Brevet FR2124405A1 — publié le 19720922

La présente invention concerne un dispositif de régulation de la force de freinage d'un véhicule automobile, comprenant une valve régulatrice de la force de freinage pouvant être commandée en fonction de la charge et contrôlant la pression de freinage dans un cylindre de frein de 5 roue, et un dispositif antiblocage agissant par un senseur et des éléments de commande prévus à la suite de celui-ci sur la force de freinage transmise par le cylindre de frein aux freins de roue, de manière que la roue de véhicule contrôlée ne se bloque pas. Un tel dispositif de régulation de la force de freinage 10 est connu (voir le modèle d'utilité allemand n" 6.901.115). Dans cet appareil connu, la charge du véhicule est transmise au dispositif de régulation par l'intermédiaire d'un fléau dont le point d'appui est variable. Un tel dispositif est trop volumineux pour de nombreuses applications où l'espace disponible pour son montage est très restreint. 15 II est également connu d'utiliser, comme élément de commande d'une valve régulatrice de la force de freinage commandée en fonction de la charge, un diaphragme dont la surface utile est modifiée par des doigts disposés en étoile et s'emboîtant les uns dans les autres (voir la demande de brevet allemand publiée n° 1.231,584). 20 Enfin, il est également connu d'utiliser la chambre située derrière le piston de freinage d'un cylindre de freinage comme chambre de contre-pression et de mettre cette chambre sous pression pour provoquer le desserrage du frein (voir le brevet français ttc 1.137.971, addition n° 68.746). Une telle réalisation nécessite cependant une soupape supplémentaire devant 25 être commandée par des éléments particuliers pour la transmission de la pression à la chambre de contre-pression. Le but de l'invention est de simplifier le contrôle de 1'établissement de la pression dans la chambre de contre-pression dans un dispositif de régulation de la force de freinage formé par une combinaison 30 de ces trois dispositifs connus, et de produire une montée très rapide de la contre-pression dans le cylindre de frein de roue, afin que le dispositif antiblocage réagisse sans retard. Conformément à l'invention, ce résultat est obtenu par le fait que le cylindre de frein comprend, de façon connue en soi, une chambre 35 de contre-pression qui est mise sous pression lors de l'enclenchement du dispositif antiblocage, et qu'un élément de commande, provoquant le réglage en fonction de la charge de la valve régulatrice de la force de freinage, peut être accouplé à l'obturateur d'une soupape contrôlant une communication 72 03505 2 2124405 entre la chambre de contre-pression du cylindre de frein et l'air extérieur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, ainsi que de la figure unique du dessin 5 annexé, représentant, en partie schématiquement et en partie en coupe, un dispositif de régulation réalisé suivant l'invention. Le dessin montre un dispositif de régulation: de la force de freinage monté dans un véhicule automobile 1 qui est équipé, pour chaque essieu l',de deux capteurs de déplacement 2 et 2' qui captent le fléchissement 10 des ressorts de suspension du véhicule, ainsi de deux senseurs 3 et 3' qui contrôlent la rotation des roues du véhicule. Les capteurs 2 et 2' et les senseurs 3 et 31 constituent des transmetteurs d'informations, dont l'aetion est fonction de la rotation des roues et de la charge du véhicule, pour un calculateur 4, auquel ils sont reliés par des lignes électriques 5, 6, 5' et 15 6' . Le calculateur 4 est relié par une ligne de commande électrique 7 à un électro-aimant 8, disposé dans un boîtier 11, dont l'armature 9 est reliée à un élément de commande réalisé comme un cône 10. L'armature 9 et le cône 10 sont disposés 1run derrière l'autre, sur le même axe, dans le 20 boîtier 11, et l'armature 9 est sollicitée par un ressort 10'. Une valve régulatrice 13 de la force de freinage comprend un corps 11 dans lequel peut coulisser un poussoir 14 disposé perpendiculairement à l'axe