrêté.
Une commande de force en circuit fermé sans besoin d'une sonde directe de force est ainsi possible. De cette façon on garantit que la force de freinage restera au-dessus de la force de freinage exigée également après une relaxation thermique puisque la pression du dispositif à ressort est choisie de sorte que la force correspondant à la compression du dispositif à ressort soit suffisante pour compenser la course due à la relaxation thermique. La figure 4c montre le comportement du système pendant la relaxation thermique. En raison du rétrécissement des garnitures et des disques la course et la force de freinage diminue mais est limitée par l'expansion du dispositif à ressort de sorte que la force de freinage reste toujours supérieure à la force de freinage exigée Fl .
Si un capteur de déplacement mesurant la course du dispositif de freinage est prévu, un système sans capteur de force est réalisable. Il suffit alors que le système détecte le changement de pente entre les régions II et III et qu'on mesure la course au-delà du point de changement de pente.
La mesure de course ci-dessus ou un capteur de contact permet toutes les possibilités de surveillance, par exemple élasticité de ressort, générateur de force, comme décrit précédemment pour le dispositif avec deux butées .
La caractéristique de la figure 4a permet la surveillance des composants de la chaîne de frein de stationnement. Le point de changement de pente est également identifiable pendant la libération de la force de freinage et des valeurs fonctionnelles peuvent être enregistrées. Une différence peut se présenter entre ces valeurs fonctionnelles lors de 1 ' actionnement du frein de stationnement et lors de son relâchement. Cette différence peut être due à une hystérésis résultant de l'élasticité du dispositif à ressort et de celle du dispositif de freinage. Et cette hystérésis peut être contrôlée . D'autres modes de défaillance peuvent être surveillés au moyen de la caractéristique de la figure 4a. Si aucun changement de pente n'est identifié on peut en déduire que le dispositif à ressort n'agit plus en tant que composant élastique, ou que le dispositif générateur de la force de freinage génère une force maximum qui est inférieure à la pré charge du dispositif à ressort. Si la valeur absolue de la valeur fonctionnelle est changée sensiblement (par rapport aux valeurs enregistrées) la raison pourrait être un changement de la caractéristique du générateur de force de freinage ou de la pré charge du dispositif à ressort. La figure 5a décrit la caractéristique générale d'un dispositif à ressort avec une butée pour des systèmes de freins à tambour. Les figures 5b et 5c décrivent respectivement le comportement pendant 1 ' actionnement du frein de stationnement et pendant le processus de relaxation thermique.
De façon générale, la description précédente des figures 3a à 3c et 4a à 4c est applicable aux figures 5a à 5c. La figure 4a représente une caractéristique général de la course en fonction de la force pour un système appliqué à un frein à tambour et comportant un dispositif à ressort avec une seule butée.
Cette caractéristique peut être divisée en quatre régions différentes référencées I, II, III et V. Ces régions sont de la même manière distinguables par la fonction de mesure indirecte de la force (par exemple par la mesure du courant du moteur de commande) .
Ces régions sont de la même manière distinguables par la fonction indirecte de mesure de force, par exemple le courant d'alimentation du moteur commande. Fl correspond à la pré charge du dispositif à ressort qui est égale à la force de freinage exigée pour chaque application. Les régions I à III sont identiques à celles de la figure 3a et la description ci-dessus de ces régions est également valide dans ce mode d'application à un frein à tambour.
En raison de l'absence de la limitation de la course du dispositif à ressort relativement à la disposition de la figure 3a, la région IV n'est pas présente dans cette caractéristique. La région III continue jusqu'à ce que le moteur fournisse sa force maximum, par exemple. Dans ce cas, aucune autre augmentation de force ni augmentation de course du ressort n'est possible lorsque la région V est atteinte.
La figure 5b montre les courbes de la force en fonction de la course pendant un cycle d'application du frein de stationnement. Dès que le changement de la pente au niveau de la force F est atteint le cycle d'application peut être arrêté. Une commande autonome de la force sans utilisation d'un capteur directe de force est donc possible. De cette façon, on garantit que la force de freinage est atteinte.
La figure 5c montre le comportement de la force en fonction de la course pendant la relaxation thermique. En raison du rétrécissement du diamètre du tambour la force de freinage est augmentée mais limitée par la compression du dispositif à ressort de sorte que la force de freinage reste toujours inférieure à la valeur maximale de force qui est déterminée par la compression maximale du dispositif à ressort due à la relaxation thermique .
Puisque la pré charge du dispositif à ressort est connue avec exactitude (par exemple lors de la procédure de préréglage du dispositif à ressort) il peut être possible de calibrer la fonction de mesure indirecte de la force de commande de freinage pour chaque type d'application.
La caractéristique de la figure 5 permet le contrôle des composants de la chaîne de frein de stationnement. En effet, le point de changement de la pente est identifiable aussi bien lors de 1 ' actionnement du frein de stationnement que lors de la libération. Les différences liées à l'hystérésis du système peuvent apparaître entre 1 ' actionnement et la libération du frein de stationnement. Cette hystérésis peut être contrôlées
Comme précédemment, différents modes de défaillances peuvent être surveillés au moyen de la caractéristique décrite dans la figure 5a.
Si aucun changement de pente n'est identifié, cela peut signifier que le dispositif à ressort n'agit plus en tant que composant élastique, ou que le dispositif générateur de la force de freinage (moteur) génère une force maximum qui est inférieure à la pré charge du dispositif à ressort. Si la valeur absolue de la valeur fonctionnelle est changée sensiblement (par rapport aux valeurs enregistrées) la raison pourrait être un changement de la caractéristique du générateur de force de freinage ou de la pré charge du dispositif à ressort . La caractéristique de la figure 4a permet la surveillance des composants de la chaîne de frein de stationnement. Le point de changement de pente est également identifiable pendant la libération de la force de freinage et des valeurs fonctionnelles peuvent être enregistrées. Une différence peut se présenter entre ces valeurs fonctionnelles lors de la mise en fonctionnement du frein de stationnement et lors de son relâchement. Cette différence peut être due à une hystérésis due à l'élasticité du dispositif à ressort et celle du dispositif de freinage. Cette hystérésis peut être contrôlée . D'autres modes de défaillances peuvent être surveillés au moyen de la caractéristique représentée par la figure 4a.
