Brevet FR2852647A1 — publié le 20040924

Procédé permettant le maintien d'un ieu sensiblement équivalent entre les plaquettes de frein et leur disque associé. L'invention se rapporte à un permettant le maintien d'un jeu sensiblement équivalent entre les plaquettes de frein et s leur disque associé et en particulier à un tel procédé utilisé pour un système de freinage d'un véhicule automobile. Les constructeurs s'attachent continuellement à améliorer la sécurité de leurs véhicules. En particulier dans le domaine des systèmes de freinage, il faut constamment améliorer les 10 qualités du système de freinage afin que le véhicule soit plus sûr. La technique commune utilisée actuellement est celle des freins à disques. Cette dernière est basée sur l'utilisation de phénomènes de friction comprenant des éléments destructifs 15 (les plaquettes) qui viennent chacun pincer un disque solidaire d'une roue du véhicule dans le but de ralentir ce dernier. Par conséquent, au fur et à mesure des freinages, l'épaisseur des plaquettes diminue induisant une variation du jeu entre le disque et lesdites plaquettes qui est néfaste pour la qualité du 20 freinage. Le but de la présente invention est de pallier tout ou partie les inconvénients cités précédemment en fournissant un procédé peu coûteux s'adaptant aux systèmes de freinage actuels et permettant à ces derniers de conserver un jeu 25 constant entre chaque disque et ses plaquettes même lorsque ces dernières ont perdu de l'épaisseur. A cet effet, l'invention se rapporte à un procédé permettant de garder un jeu sensiblement équivalent entre un disque de freinage et ses plaquettes d'un véhicule automobile 30 comportant les étapes consistant à: -freiner au moins une roue à partir de l'activation de la commande d'un système de freinage; -accélérer au moins une roue à partir de l'activation de la commande d'un système moteur; -freiner au moins une roue à partir de la détection d'une instabilité dudit véhicule par un système de blocage des 5 roues coopérant avec ledit dispositif de freinage mais pouvant bloquer chaque roue indépendamment de ce dernier; caractérisé en ce qu'il comporte de plus l'étape consistant à précontraindre chaque étrier de frein jusqu'à une valeur seuil io grâce audit système de blocage des roues de manière à ce que chacune des plaquettes soit continuellement sensiblement à l'effleurement de son disque de freinage en dehors des phases d'accélération et de freinage. Cela permet d'utiliser un système existant déjà sur le véhicule pour compenser 15 notamment l'usure des plaquettes. Avantageusement, la précontrainte, selon une première variante, comporte les étapes consistant à: - détecter la désactivation de la commande du système moteur pour initier l'actionnement de chaque étrier de 20 frein jusqu'à sa dite valeur seuil; - maintenir cet actionnement tant qu'aucune desdites commandes n'est activée afin que le système de freinage ait un jeu minime sensiblement constant à vaincre avant d'effectivement freiner ledit véhicule. Le procédé selon l'invention est active par défaut quand le conducteur ne freine pas et n'accélère pas pour que les freins soient prêts à fonctionner de façon optimale. Selon cette même variante, le procédé comporte de plus les étapes consistant à: - détecter l'activation de la commande du système de freinage pour terminer d'actionner chaque étrier par le système de freinage seul et ainsi libérer le système de blocage des roues de sa fonction d'actionnement pour permettre de freiner le véhicule; - détecter la désactivation de la commande du système de freinage; -déterminer la valeur seuil pour laquelle chaque plaquette quitte le contact avec son disque de frein; - maintenir la précontrainte des freins à cette valeur seuil tant qu'aucune desdites commandes n'est activée permettant de préparer le système de freinage. Après chaque freinage, cela permet pour chaque étrier de déterminer sa valeur seuil et ainsi de compenser de façon individuelle le jeu entre le disque et ses plaquettes. Selon une deuxième variante de l'invention, la 10 précontrainte comporte avantageusement