Brevet FR2182242A1 — publié le 19731207

L'invention concerne un dispositif de freinage pour véhicules, à moyens de commande d'antiblocage, c'est-à-dire un dispositif équipé de moyens devant perfectionner le freinage d'un véhicule par la réduction de la pression de freinage exercée sur une roue de véhi-5 cule, si par suite d'une action de freinage, la roue risque de se bloquer et par accroissement subséquent de la pression de freinage sans qu'il soit nécessaire que le conducteur du véhicule modifie son aïïtàon de freinaga De tels dispositifs de freinage peuvent être utilisés avec succès pour diminuer le risque de glissade par suite d'un blocage de roue, pour rester 10 maître de la conduite du véhicule pendant le freinage, et pour raccourcir le parcours de freinage. Dans la demande de brevet français n°69.26509 du 1-8-1969,on a décrit un dispositif de freinage pour véhicules, à moyens de commande d'anti-blocage de frein, qui comporte une conduite de pression pour rac-15 corder une source de fluide sous pression à un frein de roue qui est desservi par ce dispositif, un élément coulissant oblong pouvant être déplacé axialement dans un tronçon de ladite conduite de pression et étant dimensionné de façon qu'entre cet élément et la paroi intérieure du tronçon de conduite, il se forme un passage de section réduite qui constitue 20 un canal de restriction, le dispositif de freinage comportant également des moyens pour modifier le degré de pénétration de l'élément coulissant dans ledit tronçon au cours du fonctionnement du dispositif en vue de modifier la longueur effective du canal de restriction et, partant, l'effet de restriction obtenu de la sorte. 25 Un tel dispositif de freinage fonctionne donc hydrauliquement et comporte une soupape d'anti-blocage qui est excitée par suite d'un signal de sortie électrique d'un détecteur de vitesse de roue, une liaison entre le frein et un réservoir qui est ouverte par la soupape d'anti-blocage lorsque celle-ci est excitée, de sorte qu'une 30 quantité de liquide peut être déplacée du frein vers le réservoir par l'intermédiaire de la liaison spécifiée ci-dessus, le dispositif comportant aussi des moyens pour régler le déplacement de l'élément coulissant en fonction de la quantité de liquide dans le réservoir. Ce système spécifique peut être qualifié comme étant "à action directe" dans ce sens 35 que d*une part le liquide proprement dit qui produit la pression de freinage, est déplacé à travers la soupape d'anti-blocage ouverte, tandis que d'autre part le déplacement de ce liquide est influencé également par le canal de restriction par suite de la présence de ce canal dans la conduite de liquide sous pression entre la source de liquide sous pression 40 et le frein de roue. Sn correspondance à, l'effet de restriction variable 73 15669 2 2182242 qui est établi, le canal de restriction sert à déterminer la vitesse avec laquelle la pression de freinage est à nouveau augmentée subséquemment à la fermeture de la soupape d'anti-blocage. le but de cette invention est de fournir un dis-5 positif de freinage à moyens de commande d'anti-blocage de frein pouvant être qualifié comme étant "à action indirecte" et dans lequel on a élaboré un canal de restriction, de préférence du genre obtenu à l'aide d'un élément coulissant oblong pouvant être déplacé longitudinalement dans un tronçon d'une conduite, ce dispositif devant permettre d'obtenir le même 10 effet que celui du dispositif précité. Par l'expression "dispositif à action indirecte", il y a lieu d'entendre ici un dispositif dans lequel, en vue de réduire la pression de freinage, le liquide proprement dit qui produit la pression de freinage n'est pas déplacé lui-même à travers la soupape d'anti-blocage ouverte, mais un dispositif dans lequel la pres-15 sion dudit liquide est modifié à l'aide d'un servo-mécanisme qui réagit sur des variations de la pression d'un fluide dans un-système auxiliaire dont le fonctionnement est réglé par une soupape d'anti-blocage. L'invention concerne un dispositif de freinage à moyens d'anti-blocage de frein comportant une source de liquide sous 20 pression, une conduite de pression entre ladite source et un frein de roue, des moyens d'obturation dans la conduite de pression qui, lors de leur déplacement dans le sens d'obturation, augmentent progressivement le volume disponible pour le liquide du côté du frein, de sorte que la pression de liquide sur le frein est diminuée; conformément à l'invention, 25 ce dispositif de freinage est remarquable par un servomécanisme comportant une membrane qui est raccordée aux moyens