FR2835896A1

FR2835896A1 - Dispositif pour detecter un contact entre deux elements de frein d'un systeme de frenage

Info

Publication number: FR2835896A1
Application number: FR0201680A
Authority: FR
Inventors: Pierre Longuemare
Original assignee: Delphi Technologies Inc
Current assignee: Delphi Technologies Inc
Priority date: 2002-02-12
Filing date: 2002-02-12
Publication date: 2003-08-15
Anticipated expiration: 2022-02-12
Also published as: FR2835896B1

Abstract

Ce dispositif (2) permet de détecter en temps réel un contact entre au moins un premier élément de frein (3), déplaçable par un actionneur (14), et un second élément de frein (4) d'un système de freinage, le premier élément de frein comportant un support (8) muni d'une garniture (9) en un matériau de friction sujet à usure. Le dispositif (2) comprend au moins un élément de contact (9) en un matériau électroconducteur, qui est destiné à être porté par le support (8) et est dimensionné de manière à venir en contact avec le second élément de frein (4) chaque fois que l'actionneur (14) est activé dans le sens du freinage et que la garniture (9) du premier élément de frein (3) vient en contact avec le second élément de frein (4), quel que soit le degré d'usure de la garniture (9), et un circuit de détection (18) qui est relié électriquement à l'élément de contact (9) et est apte à émettre un signal en réponse à la fermeture d'un trajet conducteur (3, 4, 5, 6, 19, 21) comprenant au moins l'élément de contact (9) et le second élément de frein (4). L'invention est applicable à la commande de l'actionneur (14) pour maintenir constante sa course morte.

Description

DISPOSITIF POUR DÉTECTER UN CONTACT ENTRE DEUX ÉLÉMENTS DE FREIN D'UN SYSTÈME DE FREINAGE
La présente invention concerne, d'une manière générale, un système de freinage du type comprenant au moins un premier élément de frein pouvant être amené en contact avec un second élément de frein par un actionneur, le premier élément de frein comportant un support muni d'une garniture en un matériau de friction, qui est appliqué contre le second élément de frein lorsque l'actionneur est activé.

L'invention concerne plus particulièrement un dispositif permettant de détecter un contact entre les premier et second éléments de frein d'un tel système de freinage.

Les systèmes de freinage de ce type sont couramment utilisés dans de nombreux domaines de l'industrie pour exercer une action de freinage entre deux objets qui portent respectivement les premier et second éléments de frein et dont l'un est mobile en rotation ou en translation par rapport à l'autre. Le ou les premiers éléments de frein peuvent être constitués par une ou des plaquettes d'un frein à disque ou par un ou des patins d'un frein à tambour, tandis que le second élément de frein peut être constitué, selon le cas, par un disque du frein à disque ou par un tambour du frein à tambour. Dans le cas où l'objet à freiner est une pièce mobile en translation ou un véhicule guidé par au moins un rail, le second élément de frein peut être constitué par la pièce mobile en translation elle-même, le ou les premiers éléments de frein étant alors installés à poste fixe, ou le second élément de frein peut être constitué par un rail fixe, le ou les premiers éléments de frein étant alors portés par le véhicule guidé sur rail. L'actionneur peut être constitué par exemple par un vérin hydraulique ou pneumatique, ou par un actionneur électromécanique.

Dans tous les cas, le matériau de friction de la garniture du ou des premiers éléments de frein est sujet à usure chaque fois que le frein est serré. Pour des questions de sécurité, il est souhaitable que le temps de réponse du frein soit aussi court et constant que possible pendant toute la durée de vie du frein. Le temps de réponse du frein dépend de la vitesse de l'actionneur, mais aussi de la longueur de la course morte que l'actionneur doit effectuer pour amener le ou les premiers éléments de frein en contact avec le second élément de frein. Si l'actionneur du frein,

qu'il soit pneumatique, hydraulique ou électromécanique, part toujours de la même position de repos, il est clair que la course morte et, par suite, le temps de réponse du frein vont augmenter avec le degré d'usure de la garniture de la ou des plaquettes de frein ou du ou des patins de frein au cours de la vie du frein. C'est pourquoi, de nombreux dispositifs de rattrapage d'usure ont déjà été proposés et sont décrits par exemple dans les documents FR 2 778 712, FR 2777331 et dans le document EP 0 996 831, auquel correspond le brevet US 6 250 434. Toutefois, ces dispositifs connus de rattrapage d'usure sont relativement compliqués.

On connaît par le document EP 1 069336 un appareil permettant de surveiller en temps réel le degré d'usure des plaquettes des freins à disque d'un véhicule, et de fournir en temps réel au conducteur du véhicule une mesure du degré courant d'usure des plaquettes de frein afin de l'avertir quand lesdites plaquettes devront être remplacées. Cet appareil connu utilise un transducteur de position relative comportant un corps fixe qui est attaché à un étrier du frein, et un élément mobile qui est déplacé par un piston destiné à actionner la plaquette de frein, de façon à détecter la position relative du piston par rapport à l'étrier de frein. Dans ce document, aucun dispositif de rattrapage d'usure n'est prévu pour faire en sorte que la course morte du piston reste constante quel que soit le degré d'usure de la garniture de la plaquette de frein.