les étapes consistant à : - déterminer la désactivation de la commande du système moteur pour libérer au moins un accumulateur chargé en fonction de ladite valeur seuil et compris dans ledit 15 système de blocage des roues pour ainsi actionner de façon définie chaque étrier de frein; - maintenir cet actionnement tant qu'aucune desdites commandes n'est activée pour que le système de freinage ait un jeu sensiblement constant minime à vaincre avant 20 d'effectivement freiner ledit véhicule. Cela évite d'avoir à vaincre l'inertie de la pompe du système de blocage des roues et de pouvoir immédiatement actionner les étriers de frein. De manière avantageuse, le procédé, selon cette même 25 variante, comporte de plus les étapes consistant à: -détecter l'activation de la commande du système de freinage pour terminer d'actionner chaque étrier par le système de freinage seul et ainsi libérer le système de blocage des roues de sa fonction d'actionnement pour 30 permettre de freiner le véhicule; -détecter la désactivation de la commande du système de freinage; -déterminer la valeur seuil pour laquelle chaque plaquette quitte le contact avec son disque de frein; - maintenir la précontrainte des freins à cette valeur seuil tant qu'aucune desdites commandes n'est activée tout en rechargeant lesdits accumulateurs pour permettre de préparer le système de freinage et de réinitialiser ladite précontrainte. Selon l'invention, la détermination de la valeur seuil est, avantageusement, effectuée à partir des mesures d'au moins un capteur de pression du système de blocage des roues. Cela permet d'utiliser une architecture déjà existante pour piloter le 10 procédé. Cela permet de piloter à partir par exemple d'un capteur unique de pression dudit système de blocage des roues d'estimer au moyen par exemple d'un calculateur le pilotage des étriers de frein. Les mesures de chaque capteur sont effectuées, de 15 manière avantageuse selon l'invention, en amont de chaque étrier de frein pour permettre de piloter indépendamment l'effleurement des plaquettes autour de chaque disque. Cela permet un pilotage optimum du jeu des plaquettes de freins par rapport à leur disque associé en fonction de notamment 20 leur usure respective. Avantageusement selon l'invention, le procédé de compensation est initialisé lorsque que la commande du système moteur est activée. D'autres particularités et avantages ressortiront clairement 25 de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquelles: - la figure 1 est une représentation schématique des moyens utilisés par le procédé selon une première 30 variante de l'invention; - la figure 2 est un diagramme du procédé selon la première variante de l'invention; - la figure 3 est une représentation schématique des moyens utilisés par le procédé selon une deuxième variante de l'invention; - la figure 4 est un diagramme du procédé selon la deuxième variante de l'invention. Dans les exemples des figures 1 et 3, on peut voir que l'invention utilise un système de freinage hydraulique 1 pour véhicule automobile (non représenté) comportant une pédale 2, un amplificateur de freinage 3, un maître-cylindre 4a io comportant un réservoir 4b, des disques 44 et des étriers 5 qui contrôlent chacun au moins deux plaquettes (non représentées). Ainsi de façon très connue, l'actionnement de la pédale 2 déplace au moins un piston 6 dans le maître-cylindre 4a. Ce déplacement génère un déplacement de fluide dans le 15 circuit hydraulique 7 du système de freinage 1 qui oblige les plaquettes (non représentées) à entrer en contact avec son disque 44 dans le but de freiner le véhicule. Cette configuration étant très connue, elle ne sera pas plus détaillée ciaprès. Dans ces figures 1 et 3, le système de freinage 1 comporte, en outre, un système de blocage des roues 8 qui, compris dans le circuit hydraulique 7, permet de freiner une ou plusieurs roues indépendamment du système de freinage 1, c'est-à-dire sans que la pédale 2 n'ait été activée. Ce système 25 de blocage des roues 8 peut être par exemple un système du type " correcteur de trajectoire " notoirement