Brevet FR2932139A1 — publié le 20091211

DISPOSITIF DE FREIN SECONDAIRE POUR VEHICULE AUTOMOBILE, COMPORTANT UN MOTEUR ENTRAINANT UNE CHAINE CINEMATIQUE La présente invention concerne un dispositif de freinage secondaire, en particulier pour véhicule automobile. Les véhicules automobiles comportent généralement un dispositif de freinage secondaire indépendant du dispositif de freinage principal commandé par une pédale, pour immobiliser le véhicule à l'arrêt et éventuellement le ralentir en cas de défaillance du dispositif de freinage principal. La commande de ce dispositif de freinage secondaire comprend généralement un levier actionné manuellement, relié par des câbles coulissant dans des gaines aux dispositifs de freinage, pour appliquer et serrer des garnitures de frottement sur des surfaces de deux disques ou tambours liés en rotation aux roues d'un essieu. Cette commande peut être automatisée par l'utilisation d'un actionneur électrique d'un type connu, pour exercer simultanément une traction élevée sur les deux câbles de commande des freins des deux roues, et maintenir en permanence cette charge. Le maintien permanent de la charge est important pour assurer la sécurité du véhicule lors d'un arrêt, il est de plus imposé par la réglementation. Pour obtenir une irréversibilité de l'actionneur permettant de maintenir la chrge de freinage, on utilise généralement un motoréducteur comportant une forte démultiplication, utilisant par exemple un système vis-écrou ou une roue et vis sans fin, qui reste bloqué quand le moteur n'est pas commandé. Cette solution oblige à commander le moteur pour le serrage ou pour le desserrage du dispositif de freinage secondaire, en le faisant tourner dans un sens ou dans l'autre. Il faut pour cela prévoir une alimentation électrique comportant par exemple quatre transistors, appelée pont en � H �, et permettant un passage du courant dans le moteur dans les deux sens. Le coût d'une telle alimentation comprenant ses dispositifs de surveillance est élevé, en particulier dans le cas où la commande du moteur électrique ne comporte pas de calculateur électronique. Une solution connue à ce problème, présentée notamment dans le document FR-A1-2898850, propose un moteur électrique entraînant un réducteur réversible qui exerce une traction sur les câbles de serrage des freins, ce réducteur comportant un moyen de blocage pour le maintenir bloqué dans une position d'arrêt. Pour relâcher le freinage on débloque ce moyen de blocage, et les freins comprenant des ressorts de rappel dans leur commande, appliquent par les câbles un effort de relâchement au réducteur qui entraîne à son tour le moteur en sens inverse, pour revenir dans une position de freins desserrés. Le moteur électrique n'a pas alors à être commandé dans les deux sens de rotation. Le problème qui se pose dans ce cas est qu'il faut lors d'un desserrage des freins, disposer de ressorts de rappel de ces freins délivrant une énergie suffisante pour entraîner le moteur et assurer le desserrage complet. De plus l'entraînement suivant une certaine vitesse de ce moteur électrique comportant une inertie, ralentit ce desserrage. L'invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients de la technique antérieure, et d'apporter à la réalisation d'un dispositif de frein secondaire comportant une motorisation, une solution simple et économique. Elle propose à cet effet un dispositif de frein secondaire pour véhicule automobile, comportant un moteur entraînant une chaîne cinématique comprenant un réducteur de vitesse relié à une commande de serrage de freins agissant sur des roues du véhicule, la chaîne cinématique comportant un moyen de blocage mécanique empêchant le desserrage des freins, et la commande de serrage comportant des ressorts de rappel exerçant un effort de desserrage de ces freins, caractérisé en ce que la chaîne cinématique comporte de plus un moyen de débrayage piloté, permettant d'ouvrir cette chaîne cinématique pendant le desserrage des freins sous l'effet des ressorts de rappel. Un avantage essentiel du dispositif de frein secondaire selon l'invention, est que l'on peut desserrer les freins après avoir ouvert la chaîne cinématique par un débrayage, ce qui permet de supprimer une forte inertie à entraîner, et d'utiliser des ressorts de rappel délivrant une énergie réduite. Le dispositif de frein secondaire selon l'invention peut en outre comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. Avantageusement, le circuit d'alimentation du moteur électrique est prévu pour assurer une rotation de ce moteur dans un seul sens. Selon une première disposition, le réducteur de vitesse est réversible. La chaîne cinématique peut comporter successivement en partant du moteur électrique, un cliquet ou une roue libre assurant une irréversibilité du mouvement, et un crabot piloté constituant le moyen de débrayage. En variante, la chaîne cinématique peut comporter successivement en partant du moteur électrique, le moyen de débrayage, et un cliquet ou une roue libre débrayable assurant une irréversibilité du mouvement. Le moyen de débrayage peut comprendre un embrayage centrifuge, ou un pignon coulissant axialement. Selon une deuxième disposition, le réducteur de vitesse est irréversible. La chaîne cinématique peut comporter successivement en partant du moteur électrique, le réducteur irréversible, et un crabot piloté constituant le moyen de débrayage. Suivant une combinaison avantageuse, le dispositif de frein secondaire peut être manoeuvré par un levier actionné par le conducteur, comportant un dispositif restituant sur le levier une partie de l'effort de freinage. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est un schéma d'un dispositif de frein secondaire suivant l'art antérieur ; - la figure 2 est un schéma d'un circuit d'alimentation d'un dispositif de frein secondaire suivant l'art antérieur, selon une première version ; - la figure 3 est un schéma d'un circuit d'alimentation d'un dispositif de frein secondaire suivant l'art antérieur, selon une deuxième version ; et - la figure 4 est un schéma d'un dispositif de frein secondaire suivant l'invention. La figure 1 représente un dispositif de frein secondaire 1 comprenant un moteur électrique 2 entraînant une chaîne cinématique 4 comportant un réducteur de vitesse R, qui exerce un effort de traction équilibré, au moyen d'un dispositif à palonnier par exemple, sur deux câbles de traction 6. Le réducteur R est irréversible, l'effort de traction sur les câbles de traction 6 ne pouvant pas entraîner en retour le moteur électrique 2. Chaque câble de traction 6 est relié à un levier 8 d'un dispositif de freinage secondaire 10, pour agir en basculant ce levier sur des patins de freins maintenus dans un étrier 14, qui appliquent une pression sur les faces d'un disque lié en rotation à une roue du véhicule, afin d'exercer un couple de freinage sur cette roue. La commande de freinage comporte de plus des ressorts de rappel 12, qui exercent une traction permanente sur les leviers 8 pour les faire revenir en position de desserrage du frein secondaire. Selon une première version de l'art antérieur, les ressorts de rappel 12 exercent un effort peu élevé, similaire à celui nécessaire pour un dispositif de freinage secondaire commandé manuellement. Le réducteur R étant irréversible, le freinage est desserré en actionnant le moteur électrique 2 en sens inverse du serrage, pour faire revenir en arrière les câbles de traction 6, et libérer la pression des patins sur le disque. La figure 2 présente le circuit d'alimentation électrique 31 de ce moteur 2, comprenant entre une ligne d'alimentation 20 et une masse 22, un pont de puissance en � H �, comportant un premier relais de serrage des freins 30 commandé par un interrupteur 32, pour connecter alternativement un pôle du moteur à l'alimentation ou à la masse, et un deuxième relais de desserrage des freins 40 commandé par un interrupteur 42, pour connecter alternativement l'autre pôle du moteur aussi à l'alimentation ou à la masse. Le circuit d'alimentation 31 comporte de plus en série avec le relais de serrage 30, un interrupteur de fin de course de serrage 34, et en série avec le relais de desserrage 40, un interrupteur de fin de course de desserrage 44. Un voyant d'indication de frein serré 36 est disposé en parallèle avec le relais de desserrage 40. Ce circuit d'alimentation 31 comportant quatre commutateurs électroniques de puissance, ainsi que les systèmes de contrôle associés non représentés, est onéreux à réaliser. Une simplification possible du circuit d'alimentation est réalisable en disposant selon une deuxième version de l'art antérieur, sur la commande de freinage présentée figure 1, un réducteur R réversible auquel on ajoute un moyen de contrôle de la réversibilité de ce réducteur, comprenant par exemple un dispositif de blocage d'un arbre en rotation, comme présenté dans le document cité précédemment. Le moyen de contrôle de la réversibilité peut être à commande mécanique, actionné directement par le conducteur, ou à commande électromécanique. En disposant de plus des ressorts de rappel 12 délivrant une force plus élevée, on peut en débloquant le contrôle de la réversibilité, laisser les ressorts de rappel 12 exercer un mouvement de rappel par les câbles de traction 6, sur le réducteur 4 qui entraîne alors en sens inverse le moteur électrique 2. Le circuit d'alimentation 51 nécessaire présenté figure 3, est fortement simplifié. Il comprend un seul relais de serrage des freins 30 commandé par un interrupteur 32 comportant par exemple un seul transistor, pour connecter un pôle du moteur à l'alimentation, avec un interrupteur de fin de course de serrage 34 disposé en série. L'autre pôle du moteur 2 est relié en permanence à la masse 22. Le voyant d'indication de frein serré 36 est disposé en série avec un capteur de desserrage complet 50. Ce circuit d'alimentation comporte dans ce cas seulement un commutateur électronique de puissance, ce qui est plus économique. De plus, la sécurité de fonctionnement est beaucoup plus simple à assurer. Par contre le moteur électrique 2 étant lié en permanence au réducteur R, et entraîné par ce réducteur à forte réduction avec une certaine vitesse, les ressorts de rappel 12 doivent fournir une énergie importante pour faire tourner ce moteur suffisamment vite, et obtenir un temps de desserrage assez court. De plus il faut garantir que malgré cette inertie à entraîner, le rappel se fasse complètement pour assurer un bon recul des patins de friction, et dégager le disque de freinage. La figure 4 présente un dispositif secondaire de freinage 61, comprenant dans une chaîne cinématique 60 reliant le moteur électrique 2 aux câbles 6, un moyen de contrôle de la réversibilité 62 du réducteur R, et un moyen de débrayage E disposé en série sur un point de la chaîne