Brevet FR2093940A1 — publié le 19720204

71.19229 1 2093940 La présente invention a essentiellement pour objet un modulateur de pression hydraulique pour circuit de freinage anti-dérapant de véhicule automobile. Il a déjà été proposé un. modulateur de pression hydraulique 5 pour un système de freinage anti-dérapant conçu pour être disposé entre une source de pression de freinage variable et un jeu de moteurs de freins, ledit modulateur comprenant un plongeur de commande mobile monté coulissant dans un alésage pour définir dans celui-ci une chambre à volume variable reliée d'une part à ladite source de pression 10 au travers d'une valve anti-retour commandée par ledit plongeur, et d'autre part audit moteur de frein, l'agencement étant tel que ledit plongeur est susceptible de moduler la pression du fluide dans ladite chambre de pression en fonction d'une force de commande variable transmise par un piston moteur normalement en butée contre ledit plongeur, 15 et mobile dans un autre alésage pour définir dans celui-ci une chambre motrice qui est reliée à une source haute pression au travers d'un passage d'entrée commandé par des premiers moyens formant valve, et à un réservoir basse pression par l'intermédiaire d'un passage de sortie qui est commandé par des seconds moyens formant valve, lesdits 20 moyens formant valve étant normalement mis en oeuvre par un ensemble de commande d'antipatinage sensible au déplacement angulaire d'au moins une des roues freinées du véhicule de façon à permettre une diminution notable de ladite force de commande et par là de la pression de freinage lors du patinage de ladite roue. 25 Lors de la conception de tels modulateurs de pression hydrau lique, il s'est avéré nécessaire de séparer le plongeur de commande du piston de puissance. Cette nécessité tient du fait que en cas de grande réduction de pression, la course du piston moteur peut devenir excessive. Si le piston moteur est solidaire du plongeur, ce dernier J-G pourrait également se déplacer de façon excessive et créer un vide dans la chambre de commande et dans les moteurs de frein et permettre l'introduction d'air dans ces derniers. Il est bien connu que la présence d'air dans des moteurs de frein rend ceux-ci inefficaces. Bien que la séparation du piston moteur et du plongeur évite 55 cette difficulté, elle affecte parfois le bon fonctionnement du circuit de freinage antidérapant, particulièrement lorsque le circuit de freinage antidérapant est mis en oeuvre dans une opération appelée "montée de pression lente". Dans cette opération le piston moteur se déplace lentement dans le sens de la montée en pression cependant, COPY 71 19229 2 2093940 si il s'est dégagé légèrement du plongeur de commande, un temps rela-trvemefrfcimportant s'écoule avant que ledit piston revienne en appui sur ledit plongeur de commande ; Un tel délai peut entraîner une perte d'efficacité de freinage au lieu du gain attendu les circuits de 5 freinage antidérapants. Dans le tout déviter un tel inconvénient l'invention propose un modulateur hydraulique de pression tel que décrit ci-dessus dans lequel des moyens de commande sensibles à la distance entre ledit plongeur et ledit piston moteur sont conçuspour fermer ledit passage 10 de sortie lorsque ladite distance dépasse une valeur' prédéterminée. Selon une autre caractéristique de l'invention lesdits moyens de commande consistent en ce que ledit piston moteur' comporte une portion dudit passage de sortie dans laquelle est disposée une valve antiretour ayant un poussoir faisant saillie contre ledit plongeur 15 et coopérant avec celui-ci pour maintenir normalement ouverte ladite valve anti-retour lorsque la distance entre ledit plongeur et ledit piston moteur est inférieure à ladite valve prédéterminée. On comprendra qu'en fermant ledit passage de sortie la valve antiretour arrête par blocage hydraulique le mouvement de dégagement 20 du piston moteur à partir dudit plongeur. l'invention est maintenant décrite en référence avec les dessins ci-joints dans lesquels : la figure 1 est une vue schématique d'un circuit hydraulique de freinage et de servodirection pour véhicule comportant un circuit de ^5 freinage antidérapant équipé d'un modulateur de pression hydraulique selon l'invention, et la figure 2 est une vue en coupe longitudinale du modulateur de pression hydraulique représenté dans la figure 1. Si on se référé maintenant aux dessins, le circuit repré-^ senté dans la figure 1 est mis en oeuvre par un flux de fluide sous pression délivré par une pompe 10 