On connaît également par le document FR 2 795 470 un dispositif de détection d'usure d'une garniture de friction, notamment d'une plaquette de frein. Ce dispositif de détection connu comporte un embout creux, généralement en matière plastique, et un fil conducteur électrique gainé, qui est emmanché dans l'embout creux, ce dernier étant thermo-soudé sur la gaine du fil conducteur électrique. En service, l'embout est assujetti à une plaque-support portant la garniture de friction et le fil conducteur électrique est relié à un circuit électrique permettant de signaler au conducteur du véhicule le moment où il est nécessaire de remplacer la garniture de frein. Un tel dispositif de détection d'usure n'est ni prévu ni utilisable dans un système de rattrapage d'usure, car il agit seulement quand la garniture de friction a atteint un degré d'usure nécessitant son remplacement.

La présente invention a donc pour but de fournir un dispositif permettant de détecter en temps réel un contact entre au moins un

premier élément de frein, déplaçable par un actionneur, et un second élément de frein d'un système de freinage, le premier élément de frein comportant un support muni d'une garniture en un matériau de friction sujet à usure, l'information de contact fournie par le dispositif détecteur pouvant être utilisée pour commander l'actionneur du système de freinage de façon à maintenir constante la course morte dudit actionneur quel que soit le degré d'usure de la garniture du ou des premiers éléments de frein du système de freinage.

A cet effet, le dispositif détecteur selon l'invention est caractérisé par le fait qu'il comprend au moins un élément de contact en un matériau électroconducteur, qui est destiné à être porté par ledit support et est dimensionné de manière à venir en contact avec le second élément de frein chaque fois que l'actionneur est activé dans le sens du freinage et que la garniture du premier élément de frein vient en contact avec le second élément de frein, quel que soit le degré d'usure de ladite garniture, et un circuit de détection qui est relié électriquement audit élément de contact et est apte à émettre un signal en réponse à la fermeture d'un trajet conducteur comprenant au moins ledit élément de contact et ledit second élément de frein.

Dans un premier mode de réalisation de l'invention, ledit

1 élément de contact peut être avantageusement constitué par ladite garniture.

Lorsque le dispositif de détection selon le premier mode de réalisation est inclus dans un système de freinage d'un véhicule comportant au moins un frein à disque ayant un disque et deux plaquettes de frein disposées respectivement de part et d'autre du disque, chacune desdites plaquettes de frein formant ledit premier élément de frein et le disque formant ledit second élément de frein, au moins une des deux plaquettes de frein est isolée électriquement par rapport à une masse électrique du véhicule, et ledit élément de contact est constitué par la garniture de la plaquette de frein isolée électriquement.

Dans ce cas, ledit circuit de détection peut être relié électriquement d'une part directement à la plaquette de frein isolée électriquement, et d'autre part à ladite masse électrique.

Dans une variante de réalisation du premier mode de réalisation, ledit circuit de détection est relié électriquement d'une part à

une chape qui porte les deux plaquettes de frein et qui est fixée par l'intermédiaire d'un élément isolant à un porte-moyeu d'une roue du véhicule, formant ladite masse électrique, et d'autre part à ladite masse électrique.

Dans une autre variante du premier mode de réalisation, les deux plaquettes de frein sont isolées électriquement par rapport à une chape qui porte les deux plaquettes de frein et qui est fixée à un portemoyeu d'une roue du véhicule, et ledit circuit de détection est relié électriquement aux deux plaquettes de frein.

Dans un second mode de réalisation du dispositif de détection selon l'invention, ledit élément de contact est constitué par un plot de contact en un matériau électroconducteur sujet à usure, qui est monté sur ledit support par l'intermédiaire d'un élément isolant et qui a une surface d'usure coplanaire avec celle de ladite garniture.

Lorsque le dispositif de détection selon ce second mode de réalisation est inclus dans un système de freinage d'un véhicule comportant au moins un frein à disque ayant un disque et deux plaquettes de frein disposées respectivement de part et d'autre du disque, chacune desdites plaquettes de frein formant ledit premier élément de frein et le disque formant ledit second élément de frein, ledit plot de contact en matériau électroconducteur est porté par l'une desdites plaquettes de frein, et le circuit de détection est relié électriquement d'une part audit plot de contact et d'autre part à une masse électrique du véhicule.

Dans une variante du second mode de réalisation, il est prévu deux plots de contact en matériau électroconducteur qui sont portés respectivement par lesdites plaquettes de frein et ledit circuit de détection est relié électriquement aux deux plots de contact.

