FR2872763A1 - Braking system for motor vehicle, has hydraulic braking circuit with pedal travel simulator coupled to output of master cylinder via solenoid valve that is controlled by controller in event of vehicle wheel braking by braking circuit - Google Patents
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Abstract
Description
DISPOSITIF DE FREINAGE POUR VEHICULE AUTOMOBILEBRAKING DEVICE FOR MOTOR VEHICLE
L'invention concerne un dispositif de freinage pour véhicule automobile, du type comprenant un circuit hydraulique de freinage commandé par le conducteur au moyen d'une pédale de frein et associé à un circuit électrohydraulique de freinage commandé par un logiciel par exemple du type ESP (Electronic Stability Program) ou ACC (Active Cruise Control) au moyen d'un calculateur. The invention relates to a braking device for a motor vehicle, of the type comprising a hydraulic braking circuit controlled by the driver by means of a brake pedal and associated with an electrohydraulic braking circuit controlled by software, for example of the ESP type ( Electronic Stability Program) or ACC (Active Cruise Control) using a calculator.
Le circuit hydraulique de freinage comprend, de façon classique, un maître-cylindre tandem actionné par la pédale de frein, avantageusement par l'intermédiaire d'un servomoteur d'assistance pneumatique. Les sorties du maître-cylindre sont reliées aux freins de roues par des électrovannes d'arrêt commandées par le calculateur. En fonctionnement normal, ces électrovannes sont ouvertes et les freins de roues sont commandés par le conducteur par l'intermédiaire de la pédale de frein, du servomoteur d'assistance pneumatique et du maître-cylindre. The hydraulic braking circuit comprises, in a conventional manner, a tandem master cylinder actuated by the brake pedal, advantageously via a pneumatic assist servomotor. The outputs of the master cylinder are connected to the wheel brakes by shut-off solenoid valves controlled by the computer. In normal operation, these solenoid valves are open and the wheel brakes are controlled by the driver via the brake pedal, the pneumatic servomotor and the master cylinder.
Quand le circuit électrohydraulique commandé par le logiciel ESP ou autre devient actif, les électrovannes d'arrêt sont fermées par le calculateur et un ou plusieurs freins de roues sont alimentés en liquide de frein sous pression par la ou les pompes en fonction des consignes générées par le logiciel. When the electro-hydraulic circuit controlled by ESP or other software becomes active, the shut-off solenoid valves are closed by the computer and one or more wheel brakes are supplied with brake fluid under pressure by the pump or pumps according to the instructions generated by The software.
A ce moment, si le conducteur appuie sur la pédale de frein, il ne pourra la déplacer que sur une course faible, en raison de la pression élevée du liquide de frein dans les circuits alimentant les freins de roues, et il aura une sensation inhabituelle et inquiétante, qui peut l'amener à effectuer des manoeuvres inopportunes. At that moment, if the driver presses on the brake pedal, he will only be able to move it on a weak stroke, because of the high pressure of the brake fluid in the circuits supplying the wheel brakes, and he will have an unusual sensation. and disturbing, which can lead him to perform inappropriate maneuvers.
Par ailleurs, la ou les pompes du circuit électrohydraulique de freinage sont alimentées en liquide de frein, à travers le maître-cylindre, à partir d'un réservoir monté en général sur le maître-cylindre, de sorte que la montée en pression du liquide de frein en sortie de la ou des pompes dépend du débit à travers le maître-cylindre. Furthermore, the pump or electrohydraulic braking circuit pumps are supplied with brake fluid, through the master cylinder, from a tank mounted in general on the master cylinder, so that the rise in pressure of the liquid brake output of the pump or pumps depends on the flow through the master cylinder.
Cela se révèle désavantageux dans le cas d'un freinage en mode ESP, où il est souhaitable d'agir le plus vite possible pour maintenir le véhicule sur sa trajectoire et où les temps de réponse du circuit de freinage doivent être les plus courts possibles. This is disadvantageous in the case of braking in ESP mode, where it is desirable to act as quickly as possible to keep the vehicle on its path and where the response time of the braking circuit must be as short as possible.
