FR2696140A1 - Computer-controlled brake servomotor - uses pneumatic servomotor with pressure differential determined by microprocessor programmed to adapt parameters - Google Patents

Abstract

The brake servomotor (3) is pneumatically operated in response to the pressure applied on the brake pedal (1) by the driver. The servomotor has two chambers separated by a moving wall. The two chambers are subject to a non-zero pressure differential that generates an assistance force for the master cylinder. A pneumatic solenoid valve (6) between the servomotor and the source of pressure modifies the pressure differential. The solenoid is controlled by a microprocessor that monitors the braking system parameters to determine the assistance needed. ADVANTAGE - Allows the characteristics of the braking assistance to be modified adaptively.

Description

SERVOMOTEUR DE FREINAGE PILOTE PAR CALCULATEUR
La présente invention concerne un dispositif de freinage pour véhicule à moteur, comprenant
- une pédale de frein
- un servomoteur pneumatique d'assistance au freinage sensible à un
actionnement de la pédale de frein et comportant deux chambres
séparées de façon étanche par une paroi mobile, ces deux chambres
étant susceptibles d'être soumises à des pressions respectives
présentant une différence non nulle et ce servomoteur produisant,
à destination d'un maître-cylindre, un effort d'assistance au
freinage croissant avec cette différence de pression
- au moins une électrovalve pneumatique interposée entre le servo
moteur et au moins une source de pression, cette électrovalve
étant susceptible d'être commandée pour modifier ladite différence
de pression ; et
- des moyens de commande de l'électrovalve.CALCULATOR PILOT BRAKE SERVOMOTOR
The present invention relates to a braking device for a motor vehicle, comprising
- a brake pedal
- a pneumatic brake booster sensitive to a
brake pedal actuation and having two chambers
tightly separated by a movable wall, these two chambers
being likely to be subjected to respective pressures
having a non-zero difference and this servomotor producing,
for a master cylinder, an effort to assist the
increasing braking with this pressure difference
- at least one pneumatic solenoid valve interposed between the servo
motor and at least one pressure source, this solenoid valve
being likely to be ordered to modify said difference
pressure; and
- control means of the solenoid valve.

Des dispositifs de ce type sont par exemple connus des documents
EP-A-O 171 585, EP-A-O 173 054 et EP-A-O 201 689.Devices of this type are for example known from documents
EP-AO 171 585, EP-AO 173 054 and EP-AO 201 689.

Ces documents de l'art antérieur avaient pour objet de proposer des dispositifs capables, dans certaines conditions, de provoquer un freinage sans l'intervention volontaire du conducteur du véhicule, les performances et caractéristiques du freinage obtenu par actionnement de la pédale de frein n'étant en revanche pas modifiées de façon sensible. The purpose of these prior art documents was to propose devices capable, under certain conditions, of causing braking without the voluntary intervention of the driver of the vehicle, the performance and characteristics of the braking obtained by actuation of the brake pedal n ' however, not significantly changed.

La présente invention vise un tout autre but et propose à titre principal un dispositif de freinage dont les performances peuvent être adaptées à volonté. The present invention aims at a completely different object and primarily proposes a braking device whose performance can be adapted at will.

A cette fin, le dispositif de l'invention est essentiellement caractérisé en ce que les moyens de commande de l'électrovalve comprennent
- au moins un premier capteur sensible à un premier paramètre
physique dont la valeur influe sur ladite différence de pression,
pour fournir une valeur mesurée de ce premier paramètre
- au moins un second capteur sensible à un second paramètre physique
dont la valeur dépend de ladite différence de pression, pour
fournir une mesure de ce second paramètre
- des moyens de mémorisation propres à mémoriser une valeur
souhaitée du second paramètre physique pour chaque valeur possible
du premier paramètre
- des moyens de comparaison reliés aux moyens de mémorisation et aux
premier et second capteurs pour élaborer un signal de comparaison
représentatif de l'écart que présente la mesure du second para
mètre par rapport à la valeur souhaitée de ce dernier pour la
valeur mesurée du premier paramètre ; et
- des moyens d'actionnement recevant le signal de comparaison et
propres à actionner l'électrovalve pour modifier ladite différence
de pression dans un sens qui permet la réduction dudit écart.To this end, the device of the invention is essentially characterized in that the means for controlling the solenoid valve comprise
- at least a first sensor sensitive to a first parameter
physical whose value influences said pressure difference,
to provide a measured value of this first parameter
- at least one second sensor sensitive to a second physical parameter
whose value depends on said pressure difference, for
provide a measure of this second parameter
- storage means suitable for storing a value
desired from the second physical parameter for each possible value
of the first parameter
- comparison means connected to the storage means and to
first and second sensors to develop a comparison signal
representative of the difference presented by the measurement of the second para
meter compared to the desired value of the latter for the
measured value of the first parameter; and
actuation means receiving the comparison signal and
suitable for actuating the solenoid valve to modify said difference
pressure in a direction which allows the reduction of said gap.

