Brevet FR3091246A1 — publié le 20200703

Description Titre de l'invention : Système de freinage découplé et procédé d'élimination des poches d'air des conduites de liquide de frein du système de freinage découplé. Domaine technique 100011 La présente invention se rapporte à un procédé d'élimination des poches d'air des conduites de liquide de frein d'un système de freinage découplé reliant les freins de roue au maître-cylindre et au réservoir de liquide de frein, le système comportant une pompe gérant la pression du liquide de frein alimentant les freins de roue. 100021 L'invention se rapporte également à un système de freinage découplé appliquant ce procédé d'élimination des poches d'air. Technique antérieure [0003] Dans les systèmes de freinage découplés, les réseaux de conduites de liquide de frein sont de plus en plus complexes avec des électrovannes, des pistons hydrauliques, des cavités ou des chambres dans lesquels circule ou s'accumule le liquide de frein mis en pression de façon commandée et gérée par une unité centrale pour activer les freins de roue selon un programme enregistré et en fonction de la demande de freinage du conducteur actionnant la pédale de frein. [0004] Initialement, le système de conduite est rempli de liquide de frein en usine après une mise à vide du circuit puis remplissage sous pression avec du liquide de frein. Mais il peut arriver que du fait de la complexité des circuits, des cavités et de la difficulté de circulation du liquide, il subsiste des poches d'air dans des recoins des circuits malgré la purge effectuée comme décrit ci-dessus. [0005] Il arrive également qu'un incident peut se produire pendant l'opération de rem- plissage sous vide sur la chaîne de montage du véhicule. Dans ce cas, le montage est interrompu pour évacuer le véhicule de la ligne d'assemblage et le traiter séparément. [0006] Le risque existe aussi en cas d'intervention sur le réseau de conduites si l'intervenant n'a pas l'équipement approprié pour mettre le circuit sous vide puis le remplir sous pression. [0007] BUT DE L'INVENTION [0008] La présente invention a pour but de développer un moyen permettant de favoriser la rupture des poches d'air ou leur élimination dans les conduites du système de freinage et de favoriser ou réaliser la purge de celui-ci. [0009] EXPOSE ET AVANTAGES DE L'INVENTION [0010] A cet effet, l'invention a pour objet un procédé d'élimination des poches d'air des conduites d'un système de freinage découplé reliant les freins de roue au maître- 2 cylindre et au réservoir de liquide de frein, le système comportant une pompe pour le liquide de frein alimentant les freins de roue selon la demande de freinage gérée par une unité centrale, ce procédé étant caractérisé en ce que on forme un chemin de conduites parmi les conduites du système de freinage, relié à la sortie à l'atmosphère et on induit des vibrations dans le liquide de frein dans le chemin de conduites pour évacuer les poches d'air. [0011] Le procédé selon l'invention permet de purger un système de freinage découplé dans lequel subsistent des résidus de bulles de gaz ou d'air qui n'ont pu être éliminées lors de la purge du système de freinage ou qui se sont développées par le dégazage du liquide de frein ou encore des bulles de gaz, en général de l'air, qui n'a pas été éliminé lors d'une intervention sur le système de freinage. [0012] Le procédé selon l'invention a également l'avantage de s'applique à la ligne de montage de véhicules car, en cas de dysfonctionnement, de l'opération de remplissage, le véhicule sur lequel le dysfonctionnement s'est produit pourra rester dans la ligne de fabrication pour être ensuite traité en fin de ligne séparément selon le procédé de l' invention. [0013] Il en résulte l'avantage de ne pas interrompre le flux de fabrication et d'éviter les pertes de temps occasionnées par une telle interruption. [0014] Suivant une autre caractéristique avantageuse, on introduit des vibrations pro- grammées dans le liquide de frein selon une fréquence ou une plage de fréquences et une durée déterminée en fonction de la difficulté prévisible pour évacuer les poches d' ah- résiduelles. [0015] Suivant une caractéristique avantageuse, le chemin de conduites est mis à l'atmosphère par l'intermédiaire du réservoir de liquide de frein ou par la vis de purge de l'un