Dans les premier et second modes de réalisation indiqués cidessus, ledit circuit de détection peut avantageusement comporter un générateur de courant constant, qui est connecté en série avec ledit trajet conducteur de façon à fournir un signal de tension ayant une valeur représentative de la valeur de la résistance dudit trajet conducteur.

Dans ce dernier cas, le dispositif de détection peut comporter en outre des moyens de traitement pour comparer ledit signal de tension à une tension de référence correspondant à une valeur de référence de

résistance, qui correspond elle-même à un contact franc entre les premier et second éléments de frein, et pour fournir une information de contact lorsque ledit signal de tension a une valeur inférieure ou égale à ladite tension de référence.

L'invention a également pour objet un système de freinage comportant un dispositif de détection présentant une ou plusieurs des caractéristiques susmentionnées.

Le système de freinage selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend, en plus du dispositif de détection selon l'invention, une unité électronique de commande qui est reliée au dispositif de détection et qui, en réponse au signal ou information de contact émis par ledit dispositif de détection lors de chaque phase de freinage, mémorise, dans une mémoire vive interne de ladite unité de commande, la position instantanée d'un élément mobile de l'actionneur correspondant à l'état fermé dudit trajet conducteur pour la phase de freinage en cours, et qui, dans une phase suivante de desserrage complet du frein, commande l'actionneur pour ramener ledit élément mobile dans une position contrôlée de repos qui est écartée de la position instantanée mémorisée d'une quantité fixe mémorisée en permanence dans ladite unité de commande, et cela de préférence à chaque cycle de freinage/desserrage complet du frein, de façon à maintenir constante la course morte dudit actionneur quel que soit le degré d'usure de la garniture du ou des premiers éléments de frein.

De préférence, ledit actionneur est un actionneur électromécanique comprenant un moteur électrique et un ensemble, composé d'une vis à billes et d'engrenages, entraîné par le moteur et apte à déplacer linéairement un organe de poussée agissant sur le premier élément de frein, et l'élément mobile dont la position instantanée est mémorisée est le rotor du moteur, ledit rotor étant associé à un codeur de position angulaire produisant un signal qui est envoyé à ladite unité de commande.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux au cours de la description suivante des divers modes de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples en référence aux dessins annexés sur lesquels :

la figure 1 montre, de manière schématique, un frein à disque équipé d'un dispositif de détection selon un premier mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 est une vue semblable à la figure 1 montrant une variante du premier mode de réalisation ; - la figure 3 est une vue semblable à la figure 1 montrant une autre variante du premier mode de réalisation ; - la figure 4 montre, de manière schématique, un second mode de réalisation du dispositif de détection selon l'invention pour un frein à disque qui est représenté seulement de manière partielle ; - la figure 5 est un schéma synoptique d'un système de freinage comportant un frein à disque et un dispositif de détection selon l'invention ; - la figure 6 est un schéma électrique illustrant le principe de fonctionnement du dispositif de détection selon l'invention.

En se reportant à la figure 1, on peut voir un frein à disque 1 pour véhicule, équipé d'un dispositif de détection 2 selon l'invention. Le frein 1 comporte, de façon classique, deux plaquettes de frein 3 disposées de part et d'autre d'un disque 4 fixé rigidement au moyeu 5 d'une roue (non montrée), qui est monté rotatif dans un porte-moyeu 6.

Seule la moitié du disque 4, du moyeu 5 et du porte-moyeu 6 située audessus de l'axe de rotation 7 de la roue est représentée dans la figure 1.

Chacune des deux plaquettes de frein 3 comporte une plaquesupport 8, dont la face tournée vers le disque 4 est munie d'une garniture 9 en un matériau de friction. Les deux plaquettes de frein 3 sont portées par une chape 11 de telle façon que chaque plaquette de frein puisse glisser dans une direction parallèle à l'axe 7. La chape 11 est fixée rigidement au porte-moyeu 6 par au moins deux vis 12, dont une seule est visible dans la figure 1.

Le frein 1 comporte en outre, de façon classique, un étrier de frein 13 qui porte un actionneur 14. L'étrier de frein 13 est monté flottant sur la chape 11 de façon à être capable de coulisser dans une direction parallèle à l'axe 7. Les guides permettant un coulissement de l'étrier 13 par rapport à la chape 11 et les guides permettant un coulissement des deux plaquettes de frein 3 par rapport à la chape 11 n'ont pas été

représentés sur la figure 1 pour ne pas surcharger cette dernière et dans la mesure où il s'agit d'éléments classiques et bien connus.