de 1'électro-aimant 8 et dont l'une des extrémités est appliquée contre la surface conique du cône 10. Le poussoir 14 est sollicité par un ressort 14' 25 qui attaque son autre extrémité. Cette extrémité du poussoir présente un épaulement sur lequel est réalisé un siège 15 d'une double soupape 16. Ce siège 15 coopère avec un obturateur 17 qui est fixé sur l'extrémité d'un tube 18 monté dans le corps 12. Le siège 15 et l'obturateur 17 constituent ensemble une soupape d'échappement 15/17. Le tube 18 est disposé sur le même 30 axe que le poussoir 14 et il peut être déplacé axialement contre l'action d'un ressort 18'. Le second siège 19 de la double soupape 16 est formé par un bourrelet annulaire du tube 18. Ce second siège coopère avec un second obturateur 20 qui est formé par un bourrelet annulaire interne d'une douille 21. Le siège 19 et l'obturateur 20 constituent ensemble une soupape d'admission 19/20. 35 La soupape d'admission 19/20 a le même diamètre effectif à l'état de fermeture que la soupape d'échappement 15/17, de sorte que la double soupape 16 n'est pas sollicitée par la pression. 72 03505 3 2124405 La douille 21 est fixée dans un diaphragme annulaire 22 qui coopère avec plusieurs bagues à collerette 23, emboîtées concentriquement les unes dans les autres et constituant des éléments de support du diaphragme. L'aire de la surface effective du diaphragme annulaire 22 peut être modifiée 5 par l'appui sur le corps 12 d'un nombre plus ou moins important des bagues à collerette 23. Le corps 12 présente un orifice fileté 24 pour le raccordement d'un conduit 25 venant d'une soupape de frein non représentée. L'orifice 24 débouche dans une chambre annulaire 26 qui entoure le tube 18. Dans la 10 position représentée de la valve régulatrice de la force de freinage, cette chambre annulaire 26 communique à travers la douille 25 avec une chambre à diaphragme 27 qui est délimitée d'un côté par la paroi mobile que constitue le diaphiagi.it 22. Cette chambre à diaphragme 27 présente un orifice fileté 28 pour le raccordement d'un conduit 29 menant à un cylindre de frein 30. 15 Le cylindre de frein 30 est un cylindre de frein classique comprenant une chambre de travail 30', mais comprenant en outre une chambre de contre-pression 31 du côté arrière de son piston. Cette chambre de contre-pression 31 est reliée à travers un conduit 32 à la soupape régulatrice de la force de freinage 13. Un orifice de raccordement fileté 33, prévu à 20 cet effet, est relié par un canal 34 à une chambre de décharge 35 qui est situéedans le tube 18. Cette chambre de décharge 35 communique avec lJair extérieur à travers des perçages 3 6 dans le corps 12, un perçage 37 dans le boîtier 11 de 1'électro-aimant, des ouvertures 38 et un perçage central 39 dans l'élément de commande conique 10, un siège de soupape 40 normalement 25 ouvert et an perçage radial 41 dans un capuchon 42. Dans ce dernier sont disposés, en vue de la coopération avec le siège de soupape 40, un (bturateur 43 et un ressort 44 qui a tendance à maintenir l'obturateur 43 à l'écart de son siège 40. L'élément de commande conique 10 porte une tige 45 qui traverse son perçage central 39 et qui peut coulisser à joint étanche dans l'obturateur 43. 30 L'extrémité extérieure de la tige 45 porte une collerette 46 qui peut attaquer l'obturateur 43 et l'appliquer contre le siège de soupape 40. Le dispositif de régulation de la force de freinage qui vient d'être décrit fonctionne de la manière suivante : Les parties mobiles de la valve régulatrice 13 et de 35 1'électro-aimant 8 occupent la position représentée sur le dessin lorsque les freins sont desserrés et lorsque le véhicule est pleinement chargé. La chambre de contre-pression 31 communique avec l'air extérieur par le circuit décrit ci-dessus, passant à travers la valve régulatrice de la force de freinage 13, le boîtier 11 et le capuchon. 72 03505 4 2124405 Lorsque la soupape de frein non représentée et commandée par la pédale de frein est manoeuvrée, la pression dans le conduit 25 augmente et cette montée de pression se propage à travers la valve 13 au conduit 29 et, de là, dans la chambre de travail 30' du cylindre de frein de roue 30. 