entraînée par le moteur (non représenté) du véhicule. Le fluide sous pression délivré par la pompe 10 passe à travers un conduit de fluide 12 vers une valve 14 destinée à charger un accumulateur 28. Le fluide quitte la valve de charge 35 14 vers un conduit 16 et entre dans un servo-moteur d'assistance de freinage 18. Du s ervo-moteur 1 g ie fluide s'écoule à travers un conduit 2 0 et entre dans la valve de commande d'une servodirection 22. Le fluide retourne de la servodirection 22 au réservoir de la pompe 10 par l'intermédiaire d'une conduite de retour 24. Deux conduites 40 de retour auxiliaires 24 A et 24 B relient respectivement la conduite 71 19229 3 2093940 de retour 24 au servomoteur 18 et à la valve de charge 14. D'une façon "bien connue par l'homme de l'art, la valve de charge 14 délivre si nécessaire, du fluide sous pression à travers un conduit 26 à l'accumulateur 28 de telle façon que la pression dans l'accumulateur soit maintenuè dans des limites convenables prédéterminées. 5 La source de pression de freinage variable est constituée par le servomoteur 18 et par un maître-cylindre tandem 30 qui lui est associé. Le maître-cylindre 30 délivre du fluide à travers des conduites de frein avant 32 et des conduites de frein arrière 34 qui sont reliées par un indicateur de chute de pression 36. Un correc-10 teur de pression 38 d'un type bien connu est disposé dans les conduites 32. Les conduites de frein avant 32 conduisent directement à une , paire de freins à disque 39• Un modulateur hydraulique de pression 40 reçoit du fluide sous pression du conduit 34 et le délivre à un jeu de moteurs de freins d'une paire de freins tambours 42 par 15 l'intermédiaire d'une'conduite 44. Le modulateur hydraulique 40 reçoit du fluide hydraulique sous haute pression de l'accumulateur 28 à travers un conduit 46 et envoie le fluide au réservoir de la pompe 10 à travers un conduit 48. Chaque roue arrière du véhicule comporte un capteur électrique 20 de vitesse 50. Ces capteurs transmettent des signaux fonction de la vitesse des roues à un ensemble dê commande d'antipatinage 52. L'ensemble de commande 52 est alimenté en énergie électrique à partir de la batterie du véhicule 54. Lorsque les freins sont mis en oeuvre par sollicitation de la pédale de frein 56, l'ensemble 52 25 est mis sous tension par déclenchement du contacteur 58 solidaire de la pédale de frein 56. La pédale 56 est reliée au servomoteur de freinage 18 par une liaison mécanique 60. Une paire de circuits électriques 62 relie l'ensemble de commande 52 à deux valves à so-lénoïdes 112 et 134 qui font partie du modulateur 40 et qui seront 30 décrites plus en détail ci-dessous. En général les signaux électriques qui parviennent au modulateur 40 résultent d'une réduction ou d'une augmentation de la pression de freinage transmise par les conduites 44 aux freins 42 des roues arrières. Plus particulièrement, les signaux de commande sont générés par l'ensemble 52 en réponse 35 aux signaux reçus des capteurs de vitesse 50 combinés avec un circuit logique interne à l'ensemble de commande 52 d'une façon en soi connue qui ne fait pas partie de cette invention et qui ne sera pas décrite-en détail ici. Si l'on se référé maintenant à la figure 2 elle 40 représente une vue en coupe longitudinale du modulateur hydraulique 71 19229 4 2093940 désigné sous la référence numérique 40. Il consiste en deux boîtiers boulonnés l'un à l'autre. Le boîtier 66 peut être appelé bctttier du circuit de freinage, il se compose de deux bossages, dans lequel ont été réalisés les orifices dest-inés à recevoir les conduites 34 et 44. Le boîtier 66 comporte un plongeur 68 monté de façon étanche dans un 5 alésage 70 de façon à définir dans ce dernier une chambre de commande, et une valve antiretour 72 disposée de façon à prévenir l'écoulement du fluide de la conduite 34 à la conduite 44 sans pour autant empêcher cet écoulement dans le sens opposé. Lorsque le plongeur 68 est dans sa position normale de repos, vers la gauche tel que représenté 10 dans la figure 2, il vient en appui contre la valve antiretour 72 pour maintenir celle-ci ouverte de façon à permettre le libre passage du fluide de freinage entre les deux conduites 34 et 44 dans les deux sens. Le plongeur 68 est monté de façon étanche dans l'alésage 70 par coopération avec des joints annulaires 74. 