Brevet FR2875769A1 — publié le 20060331

Domaine de l'invention L'invention concerne un procédé de contrôle du fonctionnement d'un frein de stationnement dans une installation de frein automatique qui comprend un piston de frein, un piston auxiliaire, une chambre à liquide entre le piston de frein et le piston auxiliaire, une installation à broche reliée au piston auxiliaire par une liaison à vis, un moyen d'entraînement de l'installation à broche et un élément de ressort qui précontraint le piston auxiliaire en direction du piston de frein. Elle concerne également un dispositif pour contrôler le fonctionnement d'un frein de stationnement d'une installation de frein automatique. Etat de la technique On connaît différentes réalisations d'installations de frein de véhicule selon l'état de la technique. En remplacement des freins de stationnement notamment mécaniques utilisés jusqu'alors comportant un câble ou autres moyens, on utilise de plus en plus des installations de frein électrohydraulique. Dans ces installations, la demande de blocage (frein de stationnement) du conducteur est transmise à une installation de commande lorsque le conducteur actionne un bouton de commande. Le frein de stationnement est alors activé par l'envoi de fluide sous pression et il est de préférence verrouillé d'une manière électromécanique. Le verrouillage peut se faire par exemple à l'aide d'une installation à broche entraînée par un moteur électrique. Pour vérifier le fonctionnement du frein de blocage, il serait souhaitable de disposer de manière simple d'informations concernant la montée en pression dans la chambre à fluide (ou chambre à liquide) engendrée par le fluide fourni à cette chambre et agir ainsi sur le frein de stationne- ment. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention concerne un procédé du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que partant d'une position de repos dans laquelle l'installation à broche est en appui contre une butée, on dé-place cette installation de broche en direction du piston de frein jusqu'à ce qu'elle soit en appui contre le piston de frein, on détermine la valeur du premier chemin parcouru par l'installation à broche, puis on fournit du liquide à la chambre à liquide de façon à déplacer le piston de frein et le piston auxiliaire ainsi que l'installation à broche dans des directions opposées, le piston auxiliaire étant déplacé contre la force développée par l'élément de ressort, et ensuite on entraîne l'installation à broche dans le sens opposé au premier sens d'actionnement jusqu'à ce que l'installation à broche soit de nouveau en appui contre la butée, en position de repos, on détermine la valeur du second chemin parcouru par l'installation à broche, et à l'aide de la première et de la seconde valeur ainsi déterminées du chemin parcouru par l'installation à broche (5), une installation de diagnostic détermine si le frein de stationnement a un défaut de fonctionnement. Le procédé selon l'invention a l'avantage de permettre un contrôle rapide et simple du fonctionnement du frein de stationnement d'un véhicule. Le procédé selon l'invention est réalisé pendant l'opération de mise en oeuvre du blocage du frein de stationnement c'est-à-dire que le contrôle du fonctionnement du frein de stationne-ment est possible déjà pendant l'actionnement du frein de stationne-ment. Le frein de stationnement mettant en oeuvre le procédé selon l'invention comprend un piston de frein, un piston auxiliaire et une chambre à fluide (ou chambre à liquide) entre le piston de frein et le piston auxiliaire. Il comprend également une installation à broche pour le verrouillage mécanique de la position de stationnement. En position de repos, lorsque l'installation à broche est en appui contre une butée, l'installation à broche reliée au piston auxiliaire par une liaison à vis est déplacée en direction du piston de frein par un premier actionnement jusqu'à venir en butée contre le piston de frein. On détermine alors la mesure du chemin parcouru par l'installation à broche entre sa position de repos et sa position de butée contre le piston de frein. Ensuite, on fournit du liquide à la chambre à liquide si bien que dans le cas normal, le piston de frein et le piston auxiliaire ainsi que l'installation à broche sont déplacés dans des directions opposées. Le piston de frein met ainsi une garniture de