des freins de roue. Dans le cas de la vis de purge, il faut intervenir sur l'un des freins de roue pour ouvrir la vis de purge pendant l'évacuation des bulles résiduelles. [0016] Suivant une caractéristique du procédé, on génère les vibrations dans le liquide de frein commandant une sonde. [0017] Suivant une caractéristique avantageuse, on génère les vibrations dans le liquide de frein en commandant le mouvement vibrant du plongeur de la pompe équipant le système de freinage. Cette solution a l'avantage d'utiliser l'équipement du système de freinage sans nécessiter de composants ajoutés à celui-ci. [0018] Les vibrations sont générées à une fréquence déterminée ou selon une plage de fréquences déterminées. [0019] La fréquence de mise en vibrations ou la plage de fréquences ne doit pas contenir la fréquence propre du système de freinage ou du bloc de distribution pour ne pas mettre celui-ci en vibrations. [0020] Le choix des vibrations se fait de préférence dans une plage comprise entre 2 et 50 3 Hz. [0021] L'invention se rapporte également à un système de freinage découplé reliant les freins de roue au maître-cylindre et au réservoir de liquide dc frein, comportant une pompe de réglage de la pression du liquide de frein pour actionner les freins de roue selon la demande de freinage gérée par une unité centrale, ce système de freinage étant caractérisé en ce qu'il comprend un générateur de vibrations, couplé aux conduites de liquide de frein pour induire des vibrations dans le liquide dc frein, et un programme de commande du générateur pour commander les électrovannes et former un chemin de conduites parmi les conduites du bloc de distribution relié au générateur de vibrations et à la sortie à l'atmosphère ainsi que la fréquence et la durée de la phase de mise en vibrations. [0022] Suivant une caractéristique avantageuse, le générateur de vibrations est une sonde ou la pompe du système de freinage dont le plongeur est commandé en fréquence. [0023] En résume, le procédé dc purge et le système de freinage appliquant le procédé permettent d'évacuer les bulles d'air résiduelles des circuits de freinage pour optimiser le fonctionnement du freinage et la réponse des circuits de freinage à la demande du conducteur. Brève description des dessins [0024] Le procédé selon la présente invention sera décrit ci-après de manière plus détaillée à l'aide des dessins annexés dans lesquels : [0025] [fig. I J est le schéma d'un système dc freinage selon l'invention avec les composants né- cessaires à la présentation du procédé d'élimination des bulles d'air, [0026] [fig.2] est le schéma d'une variante dc réalisation d'un système dc freinage et du procédé d'élimination des bulles d'air. [0027] DESCRIPTION DE MODES DE REALISATION DE L'INVENTION [0028] Selon la figure 1, l'invention a pour objet un système dc freinage découplé 100 qui se compose d'un maître-cylindre, en général un maître-cylindre tandem 1 relié à la pédale de frein 2 par une tige de commande 3. Le maître-cylindre 1 échange le liquide de frein avec le réservoir 4. [0029] La course de la tige d'actionnement 31 est captée par un capteur 5 qui génère un signal Si représentant la demande de freinage du conducteur. Le signal Si est transmis à une unité de commande 6. [0030] La distribution du liquide de frein vers les freins de roue WC1-WC4 à la pression et pendant la durée requise sont des paramètres générés par l'unité centrale 6 en fonction de programmes de freinage non détaillés. L'unité centrale de commande 6 reçoit également les signaux Sx de différents capteurs équipant les roues, des capteurs de vitesse, de distance et autres composants pour gérer le freinage par des signaux de commande SC1 adressés aux circuits de freinage par l'intermédiaire d'un bloc de distribution 7 comportant les conduites et plus généralement les circuits de liquide de frein reliés aux freins de roue WC1-WC4. Ces circuits et conduites, percés directement dans un bloc, comportent, des électrovannes, des clapets anti-retour et autres composants hydrauliques intégrés dans le bloc de distribution 7 et non détaillés ici. [0031] Les circuits et les composants hydrauliques du bloc de distribution 7 peuvent former des cavités ou des retenues dans lesquelles des poches d'air risquent de subsister malgré la mise sous vide initiale au moment de