Brevet FR3100193A1 — publié le 20210305

Description Titre de l'invention : « Système de freinage » Domaine technique [0001] La présente invention sc rapporte à un système de freinage de véhicule comprenant une pédale de frein pour activer les freins de roue par l'intermédiaire d'un circuit hydraulique reliant un accumulateur de pression, chargé de liquide de frein sous pression et relié par une ligne d'alimentation à une vanne de frein en forme de distributeur à tiroir en amont des freins de roue et fournissant aux freins de roue, une pression régulée en fonction de la demande de freinage exercée sur la pédale de frein. Technique antérieure [0002] De tels systèmes de freinage de véhicule sont connus tant pour les véhicules au- tomobiles que pour des véhicules tels que des engins de chantier. [0003] Toutefois ces systèmes de freinage ne tiennent compte que de Faction sur la pédale et en particulier de l'intensité ou de l'amplitude du mouvement de la pédale pour réguler la pression du liquide de frein fourni aux freins de roue. [0004] BUT DE L'INVENTION [0005] La présente invention a pour but de développer un système de freinage de véhicule, qui soit plus souple que les systèmes dc freinage connus notamment ceux appliqués à des véhicules de chantier et offrent plus de souplesse et permettent de faire intervenir plus de paramètres notamment des paramètres de sécurité. [0006] EXPOSE ET AVANTAGES DE L'INVENTION [0007] A cet effet, l'invention a pour objet un système de freinage de véhicule de type défini ci-dessus caractérisé en ce qu'il comprend en parallèle entre la pédale de frein et le tiroir dc distributeur de la vanne de frein, [0008] une liaison mécanique directe et [0009] une liaison électrohydraulique pour générer un signal pilote hydraulique à partir de l'actionnement de la pédale de frein, [0010] le tiroir distributeur de la vanne de freins étant commandé en parallèle par la liaison mécanique dc la pédale et par le signal pilote hydraulique pour réguler la pression du liquide de frein appliqué aux freins de roue. [0011] Le système de freinage selon l'invention a l'avantage de permettre une commande duale de l'électrovanne du ou des circuits de freins de roue et surtout de prendre la main sur la commande directe de ou des électrovannes de freins de roue par la liaison mécanique entre la pédale de frein et le ou les électrovannes de freins pour tenir compte de conditions, de requêtes ou d'exigences autres que la seule action mécanique exercée sur et par la pédale de frein. 2 [0012] Cela permet de modifier le cycle de freinage en fonction de paramètres autres que ceux du mouvement de la pédale de frein. Cela permet également à l'unité de commande du véhicule de prendre la commande du ou des circuits de frein en cas de défaillance du système mécanique. [0013] Suivant une autre caractéristique avantageuse la liaison électrohydraulique comprend [0014] un capteur associé à la pédale de frein pour détecter la demande d'une action de freinage et fournir un signal de détection, une unité de traitement recevant ce signal de détection pour générer un signal de commande correspondant à l'actionnement de la pédale de freins et [0015] un module électrohydraulique comprenant une électrovanne réductrice de pression recevant le liquide hydraulique sous pression de la ligne d'alimentation et fournissant en sortie le signal pilote hydraulique en fonction du signal de commande. [0016] Suivant une autre caractéristique avantageuse un capteur associé à la pédale de frein pour détecter la demande d'une action de freinage et fournir un signal de détection, une unité de traitement recevant ce signal de détection pour générer un signal de commande correspondant à l'actionnement de la pédale de freins et [0017] un module électrohydraulique comprenant une électrovanne réductrice de pression recevant le liquide hydraulique sous pression de la ligne d'alimentation et fournissant en sortie le signal pilote hydraulique en fonction du signal de commande. [0018] Le module électrohydraulique permet grâce à sa