L'invention a notamment pour but d'apporter une solution simple, économique et peu coûteuse à ces problèmes. The invention aims in particular to provide a simple solution, economical and inexpensive to these problems.
Elle propose à cet effet un dispositif de freinage pour véhicule automobile, comprenant un circuit hydraulique de freinage comportant un maître-cylindre actionné par une pédale de frein et un circuit électrohydraulique de freinage commandé par un calculateur programmé comprenant au moins une pompe alimentée en liquide de frein par le maîtrecylindre et reliée à des freins de roues par des électrovannes commandées par le calculateur, caractérisé en ce que le circuit hydraulique de freinage comprend un simulateur de course de pédale de frein relié à une sortie du maître-cylindre par une électrovanne commandée en ouverture par le calculateur en cas de freinage d'au moins une roue par le circuit électrohydraulique, pour que le conducteur ait sensiblement une même sensation à l'actionnement de la pédale de frein à l'état actif ou inactif du circuit électrohydraulique de freinage. It proposes for this purpose a braking device for a motor vehicle, comprising a hydraulic braking circuit comprising a master cylinder actuated by a brake pedal and an electrohydraulic braking circuit controlled by a programmed computer comprising at least one pump supplied with liquid from brake by the mastercylinder and connected to wheel brakes by solenoid valves controlled by the computer, characterized in that the hydraulic braking circuit comprises a brake pedal travel simulator connected to an output of the master cylinder by a solenoid valve controlled by opening by the computer when braking at least one wheel by the electrohydraulic circuit, so that the driver has substantially the same feeling when operating the brake pedal in the active or inactive state of the electro-hydraulic braking circuit.
Ainsi, quand le circuit électrohydraulique de freinage est inactif, le conducteur, qui commande le freinage du véhicule par appui sur la pédale de frein, a une sensation qu'il retrouve quand il appuie sur la pédale de frein alors que le circuit électrohydraulique est actif, par exemple en mode ESP, et il n'est plus perturbé par une course très faible de la pédale de frein. Thus, when the electro-hydraulic braking circuit is inactive, the driver, who controls the braking of the vehicle by pressing the brake pedal, has a sensation that he finds when he presses on the brake pedal while the electro-hydraulic circuit is active. , for example in ESP mode, and it is no longer disturbed by a very low stroke of the brake pedal.
Selon une autre caractéristique de l'invention, l'électrovanne reliant le simulateur de course de pédale à la sortie du maître-cylindre est commandée en ouverture et en fermeture par le calculateur, quand le circuit électrohydraulique est inactif, pour stocker du liquide de frein sous pression dans le simulateur et l'utiliser ensuite pour assurer une pré-charge de la pompe du circuit électrohydraulique quand celui-ci devient actif. According to another characteristic of the invention, the solenoid valve connecting the pedal stroke simulator to the output of the master cylinder is controlled in opening and closing by the computer, when the electro-hydraulic circuit is inactive, to store brake fluid. pressurized in the simulator and then use it to pre-charge the pump of the electrohydraulic circuit when it becomes active.
Cette caractéristique de l'invention permet de diminuer le temps de réponse lors d'un freinage en mode ESP, et d'augmenter l'efficacité de ce mode de freinage. This feature of the invention makes it possible to reduce the response time when braking in ESP mode, and to increase the efficiency of this braking mode.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le simulateur comprend une chambre reliée à une sortie du maître-cylindre, un piston mobile en translation dans la chambre et sollicité par un ressort dans une direction d'expulsion du liquide de frein hors de la chambre, et un capteur de déplacement du piston, le signal de sortie de ce capteur variant comme la pression du liquide de frein dans ladite chambre et étant appliqué au calculateur précité. According to another characteristic of the invention, the simulator comprises a chamber connected to an output of the master cylinder, a piston movable in translation in the chamber and biased by a spring in a direction of expulsion of the brake fluid out of the chamber , and a piston displacement sensor, the output signal of this sensor varying as the brake fluid pressure in said chamber and being applied to the aforementioned calculator.
