Brevet FR2076128A1 — publié le 19711015

L'invention concerne un procédé et un dispositif de freinage antidérapa^e pour véhicule. Dans les systèmes de freinage antidérapage, la pression de freinage est automatiquement relâchée lorsque la roue entre en état de blocage naissant, et elle est réta-5 blie lorsque les conditions sont redevenues normales. Ge relâchement et ce rétablissement périodiques se produisent indépendamment de la force appliquée par le conducteur sur la pédale de frein. Un problème fondamental du freinage anti-dérapage tient à la difficulté d'obtenir un comportement satisfaisant du système de 10 freinage sur différents genres de sol. En particulier, il est fréquent que les procédés de freinage qui donnent des résultats satisfaisants sur un sol sec ne donnent pas satisfaction sur un sol très glissant, par exemple sur le verglas ou sur des surfaces recouvertes de boue. Inversement, un comportement qui donne satisfaction sur un 15 sol très glissant n'est pas satisfaisant sur sol sec. En effet, sur un sol glissant, la pression de freinage à laquelle l'ordre est donné de relâcher la pression appliquée aux freins correspond à une valeur relativement basse,œ qui nécessite une décharge complète du fluide sous pression pendant la phase de 20 relâchement du cycle de relâchement et de rétablissement de la pression. Par contre, sur sol sec, où la pression de freinage peut s'élever en toute sécurité à des valeurs plus élevées, il est préférable que la pression de freinage varie autour d'une valeur 25 moyenne relativement élevée. Si la pression de freinage est complètement relâchée, le véhicule est soumis à de fortes variations de la force de freinage, d'où il résulte que sa carrosserie subit des efforts excessifs, le confort des passagers est compromis, les opérations de freinage et de relâchement ont des effets dangereux sur 30 la direction, et la distance nécessaire à l'arrêt complet du véhicule est accrue. L'invention a donc pour but de fournir un procédé de freinage anti-dérapage qui soit en mesure d'agir de manière à donner des résultats tout aussi satisfaisants sur sol sec et sur 35 sol glissant, en évitant en tous cas les efforts excessifs appliqués aux éléments structurels du véhicule, afin d'assurer le confort des passagers, sans nuire à la tenue de route et à la sûreté de direction du véhicule. 71 01316 2 20.76128 L'invention a également pour "but de fournir un dispositif de freinage anti-dérapage pour la mise en oeuvre du procédé précité. Conformémentà l'invention, ces buts sont atteints, ainsi que d'autres, par un procédé de freinage anti-dérapage d'une roue de 5 véhicule, dans lequel la force de freinage est réduite et augmentée de manière répétée au cours d'une manoeuvre de freinage d'après l'état dynamique de la roue, ce procédé étant caractérisé par le fait qu'au moment où la roue est dans un état de blocage naissant, si la valeur de crête de la force de freinage est inférieure à un certain' 10 seuil, la force de freinage est réduite en un seul temps et de façon pratiquement instantanée et, si la valeur de crête de la force de freinage dépasse un certain seuil, la force dë freinage est réduite en deux temps, à savoir, de façon pratiquement instantanée dans un premier temps et, dans un second temps, de façon relativement 15 progressive. L'invention- fournit également un dispositif de freinage anti-dérapage d'une roue de véhicule, comprenant une source de fluide sous pression, un cylindre de frein, une conduite reliant la source au cylindre de frein, un moyen de décharge raccordé au cylin-20 dre de frein et un dispositif anti-dérapage monté dans la conduite et réagissant à l'état dynamique de la roue pour-provoquer, de manière répétée, une réduction de pression dans le cylindre de frein au cours d'une manoeuvre de freinage, ce dispositif de freinage étant caractérisé par le fait qu'il comprend en outre un moyen rac— 25 cordé au moyen de décharge et réagissant à la valeur de crête de la pression de freinage pour réduire la pression de freinage en un seul temps si cette valeur de crête est inférieure à un certain seuil, et pour réduire la pression de freinage en deux temps, à savoir, dans un premier temps, de façon pratiquement instantanée et, dans un 30 second temps, de façon relativement progressive, si cette valeur de crête est supérieure à un certain