Par exemple le premier capteur est un capteur de force sensible à la force appliquée sur la pédale et le second capteur est un capteur de pression sensible à une pression hydraulique produite par le maître-cylindre ou un accéléromètre sensible à la décélération du véhicule sous l'effet du freinage. For example, the first sensor is a force sensor sensitive to the force applied to the pedal and the second sensor is a pressure sensor sensitive to a hydraulic pressure produced by the master cylinder or an accelerometer sensitive to the deceleration of the vehicle under the braking effect.

En outre, les moyens de comparaison comprennent avantageusement un micro-processeur. In addition, the comparison means advantageously comprise a microprocessor.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence au dessin annexé, sur lequel
- La Figure 1 est un schéma représentant un dispositif conforme à
l'invention ; et
- La Figure 2 est un organigramme décrivant un programme mis en
oeuvre en temps réel par un calculateur intégré au dispositif de
la Figure 1.Other characteristics and advantages of the invention will emerge clearly from the description which is given below, for information and in no way limitative, with reference to the appended drawing, in which
- Figure 1 is a diagram representing a device in accordance with
the invention; and
- Figure 2 is a flowchart describing a program implemented
works in real time by a computer integrated into the
Figure 1.

L'invention concerne un dispositif de freinage pour un véhicule à moteur, comprenant une pédale de frein 1 agissant sur un maître-cylindre 2 et contrôlant un servomoteur pneumatique 3 d'assistance au freinage, propre à développer une force d'assistance au freinage qui se superpose à la force exercée par la pédale de frein 1.  The invention relates to a braking device for a motor vehicle, comprising a brake pedal 1 acting on a master cylinder 2 and controlling a pneumatic brake booster 3 capable of developing a braking assistance force which is superimposed on the force exerted by the brake pedal 1.

Le maître-cylindre 1 produit alors une pression hydraulique élevée et agit sur un frein B dont l'actionnement provoque la décélération du véhicule. The master cylinder 1 then produces a high hydraulic pressure and acts on a brake B, the actuation of which causes the vehicle to decelerate.

Le servomoteur 3 comprend deux chambres 3a, 3b, séparées de façon étanche par une paroi mobile 4 solidaire d'une tige de poussée 5. The booster 3 comprises two chambers 3a, 3b, separated in leaktight manner by a movable wall 4 secured to a push rod 5.

La chambre avant 3a du servomoteur est en permanence reliée à une source de basse pression pneumatique S tandis que la chambre arrière 3b est sélectivement reliée à l'atmosphère A par l'actionnement de la pédale 1, ce dont il résulte une poussée sur la paroi 4 transmise au maître-cylindre 2, en même temps que la force d'actionnement de la pédale 1, par la tige de poussée 5. The front chamber 3a of the booster is permanently connected to a source of low pneumatic pressure S while the rear chamber 3b is selectively connected to the atmosphere A by actuation of the pedal 1, which results in a thrust on the wall 4 transmitted to the master cylinder 2, at the same time as the actuating force of the pedal 1, by the push rod 5.

Une électrovalve 6 est par exemple interposée entre la chambre arrière 3b du servomoteur et l'atmosphère A. A solenoid valve 6 is for example interposed between the rear chamber 3b of the booster and the atmosphere A.

