Brevet FR2987330A1 — publié le 20130830

Domaine de l'invention L'invention se rapporte à un procédé de surveillance du fonctionnement d'un frein de stationnement comportant un dispositif de frein électromécanique à moteur électrique générant une force de ser- s rage de consigne électromécanique, et un dispositif de frein auxiliaire générant le cas échéant une force de serrage complémentaire. Etat de la technique De façon connue, les véhicules utilisent des freins de fonctionnement ou des freins de stationnement électromécanique pour 10 bloquer le véhicule à l'arrêt. Comme le décrit par exemple le document DE 103 61 042 B3, le frein de stationnement comporte un moteur électrique de frein qui sollicite un piston de frein pour l'appliquer avec sa garniture contre un disque de frein et générer la force de serrage. Le frein à disque peut être n'importe quel frein hydrau- 15 ligue de véhicule. Cela permet d'utiliser les freins hydrauliques de véhi- cule comme dispositif de frein complémentaire si la force de serrage générée par le moteur électrique n'est pas suffisante pour garantir l'immobilisation du véhicule, par exemple lorsque le véhicule est stationné dans une pente relativement forte. La force de serrage générée 20 par le frein hydraulique du véhicule s'ajoute à la force de serrage géné- rée par le moteur électrique du frein. But de l'invention La présente invention a pour but de contrôler le fonction- nement correct d'un frein de stationnement de véhicule avec des 25 moyens simples, le frein ayant un moteur électrique qui génère la force électromécanique de serrage. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de détec- tion du type défini ci-dessus caractérisé en ce qu'on génère un signal de 30 défaut au cas où le nombre de demandes d'actionnement appliquées au dispositif de frein complémentaire et/ou le niveau de la force de serrage complémentaire demandée dépassent un seuil associé. Le procédé selon l'invention se rapporte à un frein de sta- tionnement équipant un véhicule et ayant un dispositif de frein élec- 35 tromécanique avec un moteur de frein électrique générant une force de serrage électromécanique de consigne. La force de serrage est fournie par le mouvement de rotation du rotor du moteur de frein en ce que le mouvement de rotation est transformé en un mouvement d'actionnement d'un actionneur qui pousse un piston de frein portant une garniture de frein axialement contre le disque de frein. Le frein de stationnement est équipé d'un dispositif de frein complémentaire qui, le cas échéant, génère une force de serrage complémentaire s'ajoutant à la force de serrage électromécanique fournie par le moteur de frein électrique. Le dispositif de frein complémen- taire est en principe l'un des types de frein, tel que par exemple des moteurs de freins électriques complémentaires et selon un développement préférentiel, le dispositif de frein complémentaire est un frein hydraulique de véhicule qui freine le véhicule en mode de freinage de service. La pression hydraulique générée par le frein hydraulique du véhicule agit dans ce cas sur le même piston de frein que celui qui est poussé par le moteur électrique de frein contre le disque de frein. Comme indiqué, selon le procédé de l'invention, on met en relation le nombre de demandes ou de requêtes d'actionnement appliquées au dispositif de frein complémentaire ou le niveau de la force de serrage complémentaire demandée et que doit fournir l'installation de frein complémentaire, en rapport avec le seuil associé. Si le seuil est dépassé, on génère un signal de défaut. Dans ce cas, du fait du grand nombre de demandes d'actionnement ou du niveau de la force de serrage complémentaire, on estime que le rendement de la partie électro- mécanique du frein de stationnement s'est détérioré, c'est-à-dire que le moteur électrique de frein ou l'alimentation électrique ou la commande du moteur électrique de frein se sont détériorés. Cela permet également de constater le cas échéant la lente détérioration de la puissance du moteur électrique de frein ou des équipements associés sur une longue période de fonctionnement. La détérioration des caractéristiques est af- fichée sous la forme d'un signal de défaut et ce signal peut être traité de manière appropriée. Il est notamment possible de détecter suffisamment à temps