Brevet FR2067352A1 — publié le 19710820

i 2067352 Il est connu qu'on disposait jusqu'à présent de nombreux types différents d'installations de freinage dont ceux qui sont préfé-rés^pour le montage sur les véhicules^sont des installations à commande et manoeuvres hydrauliques. Il a déjà été tenté d'incor-5 porer la commande électrique dans une installation de freinage hydraulique, mais les solutions proposées étaient jusqu'à présent relativement coûteuses, difficiles à réaliser et elles manquaient de sensibilité de commande, en ce sens qu'elles ne donnaient pas à l'utilisateur une sensation correcte de la force de freinage 10 appliquée. Le but général de l'invention est de satisfaire les besoins de la technique en réalisant une installation de freinage électrohydraulique d'une fiabilité extrêmement grande, très sensible et relativement peu coûteuse, principalement destinée à être utilisée 15 pour les freins de véhicules. L'invention a encore pour but de réaliser une installation de freinage électro-hydraulique qui puisse convenablement coopérer avec une installation anti-blocage pour la commande électro-hydraulique des freins de véhicules. 20 Les buts de l'invention qui ont été cités ci-dessus, ainsi que d'autres qui ressortiront de la description, sont atteints dans une installation qui fournit une énergie électrique de commande à un frein agissant sur un objet rotatif, installation qui comprend une pédale de frein à commande musculaire et à rappel 25 par ressort, des moyens qui produisent un signal électrique ayant une amplitude directement proportionnelle à la force exercée sur la pédale, des moyens qui produisent un signal électrique antiblocage ayant une amplitude inversement proportionnelle à la tendance au blocage de l'objet rotatif, des moyens qui comparent 30 les amplitudes des deux signaux électriques et qui produisent une sortie égale au plus faible des deux signaux, et un appareil hydraulique qui est excité par ce signal de sortie pour commander le serrage du frein. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours 35 de la description. La Pig. unique du dessin annexé est un schéma-bloc qui représente les composants de l'installation, agencés pour réaliser l'invention sous sa forme d'exécution préférée. Les références 10 et 12 désignent des pédales de freins qui 40 peuvent être actionnées respectivement par le conducteur ou pilote 70 40057 2 2067352 du véhicule et par le copilote, dans le cas où il est avantageux de disposer d'une double commande. Toutefois, une pédale de commande unique répondrait certainement aux besoins de l'invention dans le cas où ce type d'installation est préféré. En tout cas, chacune des pédales 10 et 12 est rappelée par un ressort, 14 ou 16, respectivement, de sorte que la manoeuvre musculaire de la pédale donne le même type de sensation que celle que donnait dans le passé la manoeuvre d'une pédale d'une installation exclusivement hydraulique. N'importe quel mécanisme approprié pour donner la sensation musculaire appropriée au pied ou à la main du pilote ou copilote du véhicule, répond aux besoins de l'invention. Les ressorts sont représentés uniquement à titre d'exempl de dispositifs appropriés pour donner les résultats recherchés. Chacune des deux pédales, 10 et 12, actionne deux transducteurs différentiels à variation linéaire, désignés par les références 18 et 18a pour l'une des paires et par les références 20 et 20a pour l'autre paire. Les transducteurs donnent des signaux alternatifs d'une amplitude directement proportionnelle à la force musculaire avec laquelle on actionne la pédale 10 ou 12 correspondante. Les tensions alternatives sont redressées dans des redresseurs, 22 et 24 respectivement, amplifiées dans des amplificateurs 26 et 28, puis transmises à un circuit JO qui rejette le plus faible des signaux et transmet uniquement le plus élevé. Bien que, dans la forme préférée de réalisation de l'invention, les signaux fournis par les pédales de frein soient créés par les transducteurs, on pourrait utiliser de nombreux autres types de transducteurs tels que des potentionètres et des jauges de contrainte . En outre, il n'est pas nécessaire que le signal soit alternatif, mais on pourrait tout aussi bien engendrer un signal continu correspondant. Le pilote et le copilote actionnent effectivement les transducteurs 18 et 18a pour l'un, 20 et 20a pour l'autre, en manoeuvrant leur pédale de frein. L'installation comporte deux transducteurs pour des raisons de sécurité et les deux signaux résultant sont donc identiques pour chaque pédale donnée. Plus particulièrement, les signaux engendrés par les transducteurs 18 et l8a actionnés par la pédal-e 10 doivent être identiques. De même, les signaux fournis par les transducteurs 20 et 20a actionnés