ETRIER DE FREIN POUR VEHICULE COMPRENANT UNE UNITE DE COMMANDE DE

FREINAGE

DESCRIPTION

DOMAINE TECHNIQUE

L'invention se rapporte aux systèmes de freinage pour véhicule et plus particulièrement au freinage d'une roue de véhicule en cas de défaillance d'un correcteur électronique de trajectoire.

ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE

La figure 1 représente un système de freinage 2 pour véhicule automobile selon une conception connue. Le système de freinage 2 comprend des freins 6, un système d'actionnement 3 et un système de commande 4.

Le frein avant gauche 6FL et le frein avant droit 6F sont des freins hydrauliques qui sont commandés par le système de commande 4.

Le système de commande 4 comprend un amplificateur de freinage 40 et un correcteur électronique de trajectoire 44. Le correcteur électronique de trajectoire 44 est conçu pour commander le freinage du véhicule 1 par les freins avant 6FL, 6F et les freins arrière 6RF et 6RR, en fonction de la trajectoire du véhicule 1 et des efforts de freinage en provenance d'un utilisateur et transmis par l'amplificateur 40.

L'amplificateur 40 est alimenté électriquement par une ligne d'alimentation de puissa nce 93. Le correcteur électronique de trajectoire 44 est alimenté électriquement par une ligne d'alimentation de puissance 95, indépendamment de l'amplificateur 40. L'amplificateur 40 et le correcteur électronique de trajectoire 44 peuvent commander les freins 6 indépendamment l'un de l'autre par un réseau de commande 8 du véhicule 1.

Néanmoins, il en résulte des redondances dans le système de freinage 2, une masse et un encombrement plus important du véhicule 1. Il existe un besoin pour freiner une roue de véhicule en cas de défaillance d'un amplificateur de freinage et/ou correcteur électronique de trajectoire, tout en limitant la masse et la complexité du système de freinage.

EXPOSÉ DE L'INVENTION L'invention vise à résoudre au moins partiellement les problèmes rencontrés dans les solutions de l'art antérieur.

A cet égard, l'invention a pour objet un étrier pour frein à disque électromécanique de roue de véhicule. L'étrier comprend une unité de commande configurée pour commander le freinage de la roue. L'étrier comprend des moyens de connexion électriques pour relier électriquement l'unité de commande à une ligne de commande de freinage du véhicule.

L'étrier de frein permet un freinage satisfaisant du véhicule en cas de défaillance du système de commande de freinage, notamment en cas de défaillance de l'amplificateur de freinage, tout en limitant la masse, l'encombrement et la complexité du système de freinage du véhicule.

L'invention peut comporter de manière facultative une ou plusieurs des caractéristiques suivantes combinées entre elles ou non.

Avantageusement, l'étrier comprend un dispositif de freinage hydraulique, un moyen de connexion hydraulique, un dispositif de freinage électromécanique, un moyen de raccordement d'alimentation et un moyen de connexion et d'échanges de données.

Le dispositif de freinage hydraulique est configuré pour assurer le freinage de service de la roue. Le moyen de connexion hydraulique est configuré pour raccorder le dispositif de freinage hydraulique à un circuit hydraulique de système de freinage du véhicule. Le dispositif de freinage électromécanique est configuré pour assurer le freinage de stationnement et/ou le freinage d'urgence du véhicule. Le moyen de raccordement d'alimentation est configuré pour raccorder électriquement l'unité de commande et/ou le dispositif de freinage électromécanique à une alimentation électrique de puissance. Le moyen de connexion et d'échanges de données est configuré pour raccorder l'unité de commande à la ligne de commande de freinage.

L'invention concerne également un système de freinage pour roues de véhicule. Le système de freinage comprend au moins un frein, un actionneur de freinage et la ligne de commande de freinage.