d'obturation et qui peut être déplacée sous l'effet d'une différence des pressions de part et d'autre de la membrane en vue de déplacer les moyens d'obturation, une soupape d'anti-blocage excitée par un signal de sortie d'un détecteur de vitesse 30 de roue, une première liaison qui part du servomécanisme et qui est ouverte par cette soupape d'anti-blocage lorsque celle-ci est excitée en vue d'engendrer une différence des pressions de part et d'autre de la membrane, ainsi qu'une seconde liaison comportant un canal de restriction à l'aide de laquelle les pressions exercées sur les faces opposées de la 35 membrane sont égalisées avec une vitesse qui est déterminée par l'effet de restriction établi par le canal de restriction lorsque la soupape d'anti-blocage est à nouveau fermée après avoir été ouverte. De préférence, le canal de restriction contient un élément coulissant oblong déplaçable axialement dans un tronçon de la 40 seconde liaison, les dimensions de cet élément coulissant étant telles à 73 15669 3 2182242 obtenir entre l'élément et la paroi intérieure duâit tronçon un passage de section réduite qui constitue le canal de restriction, le dispositif comportant également des moyens qui permettent de faire varier le degré de pénétration de l'élément coulissant dans ledit tronçon au cours du 5 fonctionnement du dispositif en vue de faire varier la longueur effective du canal de restriction et, partant, l'effet de restriction obtenu de la sorte. De préférence, les moyens permettant de faire varier le degré de pénétration de l'élément coulissant comportent un 10 piston duquel l'élément coulissant est solidaire et qui peut être déplacé §fin de donner lieu à la pénétration de l'élément coulissant sous l'effet d'une différence entre les pressions de pari^ et^cPaji^re du piston, cette différence de pression étant pratiquement égale â/ia-quelle est soumise la membrane, le degré de la différence de pression définissant le 15 degré de pénétration de l'élément coulissant. Suivànt un mode de réalisation préféré du dispositif de freinage conforme à l'invention, le servomécanisme est un servomécanisme à vide, une face de ladite membrane étant mise en communication avec l'atmosphère lors de l'excitation de la soupape d'anti-20 blocage, en vue d'établir la différence entre les pressions régnant de part et d'autre de la membrane, une source à vide étant connectée à la deuxième liaison afin d'entretenir sur les deux faces de la membrane un vide lorsque la soupape d'anti-blocage est fermée. La description suivante, en regard du dessin 25 annexé, le tout donné à titre d'exemple, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 est un schéma synoptique d'un dispositif de freinage conforme à l'invention. La figure 2 est un diagramme illustrant en fonc-30 tion du temps la variation de la pression de freinage dans le dispositif représenté sur la figure 1. Sur la figure 1, le dispositif de freinage comporte un frein 1 associé à une roue de véhicule 2, un détecteur de vitesse de roue 3> un circuit de contrôle électrique 4, une soupape d'anti-35 blocage 5» un cylindre principal 6 contenant un piston 7 et pouvant être desservi par une pédale de frein 8. Bien que cela ne soit pas illustrée sur la figure 1, le cylindre principal 6 peut être combiné avec un servosystème. Au cours du fonctionnement du dispositif, lors-40 qu'on procède à un freinage normal, le liquide se trouvant dans des 73 15669 4 2182242 conduites de pression 9 et 10 est mis sous pression par le cylindre principal 10 dans une mesure qui est déterminée par la façon dont la personne conduisant le véhicule dessert le frein, et ceci donne Heu à une pression de freinage correspondante dans le frein 1. Lorsque le frein est actionné 5 de façon telle que la roue risque d'être bloquée, cette situation est détectée par le détecteur 3 et par le circuit de contrôle 4, ce dernier excitant la soupape d'anti-blocage 5. Les détails préconisant le mode de fonctionnement et la composition des éléments 3, 4 et 5 sont jugés comme étant sans importance pour la compréhension de l'invention, mais dans la 10 demande de brevet français n° 70.08342 du 9-3-1970, on préconise une forme de ces éléments et un mode de leur fonctionnement. Le dispositif comporte en outre un servo-ampli-ficateur à vide comportant un boîtier 11 qui contient une membrane 12. Celle-ci porte un piston 13 qui traverse de façon étanche la paroi du 15 boîtier 11 et s'étend dans un alésage 14. Un joint annulaire 15 est disposé entre le piston 13 et la p§.roi de l'alésage 14. L'extrémité du piston 13 porte une soupape 16 capable d'obturer