la détérioration du comportement d'un moteur de frein. Globalement, l'invention augmente la sécurité vis-à-vis de la défaillance du frein de stationnement. Pour le procédé selon l'invention, on considère à la fois les modes de fonctionnement dans lesquels le dispositif de frein complémentaire doit fournir une force de serrage complémentaire et aussi les procédés selon lesquels la force de serrage complémentaire est certes demandée mais en pratique, elle n'est pas fournie par le dispositif de frein complémentaire, par exemple à cause des limitations dans l'utilisation du dispositif de frein complémentaire. De telles limitations sont par exemple celles du frein hydraulique normal du véhicule qui assure la fonction de dispositif de frein complémentaire. Il est également possible que la demande appliquée au dispositif de frein complémentaire soit uniquement sous la forme d'une demande destinée au conducteur pour assurer par la commande manuelle de la pédale de frein, une force de serrage complémentaire à l'arrêt du véhicule. Dans tous les cas ci-dessus, pour la demande à l'installation de frein complémentaire, il suffit de fournir une force de serrage complémentaire indépendamment de l'origine effective de cette force de serrage complémentaire pour qu'à l'aide du procédé de l'invention, on puisse conclure à l'aptitude au fonctionnement ou à la détérioration du rendement du moteur électrique de frein. De façon préférentielle, on exploite le nombre de demandes d'actionnement destinées à l'installation de frein complémentaire pour qu'il fournisse une force de serrage complémentaire. Si le nombre de demandes d'actionnement dépasse un seuil, on génère un signal de défaut. En plus ou en variante, on peut également utiliser le niveau de la force de serrage requise pour juger de l'état de la partie électromécanique du frein de stationnement et générer un signal de défaut si la force de serrage complémentaire dépasse une valeur limite associée. Pour cela, on tient également compte notamment du nombre de demandes ou requêtes d'actionnement. En outre, on peut tenir compte de conditions limites appliquées au frein de stationnement ou aux conditions environnantes, notamment pour fixer le seuil. Ainsi, il est par exemple intéressant que l'exploitation de la force de serrage complémentaire demandée pour ju- ger de l'état de la partie électromécanique du frein de stationnement ne se fasse qu'au cas où une ou plusieurs grandeurs d'état ou grandeurs caractéristiques électriques du moteur électrique de frein ou de l'alimentation électrique ou de la commande du moteur électrique de frein se situent dans une plage définie de valeurs. Par exemple, l'exploitation ne se fera qu'au cas où la tension de l'actionneur ou du moteur dépasse un seuil. Dans ce cas, on exploite le nombre d'évènements pour lesquels la tension du moteur dépasse le seuil, l'événement étant une demande ou une requête d'actionnement appliquée à l'installation de frein complémentaire. Comme conditions supplémentaires ou alternatives pour l'exploitation, on peut également exiger que la température dans le frein de stationnement se situe dans une plage définie de températures, notamment dans la plage de températures, normale pour le frein de fonctionnement et qui est par exemple entre - 40°C et + 60°C. On peut également tenir compte de différents motifs d'actionnement pour l'exploitation. C'est ainsi qu'il est par exemple avantageux de ne tenir compte que d'une accumulation excessive de demandes de fourniture d'une force de serrage complémentaire, ce qui est le cas pour plusieurs demandes ou requêtes directement succes- sives adressées au dispositif de frein complémentaire. Il est également possible d'appliquer différents algorithmes d'exploitation en fonction des évènements produits. C'est ainsi que par exemple en cas de dépassement d'un nombre défini de requêtes de fourniture de la force de serrage complémentaire, on pourra avoir une exploitation progressive car dans ce cas, on suppose que l'usure est importante. Inversement, on peut rétablir l'exploitation et recommencer à l'origine si à la fin de plusieurs demandes de fourniture de la force de serrage complémentaire et pour un nombre défini d'actionnement du frein de stationnement ou sur une période définie, il n'y a pas eu d'autres demandes ou requêtes destinées au dispositif de frein complé- mentaire. Le procédé selon l'invention est appliqué par un appareil de régulation ou de commande équipant le véhicule et qui peut faire partie du frein de stationnement. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de procédé de surveillance du fonctionnement d'un frein de stationnement à l'aide des dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une coupe très schématique d'un frein de stationnement électromécanique de véhicule équipé d'un moteur électrique de frein générant une force de serrage pour bloquer le véhicule, la figure 2 est un diagramme des étapes d'un procédé de surveil- lance du fonctionnement du frein de stationnement, la figure 3 montre un autre diagramme avec des étapes du procédé de surveillance du fonctionnement selon un développement modifié. Description de modes de réalisation de l'invention La figure 1 montre très schématiquement un frein électromécanique de stationnement 1 équipant un véhicule. Le frein de stationnement génère la force de serrage immobilisant le véhicule. Le frein de stationnement 1 comporte un étrier 2 avec une pince 9 qui che- vauche le disque de frein 10. L'actionneur du frein de stationnement 1 est un moteur de frein 3 sous forme de moteur électrique entraînant en rotation une broche 4 qui reçoit à rotation un composant de broche 5. Le composant de broche 5 est déplacé axialement par la rotation de la broche 4. Le composant de broche 5 se déplace dans un piston de frein 6 porteur de la garniture de frein 7 poussée par le piston de frein 6 contre le disque de frein 10. Sur le côté opposé du disque de frein 10, il y a une autre garniture de frein 8 tenue de manière fixe à la pince 9. Le composant de broche 5 peut se déplacer dans le piston de frein 6 en cas de mouvement de rotation de la broche 4, axialement vers l'avant en direction du disque de frein ou vers l'arrière pour la broche 4 tournant en sens opposé, jusqu'à atteindre la butée 11. Pour générer la force de serrage de consigne, le composant 5 agit sur le côté frontal du piston de frein 6 pour que le piston de frein 6 soit déplacé en coulissement axialement dans le frein de stationnement 1 avec la garni- ture de frein 7 pour la pousser contre la surface frontale du disque de frein 10. Le frein de stationnement comporte un dispositif de frein complémentaire constitué par le frein de service, hydraulique. Dans la mesure où la force de serrage complémentaire n'est pas générée exclu- sivement par le moteur électrique de frein, en complément on actionne le frein hydraulique pour que la force de serrage totale se compose de la partie générée par le moteur électrique et de la partie générée par le système hydraulique. L'assistance hydraulique sollicite le côté arrière du piston de frein 6 tourné vers le moteur de frein en le mettant sous pres- sion avec le liquide hydraulique. La figure 2 montre une première procédure de surveil- lance du fonctionnement du frein de stationnement. Dans la première étape 20 du procédé, l'opération de serrage commence par l'actionnement du moteur électrique de frein générant une force de ser- rage. Dans l'étape 21 suivante, on demande si l'assistance hydraulique par le frein du véhicule est nécessaire. Dans ce cas, la force de serrage est l'addition de la partie générée par le moteur électrique de frein et de la partie hydraulique générée par le frein de stationnement. Si l'assistance hydraulique n'est pas nécessaire, on passe par la branche non (N) à l'étape de procédé suivante 22 selon laquelle il n'y a plus d'autre action pour la surveillance du fonctionnement. Le procédé de surveillance du fonctionnement se termine provisoirement et on recommence avec le nouvel actionnement du frein de stationnement. Si en revanche, dans l'étape de procédé 21, on constate que la force de serrage de consigne, demandée, n'est pas fournie exclusivement par le moteur électrique de frein et nécessite l'assistance hydraulique par le frein du véhicule, on passe par la branche Y (oui) pour l'étape de procédé suivante 23. Dans cette étape, on exerce deux inter- rogations qui doivent exister toutes les deux pour que puisse se faire la surveillance du fonctionnement. D'une part, on demande si la tension du moteur ou de l'actionneur a dépassé un seuil prédéfini. On demande d'autre part si la température dans