Brevet FR3066166A1 — publié le 20181116

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un dispositif de commande d'un système de freinage de véhicule comprenant un servo- frein électromécanique commandé par le système de gestion du moteur et de la transmission et une pédale de frein reliée par une tige de transmission du poussoir du servofrein électromécanique. Etat de la technique Les systèmes de freinage équipés d'un servofrein électro- mécanique (encore appelés ibooster) permettent des freinages auto- nomes. Ainsi, sans l'intervention du conducteur, le véhicule peut ralentir ou freiner à la détection d'un obstacle, ce qui diminue le risque d'accident. Mais la pédale étant couplée au servofrein électroméca- nique, elle se déplace lorsque le servofrein est activé. Il existe alors deux risques : le premier risque est celui du pied du conducteur coincé sous la pédale, ce qui, en fonction du cas de freinage pourrait engendrer des dommages plus ou moins importants. le deuxième risque est celui d'un objet bloqué sous la pédale. Cela peut se traduire par la casse partielle ou totale du servofrein, par exemple de la liaison entre la pédale de frein et le servofrein. Actuellement, la prévention de ce type de risque est réalisée uniquement par la programmation du système de freinage. Mais, cela peut nécessiter une limitation des performances du système de freinage. On réduit le gradient de pression si bien que la montée en pression dans le système de freinage est moins efficace. Actuellement, la détection et la correction des effets dus à une pédale de freins bloquée sont inclues dans le code de pilotage du servofrein électromécanique. But de l'invention La présente invention a pour but de développer un dispositif de commande d'un système de freinage d'un servofrein électromécanique commandé par le système de gestion du moteur et de la transmission ainsi que par la pédale de frein, permettant, en cas de blo- 3066166 2 cage de la pédale de frein par un obstacle, le fonctionnement du système de freinage pour garantir la sécurité. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de com- 5 mande d'un système de freinage de véhicule du type défini ci-dessus caractérisé en ce que la tige de transmission est reliée au poussoir du servofrein électromécanique par un dispositif de découplage, transmettant au poussoir la poussée de la pédale de frein, laissant le poussoir libre d'avancer dans le sens de la poussée du servofrein électroméca- 10 nique sans être retenu par la tige de transmission de la pédale. Le dispositif de commande selon l'invention est purement mécanique et ne nécessite aucune modification du programme. Cette sécurité mécanique ne perturbe aucune des fonctions électroniques disponibles dans le servofrein électromécanique si bien que les perfor- 15 mances du système restent maintenues à leur plus haut niveau. Le dispositif de commande permet au système de freinage du véhicule de fonctionner en cas d'urgence, c'est-à-dire lorsque le module de gestion du moteur et de la transmission commande le servofrein électromécanique, indépendamment d'une action sur la pédale de frein 20 de façon que tout blocage de la pédale de frein par un obstacle quel- conque ou le pied du conducteur ne bloque pas le fonctionnement du servofrein électromécanique et permette le freinage en toute sécurité. Le dispositif de commande selon l'invention est d'une réalisation particulièrement simple et peu encombrante, s'adaptant parfai- 25 tement à tous les systèmes de freinage et en particulier à des systèmes de freinage équipant les véhicules à moteur électrique ou des véhicules hybrides, fonctionnant avec récupération dynamique de l'énergie par freinage. Suivant une autre caractéristique le dispositif de décou- 30 plage se compose d'un cylindre de guidage solidaire de la tige de trans- mission de la pédale de frein et d'un piston coulissant dans le cylindre de guidage contre le fond duquel il s'appuie, le piston étant solidaire en mouvement du poussoir du servofrein électromécanique, un ressort de rappel maintenant le fond en appui contre le piston à l'état neutre du servofrein électromécanique. 3066166 3 Cette structure du dispositif de découplage est assimilable à un piston guidé par un cylindre ce qui peut se réaliser sous la forme d'une tige télescopique à ressort avec une butée à la compression et permettant l'extension nécessaire au fonctionnement du servofrein 5 électromécanique lorsque l'autre extrémité de la tige reliée à la pédale de frein est bloquée par le blocage accidentel de la pédale de frein. Suivant une autre caractéristique avantageuse, le piston du dispositif de découplage est solidaire du poussoir du servofrein électromécanique. 