Brevet FR3084421A1 — publié le 20200131

CHAPE POUR UN DISPOSITIF DE FREINAGE DE TYPE BY WIRE ET VEHICULE COMPORTANT UNE TELLE CHAPE La présente invention concerne un véhicule qui comporte une chape pour un étrier de frein pour un véhicule. s Elle concerne principalement une chape qui comporte au moins un piston adapté pour, lors de son déplacement, pousser une plaquette de frein contre un disque pour freiner par friction le véhicule. La chape comporte aussi une chambre de commande qui contient un fluide, la chambre étant adaptée pour, par variation de la pression du fluide dans ladite chambre, commander le 10 déplacement du piston, et un circuit hydraulique adapté pour alimenter en fluide sous pression la chambre de commande. Selon l'état de la technique, il est connu d'avoir un dispositif de freinage qui comporte une chape qui est montée coulissante le long de deux colonnettes, les deux colonnettes étant rigidement fixées sur une fusée de roue. L'ensemble 15 forme un étrier dit « flottant » et comporte en plus deux plaquettes de frein en regard l'une de l'autre et qui sont solidaires de la chape. Est positionné entre les deux plaquettes de frein, un disque qui est solidaire en rotation de la roue. Dans la chape est formée une chambre de commande qui agit sur un piston pour freiner le disque par friction entre les deux plaquettes de frein. Pour 20 alimenter la chambre de commande en fluide sous pression et pour gérer les fonctions des aides à la conduite que sont l'ABS (acronyme de système antiblocage de freinage) et ou l'ESP (acronyme de programme électronique de stabilité), le véhicule comporte dans le compartiment moteur un réservoir, une pompe et des électrovannes. Dans le cas d'un dispositif de freinage de type "by 25 wire" ("by wire" étant un terme anglais qui désigne un dispositif de freinage où chaque roue n'a plus de lien autre qu'électrique pour commander le freinage du véhicule) la partie du circuit hydraulique qui est dans le compartiment moteur du véhicule n'est plus envisageable. Généralement, le circuit hydraulique est alors remplacé par des actionneurs électriques qui commandent le 30 déplacement des plaquettes de frein. Mais pour qu'un tel dispositif de freinage, composé d'actionneurs électriques, puisse présenter des prestations 2 comparables à un dispositif de freinage hydraulique, il faut généralement que l'ensemble soit alimenté sous une tension de 48 volts, ce qui impose au véhicule d'avoir deux circuits électriques indépendants, un premier alimenté sous une tension de 12 volts pour le fonctionnement du véhicule et un second circuit sous 48 volts pour le dispositif de freinage. Le but de la présente invention est d'avoir un dispositif de freinage du type "by wire" qui soit compatible avec une tension d'alimentation à 12 volts, tout en conservant le niveau de performance et de réactivité d'un dispositif de freinage hydraulique tel que connu précédemment. io La présente invention concerne plus particulièrement une chape pour un étrier de frein pour un véhicule qui comporte au moins : - Un piston adapté pour, lors de son déplacement, pousser une plaquette contre un disque de frein pour freiner par friction le véhicule ; - Une chambre de commande qui contient un fluide, la chambre étant 15 adaptée pour, par variation de la pression du fluide dans ladite chambre, commander le déplacement du piston ; et - Un circuit hydraulique adapté pour alimenter en fluide sous pression la chambre de commande, tel que l'ensemble du circuit hydraulique est entièrement intégré dans la chape. 20 Selon une première caractéristique de l'invention, le piston présente un déplacement linéaire, formant une des parois de la chambre de commande. Selon une deuxième caractéristique de l'invention, le circuit hydraulique comporte une électrovanne qui comporte au moins une position fermée et une position ouverte, adaptée pour faire baisser rapidement la pression du fluide 25 dans la chambre de commande lors du passage dans sa position ouverte. Selon une troisième caractéristique de l'invention, le circuit hydraulique comporte un accumulateur. 