5 Le véhicule est freiné. La valeur de la pression de freinage dans le cylindre de frein de roue est régulée en fonction de la charge statique et dynamique de l'essieu du véhicule. Cette régulation est obtenue grâce au fait que les capteurs de déplacement 2 et 2' explorent en permanence la position de la 10 caisse du véhicule par rapport à l'essieu 1' et transmettent la grandeur captée au calculateur 4. Celui-ci envoie à 1'électro-aimant 8, par la ligne de commande 7, un courant dont l'intensité correspond à la charge, et 1'électro-aimant 8 ajuste le cône 10 en conséquence. Cet ajustage est effectué contre l'action du ressort 10' et il est terminé lorsque la force de 15 1'électro-aimant et la force du ressort sont en équilibre. Le cône 10, le poussoir 14 et le siège 15 occupent donc à ce moment une position qui correspond à la charge du véhicule. L'élément de commande 10 quitte alors sa position représentée (à droite) correspondant à la pleine charge et se déplace vers la gauche, suivant la charge du véhicule, et jusqu'à la position extrême 20 gauche si la charge est nulle. Dans la position de pleine charge représentée, le fluide sous pression peut traverser la valve 13 jusqu'à ce que la pression dans le conduit 29, agissant également dans la chambre à diaphragme 27, fasse descendre le diaphragme 22 et l'obturateur 20 ferme la soupape d'admission 19/20. Presque toutes les bagues à collerette 23 s'appuient alors sur le 25 corps, de sorte que la pression de freinage est importante. La douille 21, ayant le même diamètre dans la chambre 27 et la chambre 26, produit un rapport de transmission de 1:1. Le déplacement vers la gauche de l'élément de commande sous l'influence d'une diminution de la charge provoque la montée du poussoir 14 30 et du tube 18. Dans cette position intermédiaire, la course de l'obturateur 20 jusqu'au siège 19 est plus petite. Seules les bagues à collerette 23 se trouvant à l'extérieur peuvent s'appuyer sur le corps jusqu'au moment de la fermeture de la soupape d'admission 19/20. La surface utile du diaphragme est donc devenue plus grande, de sorte que la pression de freinage transmise 35 reste plus faible. Dans la position de charge nulle, le poussoir 14 et le tube 18 sont complètement repoussés vers le haut. La course pour la fermeture de la soupape d'admission 19/20 est devenue si petite qu'aucune des bagues 72 03505 5 2124405 à collerette 23 ne peut s'appuyer sur le corps. Le diaphragme agit avec toute sa surface et la soupape d'admission 19/20 est donc fermée très rapidement. La pression de freinage est très faible. En cas de défaillance de la partie électrique de l'installation, la valve de régulation de la force de freinage 5 13 reste dans la position correspondant à la pleine charge. Lorsqu'une roue du véhicule se bloque malgré cette régulation de la farce de freinage en fonction de la charge statique et dynamique, le senseur 3 ou 3' réagit et transmet la décélération de la roue au calculateur 4. Celui-ci envoie alors à 1'électro-aimant, par la ligne de 10 commande 7, un courant dont l'intensité provoque le déplacement du cône 10 vers la gauche. Ce déplacement est superposé à l'ajustage en fonction de la charge et il protège les freins de roue contre le blocage par l'ouverture rapide de la soupape d'échappement 15/17. Après la libération de la roue bloquée, la soupape régulatrice 13 de la force de freinage peut continuer 15 à travailler de façon intermittente saus l'action de pulsions de courant alternantes dans la ligne de commande 7. La soupape d'admission 19/20 et la soupape d'échappement 15/17 s'ouvrent et se ferment al ors alternativement à une cadence rapide, assurant ainsi une grande efficacité du dispositif antiblocage. En cas de défaillance d'une jb rtie électrique de l'installa-20 tion, le frein commandé par le fluide sous pression reste entièrement apte à assurer sa fonction, car le ressort 10' maintient la valve régulatrice 13 de la force de freinage dans la position correspondant à la pleine charge. Il est à retenir que. au moment de la réaction du dispositif antihlocage, l'élément de commande 10 est déplacé vers la gauche. 