vanne de coupure d'activer la commande par la transmission électrohydraulique au cas où celle-ci risquerait d'intervenir de manière inappropriée en fonction des conditions d'utilisations et de mise en oeuvre du véhicule équipé de ce système de freinage. [0019] Suivant une autre caractéristique, le capteur de la pédale de frein est un micro- contrôleur fournissant directement le signal de commande à partir du mouvement de la pédale de frein. [0020] Cette combinaison du capteur et d'un microcontrôleur simplifie la gestion du système de freinage. [0021] Suivant une autre caractéristique avantageuse le système de freinage comprend un microcontrôleur intégrant le capteur de la pédale de frein pour générer directement le signal de commande du module électrohydraulique pour la vanne réductrice et/ou la vanne de coupure. [0022] Suivant une autre caractéristique avantageuse l'installation de freinage se compose en parallèle de deux systèmes de freinage et comporte une liaison mécanique unique reliée à la pédale de frein, agissant sur chacune des deux électrovannes de frein par un balancier dont le pivot est relié à la tige de liaison venant de la pédale de frein. [0023] Les deux circuits de frein sont en parallèles. Toutefois grâce à la liaison électrohy- draulique associée à chaque circuit de frein il est possible de faire intervenir des pa- 3 ramètres différents pour les deux circuits de frein et gérer et commander ainsi différemment les deux circuits de frein. [0024] Ainsi les signaux pilotes qui commandent le tiroir de chaque électrovanne de frein sont différents en fonction des paramètres propres appliqués ce qui permet de piloter séparément les deux circuits de frein. Brève description des dessins [0025] La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un mode de réalisations représentés dans les dessins annexés dans lesquels : [0026] [fig.11 schéma d'un système de freinage selon l'invention, [0027] [fig.2A] vue de côté schématique de la pédale de frein du système de freinage de l' invention, [0028] [fig.2131 vue schématique de face de la pédale dc frein du système de freinage selon l' invention. [0029] DESCRIPTION D'UN MODE DE REALISATION [0030] La figure I montre le schéma d'un système de freinage et son application à une ins- tallation de frein selon l'invention dans le cas de deux circuits de frcin Cl, C2, parallèles, associés chacun à une roue RI , R2 ou un groupe de roues, par exemple une paire dc roues. [003 I ] Les deux circuits de frein Cl, C2 et leurs commandes sont schématiquement identiques, représentés de manière symétrique par rapport à la ligne médiane de la figure I et leur description se limitera principalement à celle d'un seul système de freinage. Pour simplifier la description, les composants symétriques des deux circuits et parties de circuit de frein, portent les mêmes références littérales affectées d'un indice 1 ou 2 dans les dessins mais sauf exception, dans la description qui ne concerne que la moitié du système de freinage, l'indice I ou 2 sera supprimé. [0032] Lc système se compose d'une pédale de frcin I, reliée aux circuits dc frein hy- draulique comprenant un ou plusieurs freins de roue FR par l'intermédiaire d'une électrovanne dc frein EVFR réglant la pression de liquide dc frein en fonction de la demande de freinage exprimée par l'enfoncement variable dc la pédale de frein I . [0033] L'électrovanne de frein EVFR est commandée en parallèle, par une liaison mécanique 4, 5 et par une liaison électrohydraulique à la pédale de frein 1. Le circuit de frein se compose d'une ligne d'alimentation SP reliée à un accumulateur de liquide de frein sous pression C, lui-même alimenté par une pompe de liquide récupérant le liquide du réservoir T vers lequel arrive le retour de liquide comme cela est connu et ne sera pas détaillé. L'accumulateur AC est alimenté en liquide sous pression par une pompe régulée sur une pression de consigne. La pompe n'est pas représentée. [0034] Le circuit de frein C est relié aux freins de roue FR à travers l'électrovanne de frein EVFR en