Brevet FR2620097A1 — publié le 19890310

DISPOS:T:F GENERATEUR DE PRESSION POUR CIPCUlTS DE FPE:NAGE DE VEHICULES AUTOMOBILES L'invention concerne un dispositif générateur de pression pour circuits de freinage de véhicules automobiles du type comportant des moteurs électriques de commande d'un moyen générateur de la pression de freinage. La publication FR-A-2561189 décrit un dispositif dans lequel 0 chaque frein de roue est équipé d'un moteur électrique relié par une transmission mécanique au piston de commande du frein. Uln tel dispositif rnécessite l'empnloi de freins spéc4fiques qui incorporent ' la fcis le moteur électrique et la transmission mecanicue. L'irvertion a pour objet ur. dispos-tif générateur de la pressionr de freinage qui comprend pour une roue ou essieu de roues un moteur electr4que, une pompe hydraulique entraînée par 2C ledit moteur, cénératrice de la pression de freinage et un dispositif capteur d'un paramètre en corrélation avec la force de freinage. Se!r une caractéristique de l'invention, les écarts entre les 2E valeurs du sigral de commande de l'action de freinage et les valeurs du paramètre en corrélation sont traites électrcniquement pour chaque roue de manière délivrer des sicraux de commande E chaque moteur électrique. 3G Le dispositif générateur ainsi réalisé peut ne comporter qu'un seul moteur électrique d'entraînement d'une pompe génératrice de la pression de freinage aux freins d'un même essieu. Le dispositif possède l'avantage de pouvoir être associé avec des capteurs délivrant des signaux représentatifs de la charge -2- des roues arri&re ou de la charge des roues avant. Par voie de conséquence, il sera possible de réaliser des circuits de freinage sans organes limiteurs, correcteurs ou répartiteurs de la pression de freinage dont la conception est basée sur une valeur moyenne des différents états de charge du véhicule. Le dispositif possède donc la possibilité de pouvoir être associe par exemple t un capteur spécifique tel qu'un capteur pctentiométrique de déplacement qui mesure la distance moyenne entre le plan horizontal de référence du vehicule et 2'a>e horizontal défini par les centres des roues arrière. Le signal filtré de ce capteur est représentatif de l'état de charge de l'essieu arrière du véhicule. Lorsqu'un tel capteur est associ- ? un circuit électronique analogique ou numérioue, le dispositif permet de modifier en fonction de la charge de l'essieu arrière la répartition de l'effort de freinage entre les deux essieux du véhicule suivant des lcis réalisées par l'électronique. Or obtiert alors au cours du freirace un tau> d'adhérence utile de l'adhérence disporible entre la rzie et 7e sol supérieur au taux d'adhérence utilisé par les dispositif - répartiteurs conventionnels de la pression de freinage, ouel que soit l'état de charce du véhicule. Un autre avantage du dispositif est de pouvoir être associé des capteurs délivrant des signaux représentatifs de la vitesse et de la dérivée de la vitesse des roues et du véhicule dans le but d'obtenir la décélération souhaitée du véhicule en évitant tout risque de blocage intempestif des roues. L'effort de freinage sur chaque roue est, dans ce cas, avantageusement exploité par l'intermédiaire d'un circuit électronique numérique oui permet le remplacement des systèmes conventionnels d'antiblocage. -3- D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description d'un exemple de réalisaticrn du dispositVf faite en référence au dessin annexé dans lequel: - la figure 1 est une représentation schématique du dispositif associé à divers capteurs, - la figure 2 est une représentation schématique d'une variante de réalisation du dispositif appliqué à un dispositif de freinage de secours, - la figure 3 est une représentation schématiaue du mode d'alimentation des moteurs électrique à partir d'une baetteie de secours. Le dispositif est appliaué à un véhicule de tourisme dont chaque roue avant 1,1' et arrière 2,2' est munie d'un frein _ e E qui possède un cylindre récepteur 7 dans lequel se déplace ur piston E qui applique les garnitures de friction 9 avec la force nécessaire contre une piste de freinage 1C tourrart avec la roue. La figure 1 décrit le dispositif appliqué à ur 4rein à disque mais qui est tout aussi bien applicable à un frein È tambour. A titre de simplification, on a représenté schématiquermernt le frein de la roue 1. Les autres freins et roues sont représentés par leurs références. A la pédale de freinage 12 est associé un capteur 13 qui constitue un moyen de mesure qui transmet un signal représentatif de la course ou de la force appliquée à la pédale 12. Un circuit de traitement 14 à bloc de régulation 14r et bloc de puissance 14p transforme le signal du capteur 13 en des grandeurs (tension ou courant) de commande d'un moteur électrique 15 à courant continu ou alternatif à faible inertie -4 et à faibles pertes par frottement associé à chaque roue 1,1' - 2,2' ou paire de roues d'un même essieu qui entraîne une pompe volumetrioue 16 telle qu'une pompe à engrenages dont le canal de sortie est branché sur le cylindre récepteur 7. Le débit de fluide de la pompe 16 assure, dans un premier temps, le déplacement du piston 8 et, dans un second temps, l'augmentation de la pression dans le cylindre 7. L'effort de freinage désiré par le conducteur du véhicule est mesuré au niveau de la pédale 12 par le capteur 13. Ce dernier, réalisable à partir de jauges de contrainte, délivre un signal de commande dirigé vers le bloc de régulation 14r. tais le bloc de régulation peut également gérer un ou plusieurs paramètres mesurés par des capteurs 17 