FR2971988A1 - Procede de reglage de la force de serrage d'un frein de stationnement de vehicule et appareil de regulation pour sa mise en oeuvre - Google Patents

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Abstract

Procédé de réglage de la force de serrage exercée par un frein de stationnement (1), cette force étant générée au moins en partie par un dispositif de frein à moteur électrique équipé d'un moteur de frein électrique (3) et/ou d'un dispositif de frein auxiliaire. Au cas où à la fin de la phase de serrage, il se produit un événement perturbant l'immobilisation du véhicule, on effectue une phase de resserrage en actionnant à la fois le moteur de frein électrique (3) et le dispositif de frein auxiliaire.

Description

i Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un procédé de réglage de la force de serrage exercée par un frein de stationnement et générée au moins en partie par un dispositif de frein à moteur électrique équipé s d'un moteur de frein électrique et/ou d'un dispositif de frein auxiliaire. L'invention se rapporte également à un appareil de régulation pour la mise en oeuvre d'un tel procédé et à un frein de stationnement ainsi équipé. Etat de la technique io Le document DE 103 61 042 B3 décrit un frein de stationnement ou frein de parking de véhicule automobile permettant de générer la force de serrage bloquant le véhicule en position immobilisée. Le frein de stationnement est un frein électromécanique avec un moteur de frein électrique actionnant un piston de frein portant une garniture ls de frein déplacée axialement en direction du disque de frein pour générer la force de serrage souhaitée. Il est en outre connu de soutenir la force de serrage avec la pression hydraulique générée par le système de frein hydraulique du véhicule qui agit également sur le piston de frein pour le déplacer par 20 rapport au disque de frein, de sorte que la force de serrage se compose d'une partie d'origine électromotrice et d'une partie d'origine hydraulique. But de l'invention La présente invention a pour but de développer la sécuri-25 té contre tous mouvements accidentels du véhicule après l'actionne-ment de son frein de stationnement ou d'immobilisation. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de réglage de la force de serrage exercée par un frein de stationnement générée au 30 moins en partie par un dispositif de frein à moteur électrique équipé d'un moteur de frein électrique et/ou d'un dispositif de frein auxiliaire, caractérisé en ce, qu'on effectue une phase de resserrage en actionnant à la fois le moteur de frein électrique et le dispositif de frein auxiliaire si à la fin de la phase de serrage, il se produit un évènement perturbant 35 l'immobilisation du véhicule. 2 En d'autres termes, le procédé selon l'invention a pour objet un frein de stationnement électromécanique équipant un véhicule automobile avec un moteur de frein électrique dont l'actionnement génère la force de serrage. Le mouvement de rotation du rotor du moteur s de frein est converti en un mouvement d'actionnement axial du piston de frein portant une garniture de frein, poussé contre le disque de frein. Le frein de stationnement est équipé d'un dispositif de frein auxiliaire qui génère une force de serrage supplémentaire par un dispositif de frein à moteur électrique en supplément ou en alternative. io Le dispositif de frein auxiliaire est commandé séparément, c'est-à-dire indépendamment du dispositif de frein électromécanique. Le dispositif de frein auxiliaire est notamment un dispositif de frein hydraulique de préférence le frein normal du véhicule dont la pression hydraulique agit sur le piston de frein qui est ainsi sollicité en même temps par l'action- 15 nement du dispositif de frein électromécanique et par le dispositif de frein hydraulique des deux dispositifs de frein. Selon l'invention, on exécute une phase de resserrage pour augmenter la force de serrage ou garantir la force de serrage nominale si à la fin d'une phase de serrage, il se produit un évènement 20 perturbant l'immobilisation du véhicule. La phase de resserrage est exécutée par l'actionnement à la fois du moteur de frein électrique faisant partie du dispositif de frein électromécanique et du dispositif de frein auxiliaire. Le dispositif de frein auxiliaire réalisé comme dispositif de frein hydraulique permet ainsi au cours de la phase de resserrage, d'ac- 25 tionner le moteur de frein électrique pour augmenter la force de serrage électromécanique et en même temps de générer une pression hydraulique dans le système de frein hydraulique du véhicule qui correspond alors à la partie hydraulique de la force de serrage. En cas d'incident ou de risque pour l'immobilisation du 30 véhicule, cette procédure met en oeuvre non seulement le dispositif de frein électromécanique, mais également le dispositif de frein auxiliaire, de sorte que le réglage de la force de serrage est réparti entre deux actionneurs différents ce qui augmente la sécurité évitant une libération accidentelle du véhicule. De plus, la dynamique de