Le dispositif de l'invention comprend par ailleurs un premier capteur 7 par exemple sensible à la force F appliquée sur la pédale 1, un second capteur 8 par exemple sensible à la pression hydraulique P produite par le maître-cylindre 2 à destination du frein B, un calcul-ateur- 9 -relié. aux-sorties -respectives -7a--et - 8a--des -capteurs r et des.  The device of the invention also comprises a first sensor 7, for example sensitive to the force F applied to the pedal 1, a second sensor 8, for example sensitive to the hydraulic pressure P produced by the master cylinder 2 intended for the brake B , a linked-calculator-9. -respectives -7a - and - 8a - of -sensors r and.

moyens 10a, 10b d'actionnement de l'électrovalve 6, pilotés par le calculateur 9.means 10a, 10b for actuating the solenoid valve 6, controlled by the computer 9.

Le calculateur comporte d'une part une mémoire 9a dans laquelle est enregistrée une loi de variation souhaitée de la pression hydraulique P en fonction de la force d'actionnement F de la pédale 1, et d'autre part un micro-processeur 9b capable de dialoguer avec la mémoire 9a, de lire les mesures effectuées par les capteurs 7 et 8, et de commander les moyens d'actionnement 10a, 10b. The computer comprises on the one hand a memory 9a in which a desired law of variation of the hydraulic pressure P is recorded as a function of the actuating force F of the pedal 1, and on the other hand a microprocessor 9b capable of dialogue with the memory 9a, read the measurements made by the sensors 7 and 8, and control the actuation means 10a, 10b.

Ces derniers comportent par exemple une source de tension 10a alimentant un convertisseur numérique - analogique 10b, lequel pilote l'électrovalve 6 et se trouve commandé par le micro-processeur 9b. The latter comprise for example a voltage source 10a supplying a digital-analog converter 10b, which controls the solenoid valve 6 and is controlled by the microprocessor 9b.

Dans le mode de réalisation le plus simple, l'électrovalve 6 est de type tout ou rien, le convertisseur 10b est un simple interrupteur et le micro-processeur ne délivre qu'un bit sur sa sortie 9c à destination de l'interrupteur 10b pour l'ouvrir ou le fermer.  In the simplest embodiment, the solenoid valve 6 is of the all or nothing type, the converter 10b is a simple switch and the microprocessor delivers only one bit on its output 9c to the switch 10b for open or close it.

Dans un mode de réalisation plus élaboré, l'électrovalve 6 permet une communication plus ou moins importante, le convertisseur lOb comporte une entrée numérique à plusieurs bits, et la sortie 9c du micro-processeur est une sortie parallèle délivrant le nombre de bits utile pour la commande du convertisseur. In a more elaborate embodiment, the solenoid valve 6 allows a more or less important communication, the converter lOb comprises a digital input with several bits, and the output 9c of the microprocessor is a parallel output delivering the number of bits useful for the converter control.

Le programme mis en oeuvre par le micro-processeur 9b est illustré sur la Figure 2 où il est directement lisible, VAL1 désignant la valeur mesurée par le capteur de force 7, VAL2 la valeur de la pression hydraulique du maître-cylindre qui est souhaitée lorsque la force d'actionnement de la pédale 1 est égale à VAL1, MES2 est la valeur de la pression hydraulique réellement mesurée par le capteur 8, et DIFF est la différence MES2 - VAL2.  The program implemented by the microprocessor 9b is illustrated in FIG. 2 where it is directly readable, VAL1 designating the value measured by the force sensor 7, VAL2 the value of the hydraulic pressure of the master cylinder which is desired when the actuating force of the pedal 1 is equal to VAL1, MES2 is the value of the hydraulic pressure actually measured by the sensor 8, and DIFF is the difference MES2 - VAL2.

Lorsque cette différence est négative, il convient d'augmenter la force d'assistance engendrée par le servomoteur, ce qui est obtenu en faisant monter la pression dans la chambre arrière 3b du servomoteur par l'ouverture de l'électrovalve 6 aussi longtemps que DIFF est négatif et, si l'électrovalve est d'ouverture modulable, d'autant plus que la valeur absolue de DIFF est grande. When this difference is negative, the assistance force generated by the booster should be increased, which is obtained by increasing the pressure in the rear chamber 3b of the booster by opening the solenoid valve 6 as long as DIFF is negative and, if the solenoid valve is of modular opening, all the more that the absolute value of DIFF is large.

De nombreuses variantes du dispositif de l'invention sont possibles. Many variants of the device of the invention are possible.