frein en prise et le piston auxiliaire est déplacé contre la force développée par un élément de ressort, dans la direction opposée au mouvement du piston de frein. Puis, l'installation à broche est mise en oeuvre par un second actionnement dans la direction opposée au premier actionnement jusqu'à ce que l'installation à broche soit de nouveau en appui contre la butée, en position de repos. On détermine alors la mesure du second chemin parcouru par l'installation à broche. En- suite une installation de diagnostic utilise les deux mesures ainsi obte- nues pour les chemins parcourus par l'installation à broche et détermine si l'actionnement du frein de stationnement a ou non un fonctionnement défectueux. Cela permet de contrôler simplement le fonctionnement du frein de stationnement selon l'invention. De manière préférentielle, l'installation de diagnostic compare les mesures ou valeurs obtenues pour le chemin parcouru par l'installation à broche à des valeurs théoriques prédéfinies. Selon un autre mode de réalisation préférentiel de l'invention, l'installation de diagnostic compare les mesures ou valeurs obtenues des chemins parcourus par l'installation à broche à des va- leurs en mémoire provenant d'actionnements antérieurs du frein de stationnement. On remarque que pour contrôler la plausibilité, l'installation de diagnostic peut comparer les valeurs ou mesures obtenues des chemins parcourus à la fois à des valeurs théoriques prédéf - nies et aussi à des valeurs ou mesures provenant d'actionnements antérieurs. Si les valeurs actuelles se situent en dehors de limites pré- définies, l'installation de diagnostic constate que le frein de stationne- ment présente un défaut de fonctionnement. En outre, l'installation de diagnostic détermine qu'une montée en pression dans la chambre à fluide du frein de stationnement n'est pas suffisante si le rapport entre la valeur obtenue pour le second actionnement de la broche et la valeur obtenue pour le premier actionnement de la broche est supérieure à un rapport de référence prédéfini. En effet, si la montée en pression dans la chambre à liquide n'est pas suffisante, c'est-à-dire si la pression dans la chambre à fluide ou cham- bre à liquide est trop faible pour activer le frein de stationnement, le piston auxiliaire et la broche ne seront déplacés que trop faiblement ou dans le cas extrême ils ne seront pas déplacés. A partir de là, la seconde mesure obtenue pour l'actionnement de l'installation à broche devient significativement supérieure à une valeur prédéfinie. Dans le cas ex- tréme, si la montée en pression dans la chambre à fluide n'est pas suffi- sante pour déplacer le piston auxiliaire, le chemin parcouru par l'installation à broche lors de son second actionnement sera égal à la mesure correspondant au premier actionnement c'est-à-dire que le rapport sera égal à 1. De manière préférentielle, si l'installation de diagnostic a constaté que le frein de stationnement fonctionne correctement, il as-sure le verrouillage mécanique. Le verrouillage mécanique est réalisé de préférence par un nouvel actionnement de l'installation à broche en direction du piston de frein jusqu'à ce que l'installation à broche soit appliquée contre le piston de frein et que celui-ci soit verrouillé mécaniquement. Ensuite, on évacue le liquide de la chambre de pression pour que le frein de stationnement ne soit tenu que par son verrouillage mécanique. De manière préférentielle, on saisit les valeurs ou mesu- res du chemin parcouru par l'installation à broche à l'aide d'un capteur, directement dans l'installation à broche. On utilise pour cela d'une manière particulièrement avantageuse un capteur optique. Selon un autre développement préférentiel de l'invention, on détermine les mesures ou valeurs des chemins parcourus par l'installation à broche en utilisant le temps de fonctionnement du mo- teur du moyen d'entraînement de l'installation à broche. Un autre développement préférentiel utilise le signal d'un capteur d'angle de rotation ou capteur différentiel équipant le moteur pour détermine ainsi le chemin parcouru par le moteur. Pour éviter que d'autres influences telles que par exemple un plus grand coefficient de frottement de l'installation à broche lors du second actionnement, influencent les valeurs de mesure on utilise de préférence différents paramètres du moteur notamment le courant pris par