3 Selon une quatrième caractéristique de l'invention, le circuit hydraulique comporte une pompe adaptée pour faire varier la pression du fluide dans ledit circuit hydraulique. La pompe comporte ou est couplée à des moyens antiretour du fluide assurant sont irréversible. Cette fonction est surtout important 5 pour assurer la fonction frein de stationnement à l'étrier de frein. Une telle pompe peut être généralement du type à came excentrique à piston et est adaptée pour faire monter la pression du fluide dans la cambre de commande jusqu'à une pression comprise entre 50 et 100 bars. La présente invention concerne aussi un étrier de frein qui comporte une chape qui comporte au moins une des caractéristiques précédentes. La présente invention concerne enfin un véhicule du type by wire, qui comporte au moins deux roues, chaque roue comportant un dispositif de freinage avec un étrier tel que décrit précédemment et un calculateur adapté pour commander indépendamment sur chacune des chapes des étriers de frein la pression fournie par chacune dédites pompes et pour commander indépendamment sur chacune des chapes des étriers de frein l'ouverture de chacune des électrovannes. D'autres objets, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus en détail à la lecture de la description qui suit, ainsi qu'à l'aide des dessins annexés, fournis à titre purement illustratif et non limitatif, parmi lesquels : - La figure 1 et 2 représentent respectivement, une vue partielle en perspective et vue partielle en perspective en coupe d'un étrier de frein de type à étrier flottant selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention; et - La figure 3 représente une vue schématique du fonctionnement du circuit hydraulique formé dans la chape de d'étrier de frein. Dans la description détaillée de l'invention est utilisé un référentiel lié au sens normal de circulation d'un véhicule. Le terme avant désigne un positionnement vers l'avant du véhicule et le terme arrière désigne un positionnement vers l'arrière du véhicule. L'axe longitudinal correspond à l'axe 4 normal de circulation du véhicule et l'axe transversal à un axe perpendiculaire à l'axe longitudinal compris dans le plan de déplacement du véhicule. Dans la suite de la description est décrit un étrier du type à étrier flottant, mais l'invention peut aussi être appliquée de la même façon pour un étrier du 5 type étrier fixe. Un tel étrier est destiné à freiner par friction un véhicule, par friction d'au moins deux plaquettes solidaires de l'étrier contre un disque de frein, au moins les deux plaquettes étant positionnées en regard l'une de l'autre, en vis-à-vis de respectivement chacune des deux faces du disque. L'étrier de frein tel que décrit est particulièrement adapté à un véhicule qui comporte un io dispositif de freinage du type by wire, chaque roue n'ayant plus de lien autre qu'électrique avec le reste du véhicule pour commander le freinage dudit véhicule. La figure 1 et 2 représentent respectivement, une vue partielle en perspective et vue partielle en perspective en coupe d'un étrier de frein 1 de 15 type à étrier flottant selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention. Un tel étrier 1 comporte essentiellement deux parties ; une chape coulissante 10 mobile telle que représentée et une colonnette qui est rigidement fixée sur la fusée de roue le long de laquelle peut coulisser la chape 10 (la colonnette et la fusée de roue ne sont pas représentées). Dans la chape 10 est formée une 20 chambre de commande 11 qui reçoit un fluide sous pression pour commander le déplacement d'un piston 12. De manière connue de l'état de la technique, une première plaquette est positionnée dans le prolongement de l'extrémité libre 13 du piston 12, venant en appui contre une première face d'un disque de frein (la première plaquette et le disque de frein n'étant pas représentés). Par 25 contre réaction, la chape 10 coulisse alors en direction opposée du déplacement du piston 12 le long de la colonnette, amenant une seconde face du disque de frein en appui contre une seconde plaquette solidaire de la chape 10. Les deux faces du disque de frein étant en appui entre les deux plaquettes, le disque de frein et la roue correspondante sont alors freinés. Selon l'invention, le circuit hydraulique est entièrement formé dans la chape 10 de l'étrier de frein 1 et comporte : 5 - le piston 12 tel qu'expliqué précédemment, fermant la chambre de commande 11 qui reçoit le fluide sous pression ; - une pompe hydraulique 14, par exemple une pompe excentrique à pistons, qui être volumétrique et qui est préférentiellement irréversible. 5 Un clapet anti retour est positionné entre la pompe 14 et la chambre de commande 11 pour renforcer l'irréversibilité de la pompe 14, en particulier pour lui permettant d'assurer aussi la fonction de frein de parking ; - un moteur 15 d'entrainement de la pompe hydraulique 14 ; 10 - un ensemble de canalisations 16 destinées à faire circuler le fluide sous pression - un réservoir 17 de fluide qui est relié à l'entrée de la pompe hydraulique 14 par une première canalisation 16a ; - une électrovanne 18, normalement en position fermée, qui relie la 15 chambre de commande 11 au réservoir 17 par l'intermédiaire d'une seconde canalisation 16b ; et - un accumulateur « anti-bélier » 19 qui permet d'avoir un effet élastique du fond du réservoir 17 permettant une augmentation temporaire du volume du réservoir 17 lors de l'ouverture de l'électrovanne 18. 