seuil. - La figure 1 des dessins est uii schéma d'un dispositif de freinage selon l'invention» - Les figures 2, 3 et 4 sont des graphes qui représentent, 35 sous forme théorique, la variation de la pression de freinage en fonction du temps pendant une manoeuvre de freinage sur sol sec (figure 2), sur sol glissant (figure 3) et dans une situation intermédiaire (figure 4)o 3 71 01316 2076128 Conformément à l'invention, lors d'une manoeuvre de freinage, la pression de freinage dans un cylindre de frein s'élève jusqu'à une valeur maximale, à laquelle un ordre est donné pour relâcher ou réduire la pression sur les freins, au cas où l'état 5 dynamique (accélération négative ou glissement) de la roue l'exige. Cette valeur maximale de la pression détermine celui, parmi deux modes de réduction de la pression, qui sera utilisé tant que la roue restera dans un état de blocage naissant. Si la pression maximale est supérieure à une valeur de seuil prédéterminée, la réduction 10 de la pression s'effectuera d'abord presque instantanément, puis plus progressivement. Si par contre, la pression maximale est inférieure à la valeur de seuil, la réduction de la pression se produira presque instantanément, ordinairement jusqu'à ce que la pression soit pratiquement nulle. Un ordre de rétablissement de la pression 15 de freinage est donné lorsque l'état dynamique de la roue le permet. Le relâchement et le rétablissement de la pression peuvent s'effectuer selon tout procédé de freinage anti-dérapage approprié. Une forme d'exécution préférée d'un système pneumatique de freinage anti-dérapage selon l'invention est représentée schéma-20 tiquement sur la figure 1. Une source de pression pneumatique 10 est commandée par la pédale de frein 12 d'un véhicule pour créer une pression variable dans une canalisation 14 qui aboutit à un orifice d'admission d'une soupape commandée par solénoïde 16 à trois voies et deux positions. 25 La soupape 16 relie normalement la conduite 14 à une conduite 18, tandis que quand elle est manoeuvrée par son solénoïde, elle met la conduite 18 en communication avec l'atmosphère, obturant la conduite 14. La conduite 18 aboutit à un orifice d'admission d'une soupape de décharge rapide 20 de type connu, dont un orifice de sortie est 30 raccordé à une conduite 22. La soupape 20 établit un libre passage entre les conduites 18 et 22 lorsque la conduite 18 est sous pression, tandis que, quand la pression est supprimée dans la conduite 18, elle décharge dans une conduite 24 le fluide sous pression contenu dans la conduite 22. 35 La conduite 22 aboutit à un cylindre de frein 26, lequel est destiné à freiner une roue; 30 en agissant sur un frein 28. La conduite 24 aboutit à un orifice d'admission d'une soupape sélectrice 32 à commande pâr pression de type connu, 4 V 71 01316 comportant une admission et deux échappements. La soupape sélectrice 32 est sollicitée par un ressort de manière à relier normalement la conduite 24 à l'atmosphère. Lorsqu'elle est actionnée par l'existence, au niveau d'un orifice de commande 34, d'une pression qui dépasse 5 un seuil prédéterminé, la soupape 32 met la conduite 24 en communication avec une conduite 36. La conduite 36 aboutit à la fois à un-' amortisseur 38 et, par l'intermédiaire d'un étranglement 40, à l'atmosphère. Le. seuil peut être réglé en ajustant la force d'un ressort 33» 10 Une conduite 42 s'étend entre un point du tube 18 et un étranglement 44 sur lequel est montée en parallèle'une soupape de retenue 46. Une conduite 48 s'étend entre les éléments 44, 46 et l'orifice de commande 34 de la soupape sélectrice 32. 15 d'un type quelconque approprié, un signal représentant la vitesse de la roue, par l'intermédiaire d'une ligne 54. Lorsque l'état dynamique de la roue 30 l'exige, le dispositif anti-dérapage 52 délivre un signal au solénoïde de la soupape 16 pour amener celle-ci dans sa position correspondant à l'échappement du fluide sous pression 20 vers l'atmosphère. crit dans le mémoire de la demande de brevet en France n° 71/00935, déposée le 13 janvier 1971 au nom de la demanderesse, et intitulée "système de freinage à anti-dérapage". est envoyé dans le cylindre de frein 26 par la conduite 14, la soupape 16, la conduite 18, la soupape 20 et la conduite 22 ; la pression s'élève dans le cylindre de frein selon une loi de variation représentée