le moteur en plus du temps de fonctionnement du moteur et on compare les paramètres du moteur pendant le premier et le second actionnement de la broche. Ce n'est que lorsque la comparaison des paramètres du moteur a montré qu'il n'y a pas de différence entre le premier et le second actionnement que les valeurs saisies pour le temps de fonctionnement du moteur sont considérées comme valables et sont transmises à l'installation de diagnostic. Si l'installation de diagnostic a constaté que le fonctionnement du frein de stationnement est défectueux, elle fournit de préférence un message d'avertissement au conducteur. Le dispositif de contrôle du fonctionnement du frein de stationnement d'une installation de frein automatique selon l'invention met en oeuvre le procédé selon l'invention tel que décrit ci-dessus. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de l'invention représenté dans les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe schématique d'un dispositif de frein de stationnement selon l'invention en position de repos, - la figure 2 est une vue en coupe schématique du frein de stationne-ment de la figure 1 dans une seconde position, - la figure 3 est une vue en coupe schématique du frein de stationne-ment de la figure 1 dans une troisième position, et - la figure 4 est une vue en coupe schématique du frein de stationne-ment de la figure 1 dans une quatrième position. Description du mode de réalisation Un mode de réalisation de l'invention sera décrit en détail ci-après en référence aux figures 1 à 4. Selon la figure 1, le frein de stationnement 1 selon l'invention comprend un piston de frein 2 et un piston auxiliaire 3. Une chambre à liquide (ou chambre à fluide) 4 est prévue entre le piston de frein 2 et le piston auxiliaire 3. La chambre à liquide 4 est alimentée en liquide sous pression par exemple en liquide hydraulique par une con-duite 14. Le frein de stationnement 1 comprend également une broche 5 entraînée par un moteur électrique 13. La broche 5 est reliée au piston auxiliaire 3 par une liaison à vis 6. Le piston auxiliaire 3 assure la fonction de l'écrou d'une transmission à broche et pour cela il est bloqué en rotation. Le piston auxiliaire 3 est précontraint en direction du piston de frein 2 par un élément de ressort 7. La chambre à liquide 4 est rendue étanche par trois joints 8, 9, 10. Le joint 8 est placé entre le piston de frein 2 et un boîtier 11. Le joint 9 se trouve entre le piston de frein 2 et le piston auxiliaire 3 et le joint 10 se trouve entre le piston auxiliaire 3 et le boîtier 11. L'élément d'étanchéité ou joint d'étanchéité 8 est en forme de manchon d'étanchéité exerçant une force de rappel sur le pis- ton de frein 2 en direction du piston auxiliaire 3 dès que le piston de frein 2 descend à partir de sa position de repos représentée à la figure 1. Le fonctionnement du frein de stationnement 1 sera décrit de manière plus détaillée ci-après. La figure 1 montre la position de repos du frein de stationnement 1. Dans cette position de repos, la broche 5 est appliquée contre une butée supérieure. La butée supérieure de cet exemple de réalisation est formée par une partie 11 c du boîtier 11. Pour activer le frein de stationnement 1, on fait descendre la broche 5 avec le moteur électrique 13 à partir de la position de repos représentée à la figure 1. La broche 5 continue de descendre jusqu'à ce qu'elle vienne en butée dans un perçage borgne 2a du piston de frein 2. Le fond du perçage borgne 2a sert ainsi de butée à la broche 5. On peut également envisager des modes de réalisation avec une surface de butée plane (c'est-à- dire une surface de butée sans perçage borgne). La figure 2 montre le premier actionnement de la broche 5 selon la flèche R. La broche parcourt ainsi un premier trajet de longueur S1. La position de butée de la broche 5 représentée à la figure 2 peut se détecter par exemple par une augmentation du courant pris par le moteur électrique 13. Lorsque la broche 5 est appliquée contre le piston de frein 2, on fournit du liquide sous pression à la chambre à liquide 4 par la conduite 14. Comme le montre la figure 3, l'augmentation de pression dans la chambre à liquide 4 déplace le piston de frein 2 en direction de la flèche T vers le bas et le piston auxiliaire 3 ainsi que la broche 5 sont soulevés dans la direction de la flèche S. Le piston de frein 2 met ainsi