L'actionneur 14 peut être constitué, de façon connue, par un actionneur électromécanique comprenant un moteur électrique 15, par exemple un moteur pas à pas à deux sens de rotation, et par un ensemble 16 composé d'une vis à billes et d'engrenages. Lorsque l'actionneur 14 est activé dans le sens du freinage, il agit sur l'une des deux plaquettes de frein 3 par l'intermédiaire d'un organe de poussée 17 qui est déplacé dans le sens de la flèche F afin d'appliquer ladite plaquette de frein contre l'une des faces du disque 4. Quand la plaquette de frein 3 poussée par l'organe de poussée 17 est entrée en contact avec le disque 4, l'actionneur 14 déplace, par réaction, l'étrier 13 dans le sens opposé à la flèche F, de sorte que la branche 13a de l'étrier agit sur l'autre plaquette de frein 3 pour l'appliquer contre la face opposée du disque 4 afin de serrer ce dernier entre les deux plaquettes de frein 3.

Le dispositif de détection 2 permet de détecter en temps réel un contact entre au moins une des deux plaquettes de frein 3 et le disque 4. A cet effet, le dispositif de détection 2 comporte un circuit de détection 18 qui est relié d'une part, par un conducteur 19 à une masse électrique du véhicule, par exemple au porte-moyeu 6 et, d'autre part, par un conducteur souple 21, à l'une des deux plaquettes de frein 3. Le disque 4, qui est usuellement en un matériau électroconducteur, est relié à la masse électrique du véhicule par l'intermédiaire du moyeu 5 et du porte-moyeu 6. Comme la plaque-support 8 et la garniture 9 de chaque plaquette de frein 3 sont usuellement aussi en des matériaux électroconducteurs, au moins une des deux plaquettes de frein peut être utilisée comme élément mobile de contact pour fermer un trajet conducteur chaque fois que l'actionneur 14 est activé dans le sens du freinage et que les garnitures 9 des deux plaquettes de frein viennent en contact avec le disque 4. Dans le mode de réalisation de la figure 1, le trajet conducteur susmentionné comprend le fil 21, la plaquette de frein 3 reliée au fil 21, le disque 4, le moyeu 5, le porte-moyeu 6 et le fil conducteur 19, et le circuit de détection 18 est conçu pour émettre sur sa sortie 22 un signal en réponse à la fermeture dudit trajet conducteur chaque fois que l'actionneur 14 est activé.

Afin que le dispositif de détection 2 de la figure 1 puisse fonctionner correctement, les deux plaquettes de frein 3 doivent être isolées électriquement par rapport à la masse électrique du véhicule.

Cette isolation peut être obtenue par exemple en faisant passer chaque vis de fixation 12 à travers une rondelle isolante 23 et à travers un manchon isolant 24 muni d'une collerette 25. La rondelle 23 est par exemple disposée entre la tête de la vis 12 et un oeuillet 26 du portemoyeu 6, et le manchon 24 est disposé dans le trou de l'oeuillet 26 de telle façon que la collerette 25 se trouve entre ledit oeuillet et la chape 11.

De préférence, le conducteur 21 est connecté électriquement à la plaquette de frein 3 qui est adjacente à la branche 13a de l'étrier 13.

Dans ces conditions, le circuit de détection 18 émettra un signal sur sa sortie 22 seulement lorsque les deux plaquettes de frein sont serrées contre les faces du disque 4.

La figure 2 montre une variante de réalisation dans laquelle les éléments qui sont identiques ou qui jouent le même rôle que ceux de la figure 1 sont désignés par les mêmes numéros de référence et ne seront pas décrits à nouveau en détail. La variante montrée dans la figure 2 diffère du mode de réalisation de la figure 1 essentiellement en ce que le conducteur 21 n'est plus connecté électriquement directement à l'une des deux plaquettes de frein 3, mais à la chape 11. La connexion entre le fil 21 et la chape 11 peut être commodément effectuée par l'intermédiaire de l'une des vis de fixation 12, en interposant entre la tête de cette vis et la rondelle isolante 23 une rondelle conductrice 27 munie d'une cosse 28.

Le conducteur 21 peut être soudé sur la cosse 28 ou raccordé à celle-ci par un connecteur femelle 29.

Dans la variante de la figure 2, le circuit de détection 18 émettra un signal sur sa sortie 22 chaque fois que l'actionneur 14 est activé dans le sens du freinage et que l'une ou l'autre des deux plaquettes de frein 3 vient en contact avec le disque 4.

La figure 3 montre une autre variante de réalisation dans laquelle les éléments qui sont identiques ou qui jouent le même rôle que ceux du mode de réalisation de la figure 1 sont désignés par les mêmes numéros de référence et ne seront pas décrits à nouveau en détail. La variante montrée dans la figure 3 diffère du mode de réalisation de la

figure 1 en ce que le circuit de détection 18 est relié, d'une part, par le conducteur 19 à l'une des deux plaquettes de frein 3 et, d'autre part, par

1 le conducteur 21, à l'autre plaquette de frein 3. Dans ce cas, la chape 11 n'a pas besoin d'être isolée électriquement par rapport à la masse électrique du véhicule, c'est-à-dire par rapport au porte-moyeu 6.

