Brevet FR2712248A1 — publié le 19950519

La présente invention concerne un dispositif pour arrêter un processus de freinage automatique dans des véhicules, o le processus de freinage automatique est déclenché par une unité de commande en fonction de l'actionnement de la pédale de frein, o le processus de freinage automatique est ensuite arrêté lorsqu'un critère d'interruption est satisfait et o le véhicule comporte une installation de freinage dans laquelle la force exercée sur une pédale de frein est transmise par l'intermédiaire d'une tige de poussée à un amplificateur de force de freinage, comme le dispositif connu par exemple d'après le document DE-40 28 290 Cl. Dans ce document est décrit un processus de freinage automatique qui sera déclenché lors d'un dépassement d'une vitesse déterminée d'actionnement de la pédale de frein et qui sera ensuite au moins arrêté quand le conducteur ne sollicite plus la pédale de frein. D'autres critères pour enclencher et arrêter un tel processus de freinage automatique ont été décrits dans la demande de brevet allemand DE-P.43 25 940.5 non publiée. Dans ce document, il est également proposé notamment de capter la force exercée par le conducteur sur la pédale de frein et d'arrêter le processus de freinage automatique en fonction de cette force de pédale. Le captage de la force exercée dans la pédale de frein nécessite des capteurs additionnels et une logique d'évaluation, ce qui fait intervenir, notamment dans le cas d'un composant critique pour la sécurité, une dépense additionnelle de construction et de conception. Un objet de l'invention est de créer un dispositif qui garantisse dans tous les cas, avec une faible dépense additionnelle, une interruption plus sure du processus de freinage automatique. Le problème est résolu au moyen d'un captage du mouvement relatif entre la tige de poussée de l'installation de freinage et un composant mobile par rapport à cette tige avec un jeu inférieur à un jeu de mouvement défini. Le captage du mouvement relatif du composant par rapport à la tige de poussée est effectué par l'intermédiaire de deux capteurs - un contacteur de fermeture et un contacteur d'ouverture -, qui sont actionnés par l'intermédiaire d'une came de commutation commune. Un processus de commutation des capteurs est alors effectué dans tous les cas lorsque la pédale de frein est déplacé en direction de sa position de repos. Quand un processus de commutation correspondant à ce mouvement relatif se produit pendant un- processus de freinage automatique, celui-ci sera arrêté. Plus précisément, le dispositif selon l'invention, du type indiqué en préambule, est caractérisé en ce qu' un système de commutation est créé à partir d'un élément d'actionnement et d'un élément de commutation, système dans lequel - l'élément de commutation se compose de deux capteurs qui sont actionnés par l'intermédiaire d'une came commune de commutation pouvant être sollicitée par l'élément d'actionnement et un des capteurs est agencé comme un organe de fermeture tandis que l'autre capteur est agencé comme un organe d'ouverture, - un des deux éléments du système de commutation est relié rigidement à la tige de poussée, - l'autre élément du système de commutation est disposé sur un composant mobile par rapport à la tige de poussée seulement dans le cadre d'un jeu de mouvement défini, ce composant effectuant un mouvement relatif au moins lors d'un mouvement de la pédale de frein en direction de sa position de repos et dans le cadre du jeu de mouvement par rapport à la tige de poussée, - au moins ce mouvement relatif produit un processus de commutation de l'élément de commutation et - le processus de commutation est considéré, sur la base de ce mouvement relatif, comme un critère d'interruption du processus de freinage automatique. Selon d'autres caractéristiques du dispositif conformes à l'invention: L'élément de commutation est disposé sur le carter de commande de l'amplificateur de force de freinage et l'élément d'actionnement est disposé sur le piston de soupape, monté de façon à pouvoir coulisser longitudinalement dans le carter de commande et relié à-la tige de poussée. - On utilise comme élément d'actionnement un verrou limitant le jeu de déplacement du piston de soupape dans le carter de commande. - L'élément de commande est disposé sur une tête fourchue de la tige de poussée, servant au maintien de la pédale de frein, la pédale de frein est fixée sur la tête fourchue au moyen d'une broche transversale traversant des zones de fixation du côté de la tête fourchue, cette broche transversale étant maintenue sans possibilité de perte dans les zones de fixation mais étant cependant montée avec un jeu dans la direction de mouvement de la tige de poussée et ladite broche transversale servant d'élément d'actionnement. - Des signaux sont appliqués à la commande et sur la base de ces signaux, sont déduites des perturbations dans l'interruption du processus de freinage automatique, lesdits signaux représentant au moins: les positions de commutation des deux capteurs et la position de commutation d'un contacteur de feu de stop. - Des signaux représentant la