en prise une garniture de frein non représentée avec un disque de frein également non représenté. Le piston auxiliaire 3 est soulevé dans la di- rection de la flèche S contre la force développée par l'élément de ressort 7. La course du piston auxiliaire 3 est limitée par une butée 1 lb formée sur le boîtier 11. Cette position du frein de stationnement est représentée à la figure 3. Dans cet état, le piston auxiliaire 3 ne peut plus continuer à se soulever et ainsi la broche 5 ne continue pas de tourner. Comme le montre la figure 3, la broche 5 est encore distante du boîtier 11. Cette distance porte la référence S2 à la figure 3. Dès que le frein de stationnement 1 atteint la position de prise représentée à la figure 3, on maintient la pression du liquide dans la chambre 4. Puis, on fait fonctionner le moteur électrique 13 pour qu'il entraîne comme précédemment la broche 5 jusqu'à ce que la broche 5 soit en butée contre la paroi de la chambre à broche 12 dans le boîtier 11. Cette situation est indiquée à la figure 4 par la flèche Q. La broche 5 parcourt ainsi la distance S2 qui existait entre elle et le boîtier. A l'aide du chemin parcouru de longueur S2 pendant le second actionnement de la broche, on peut déterminer si la pression dans la chambre à liquide 4 est suffisante pour mettre en prise le frein de stationnement. En effet, si la pression dans la chambre à liquide 4 est inférieure à un niveau de pression prédéfini, l'élément de ressort 7 dont la force de ressort est réglée en fonction de cette valeur de pres- Sion, interdit au piston auxiliaire 3 de se déplacer dans la direction de la flèche S comme représenté à la figure 3. Si ensuite, la broche 5 est tournée et soulevée par le moteur électrique 13, la course parcourue par la broche 5 jusqu'à venir en appui contre le boîtier 11 est plus longue que le trajet S2 prédéfini. Si l'installation de diagnostic constate que le second chemin est plus long que le chemin prédéfini, l'installation de diagnostic constate un fonctionnement défectueux du frein de stationnement 1 et envoie un mes-sage correspondant au conducteur. Si dans un second cas extrême négatif, aucune pression ne s'établit dans la chambre à liquide 4, le piston de frein 2 et le piston auxiliaire 3 restent dans la position représentée à la figure 2 et le chemin S2 que parcourt la broche 5 en se soulevant au cours du second actionnement, est égal au chemin S1 pendant le premier actionnement. Le chemin S1 parcouru par la broche 5 pendant le pre- mier actionnement de la broche et le chemin S2 parcouru par la broche pendant son second actionnement peuvent se détecter à l'aide de capteurs installés par exemple dans la chambre à broche 12. Une variante pour déterminer la longueur des chemins S1, S2 consiste à saisir le temps de fonctionnement du moteur électrique pendant le premier et le second actionnement de la broche. A la place des temps de fonctionne-ment du moteur, on peut également déterminer le trajet parcouru par le moteur en appliquant les équations d'état, générales des moteurs électriques. Comme les paramètres du moteur pour le premier et le second actionnement de la broche sont identiques (sauf pour le sens du déplacement), on peut déterminer les longueurs des chemins parcourus S1, S2 à partir des temps de fonctionnement du moteur. L'installation de diagnostic forme de préférence un rapport ou une différence des longueurs de chemins de déplacement S1, S2 de sorte que les tolérances systématiques seront les mêmes pour les deux mesures et n'engendrent pas d'erreur de mesure. Ainsi, on évite notamment que les erreurs des mesures s'additionnent et risquent de conduire à un résultat erroné. En outre, l'installation de diagnostic utilise de préférence des valeurs de tolérance prédéfinies pour intégrer dans le calcul toute erreur de mesure par exemple liée aux variations du moteur. Le procédé selon l'invention de contrôle du fonctionne-ment du frein de stationnement constitue ainsi un procédé simple et économique. Le chemin parcouru par la broche 5 peut être mesuré dans l'absolu par des capteurs ou encore en mesurant le nombre de tours et en utilisant des dimensions géométriques connues, notamment le pas, on peut calculer le chemin parcouru par la broche. On remarque en outre que pour améliorer la précision de la mesure avant l'actionnement proprement dit du frein de stationne-ment 1, on peut d'abord