Par ailleurs, en utilisant des sondes additionnelles, d'autres modes de défaillances peuvent être surveillés. Avec par exemple une sonde de course, l'élasticité du dispositif à ressort peut être surveillée .
La surveillance décrite précédemment de la fonction indirecte de mesure de force permet une commande en circuit fermé de force sans besoin d'un capteur direct de force.
Puisque l'élasticité du dispositif à ressort est stable dans le temps, le niveau de force atteint est indépendant de la variation des paramètres de la fonction indirecte de mesure de force.
La force de freinage est estimée avec une précision élevée et reproductible dans toutes les conditions . Un logiciel peut être prévu pour réaliser les contrôles ci-dessus et détecter une manoeuvre du frein de stationnement en l'absence de commande du conducteur de sorte que l'émission d'une alarme est possible en cas de défaut de fonctionnement. Les changements de pente de la mesure indirecte de force fonctionnent pendant l'application ou pendant la libération du frein de stationnement sont détectables avec n'importe quelle valeur de pression hydraulique appliquée dans la chaîne de frein de service. Des sondes additionnelles peuvent être employées pour fournir des informations additionnelles par exemple sur la force ou la course et pour avoir davantage de surveillance des composants et/ou de la commande en circuit fermé.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de commande d'un frein de stationnement automatique d'un véhicule, ledit frein comprenant un dispositif à ressort d'absorption des forces de commande situé dans la chaîne de commande d'un dispositif de freinage, caractérisé en ce qu'il comporte au moins les étapes suivantes: mise en pré charge dudit dispositif à ressort, réglage de cette pré charge à un niveau correspondant au moins à une force de freinage minimale exigée pour ledit véhicule ;
- une étape de mesure indirecte de la force de commande de freinage
- une étape de blocage du frein de stationnement lorsque ladite force de commande de freinage est supérieure à une force de valeur équivalente à ladite pré charge.
2. Procédé de réglage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes:
- une étape de mesure du déplacement (Δs) du dispositif à ressort,
- une étape du blocage du fonctionnement du frein de stationnement automatique lorsque ledit déplacement atteint une valeur déterminée.
3. Procédé de réglage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il prévoit une limitation de la course du dispositif à ressort à une valeur déterminée pour une valeur de la force de commande de blocage déterminée.
4. Procédé de réglage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le frein de stationnement automatique étant commandé par un frein électrique, l'étape de mesure de la force de freinage est réalisée par la mesure du courant d'alimentation dudit moteur électrique.
5. Procédé de réglage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une étape d'établissement de la courbe de la force de commande communiquée au dispositif de freinage en fonction de la course du dispositif de commande.
6. Procédé de réglage selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de contrôle des pentes de ladite courbe pour vérifier que les changements de pentes se produisent aux moments où la force appliquée correspond soit à la force de pré charge soit à la force correspondant à la compression maximale du dispositif à ressort.
7. Procédé de commande selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il prévoit le calcul et l'enregistrement en mémoire du rapport des valeurs des forces de commande communiquées au dispositif de freinage mesurées lors des changements de pente de ladite courbe.
8. Procédé de commande selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il prévoit, lors des actionnements du frein de stationnement, la mesure des valeurs des forces de commande communiquées au dispositif de freinage lors des changements de pentes de ladite courbe, et la comparaison du rapport de ces valeurs audit rapport enregistré.
9. Système de frein de stationnement automatique appliquant le procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un dispositif de freinage, un dispositif à ressort étant inséré dans la chaîne de commande dudit dispositif de freinage, et le dispositif à ressort étant pré chargé à une valeur de force correspondant à la force de freinage minimale exigée (Fl, F) .
10. Système selon l'une des revendications 9, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un câble (9) pour transmettre les commandes de freinage audit dispositif de freinage, ledit dispositif à ressort étant inséré sur ledit câble (9) .
11. Système selon les revendications 9 ou 10, caractérisé en qu'il comporte un boîtier cylindrique (7) contenant un ressort (1) situé selon l'axe du boîtier entre une première extrémité et une deuxième extrémité du boîtier, la première extrémité possédant un bouchon (6) à travers lequel passe le câble et une extrémité de la gaine du câble, le ressort (1) étant en appui sur une rondelle (3) mobile axialement et s ' appuyant elle-même sur le bouchon (6) ou sur ladite extrémité de gaine (8), le bouchon ou la gaine formant une première butée, la deuxième extrémité du boîtier possédant un couvercle (5) mobile axialement pour régler la pré charge du ressort (1) en coopération avec la première butée (3) .
12. Système selon la revendication 11, caractérisé en ce le couvercle (5) est vissé sur la deuxième extrémité du boîtier.
13. Système selon la revendication 11, caractérisé en ce que le boîtier comporte une deuxième butée (4) permettant de limiter le déplacement de la rondelle (3) en mode compression.
14. Système selon la revendication 9, caractérisé en ce que le dispositif à ressort est inséré dans le piston du frein à disque.
15. Système selon la revendication 14, caractérisé en ce que le dispositif à ressort comporte une première butée (14) permettant de définir la pré charge.
16. Système selon la revendication 15 caractérisé en ce que le dispositif à ressort comporte une deuxième butée (15) limitant la course du dispositif à ressort.
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