Une telle réalisation est simple et peu coûteuse et permet de fournir au calculateur une information fiable sur la pression du liquide dans le simulateur. Such an embodiment is simple and inexpensive and provides the calculator reliable information on the pressure of the liquid in the simulator.
Dans un mode de réalisation de l'invention, le circuit électrohydraulique de freinage comprend au moins deux pompes d'alimentation alimentées en liquide de frein par deux sorties du maître- cylindre, la chambre du simulateur étant reliée par l'intermédiaire d'une électrovalve à une conduite d'alimentation d'une des pompes et par l'intermédiaire d'une autre électrovalve à une conduite d'alimentation de l'autre des pompes précitées. In one embodiment of the invention, the electrohydraulic braking circuit comprises at least two feed pumps supplied with brake fluid by two outputs of the master cylinder, the chamber of the simulator being connected via a solenoid valve. to a supply line of one of the pumps and via another solenoid valve to a supply line of the other of the aforementioned pumps.
Dans un autre mode de réalisation de l'invention, le circuit électrohydraulique de freinage comprend au moins deux pompes d'alimentation alimentées en liquide de frein par deux sorties du maîtrecylindre, et la chambre du simulateur est reliée à une seule conduite d'alimentation desdites pompes par une seule électrovalve précitée. In another embodiment of the invention, the electrohydraulic braking circuit comprises at least two feed pumps supplied with brake fluid by two outputs of the master cylinder, and the simulator chamber is connected to a single supply line of said pumps by a single aforementioned solenoid valve.
L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 représente schématiquement un dispositif de freinage selon l'invention, - la figure 2 représente schématiquement une variante de réalisation du dispositif de freinage selon l'invention. The invention will be better understood and other characteristics, details and advantages thereof will appear more clearly on reading the description which follows, given by way of example with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. schematically a braking device according to the invention, - Figure 2 schematically shows an alternative embodiment of the braking device according to the invention.
Le dispositif de freinage de véhicule automobile qui est représenté schématiquement en figure 1, comprend un circuit hydraulique de freinage 10 commandé par le conducteur du véhicule et un circuit électrohydraulique de freinage 20 commandé par un calculateur programmé C dont les liaisons aux divers éléments du circuit 10 n'ont pas été représentées pour simplifier le dessin et le rendre plus clair. The motor vehicle braking device shown diagrammatically in FIG. 1 comprises a hydraulic braking circuit 10 controlled by the driver of the vehicle and an electrohydraulic braking circuit 20 controlled by a programmed computer C whose connections to the various elements of the circuit 10. have not been represented to simplify the drawing and make it clearer.
Le circuit hydraulique de freinage 10 comprend essentiellement un maîtrecylindre 11, tel qu'un maître-cylindre tandem comprenant une chambre primaire et une chambre secondaire qui sont alimentées en liquide de frein par un réservoir 12 et dont les sorties sont reliées par des conduites 13, 14 respectivement, à des circuits d'alimentation des freins de roues 15. The hydraulic braking circuit 10 essentially comprises a master cylinder 11, such as a tandem master cylinder comprising a primary chamber and a secondary chamber which are supplied with brake fluid by a reservoir 12 and whose outlets are connected by pipes 13, 14 respectively to wheel brake supply circuits 15.
Le maître-cylindre 11 est actionné au moyen d'une pédale de frein 16 par l'intermédiaire d'une tige de commande 17 et avantageusement d'un servomoteur 18 d'assistance pneumatique. The master cylinder 11 is actuated by means of a brake pedal 16 via a control rod 17 and advantageously a servomotor 18 of pneumatic assistance.