par 70 40057 3 2067352 la pédale 12 doivent être identiques. Toutefois, il convient de souligner que l'utilisation de deux transducteurs pour chaque pédale n'est pas absolument nécessaire pour atteindre les buts de l'invention, mais que ceci constitue la forme préférée de réali-5 sation de l'invention, pour des raisons de sécurité. Les signaux électriques engendrés par les transducteurs 18 et 20, de même que les signaux engendrés par les transducteurs 18a et 20a, sont en série et par conséquent additifs de sorte que, une force de freinage de 30 % exercée sur la pédale 10 du pilote et 10 une force de 20 % exercée sur la pédale 12 du copilote donnent une force de freinage totale de 50 %. Des limiteurs 32 et qui sont intercalés entre les amplificateurs 26 et 28 et les redresseurs 22 et 24 ont pour effet de limiter la sortie des amplificateurs 26 et 28 à 100 % de l'effet total de freinage lorsque la 15 somme des signaux des transducteurs 18 et 20 ou celle des signaux des transducteurs 18a et 20a devient supérieure à 100 %. Normalement, les deux signaux émis par les amplificateurs 26 et 28 sont identiques parce que les signaux émis par les transducteurs 18 et 20 d'une part, 18a et 20a d'autre part sont iden-20 tiques entre eux. Toutefois, dans le cas de défaillance de l'une des lignes, l'autre continue à fournir un signal de freinage normal. Ceci résulte du fait que le circuit 30 ne transmet que la plus élevée des deux tensions des amplificateurs. Le signal fourni par le circuit 30 est transmis à un circuit 25 36 qui rejette le plus élevé des deux signaux qui lui sont fournis et ne laisse passer que le signal le plus faible. Le deuxième des deux signaux d'entrée reçus par le circuit 36 est un signal anti-blocage modifié. Ce signal sera défini plus complètement dans la suite. La sortie du circuit 36 est envoyée 30 à un circuit 38 convertisseur tension-intensité qui donne une intensité directement proportionnelle à la tension qu'il reçoit du circuit 36. Une caractéristique importante de l'invention consiste en ce que 1'électrovanne 40 est excitée par une intensité au lieu d'être commandée par une tension. Ceci signifie que les i5 variations de la résistance de la bobine de l'électrovanne n'ont pas d'effet sur le fonctionnement de cette électrovanne. Le courant est amplifié par un amplificateur classique 42, la pression fournie par l'électrovanne 40 est directement proportionnelle à l'intensité qui circule dans la bobine de l'électrovanne et c'est 40 cette pression qui est envoyée au frein 44 pour freiner l'élément 70 40057 4 2067352 rotatif 46. L'électrovanne 40 peut être d'un type quelconque classique qui commande électriquement une pression hydraulique fournie par une source 48 et transmise par un conduit 50 à l'électrovanne 40 et, de là, au frein 44, avec retour à la source 5 de pression 48 ou à son réservoir. Un signal anti-dérapage 5? est engendré par un circuit antidérapage normal et classique quelconque et, comme dans les réalisations habituelles, tout accroissement du signal anti-dérapage demande une diminution de la pression de freinage. Toutefois, dans 10 le cas de l'installation suivant l'invention, ce signal n'est pas compatible avec l'utilisation de l'électrovanne 40 puisque l'accroissement du signal envoyé à cette électrovanne provoquerait un accroissement de la pression de freinage et entraînerait par conséquent un blocage ou dérapage plus accentué. Il est donc né-15 cessaire de prévoir des circuits supplémentaires pour modifier le signal anti-blocage de manière qu'il diminue au lieu de croître, et qu'il reste cependant fonction linéaire du signal émis par le dispositif anti-dérapage. Ceci est obtenu au moyen d'une source 54 à intensité constante, d'un circuit shunt 56 et d'un circuit 58 20 convertisseur intensité-tension. En l'absence d'un signal anti-blocage 52, le circuit-shunt 56 n'exerce aucun effet de shuntage. Le courant fourni par la source à intensité constante 54 provoque donc le développement de la tension maximale dans le circuit convertisseur intensité-tension. 25 Cette action peut transmettre le signal maximum à l'électrovanne et provoquer la transmission de la pression de freinage maximale. Mais, ordinairement, l'effet est empêché par le circuit 36 qui ne laisse envoyer au circuit 38 que la plus faible des tensions, et la tension la plus faible est habituellement constituée par le 30 signal engendré par les transducteurs de freinage. Lorsque la tension engendrée par le circuit de freinage devient suffisamment grande pour provoquer un blocage, le dispositif anti-blocage développe un signal 52 qui agit sur le circuit shunt de manière qu'il dérive une partie de l'intensité fournie 35 par la source 54 à intensité constante. L'intensité dérivée est directement proportionnelle