Brevet FR2730206A1 — publié le 19960809

La présente invention concerne des systèmes antiblocage des freins (ABS) pour des véhicules routiers et porte en particulier sur le problème de réduction du bruit produit par les moteurs de pompe d'ABS après que l'ABS a été déconnecté. Les systèmes ABS fonctionnent en réagissant à une situation imminente de blocage des roues/patinage sur une roue particulière en réduisant (déchargeant) la pression motrice appliquée au frein associé à cette roue, et en réappliquant ultérieurement la pression lorsque la tendance au blocage de cette roue s'est réduite. Ces systèmes ABS sont commandés par une unité de commande électronique (UCE) qui est actionnée par l'alimentation de la batterie du véhicule / de l'alternateur. Le système assure la commande d'électrovannes disposées dans l'alimentation hydraulique des actionneurs de freins au niveau de chaque essieu ou roue, du fluide hydraulique étant délivré à ces électrovannes depuis une pompe hydraulique actionnée par un moteur électrique. Sur les systèmes antiblocage faisant appel au principe de "décharge et pompage" décrit ci-dessus, il faut que le moteur électrique de la pompe continue de tourner pendant un court laps de temps après le dernier envoi de courant de l'électrovanne. Le temps pendant lequel le moteur continue de tourner doit être suffisamment long pour vider les chambres à basse pression, ou d'expansion, des électrovannes. Une fois que le moteur de pompe a achevé cette opération, il est déconnecté et marche au débrayé pour se mettre au repos. Le résultat est que le temps mis par le moteur pour arriver à l'état de repos après qu'il a été déconnecté est plus long que le temps pendant lequel ce moteur assure un travail effectif, ce qui accroît considérablement (peut- être de plus du double) le temps et par conséquent le bruit que le conducteur et les passagers entendent à la fin d'un cycle d'ABS. Le bruit de la pompe et l'inconfort qui en résulte pour le conducteur et les passagers sont surtout évidents à la fin d'un arrêt, lorsque le véhicule arrive à l'état de repos et que les autres "bruits de route" se sont arrêtés. Il n'est pas possible de raccourcir le temps précédant le moment o le moteur est déconnecté parce qu'il faut assurer que les chambres d'expansion à basse pression ont été vidées. Suivant la présente invention, le problème mentionné plus haut du bruit de retour à l'arrêt est atténué en faisant en sorte que le moteur soit arrêté aussi rapidement que possible après que le pompage est terminé. Dans un mode de réalisation préféré, cela est effectué en faisant en sorte que le moteur de pompe subisse une charge électrique pendant sa phase d'arrêt, ce qui produit un couple de freinage supplémentaire au rotor du moteur afin de contribuer à l'amener rapidement à l'état de repos. Dans un mode de réalisation, un côté du moteur est en permanence mis à la masse et l'autre côté est disposé dans un circuit en série comportant un contacteur commandé par une unité de commande électrique du système ABS, la fermeture du contacteur connectant ledit autre côté du moteur à une alimentation en courant, et ledit autre côté du moteur étant disposé de manière à être également mis à la masse lorsque ledit contacteur est ouvert pour déconnecter le moteur de l'alimentation en courant. Cela peut être effectué par exemple en faisant en sorte que le contacteur soit de type bipolaire, un contacteur mobile couplant ledit côté du moteur à l'alimentation en courant dans une position de commutation et à la terre dans l'autre position de commutation. L'invention est décrite plus en détail ci-après, à titre d'exemple seulement, en référence aux dessins joints, sur lesquels: la figure 1 est une représentation schématique de la disposition de base hydraulique et électrique d'un système antiblocage ABS typique auquel la présente invention peut être appliquée; la figure 2 est une représentation schématique partiellement en coupe d'un modulateur de pression classique typique et d'un canal de commande unique; la figure 3 est un schéma de connexions simplifié d'un système de commande de moteur de pompe classique; la figure 4 est un schéma de connexions simplifié de