25 Dans cette position de l'élément de commande 10, la tige 45 s'est également déplacée vers la gauche et sa collerette 46 aappliqué l'obturateur 43 sur son siège 40, de sorte que la communication entre la chambre 35 et l'air extérieur, payant par le perçage radial 41, est coupée. Comme la soupape d'échappement 15/17 est ouverte, l'air de freinage sortant de la chambre de 30 travail 30' du cylindre de frein 30 s'écoule dans la chambre 35 et, de là, à travers le conduit 32, jusque dans la chambre de contre-pression 31 du cylindre de frein 30 jusqu'à ce que les pressions soient en équilibre. Grâce à la contre-pression dans le cylindre de frein 30 et grâce à la commutation simultanée de la valve de régulation 13 à sa position de charge nulle, les 35 freins sont desserrés sans retard, et la roue du véhicule peut à nouveau tourner. L'élément de commande 10 se déplace ensuite vers la droite, et la soupape 40/43 s'ouvre à nouveau. Ce cycle est répété à une cadence rapide, jxqu'à ce que le risque de blocage soit supprimé. Après le desserrage des freins par la disparition de la pression exercée sur la pédale de frein, toutes les parties mobiles du dispositif de régulation de la force de freinage reprennent leur position de départ. 72 03505 6 2124405 REVENDICATIONS 1. Dispositif de régulation de la force de freinage d'un véhicule automobile, comprenant une valve régulatrice de la force de freinage 5 pouvant être commandée en fonction de la charge et contrôlant la pression de freinage dans un cylindre de frein de roue, et un dispositif antiblocage agissant par un senseur et des éléments de commande prévus à la suite de celui-ci sur la force de freinage transmise par le cylindre de frein aux freins de roue, de manière que la roue de véhicule contrôlée ne se bloque pas, 10 caractérisé par le fait que le cylindre de frein comprend, de façon connue en soi, une chambre de contre-pression qui est mise sous pression lors de l'enclenchement du dispositif antiblocage, et qu'un élément de commande, provoquant ie réglage en fonction de la charge de la valve régulatrice de la force de freinage, peut être accouplé à l'obturateur d'une soupape 15 contrôlant une communication entre la chambre de contre-pression du cylindre de frein et l'air extérieur. 2. Dispositif de régulation de la force de freinage d'un véhicule automobile selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de commande porte une tige de manoeuvre axialement mobile dans l'obturateur, 20 et en ce que la tige de manoeuvre porte une collerette qui peut attaquer ledit obturateur. 3. Dispositif de régulation de la force de freinage d'un véhicule automobile selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par l'assemblage d'une valve régulatrice de la force de freinage, équipée de façon connue 25 d'un élément de commande réalisé comme un diaphragme dont la surface utile est variable, et d'un électro-aimant recevant les impulsions de commande d'un calculateur traitant les données fournies par dessenseurs d'antiblocage disposés sur les roues du véhicule et par des capteurs de déplacement explorant la flexion des ressorts de suspension du véhicule, l'armature de cet électro-30 aimant étant en mesure de provoquer le déplacement d'un élément de soupape de la valve régulatrice de la force de freinage, et l'élément de commande étant relié à l'armature de cet électro-aimant. 4. Dispositif de régulation de la force de freinage selon la revendication 3, caractérisé en ce que, lors de la mise en action du 35 dispositif antiblocage, 1'électro-aimant relie non seulement la chambre de travail du cylindrecfe frein avec la chambre de contre-pression de celui-ci, à travers la soupape dont fait partie ledit obturateur, mais provoque en même temps la commutation de la valve régulatrice de la force de freinage à sa position de charge nulle.