par les sections A-B, A'-B' ou A"-B" des courbes des figures 30 2, 3 et 4 respectivement. Ces trois figures diffèrent en ce qui concerne la valeur maximale de la pression de freinage et la variation de cette pression dans la section de ces courbes correspondant à un relâchement de la pression, selon ce qui sera expliqué ci-après. Le fluide sous pression est également envoyé vers l'orifice de com-35 mande 34 de la soupape sélectrice 32 par la conduite 42, la soupape de retenue 46 et le tube 48 (le débit de l'étranglement 44 est négligeable par rapport à celui de la soupape de retenue 46 dans cette direction du courant). Un tachymètre 50 fournit un dispositif anti-dérapage 52 Un modèle approprié du dispositif anti-dérapage est dé- 25 Lorsque la pédale 12 est enfoncée, du fluide sous pression l, COPV 71 01316 5 2076128 Si la j-rerpion -u'irij Le tube 18 q^r.srse un jnn.il, prédéterminé en tant .:u? v-,le-iibcrxrr.~r.us11e d Aucune pression n'existe dans la conduite 24 à ce stade. On supposera maintenant que, par suite d'une manoeuvre de freinage, la rcue est amende -icr.s ••m état ce blocage naissant. 10 Le dispositif anti-dérapage 52 détecte alors cet état et il agit sur la soupape 16 pour décharger dans l'atmosphère le fluide sous pression contenu dans la conduite 18. Le comportement du dispositif de freinage va maintenant être différent selon la nature du sol sur lequel le véhicule se 15 déplace. La figure 2 représente la variation de la pression de freinage en fonction du temps, lorsque la manoeuvre de freinage est effectuée sur un sol à coefficient élevé d'adhérence, par exemple un sol dur et sec. La ligne a correspond au seuil de pression sus-20 mentionné. Sous l'effet de la manoeuvre de la pédale de frein, la pression s'élève selon le segment A-B de la.courbe, comme indiqué ci-dessus. Après que le point d'intersection G- avec la ligne a a été dépassé, la soupape sélectrice 32 est actionnée par la pression admise à l'orifice de commande 34 de manière à relier la conduite 24 25 à la conduite 36. En B, lorsque le dispositif anti-dérapage 52 amène la soupape 16 dans sa position correspondant à la décharge, dans l'atmosphère, du fluide sous pression contenu dans le tube 18, le relâchement de la pression dans ce tube 18 agit sur la soupape de décharge rapide 20 de façon qu'elle établisse un passage de la conduite 30 22 à la conduite 24, et, par suite, par l'intermédiaire de la soupape 32, à la conduite 36. Le gaz va d'abord emplir l'amortisseur 38, d'où il résulte que la pression dans le cylindre .de frein 26 retombe de manière pratiquement instantanée de B à C (figure 2). Le gaz passe ensuite à travers l'étranglement 40 vers l'atmosphère, d'où il 35 résulte que la pression dans le cylindre de frein 26 s'abaisse de façon relativement plus lente selon le segment C-E de la courbe (figure 2). Cependant, au point D, le dispositif anti-dérapsrge 52 BAD ORIGINAL COPY 71 01316 20761 ?» remet la noupape 1G comrrnnd-'e par r.o] f'noïdo dans sa position normale, rétablio.:.nnt la nrojaion dans la ^oniuite 18 et amenant ainsi la soupape do déch;-r/"n rapide 20 a obturer la conduite 24 et à transmettre la pression, par la conduite 22, au.cylindre de frein 26. la 5 pression tons lo cylindre -;e frein r-eronte aloT'a selon le segment D-F de In courba Ce cycle de for..-ticn:-err:en'i- peut do répéter aussi souvent que l'exige le dispositif anti-dérapage 52 au cours d'une manoeuvre de freinage. 10 Pendant chaque cycle de fonctionnement, la soupape de re tenue 4 6 et l'étranglement 44 maintiennent une pression pratiquement constante dans la conduite 48, ne permettant qu'une lègère réduction de cette pression, à partir de sa valeur de crête, par un courant de retour à travers l'étranglement 44. A chaque nouveau cycle, la pres-15 sion dans le tube 48 est rétablie, si nécessaire, à sa valeur de crête grâce à la présence de la soupape de retenue 46. Bien que le début d'un nouveau cycle de fonctionnement ait été représenté au point D sur la figure 2, ce point où commence le nouveau cycle ne se trouve pas nécessairement, à priori, dans 20 la position représentée mais pourrait occuper n'importe quelle position le long de la courbe B-C-Ej ce point dépendant en fait de l'instant auquel, le dispositif anti-dérapage 52 ramène la soupape 16 dans sa position normale, Dans le deuxième cycle indiqué sur