Brevet FR2970225A1 — publié le 20120713

"ACTIONNEUR DE COMMANDE DE FREINAGE A CAME POUR VEHICULE AUTOMOBILE". La présente invention concerne un système de freinage d'un véhicule, notamment automobile. Plus précisément, l'invention concerne un actionneur destiné à commander les freins du véhicule, et permettant de réaliser une assistance au freinage. Les systèmes de freinage des véhicules, notamment automobile, comprennent couramment un dispositif d'amplification de freinage, ou d'assistance au freinage, qui assiste les efforts du conducteur quand celui-ci agit sur la pédale de frein. Selon une solution connue, cet amplificateur de freinage peut mettre en oeuvre un vérin pneumatique utilisant une dépression créée par une pompe à vide. Cependant, ce dispositif présente un temps de réponse relativement long, occupe une place importante et permet peu de réglages de la résistance de la pédale de frein à la pression de l'utilisateur. Pour éviter ces inconvénients, il a été imaginé de mettre en oeuvre des amplificateurs de freinage utilisant des actionneurs électriques. Cependant, l'effort important nécessaire pour assurer un freinage efficace impose l'utilisation de moteurs de grande taille, couteux et consommant une énergie importante. La présente invention a pour objectif de palier ces inconvénients de l'art antérieur. Plus précisément, la présente invention a pour objectif de fournir un actionneur de commande de freinage permettant une assistance efficace au freinage en occupant une place réduite et en générant une consommation électrique modérée. Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront plus clairement par la suite, sont atteints à l'aide d'un actionneur de commande du freinage d'un véhicule, comprenant un bras d'actionnement mécaniquement relié à la pédale de frein destiné à transmettre aux freins du véhicule un effort de freinage exercé par le conducteur du véhicule sur la pédale de frein, l'actionneur de commande comprenant un dispositif d'assistance au freinage comportant un moteur, dans lequel le dispositif d'assistance au freinage comprend une came entrainée en rotation par le moteur et un galet en contact glissant avec la came pour être entrainé en translation par la rotation de la came et provoquer le déplacement du bras d'actionnement suivant un effort de freinage croissant pendant l'enfoncement de la pédale de frein par l'utilisateur. Avantageusement, le galet est porté par un bras d'assistance, agissant sur le bras d'actionnement pour 15 provoquer son déplacement. Avantageusement, le bras d'actionnement et le bras d'assistance sont coulissants par rapport au véhicule, selon des axes parallèles. Avantageusement, le bras d'actionnement est mobile 20 indépendamment du bras d'assistance, de façon à pouvoir être déplacé par l'action de l'utilisateur sur la pédale de frein en l'absence de déplacement du bras d'assistance. Avantageusement, la came est constituée par la 25 périphérie d'une cavité ménagée dans une roue entrainée en rotation par le moteur. Avantageusement, l'arbre du moteur constitue une vis sans fin en prise avec une denture complémentaire formant la périphérie de la roue. 30 Avantageusement, le moteur est un motoréducteur électrique commandé par un asservissement, en fonction de l'effort de freinage exercée par le conducteur. L'invention concerne également un véhicule automobile comprenant un actionneur de commande de 35 freinage tel que décrit ci-dessus. D'autres buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaitront plus clairement dans la description qui suit d'un mode de réalisation préféré, non limitatif de l'objet et de la portée de la présente demande de brevet, accompagnée de dessins dans lesquels : - la figure 1 représente un actionneur de commande d'un système de freinage selon un mode de réalisation de l'invention, dans une position non actionnée du système de freinage ; - la figure 2 représente l'actionneur de la figure 1 dans une position intermédiaire ; - la figure 3 représente l'actionneur de la figure 1 dans la position complètement actionnée du système de freinage ; - la figure 4 représente l'actionneur de la figure 1 dans une configuration correspondant à un freinage non 15 assisté ; - les figures 5A à 5D représentent schématiquement des positions possibles d'un galet et d'une roue à cames intégrés dans l'actionneur des figures 1 à 4, respectivement dans la position non actionnée de la 20 figure 1, dans une première position intermédiaire, dans une seconde position intermédiaire correspondant à celle de la figure 2 et dans la position