la phase de resser- 35 rage est améliorée par rapport aux modes de réalisation dans lesquels 3 un seul actionneur est en activité. Le niveau de bruit au cours de la phase de resserrage est plus faible car les actionneurs pris en tant que tels sont sollicités par une dynamique plus réduite que dans le cas d'un seul actionneur activé au cours de la phase de resserrage. Ainsi, le pro- s cédé de l'invention superpose la force de serrage générée par la force de serrage d'origine électromécanique et celle du dispositif de frein auxiliaire. Le cas échéant, on n'utilise pas de capteur de vitesse de rotation dans le moteur de frein électrique. io A la fin de la phase de resserrage, le moteur de frein électrique est coupé si bien que la force de serrage totale établie à l'instant de la coupure et qui se compose de la partie électromécanique et de la partie du dispositif de frein auxiliaire, reste bloquée, c'est-à-dire conservée. ls Selon un développement avantageux, pendant la phase de resserrage pour atteindre la force de serrage nominale souhaitée, on actionne principalement le dispositif de frein à moteur électrique et seulement à titre complémentaire, le dispositif de frein auxiliaire. Toutefois, de manière préférentielle, on génère dans le dispositif de frein auxiliaire, 20 une force de serrage minimale au cours de la phase de resserrage pour garantir que le dispositif de frein auxiliaire participe de façon minimale à la force de serrage totale. La réalisation du dispositif de frein auxiliaire comme dispositif de frein hydraulique, donne une pression minimale au cours de la phase de resserrage. La force de serrage auxiliaire peut éga- 25 lement être modulée par le dispositif de frein auxiliaire pour fournir le cas échéant, une fraction plus importante que la force de serrage minimale. Comme condition de déclenchement de la phase de resserrage, on peut utiliser un mouvement non voulu du véhicule. Si la 30 force de serrage actuelle du frein de stationnement ou d'immobilisation n'est pas suffisante pour immobilier le véhicule, on peut détecter le mouvement du véhicule par les capteurs équipant le véhicule et déclencher ainsi la phase de resserrage par le frein de stationnement ou d'immobilisation. Cela concerne des situations dans lesquelles le véhi- 35 cule se met en mouvement de lui-même, notamment être actionné par 4 le conducteur. Le cas échéant, on envisage également des situations de conduite dans lesquelles, le conducteur actionne le moteur du véhicule pour tenter de déplacer le véhicule. Comme autre critère de déclenchement, on peut utiliser s une perturbation du système de frein pour le frein de stationnement, par exemple si la température des disques de frein dépasse un seuil dé-fini. La réduction de la force de freinage qui en résulte peut se compenser par la phase de resserrage exécutée notamment seulement après un temps d'attente défini (temps de refroidissement). io On termine la phase de resserrage lorsqu'on atteint un critère de coupure. Le critère de coupure est par exemple le parcours d'un trajet défini par l'organe d'actionnement commandé par le moteur de frein électrique ou le rotor du moteur de frein. Le trajet de l'organe d'actionnement, notamment celui de la vis de cet organe entraîné par le ls moteur de frein, est conçu comme course minimale à laquelle est associée une force de serrage minimale. Un signal de capteur ou un signal de course résultant de l'application d'un modèle détermine la course. En plus ou en variante, on peut utiliser comme critère de coupure, la force de serrage totale composée de la force de serrage élec- 20 tromécanique et de la force de serrage fournie par le dispositif de frein auxiliaire. Si la force de serrage totale dépasse un seuil fixé, on coupe le moteur de frein électrique. La force de serrage électromécanique est ainsi nécessairement déterminée à partir d'un modèle et comme signal de mesure, on utilise par exemple la courbe de l'intensité du courant 25 alimentant le moteur électrique du frein. Dans le cas d'une réalisation du dispositif de frein auxiliaire comme dispositif de frein hydraulique, on mesure la pression hydraulique ou on la détermine en s'appuyant sur un modèle pour calculer alors la partie hydraulique de la force de serrage. 30 Le procédé selon l'invention est exécuté par l'appareil de régulation ou de commande du véhicule qui peut faire partie du système de frein de stationnement. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière 35 plus détaillée à l'aide d'un exemple de procédé de réglage de la force de serrage d'un frein d'immobilisation de stationnement selon l'invention, représenté dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une coupe d'un frein de stationnement électromécanique de véhicule générant la force de serrage par un moteur de frein 5 électrique, - la figure 2 est un schéma montrant les chronogrammes de l'intensité, de la tension et de la vitesse de rotation du moteur de frein électrique, de la pression hydraulique ainsi que de la force de serrage totale au cours d'une phase de resserrage.