Cependant, chacune des deux plaquettes de frein 3 doit être isolée électriquement par rapport à la chape 11 et, de préférence aussi, par rapport à l'organe de poussée 17 et à la branche 13a de l'étrier 13. Ceci peut être obtenu par exemple en prévoyant un revêtement isolant sur les surfaces des plaques-supports 8 qui sont en contact glissant avec la chape 11, et/ou sur les surfaces de la chape 11 qui sont en contact glissant avec les plaques-supports 8. Un revêtement isolant peut être aussi prévu sur les faces des plaques-supports 8 qui sont respectivement tournées vers la face intérieure de la branche 13a de l'étrier 13 et vers la face frontale de l'organe de poussée 17, et/ou sur la face interne de la branche 13a et sur la face frontale de l'organe de poussée 17.

Dans la variante de la figure 3, le circuit de détection 18 émettra un signal sur sa sortie 22 chaque fois que les deux plaquettes de frein 3 seront en même temps en contact avec le disque 4, c'est-à-dire chaque fois que le trajet conducteur comprenant le conducteur 19, la plaquette de frein 3 reliée au conducteur 19, le disque 4, la plaquette de frein 3 reliée au conducteur 21 et le conducteur 21 sera fermé.

La figure 4 montre un frein à disque équipé d'un dispositif de détection selon un second mode de réalisation de l'invention. Dans la figure 4, les éléments qui sont identiques ou qui jouent le même rôle que

1 ceux des figures 1 à 3 sont désignés par les mêmes numéros de référence et ne seront pas décrits à nouveau en détail. La chape, l'étrier et l'actionneur du frein à disque n'ont pas été montrés dans la figure 4, mais ils peuvent être identiques à ceux montrés dans les figures 1 à 3.

Dans le mode de réalisation de la figure 4, le circuit de détection 18 du dispositif de détection 2 est relié à deux plots de contact 31 en un matériau électroconducteur sujet à usure, respectivement par deux conducteurs souples 19 et 21. Les deux plots de contact 31 sont portés respectivement par les deux plaquettes de frein 3, plus précisément par les plaques-supports 8 desdites plaquettes de frein, de telle façon que la surface d'usure 32 de chaque plot de contact 31 soit

coplanaire avec la surface d'usure 9a de la garniture 9 de la plaquesupport 8 correspondante. Par exemple, chaque plot de contact 31 peut être partiellement noyé dans un support 33 en un matériau isolant.

Chaque support 33 peut avoir une forme générale cylindrique, avec une collerette 34, et il est fixé, par exemple par collage ou par vissage, dans un trou 35 de la plaque-support 8 correspondante. En prenant appui sur la face de la plaque-support 8 tournée vers le disque 4, la collerette 34 du support 33 permet de fixer de manière précise la position de la surface d'usure 32 du plot de contact 31 par rapport à la surface d'usure 9a de la garniture 9, de telle façon que ces deux surfaces d'usure soient coplanaires.

Dans le mode de réalisation de la figure 4, le circuit de détection 18 émettra un signal sur sa sortie 22 chaque fois que les deux plots de contact 31 seront en contact en même temps avec les faces du disque 4, donc chaque fois que les garnitures 9 des deux plaquettes de frein 3 seront en contact en même temps avec le disque 4.

Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 4, les deux plots de contact 31 sont montés sur les plaques-supports 8, à une extrémité de celles-ci, de façon à se trouver à côté des garnitures 9 portées respectivement par lesdites plaques-supports 8. Toutefois, dans une variante non montrée, chaque plot de contact 31 et le support 33 associé pourraient être disposés dans des trous formés respectivement dans la garniture 9 et dans la plaque-support 8 correspondante, par exemple au milieu de la plaquette de frein 3.

Dans une autre variante, non montrée, une seule des deux plaquettes de frein 3 peut être équipée d'un plot de contact tel que le plot de contact 31 de la figure 4. Dans ce cas, le circuit de détection 18 du dispositif de détection 2 est relié, d'une part, à l'unique plot de contact par un conducteur souple et, d'autre part, par un autre conducteur, à une masse électrique du véhicule automobile, par exemple au porte-moyeu 6, d'une manière semblable à celle montrée dans la figure 1.

Comme indiqué plus haut, le circuit de détection 18 est conçu pour émettre un signal sur sa sortie 22 chaque fois que l'actionneur 14 est activé dans le sens du freinage et que les deux garnitures 9 ou les deux plots de contact 31 des plaquettes de frein 3 sont en contact en même temps avec le disque 4 dans le cas des figures 1,3 et 4, ou qu'au moins

une des deux garnitures 9 est en contact avec le disque 4 dans le cas de la figure 2, et cela quel que soit le degré d'usure des garnitures 9. Le signal produit par le circuit de détection 18 fournit donc une information de contact qui peut être utilisée dans un système de freinage pour commander, comme on le verra plus loin, l'actionneur d'un frein, par exemple l'actionneur électromécanique 14 des freins à disque montrés dans les figures 1 à 4, de telle façon que la course morte de l'actionneur soit maintenue constante et que, par suite, le temps de réponse du frein reste constant, quel que soit le degré d'usure des garnitures 9 des plaquettes de frein 3.