complètement actionnée correspondant à la figure 3. La figure 1 représente un actionneur pour un 25 système de freinage selon un mode de réalisation préféré de l'invention. Cet actionneur comprend un bras d'actionnement 1 destiné à être placé entre la pédale de frein (non représentée) sur laquelle agit l'utilisateur et le maître-cylindre (non représenté) d'un système de 30 freinage hydraulique qui permet d'exercer le freinage. Plus précisément, ce bras d'actionnement 1 peut coulisser par rapport au véhicule selon sa direction longitudinale, représentée par un axe sur les figures. Il est relié mécaniquement à la pédale de frein, de telle 35 sorte que la pression du conducteur sur cette pédale engendre une poussée, représentée par la flèche 2, sur sa première extrémité 11 et le fait coulisser dans la direction représentée par la flèche. Conventionnellement, cette direction sera désignée comme l'avant dans la présente description. Lors du coulissement vers l'avant de ce bras d'actionnement 1, sa seconde extrémité 12 agit sur le maître-cylindre de façon à exercer le freinage. Plus précisément, l'action sur le maître-cylindre permet, de façon classique, d'envoyer un liquide de frein dans des vérins situés au niveau des étriers de freinage, qui serrent alors des plaquettes de frein contre un disque de freinage lié à la roue à freiner. Pour faciliter le freinage du véhicule et le rendre plus efficace, un dispositif d'amplification de freinage, ou d'assistance au freinage, est placé au niveau du bras d'actionnement 1. Comme le montrent les figures, ce dispositif d'assistance au freinage comprend un moteur électrique 3, pouvant agir sur un bras d'assistance 4, pour le faire coulisser vers l'avant, parallèlement au bras d'actionnement 1. Une extrémité de poussée 41, à l'avant de ce bras d'assistance 4 est en contact avec l'arrière de la seconde extrémité 12 du bras d'actionnement 1, de façon à ce que le coulissement vers l'avant du bras d'assistance 4 entraîne une poussée sur le bras d'actionnement 1 vers l'avant. Ainsi, le bras d'assistance 4 permet, en coulissant vers l'avant quand l'utilisateur agit sur la pédale de frein, de renforcer l'effort de freinage exercé par l'utilisateur. L'effort nécessaire pour enfoncer la pédale de frein augmentant au fur et à mesure de cet enfoncement, il est utile que le dispositif d'assistance au freinage fournisse un effort croissant pendant l'enfoncement de la pédale. Pour fournir cet effort variable en fonction de la position du bras d'actionnement 1, l'actionneur représenté à la figure 1 comprend une roue 5 mobile en rotation dans un carter 6 fixe par rapport au véhicule. La périphérie 51 de la roue 5 présente une denture complémentaire de celle d'une vis sans fin 31 formant l'arbre de sortie du moteur 3. Ainsi, le moteur 3 peut entraîner en rotation la roue 5. L'actionneur peut utiliser des moyens autres qu'un ensemble à roue et vis sans fin pour fournir l'effort variable ci-dessus mentionné. La roue 5 comporte également une cavité dont la périphérie forme une came interne 52, dans laquelle est placé un galet 42 porté par l'extrémité arrière du bras d'assistance 4. De façon préférentielle, le bras d'assistance 4 est ramené vers l'arrière par des moyens de rappel non représentés, pour que le galet 42 soit maintenu en contact avec la portion de surface de la came interne située vers l'arrière. En fonction de la position angulaire de la roue 5, la forme de la came interne 52 entraine un déplacement du galet 42 sur l'axe longitudinal du bras d'actionnement 1. Les figures 5A à 5D représentent schématiquement la roue 5 et le galet 42 dans plusieurs positions angulaires de la roue 5. La figure 5A représente la roue 5 dans la position correspondant à la position de la figure 1, dans laquelle aucune action n'est exercée sur le système de freinage. Dans cette position, le galet 42 présente une position en arrière sur l'axe longitudinal du bras d'actionnement 1. Quand le moteur 3 fait tourner la roue 5 par rapport au carter 6, dans le sens trigonométrique, la forme de la came 52 repousse le galet 42 vers l'avant. Ainsi, dans la position angulaire de la roue 5 représentée par la figure 5B, le galet 42 est en avant, le long de l'axe longitudinal, par rapport à sa position représentée par la figure 5A. Il est encore plus en avant dans la position représentée par les figures 2 et 5C. Ce déplacement vers l'avant du galet entraine un déplacement identique du bras d'assistance 4, qui repousse lui-même vers l'avant le bras d'actionnement 1, pour fournir un effort de freinage. La