l'installation du système de freinage. Il peut également arriver que de telles poches d'air se développent lors d'une intervention sur le système de freinage après la mise en circulation du véhicule car l'intervenant peut ne pas disposer du matériel adéquat pour faire le vide du circuit de freinage puis son remplissage avec du liquide de frein sous pression. [0032] Le bloc de distribution 7 est relié à un générateur de vibrations 8 pour mettre en vi- brations le liquide de frein des conduites ou de certaines conduites du bloc de distribution 7. Le générateur de vibrations 8 est relié au circuit de commande 6 qui génère les signaux de commande SC2 des vibrations à une fréquence donnée et pendant une durée déterminée pour des phases de mise en vibrations qui peuvent être répétées. [0033] Pendant une phase de mise en vibrations, la communication fluidique est ouverte avec le réservoir 4 à travers le maître-cylindre 1 ou vers la vis de purge (non représentée) ouverte d'un frein de roue WC1...WC4. La pression dans les conduites du bloc de distribution 7 est alors la pression atmosphérique autour de laquelle vibre la pression du liquide de frein dans les conduites. Les phases de mise en vibration peuvent concerner toutes les conduites ou seulement certaines conduites sélectionnées pour former un chemin unique, relié à la sortie à l'atmosphère. Ce chemin est délimité par la fermeture des électrovannes des embranchements des circuits de frein ;la fermeture est commandée par l'unité centrale 6 qui ne laisse ouvertes que les électrovannes du chemin allant vers la sortie. [0034] L'onde de pression de fréquence égale à celle des vibrations induites dans le liquide de frein est une succession de cycles de pression/dépression qui s'appliquent aux poches d'air, les gonflant et les agitant de façon à rompre l'interface liquide/air pour réduire et éliminer les poches d'air. [0035] Les phases de mise en vibrations sont générées par l'unité centrale 6. Pour les phases de mise en vibrations, on peut ouvrir l'un des purgeurs de freins de roue pour évacuer les bulles d'air chassées par la mise en vibrations du liquide de frein. [0036] L'évacuation des bulles d'air peut également se faire à travers le réservoir de liquide de frein 4 par l'ouverture commandée de la liaison à travers le maître-cylindre 1. Les bulles d'air sont ainsi rompues par un double effet, celui des vibrations qui cassent les bulles d'air et celui qui augmente le volume de la poche d'air par la dépression, le volume étant alors plus grand que celui de la cavité de sorte qu'une fraction de la bulle d'air s'en échappe. [0037] Pour mettre en vibrations les colonnes de liquide de frein du bloc de distribution 7, on peut isoler certaines parties des circuits intégrés dans le bloc en fermant les électrovannes par l'unité de commande 6 pour créer des chemins d'évacuation de la ou des bulles d'air, de préférence en sens unique pour le passage des bulles. [0038] L'opération de purge peut ainsi s'appliquer successivement à une série de chemins de passage traitant toutes les conduites et les composants intégrés dans le bloc de distribution 7. [0039] L'isolation des chemins de passage pour la fermeture des électrovannes et r application des vibrations à partir de la source de vibrations 8 sont gérées par un programme 61 appliqué par l'unité de commande 6. [0040] Un exemple d'un générateur de vibrations 8 est un générateur piézoélectrique. [0041] [La figure 2] montre une variante de réalisation de l'invention. Le système de freinage découplé 200 est le même que celui de la figure 1, sauf que le générateur de vibrations est la pompe 8a du bloc de distribution 7 dont le fonctionnement est commandé par l'unité centrale 6 pour générer les phases de vibrations. [0042] Le bloc de distribution 7 est relié à la pompe 8a qui gère le liquide des freins de roue WC1-WC4 selon la demande de freinage gérée par les programmes de l'unité centrale 6. [0043] Comme précédemment, le procédé selon l'invention consiste à induire des vibrations dans le liquide de frein, en particulier le liquide de frein du bloc de distribution 7. Dans cet exemple, la pompe 8a est commandée pour faire vibrer la ou les colonnes de liquide dans le bloc de distribution 7, de manière à rompre les poches d'air et les évacuer. [0044] La pompe 8a est composée d'un plongeur 