l'un des modes de réalisation d'un système de commande de moteur de pompe suivant la présente invention; la figure 5 est un schéma de connexions d'un système de commande de moteur de pompe suivant la présente invention, comportant un dispositif de surveillance destiné à produire un avertissement en cas de défaillance de la commande du moteur; la figure 6 est une représentation détaillée montrant une autre partie du système de la figure 5; et les figures 7 et 8 sont des courbes de la vitesse du moteur en fonction du temps respectivement pour le système classique de commande du moteur de la figure 3 et pour le nouveau système de la figure 4. En référence d'abord à la figure 1, il y est représenté de manière très schématique le système de freinage pour un véhicule comprenant quatre roues 114, deux à l'avant 114a, 114b et deux à l'arrière 114c, 114d. Le système est de type en X, comportant des circuits hydrauliques indépendants, le premier circuit 107a (noir) actionnant les freins 105a, 105d côté avant gauche et côté arrière droit et le second circuit 107b actionnant les freins 105b, 105c côté droit avant et côté volant arrière. Une pédale de frein (non représentée) est connectée de manière mécanique au piston plongeur de commande 120 d'un maître-cylindre 101i à deux circuits. Le maître-cylindre i01 est connecté au modulateur 102 comprenant une pluralité de canaux de commande 113 dotés de vannes pilotes 103, connectées à une unité de commande électronique 108 par des lignes de commande 104, les vannes pilotes 103 étant conçues pour commander la communication entre le maître- cylindre 101 et les actionneurs de frein 105 commandant les roues 114. La vitesse de rotation de chaque roue 114 est captée individuellement par un capteur de vitesse de roue 106a - 106d connecté à l'unité de commande 108, qui est conçue pour commander les vannes pilotes 103 du modulateur 102 en fonction des signaux reçus des capteurs de vitesse de roue 106. L'unité de commande 108 est alimentée par un circuit 109 à alternateur et batterie du véhicule par l'intermédiaire d'un contacteur d'allumage 110. Le circuit 109 alimente aussi en courant le moteur de pompe 111 du modulateur par l'intermédiaire d'un interrupteur- relais 112 commandé par des signaux générés par l'unité de commande 108. Si celle-ci détermine qu'un défaut approprié est apparu, un indicateur d'avertissement de défaut 115 (voyant lumineux) est activé. En se référant maintenant à la figure 2, il y est illustré un mode de réalisation possible d'un modulateur 102, représentant la structure d'un canal de commande unique 113. Les mêmes numéros de référence que sur la figure 1 ont été utilisés pour les composants identiques. La figure 2 représente l'unité de commande 108 recevant des signaux d'un capteur de vitesse de roue unique 106 qui détecte la vitesse de rotation d'une roue 114 freinée par un actionneur de frein 105. Le maître-cylindre 101 fournit le liquide à l'actionneur de frein 105 à travers le modulateur 102 qui comprend au moins un canal de commande 113, pourvu par exemple d'une vanne d'écoulement 132 et d'une vanne de décharge 131 à commande par électrovanne. Selon une autre possibilité, le canal de commande pourrait être constitué de deux vannes à commande par électrovanne selon la configuration classique d'admission et de décharge. Un moteur de pompe 111 à alimentation électrique est conçu de manière à actionner une pompe 135 pour récupérer le liquide déchargé du frein par l'ouverture de la vanne de décharge 131, depuis un réservoir à basse pression ou chambre d'expansion 133, afin de refouler le liquide déchargé depuis l'actionneur de frein 105 jusque dans le maître-cylindre 101 pour la réapplication contrôlée du freinage, par le canal de commande 113. En se référant maintenant à la figure 3, dans les agencements classiques pour la commande du moteur 111 (généralement un moteur à aimant permanent) de pompe, un côté de ce moteur de pompe est simplement connecté en série à un contacteur à relais 10 commandé par électrovanne et à une alimentation en courant 12, l'autre côté étant connecté à la masse (châssis du véhicule). L'état de marche/arrêt du contacteur 10 est commandé par un