La figure 5 montre, de façon schématique, un système de freinage comportant un frein à disque 1 et un dispositif de détection 2 qui sont semblables à ceux qui sont montrés dans la figure 1. Toutefois, le schéma de la figure 5 pourrait être facilement modifié pour être adapté aux cas des figures 2,3 et 4. Dans le schéma de la figure 5, les éléments qui sont identiques ou qui jouent le même rôle que ceux de la figure 1 sont désignés par les mêmes numéros de référence et ne seront pas décrits à nouveau en détail.

Comme on peut le voir dans la figure 5, la sortie 22 du circuit de détection 18 est reliée à une entrée 36 d'une unité électronique de commande 37 constituée par exemple par le micro-ordinateur de bord d'un véhicule ou par un micro-contrôleur dédié au système de freinage du véhicule. Un codeur de position angulaire 38 est associé au rotor du moteur électrique 15 de l'actionneur 14. La sortie 39 du codeur 38 est reliée à une autre entrée 41 de l'unité de commande 37. Cette dernière possède une sortie 42 qui est reliée par l'intermédiaire d'un circuit électronique de puissance 43 au moteur électrique 15 de l'actionneur 14. Un bloc d'alimentation 44 fournit, à partir de la batterie (non montrée) du véhicule, les tensions continues nécessaires au fonctionnement du circuit de détection 18, de l'unité de commande 37 et du circuit électronique de puissance 43, ainsi que, par l'intermédiaire dudit circuit électronique de puissance 43, le courant nécessaire au fonctionnement du moteur électrique 15.

Le système de freinage de la figure 5 fonctionne de la manière suivante. Lorsque l'unité de commande 37 reçoit un ordre de freinage sur une entrée 45, par exemple en réponse à l'actionnement d'une pédale de

frein, l'unité de commande 37 active, via le circuit électronique de puissance 43, le moteur électrique 15 de l'actionneur 14 dans le sens du freinage. En réponse au signal ou information de contact émis par le circuit de détection 18 sur sa sortie 22 lors de chaque phase de freinage, l'unité de commande 37 mémorise dans sa mémoire vive interne 46 la position instantanée du rotor du moteur électrique 15 correspondant à l'état serré du frein à disque 1, c'est-à-dire au fait que les garnitures 9 des deux plaquettes de frein sont en contact avec le disque 4. Dans une phase suivante de desserrage complet du frein, l'unité de commande 37 commande le moteur électrique 15 de l'actionneur 14 de façon à ramener le rotor du moteur électrique 15 dans une position contrôlée de repos qui est écartée de la position instantanée mémorisée d'une quantité fixe mémorisée en permanence dans la mémoire 46 ou dans une mémoire fixe de l'unité de commande 37. La position instantanée mémorisée dans la mémoire 46 sert donc de position de référence pour permettre à l'unité de commande 37 de calculer la position de repos dans laquelle l'actionneur 14 est ramené lors de chaque phase de desserrage complet du frein 1. Ladite position instantanée mémorisée dans la mémoire 46 peut être rafraîchie à chaque phase de freinage et une nouvelle position de repos pour l'actionneur 14 peut être calculée à chaque phase de desserrage complet du frein 1, de façon à maintenir constante la course morte de l'actionneur 14, quel que soit le degré d'usure des garnitures 9 des plaquettes de frein 3.

Toutefois, étant donné que les garnitures 9 s'usent relativement lentement, sauf en cas de freinage intense, il va de soi que la position instantanée mémorisée dans la mémoire 46 pourrait être rafraîchie et la nouvelle position de repos de l'actionneur 14 recalculée tous les n cycles de freinage/desserrage complet du frein 1, n étant un nombre entier prédéfini mémorisé dans la mémoire 46, et éventuellement après chaque action de freinage intense.

L'unité de commande 37 peut être également conçue pour recevoir, de façon connue, d'autres informations comme par exemple la vitesse du véhicule, la vitesse de rotation des roues du véhicule, etc., afin de réaliser des fonctions d'anti-blocage (ABS), d'anti-patinage ou d'antidérapage.

Le schéma électrique représenté dans la figure 6 illustre le principe de fonctionnement du dispositif de détection 2 selon l'invention.

Dans la figure 6, le symbole B désigne une source de tension, par exemple la batterie d'un véhicule, et le symbole R désigne la résistance du trajet conducteur mentionné plus haut, lorsque ce trajet conducteur est à l'état fermé (par exemple, dans le cas de la figure 1, le trajet conducteur est constitué par le conducteur 19, le porte-moyeu 6, le moyeu 5, le disque 4, l'une des deux plaquettes de frein 3 et le conducteur 21).