10 Suivant une autre caractéristique particulièrement avan- tageuse, il est composé d'une pédale de frein avec un point d'articulation entre son pivot et son appui pour le pied et, d'un ensemble composé du servofrein électromécanique dont l'extrémité du poussoir porte le piston et de son dispositif de découplage avec la tige 15 de transmission dont l'extrémité est destinée à être fixée au point d'articulation du levier de la pédale de frein. Cette réalisation de l'ensemble du servofrein électromé- canique combiné en tant que tel au dispositif de découplage facilite son installation puisqu'il suffit de relier l'extrémité de la tige de transmis- 20 sion au point d'articulation du levier de la pédale de frein, ces deux sous-ensembles s'installant d'abord séparément dans la carrosserie. Dessins La présente invention sera décrite ci-après, de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de dispositif de commande d'un sys- 25 tème de freinage de véhicule représenté dans les dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est un schéma du dispositif de commande d'un système de freinage ainsi que l'environnement de ce dispositif de commande, 30 la figure 2, dans ses parties 2A, 2B, 2C, montre trois états de fonctionnement du dispositif de commande du système de freinage selon l'invention. Description d'un mode de réalisation de l'invention La figure 1 montre schématiquement un dispositif de 35 commande 1 d'un système de freinage de véhicule 4 comprenant un 3066166 4 servofrein électromécanique 11. Ce servofrein 11 est commandé à la fois par le module de gestion 2 du moteur et de la transmission 5 du véhicule et par la pédale de frein 12 actionnée par le conducteur. Le module de commande 1 est relié au moteur 3 du véhi- 5 cule, à sa transmission 5 et à son système de freinage 4 directement et par l'intermédiaire du servofrein électromécanique 11, de manière à gérer le mouvement du véhicule en fonction des instructions du conducteur et des événements / nécessités, détectés par des capteurs non représentés. Il s'agit en particulier du freinage par récupération 10 d'énergie (freinage dynamique) et du freinage d'urgence commandé in- dépendamment de la réaction du conducteur. La pédale de frein 12 est un levier 121 pivotant autour d'un pivot 122 et ayant un appui 123 pour le pied du conducteur. Le levier 121 est relié à une tige de transmission 13, elle-même reliée par 15 un dispositif de découplage de mouvement 14 au poussoir 111 du ser- vofrein électromécanique 11. La pédale de frein 12 a un point de fixation articulé 124 entre son pivot 122 et son appui de pied 123 (levier du second genre) pour l'accrochage articulé de l'extrémité 131 de la tige de transmission 20 13. Le poussoir 111 est solidaire du mouvement du servofrein 11 quelque soit le signal commandant le servofrein. Le dispositif de découplage 14 est assimilable à un en- semble mécanique formé d'un piston 141 et d'un cylindre 142 guidant 25 le mouvement du piston. Le cylindre 142 est solidaire de la tige de transmission 13 et le piston 141, solidaire directement ou indirectement du poussoir 111. Le piston 141 est guidé par le cylindre 142 et au repos il est appliqué contre le fond 1421 du cylindre 142. La course relative (1) 30 entre le piston 141 et le cylindre 142 est fixée en fonction de la course nécessaire au poussoir 111 en cas d'immobilisation de la pédale de frein 12 pour le déplacement maximum du poussoir 111. Un ressort de rappel 143 met le piston 141 en appui contre le fond 1421 du cylindre. En réalité la position neutre ou posi- 35 tion de repos du poussoir 111 est imposée par le servofrein électromé- 3066166 5 canique 11 de sorte que le ressort 143 appuie contre le dessus 1422 du cylindre 142 à l'opposé du fond 1421 et tire sur le cylindre 142 pour ainsi le mettre en butée contre le piston 141 et fixer la position neutre de la pédale 12. La géométrie du dispositif de découplage 14 au repos, 5 c'est-à-dire la longueur de la liaison, est choisie en fonction de la posi- tion de repos de la pédale de frein 12 et du servofrein électromécanique 11 pour que dans cet état, il y ait appui entre le piston 141 et le fond 1421. La géométrie entre le cylindre 142 et le piston 141 est 10 choisie pour avoir la course libre (1), nécessaire au servofrein électromé- canique 11 en fonction de la course maximale nécessaire au poussoir 111. Le dispositif de découplage 14 fonctionne comme suit : dans le sens de la transmission d'une poussée exercée sur la pé 15 dale de frein 12, la tige de transmission 13 appuie par le fond 1421 du dispositif de couplage 14 sur le poussoir 111 (flèche SP) et active le servofrein électromécanique 11. Lorsque la poussée du pied disparaît, le servofrein électromécanique 11 n'est plus actionné et son poussoir 111 renvient en position neutre (flèche SR) 20 en repoussant le dispositif de couplage 14, la tige 13 et la pédale de frein 12, dans le sens de l'indépendance du mouvement du servofrein électromécanique 11 : lorsque celui-ci reçoit un ordre de freinage (intensité, durée et évolution du freinage) du module de gestion 2, le 25 servofrein 11 fonctionne et de ce fait, son poussoir, à cause de la structure même du servofrein, doit pouvoir avancer dans le sens de la poussée SP, solidairement, même si la tige de transmission ne peut suivre ce mouvement. Dans ces conditions, le dispositif de découplage 14 permet au poussoir 111 d'avancer dans le sens 30 de la poussée SP en dépassant la force antagoniste opposée par le ressort de rappel 143 (qui exerce d'ailleurs une force faible). Les figures 2A-2C montrent les différents cas de fonc- tionnement du dispositif de commande 1 présenté seul ici sans les éléments périphériques de la figure 1. 