connu sous la marque " E.S. P.0 ". Ainsi dans l'exemple de la figure 1, on peut voir que le système de freinage 1 comporte deux circuits hydrauliques 7a 30 et 7b. Chacun sert à piloter une paire d'étriers de frein 5 par exemple ceux de gauche et de droite ou ceux de devant et de derrière. Chaque circuit hydraulique 7 comporte des vannes, par exemple du type électrique, qui peuvent sélectivement s'ouvrir ou se fermer pour, par exemple, isoler des zones du 35 circuit hydraulique 7 et une pompe 9 permettant au système de blocage des roues 8 d'envoyer du fluide sous pression dans le circuit hydraulique 7 sans avoir à appuyer sur la pédale 2. Dans l'exemple de la figure 1, chaque circuit hydraulique 7 comporte une vanne d'isolement 10, une première vanne 5 d'admission 11 et, pour chaque étrier 5, une deuxième vanne d'admission 12 et une vanne d'échappement 13. Enfin, pour surveiller le circuits hydrauliques 7a et 7b, on place à l'intérieur un capteur de pression 15 unique ou préférentiellement en amont de chaque étrier (cf. à la figure 1). io Les explications ci-après sont basées à partir d'une configuration d'un capteur 15 pour chaque étrier 5. A la figure 2, on peut voir un exemple de diagramme des différentes étapes du procédé selon l'invention. Une phase 20 consiste à détecter le lâcher de la pédale d'accélérateur (non 15 représentée) grâce à, par exemple, un détecteur de position (non représenté) de la pédale d'accélérateur. Cette détection est utilisée car il est vraisemblable que si le conducteur arrête d'accélérer c'est, dans la majorité des cas, pour freiner. Si cette détection 20 est positive, le procédé passe à 20 l'étape 21 à savoir le remplissage des étriers 5 grâce aux pompes 9 du système de blocage des roues 8. Pour que les étriers 5 soient actionnés, les vannes 10 et 13 sont fermées et les vannes 11 et 12 ouvertes. En effet, les pompes 9 vont aspirer le fluide contenu dans le réservoir 4b et l'envoyer vers 25 les étriers 5. La phase 22 consiste à l'aide des capteurs 15 à détecter chaque pression en amont des étriers 5 et à la comparer avec une pression d'effleurement correspondant audit effleurement des plaquettes (non représentées) avec son disque associé. 30 Pour la première utilisation, cette pression est fonction de la construction des étriers 5 et du jeu souhaité. Pour les utilisations suivantes, elle est déterminée par la méthode qui est expliquée ci-après. Un boucle est ainsi créée car si la pression mesurée est inférieure à la pression d'effleurement, le procédé repasse de la phase 22 à l'étape 21 pour continuer le remplissage. Quand la pression mesurée devient égale ou supérieure à la pression 5 d'effleurement, le procédé passe de la phase 22 à l'étape 23 qui est le maintien de l'actionnement des étriers 5 à la position d'effleurement des plaquettes de frein autour du disque. Cela est réalisé, par exemple, en fermant les vannes 12 ou en arrêtant les pompes 9. Cependant préférentiellement, il est 10 plus avantageux de fermer chaque vanne 12 en fonction de son capteur 15 associé pour permettre une précision améliorée et individualisée des étriers 5 quant à leur position respective d'effleurement de chaque disque 44. (Pour des raisons évidentes d'économie, il est préférable de toute manière 15 d'arrêter les pompes 9 quand les vannes 12 sont fermées). Les étriers 5 sont donc à l'étape 23 actionnés en vue d'optimiser un futur freinage du véhicule. Les deux phases suivantes 24 et 28 concernent respectivement la détection de l'enfoncement de la pédale de 20 frein 2 et celui de la pédale d'accélération (non représentée). Ainsi dans le cas o ni l'une, ni l'autre n'est actionnée le procédé retourne à l'étape 23, pour ainsi créer une boucle qui permet de maintenir le jeu idéal entre les plaquettes et leur disque 44 associé pour favoriser le freinage éventuel du 25 conducteur et laisser ledit jeu tant qu'aucune commande de la part du conducteur n'a été émise. Par contre si lors de la phase 28, l'accélération est demandée, le procédé est initialisé jusqu'à la phase 20 et l'étape 29 oblige le système de blocage des roues 8 à se