Le circuit de détection 18 est, de préférence, constitué par un générateur à courant constant qui est connecté en série avec la résistance R entre les bornes de la source de tension B. Dans ces conditions, chaque fois que le trajet conducteur est fermé par la mise en contact de la garniture 9 d'au moins une des deux plaquettes de frein 3 avec le disque 4 (figures 1 à 3) ou par la mise en contact des deux plots de contact 31 avec le disque 4 (figure 4), la sortie 22 du circuit de détection 18 fournit un signal de tension ayant une valeur représentative de la valeur de la résistance R dudit trajet conducteur.

Dans ce cas, le dispositif de détection 2 (figure 5) peut avantageusement comporter des moyens de traitement pour comparer ledit signal de tension à une tension de référence correspondant à une valeur de référence de résistance, et pour fournir une information de contact lorsque ledit signal de tension a une valeur inférieure ou égale à ladite tension de référence, donc lorsque la résistance R dudit trajet conducteur a une valeur inférieure ou égale à ladite valeur de référence de résistance.

De préférence, ladite valeur de référence de résistance, donc ladite tension de référence, est choisie de façon à correspondre à un contact franc entre la garniture 9 des plaquettes de frein 3 et le disque 4 ou entre les plots de contact 31 et le disque 4. Dans ces conditions, la position instantanée de l'actionneur 14 qui servira de référence pour calculer ensuite la position de repos dudit actionneur et, par suite, déterminer la course morte de celui-ci, peut être enregistrée dans la mémoire 46 de l'unité de commande 37 en réponse à ladite information de contact seulement en présence d'un contact franc. On peut ainsi éviter qu'une position instantanée de référence soit enregistrée dans la mémoire 46 lorsqu'il se produit des contacts intempestifs entre la garniture 9 des

plaquettes de frein 3 et le disque 4 ou entre les plots de contact 31 et le disque 4.

Lesdits moyens de traitement peuvent être inclus dans le circuit de détection 18. De préférence, les moyens de traitement sont inclus dans l'unité de commande 37 et sont constitués par le processeur de l'unité de commande et par un logiciel approprié. Dans ce cas, ladite tension de référence correspondant à la valeur de référence de résistance est par exemple mémorisée dans la mémoire 46 de l'unité de commande 37.

Il va de soi que les modes de réalisation de l'invention qui ont été décrits ci-dessus ont été donnés à titre d'exemple purement indicatifs et nullement limitatifs et que de nombreuses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art sans sortir du cadre de l'invention. C'est ainsi notamment que, bien que l'invention ait été plus particulièrement décrite à propos d'un frein à disque d'un véhicule, l'invention n'est ni limitée à un tel type de frein, ni au domaine de l'automobile. En effet, l'invention est également applicable à d'autres types de frein, comme par exemple des freins à tambour ou, d'une façon générale, des freins propres à assurer une action de freinage entre deux objets quelconques, dont l'un a un mouvement de rotation ou linéaire par rapport à l'autre, et comportant des garnitures de friction sujettes à usure.

Claims

REVENDICATIONS

1. Dispositif pour détecter en temps réel un contact entre au moins un premier élément de frein (3), déplaçable par un actionneur (14), et un second élément de frein (4) d'un système de freinage, le premier élément de frein comportant un support (8) muni d'une garniture (9) en un matériau de friction sujet à usure, ledit dispositif (2) étant caractérisé par le fait qu'il comprend au moins un élément de contact (9 ; 31) en un matériau électroconducteur, qui est destiné à être porté par ledit support (8) et est dimensionné de manière à venir en contact avec le second élément de frein (4) chaque fois que l'actionneur (14) est activé dans le sens du freinage et que la garniture (9) du premier élément de frein (3) vient en contact avec le second élément de frein (4), quel que soit le degré d'usure de ladite garniture (9), et un circuit de détection (18) qui est relié électriquement audit élément de contact (9 ; 31) et est apte à émettre un signal en réponse à la fermeture d'un trajet conducteur (3, 4, 5,6, 19, 21) comprenant au moins ledit élément de contact (9 ; 31) et ledit second élément de frein (4).

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit élément de contact est constitué par ladite garniture (9).

3. Dispositif selon la revendication 2, pour un système de freinage d'un véhicule comportant au moins un frein à disque (1) ayant un disque (4) et deux plaquettes de frein (3) disposées respectivement de part et d'autre du disque, chacune desdites plaquettes de frein (3) formant ledit premier élément de frein et le disque (4) formant ledit second élément de frein, caractérisé par le fait qu'au moins une des deux plaquettes de frein (3) est isolée électriquement par rapport à une masse électrique (6) du véhicule, et par le fait que ledit élément de contact est constitué par la garniture (9) de la plaquette de frein (3) isolée électriquement.

