Brevet FR2737169A1 — publié le 19970131

Etat de la technique. L'invention concerne un procédé et un dispositif pour commander l'installation de freinage d'un véhicule, dans lequel, pour équilibrer l'usure des freins on réduit l'action de freinage sur les roues, en fonction de l'usure des freins, sur les freins de roues qui présentent l'usure la plus élevée. On connaît un procédé et un dispositif pour comman- der l'installation de freinage d'un véhicule par le document DE-OS-33 13 078. Dans ce document, on commande l'installation de freinage du véhicule en se préoccupant d'avoir une usure ré- gulière des garnitures. Dans ce but, on prévoit dans les con- duites des circuits de freinage du véhicule des vannes qui peuvent être commandées électriquement et qui réduisent l'action de freinage dans le circuit de freinage ayant une usure plus élevée dans les freins des roues, quand on a détecté des épaisseurs différentes sur les garnitures (c'est-à-dire des usures différentes). On doit dans ce cas adapter les courbes caractéristiques des vannes par une construction de ces vannes correspondant à la conception de l'installation de freinage, ce qui entraîne un coût considérable. L'invention a en conséquence pour objet de créer une commande de l'installation de freinage avec la préoccupa- tion d'équilibrer l'usure des garnitures, que l'on puisse adap- ter de façon simple et flexible à des conceptions différentes de systèmes de freinage. A cet effet l'invention concerne un procédé carac- térisé en ce que l'on effectue une mesure de l'actionnement de la pédale de frein par le conducteur et la réduction de l'action de freinage a lieu en fonction de l'actionnement dé- tecté. Suivant d'autres caractéristiques de l'invention: - pour détecter l'actionnement de la pédale on prévoit un dé- tecteur de pression, qui détecte la pression dans au moins une conduite de freinage de l'installation de freinage, un détecteur de position, qui détecte la course de la pédale de frein ou un détecteur d'énergie, qui détecte la force de l'actionnement. - selon la mesure de la grandeur d'actionnement de la pédale de frein, on détermine, à partir d'une courbe caractéristique prédéfinie, un signal de commande pour au moins une vanne qui influence l'action de freinage de manière à la réduire. - l'installation de freinage est une installation de freinage pneumatique ou hydraulique, des vannes qui peuvent être com- mandées électriquement étant introduites dans les conduites de freinage, vannes qui réduisent l'action de freinage dans les différents circuits de freinage. - l'on prévoit un appareil électronique de commande servant à commander les vannes, cet appareil électronique de commande étant un appareil de commande de régulation ABS/ASR. - la réduction de l'action de freinage a lieu, pour équilibrer l'usure des freins, seulement dans la zone inférieure et, le cas échéant, dans la zone centrale de l'actionnement de la pédale voulu par le conducteur. - dans la zone supérieure de l'actionnement de la pédale, il n'y a pas de réduction de l'action de freinage. - la courbe caractéristique décrit la relation entre la pres- sion d'entrée et la pression de sortie de la vanne à comman- der. - le signal de commande est un signal d'intensité, un signal de tension ou un signal à modulation d'impulsions en largeur, en fonction de la réalisation des vannes (vanne proportionnelle ou vanne de commande). - la réduction de l'action de freinage est fonction du type d'actionnement de la pédale de frein, en particulier de sa vitesse. L'invention concerne également un dispositif pour commander l'installation de freinage d'un véhicule, avec un ap- pareil électronique de commande, qui réduit l'action de frei- nage dans le sens d'un équilibrage de l'usure des garnitures, caractérisé en ce que l'appareil de commande détecte une mesure de l'actionnement de la pédale de frein et réalise la réduction35 de l'action de freinage en fonction de l'actionnement de la pé- dale. Avantages de l'invention. La commande selon l'invention permet d'avoir une adaptation simple du réglage de l'usure des garnitures à des conceptions différentes de systèmes de freinage. Il est parti- culièrement avantageux de pouvoir produire les courbes caracté- ristiques voulues des vannes d'une certaine manière (électronique). De cette façon on peut utiliser des vannes qui ont une construction simple, des vannes proportionnelles ou des vannes de branchement. De cette façon, on rend possible aussi d'une ma- nière avantageuse une réduction différente de