remettre dans son état " normal " c'est à dire 30 les vannes 10 et 12 ouvertes, les vannes 11 et 13 fermées et les pompes 9 éteintes. Si la phase 24 détecte l'enfoncement de la pédale de frein 2, l'étape 25 est identique à l'étape 29 ci-dessus. En effet, le pré- actionnement des étriers 5 par le système de blocage des 35 roues 8 est " remplacé " par le système de freinage " habituel ", c'est-à-dire que la pression générée par le maître-cylindre 4a est envoyée dans les étriers 5. Ce premier (8) n'a donc plus besoin d'être utilisé. La phase 26 détecte le lâcher de la pédale de frein 2. Quand ledit lâcher est effectué, l'étape 27 détecte grâce aux 5 mesures des capteurs 15 quand la pression chute jusqu'à un minimum correspondant à la position d'effleurement. Par conséquent pour chaque étrier, une valeur d'effleurement peut donc être mesurée et " enregistrée " par le maintien de la pression dans l'étape 30 par la fermeture de sa vanne 12 10 associée. En effet, le conducteur peut choisir de freiner à nouveau après avoir lâché la pédale de frein 2. Ainsi après l'étape 30 de maintien à la position d'effleurement de chaque étrier 5, le procédé retourne à la phase 24 et 28 pour respectivement un éventuel freinage ou une accélération. La 15 valeur d'effleurement ainsi mesurée pour chaque étrier 5 est ensuite utilisée quand le procédé repasse par l'étape 21. Dans l'exemple illustré à la figure 3 et 4, on peut voir une deuxième variante possible à l'invention. Cette deuxième variante consiste à ajouter, par rapport à la première variante, 20 des accumulateurs de fluide à une pression d'effleurement dans le système de blocage des roues 8 correspondant à celle de l'explication ci-dessus de la figure 2. On peut donc voir, à la figure 3, une vanne de remplissage 16 donnant accès à l'accumulateur 17 sur chaque circuit hydraulique 7. Cette 25 deuxième variante est en fait pensée pour pallier l'inertie des pompes 9 en envoyant plus rapidement du fluide sous pression dans les étriers 5. Dans l'exemple illustré à la figure 4, on peut voir que l'étape 21 et la phase 22 de la première variante consistant à 30 remplir les étriers 5 de fluide jusqu'à ladite position d'effleurement sont remplacées par l'étape 31 consistant à libérer du fluide des accumulateurs 17 dans les étriers 5. Il suffit pour cela d'ouvrir les vannes 16 et 12 et de fermer la vanne 10. Comme dans la première variante, dès que la pression détectée par chaque capteur 15 est sensiblement égale à la pression d'effleurement de son étrier 5, la vanne 12 associée est fermée conformément à l'étape 23 pour maintenir les 5 plaquettes de l'étrier 5 à l'effleurement de son disque de frein 44. La deuxième différence avec la première variante concerne l'étape 30, consistant à maintenir la pression d'effleurement suite à un freinage, qui est remplacée par 10 l'étape 40 qui non seulement maintien ladite pression mais également recharge les accumulateurs 17. Ce remplissage est réalisé en utilisant les pompes 9 du système de blocage des roues 8. Pour cela, il faut fermer les vannes 10, 12 (ces dernières étant déjà fermées pour le maintien de la pression 15 dans les étriers 5) et ouvrir les vannes 11 et 16. Cela permet d'aspirer le fluide du réservoir 4b vers les pompes 9 pour forcer le remplissage des accumulateurs 17. De la même façon, l'étape 29 de la première variante, consistant à initialiser le procédé et le système de blocage des 20 roues 8, est remplacée par l'étape 39 qui reprend les mAme s actions mais également remplit les accumulateurs 17, le remplissage étant réalisé de la même manière que dans l'étape 40. Bien entendu, la présente invention ne se limite pas à 25 l'exemple illustré mais est susceptible de diverses variantes et modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. En particulier, on peut prévoir un accumulateur 17 pour chaque étrier 5. Egalement, s'il n'existe aucun seul capteur 15 dans le circuit hydraulique 7, un calculateur peut être implanté pour 30 estimer ladite pression d'effleurement et la valeur de la pression dans les étriers 5. R E V E N D I C A T I O N S 1. Procédé