Le frein comporte un étrier tel que défini ci-dessus. L'actionneur de freinage est configuré pour être actionné par un utilisateur pour freiner le véhicule. L'actionneur de freinage comprend une pédale de frein et/ou un bouton de commande. La ligne de commande de freinage relie l'actionneur de freinage à l'unité de commande.

Avantageusement, le frein est un frein avant du véhicule.

Avantageusement, le système de freinage comprend un amplificateur de freinage.

L'amplificateur de freinage est configuré pour augmenter l'effort de freinage transmis par l'actionneur, l'unité de commande étant reliée à l'amplificateur de freinage par la ligne de commande de freinage.

En cas d'une détection de défaillance de l'amplificateur, l'unité de commande est configurée pour commander le freinage de la roue, lorsque l'actionneur de freinage est actionné par l'utilisateur.

Avantageusement, le système de freinage comprend un correcteur électronique de trajectoire configuré pour ordonner au frein de freiner la roue, l'unité de commande étant reliée au correcteur électronique de trajectoire par la ligne de commande de freinage,

En cas d'une détection de défaillance du correcteur électronique de trajectoire, l'unité de commande est configurée pour commander le freinage de la roue, lorsque l'actionneur de freinage est actionné par l'utilisateur.

Avantageusement, le système de freinage comprend une unité de commande centrale du correcteur électronique de trajectoire et/ou de l'amplificateur de freinage, qui est configurée pour commander le freinage par le frein via l'unité de commande du frein, lors d'un fonctionnement normal du frein. En cas de défaillance du système de commande de freinage, notamment de l'amplificateur de freinage et/ou du correcteur électronique de trajectoire, l'unité de commande du frein est configurée pour commander le freinage de la roue indépendamment de de l'amplificateur de freinage et/ou du correcteur électronique de trajectoire, en particulier indépendamment de l'unité de commande centrale.

Avantageusement, le système de freinage comprend un boîtier dans lequel est situé le correcteur électronique de trajectoire et l'amplificateur de freinage.

Le boîtier comprend une pompe de pressurisation d'un circuit hydraulique de freinage, qui est conçue pour être commandée par le correcteur électronique de trajectoire et par l'amplificateur de freinage.

Avantageusement, le système de freinage comprend au moins un feu de freinage et un interrupteur d'allumage du feu de freinage, l'actionneur de freinage comprenant une pédale de frein, l'état ouvert ou fermé de l'interrupteur dépendant de l'enfoncement de la pédale de frein.

En cas d'une détection de défaillance de l'amplificateur et/ou du correcteur électronique de trajectoire, l'unité de commande est configurée pour commander le freinage de la roue, lorsqu'elle détecte via l'état de l'interrupteur que la pédale de frein est enfoncée.

L'invention concerne aussi un véhicule motorisé comprenant un système de freinage tel que défini ci-dessus, le véhicule étant de préférence un véhicule automobile.

BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS

La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'exemples de réalisation, en référence aux dessins annexés sur lesquels :

la figure 1 est une représentation schématique partielle d'un système de freinage pour véhicule selon une conception connue ;

la figure 2 est une représentation schématique partielle d'un système de freinage pour véhicule selon un premier mode de réalisation de l'invention. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS

Des parties identiques, similaires ou équivalentes des différentes figures portent les mêmes références numériques de façon à faciliter le passage d'une figure à l'autre.

La figure 2 représente un véhicule motorisé 1. Dans le mode de réalisation représenté, il s'agit d'un véhicule automobile. Le véhicule 1 comprend une roue avant gauche IOFG, une roue avant droitelÛFR, une roue arrière gauche IORG et une roue arrière droitelORR. Il comporte également un système de freinage 2.

Le système de freinage 2 est destiné à freiner les roues 10 du véhicule. Il comprend des freins à disque 6 pour freiner les roues 10, un système d'actionnement 3, un système de feu de freinage 11, un système de commande de freinage 4, un réseau de commande de freinage 8 et un réseau d'alimentation électrique de puissance 9.