Par exemple, le capteur de force 7 peut être remplacé par un capteur de position de la pédale 1 pour éliminer l'influence, sur l'efficacité du freinage, des tolérances de fabrication et jeux de montage. For example, the force sensor 7 can be replaced by a pedal position sensor 1 to eliminate the influence, on braking efficiency, of manufacturing tolerances and mounting clearances.

Il est également envisageable de remplacer le capteur de pression 8 par un accéléromètre 11 sensible à la décélération du véhicule. It is also conceivable to replace the pressure sensor 8 with an accelerometer 11 sensitive to the deceleration of the vehicle.

Toutefois dans ce dernier cas, compte tenu du fait que la décélération d'un véhicule s'annule avec la vitesse de ce dernier, le micro-processeur 9b devra également recevoir d'un capteur 12 une information de vitesse, de manière à cesser de piloter l'électrovalve 6 dès que la vitesse du véhicule sera inférieure à un seuil limite, par exemple fixé à 15 km/h.However in the latter case, given the fact that the deceleration of a vehicle is canceled out with the speed of the latter, the microprocessor 9b must also receive speed information from a sensor 12, so as to cease control the solenoid valve 6 as soon as the vehicle speed drops below a limit threshold, for example fixed at 15 km / h.

En variante, et sous réserve que le capteur de vitesse 12 soit suffisamment précis, l'accéléromètre 11 pourra être omis, la valeur de la décélération étant alors calculée par le micro-processeur 9b, selon des techniques connues, à partir de l'information fournie par le capteur de vitesse 12.  As a variant, and provided that the speed sensor 12 is sufficiently precise, the accelerometer 11 may be omitted, the value of the deceleration then being calculated by the microprocessor 9b, according to known techniques, from the information supplied by the speed sensor 12.

Par ailleurs, au lieu de ne piloter qu'une électrovalve 6 interposée entre l'atmosphère A et la chambre arrière 3b lorsque l'écart DIFF est négatif, le micro-processeur 9b pourrait aussi piloter, lorsque l'écart
DIFF est positif, une seconde électrovalve interposée entre cette même chambre arrière et la source de basse pression S.Furthermore, instead of controlling only one solenoid valve 6 interposed between the atmosphere A and the rear chamber 3b when the difference DIFF is negative, the microprocessor 9b could also control, when the difference
DIFF is positive, a second solenoid valve interposed between this same rear chamber and the low pressure source S.

De préférence, les capteurs utilisés sont du type de ceux qui produisent un signal de sortie dont la fréquence est représentative du paramètre mesuré, de manière à pouvoir être directement exploitable par le micro-processeur, le capteur de pression étant par exemple du type à oscillateur en anneau. Preferably, the sensors used are of the type that produce an output signal whose frequency is representative of the parameter measured, so that it can be directly used by the microprocessor, the pressure sensor being for example of the oscillator type. in a ring.

Si cependant les capteurs sont conçus pour produire des signaux analogiques, ces signaux sont transmis au micro-processeur 9b à travers un convertisseur analogique - numérique, de façon connue en soi. If, however, the sensors are designed to produce analog signals, these signals are transmitted to the microprocessor 9b through an analog-to-digital converter, in a manner known per se.

Comme le comprendra l'homme de l'art à la lecture de la présente description, l'invention proposée permet ainsi d'asservir la fonction de transfert réelle de l'ensemble comprenant la pédale 1, le maître-cylindre-2, le servomoteur 3 et éventuellement même le frein B à toute fonction de transfert souhaitée, préalablement stockée dans la mémoire 9a.  As will be understood by a person skilled in the art on reading the present description, the proposed invention thus makes it possible to control the actual transfer function of the assembly comprising the pedal 1, the master cylinder-2, the booster 3 and possibly even the brake B to any desired transfer function, previously stored in the memory 9a.