ô 0 délivrant des signaux en corrélation avec la force de freinace de chaque roue. A titre d'exemple, les capteurs 17 & 2C associant des sauges de contrainte à une membrane déformante constituent un capteur de pression. En outre, un capteur 22 délivrera un sicrai représentatif de la charge de l'essieu arrière. De même, un capteur 17' à 20', associé & chaque roue, délivrera un signal représentatif de la vitesse de la roue. L'ensemble des capteurs 17, 18, 19, 20, 22 délivre de la sorte des signaux en corrélation avec un signal de commande dort les écarts servent È établir la tension ou courant de commande des moteurs 15, de manière à asservir l'effort de freinage de chaque roue à une valeur de consigne donnée par le conducteur. La valeur de consigne du signal aux bornes du ou des moteurs des roues arrière est contrôlée en fonction de la charge. Il est à remarquer que le circuit de traitement 14 peut être remplacé par un circuit électronique différent réalisable à partir de composants conventionnels d's que l'or supprime la fonction de contrôle de l'antiblocage des roues du véhicule. Dans le cas contraire, le circuit de traitement 14 sera complété par des capteurs additionnels et par un calculateur qui substituera à la consigne de freinage communiquée par le conducteur une consigne calculée pour chaque moteur à partir de signaux mesurés et de lois de pilotage programmées préalable- ment mises en mémoire dans le calculateur chaque fois qu'une tendance au blocage sera détectée. Selon la figure 2, le dispositif générateur de la pression de freinage est appliqué à un circuit de freinage de secours dans lequel la pédale 12 et le capteur 13 sont associés È une tige de poussée 23 dont l'extrémité est attelée à un piston 24 etaàg dont les extrémités délimitent deux chambres de pression 25-26 d'un maitre-cylindre MC dont l'une est en cormmurication avec un réservoir 27 et la chambre de pression 28 du cylindre 7 et dont l'autre est soumise à la pression fournie par un accurmulateur oléopneumatique 3C. Le piston 24 porte à sor extrérmité un ^C obturateur de l'orifice 31 de rise en commurication du réservoir 27 avec la chambre 25. Lorsque le conducteur actionne la pédale 12, le pistcr 24 comprime le fluide dans la chambre 26 et dans l'accumulateur 30. L'orifice 31 est ouvert et les chambres 25 et 28 du maître-cylindre et des freins sont hors pression. La pression de freinage est produite par le groupe motopompe 15-16 dans une chambre 32 du cylindre de freinage en fonction du signal émis par le capteur 13 asservi à la pédale. Dans les conditions de fonctionnement normales, la pression de tarage de l'accumulateur 30 permet l'obtention d'un effort antagoniste au déplacement de la pédale 12. Un dimensionnement convenable du volume de la chambre de l'accumulateur 30, de sa -6- pression de tarage et du volume de la -chambre 26 permet d'obtenir la variation désirée de l'effort appliqué à la pédale en fonction de la course de celle-ci. Par contre, lorsque le dispositif générateur de pression est en panne, le maitre-cylindre fournit la pression de freinage directement C partir de la chambre 25 aux chambres 28 des cylindres de freins. Selon la figure 3, les moteurs 15 à coupant continu à excitation permanente du dispositif générateur de la pression de freinage sont alimentés par deux sources de courant électrique 41, 42, montées en série dont chacune fournit la tension de bobine d'un relais 43, 44 à contact de basculemert i: qui assure l'alimentation des moteurs 15 par la ou les sources de courant non défectueuses. Chaque moteur 15 est alimente par un système hacheur régulateur de tension à transistors qui permettent l'inversion du sens de marche des croupes motcpompe en fonction des signaux de commande générés par le circuit de traitement. , - 7 - REVENDICATIONS 1 - Dispositif générateur de pression pour circuits de freinage de véhicules automobiles du type comportant des moteurs électriques de commande d'un moyen générateur de la pression de freinage, caractérisé par le fait que les moteurs électriques (15) associés à chaque roue (1,1', 2,2') ou paire de roues (1,1'-2,2') d'un même essieu entraînent des pompes volumétriques (16) génératrices de la pression de freinage aux 0 cylindres récepteurs (7) des freins (3 à 6). 2 - Dispositif générateur de pression selon la revendication 1 caractérisé par le fait oue les grandeurs de commande des moteurs électriques (15) sont générées par ur. circuit de traitement 't14 qui transforme les signaux fournis par des capteurs (17 & 20, 22) délivrant des signaux er corrélation avec la force de freinage et par un capteur (13) de l'effort de commande de freinage. 3 - Dispositif générateur de pression selon la revendication 2 caractérisé par le fait que des capteurs 1!7' é 20', 22) génèrent des signejx représentatifs de la charge de l'essieu arrière et/ou de la vitesse des roues. 4 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 c 3 caractérisé par le fait que la pression de freinage est produite par le groupe motopompe électrique (15-E16) dans une chambre (32), du cylindre (7) du frein tandis qu'un maitre-cylindre (MC) assure la transmission de l'effort de commande de freinage à une autre chambre (28) du cylindre du frein par suite d'une panne du dispositif. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 i 3 caractérisé par le fait que les moteurs électriques I(15) sont alimentés par deux sources de courant (41, 4?2 montées en série dont chacune fourrnit la tension de bobine d'un relais 4?, 4t4 à contact de basculement d'alimentation de l'ensemble des moteurs par l'une et/ou l'autre desdites sources.