20 L'électrovanne 18 s'ouvre suite à une demande de baisse du niveau de freinage, que cette demande provienne directement du conducteur ou du boitier de contrôle de l'ESP ou de l'ABS. Lors de l'ouverture de l'électrovanne 18 le fluide arrive dans le réservoir avec une pression comprise généralement entre 50 et 100 bars, créant sans l'accumulateur 25 19 un choc néfaste pour le circuit hydraulique. La figure 3 représente une vue schématique du fonctionnement du circuit hydraulique formé dans la chape 10 de d'étrier de frein 1. Nous retrouvons la pompe 14 entrainée par le moteur 15 qui envoie le fluide sous pression vers la chambre de commande 11 au travers du clapet antiretour 14a. le piston 12 agit 6 sur les plaquettes de frein pour freiner la rotation du disque de frein. Pour libérer la rotation du disque de frein, l'électrovanne 18 qui est lors d'un freinage en position fermée s'ouvre, faisant baisser la pression du fluide. L'excédent de fluide est envoyé par la seconde canalisation 16b vers le réservoir 17. s L'accumulateur « anti-bélier » 19 est positionné dans la continuité de la seconde canalisation 16b, en début de première canalisation 16a qui relie le réservoir 17 à la pompe 14. Un tel schéma fonctionnel se retrouve à l'identique dans chacune des quatre chapes des quatre étriers de frein d'un véhicule automobile du type by wire. Du fait de la proximité entre la pompe 14 et la chambre de 1.13 commande 11, un tel dispositif de freinage offre une grande réactivité, favorable à la conduite, en particulier pour les aides à la conduite comme l'ESP et ou l'ABS dont les demandes du calculateur pour corriger la trajectoire du véhicule doivent être prisent en compte très rapidement, améliorant l'efficacité de la correction. Le seul élément demandant une forte puissance est la pompe 14 qui 15 n'a pas besoin d'avoir une grande réactivité, notamment lors du fonctionnement de l'ESP ou de l'ABS ; elle peut continuer à fonctionner normalement sans se soucier des demandes du calculateur, seul l'électrovanne REVENDICATIONS1. Chape (10) pour un étrier de frein (1) pour un véhicule comportant au moins : - Un piston (12) adapté pour, lors de son déplacement, pousser une s plaquette contre un disque de frein pour freiner par friction ledit véhicule - Une chambre de commande (11) qui contient un fluide, ladite chambre (11) étant adaptée pour, par variation de la pression du fluide dans ladite chambre (11), commander le déplacement du piston (12), et - Un circuit hydraulique (16) adapté pour alimenter en fluide sous pression io la chambre de commande (11), caractérisée en ce que l'ensemble du circuit hydraulique (16) est entièrement intégré dans ladite chape (10). 2. Chape (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le piston (12) présente un déplacement linéaire, formant une des parois de la 15 chambre de commande (11). 3. Chape (10) selon rune quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le circuit hydraulique (16) comporte une électrovanne (18) adaptée pour faire baisser rapidement la pression du fluide dans la chambre de commande (11). 20 4. Chape (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le circuit hydraulique (16) comporte un accumulateur (19). 5. Chape (10) selon I"une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le circuit hydraulique (16) comporte une 25 pompe (14) adaptée pour faire varier la pression du fluide dans ledit circuit hydraulique (16). 8 6. Chape (10) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la pompe (14) comporte ou est couplée à des moyens anti-retour (14a) du fluide assurant son irréversibilité. 7. Chape (10) selon la revendication 5 ou 6, caractérisée en ce que s la pompe (14) est du type à came excentrique à piston et est adaptée pour faire monter la pression du fluide dans la chambre de commande (11) jusqu'à une pression comprise entre 50 et 100 bars. 8. Etrier de frein (1) comportant une chape (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes. 1.0 9. Véhicule comportant un dispositif de freinage du type by wire et comportant au moins deux roues, chaque roue comportant un dispositif de freinage qui comporte un étrier de frein selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte un calculateur adapté pour commander indépendamment sur chacun desdits étriers de frein (1) la pression fournie par chacune desdites 15 pompes (14). 10. Véhicule selon la revendication 9, caractérisé en ce que le calculateur peut piloter chacune desdits électrovannes (18) indépendamment des autres électrovannes (18).