15 Le boîtièr 76 peut être appelé boîtier du circuit de puissance. Il comporte un alésage étagé présentant une portion de grand diamètre 78 et une portion de petit diamètre 80 adjacente au boîtier du système de freinage 68. L'extrémité droite de-l'alésage est fermée par un bouchon 84 de façon à définir une chambre motrice §6 entre 20 le bouchon 84 et le piston moteur 82. Un groupe de ressorts 88 est comprimé entre le bouchon 84 et le piston moteur 82 pour solliciter ce dernier dans la position normale de repos en contact avec le plon-gaur 68 tel que représenté dans la figure 2. On notera qu'une chambre annulaire 90 est réalisée par le gradin prévu dans le piston 82 et 25 les portions de grand diamètre 78 et de petit diamètre 80 dans l'alésage étagé. la partie de petit cl-Stt.ètre du piston moteur 82 comporte une saignée annulaire 92 disposée entre des joints d'étanchéité 94. Un perçage radial 96 relie la saignée 92 à un alésage central 98 prévu 30 dans le piston moteur 82 une valve antiretour 100 est disposée dans l'alésage 98 et comporte un poussoir 104 qui coopère avec le plongeur 78, de façon à maintenir la valve antiretour 100 dans une position d'ouverture permettant le libre passage de la saignée 92 au travers du perçage 96 et de l'alésage central 98 vers la chambre 86. Le 35 poussoir de la valve antiretour 100 est monté de façon étanche dans un joint 104 et est sollicité dans sa position d1 ouverture par un ressort 106. L e conduit 46 reliant l'accumulateur 28'. à un orifice 108 40 communique avec un passage 110 qui s'étend de la cavité annulaire 90 71 19229 5 2093940 vers une valve à solénoxde 112 qui est appelée valve de montée de pression. La valve 112 a une armature 114 portant une valve à bille 116 qui coopère normalement avec un siège 118. Un enroulement 120 est susceptible, lorsque mis en tension, de soulever la bille 116 du 5 siège 118 de façon à admettre du fluide l'accumulateur 28 à travers un passage 122. La valve antiretour 124 est normalement maintenue en position de fermeture par un ressort 126, et fonctionne de façon à prévenir le retour d'un flux de fluide de la chambre 86 vers l'accumulateur 28 dans le cas où ce dernier serait à une pression 1 0 insuffisante. La valve à solénoxde 112 comporte un orifice restreint 128 réalisé au travers du siège 118 qui est susceptible de créer une dérivation en parallèle de la valve 116 et de permettre un flux continuel mais nettement réduit du fluide accumulateur 28 vers la cham-15 bre 86. Cet orifice permet l'opération "de montée de. pression lente" dans le cycle de freinage antipatinant. Le conduit 148 relie le réservoir de la pompe 10' à un cxifice 130 Communiquant avec un. pas 132 conduisant à une autre valve à solénoxde 134 qui est appelé valve de détente. 20 Cette valve 134 comporte également une armature 136 dans la quelle une valve à bille 138 est normalement sollicitée dans sa position de repos sur un siège 140. Un enroulement 142 peut lever la bille 138 de son siège 140 et permettre l'écoulement du fluide de la chambre 86 au travers d'un passage 144 communiquant avec la saignée 25 annulaire 92. Compte tenu du fait que la valve à solénoxde 134 s'ouvre dans la direction du flux de fluide et que la pression du fluide dans la chambre 86 peut parfois atteindre la pression maximale de l'accumulateur, l'armature 136 comporte un fort ressort 146 qui maintient la bille 138 sur son siège 140 avec une force suffisante pour 30 résister à une pression supérieure à la pi-ession maximum de l'accumulateur. Avec un tel dispositif la valve 134 a une double fonction, la fonction supplémentaire étant de permettre une diminution de pression dans la chambre 86 si la pression atteint une valeur excessive due par exemple à 1'échauffement du flux de fluide qui y est contenu. Le fonctionnement du-circuit décrit ci-dessus est le suivant. L'accumulateur 28 contient du fluide sous une pression hydraulique dont le valeur reste dans les limites convenables prédéterminées et du fluide s'écoule de la pompe à travers la valve de charge 14 dans le servomoteur 18, et dans la valve de commande de servodirection . n d'une façon usuelle. Si le conducteur du véhicule met en oeuvre : ~~ 71 19229 6 2093940 ses freins en appuyant sur la pédale 56, du fluide sous pression s'écoule les conduites 12 et 16 vers le servomoteur 18 et ce dernier sollicitera le maître-cylindre 30 de façon à alimenter en fluide sous pression les conduites de freinage 32 et 34 convenablement re-5 liées au frein 39 et 42. Du fluide sous pression de l'accumulateur 28 pénètre dans le modulateur 40 à .partir du conduit 46 au travers de l'orifice 8 et s'écoule par an passage 110 vers la chambre 90 ainsi que vers la valve 112. Le fluide passe au travers de l'orifice 128 et de la valve antiretour 124 pour pénétrer dans la chambre 86. 