Le système d'actionnement 3 de freinage 3 comprend des actionneurs de freinage 30, 32 et au moins un détecteur d'actionnement 34.

Les actionneurs comprennent une pédale de frein 30 pour le freinage de service, et un bouton de commande 32 pour le freinage de stationnement et le freinage d'urgence. La pédale de frein 30 est destinée à être enfoncée par un pied d'un utilisateur U pour freiner le véhicule 1. Le bouton de commande 32 est un bouton de freinage de stationnement. Le détecteur d'actionnement 34 est relié au système de commande 4 et il sert à détecter l'enfoncement de la pédale 30 et/ou du bouton de commande 32.

Le système de feu de freinage 11 comprend au moins un feu de freinage 12 et un interrupteur 14 d'allumage du feu de freinage. L'état ouvert ou fermé de l'interrupteur 14 dépend de l'enfoncement de la pédale de frein 30. Plus précisément, une unité de commande auxiliaire 42 du système de commande 4 change l'état de l'interrupteur 14, lorsque le détecteur 34 détecte que l'utilisateur U enfonce la pédale de frein 30.

Le système de commande de freinage 4 comprend l'amplificateur de freinage 40, le correcteur électronique de trajectoire 44, l'unité de commande auxiliaire 42 et un boîtier 41. L'amplificateur de freinage 40 est configuré pour augmenter l'effort de freinage qui est transmis par la pédale de frein 30 au réseau de commande 8, lorsque le détecteur 34 détecte l'enfoncement de la pédale de frein 30.

Le correcteur électronique de trajectoire 44 comprend un actionneur hydraulique 47 et une unité de commande centrale 46. Il est configuré pour ordonner à chacun des freins 6 de freiner la roue 10 correspondante via le réseau de commande 8.

L'actionneur hydraulique 47 comprend un accumulateur hydraulique et une pompe de pressurisation du circuit hydraulique 82 qui est commune à l'amplificateur de freinage 40 et au correcteur électronique de trajectoire 44.

L'unité de commande centrale 46 est configuré pour commander l'actionneur hydraulique 47. De manière générale, elle commande le freinage hydraulique et/ou électromécanique de chacun des freins avant gauche 6FL, avant droit 6F , arrière gauche 6RL, et arrière droit 6RR indépendamment des autres via le réseau de commande 8.

Le correcteur électronique de trajectoire 44 et l'amplificateur de freinage 40 sont logés au sein d'un même boîtier 41, ce qui permet de limiter les redondances dans le système de freinage 2, de limiter la masse du système de freinage 2 et son encombrement.

L'unité de commande auxiliaire 42 commande l'allumage ou l'extinction du feu de freinage 12 par l'intermédiaire de l'état de l'interrupteur 14.

Les freins 6 sont des freins à disque de véhicule. Le véhicule 1 comprend un frein avant gauche 6FL pour freiner la roue avant gauche 10FL, un frein avant droit 6FR pour freiner la roue avant droite 10FR, un frein arrière gauche 6RL pour freiner la roue arrière gauche 10FL, un frein arrière droit 6RR pour freiner la roue arrière droite 10RR.

Chacun des freins à disque 6 comporte un étrier 7 de type flottant, un piston 71 logé dans un corps de l'étrier 7, un disque 60, et des patins de freins 61 destinés à enserrer le disque 60 et déplaçables par le piston 71.

Chaque étrier 7 comprend un dispositif de freinage hydraulique 70 et un dispositif de freinage électromécanique 72. L'étrier 7 comporte également un moyen de connexion hydraulique, un moyen de raccordement d'alimentation et un moyen de connexion et d'échange de données. Le dispositif de freinage hydraulique 70 est de structure connue. Il permet d'assurer le freinage hydraulique de la roue 6 correspondante. Il assure notamment le freinage de service de la roue 6. Le moyen de connexion hydraulique sert à raccorder le dispositif de freinage hydraulique 70 au circuit hydraulique 82.