électrovanne 14 qui est activée de manière sélective par l'unité de commande électronique 108 de l'ABS. La figure 4 représente le circuit de la figure 3 modifié suivant l'un des modes de réalisation du système de commande de la présente invention. Dans le système de la figure 4, dans lequel les mêmes composants ont reçu les mêmes numéros de référence que sur la figure 3. Un contacteur bipolaire modifié lOa est utilisé, par lequel, lorsque le contacteur lOa est dans sa position "moteur à l'arrêt", le contact-mobile, et par conséquent le côté normalement non mis à la masse du moteur 111, est connecté à la masse (châssis) par une ligne 17. Si l'on court- circuite ainsi le moteur en le mettant à la masse lorsqu'il est déconnecté, il s'arrête plus rapidement que s'il était simplement en circuit ouvert, en conséquence du fait qu'en inertie (rotation libre) le moteur agit en tant que générateur quand le circuit à la terre est fermé, si bien que son "rotor" subit alors un couple de freinage électrique résultant des forces opposées générées dans son rotor et son stator. La figure 7 représente une courbe typique de la vitesse d'un moteur de pompe en fonction du temps dans le cas d'un circuit de commande classique du type représenté sur la figure 3, et la figure 8 représente une courbe typique de la vitesse d'un moteur de pompe en fonction du temps dans le cas d'un circuit de commande suivant la présente invention. Dans cet exemple, le temps mis par le moteur de pompe pour s'arrêter dans le système classique était de 100 ms, alors qu'en faisant appel à la présente invention le temps a été réduit à 64 ms. Il s'agit simplement là d'un exemple des bénéfices qui peuvent être obtenus, et des réductions de temps d'un pourcentage beaucoup plus élevé sont possibles dans la pratique. En se référant maintenant à la figure 5, il y est représenté un développement du circuit de la figure 4, qui permet d'obtenir un signal d'alarme en cas de survenue de certaines défaillances. Une résistance 20 de faible valeur est connectée en série au côté qui est en permanence mis à la masse du moteur 111, et la tension aux bornes de cette résistance est transmise à un amplificateur 22 pour établir un signal représentatif du courant du moteur dominant. La sortie de l'amplificateur 22 est comparée dans un comparateur 24 à une basse tension faible ou nulle pour fournir une sortie haute en provenance du comparateur 24 pour le cas o la tension du moteur, et donc le courant, sont supérieurs à ladite tension faible ou nulle. La sortie du comparateur 24 commande un premier contacteur 26 connecté à une entrée de "d'arrêt de comptage" d'un temporisateur 28. Le temporisateur 28 est également connecté, par un deuxième contacteur 30 et un inverseur 32, à l'électrovanne 14, de telle sorte que le convertisseur fournit au contacteur 30 un signal haut qui est utilisé pour démarrer le comptage du temporisateur 28 lorsque l'électrovanne 14 est mis sur ARRET, ce qui correspond à l'état o le moteur est déconnecté de l'alimentation 12 par le contacteur 10a. La sortie de comptage du temporisateur 28 est comparée dans un deuxième comparateur 34 à un signal X représentatif d'un temps prédéterminé ou prescrit, le comparateur 34 fournissant un signal d'entrée à l'unité de commande 108 par une ligne 36 si le système susmentionné détermine que le temps mis par le moteur pour arriver à l'état de repos (sortie zéro de l'amplificateur 22) dépasse ledit temps prédéterminé ou prescrit représenté par le signal X. Le système susmentionné de la figure 5 émet un signal d'avertissement si le temps mis par le moteur à s'arrêter dépasse la valeur prédéterminée X appliquée au comparateur 34. Cela indiquerait par exemple que le contacteur 10a ou le mécanisme de commutation qui envoie le courant électrique à travers le moteur n'établit pas le contact correctement et que le temps d'arrêt du moteur est trop long. Cependant, il peut être utile, également ou en tant qu'autre solution, de détecter que le temps d'arrêt du moteur est au-dessous d'une valeur prédéterminée pour indiquer, par exemple, que le moteur lui-même commence à gripper ou que la pompe actionnée par le moteur subit une charge hydraulique. Ainsi, le