Description de modes de réalisation de l'invention La figure 1 montre un frein électromécanique de stationnement 1 pour immobiliser un véhicule arrêté. Le frein de stationne-ment ou d'immobilisation 1 comporte un étrier de frein 2 avec un bec 9 chevauchant le disque de frein 10. L'organe d'actionnement du frein de stationnement 1 est un moteur électrique constituant le moteur de frein 3 entraînant en rotation une vis 4 recevant elle-même à rotation, un composant de vis 5. La rotation de la vis 4 déplace axialement le composant de vis 5. Le composant de vis 5 se déplace dans le piston de frein 6 portant la garniture de frein 7 poussée par le piston de frein 6 contre le disque de frein 10. Une autre garniture de frein 8 fixe, portée par le bec 9, est appliquée contre le côté opposé du disque de frein 10. Le composant de vis 5 se déplace axialement dans le pis-ton de frein 6 lorsque la vis 4 tourne, ce mouvement axial se faisant vers l'avant en direction du disque de frein 10 pour un certain mouve- ment de rotation de la vis 4 et vers l'arrière jusqu'à atteindre une butée 11 pour un mouvement de rotation opposé de la vis. Pour générer la force de serrage, le composant de vis 5 sollicite le côté intérieur du pis-ton de frein 6 de sorte que le piston de frein 6 avec la garniture de frein 7, monté coulissant axialement dans le frein de stationnement 1, est poussé contre la surface frontale correspondante du disque de frein 10. Le frein de stationnement peut, le cas échéant, être sou-tenu par le frein hydraulique du véhicule, de sorte que la force de serrage se compose d'une composante électromotrice et d'une composante hydraulique. Pour l'assistance hydraulique, le dos du piston de frein 6 6 tourné vers le moteur de frein, est sollicité par le liquide hydraulique sous pression. La figure 2 montre un schéma des chronogrammes de l'intensité I, de la tension U et de la vitesse de rotation ou régime (n) du s moteur de frein électrique au cours d'une phase de resserrage ; la figure montre en outre la pression hydraulique (p) du dispositif de frein hydraulique ainsi que la force totale de serrage (Fld, ges), composée de la partie d'origine électromécanique et de la partie d'origine hydraulique. Le tracé est représenté en fonction du temps. A l'instant (tl), commence Io la phase de resserrage du frein de stationnement. L'évènement déclencheur est la détection d'un évènement perturbateur, par exemple d'un mouvement non voulu du véhicule ou une température de disque de frein dépassant le seuil autorisé. A l'instant (tl), la pression (p) commence tout d'abord à monter dans le dispositif de frein hydraulique. I1 ls faut garantir une pression minimale dans le dispositif de frein hydraulique au cours de cette phase de resserrage. A l'instant (t2), on démarre le moteur de frein électrique qui fonctionne dans le sens de l'augmentation de la force de serrage. La phase de mise en marche coïncide avec le pic de la courbe d'intensité I 20 qui chute ensuite de nouveau pour remonter en continu jusqu'à l'instant (t4). Du fait du jeu de la transmission, le moteur de frein électrique fonctionne tout d'abord sans exercer de charge. La montée de la force de serrage commence à l'instant (ts). Le moteur de frein électrique dépasse alors le jeu de la transmission 25 généré par le système de sorte que le piston de frein avance. Ce mouvement d'avancée est assisté par la pression hydraulique (p) de sorte que l'on a une augmentation combinée de la force composée de la partie électromécanique et de la partie hydraulique. L'influence réciproque fait apparaît un point d'inflexion dans la rampe de pression qui résulte de 30 l'augmentation de volume à cause du mouvement d'avancée du piston de frein. En même temps, la courbe d'intensité I devient plus plate car le moteur de frein électrique est soulagé par le dispositif de frein hydraulique. A l'instant (t4), on se trouve au niveau nominal de la force 35 de serrage ; le moteur de frein électrique est coupé et le niveau de la