Le dispositif de freinage électromécanique 72 comprend un actionneur électromécanique 74 et une unité de commande locale de freinage 73. Le dispositif de freinage électromécanique 72 est relié à un réseau de type CAN 80 du réseau de commande 8 par un moyen de connexion et d'échange de données. Il est alimenté électriquement, au moins partiellement indépendamment du système de commande 4, par le réseau d'alimentation 9.

Le dispositif de freinage électromécanique 72 est configuré pour assurer le freinage électromécanique de la roue 10 correspondante. Il assure notamment le freinage de stationnement et le freinage d'urgence de la roue.

L'actionneur électromécanique 74 comprend un moteur électrique et un dispositif de transmission qui provoque le déplacement du piston 71 lorsqu'il est entraîné par le moteur électrique.

L'unité de commande locale 73 comprend une interface CAN par laquelle elle est reliée par le réseau de commande 8 à l'unité de commande centrale 46 et à l'unité de commande auxiliaire 42. Cette interface CAN fait partie du moyen de connexion.

L'unité de commande locale 73 est configurée pour commander le moteur électrique de l'actionneur électromécanique 74. Elle commande ainsi localement le freinage de la roue 6. En fonctionnement normal du frein 6, l'unité de commande 73 est configurée pour commander le freinage du frein 6 sur ordre de l'amplificateur de trajectoire 40 et/ou de l'unité centrale 46.

En cas de défaillance du système de commande 4, chacune des unités de commande 73 est configurée pour commander localement le freinage de la roue correspondante 10, indépendamment du système de commande 4.

En particulier, en cas de défaillance de l'amplificateur 40, l'unité de commande 73 est configurée pour commander le freinage de la roue 10 à l'actionneur électromécanique 74, lorsque le détecteur d'actionnement 34 détecte que la pédale de frein 30 est enfoncée par l'utilisateur U, notamment indépendamment de l'amplificateur 40.

En cas de défaillance du correcteur électronique de trajectoire 44, l'unité de commande 73 est configurée pour commander le freinage de la roue 10 à l'actionneur électromécanique 74, indépendamment de l'unité de commande centrale 46.

Chaque unité de commande 73 est configurée pour commander la réduction temporaire de l'effort de freinage exercé sur la roue correspondante 10 lorsque cette roue 10 commence à glisser. Elle forme alors un système antiblocage local de la roue 10. Ce système antiblocage local peut agir en complément d'un système antiblocage des roues de structure connue, qui est également connu sous l'acronyme d'«ABS ».

Le réseau de commande 8 comprend un réseau transmission de données 80 et un circuit hydraulique 82.

Le réseau transmission de données 80 est un réseau de type CAN, de l'anglais « control area network ». Ce réseau de type CAN 80 respecte notamment les conditions de la norme ISO 11898.

Le réseau de type CAN 80 comprend des lignes de commande de freinage 80FL, 80F , 80RL, 80RR qui relient entre elles les unités de commande du véhicule, dont l'unité de commande centrale 46, l'unité de commande auxiliaire 42 et les unités de commande 73 des freins 6.

Le réseau de type CAN 80 comprend une ligne de commande de freinage de la roue avant gauche 80FL, une ligne de commande de freinage de la roue avant droite 80FR, une ligne de commande de freinage de la roue arrière gauche 80RL, une ligne de commande de freinage de la roue arrière droite 80RR.

La ligne de commande de freinage de la roue avant gauche 80FL relie l'amplificateur 40 et le correcteur électronique de trajectoire 44 à l'unité de commande 73 du frein avant gauche 6FL. La ligne de commande de freinage de la roue avant droite 80FR relie l'amplificateur 40 et le correcteur électronique de trajectoire 44 à l'unité de commande 73 du frein avant droit 6FR.