forme de distributeur à tiroir. Le tiroir 10a des segments 10a, 10h, 10e avec des perçages pour couper (segment 10a) la liaison vers le frein de roue FR ou l'ouvrir complètement (segment 10e) ou régler la pression du liquide de frein (segment 10h) fourni au frein BR en créant un équilibre entre l'effort appliqué sur les ressorts 11 et/ou 12 et l'effort de la pression BR1, BR2 appliqué sous les tiroirs 10. Ce coulissement est commandé avec la pédale de frein 1, comme indiqué, par la liaison mécanique 4, 5 ou la liaison électrohydraulique. Le circuit de frein C est équipé d'un capteur de pression CP mesurant la pression de liquide hydraulique au niveau du frein de roue FR par une ligne BR. Dans le mode de réalisation représenté, les circuits Cl, C2 sont indépendants et ont chacun leur électrovanne de frein EVFR et leur accumulateur de liquide hydraulique sous pression AC. La partie du circuit de frein C, reliée à la pompe et à l'accumulateur liquide hydraulique sous pression AC, en amont de l'électrovanne de frein EVFR porte la référence SP et la partie en aval jusqu'aux freins de roue porte la référence BR. [0035] Dans la partie SP, le liquide de frein est à la pression de l'accumulateur AC et dans la partie BR, le liquide de frein est à la pression régulée par l'électrovanne EVFR. [0036] La liaison mécanique 4, 5 entre la pédale de frein 1 et l'électrovanne de frein EVFR est une tige 4 transmettant le mouvement de la pédale de frein 1 pour appuyer sur le ressort 11 qui appuie lui-même sur le tiroir 10, lui-même muni du ressort de rappel 13 pour maintenir le tiroir ou le rappeler en position neutre lorsqu'il n'est soumis à aucune action de commande. [0037] Dans le cas de l'installation à deux circuits Cl, C2, la liaison mécanique 4, 5 avec la pédale de frein 1 est réalisée par un balancier 5 relié à la pédale par une tige 4 et un axe 51 pour agir sur les deux électrovannes de frein EVFR. Dans le cas d'un circuit unique C il n'y a pas de balancier 5 mais une liaison directe de la tige 4 au ressort 11 de l'unique électrovanne de frein EVFR. [0038] La liaison électrohydraulique 6 comprend [0039] - un capteur de déplacement 2 combiné à la pédale de frein 1 pour en détecter la course c'est-à-dire l'angle (a) et générer un signal de détection SD [0040] - une unité de traitement 3 recevant le signal de détection SD pour générer un signal de commande SC [0041] - un module électrohydraulique 62 comprenant une électrovanne réductrice de pression EVR recevant le liquide hydraulique sous pression de la ligne d'alimentation SP à partir de l'accumulateur AC et générant en sortie le signal pilote hydraulique SPH en fonction du signal de détection SD et [0042] -un actionneur hydraulique 63 associé au tiroir 10 de l'électrovanne de frein EVFR recevant le signal pilote SPH pour commander le tiroir 10. [0043] L'unité de traitement 3 tient également compte des consignes d'un programme de freinage avec éventuellement d'autres paramètres que le seul signal de commande de frein fourni par la pédale de frein, par exemple une consigne de sécurité, pour élaborer le signal de commande SC qui lui-môme sert à générer le signal de commande hydraulique SPH. [0044] L'unité de traitement 3 utilise pour le contrôle du bon fonctionnement, le signal de pression fourni par un capteur de pression en amont du frein FR. [0045] Dans une variante l'unité de traitement est intégrée dans le capteur 2 qui forme ainsi un microcontrôleur 61 générant directement le signal de commande SCD. [0046] Selon une autre variante, l'unité de traitement 3 est intégrée sous la forme d'un programme dans l'unité de gestion du véhicule, par exemple comme module de programme. [0047] Le module électrohydraulique 62 comporte en amont de l'électrovanne réductrice EVR, une électrovanne de coupure EVC pour activer ou neutraliser la liaison électrohydraulique. [0048] L'unité de traitement 3 génère également le signal d'activation SA de l'électrovanne de coupure EVC. Ce signal dépend de paramètres et de signaux fournis à l'unité de traitement 3 et qui