le moteur à combustion se situe dans une plage définie de température, par exemple comprise entre - 40°C et + 60°C. Si cette condition n'est pas remplie, on passe par la réponse négative pour atteindre l'étape de procédé 22 qui termine provisoirement la surveillance du fonctionnement. Dans le cas contraire, on passe par la réponse positive jusqu'à l'étape 24 suivante dans laquelle on compte le nombre de demandes d'assistance hydraulique. Pour cela, on incrémente un compteur. Dans l'étape de procédé 25 suivante, on demande si l'état actuel du compteur, c'est-à-dire le nombre total de demandes d'assistance hydraulique, dépasse ou non un seuil ou une valeur limite. Si cela n'est pas le cas, on passe par la réponse négative pour revenir à l'étape de procédé 22. L'action se termine et l'état de comptage est con- servé pour un futur nouveau passage du procédé. Si toutefois, on a atteint le seuil, on a un nombre défini de demandes de force de serrage hydraulique, ce qui indique que le système de frein électromécanique s'est détérioré et que, en suivant la branche affirmative, on passe à l'étape 26 consistant à générer un signal de défaut. Le signal de défaut est affiché pour le conducteur qui demande par exemple un passage en atelier pour examiner le frein de stationnement. La figure 3 montre un autre exemple de procédé de sur- veillance du fonctionnement du frein de stationnement. Tout d'abord, dans l'étape de procédé 30, on démarre la phase de serrage en action- nant le moteur électrique de frein pour générer une force de serrage. Dans l'étape 31 suivante, on demande si l'assistance hydraulique complémentaire par le frein hydraulique du véhicule est nécessaire. Dans la négative, on passe par la branche négative à l'étape 32 dans laquelle on demande si les conditions pour l'application du procédé de surveillance du fonctionnement étaient ou non remplies dans un ou plusieurs passages précédés. On vérifie alors si les conditions d'environnement du frein de stationnement dans la mesure où elles se sont normalisées, permettent de supposer que le moteur électrique de frein fonctionne correctement. Dans ce cas, c'est-à-dire si les conditions d'application du procédé de surveillance du fonctionnement n'étaient pas remplies une ou plusieurs fois successivement, on suit la branche affirmative pour arriver à l'étape de procédé 34 et le compteur qui indique le nombre de demandes d'assistance hydraulique complémentaire est de nouveau remis à l'état. Ensuite, on poursuit par l'étape de procédé 33 par la- quelle l'action globale, c'est-à-dire la surveillance du fonctionnement, se termine. Ce n'est qu'avec un nouvel actionnement du frein de stationnement que le procédé de surveillance de fonctionnement est de nouveau démarré. Si en revanche, dans l'étape de procédé 32, on constate que l'interrogation ne correspond pas, c'est-à-dire que les conditions d'exécution de la surveillance du fonctionnement étaient remplies dans un passage précédent, on poursuit directement et sans remettre le compteur qui représente le nombre de dispositifs hydrauliques de force de serrage, pour arriver à l'étape de procédé 22 et terminer provisoire- ment le procédé. Le compteur qui indique le nombre de demandes de force de serrage hydraulique reste toutefois à l'état et peut le cas échéant être augmenté lors d'un nouveau passage. Si l'interrogation dans l'étape de procédé 31 indique qu'une assistance hydraulique est nécessaire car la force de serrage de consigne ne peut être fournie uniquement par le moteur électrique de frein, on passe à la branche affirmative jusqu'à l'étape de procédé 35 suivante. Dans cette étape de procédé, on demande si la tension de l'actionneur ou du moteur a dépassé une valeur limite associée. Si cela n'est pas le cas, on passe par la branche négative vers l'étape de procé- dé 32 et on exécute l'opération décrite ci-dessus dans cette branche. Si en revanche, la réponse est positive, on passe par la branche positive pour arriver à l'étape de procédé 36 suivante. Dans l'étape de procédé 36, on demande si les conditions pour exécuter la surveillance du fonctionnement existaient déjà lors de l'actionnement précédent du frein de stationnement. Cette condition supplémentaire permet de vérifier si dans plusieurs actionnements successifs du frein de stationnement, la tension de