position de commutation des capteurs sont appliqués à la commande comme des signaux numériques. - Des signaux représentant la position de commutation des capteurs sont appliqués à la commande comme des signaux analogiques. - On déduit au moins une perturbation dans l'interruption du processus de freinage automatique lorsque: 20. un des deux capteurs ne se trouve pas dans la position de repos lorsque simultanément le contacteur de feu de stop reste dans la position de repos plus longtemps qu'un petit nombre de cyclede travail du dispositif de commande, 25. le contacteur de feu de stop est actionné et l'intervalle de temps s'écoulant entre les instants de commutation des capteurs est supérieur à un petit nombre de cycles de travail du dispositif de commande. - Le dispositif de commande reçoit additionnellement un signal représentant une course mesurée de la pédale. - Une perturbation dans l'interruption du processus de freinage automatique n'est pas déduite lorsque les capteurs ne sont pas commutés, bien que la course de la pédale de frein soit plus petite que 50mm quand simultanément la vitesse de la pédale est plus petite qu'un seuil de vitesse de la pédale. - Le seuil de vitesse de la pédale de frein est compris entre lOO1mm/s et 200mm/s. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitative en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe d'un amplificateur de force de freinage dans lequel est disposé un élément de commutation, la figure 2 représente graphiquement des positions de commutation des captcurs et d'un contacteur de feu de stop pendant un processus de freinage et, la figure 3 est un organigramme montrant le déroulement du contrôle de fonctionnement du dispositif de commutation. La figure 1 représente une vue en coupe d'un amplificateur de force de freinage 10 dans sa position de repos. La came de commutation 15 de l'élément de commutation 14, disposée sur le verrou 16, est également située dans une position de repos. Quand la pédale de frein est actionnée, la tige de poussée 11 déplace initialement seulement le piston de soupape 12 et, après dépassement de la course de commutation du piston de soupape 12 dans le carter de commande 13, aussi bien le piston de soupape 12 que le carter de commande 13 en direction du maître- cylindre de frein 19. La came de commutation 15 ne sera également pas actionnée lors de ce mouvement car le verrou 16 est alors écarté de la butée avant 18, servant d'élément d'actionnement. C'est seulement quand la pédale de frein est relâchée et est rappelée en direction de sa position de repos que le piston de soupape 12 se déplace dans le carter de commande 13 suffisamment loin vers l'arrière pour que le verrou 16 revienne contre la butée avant 18. Ensuite, la came de commande 15 est actionnée par la butée avant 18. Lorsque l'élément de commutation 14 fonctionne normalement, il se produit un processus de commutation. Dans les cas o un processus de freinage automatique est effectué, alors son critère d'interruption est rempli et le processus est arrêté. Du fait que le processus de commutation se produit également lors d'actionnements de la pédale de frein dans lesquels un processus de freinage automatique ne peut pas être déclenché, la fonction du critère d'interruption peut être contrôlée de façon continue. Aussitôt que le processus de freinage est arrêté et qu'un équilibre de pression s'est établi entre les chambres de l'amplificateur de force de freinage 10, le piston de soupape revient à nouveau dans sa position de repos dans le carter de commande. Le verrou 16 ne s'applique alors plus contre la butée avant 18, la came de commutation 15 n'est plus sollicitée et l'élément de commutation 14 se trouve également dans sa position de repos, ce qui suppose un fonctionnement normal. La figure 2 représente l'évolution temporelle des signaux appliqués à des entrées binaires d'une unité de commande, cette unité de commande recevant les signaux provenant des deux capteurs et d'un contacteur de feu de stop. A cet égard un signal "1" correspond à un circuit électrique fermé et un signal "0" correspond à un circuit électrique ouvert. On a représenté dans une condition de synchronisme temporel la course sP de retour de la pédale de frein. Sur la représentation graphique, la courbe représentant la course de pédale a été indiquée en pointillé et elle a été désignée par sP. La variation des signaux provenant du contacteur de feu de stop a été représentée par une ligne en trait plein désignée par Bls. La courbe représentant les signaux provenant du capteur agencé comme un contacteur d'ouverture a été désignée par Ti et a été représentée en trait interrompu. La courbe représentant les signaux provenant du capteur agencé comme un contacteur de fermeture a été désignée par T2 et a été représentée par une ligne en trait mixte. A l'instant tO, la pédale de frein est écartée de sa position de repos suffisamment pour que le contacteur de feu de stop soit actionné. Avant cet instant, les deux capteurs doivent être situés dans leurs positions de repos. Du fait que le contacteur de feu de stop est agencé généralement comme un contacteur d'ouverture, le