figure 5D représente une position angulaire de la roue 5 dans laquelle le galet 42 est encore avancé par rapport à la figure 5C. La figure 3 représente l'actionneur de la figure 1 dans une position angulaire extrême de la roue 5, dans laquelle le galet 42 a atteint une position avancée au maximum. Dans cette position, le bras d'assistance 4 repousse le bras d'actionnement 1 au maximum vers l'avant. L'homme du métier peut avantageusement choisir un profil de came permettant d'adapter l'effort de freinage fournit par le moteur 3, en fonction de la position angulaire de la came. Ainsi, il peut avantageusement obtenir un accroissement de l'effort de freinage fournit par le dispositif d'assistance au freinage, pendant l'enfoncement de la pédale de frein. Pour que l'action du bras d'assistance 4 puisse assister l'effort de freinage utilisé par l'utilisateur, le moteur électrique 3, constitué par un motoréducteur, est commandé par un asservissement, par exemple en fonction de la pression mesurée en sortie du maître-cylindre et d'une mesure de l'effort exercé sur le bras d'actionnement, ou en fonction d'une mesure de l'effort exercé sur le bras d'actionnement et de l'effort fourni par le bras d'assistance. D'autres solutions d'asservissement comparables peuvent être mises en oeuvre par l'homme du métier pour réaliser l'invention. L'utilisation de la came, dont le profil permet de fournir un effort adapté à la position du bras d'actionnement 1 indépendamment de l'effort fournit par le moteur, permet l'utilisation d'un motoréducteur de puissance relativement faible, qui occupe un espace réduit et génère une faible consommation électrique. En cas de défaillance de l'assistance au freinage, il reste possible pour l'utilisateur d'exercer directement un effort de freinage sur le bras d'actionnement 1, par l'intermédiaire de la pédale. Dans ce cas, comme le représente la figure 4, le bras d'actionnement 1 se déplace vers l'avant pour actionner le maître-cylindre, sans que le bras d'assistance 4 se déplace. L'extrémité de poussée 41 du bras d'assistance 4 n'est alors plus en contact avec la seconde extrémité 12 du bras d'actionnement 1, mais coulisse dans une fourchette 120 prévue à cet effet à l'arrière de la seconde extrémité 12 du bras d'actionnement 1. REVENDICATIONS1. Actionneur de commande du freinage d'un véhicule, comprenant un bras d'actionnement (1) mécaniquement relié à la pédale de frein destiné à transmettre aux freins du véhicule un effort de freinage exercé par le conducteur du véhicule sur la pédale de frein, l'actionneur de commande comprenant un dispositif d'assistance au freinage comportant un moteur (3), caractérisé en ce que le dispositif d'assistance au freinage comprend une came (52) entrainée en rotation par le moteur (3) et un galet (42) en contact glissant avec la came (52) pour être entrainé en translation par la rotation de la came (52) et provoquer le déplacement du bras d'actionnement (1) suivant un effort de freinage croissant pendant l'enfoncement de la pédale de frein par l'utilisateur. 2. Actionneur de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que le galet (42) est porté par un bras d'assistance (4), agissant sur le bras d'actionnement (1) pour provoquer son déplacement. 3. Actionneur de commande selon la revendication 2, caractérisé en ce que le bras d'actionnement (1) et le bras d'assistance (4) sont coulissants par rapport au véhicule, selon des axes parallèles. 4. Actionneur de commande selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que le bras d'actionnement (1) est mobile indépendamment du bras d'assistance (4), de façon à pouvoir être déplacé par l'action de l'utilisateur sur la pédale de frein en l'absence de déplacement du bras d'assistance. 5. Actionneur de commande selon l'une quelconque des revendications 1 et 4, caractérisé en ce que la came (52) est constituée par la périphérie d'une cavité ménagée dans une roue (5) entrainée en rotation par le moteur (3). 6. Actionneur de commande selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'arbre (31) du moteur constitue une vis sans fin en prise avec une denture complémentaire formant la périphérie (51) de la roue (5). 7. Actionneur de commande selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le moteur (3) est un motoréducteur électrique commandé par un asservissement, en fonction de l'effort de freinage exercée par le conducteur. 8. Véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comprend un actionneur de commande de freinage selon l'une quelconque des revendications 1 à 7.