à l'amplitude du signal anti-blocage. Avec un signal anti-blocage d'amplitude maximale, l'intensité est donc entièrement dérivée du circuit 58 convertisseur intensité-• tension. La sortie du circuit 58 est donc nulle et cette sortie 40 est reconnue comme la plus basse dans le circuit 36. Cette sortie BAD ORIGINAL 70 40057 5 2067352 constitue donc le signal de commande de l'électrovanne et fait tomber à zéro la pression de sortie de cette électrovanne. Il résulte de ce qui précède que l'électrovanne 40 est commandée par les circuits ou transducteurs de freinage 18 et 20 ou 5 l8a et 20a jusqu'à ce que les conditions de blocage se manifestent. Tant que les conditions de blocage existent, le distributeur hydraulique est commandé par le dispositif anti-blocage composé de la source 54, du circuit-shunt 56 et du circuit convertisseur intensité-tension 58. Si la force exercée sur les pédales 10 et 10 12 est réduite de manière à ramener la pression de freinage au-dessous du seuil de blocage, l'électrovanne 40 est à nouveau commandée par les circuits de freinage. Il va de soi que tous les composants indiqués sur le schéma-bloc sont des composants ou circuits classiques bien connus de 15 l'homme de l'art. Par exemple, les transducteurs peuvent être les transducteurs 6234AD2B01XX fabriqués par Atcotran. Les éléments utilisés pour les circuits 30 et 36 sont très familiers au technicien des calculatrices analogiques ou numériques. La source 54 à intensité constante peut être réalisée par n'importe quel 20 technicien qualifié. Le circuit 58 convertisseur intensité-tension est également bien connu de l'homme de l'art. L'électrovanne 40 est bien connue dans la technique. Un exemple type de cette électrovanne est décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 3-28Ô.734. 25 II est également évident que, bien que l'invention ait été décrite dans son application à la coordination électrique d'une pression de freinage déterminée par une pédale ou élément analogue à commande musculaire, avec un signal anti-blocage pour permettre à ce dernier d'exercer une prédominance sur le signal de freinage 30 suivant le besoin, l'invention est également applicable à n'importe quelle installation de freinage qui coopère ou non avec un dispositif anti-blocage de la façon originale suivant l'invention, consistant en ce qu'un signal électrique actionne le dispositif hydraulique pour commander le frein. 70 40057 6 2067352 REVENDICATIONS 1. Installation capable de fournir une énergie électrique de commande à un frein agissant sur un objet rotatif, cette installation étant caractérisée en ce qu'elle comprend une pédale de freinage à commande musculaire ; des moyens qui produisent un 5 signal électrique ayant une amplitude directement proportionnelle à la force exercée sur la pédale ; des moyens qui produisent un signal électrique anti-blocage ayant une amplitude inversement proportionnelle à la tendance au blocage de l'objet rotatif, des moyens qui comparent les amplitudes des deux signaux électriques 10 et qui produisent une sortie égale au plus faible des deux signaux, et une électrovanne qui est excitée par ce signal de sortie pour commander.le serrage du frein. 2. Installation suivant la revendication 1, "caractérisée en ce que la pédale de freinage est sollicitée, par des. moyens élastiques 15 tels que ressorts et en ce que les moyens qui produisent le signal électrique proportionnel à la force exercée sur la pédale sont constitués par, des transducteurs différentiels à variation linéaires qui produisent une tension alternative ayant une amplitude directement proportionnelle à la force exercée sur la pédale, 20 l'installation comprenant des moyens qui redressent et amplifient les tensions alternatives. 3. Installation suivant la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comprend un transducteur principal affecté au pilote du véhicule et un transducteur principal affecté au copilote du 25 véhicule, les transducteurs du pilote et du copilote étant connectés en série de sorte qu'ils produisent des signaux électriques addi ti fs. 4. Installation suivant la revendication 3, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un transducteur auxiliaire pour le pi- 30 lote et un autre pour le copilote, ces deux transducteurs auxiliaires étant connectés en série entre eux et agissant simultanément avec les transducteurs principaux et indépendamment de ces derniers. 5. Installation suivant la revendication 4, caractérisée en 35 ce qu'elle comprend un dispositif limiteur renvoyant le signal de l'amplificateur au redresseur, de manière que la sortie de l'amplificateur soit limitée à 100 % de la pleine force de freinage chaque fois que la somme des signaux additifs des transducteurs en série est supérieure à 100 %.