signal Bls provenant du contacteur de feu de stop passe de '"1i" à "0" à l'instant tO. A l'instant tl, lors du relâchement de la pédale de frein par le conducteur, le contacteur agencé comme un contacteur d'ouverture est actionné. K l'instant t2, le processus de commutation de l'autre capteur agencé comme un contacteur d'ouverture est arrêté. Il en résulte que, pour autant qu'il se produise un processus de freinage automatique, le critère d'interruption est satisfait et le processus de freinage est arrêté. Un intervalle de temps s'écoulant entre les instants t2 et tl et supérieur à une valeur de seuil Stl, qui correspond à une valeur représentant un petit nombre de cycles de travail du dispositif de commande, permet de conclure à un défaut dans le dispositif de commutation. Alors, un cycle de travail du dispositif de commande a une durée approximative de 0lms, un petit nombre de cycles de travail correspond par exemple au maximum jusqu'à cinq cycles de travail de lOms, mais cependant de préférence à seulement deux cycles de travail. Lorsqu'un défaut est détecté, le déclenchement d'un processus de freinage automatique est empêché. Par l'intermédiaire d'un système indicateur ou d'une lampe de contrôle, la défaillance du processus de freinage automatique est indiquée et le conducteur doit rechercher un atelier de réparation. Quand le défaut est détecté à la fin d'un processus de freinage automatique, alors celui-ci est de préférence arrêté aussitôt après la détermination du critère d'interruption et la panne est signalée aussitôt après la terminaison du processus de freinage automatique ou même aussitôt après que le contacteur de feu de stop a indiqué une terminaison du processus de freinage. Dans la suite du déroulement temporel, la pédale de frein sera à nouveau plus fortement actionnée par le conducteur et la course de la pédale augmentera à nouveau. En supposant un fonctionnement correct, les capteurs seront commutés entre les instants t3 et t4 et ils passeront dans leurs positions de repos. Lors d'un nouveau desserrage des freins, il se produira entre les instants t5 et t6 un autre processus de commutation car les capteurs seront à nouveau actionnés. A l'instant t7, le contacteur de feu de stop se fermera car la course de pédale deviendra si petite qu'il ne sera plus actionné. La commutation en retour de l'élément de commutation se produira seulement entre les instants t8 et t9. Egalement pendant ces processus de commutation de l'élément de commutation, les intervalles de temps s'écoulant entre la commutation d'un des capteurs et la commutation de l'autre capteur ne doivent pas dépasser des limites prédéterminées. En outre, l'intervalle de temps prédéterminé par les instants de commutation t7 - processus de commutation du contacteur de feu de stop Bls de "0" à "1" et t9 - terminaison du processus de commutation du capteur déclenché en dernier - ne doit pas dépasser également une valeur limite prédéterminée St2. Cette valeur limite St2 est également située dans la plage définie par un petit nombre, par exemple jusqu'à , puis après deux cycles de travail du dispositif de commande. La valeur limite St2 devrait alors être située au-dessus de l'intervalle de temps pendant lequel le piston de soupape est déplacé dans le carter de commande de la position de repos jusque dans la position de commutation, o il se produit un équilibre entre les pressions régnant dans les chambres de l'amplificateur de force de freinage dans le cas d'une mise sous vide simultanée, par exemple par l'intermédiaire du tube d'aspiration. Selon une autre particularité de l'invention, il est également possible que l'unité de commande reçoive des signaux analogiques ou bien des signaux numériques produits par conversion analogique-numérique de signaux analogiques. Cela permet non seulement de détecter un défaut mais également de définir 1-e type du défaut. A cet effet, on peut utiliser par exemple pour chaque capteur un circuit de contrôle. Le circuit de contrôle se compose d'une résistance qui est branchée en série avec le capteur. En parallèle à ce circuit-série constitué par la résistance et le capteur, il est prévu une autre résistance et également il est prévu en série avec ce circuit-parallèle encore une autre résistance. Cette autre résistance est reliée à une source de tension. Le circuit-parallèle est relié à la masse. Comme signal, on capte la tension produite après la résistance reliée en série avec le circuit-parallèle. Avantageusement, toutes les résistances ont la même impédance R. Lorsque la source de tension fournit une tension U, on obtient quand le capteur est ouvert un signal de tension ayant la valeur U/2 et, quand le capteur est fermé la valeur U/3. Un signal de tension "1" signifie une rupture de câble après le point de mesure et un signal de tension "0" signifie une rupture de câble avant le point de mesure. A l'aide de l'existence et de la non-existence de processus de commutation, on peut en déduire une conclusion sur le fonctionnement du capteur. La figure 3 représente un organigramme de contrôle de fonctionnement du dispositif de commutation qui a été décrit en relation