entraîner la broche 5 dans le sens montant pour s'assurer que la broche 5 se trouve en position de repos en appui contre le boîtier 11. Ce n'est qu'alors que l'on déplace la broche 5 dans la direction opposée, vers le bas en direction du piston de frein 2. REVENDICATIONS 1 ) Procédé de contrôle du fonctionnement d'un frein de stationnement dans une installation de frein automatique qui comprend un piston de frein (2), un piston auxiliaire (3), une chambre à liquide (4) entre le pis- ton de frein (2) et le piston auxiliaire (3), une installation à broche (5) reliée au piston auxiliaire (3) par une liaison à vis (6), un moyen d'entraînement (13) de l'installation à broche (5) et un élément de ressort (7) qui précontraint le piston auxiliaire (3) en direction du piston de frein (2), caractérisé en ce que partant d'une position de repos dans laquelle l'installation à broche (5) est en appui contre une butée (11 c), on déplace cette installation de broche (5) en direction du piston de frein (2) jusqu'à ce qu'elle soit en appui contre le piston de frein (2), on détermine la valeur du premier chemin (S 1) parcouru par l'installation à broche (5), puis on fournit du liquide à la chambre à liquide (4) de façon à déplacer le piston de frein (2) et le piston auxiliaire (3) ainsi que l'installation à broche (5) dans des directions opposées, le piston auxiliaire (3) étant déplacé contre la force développée par l'élément de ressort (7), et ensuite on entraîne l'installation à broche (5) dans le sens opposé au premier sens d'actionnement jusqu'à ce que l'installation à broche (5) soit de nouveau en appui contre la butée (11 c), en position de repos, on détermine la valeur du second chemin (S2) parcouru par l'installation à broche (5), et à l'aide de la première et de la seconde valeur ainsi déterminées (S1, S2) du chemin parcouru par l'installation à broche (5), une installation de diagnostic détermine si le frein de stationnement a un défaut de fonctionnement. 2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'installation de diagnostic compare les valeurs déterminées (S1, S2) à des valeurs théoriques prédéfinies. 3 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'installation de diagnostic compare les valeurs déterminées (Si, S2) à des valeurs en mémoire correspondant à des actionnements antérieurs du frein de stationnement (1). 4 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'installation de diagnostic détermine que le niveau de pression dans la chambre à liquide (4) n'est pas suffisant si le rapport entre la seconde valeur déterminée (S2) et la première valeur déterminée (S 1) est supérieur à un rapport de référence prédéfini. 5 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que si l'installation de diagnostic constate qu'il n'y a pas de défaut de fonctionnement, l'installation à broche (5) est commandée une troisième fois pour se déplacer en direction du piston de frein (2) jusqu'à venir en butée contre le piston de frein (2) et on verrouille mécaniquement la posi- tion de stationnement du frein de stationnement. 6 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on détermine les valeurs des chemins parcourus (Si, S2) par l'installation à broche (5) à l'aide d'un capteur équipant directement l'installation à broche (5). 7 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on détermine les valeurs des chemins parcourus (Si, S2) de l'installation à broche (5) à l'aide du temps de fonctionnement du moteur du moyen d'entraînement (13) de l'installation à broche ou à l'aide des équations d'état du moteur pendant le premier et le second actionnement. 8 ) Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que les paramètres du moyen d'entraînement (13) sont saisis pendant le premier et le second actionnement de l'installation à broche (5), et l'installation de diagnostic compare les paramètres reçus du moteur pendant le premier et le second actionnement de l'installation à broche. 9 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que si l'installation de diagnostic constate que le frein de stationnement (1) a un défaut de fonctionnement, elle envoie un message de défaut au conducteur. 10 ) Dispositif pour contrôler le fonctionnement d'un frein de stationnement (1) d'une installation de frein automatique, caractérisé en ce qu' il met en oeuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.