l'action de frei- nage dans des situations de freinage différentes. En particulier il est avantageux de déduire l'amplitude de la réduction de l'action de freinage, de l'actionnement de la pédale de frein par le conducteur. De cette façon il est possible de faire se déployer l'action de freinage complète dans le cas de freinages énergiques. Il est particulièrement avantageux d'utiliser le mode d'action selon l'invention en liaison avec des installa- tions de freinage pneumatiques ou hydrauliques commandées de manière conventionnelle ou électriquement. Dessins. La présente invention sera décrite ci-après de ma- nière plus détaillée à l'aide d'un mode de réalisation repré- senté sur les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 montre un schéma par blocs d'une ins- tallation de freinage pneumatique équipée d'un système de régu- lation antiblocage et/ou antipatinage (ABS/ASR), avec des vannes pour équilibrer l'usure des garnitures, - la figure 2 montre, à titre d'exemple, des tracés de courbes caractéristiques qui se sont révélées appropriées, - la figure 3 montre enfin la réalisation de l'invention dans le cadre d'un programme d'ordinateur, selon l'exemple d'un ordinogramme. Description des exemples de réalisation. La figure 1 montre une installation de freinage pneumatique conventionnelle qui est équipée d'un système d'antiblocage et d'antipatinage ABS/ASR. L'installation de freinage présente un premier circuit de freinage I pour l'essieu avant et un second circuit de freinage II pour l'essieu arrière. Une conduite de freinage 12 va de la vanne d'actionnement de freinage 10 dans le cadre du circuit de frei- nage I, via une vanne 14 qui peut être commandée électriquement ainsi que des vannes de commande de pression 16 ou 18, aux cy- lindres de freins de roues 20 ou 22 de l'essieu avant. D'une manière comparable une conduite de freinage 24 va, dans le ca- dre du circuit de freinage II, via une vanne 26 qui peut être commandée électriquement, un réducteur de pression ou limiteur de pression 28 et des vannes de commande de pression 30 ou 32, aux cylindres de freinage de roues 34 ou 36 de l'essieu ar- rière. En outre, on a prévu un appareil électronique de com- mande 38 qui actionne, par l'intermédiaire de conduites de15 commande 40 ou 42, les vannes 26 ou 14. En outre, on a prévu un élément de circuit 52 pour détecter l'actionnement de la pédale de frein; cet élément de circuit 52 est relié par la ligne 54 à l'appareil de commande 38. Un détecteur de pression 56 dé- tecte la pression dans l'une des conduites de pression 24 ou 12 et transmet une valeur de pression par la ligne 58 à l'appareil électronique de commande 38. En outre, des détecteurs 44 et 46 sont associés respectivement à un frein d'essieu avant et à un frein d'essieu arrière, ou à tous ces freins; ces détecteurs 44 et 46 détectent l'épaisseur des garnitures des freins de roues correspondants. Les valeurs des signaux détectés sont amenées par les lignes-48 ou 50 à l'appareil de commande 38. Dans le cas de l'appareil de commande 38, il s'agit, dans un exemple préféré de réalisation, d'un appareil de commande ABS ou d'un appareil de commande ABS/ASR. L'appareil de commande exécute, dans cet exemple préféré de réalisation, en plus de la correction d'usure qui sera repré- sentée ci-après, l'actionnement des vannes 16, 18, 30 et 32 pour faire monter, descendre ou maintenir la pression en cas de blocage des roues ou en cas de patinage des roues motrices. Les liaisons correspondantes des lignes ne sont pas représentées sur la figure 1 pour des raisons de visibilité, de même que les détecteurs correspondants de vitesse des roues. L'idée de base de l'invention est que l'appareil électronique de commande 38 réduit, par des commandes de la vanne correspondante, l'action de freinage dans le circuit de freinage dans lequel on mesure la plus petite épaisseur de gar- niture et de cette façon l'usure la plus élevée. Dans ce cas, on détecte l'amplitude de l'actionnement de la pédale par le conducteur et on utilise la commande de la vanne correspondante par l'appareil électronique de commande 38, en fonction d'une courbe caractéristique prédéterminée représentant la relation entre la pression d'entrée et la pression de sortie de la vanne. Dans le cas des vannes 14 et 26, il s'agit, dans un exemple préféré de réalisation, de vannes proportionnelles. Dans ce cas d'application on transmet, à partir de l'appareil de commande 38 via les lignes 40 ou 42 selon la courbe caracté- ristique, une intensité déterminée