10 le fluide sous pression dans la chambre 86 sollicite la portion de grand diamètre du piston moteur 82 tandis que le fluide sous pression dans la chambre 90 agit seulement sur la couronne annulaire définie par le gradin. Ainsi une force notable sollicite le piston moteur 82 vers la gauche, si l'on considère la figure 2, maintenant ce dernier 15 en contact avec le plongeur 68 qui à son tour vient en appui sur la valve antiretour 72 et dégage cette dernière de son siège. Cette force hydraulique est également aidée par la force du ressort 88. A Lorsque les freins sont mis en oeuvre, du fluide s'écoule du maitre-cylindre 30 vers les freins arrières 42 à travers la conduite 34 20 disposée en amont de la valve 72 et ensuite vers le conduit 44. Si un freinage important a été engendré par une force importante sur la pédale 56 et si les freins approchent du blocage, les capteurs 50 préviennent l'ensemble de commande 52 qui à son toui- délivre: un signal à la valve à solénoxde 134 de façon à dégager la 25 bille 138 de son siège 140 de telle sorte que le fluide peut s'échapper de la chambre 186 au travers des passages 98, 96, 144 et 132. . Avec le relâchement de la pression du fluide contenu dans la chambre 86, le fluide de l'accumulateur 28 s'écoule dans la chambre 90 et sollicite le piston moteur 82 vers la droite si l'on considère la 30 figure 2, de façon à permettre au fluide de freinage sous pression contenu dans la chambre 70 de déplacer le plongeur 68 vers la droite également. Le début du mouvement du plongeur 68 permet à la valve antiretour 72 de se fermer de façon à prévenir toute rentrée supplémentaire de fluide de freinage dans l'alésage 70. Tout mouvement ul-35 .térieur du plongeur 68 vers la dr oite augmente le volume de la chambre de commande dans l'alésage 70 et permet au fluide- de s'écouler des moteurs de freins arrières de façon à réduire la pression de freinage et à relâcher partiellement les freins 42. Cette opération permet aux roue® de réaccélérer jusqu'à ce que l'élément de commande 40 52 signale que d'une diminution £e la pression freinage n'est plus 71 19229 7 2093940 10 15 20 25 30 35 40 nécessaire, et coupe l'alimentation en tension de l'enroulement 142 de la valve à solénoxde 134. La bille 138" revient alors coopérer avec son siège 140 et tout mouvement ultérieur du piston moteur 82 et du moteur plongeur 68 est empêché. Le fluide sous pression dans l'accumulateur continue alors à s'écouler dans la chambre 86 au travers de l'orifice 128 et le piston moteur 82 se déplace lentement vers la gauche si 1'on considère la figure de façon à engendrer une montée en pression lente dans les circuits de freinage. Lorsque la réaccélération de la roue est terminée, un autre signal de l'ensemble de commande 52 indiquant un besoin de montée en pression rapide dans les circuits de freinage sollicite la valve à solénoxde 112 de façon à dégager la bille 116 de son siège 108 de telle sorte qu'un-écouleaent rapide de fluide se fasse de l'accumulateur 28 vers la chambre 86. Le circuit'de freinage antidérapant est susceptible de continuer le cycle sensiblement suivant la manière décrite ci-dessus de telle sorte qu'il commande par l'intermédiaire du modulateur 40 . soit la montée soit la baisse de pression dans les moteurs de freins arrières aussi longtemps que le véhicule continue à se déplacer et que les freins 42 sont mis en oeuvre suffisament fort pour produire un dérapage. On notera cependant que aussi longtemps que l'opération continue telle que décrite ci-dessus, la nouvelle valve antiretour 100 n'a aucune fonction. Cependant il peut arriver que le circuit ne fonctionne pas d'une façon correcte. Ceci est particulièrement vérifié lorsque la surface de la route, est très glissante et que des glissements importants peuvent se produire avec de très faibles pressions de freinage. Dans ces conditions, le plongeur 68 peut avoir une très faible course pour réduite la-pression de freinage à une valeur pratiquement nulle. D'autre part, comme le mouvement de ce plongeur est causé seulement par la pression existant dans la chambre de commande de l'alésage 70 et que dans les conditions décrites ci-dessus cette pression est tràs faible, le plongeur 68 a tendance à se sépajier du piston moteur 82 lorsque celui-ci se déplace vers la droite si l'on considère la figure 2. Il est évident que, si le piston et plongeur se sont séparés d'une . distance suffisante, la phase complète de "montée de pression