Les conduites de sortie 13, 14 du maître-cylindre sont reliées respectivement à un circuit 21 d'alimentation des freins des roues arrière et à un circuit 22 d'alimentation des freins des roues avant du véhicule, ces deux circuits étant identiques l'un à l'autre. The output lines 13, 14 of the master cylinder are respectively connected to a circuit 21 for supplying the brakes of the rear wheels and a circuit 22 for supplying the brakes of the front wheels of the vehicle, these two circuits being identical to each other. to the other.
Chaque circuit 21, 22 comprend un conduit 23 reliant une conduite de sortie 13 ou 14 du maître-cylindre à deux freins de roues 15 par l'intermédiaire d'une électrovanne 24 commandée par le calculateur, le conduit 23 se partageant en aval de l'électrovanne 24 en deux conduits 25 alimentant chacun un frein de roue 15 et comportant chacun une électrovanne 26 commandée par le calculateur. Each circuit 21, 22 comprises a duct 23 connecting an outlet line 13 or 14 of the master cylinder with two wheel brakes 15 via a solenoid valve 24 controlled by the computer, the duct 23 being shared downstream of the engine. solenoid valve 24 in two ducts 25 each supplying a wheel brake 15 and each comprising a solenoid valve 26 controlled by the computer.
Dans les positions représentées en figure 1, les électrovannes 24 et 26 sont ouvertes et autorisent une communication entre les sorties du maîtrecylindre 11 et les freins de roues 15. In the positions shown in FIG. 1, the solenoid valves 24 and 26 are open and allow communication between the outputs of the master cylinder 11 and the wheel brakes 15.
Chaque électrovanne 26 est associée à un clapet anti-retour monté en parallèle sur l'électrovanne, d'une façon bien connue de l'homme du métier. Each solenoid valve 26 is associated with a non-return valve mounted in parallel on the solenoid valve, in a manner well known to those skilled in the art.
Les conduits 25, 23 servent également au retour du liquide de frein vers le maître-cylindre 11 et le réservoir 12 lorsque les freins sont relâchés. The conduits 25, 23 also serve to return the brake fluid to the master cylinder 11 and the reservoir 12 when the brakes are released.
Le circuit électrohydraulique de freinage 20, commandé par le calculateur C comprend, dans chaque circuit 21, 22 d'alimentation des freins de roues 15, une pompe 27 ou deux pompes 27 montées en parallèle comme représenté, qui sont entraînées par exemple par un même moteur électrique 28 et qui sont alimentées en liquide de frein par un conduit 29 relié à une conduite de sortie 13, 14 du maître-cylindre et comportant une électrovanne 30 commandée par le calculateur. The electrohydraulic braking circuit 20, controlled by the computer C comprises, in each circuit 21, 22 for supplying the wheel brakes 15, a pump 27 or two pumps 27 connected in parallel as shown, which are driven for example by the same electric motor 28 and which are supplied with brake fluid via a conduit 29 connected to an outlet pipe 13, 14 of the master cylinder and comprising a solenoid valve 30 controlled by the computer.
La sortie de chaque pompe 27 est reliée à une entrée d'un accumulateur de pression 31 commun dont la sortie est raccordée au conduit 23 d'alimentation des freins de roues 15, en aval de l'électrovanne 24 de ce conduit. The output of each pump 27 is connected to an inlet of a common pressure accumulator 31 whose output is connected to the conduit 23 for supplying the wheel brakes 15, downstream of the solenoid valve 24 of this conduit.
Des conduits 32 de retour de liquide de frein sont branchés sur les conduits 25 d'alimentation au voisinage des freins de roues 15 et sont équipés d'électrovannes 33 commandées par le calculateur et dont les sorties sont reliées par une conduite commune 34 à l'entrée des pompes 27, cette conduite 34 étant équipée d'un clapet anti-retour et comportant un branchement vers un accumulateur de pression 35 formant amortisseur. Brake fluid return ducts 32 are connected to the supply ducts 25 in the vicinity of the wheel brakes 15 and are equipped with solenoid valves 33 controlled by the computer and the outputs of which are connected by a common duct 34 to the engine. pump inlet 27, this pipe 34 being equipped with a non-return valve and having a connection to a pressure accumulator 35 damper.