La ligne de commande de freinage de la roue arrière gauche 80RL relie l'amplificateur 40 et le correcteur électronique de trajectoire 44 à l'unité de commande 73 du frein arrière gauche 6 L. La ligne de commande de freinage de la roue arrière droite 80RR relie l'amplificateur 40 et le correcteur électronique de trajectoire 44 à l'unité de commande 73 du frein arrière droit 6RR.

Le circuit hydraulique 82 est un circuit de pressurisation des freins 6. Il comprend une ligne hydraulique de freinage avant gauche 82FL, une ligne hydraulique de freinage avant droite 82FR, une ligne hydraulique de freinage arrière gauche 82RL, une ligne hydraulique de freinage arrière droite 82RR.

La ligne hydraulique de freinage avant gauche 82FL relie fluidiquement l'actionneur hydraulique 47 au dispositif hydraulique de freinage 70 du frein avant gauche 6FL. La ligne hydraulique de freinage avant droite 82FR relie fluidiquement l'actionneur hydraulique 47 au dispositif hydraulique de freinage 70 du frein avant droit 6FR.

La ligne hydraulique de freinage arrière gauche 82RL relie fluidiquement l'actionneur hydraulique 47 au dispositif hydraulique de freinage 70 du frein arrière gauche 6RL. La ligne hydraulique de freinage arrière droite 82RR relie fluidiquement l'actionneur hydraulique 47 au dispositif hydraulique de freinage 70 du frein arrière droit 6RR.

Le réseau d'alimentation 9 comprend une ligne d'alimentation électrique de puissance 91 pour alimenter électriquement le système de commande 4 dans le boitier 41, une ligne d'alimentation électrique de puissance 97 pour alimenter électriquement l'unité de commande auxiliaire 42, et une ligne d'alimentation électrique de puissance 90 pour alimenter chacun des freins 6.

Plus précisément, le réseau d'alimentation 9 comprend une ligne d'alimentation électrique de puissance 90FL du frein avant gauche 6FL, une ligne d'alimentation électrique de puissance 90FR du frein avant droit 6FR, une ligne d'alimentation électrique de puissance 90FL du frein arrière gauche 6RL, et une ligne d'alimentation électrique de puissance 90RR du frein arrière droit 6RR.

Le réseau d'alimentation 9 est configuré pour apporter l'énergie à chacun des dispositifs de freinage électromécanique 72 qui leur est nécessaire pour fonctionner indépendamment les uns des autres, y compris en cas de défaillance du système de commande 4. Le procédé de freinage d'urgence de la roue avant gauche 10Fi_ en cas de défaillance du système de commande 4 est expliqué ci-dessous.

Lorsque le système de commande 4 est défaillant, par exemple en cas de défaillance de l'amplificateur 40, la puissance de freinage qui est transmise à chacun des freins 6 par le circuit hydraulique 82 est susceptible d'être insuffisante.

L'unité de commande locale 73 du frein avant gauche 6FL est informée, par le réseau de type CAN 80, de la défaillance du système de commande 4 et du fait que la pédale de frein 30 est enfoncée.

L'unité de commande 73 décide alors de commander le freinage de la roue avant gauche 10FL, indépendamment du système de commande 4 auquel elle est normalement asservie. Elle ordonne alors au frein avant gauche 6FL de freiner la roue, tant que la pédale de frein 30 est enfoncée.

L'unité de commande 73 est programmée pour permettre un freinage optimal de la roue avant gauche 10FL. Elle est notamment apte à commander une réduction temporaire de l'effort de freinage exercé sur la roue correspondante 10 avant gauche 10FL, lorsque cette roue 10FL commence à glisser.

L'unité de commande 73 peut continuer à commander ou non le freinage de la roue avant gauche 10FL jusqu'à l'arrêt complet du véhicule 1, suivant les situations de conduite.

Le procédé de freinage d'urgence de la roue avant droite 10F , celui de la roue arrière gauche 10RG et celui de la roue arrière droite 10RR sont analogues à celui qui a été expliqué ci-dessus en référence à la roue avant gauche 10FL.