à la commande des vannes. S'il s'agit toutefois de vannes de commande dans le cas des vannes 14 et 26, on délivre par les lignes 40 et 42, à partir de l'appareil de commande 38, un signal à modulation d'impulsions en largeur, dont le taux d'impulsion est choisi de telle manière que la vanne soit mise au milieu de la relation prédéfinie entre la pression d'entrée et la pression de sortie. Dans le cas du tracé choisi de la courbe caracté- ristique il est essentiel qu'il se produise une réduction de l'action du freinage, c'est-à-dire une retenue de la pression, seulement dans les zones inférieures de pression. Ceci, dans le cas de freinages puissants qui indiquent une situation d'urgence, procure, de cette façon, l'action de freinage maxi- male prédéfinie par la conception de l'installation de frei- nage. Des exemples de courbes caractéristiques de ce type, qui se sont révélés appropriés dans différents exemples de réalisation, sont représentés à la figure 2. Dans ce cas, on a porté respectivement la pression P2 à la sortie de la vanne en fonction de la pression d'entrée Pl. Les courbes caractéris- tiques ont en commun le fait que la réduction de l'action de freinage a lieu dans la zone de pression inférieure, c'est-à- dire dans la zone inférieure d'actionnement de la pédale de freinage (jusqu'à environ 30 % de sa course maximale) et le cas échéant dans la zone moyenne (jusqu'à 75 % de la course maxi- male), le passage de la zone inférieure à la zone supérieure (par exemple au-dessus de 75 %) peut dans ce cas, selon les exigences, avoir une forme continue (figure 2a; 2b, 2d) ou faire un saut brusque (figure 2c). En outre, il peut être avantageux, dans quelques exemples de réalisation, de déposer plusieurs courbes caracté- ristiques. En fonction du régime du véhicule ou de la situation correspondante du freinage, on choisit alors la courbe caracté- ristique appropriée. Le choix a lieu dans ce cas par exemple à partir de la vitesse du véhicule, de la rapidité d'actionnement de la pédale de frein, etc., qui représentent des situations dans lesquelles l'équilibrage de l'usure a une signification d'un ordre inférieur. En plus de l'utilisation avantageuse du processus selon l'invention dans le cas des installations de freinage pneumatiques conventionnelles, on utilise le processus selon l'invention de la même manière, avec les avantages indiqués, dans le cas des installations de freinage hydrauliques, élec- tro-pneumatiques ou électro-hydrauliques. En plus de la détermination de la pression dans au moins une conduite de freinage comme mesure de l'actionnement de la pédale de freinage, on a prévu, dans des exemples de réa- lisation avantageux, de détecter la pression dans tous les cir- cuits de freinage et -de commander les vannes associées aux circuits de freinage en fonction de la pression correspondante. En outre, on détecte dans d'autres exemples avanta- geux de réalisation, comme mesure de l'actionnement de la pé- dale, la course ou la force d'actionnement directement sur la pédale de frein, au moyen de détecteurs de position ou de dé- tecteurs d'énergie potentiométriques ou sans contact. La réalisation du processus, selon l'invention en tant que programme de calculateur, est représentée sur l'ordinogramme de la figure 3. La partie du programme décrite sur cette figure est introduite au début du processus de frei- nage, lors de la fermeture de l'interrupteur de pédale de frein 52. Dans l'exemple de réalisation préféré on enregistre à la première séquence 100 la pression pl dans l'une des con- duites de freinage et les épaisseurs détectées des garnitures dl et d2. Ensuite, on vérifie à la séquence d'interrogation 102 si les épaisseurs enregistrées des garnitures dl et d2 présen- tent des valeurs différentes dans le cadre des tolérances. Si ce n'est pas le cas, on n'effectue aucune commande des vannes de réduction de pression et cette partie du programme s'achève. Si les épaisseurs des garnitures présentent des valeurs diffé- rentes, on vérifie à la séquence d'interrogation qui suit 106, si l'épaisseur de garnitures dl sur l'essieu avant est plus pe- tite que l'épaisseur de garnitures d2 sur l'essieu arrière. Si c'est le cas, on détecte et on délivre, selon la séquence 108, le signal de commande de la vanne de réduction de pression dans le circuit de freinage de l'essieu avant, sur la base de la courbe caractéristique prédéterminée d'après la mesure de la pression détectée pl. Le signal de commande détecté représente dans ce cas, selon la réalisation de la