7 force de serrage atteint reste maintenu. La légère montée du niveau de la force au-delà du point de coupure (t4), provient de la dynamique du système de frein. L'inflexion dans la courbe de pression qui se produit certes à l'instant (ts) suivie d'une faible montée de la pression, est un indice indiquant que la pression régnant dans le système de frein est active et fournit la composante hydraulique de la force de freinage. L'in-flexion de la courbe de pression peut ainsi s'utiliser comme contrôle supplémentaire de plausibilité. io La coupure à l'instant (t4) se fait lorsqu'on atteint le critère de coupure ; de façon avantageuse, on combine deux critères différents. D'une part, on utilise comme critère de coupure, la course du moteur de frein électrique ou de l'organe d'actionnement déplacé par le moteur de frein, à savoir la vis ou le piston de frein. Si le trajet parcou- 15 ru dépasse un seuil, on coupe le moteur de frein. D'autre part, on peut utiliser comme critère de coupure, le fait d'atteindre une force de serrage cible, demandée, par la combinaison de la force de serrage électromécanique et de la force de serrage hydraulique. Si la somme de la force de serrage d'origine électromécanique et celle d'origine hydrau- 20 lique ne peut atteindre à la force de serrage cible en tenant compte des tolérances, on coupe également le moteur de frein électrique. 25 NOMENCLATURE
1 frein de stationnement, frein d'immobilisation 2 étrier de frein 3 moteur de frein 4 vis 5 composant de vis 6 piston de frein 7 garniture de frein 8 garniture de frein 9 bec 10 disque de frein 11 butée U tension I intensité n vitesse de rotation du moteur de frein p pression Fki, ges force totale de serrage tl instant du début de la phase de resserrage t2 instant du démarrage du moteur de frein électrique ts instant de l'inflexion de la courbe de pression t4 instant de la coupure25

Claims (1)

  1. REVENDICATIONS1» Procédé de réglage de la force de serrage exercée par un frein de stationnement (1), cette force étant générée au moins en partie par un dis-positif de frein à moteur électrique équipé d'un moteur de frein s électrique (3) et/ou d'un dispositif de frein auxiliaire, caractérisé en ce qu' au cas où à la fin de la phase de serrage, il se produit un évènement perturbant l'immobilisation du véhicule, on effectue une phase de resserrage en actionnant à la fois le moteur de frein électrique (3) et le dis-positif de frein auxiliaire. 2» Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que pendant la phase de resserrage, pour atteindre la force de serrage sou-es haitée, on actionne d'abord le dispositif de frein à moteur électrique et en complément le dispositif de frein auxiliaire. 3» Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' 20 au cours de la phase de resserrage, on génère une force de serrage minimale définie dans le dispositif de frein auxiliaire. 4» Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' 25 on effectue la phase de resserrage si le véhicule commence à bouger. 5» Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on effectue la phase de resserrage si la température d'un disque de frein 30 (10) dépasse une valeur de seuil. 6» Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on termine la phase de resserrage lorsqu'un actionneur commandé par 35 le moteur de frein électrique (3) a parcouru une course définie. 2971988 io 7» Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on termine la phase de resserrage lorsque la force de serrage totale composée de la force de serrage électrique et de la force de serrage exer- cée par le dispositif de frein auxiliaire, dépasse une valeur de seuil associée. 8» Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que io le dispositif de frein auxiliaire est un dispositif de frein hydraulique. 9» Appareil de régulation ou de commande pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 8. 15 10» Frein de stationnement de véhicule équipé d'un appareil de régulation ou de commande selon la revendication 9, mettant en oeuvre le procédé selon l'une des revendications 1 à 8. 20 25
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