la figure 2, la pression est rétablie dans le cylindre de frein au point H, 25 c'est-à-dire légèrement avant le remplissage complet de l'amortisseur 38_ Tel est le comportement le plus typique sur un sol ferme et sec, la disposition de l'étranglement 40 pour que la pression s'abaisse lentement à la suite de la décharge initiale rapide n1,étant qu'une mesure de sécurité, pour le cas où la chute rapide initiale de la 30 pression ne serait pas suffisante pour éviter un blocage de la roue. Au moment où la manoeuvre de freinage s'achève, lorsque le conducteur retire son pied de la pédale 12, la disparition de la pression dans la conduite 18 produit un changement de position de la soupape de décharge rapide 20 qui ouvre un passage entre la conduite 35 22 et la conduite 24. Il en résulte que le fluide sous pression dans le cylindre•26 se décharge à travers la soupape 52 et l'étranglement 40, dans l'atmosphère. -1'-étranglement 44 permet à la pression dans la conduite BAD ORIGINAL COPY 71 01316 7 2076128 48 de retomber lentement à zéro, afin que le système soit prêt pour la manoeuvre suivante de freinage. la figure 3 montre comment la pression varie en cas de freinage sur un sol glissant, par exemple sur une route verglacée. 5 Dans ce cas, la pression dans le cylindre de frein 26 ne s'élève que jusqu'à un point B', au-dessous du seuil a, au moment où le dispositif anti-dérapage 52 agit sur la soupape 16. La soupape 32 conserve constamment sa position d'échappement direct vers l'atmosphère, car la pression au niveau de l'orifice 34 est insuffisante pour vain-10 cre la force du ressort 33- En conséquence, la pression dans le cylindre de frein 26 retombe directement à une valeur nulle, comme l'indique le segment B'-C' de la courbe de la figure 3. La figure 4 illustre une situation intermédiaire, telle qu'elle peut se présenter lorsque le véhicule passe d'un sol sec 15 à une plaque de sol glissant. La pression s'élève jusqu'à une valeur maximale B" au-dessus du seuil a. Naturellement, il en résulte que la pression à l'orifice 34 s'élève à une valeur suffisante pour placer la soupape 32 dans sa position pour laquelle, lorsque le dispositif anti-dérapage 52 provoque un changement de position des sou-20 papes 16 et 20, le fluide sous pression contenu dans le cylindre de frein 26 se décharge, à travers la soupape 20, la conduite 24, 1s soupape 32 et la conduite 36, dans l'amortisseur 38, avec une légère perte dans l'atmosphère par l'étranglement 40. Cela correspond à une réduction pratiquement instantanée de la pression de frei-25 nage selon le segment B"-C" de la courbe de la figure 4. Lorsque l'amortisseur 38 est complètement chargé, la pression qui y règne, ainsi que dans le cylindre de frein 26, diminue de façon relativement plus lente selon le segment C"-D" de la courbe de' la figure 4, de l'air s'échappant pendant ce temps dans l'atmosphère à travers 30 1'étranglement 40. Pendant ce temps, l'air contenu dans la conduite 48 a été renvoyé progressivement dans l'atmosphère à travers l'étranglement 44. Lorsque la pression dans la conduite 48 et au niveau de l'orifice 34 tombe au-dessous de la valeur suffisante pour vaincre 35 l'effet antagoniste du ressort 33, la soupape 32 reprend sa position normale. Cet ire tant est indiqué en D" sur la figure 4. La soupape 32 est maintenant en communication directe avec l'atmosphère et la pression dans le cylindre 26 tombe brusquement, selon ce qui est indiqué par le segment D"-E" de la courbe de la figure 4, jusqu'à COPY 71 01316 8 2076128 une valeur nulle. Il convient de noter que, sur les figures 2 et 4, les segments B-C et B"-C" des courbes ont pratiquement la même longueur,' si bien qu'il apparaît une diminution de pression pratiquement constante dans le système de freinage lors du relâchement de la pression de freinage, dans la phase où cette pression tombe de façon pratiquement instantanée. Cela reflète le fait que l'amortisseur 38 a un volume fixe. * COPY 71 01316 2076123 1.- Proo'iK' -le lrrjge -v.itidérapage d'une roue de véhicule, dans lequel la force de froinarjc est réduite et augmentée de manière répétée au cours d'une manoeuvra i j freinage d'après l'état dynamique de la roue, caractérisé par ?.e fait qu'au moment où la roue est dans un état de blocage •-.diesant, si la valeur de crete de la force de freinage est inférieure à an certain seuil, la force de freinage est réduite en un seul temps de façon pratiquement instantanée et, si la valeur de crete de la force de freinage dépasse un certain seuil, la force de freinage est réduite en deux temps, à . savoir, dans un premier temps, de façon pratiquement instantanée et, dans un second temps, de façon relativement progressive. 