Dans chaque circuit 21, 22, un capteur de pression 36 est branché sur le conduit 23 en aval de l'électrovanne 24 et génère un signal de sortie représentant la pression d'alimentation des freins de roues 15, ce signal de sortie étant appliqué au calculateur C. Un autre capteur de pression 37 branché sur la conduite de sortie 14 du maître-cylindre détecte la pression générée dans la chambre primaire du maître-cylindre 11 par actionnement de la pédale de frein 16 et fournit cette information au calculateur, comme déjà indiqué. In each circuit 21, 22, a pressure sensor 36 is connected to the conduit 23 downstream of the solenoid valve 24 and generates an output signal representing the supply pressure of the wheel brakes 15, this output signal being applied to the calculator C. Another pressure sensor 37 connected to the output line 14 of the master cylinder detects the pressure generated in the primary chamber of the master cylinder 11 by actuation of the brake pedal 16 and provides this information to the computer, as already indicated.
Lorsque le freinage d'une ou plusieurs roues est commandé par le calculateur, les électrovannes 24 sont fermées, les électrovannes 30 sont ouvertes et la pression du liquide de frein dans les circuits de freinage est élevée. Dans ces conditions, si le conducteur appuie sur la pédale de frein 16, le déplacement de la tige de commande 17 vers le maîtrecylindre 11 est contrarié, la course de la pédale est très courte et les sensations ressenties par le conducteur sont tout-à-fait inhabituelles et peuvent l'inquiéter. When the braking of one or more wheels is controlled by the computer, the solenoid valves 24 are closed, the solenoid valves 30 are open and the brake fluid pressure in the braking circuits is high. Under these conditions, if the driver presses the brake pedal 16, the displacement of the control rod 17 to the master cylinder 11 is thwarted, the stroke of the pedal is very short and the sensations felt by the driver are all-to- made unusual and may worry him.
Pour éviter cela, l'inventeur prévoit un simulateur de course dans le circuit hydraulique de freinage, le simulateur comprenant une chambre 40 dont l'entrée 41 est branchée sur les conduites de sortie 13, 14 du maître- cylindre. Cette entrée 41 débouche à l'intérieur de la chambre 40 sur un piston 42 monté coulissant de façon étanche dans cette chambre et associé à un ressort de rappel 43 monté entre le piston 42 et le fond fermé de la chambre 40 pour solliciter en permanence le piston 42 vers l'entrée 41 de la chambre. To avoid this, the inventor provides a stroke simulator in the hydraulic braking circuit, the simulator comprising a chamber 40 whose input 41 is connected to the output lines 13, 14 of the master cylinder. This inlet 41 opens into the chamber 40 on a piston 42 mounted to slide tightly in this chamber and associated with a return spring 43 mounted between the piston 42 and the closed bottom of the chamber 40 to permanently solicit the piston 42 to the entrance 41 of the chamber.
Des électrovannes 44 commandées par le calculateur sont montées dans les branchements qui relient l'entrée 41 de la chambre 40 aux conduites de sorties 13, 14 du maître-cylindre 11. Electro-valves 44 controlled by the computer are mounted in the connections connecting the inlet 41 of the chamber 40 to the outlet pipes 13, 14 of the master cylinder 11.
Lorsque les électrovannes 24 sont fermées et les électrovannes 44 ouvertes, et que le conducteur appuie sur la pédale de frein 16, le liquide de frein mis sous pression dans les conduites de sortie 13, 14 du maître-cylindre peut pénétrer dans la chambre 40 et repousser le piston 42 vers le fond de cette chambre à l'encontre de l'action de son ressort de rappel 43, ce qui permet un déplacement de la pédale de frein sensiblement dans les mêmes conditions que dans le cas où les électrovannes 24 sont ouvertes. When the solenoid valves 24 are closed and the solenoid valves 44 open, and the driver presses on the brake pedal 16, the brake fluid pressurized in the outlet lines 13, 14 of the master cylinder can enter the chamber 40 and pushing the piston 42 towards the bottom of this chamber against the action of its return spring 43, which allows a movement of the brake pedal substantially in the same conditions as in the case where the solenoid valves 24 are open .