Claims (6)

REVENDICATIONS 1. Dispositif de freinage pour véhicule à moteur, comprenant1. Braking device for a motor vehicle, comprising - une pédale de frein (1) ; - a brake pedal (1); - un servomoteur pneumatique d'assistance au freinage (3) - a pneumatic brake booster (3) sensible à un actionnement de la pédale de frein et comportant sensitive to actuation of the brake pedal and comprising deux chambres séparées de façon étanche par une paroi mobile, two chambers separated in a sealed manner by a movable wall, ces deux chambres étant susceptibles d'être soumises à des these two chambers being liable to be subjected to pressions respectives présentant une différence non nulle et respective pressures with a non-zero difference and ce servomoteur produisant, à destination d'un maître-cylindre this booster producing, for a master cylinder (2), un effort d'assistance au freinage croissant avec cette (2), an increasing braking assistance effort with this différence de pression pressure difference - au moins une électrovalve pneumatique (6) interposée entre le - at least one pneumatic solenoid valve (6) interposed between the servomoteur et au moins une source de pression (A), cette actuator and at least one pressure source (A), this électrovalve étant susceptible d'être commandée pour modifier solenoid valve may be ordered to modify ladite différence de pression ; et said pressure difference; and - des moyens de commande de l'électrovalve (7, 8, 9, 10a, 10b) caractérisé en ce que lesdits moyens de commande comprennent - control means of the solenoid valve (7, 8, 9, 10a, 10b) characterized in that said control means comprise - au moins un premier capteur (7) sensible à un premier - at least a first sensor (7) sensitive to a first paramètre physique (F) dont la valeur influe sur ladite physical parameter (F) whose value influences said différence de pression, pour fournir une valeur mesurée (VAL1)  pressure difference, to provide a measured value (VAL1) de ce premier paramètre ; of this first parameter; - au moins un second capteur (8) sensible à un second paramètre - at least one second sensor (8) sensitive to a second parameter physique (P) dont la valeur dépend de ladite différence de physical (P) whose value depends on said difference of pression, pour fournir une mesure (MES2) de ce second pressure, to provide a measurement (MES2) of this second paramètre ;;  setting ;; - des moyens de mémorisation (9a) propres à mémoriser une valeur - storage means (9a) suitable for storing a value souhaitée (VAL2) du second paramètre physique pour chaque desired (VAL2) of the second physical parameter for each valeur possible du premier paramètre possible value of the first parameter - des moyens de comparaison (9b) reliés aux moyens de - comparison means (9b) connected to the means of mémorisation et aux premier et second capteurs pour élaborer memorization and to the first and second sensors to develop un signal de comparaison (DIFF) représentatif de l'écart que a comparison signal (DIFF) representative of the difference that présente la mesure du second paramètre par rapport à la valeur presents the measurement of the second parameter compared to the value souhaitée de ce dernier pour la valeur mesurée du premier desired of the latter for the measured value of the first paramètre ; et  setting ; and - des moyens d'actionnement (lova, 10b) recevant le signal de - actuation means (lova, 10b) receiving the signal comparaison et propres à actionner l'électrovalve (6) pour comparison and suitable for actuating the solenoid valve (6) for modifier ladite différence de pression dans un sens qui permet modify said pressure difference in a direction which allows la réduction dudit écart. the reduction of said gap. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le premier capteur (7) est un capteur de force sensible à la force appliquée sur la pédale. 2. Device according to claim 1, characterized in that the first sensor (7) is a force sensor sensitive to the force applied to the pedal. 3. Dispositif suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le second capteur (8) est un capteur de pression sensible à une pression hydraulique produite par le maître-cylindre. 3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the second sensor (8) is a pressure sensor sensitive to a hydraulic pressure produced by the master cylinder. 4. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le second capteur est un accéléromètre (11) sensible à la décélération du véhicule sous l'effet du freinage. 4. Device according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the second sensor is an accelerometer (11) sensitive to the deceleration of the vehicle under the effect of braking. 5. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits moyens de comparaison comprennent un micro-processeur (9b). 5. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that said comparison means comprise a microprocessor (9b). 6. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, combinée à la revendication 5, caractérisé en ce que le second capteur est sensible à la vitesse du véhicule et en ce que le micro-processeur (9b) est programmé pour obtenir, à partir de l'information délivrée par ce second capteur, la valeur de la décélération du véhicule, cette décélération étant prise en compte en tant que second paramètre.  6. Device according to any one of claims 1 and 2, combined with claim 5, characterized in that the second sensor is sensitive to the speed of the vehicle and in that the microprocessor (9b) is programmed to obtain, from the information delivered by this second sensor, the value of the deceleration of the vehicle, this deceleration being taken into account as a second parameter.