permettant de garder un jeu sensiblement équivalent entre un disque (44) de freinage et ses plaquettes d'un véhicule automobile comportant les étapes consistant à -freiner au moins une roue à partir de l'activation de la commande (2) d'un système de freinage (1); -accélérer au moins une roue à partir de l'activation de la commande d'un système moteur; -freiner au moins une roue à partir de la détection d'une io instabilité dudit véhicule par un système de blocage des roues (8) coopérant avec ledit dispositif de freinage mais pouvant bloquer chaque roue indépendamment de ce dernier; caractérisé en ce qu'il comporte de plus l'étape consistant à 15 précontraindre chaque étrier (5) de frein jusqu'à une valeur seuil grâce audit système de blocage des roues de manière à ce que chacune des plaquettes soit continuellement sensiblement à l'effleurement de son disque (44) de freinage en dehors des phases d'accélération et de freinage. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite précontrainte comporte les étapes consistant à: -détecter la désactivation de la commande du système moteur pour initier l'actionnement de chaque étrier (5) de frein jusqu'à sa dite valeur seuil; -maintenir cet actionnement tant qu'aucune desdites commandes n'est activée afin que le système de freinage ait un jeu minime sensiblement constant à vaincre avant d'effectivement freiner ledit véhicule. i1 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte de plus les étapes consistant à: -détecter l'activation de la commande (2) du système de freinage (1) pour terminer d'actionner chaque étrier (5) par 5 le système de freinage (1) seul et ainsi libérer le système de blocage des roues (8) de sa fonction d'actionnement pour permettre de freiner le véhicule; -détecter la désactivation de la commande (2) du système de freinage (1); -déterminer la valeur seuil pour laquelle chaque plaquette quitte le contact avec son disque (44) de frein; - maintenir la précontrainte des freins à cette valeur seuil tant qu'aucune desdites commandes n'est activée permettant de préparer le système de freinage. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la précontrainte comporte les étapes consistant à: -déterminer la désactivation de la commande du système moteur pour libérer au moins un accumulateur (17) chargé en fonction de ladite valeur seuil et compris dans ledit 20 système de blocage des roues (8) pour ainsi actionner de façon définie chaque étrier (5) de frein; - maintenir cet actionnement tant qu'aucune desdites commandes n'est activée pour que le système de freinage (1) ait un jeu sensiblement constant minime à vaincre 25 avant d'effectivement freiner ledit véhicule. 5. Procédé de compensation selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte de plus les étapes consistant à : -détecter l'activation de la commande (2) du système de 30 freinage (1) pour terminer d'actionner chaque étrier (5) par le système de freinage (1) seul et ainsi libérer le système de blocage des roues (8) de sa fonction d'actionnement pour permettre de freiner le véhicule; -détecter la désactivation de la commande (2) du système 35 de freinage (1); -déterminer la valeur seuil pour laquelle chaque plaquette quitte le contact avec son disque (44) de frein; - maintenir la précontrainte des freins à cette valeur seuil tant qu'aucune desdites commandes n'est activée tout en 5 rechargeant lesdits accumulateurs pour permettre de préparer le système de freinage et de réinitialiser ladite précontrainte. 6. Procédé selon la revendication 3 ou 5, caractérisé en ce que la détermination de la valeur seuil est effectuée à partir 10 des mesures d'au moins un capteur (15) de pression compris dans le système de blocage des roues (8). 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que les mesures de chaque capteur (15) sont effectuées en amont de chaque étrier (5) de frein pour permettre de piloter i5 indépendamment l'effleurement des plaquettes autour de chaque disque (44). 8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est initialisé lorsque que la commande du système moteur est activée.