Un capteur de déplacement 45 est associé au piston 42 du simulateur de course et fournit au calculateur C un signal qui correspond au déplacement de ce piston et donc à la pression du liquide de frein dans la chambre 40. A displacement sensor 45 is associated with the piston 42 of the stroke simulator and supplies the computer C with a signal which corresponds to the displacement of this piston and therefore to the pressure of the brake fluid in the chamber 40.
On peut ainsi, en fermant les électrovannes 44 quand la chambre 40 contient du liquide de frein sous pression, constituer un accumulateur de pression que l'on relie ensuite aux entrées des pompes 27 en commandant l'ouverture des électrovannes 44 et 30, pour assurer une pré-charge des pompes 27 et réduire le temps de réponse du circuit électrohydraulique de freinage. Thus, by closing the solenoid valves 44 when the chamber 40 contains pressurized brake fluid, constitute a pressure accumulator which is then connected to the inlet of the pumps 27 by controlling the opening of the solenoid valves 44 and 30, to ensure pre-charge the pumps 27 and reduce the response time of the electro-hydraulic braking circuit.
La montée en pression dans les conduits 25 d'alimentation des freins de roues 15 est ainsi beaucoup plus rapide que lorsque les pompes 27 sont seulement alimentées en liquide de frein par aspiration dans le réservoir 12 à travers le maître-cylindre 11. The increase in pressure in the supply ducts 25 of the wheel brakes 15 is thus much faster than when the pumps 27 are only fed with brake fluid by suction in the reservoir 12 through the master cylinder 11.
L'efficacité d'un système de freinage du type ESP en est accrue d'autant. The effectiveness of a braking system of the ESP type is increased accordingly.
Le signal fourni par le capteur 45 au calculateur C permet de contrôler la pression du liquide stocké dans le simulateur de course. The signal supplied by the sensor 45 to the computer C makes it possible to control the pressure of the liquid stored in the racing simulator.
Lorsque cette pression est trop faible, les électrovannes 44 sont ouvertes par le calculateur C, par exemple en fin de freinage lors de la détente du liquide de frein dans les circuits de freinage ou lorsque le conducteur appuie sur la pédale de frein, ce qui permet de faire remonter la pression du liquide de frein dans le simulateur. When this pressure is too low, the solenoid valves 44 are opened by the computer C, for example at the end of braking during the expansion of the brake fluid in the brake circuits or when the driver presses on the brake pedal, which allows to raise the pressure of the brake fluid in the simulator.
Dans la variante de réalisation qui est représentée schématiquement en figure 2, les circuits de freinage 10 et 20 sont les mêmes qu'en figure 1, mais le simulateur de course comprenant la chambre 40, le piston 42 et le ressort de rappel 43 n'est relié qu'à la conduite de sortie 13 de la chambre secondaire du maître-cylindre 11 par un branchement comprenant une électrovanne 44. In the variant embodiment shown diagrammatically in FIG. 2, the braking circuits 10 and 20 are the same as in FIG. 1, but the travel simulator comprising the chamber 40, the piston 42 and the return spring 43 is connected to the outlet line 13 of the secondary chamber of the master cylinder 11 by a connection comprising a solenoid valve 44.
Dans ce cas, l'ouverture de l'électrovanne 44 par le calculateur, quand la chambre 40 contient du liquide de frein sous pression, permet une précharge des pompes 27 du circuit 21, mais non une pré-charge des pompes 27 du circuit 22. In this case, the opening of the solenoid valve 44 by the computer, when the chamber 40 contains pressurized brake fluid, allows a precharge of the pumps 27 of the circuit 21, but not a pre-charge of the pumps 27 of the circuit 22 .
Claims (6)
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