2.- Procédé selon la.revendication 1, caractérisé par le fait que, dans le cas de la réduction de pression en deux temps, le premier temps comprend une baisse de pression dans une mesure pratiquement fixe. 3.- Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que si, dans le cas de la baisse de pression en deux temps, la pression de freinage tombe au-dessous du seuil pendant le second temps, ce second temps est suivi par un troisème temps dans lequel la pression déci'oît de façon pratiquement instantanée. 4.- Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait que, dans le troisène temps, la pression s'abaisse jusqu'à une valeur nulle. 5«- Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'en cas de baisse de pression en un seul temps, la pression diminue jusqu'à une valeur nulle. 6.- Dispositif de freinage anti-dérapage d'une roue 30 de véhicule ,œmprenant une source de fluide sous pression lo,l2, un cylindre de frein 26, une conduite 14,18,22 reliant la source au cylindre de frein, un moyen de décharge 20 raccordé au cylindre de freir et un dispositif anti-dérapage 50,54,52,16 monté dans la conduite et réagissant à l'état dynamique de la roue pour provoquer, de manière répétée une réduction de pression dans le cylindre de frein au cours d'une manoeuvre de freinage, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre des moyens 24, 32, 33, 34, 36, 48, 46, 44, 42 raccordés au moyen de détente et réagissant à la valeur de crête de la pression de freinage pour réduire la pression de freinage en un seul temps si cette valeur de crête est inférieure a un certain seuil, et pour réduire la pression de freinage en o.eux temus a savoir, dans un pre— nier temps, de façon pratiquement instantanée et dans un. sscond BAD ORIGINAL ï COPY 71 01316 2076128 temps, de façon relativement progressive, si cette valeur de crête est supérieure à un certain oeuil. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le faix que les moyens qui réagissent à la valeur :1e crête de la pression 5 de freinage comprennent : une soupape sélectrice 32,33 connue en soi, comportant un orifice de commande 34, une admission 24 raccordée au moyen de détente, une première sortie en communication avec l'atmosphère es une seconde sortie aboutissant à un amortisseur 38, ce dernier com- ! muniquant avec un étranglement 40 qui débouche dans l'atmosphère; des 10 moyens de maintien de la pression 44»46 comportant une admission 42 raccordée à un point de la. conduite, en aval du dispositif anti-dérapage, et une sortie 48 raccordée à 1'orifice de commande de la soupape sélectrice; la soupape sélectrice étant agencée de manière à établir une com- : munication entre son admission et sa. première sortie si la pression 15 dans l'orifice de commande est inférieure au seuil, et à établir une communication entre son admission et sa seconde sortie si la pression dans l'orifice de commande est supérieure au seuil® '8„~ Dispositif selon 1-a revendication 7, caractérisé par le fait que les moyens de maintien de la pression comprennent une soupape 20 de retenue 46o 9»- Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait que les moyens de maintien de la pression comprennent un étranglement 44s monté en dérivation sur la soupape de retenue. 10.- Dispositif selon l?une quelconque des revendications 6 à 9, 25 caractérisé par le fait que le moyen de décharge est constitué par une soupape de décharge rapide en soi connue, présentant un passage principal, disposé en série dans la conduite, et un passage de décharge qui relie le cylindre de frein à l'entrée de la soupape sélectrice, le pas-sageprincipal étant ouvert et le passage de décharge étant fermé si la 30 pression dans la conduite, en amont de la soupape de décharge rapide, n'est pas inférieure, à la pression dans le cylindre de frein, et le passage principal étant fermé et le passage de décharge étant ouvert si cette pression en amont est inférieure" à la pression dans le cylindre de frein. ? V. - BAD ORIGINAL i —J COPY