4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que ledit circuit de détection (18) est relié électriquement d'une part directement à la plaquette de frein (3) isolée électriquement, et d'autre part à ladite masse électrique (6).

5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que ledit circuit de détection (18) est relié électriquement d'une part à

une chape (11) qui porte les deux plaquettes de frein (3) et qui est fixée par l'intermédiaire d'un élément isolant (23-25) à un porte-moyeu (6) a d'une roue du véhicule, formant ladite masse électrique, et d'autre part à ladite masse électrique.

6. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les deux plaquettes de frein (3) sont isolées électriquement par rapport à une chape (11) qui porte les deux plaquettes de frein et qui est fixée à un porte-moyeu (6) d'une roue du véhicule, et par le fait que ledit circuit de détection (18) est relié électriquement aux deux plaquettes de frein (3).

7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit élément de contact est constitué par un plot de contact (31) en un matériau électroconducteur sujet à usure, qui est monté sur ledit support (8) par l'intermédiaire d'un élément isolant (33) et qui a une surface d'usure (32) coplanaire avec celle de ladite garniture (9).

8. Dispositif selon la revendication 7, pour un système de freinage d'un véhicule comportant au moins un frein à disque (1) ayant un disque (4) et deux plaquettes de frein (3) disposées respectivement de part et d'autre du disque, chacune desdites plaquettes de frein (3) formant ledit premier élément de frein et le disque (4) formant ledit second élément de frein, caractérisé par le fait que ledit plot de contact (31) en matériau électroconducteur est porté par l'une desdites plaquettes de frein (3), et par le fait que ledit circuit de détection (18) est relié électriquement d'une part audit plot de contact (31) et d'autre part à une masse électrique du véhicule.

9. Dispositif selon la revendication 7, pour un système de freinage d'un véhicule comportant au moins un frein à disque (1) ayant un disque (4) et deux plaquettes de frein (3) disposées respectivement de part et d'autre du disque, chacune desdites plaquettes de frein (3) formant ledit premier élément de frein et le disque (4) formant ledit second élément de frein, caractérisé par le fait qu'il est prévu deux plots de contact (31) en matériau électroconducteur qui sont portés respectivement par lesdites plaquettes de frein (3), et par le fait que ledit circuit de détection (18) est relié électriquement aux deux plots de contact (31).

10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que ledit circuit de détection (18) comporte un générateur de courant constant qui est connecté en série avec ledit trajet conducteur (3,4, 5,6, 19, 21) de façon à fournir un signal de tension ayant une valeur représentative de la valeur de la résistance (R) dudit trajet conducteur.

Il. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé par le fait qu'il comporte en outre des moyens de traitement (37) pour comparer ledit signal de tension à une tension de référence correspondant à une valeur de référence de résistance, qui correspond elle-même à un contact franc entre les premier et second éléments de frein (3,4), et pour fournir une information de contact lorsque ledit signal de tension a une valeur inférieure ou égale à ladite tension de référence.

12. Système de freinage, caractérisé par le fait qu'il comporte un dispositif de détection (2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 11.

13. Système de freinage selon la revendication 12, caractérisé par le fait qu'il comprend une unité électronique de commande (37) qui est reliée au dispositif de détection (2) et qui, en réponse au signal ou information de contact émis par ledit dispositif de détection lors de chaque phase de freinage, mémorise, dans une mémoire vive interne (46) de ladite unité de commande (37), la position instantanée d'un élément mobile de l'actionneur (14) correspondant à l'état fermé dudit trajet conducteur (3,4, 5,6, 19,21) pour la phase de freinage en cours, et qui, dans une phase suivante de desserrage complet du frein (1), commande l'actionneur (14) pour ramener ledit élément mobile dans une position contrôlée de repos qui est écartée de la position instantanée mémorisée d'une quantité fixe mémorisée en permanence dans ladite unité de commande (37), et cela de préférence à chaque cycle de freinage/desserrage complet du frein (1), de façon à maintenir constante la course morte dudit actionneur (14) quel que soit le degré d'usure de la garniture (9) du ou des premiers éléments de frein (3).

14. Système de freinage selon la revendication 13, caractérisé par le fait que ledit actionneur (14) est un actionneur électromécanique comprenant un moteur électrique (15) et un ensemble (16), composé d'une vis à billes et d'engrenages, entraîné par le moteur

(15) et apte à déplacer linéairement un organe de poussée (17) agissant sur le premier élément de frein (3), et par le fait que l'élément mobile dont la position instantanée est mémorisée est le rotor du moteur (15), ledit rotor étant associé à un codeur de position angulaire (38) produisant un signal qui est envoyé à ladite unité de commande (37).

15. Application du dispositif de détection (2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, à la commande de l'actionneur (14) d'un système de freinage pour maintenir constante la course morte dudit actionneur quel que soit le degré d'usure de la garniture (9) du ou des premiers éléments de frein (3) du système de freinage.