l'actionneur ou du moteur a dépassé le seuil associé, ce qui indiquerait une détérioration du rendement du moteur électrique de frein. Cette procédure a l'avantage que la surveillance du fonctionnement ne nécessite pas d'information de température. Si dans l'étape de procédé 36, on constate que la condi- tion de tension de l'étape de procédé 35 n'était pas remplie lors de l'actionnement précédent du frein de stationnement, c'est-à-dire que la tension n'a pas dépassé le seuil associé, on passe par la branche négative pour arriver à l'étape de procédé 33 selon laquelle on termine la surveillance du fonctionnement pour cet actionnement du frein de stationnement mais on conserve l'état de comptage. Si en revanche, dans l'étape de procédé 36, on constate que la condition de l'étape 35 s'appliquait dans le passage précédent et que la tension de l'actionneur a dépassé le seuil associé, on passe par la branche affirmative jusqu'à l'étape de procédé 37 suivante dans laquelle on augmente le compteur qui caractérise le nombre d'actionnement du frein de stationnement avec assistance hydraulique dans les conditions indiquées. Dans l'étape de procédé 38 suivante, on demande si l'état de comptage dépasse une valeur limite associée. Si cela n'est pas le cas, la situation n'est pas critique et on passe par la branche négative à l'étape de procédé 33. Dans le cas contraire, on suit la branche affirmative jusqu'à l'étape de procé- dé 39 suivante et on génère un signal de défaut. Le seuil associé à l'état de comptage par lequel on compte le nombre de demandes hydrauliques complémentaires est fixé pour exclure toute surcharge des composants hydrauliques.20 REVENDICATIONS1°) Procédé de surveillance du fonctionnement d'un frein de stationnement (1) comportant un dispositif de frein électromécanique à moteur électrique (3) générant une force de serrage de consigne (FKi) électromé- canique, un dispositif de frein auxiliaire générant le cas échéant une force de ser- rage complémentaire, procédé caractérisé en ce qu' on génère un signal de défaut au cas où le nombre de demandes d'actionnement appliquées au dispositif de frein complémentaire et/ou le niveau de la force de serrage complémentaire demandée dépassent un seuil associé. 2°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les requêtes d'actionnement ou le niveau de la force de serrage complémentaire demandée sont pris en compte pour la surveillance du fonctionnement seulement au cas où les grandeurs d'état ou grandeurs caractéristiques électriques du moteur électrique de frein (3) se situent dans une plage prédéfinie de valeurs. 3°) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'exploitation ne se fait que si la tension du moteur dépasse un seuil. 4°) Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu' on exploite le nombre d'évènements pour lesquels la tension du moteur dépasse le seuil. 5°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les requêtes d'actionnement ou le niveau de la force de serrage complémentaire demandée sont pris en compte pour la surveillance du fonc- 30tionnement seulement au cas où la température dans le frein de stationnement (1) se situe dans une plage définie de températures. 6°) Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la plage de températures est comprise entre - 40°C et + 60°C. 7°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on tient compte seulement de requêtes d'actionnement qui se suivent directement. 8°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de frein complémentaire est un frein hydraulique de véhi- cule. 9°) Appareil de régulation ou de commande pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 8, de surveillance du fonc- tionnement d'un frein de stationnement (1) comportant un dispositif de frein électromécanique à moteur électrique (3) générant une force de serrage de consigne (FKi) électromécanique, un dispositif de frein auxiliaire générant le cas échéant une force de serrage complémentaire, et au cas où le nombre de demandes d'actionnement appliquées au dispo- sitif de frein complémentaire et/ou le niveau de la force de serrage com- plémentaire demandée dépassent un seuil associé, on génère un signal de défaut. 10°) Frein de stationnement (1) équipant un véhicule ayant un appareil de régulation ou de commande selon la revendication 9.