lente" peut s'écouler avant que le contact soit réétabli. En fait, ceci ne peut arriver qu'après l'ouverture commandée par l'ensemble 52 de la valve" à solénoxde 112 pour une montée de pression rapide. Une telle opération défectueuse peut éliminer temporairement tous les avantages 71 19229 B 2093940 possibles d'un circuit de freinage antipatinant. Grâce à la nouvelle valve antiretour 100 montée dans le piston 82 l'extrémité 102 du poussoir de la valve agit comme des moyens formant palpeurs de façon à ne permettre qu'une très faible distance de séparation entre le pion-geur 68 et le piston 82 avant la fermeture de la valve 100. La fermeture de la valve 100 empêche un écoulement de fluide ultérieur au travers du passage 98 à partir de la chambre 86 et empêche tout autre mouvement vers la droite du piston 82 par blocage hydraulique. La 10 valve antiretour 100 en effet est susceptible d'annuler l'effet de la valve à solénoxde 134 aussi longtemps que les moyens formant palpeurs déterminent que la plongée. 138 et le piston 82 ne sont pas en contact, le flux de fluide au travers de l'orifice 128 permettra un 1 5 mouvement immédiatement du piston moteur 82 vers la gauche si l'on considère la figure 2 jusqu'à ce que la valve antiretour 100 soit maintenue dans une position d1 ouverture permettant un débit de fluide dans le perçage sensiblement égal à travers de là vàlve à solénoïde 134, aussi longtemps que l'enroulement 142 est mis sous tension. Dès 20 que la valve à solénoxde 134 est fermée le flux de "montée en pression lente" déplace le piston 82 avec une vitesse usuelle jusqu'à ouvrir complètement la valve antiretour 100 avant de déplacer le plongeur 68. le mouvement du plongeur 68 engendre l'accroissement désiré dans la pression de freinage. Grâce à une construction soignée, le mouvement 2^ désiré de la valve antiretour 100 peut être réduit à une dimension de l'ordre du 1/1Oè de millimètre. Ainsi l'invention procure des moyens nouveaux pour éviter la séparation des pistons ' du plongeur au-dessve d1 une valeur prédéterminée. Bien que l'invention a été illustrée et décrite dans un 30 circuit simple comptant un seul modulateur contrôlant seulement les roues" arrières d'un véhicule on conçoit facilement qu'elle est également applicable à d'autres circuits plus compliqués comportant plusieurs modulateurs contrôlant plusieurs freins ou jeux de freins. * 71 .19229 9 2093940 REVENDICATIONS 1. Modulateur de pression hydraulique pour un. système de freinage antidérapant conçu pour être disposé entre une source de pression de freinage variable et un jeu de moteurs de freins, ledit modulateur 5 comprenant un plongeur de commande mobile monté coulissant dans un alésage pour définir dans celui-ci une chambre à volume variable reliée d'une part à ladite source de pression au travers d'une valve antiretour commandée par ledit plongeur, et d'autre part audit moteur de frein, l'agencement étant tel que ledit plongeur est susceptible 10 de moduler la pression du fluide dans ladite chambre de pression en fonction d'une force de commande variable transmise par un piston moteur normalement en butée contre ledit plongeur, et mobile dans un autre alésage pour définir dans celui-ci une chambre motrice qui est reliée à une source haute pression au travers d'un passage d'entrée 15 commandé par des premiers moyens formant valve, et à un réservoir basse pression par l'intermédiaire d'un passage de sortie qui est commandé par des seconds moyens formant valve, lesdits moyens formant valve étant normalement mis en oeuvre par un . ensemble de commande d'antipatinage sensible au déplacement angulaire d'au moins une des 20 roues freinées, du véhicule de façon à permettre une diminution notable de ladite force de commande et par là de la pression de freinage lors du patinage de ladite roue. Le modulateur étant caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de commande sensible à la distance entre ledit plongeur et ledit piston moteur et conçus pour fermer ledit pas-25 sage de sortie lorsque ladite distance dépasse une valeur prédéterminée. 2. Modulateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande consistent en ce que ledit piston moteur comporte une portion dudit passage de sortie dans laquelle est disposée 30 une valve antiretour ayant un poussoir faisant saillie contre ledit plongeur et coopérant avec celui-ci pour maintenir normalement ouverte ladite valve antiretour lorsque la distance entre ledit plongeur et ledit piston moteur est inférieure à ladite valeur prédéterminée.