en fonction de ceux-ci, autorise la liaison hydraulique 6 ou la neutralise au profit de la liaison mécanique 4, 5. [0049] Dans le cas du microcontrôleur 61, qui ne gère que le signal de capteur 2 et sa conversion en un signal pilote hydraulique SPH en fonction du programme de freinage, selon le cas il ne pourra pas générer le signal SA qui sera fourni par l'unité de gestion du véhicule en fonction des paramètres et informations relatives au fonctionnement du véhicule pour gérer le fonctionnement du système de freinage par la liaison mécanique directe ou par la liaison électrohydraulique 6. La liaison électrohydraulique 6 permet ainsi de faire intervenir des paramètres et des informations autres que celles issues du simple angle de basculement de la pédale de frein let éventuellement sa vitesse d'enfoncement. [0050] Le signal d'activation SA ou son opposé 57, (signal de neutralisation) sont envoyés au module électrohydraulique 62 pour l'électrovanne de coupure EVC pour commander son tiroir 20 en position de coupure par son segment 21 coupant la ligne d'entrée SP et en position passante pour son segment 22 faisant communiquer la ligne d'entrée SP avec la ligne BR reliée aux freins FR. [0051] Le signal de commande SC est appliqué au module électrohydraulique 62 pour générer le signal pilote hydraulique SPH si l'électrovanne de coupure EVC est passante. [0052] Selon l'organisation de l'installation de frein, les actions de frein pour les deux circuits Cl, C2 peuvent être différentes et dans ce cas le programme appliqué par l'unité de traitement 3 peut être différent et en général, il donnera un signal pilote SPH 6 différent pour l'une et l'autre électrovanne EVFR1/EVFR2. [0053] Le signal d'activation SA de la liaison électrohydraulique est de préférence fourni par l'unité centrale 3 avec le signal de commande SC ou en parallèle à celui-ci si le capteur d'angle a/u est un microcontrôlcur qui fournit le signal de commande à l'électrovanne EVR. Comme précédemment les deux parties du module électrohydraulique sont indépendantes et peuvent être aussi neutralisées ou activées indépendamment l'une de l'autre selon la fonction de freinage réalisée par chaque groupe de roues. [0054] Cette dualité des deux circuits de frein Cl , C2 est également schématisée à la figure 1 dans laquelle le capteur 2 et le microcontrôlcur 61 émettent des signaux vers les deux côtés de l'installation. Dans le même ordre d'idées, les lignes de transmission des signaux SC, SA, SCD sont figurés par des traits uniques vers les deux parties du module électrohydraulique 62 et les deux électrovannes de chaque circuit. [0055] Le schéma de la figure 1 montre l'électrovanne de coupure EVC activée pour que la ligne d'alimentation SP puisse alimenter l'électrovanne EVSP et actionner le frein FR. [0056] L'actionneur 63 associé au tiroir 10 de l'électrovanne de frein EVFR est de préférence intégré dans le corps de cette électrovanne de frein EVFR. [0057] Les figures 2A, 2A montrent l'interface de la pédale FR et de l'électrovanne EVFR. [0058] La pédale 1 pivote autour d'un axe 100 monté dans un palier 101. Le dessous du palier porte, par un pivot longitudinal 102, un balancier transversal 103 agissant sur les deux poussoirs 104 d'un bloc 105 intégrant des capteurs équivalents au capteur angulaire 2 et fournissant un signal de pivotement (a) de la pédale 1. Cette liaison mécanique est l'équivalent de la liaison par la tige 4, le balancier 5 et son pivot 51 de la figure 1. [0059] NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX [0060] 1 Pédale de frein [0061] 2 Capteur de pédale/angle (a) [0062] 3 Unité de traitement [0063] 4 Tige de transmission [0064] 5 Balancier [0065] 51, 52 Branches du balancier [0066] 53 Pivot [0067] 6 Liaison électrohydraulique [0068] 61 Microcontrôleur de déplacement (angle a) [0069] 62 Module électrohydraulique [0070] 63 Actionneur hydraulique [0071] 10 Tiroir de l'électrovanne EVFR [0072] 10a Segment [0073] 10h Segment [0074] 10c Segment [0075] 11 Ressort de régulation de pression [0076] 12 Ressort de