cinématique, de manière à pouvoir ouvrir cette chaîne. En ouvrant la chaîne cinématique 60 par le moyen de débrayage E, on peut alors pour desserrer les freins 10, commander par le moyen de contrôle 62 la réversibilité du réducteur R qui sera alors entraîné par les ressorts de rappel 12, pour laisser s'accomplir un desserrage complet des freins sans faire tourner le moteur électrique 2. Les ressorts de rappel 12 des freins 10 peuvent être plus faibles, et on garantit plus facilement un retour complet de ces freins en position desserrée. Le moteur électrique 2 ne tournant pas pendant le desserrage des freins 10, on peut utiliser une alimentation électrique 51 prévue pour un seul sens de rotation, telle que présentée figure 3. Le moyen de débrayage E peut comporter un crabot lié en rotation à un arbre, qui coulisse axialement suivant un pilotage extérieur, pour solidariser un composant monté libre en rotation sur cet arbre. Il peut comporter aussi un embrayage centrifuge, ou un pignon coulissant axialement pour venir engrener sur un autre pignon. Le moyen de contrôle de réversibilité 62 peut comporter une roue libre ou un cliquet, qui peuvent être débrayable. Avantageusement on peut suivant une première version, dans une chaîne cinématique 60 comportant un réducteur R réversible, disposer successivement en partant du moteur électrique 2, un cliquet ou une roue libre assurant une irréversibilité du mouvement, et un crabot piloté assurant la fonction de débrayage. On peut aussi suivant une deuxième version dans une chaîne cinématique 60 comportant un réducteur R réversible, disposer successivement en partant du moteur électrique 2, un embrayage centrifuge ou un pignon coulissant axialement assurant la fonction de débrayage, et un cliquet ou une roue libre débrayable assurant une irréversibilité du mouvement. On peut enfin suivant une troisième version dans une chaîne cinématique 60 comportant un réducteur R irréversible, disposer successivement en partant du moteur électrique 2, ce réducteur irréversible R, et un crabot piloté assurant la fonction de débrayage. D'une manière générale, le pilotage extérieur du moteur électrique 2, du moyen de contrôle de la réversibilité 62 du réducteur R, ou du moyen de débrayage E, peut se faire par un levier de commande du frein secondaire actionné par le conducteur, agissant sur des relais pilotant directement ces éléments, ou sur un calculateur qui comporte des lois programmées. En variante le levier actionné par le conducteur peut comporter un dispositif restituant une petite partie de l'effort de freinage, pour donner au conducteur une sensation sur le niveau de freinage appliqué. Le levier actionné par le conducteur ne transmettant pas ou peu d'effort aux câbles 6, peut être un élément compact qui n'est pas forcément implanté dans un espace près du plancher du véhicule, à côté du siège du conducteur comme c'est habituellement le cas. Le dispositif de freinage secondaire suivant l'invention permet de libérer cet espace pour d'autres utilisations. REVENDICATIONS1 ù Dispositif de frein secondaire pour véhicule automobile, comportant un moteur (2) entraînant une chaîne cinématique (60) comprenant un réducteur de vitesse (R) relié à une commande de serrage de freins (10) agissant sur des roues du véhicule, la chaîne cinématique comportant un moyen de blocage mécanique empêchant le desserrage des freins, et la commande de serrage comportant des ressorts de rappel (12) exerçant un effort de desserrage de ces freins, caractérisé en ce que la chaîne cinématique (4) comporte de plus un moyen de débrayage piloté (E), permettant d'ouvrir cette chaîne cinématique pendant le desserrage des freins sous l'effet des ressorts de rappel. 2 ù Dispositif de frein secondaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit d'alimentation du moteur électrique (2), est prévu pour assurer une rotation de ce moteur dans un seul sens. 3 ù Dispositif de frein secondaire selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le réducteur de vitesse (R) est réversible. 4 ù Dispositif de frein secondaire selon la revendication 3, caractérisé en ce que la chaîne cinématique (60) comporte successivement en partant du moteur électrique (2), un cliquet ou une roue libre assurant une irréversibilité du mouvement, et un crabot piloté constituant le moyen de débrayage (E). 5 ù Dispositif de frein secondaire selon la revendication 3, caractérisé en ce que la chaîne cinématique (60) comporte successivement en partant du moteur électrique (2), le moyen de débrayage (E), et un cliquet ou une roue libre débrayable assurant une irréversibilité du mouvement. 6 ù Dispositif de frein secondaire selon la revendication 5, caractérisé en ce que le moyen de débrayage (E) comprend un embrayage centrifuge, ou un pignon coulissant axialement. 7 ù Dispositif de frein secondaire selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le réducteur de vitesse (R) est irréversible.8 ù Dispositif de frein secondaire selon la revendication 7, caractérisé en ce que la chaîne cinématique (60) comporte successivement en partant du moteur électrique (2), le réducteur irréversible (R), et un crabot piloté constituant le moyen de débrayage (E). 9 ù Dispositif de frein secondaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est manoeuvré par un levier actionné par le conducteur, comportant un dispositif restituant sur le levier une partie de l'effort de freinage.