Le procédé de freinage d'urgence mis en œuvre à l'aide des étriers 7 de freins selon l'invention est particulièrement utile lorsque l'amplificateur 40 et le correcteur électronique de trajectoire 44 sont réunis dans le boîtier 41, et qu'une défaillance de

I'amplificateur 40 est susceptible d'entraîner une défaillance du correcteur électronique de trajectoire 44 et réciproquement.

Les étriers 7 selon l'invention évitent notamment d'avoir recours à un système de freinage hydraulique de sécurité qui comprend un actionneur hydraulique et une unité de commande. Un tel système de freinage hydraulique de sécurité est également connu sous l'acronyme de « FBU » en anglais.

Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme du métier à l'invention qui vient d'être décrite sans sortir du cadre de l'exposé de l'invention.

De manière générale, le véhicule motorisé 1 comprend au moins trois roues dont une roue droite et une roue gauche. Le véhicule motorisé 1 peut être de différente nature. En variante, le véhicule 1 est un véhicule de type à selle à trois roues, une camionnette, un camion etc.

Le système de feu de freinage 11 peut comporter plusieurs feux de freinage 12, par exemple trois feux de freinage 12. Les feux de freinage 12 sont notamment situés à l'arrière du véhicule 1.

Le système de freinage 2 pourrait être dépourvu de ligne hydraulique de freinage avant et/ou arrière 82. Les freins correspondant 6 sont alors dépourvus de dispositif hydraulique de freinage 70, ce qui limite leur complexité, leur masse et leur encombrement.

En variante, seuls les freins avant 6Fi_ et 6F comprennent chacun une unité de commande 73 et les freins arrières 6RL et 6RR sont dépourvus d'unité de commande 73.

En variante encore, seuls les freins arrières 6RL et 6RR comprennent chacun une unité de commande 73 et les freins avant 6FL et 6FR Sont dépourvus d'unité de commande 73.

De manière générale, il est très préférable que les freins 6 des roues motrices soient équipés chacun d'une unité de commande locale 73.

NOMENCLATURE EN REFERENCE AUX FIGURES

1 : véhicule

2 : système de freinage

3 : système d'actionnement

4 : système de commande 6 : freins

6FL : frein avant gauche

6 F : frein avant droit

6RL : frein arrière gauche

6 : frein arrière droit

8 : réseau de commande de freinage

9 : réseau d'alimentation électrique de puissance

10 : roues

IOFL : roue avant gauche

IOFR : roue avant droite

IORL : roue arrière gauche

IORR : roue arrière droite

11 : système de feu de freinage

12 : feu de freinage

14 : interrupteur d'allumage du feu de freinage

30 : pédale de frein

32 : bouton de commande

34 : détecteur d'actionnement

40 : amplificateur

41 : boîtier

42 : unité de commande auxiliaire

44 : correcteur électronique de trajectoire

46 : unité de commande centrale

47 : actionneur hydraulique

60 : disque

61 : patin de frein

70 : dispositif hydraulique de freinage

71 : piston

72 : dispositif électromécanique de freinage 73 : unité de commande 74 : actionneur électromécanique

80 : réseau de type CAN

80FL : ligne de commande de freinage de la roue avant gauche

80FR : ligne de commande de freinage de la roue avant droite

80RL : ligne de commande de freinage de la roue arrière gauche

80RR : ligne de commande de freinage de la roue arrière droite

82 : circuit hydraulique

82FL : ligne hydraulique de freinage avant gauche

82FR : ligne hydraulique de freinage avant droite

82RL : ligne hydraulique de freinage arrière gauche

82RR : ligne hydraulique de freinage arrière droite

90FL : ligne d'alimentation électrique de puissance du frein avant gauche 90FR : ligne d'alimentation électrique de puissance du frein avant droit 90FL : ligne d'alimentation électrique de puissance du frein arrière gauche 90RR : ligne d'alimentation électrique de puissance du frein arrière droit.