régulation de pression [0077] 13 Ressort de rappel [0078] EVC Electrovanne de coupure [0079] 20 Tiroir [0080] 21 Segment de coupure [0081] 22 Segment passant [0082] EVRI, 2 Electrovanne de commande/électrovanne réductrice [0083] EVFR1, 2 Electrovanne de frein [0084] AC1, 2 Accumulateur de liquide hydraulique sous pression [0085] CP1, 2 Capteur de pression en amont du frein de roue [0086] Cl, 2 Circuit de frein [0087] T Réservoir [0088] SPH1, 2 Signal pilote hydraulique [0089] SP11 Ligne d'entrée du circuit de frein [0090] BR1, 2 Ligne du circuit de frein relié au frein de roue [0091] SA Signal d'activation [0092] SD Signal de détection [0093] SC Signal de commande de l'unité de traitement 3 [0094] SCD Signal de commande directe du microcontrôleur Cl 8 [Revendication 1] [Revendication 2] [Revendication 3] REVENDICATIONSSystème de freinage de véhicule comprenant une pédale de frein (1) pour activer les freins de roue (FR) par l'intermédiaire d'un circuit hydraulique (C) reliant un accumulateur de pression (AC1,2), chargé de liquide de frein sous pression et relié par une ligne d'alimentation (SP1,2) à une vanne de frein (EVFR1,2) en forme de distributeur à tiroir (10) en amont des freins de roue (FR1,2) et fournissant aux freins de roue, une pression régulée en fonction de la demande de freinage exercée sur la pédale de freinl, système de freinage caractérisé en ce qu'il comprend en parallèle entre la pédale de frein (1) et le tiroir de distributeur (10) de la vanne de frein (EVFR 1,2), une liaison mécanique (4, 5) directe et une liaison électrohydraulique (6, 61, 62, 63) pour générer un signal pilote hydraulique (SPH1,2) à partir de l'actionnement de la pédale de frein (1), le tiroir distributeur (10) de la vanne de freins (EVFR1,2) étant commandé en parallèle par la liaison mécanique (4, 5) de la pédale (1) et par le signal pilote hydraulique (SPH1,2) pour réguler la pression du liquide de frein appliqué aux freins de roue (FR1,2). Système de freinage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la liaison électrohydraulique (6) comprend un capteur (2) associé à la pédale de frein (1) pour détecter la demande d'une action de freinage et fournir un signal de détection (SD), une unité de traitement (3) recevant ce signal de détection (SD) pour générer un signal de commande (SC) correspondant à l'actionnement de la pédale de freins (1) et un module électrohydraulique (62) comprenant une électrovanne réductrice de pression (EVR) recevant le liquide hydraulique sous pression de la ligne d'alimentation (SP1,2) et fournissant en sortie le signal pilote hydraulique (SPH1,2) en fonction du signal de commande (SC). Système de freinage selon la revendication 2, caractérisé en ce que le module électrohydraulique (62) a une vanne de coupure (EVC) commandée (SA) pour couper la liaison électrohydraulique vers la vanne réductrice de pression (EVR). 9 [Revendication 4] [Revendication 5] [Revendication 6] [Revendication 7] Système de freinage selon la revendication 2, caractérisé en ce que le capteur (2) de la pédale de frein(1) est un rnicrocontrôleur (61) fournissant directement le signal de commande (SCD) à partir du mouvement de la pédale de frein (1). Système de freinage selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend un microcontrôlcur (61) intégrant le capteur (2) de la pédale de frein (1) pour générer directement le signal de commande (SCD) du module électrohydraulique (62) pour la vanne réductrice (EVR) et/ou la vanne de coupure (EVC). Installation de freinage caractérisée en ce qu'elle se compose en parallèle de deux systèmes de freinage (Cl, C2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'elle comporte une liaison mécanique (4, 5) unique, reliée à la pédale de frein(1)et agissant sur chacune des deux électrovannes de frein (EV-PRI, EVFR2) par un balancier (5) dont le pivot (53) est relié à la tige de liaison(4) venant de la pédale de frein(1). Installation de freinage selon la revendication 6, caractérisée en ce que les signaux pilotes (SPHI, SPH2) sont différents.