3066166 6 La figure 2A montre le cas du freinage classique : le conducteur donne un signal de freinage en poussant la pédale de frein 12 dont le mouvement est transmis par la tige de transmission 13 et le dispositif de découplage 14, en appui, au poussoir 111 du servofrein 5 électromécanique 11. Le dispositif de découplage 14 est inopérant pour ce mouvement ; il transmet simplement la poussée. La figure 2B montre le cas d'une action de freinage de- mandée directement au servofrein 11 (signal Si) par le module de gestion 2 sans intervention du conducteur, par exemple, un freinage 10 d'urgence. Le poussoir 111 ainsi tiré par le servofrein dans le sens de la poussée (SP) tire le dispositif de découplage 14 par l'intermédiaire du ressort de rappel 143 de sorte que la pédale 12 suit naturellement le mouvement imposé au poussoir 111 par le servofrein 11. Cela constitue 15 une information haptique du conducteur si celui-ci a le pied touchant l'appui de la pédale de frein 12. La course (1) (libérée par le dispositif de découplage 14 est de préférence légèrement supérieure à la course maximale du poussoir 111 pour la pédale 12 bloquée dans sa position neutre. 20 Si à ce moment le conducteur réagit et appuie sur la pé- dale 12, son action se combine à celle du module de gestion 2 dans le servofrein électromécanique 11. La figure 2C montre le cas d'une action demandé (signal Si) par le module de gestion 2 alors que la pédale 12 est bloquée par un 25 obstacle OB. Le poussoir 111 n'est pas retenu car libéré par le dispositif de découplage 14. Le poussoir 111 suit le mouvement qui lui est imposé par le servofrein électromécanique 11. Le poussoir 111 comprime le ressort 143 en avançant 30 dans le sens SP. Mais comme déjà indiqué, la force du ressort 143 est faible et elle est ainsi compensée automatiquement par le servofrein électromécanique 11 qui est commandé par le seul signal Si. Le servofrein électromécanique 11 peut alors activer le freinage à la course maximale du poussoir 111, ce qui est synonyme d'assistance maximale 35 au freinage pour ce servofrein électromécanique 11. 3066166 7 Le dispositif de découplage 14 décrit ci-dessus s'intègre facilement dans la liaison entre la pédale de frein 12 et le poussoir 111 du servofrein 11. Ce dispositif 14 se réalise simplement, et de façon non encombrante, sous la forme d'une tige télescopique à rappel par un res- 5 sort en position / longueur, neutre et extension possible d'une longueur (1). Selon une variante non représentée, le dispositif de dé- couplage 14 est directement combiné au servofrein électromécanique 11; le piston 141 est porté par l'extrémité du poussoir 111 et 10 l'ensemble tige de transmission 13, dispositif de découplage 14, fait par- tie du servofrein 11 de sorte qu'il suffit au moment du montage, d'accrocher simplement l'extrémité 131 de la tige de transmission 13 au point de fixation 124 (point de fixation articulé) du levier 121 de la pédale de frein 12. 15 REVENDICATIONS1°) Dispositif de commande d'un système de freinage de véhicule comprenant : un servofrein électromécanique (11) commandé par le système de gestion (2) du moteur (3) et de la transmission (5) et, une pédale de frein (12) reliée par une tige de transmission (13) au poussoir (111) du servofrein électromécanique (11), dispositif de commande caractérisé en ce que la tige de transmission (13) est reliée au poussoir (111) du servofrein électromécanique (11) par un dispositif de découplage (14), transmettant au poussoir (111) la poussée de la pédale de frein (12) et, laissant le poussoir (111) libre d'avancer dans le sens de la poussée (SP) du servofrein électromécanique (11) sans être retenu par la tige de transmission (13) de la pédale de frein (12). 2°) Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de découplage (14) se compose d'un cylindre de guidage (142) solidaire de la tige de transmission (13) de la pédale de frein (12) et d'un piston (141) coulissant dans le cylindre de guidage (142) contre le fond (1421) duquel il s'appuie, le piston (141) étant solidaire en mouvement du poussoir (111) du servofrein électromécanique (11), un ressort de rappel (143) maintenant le fond (1421) en appui contre le piston (141) à l'état neutre du servofrein électromécanique (11). 3°) Dispositif de commande selon la revendication 2, caractérisé en ce que le piston (141) est solidaire du poussoir (111) du servofrein électromé- canique (11). 4°) Dispositif de commande selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est composé 3066166 10 - d'une pédale de frein (12) avec un point d'articulation (124) entre son pivot (122) et son appui (123) pour le pied et, - d'un ensemble composé du servofrein électromécanique (11) dont l'extrémité du poussoir (111) porte le piston (141) et de son dispo- 5 sitif de découplage (14) avec la tige de transmission (13) dont l'extrémité (131) est destinée à être fixée au point d'articulation (124) du levier (121) de la pédale de frein (12). 10