vanne, une valeur d'intensité, une valeur de tension, un taux d'impulsion d'un signal à modulation d'impulsions en largeur, une fréquence, etc.. Si la garniture est plus mince sur l'essieu arrière, on détecte et on délivre de façon correspondante, à la séquence , le signal de commande de la vanne de réduction de la pres- sion dans le circuit de freinage de l'essieu arrière sur la base de la courbe caractéristique prédéterminée et de la pres- sion détectée pl. Après les séquences 108 et 110, la partie du programme s'achève et se répète à un moment donné. En plus de l'équilibrage, représenté ci-dessus, de l'usure des garnitures par essieu, on a prévu, dans un exemple de réalisation avantageux, l'équilibrage individuel par roue avec la méthode représentée ci-dessus. Dans ce cas, on détecte l'usure sur chaque roue et on réduit l'action du freinage sur les différentes roues d'après la mesure d'une courbe caractéri- sée prédéterminée, de telle sorte que la même usure se produise sensiblement sur toutes les roues pour tous les freinages. La prédétermination de la courbe caractéristique a lieu d'après les conditions limites prédéfinies. Elles peuvent prendre n'importe quelle forme. R E V E ND I C A T IONS 1 ) Procédé pour commander l'installation de freinage d'un vé- hicule, dans lequel, pour équilibrer l'usure des freins on ré- duit l'action de freinage sur les roues, en fonction de l'usure des freins, sur les freins de roues qui présentent l'usure la plus élevée, procédé caractérisé en ce que l'on effectue une mesure de l'actionnement de la pédale de frein par le conducteur et la réduction de l'action de freinage a lieu en fonction de l'actionnement détecté. 2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour détecter l'actionnement de la pédale on prévoit un détec- teur de pression (56), qui détecte la pression dans au moins une conduite de freinage (12, 24) de l'installation de frei- nage, un détecteur de position (52), qui détecte la course de la pédale de frein ou un détecteur d'énergie, qui détecte la force de l'actionnement. 3 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications précéden- tes, caractérisé en ce que selon la mesure de la grandeur d'actionnement de la pédale de frein, on détermine, à partir d'une courbe caractéristique pré- définie, un signal de commande pour au moins une vanne (14, 26) qui influence l'action de freinage de manière à la réduire. 4 ) Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'installation de freinage est une installation de freinage pneumatique ou hydraulique, des vannes (16, 18, 30, 32) qui peuvent être commandées électriquement étant introduites dans les conduites de freinage, vannes qui réduisent l'action de freinage dans les différents circuits de freinage. ) Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on prévoit un appareil électronique de commande (38) servant à commander les vannes, cet appareil électronique de commande étant un appareil de commande de régulation ABS/ASR. 6 ) Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la réduction de l'action de freinage a lieu, pour équilibrer l'usure des freins, seulement dans la zone inférieure et, le cas échéant, dans la zone centrale de l'actionnement de la pé- dale voulu par le conducteur. 7 ) Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que dans la zone supérieure de l'actionnement de la pédale, il n'y a pas de réduction de l'action de freinage. 8 ) Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la courbe caractéristique décrit la relation entre la pression d'entrée (P1) et la pression de sortie (P2) de la vanne à com- mander. 9 ) Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le signal de commande est un signal d'intensité, un signal de tension ou un signal à modulation d'impulsions en largeur, en fonction de la réalisation des vannes (14, 26) (vanne propor- tionnelle ou vanne de commande). 10 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que la réduction de l'action de freinage est fonction du type d'actionnement de la pédale de frein, en particulier de sa vi- tesse. 11 ) Dispositif pour commander l'installation de freinage d'un véhicule, avec un appareil électronique de commande (38), qui réduit l'action de freinage dans le sens d'un équilibrage de l'usure des garnitures, pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que5 l'appareil de commande (38) détecte une mesure de l'actionnement de la pédale de frein et réalise la réduction de l'action de freinage en fonction de l'actionnement de la pé- dale.