81 logé dans un cylindre et entraîné par un moteur électrique 82. Le moteur 82 fait vibrer le plongeur 81 par son mouvement alterné, à une fréquence ou plage de fréquences excluant la fréquence propre du bloc de distribution pour ne pas le faire entrer en résonance. Comme le chemin de conduites débouche à l'atmosphère directement ou indirectement, la pression du liquide de frein est alors sensiblement la pression atmosphérique, du moins au débouché du chemin. Entre le générateur de vibrations, ici la pompe 8a, du fait des pertes de charge, jusqu'à la sortie, la pression du liquide est légèrement supérieure du côté du générateur de pression 8, 8a. [0045] Le moteur 82 est réversible ; il entraîne le plongeur 81, par exemple par une liaison à vis, tournant dans un sens et dans l'autre sens pour générer les vibrations. 6 [0046] La pompe 7a est commandée par l'unité centrale 6 selon le programme de purge 61 [0047] L'évacuation de l'air se fait par le réservoir de liquide de frein 4 après la mise en liaison avec les circuits de frein à purger ou encore par une vis de purge d'un frein de roue. Cette variante de mode de réalisation a l'avantage d'utiliser les composants du système de freinage et un programme de purge 61 appliqué par l'unité centrale 6 qui commande le système de freinage, à la fois pour les phases de mise en vibrations et de purge du circuit de liquide de frein et les phases normales de freinage selon des programmes appropriés. [0048] Comme déjà indiqué, le procédé selon l'invention permet également de traiter le cas d'un dysfonctionnement du procédé de remplissage sous vide sur la chaîne de montage des véhicules. [0049] Le véhicule dont le remplissage n'aura pas pu se faire de manière satisfaisante sera repéré mais non écarté de la chaîne de montage dont le flux ne sera pas interrompu. Le véhicule sera traité en sortie de chaîne de montage ce qui ne perturbera pas le flux de fabrication. [0050] Par ailleurs, il est à noter que des systèmes de freinage sont équipés d'une fonction de "détection d'air" permettant de détecter la présence d'air dans le système de freinage pendant la vie du véhicule. [0051] Cette fonction utilise le piston plongeur de façon synchronisée avec l'activation des électrovannes pour mettre sous pression tel ou tel segment du système de freinage. [0052] Comme le système de gestion du moteur est équipé d'un capteur d'angle et de capteurs de pression, cela permet de détecter la présence d'air dans le segment et en utilisant la loi de compressibilité connue des gaz. On pourra estimer la quantité d'air dans le segment. Si cette quantité estimée dépasse un seuil susceptible de représenter un danger vis-à-vis du bon fonctionnement du système de freinage, un voyant d'avertissement signale cet état sur le tableau de bord. [0053] Selon l'invention, on déclenche un cycle de détection périodiquement chaque fois que le conducteur quitte son véhicule après l'avoir verrouillé. [0054] Il est alors possible à la suite du cycle de détection et en cas de présence d'air excessif, de déclencher une séquence de purge selon l'invention. [0055] Cette séquence de purge pourra se faire avec le piston plongeur pour générer le vide. Cette purge pourra se faire avec le maître-cylindre puisque celui-ci ne pourra plus être actionné par la pédale de frein par le conducteur. [0056] En conclusion, le procédé de purge d'un système de freinage découplé selon l'invention pourra s'appliquer de façon très avantageuse pour la sécurité de fonctionnement du système de freinage tant pendant le fonctionnement du véhicule qu'au moment de l'arrêt. L'efficacité du système de freinage en sera augmentée. [0057] NOMENCLATURE [0058] 100, 200 Système de freinage découplé [0059] 1 Maître-cylindre/maître-cylindre tandem [0060] 2 Pédale de frein [0061] 3 Tige d'actionnement [0062] 4 Réservoir de liquide de frein [0063] 5 Capteur de déplacement de la tige d'actionnement [0064] 6 Unité centrale de commande [0065] 61 Programme de purge [0066] 7 Bloc de distribution [0067] 8 Générateur de vibrations [0068] 8a Pompe [0069] 81 Plongeur [0070] 82 Moteur électrique [0071] WC1-WC4 Freins de roue [0072] SC1, SC2 Signaux de commande [0073] SI, Sx Signaux de capteur 8 [Revendication I] [Revendication 2] [Revendication 3] [Revendication 4] [Revendication 5] [Revendication 6] [Revendication 7]