avec la figure 1. Ce contrôle est effectué en parallèle à la commande du processus de freinage automatique et il comporte deux interfaces. Conformément aux étapes 114 et 120, le processus de freinage automatique est arrêté car, lors du contrôle de fonctionnement, il a été établi que le critère d'interruption du processus de freinage automatique était satisfait. La terminaison du processus de freinage automatique peut être effectuée, après transmission d'un signal correspondant par le système de contrôle de fonctionnement du dispositif d'interruption à la commande du processus de freinage automatique, sous l'action de cette commande de processus de freinage automatique. Après la terminaison du processus de freinage automatique, alors le système de contrôle de fonctionnement reçoit un signal qui permettra à ce système de contrôle de passer à l'étape suivante. La seconde interface correspond aux étapes 105, et 121. Ces étapes seront effectuées lorsque le système de contrôle de fonctionnement détectera un défaut de fonctionnement dans le système d'interruption. Alors un déclenchement du processus de freinage automatique devra être arrêté. Egalement, lors de l'application d'un signal correspondant à la commande du processus de freinage automatique fera en sorte que cette commande empêche un déclenchement du processus de freinage automatique. Pour des raisons de sécurité, l'interruption du processus de freinage automatique peut s'effectuer de telle sorte qu'elle dure et qu'elle dure jusqu'à ce que le signal correspondant soit arrêté lors d'une visite en atelier. Dans l'étape 100 il est vérifié si le contacteur de feu de stop Bls, agencé comme un contacteur d'ouverture, est fermé, c'est-à-dire si le signal "1" se produit. Si cela est le cas, alors dans l'étape 101, une variable t représentant le temps sera remise à la valeur "0". Dans les étapes 102 et 103, il est vérifié si les capteurs Tl et T2 se trouvent dans leurs positions de repos, c'est-à-dire si les signaux Tl = "1" et T2 = "0" ont été appliqués à l'unité de commande. Si cela est le cas, il n'est alors pas possible de détecter une erreur de fonctionnement dans le dispositif d'interruption et on reviendra au début du programme. S'il a été établi dans une des deux étapes 102 ou 103 que le dispositif de commande ne reçoit pas le signal correspondant à la position de repos du capteur, il sera alors vérifié si, depuis le retour à l'état initial de -la variable t, le seuil temporel St2 a été dépassé ou non. Si le seuil temporel St2 n'a pas été dépassé, on reviendra alors à l'étape 102. Par contre si le seuil de temps St2 a été dépassé, cela signifie qu'il existe un défaut dans le système d'interruption. En conséquence, dans l'étape 105, le déclenchement du processus de freinage automatique sera empêché et une information correspondante sera transmise au conducteur. Par contre s'il est établi dans l'étape 100 que le contacteur de feu de stop est actionné, c'est-à-dire que la commande transmet le signal Bls = "0", alors il sera vérifié initialement dans l'étape 106 si le capteur Tl, agencé comme un contacteur d'ouverture, est actionné et si par consequent le signal Tl = "0" est transmis à l'unité de commande. Si cela n'est pas le cas, alors il sera vérifié dans l'étape 107 si le capteur T2 agencé comme un capteur de fermeture est actionné et si le signal T2 = "1" est appliqué à l'unité de commande. Si cela n'est également pas le cas, on reviendra alors l'étape 100. S'il a été établi dans une des deux étapes 106 ou 107 que le capteur correspondant T1 ou T2 est actionné, alors dans l'étape 108 ou dans l'étape 116 la variable t sera remise à 0. Dans l'étape 109 ou dans l'étape 117, il sera alors vérifié si également l'autre capteur T2 ou Tl est actionné. Si cela est le cas, il sera vérifié dans l'étape 110 si un processus de freinage automatique se produit ou non. S'il se produit un processus de freinage automatique, alors, conformément à l'étape 111, la commande du processus de freinage automatique sera avertie que le critère d'interruption est satisfait. Le processus de freinage automatique- sera arrêté. Ensuite, le système de contrôle de fonctionnement reviendra à l'étape 100, ce qui se serait également produit si, dans l'étape 110, il avait été établi qu'un processus de freinage automatique n'intervenait pas. Dans les étapes 112 ou 118, quand il aura été établi dans l'étape 109 ou dans l'étape 117 que le second capteur T2 ou Tl n'a pas été actionné, il sera alors vérifié si le seuil temporel Stl de la variable t représentant le temps a été dépassé ou non. Si le seuil temporel Stl n'a pas été dépassé, il se produira alors un retour à l'étape 109 ou à l'étape 117. Si dans l'étape 112 ou dans l'étape 118, il a été établi que le seuil temporel Stl a été dépassé, alors il sera vérifié, dans l'étape 113 ou dans l'étape 119, si un processus de freinage automatique se produit ou non. S'il se produit un processus de freinage automatique, alors conformément à l'étape 114 ou à l'étape 120, la commande du processus de freinage automatique sera avertie que le critère d'interruption est satisfait. Le processus de freinage automatique sera arrêté et ensuite l'étape 115 ou l'étape 121 sera effectuée. On passera directement à cette étape si, dans l'étape 113 ou dans l'étape 119, il a été établi qu'un processus de freinage automatique ne se produit pas. Dans l'étape 115 ou dans l'étape 121, le déclenchement du processus de freinage automatique sera empêché et une information correspondante sera signalée au conducteur. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour arrêter un processus de freinage automatique dans des véhicules, o le processus de freinage automatique est déclenché par une unité de commande en fonction de l'actionnement de la pédale de frein, o le processus de freinage automatique est ensuite arrêté lorsqu'un critère d'interruption est satisfait et o le véhicule comporte une installation de freinage dans laquelle la force exercée sur une pédale de frein est transmise par l'intermédiaire d'une tige de poussée à un amplificateur de force de freinage, dispositif caractérisé en ce qu'un système de commutation est créé à partir d'un élément d'actionnement et d'un élément de commutation, système dans lequel - l'élément de commutation se compose de deux capteurs qui sont actionnés par l'intermédiaire d'une came commune de commutation pouvant être sollicitée par l'élément d'actionnement et un des capteurs est agencé comme un organe de fermeture tandis que l'autre capteur est agencé comme un organe d'ouverture, - un des deux éléments du système de commutation est relié rigidement à la tige de poussée, l'autre élément du système de commutation est disposé sur un composant mobile par rapport à la tige de poussée seulement dans le cadre d'un jeu de mouvement défini, ce composant effectuant un mouvement relatif au moins lors d'un mouvement de la pédale de frein en direction de sa position de repos et dans le cadre du jeu de mouvement par rapport à la tige de poussée, - au moins ce mouvement relatif produit un processus de commutation de l'élément de commutation et - le processus de commutation est considéré, sur la base de ce mouvement relatif, comme un critère d'interruption du processus de freinage automatique. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de commutation est disposé sur le carter de commande de l'amplificateur de force de freinage et l'élément d'actionnement est disposé sur le piston de soupape, monté de façon à pouvoir coulisser longitudinalement dans le carter de commande et relié à la tige de poussée. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on utilise comme élément d'actionnement un verrou limitant- le jeu de déplacement du piston de soupape dans le carter de commande. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de commande est disposé sur une tête fourchue de la tige de poussée, servant au maintien de la pédale de frein, la pédale de frein est fixée sur la tête fourchue au moyen d'une broche transversale traversant des zones de fixation du côté de la tête fourchue, cette broche transversale étant maintenue sans possibilité de perte dans les zones de fixation mais étant cependant montée avec un jeu dans la direction de mouvement de la tige de poussée et ladite broche transversale servant d'élément d'actionnement. 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que des signaux sont appliqués à la commande et, sur la base de ces signaux, on déduit des perturbations dans l'interruption du processus de freinage automatique, lesdits signaux représentant au moins: - les positions de commutation des deux capteurs et - la position de commutation d'un contacteur de feu de stop. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que des signaux représentant la position de commutation des capteurs sont appliqués à la commande comme des signaux numériques. 7. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que des signaux représentant la position de commutation des capteurs sont appliqués à la commande comme des signaux analogiques. 8. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'on déduit au moins une perturbation dans l'interruption du processus de freinage automatique lorsque:- - un des deux capteurs ne se trouve pas dans la position de repos lorsque -simultanément le contacteur de feu de stop reste dans la position de repos plus longtemps qu'un petit nombre de cyclesde travail du dispositif de commande, - le contacteur de feu de stop est actionné et l'intervalle de temps s'écoulant entre les instants de commutation des capteurs est supérieur à un petit nombre de cycles de travail du dispositif de commande. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif de commande reçoit additionnellement un signal représentant une course mesurée de la pédale. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'une perturbation dans l'interruption du processus de freinage automatique n'est pas déduite lorsque les capteurs ne sont pas commutés, bien que la course de la pédale de frein soit plus petite que 50mm quand simultanément la vitesse de la pédale est plus petite qu'un seuil de vitesse de la pédale. 11. Procédé suivant la revendication 10, caractérisé en ce que le seuil de vitesse de la pédale de frein est compris entre 10Omm/s et 200mm/s.