système peut comprendre un moyen de génération d'un signal d'avertissement si le temps mis par le moteur pour arriver à un arrêt se situe en dehors d'une plage déterminée ou est inférieur à une valeur prédéterminée. L'une des manières possibles de configurer un moyen de ce type est représenté sur la figure 6, qui a pour objet de remplacer le comparateur 34 de la figure 5 par deux comparateurs 34a, 34b, de sorte que le comparateur 34a réagisse à: "entrée B entrée A", l'entrée A du comparateur 34a étant connectée à une valeur Y limitatrice prédéterminée et la sortie A du comparateur 34b étant connectée à une valeur X limitatrice prédéterminée supérieure. REVENDICATIONS 1. Système antiblocage des freins pour un véhicule routier du type qui fonctionne en réagissant à une situation imminente de blocage des roues/patinage sur une roue particulière pour réduire la pression motrice appliquée à un actionneur du frein associé à cette roue et pour réappliquer ultérieurement la pression lorsque la tendance au blocage de cette roue s'est réduite, le système étant commandé par un moyen de commande électronique (108) et comprenant une pluralité d'électrovannes (131) disposées dans l'alimentation hydraulique pour les actionneurs de freins (105) au niveau de chaque essieu ou roue, un fluide hydraulique étant délivré aux électrovannes (131) depuis une pompe hydraulique (135) actionnée par un moteur électrique (111), caractérisé en ce que le système comprend un moyen (10a, 17) pour arrêter rapidement la rotation du moteur électrique (111) après achèvement du pompage. 2. Système antiblocage des freins suivant.la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen d'arrêt du moteur est conçu de manière que la pompe subisse une charge électrique pendant sa phase de retour à l'arrêt, pour fournir ainsi un couple de freinage supplémentaire au rotor du moteur afin de l'aider à revenir rapidement à l'état de repos. 3. Système antiblocage des freins suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'un côté du moteur (111) est en permanence mis à la masse et l'autre côté est disposé dans un circuit en série comportant un contacteur (10a) commandé par ledit moyen de commande électrique (108), la fermeture de ce dernier contacteur connectant ledit autre côté du moteur (111) à une alimentation en courant (12) et ledit autre côté du moteur (111) est disposé de manière à être également mis à la masse lorsque ledit contacteur (10a) est ouvert pour déconnecter le moteur de l'alimentation en courant. 4. Système antiblocage des freins suivant la revendication 3, caractérisé en ce que ledit contacteur (10a) est de type bipolaire, un contact mobile couplant ledit un côté du moteur à l'alimentation en courant dans une position du contacteur et à la masse dans une autre position du contacteur. 5. Système antiblocage des freins suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de génération d'un signal d'avertissement si le temps mis par le moteur pour s'arrêter se situe en dehors d'une plage prédéterminée. 6. Système antiblocage des freins suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de génération d'un signal d'avertissement si le temps mis par le moteur pour s'arrêter est inférieur à une valeur prédéterminée. 7. Système antiblocage des freins suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de génération d'un signal d'avertissement si le temps mis par le moteur pour s'arrêter dépasse une valeur prédéterminée. 8. Système antiblocage des freins suivant la revendication 7 lorsqu'elle est rattachée à la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que ledit moyen générant un signal d'avertissement comprend un moyen (22) générant un signal représentatif du courant du moteur, un temporisateur (28), qui est conçu de manière à être démarré lorsque ledit contacteur (10a) est ouvert pour déconnecter le moteur (111) de l'alimentation en courant, un moyen (24, 26) réagissant audit signal de courant de moteur pour générer un signal d'arrêt du temporisateur lorsque ledit signal de courant du moteur est zéro et un moyen (34) de génération dudit signal d'avertissement si le comptage du temporisateur dépasse un niveau prédétermine.