un siège 17- Le boîtier 11 contient un ressort 18 qui s'appuie sur la membrane 12 et tend à pousser celle-ci vers le haut (comme le montre la figure), de sorte que la sou-20 pape 16 est soulevée de l'ouverture 17« Lorsque la soupape 16 occupe cette position, le liquide sous pression se trouvant dans le cylindre principal 6 peut se déplacer à travers les conduites de pression 9 et 10 en vue d'actionner le frein 1. Une source à vide 19 engendre un vide de part et 25 d'autre de la membrane 12. Lorsque la soupape d'anti-blocage 5 est excitée, la partie du boîtier 11, située à la partie supérieure de la membrane 12, est mise en communication avec l'atmosphère, de sorte que la membrane 12 .portant ,1e piston 13 est déplacée à l'encontre de l'action /et "que/ du ressort 18/ la soupape 16 est déplacée en direction du siège 17. Au 30 début du déplacement du piston 13» la pression de freinage est réduite immédiatement, puisque le déplacement du piston 13 augmente le volume qui, du côté du freinage de l'ouverture 17, est disponible pour le liquide. La pression de freinage continue d'être diminuée progressivement par suite du déplacement subséquent de la membrane 12, et du piston 13, 35 étant donné que par l'intermédiaire de la soupape ouverte 5» l'air remplace progressivement le vide régnant du côté supérieur- de la membrane 12. Finalement, l'ouverture 17 est obturée complètement par la soupape 16, la liaison entre le cylindre principal 6 et le frein 1 étant interrompue. 40 Le dispositif comporte également une chambre 20 73 15669 s 2182242 dans laquelle est disposé un piston déplaçable 21 qui est soumis à l'influence d'un ressort 24. Ce piston 21 porte un élément coulissant oblong 22, qui pénètre dans une liaison 23 lorsque le piston 21 est déplacé vers la droite (vu sur le dessin), à 1'encontre de l'action du ressort 24. 5 En situation normale (c'est-à-dire lorsque la soupape d'anti-blocage 5 n'est pas excitée), un certain vide règne de part et d'autre du piston 21, de sorte que celui-ci est poussé vers la gauche par le ressort 24. Dans cette position, une protubérance 25 du piston 21 est en contact avec la paroi terminale de la chambre 20, alors 10 que 1*élément 22 pénètre tout juste dans la liaison 23. Lorsque la soupape 5 est excitée, de l'air à la pression atmosphérique admis derrière le piston 21 déplace celui-ci vers la droite, de sorte que l'élément 22 pénètre plus loin dans la liaison 23. Ce déplacement a lieu progressivement, puisque l'air remplace progressivement le vide derrière le piston 15 21, de sorte que le degré de pénétration de l'élément 22 dans la liaison 23 est fonction de la durée pendant laquelle la soupape 5 est excitée. Cette durée est déterminée par le circuit de contrôle 4 en fonction de la durée dont doit disposer la roue 2 pour accélérer son mouvement après la réduction de la pression de freinage. Dans le cas d'une bonne adhésion 20 entre la surface de roulage et la roue, celle-ci accélère plus rapidement que dans le cas d'une surface lisse. De même, — dans le cas d'une surface de roulage à bonne adhésion, la réduction de la pression de freinage est plus faible que dans le cas d'une surface de roulage lisse. Ceci est une conséquence du déplacement progressif du piston 13 pendant l'ex-25 citation de la soupape 13» Lorsque, subséquemment, la soupape d'anti-blocage 5 est fermée, un vide est à nouveau engendré de part et d'autre de la membrane pour soulever la soupape 16 de l'ouverture 17 en vue de rétablir les conditions de freinage normales; de ce fait, la membrane 12 est aé-30 placée progressivement vers le haut, de sorte que la pression de freinage est augmentée par le piston 14 qui diminue le volume qui est disponible pour le liquide du côté du frein de l'ouverture 17. Pour engendrer le vide, l'air circulant dans le dispositif doit s'écouler principalement à travers la liaison 23 vers la source à vide 19» de sorte que le réta-35 blissement de la pression de freinage ainsi que la vitesse avec laquelle ce rétablissement a lieu sont réglés par le canal de restriction formé par l'élément 22 et la liaison 23- L'effet de restriction dépend de la durée d'excitation de la soupape 5» de sorte que dans le cas d'une surface de roulage avec une bonne -adhésion donnant lieu a une durée d'exci-/courte/ 40 taïiory, la pression de freinage est rétablie assez rapidement et cela à 73 15669 6 2182242 partir d'une valeur relativement élevée, tandis que dans le cas d'une surface de roulage lisse donnant lieu à une plus longue durée d'excitation, la pression de freinage est rétablie plus lentement et cela à partir d'une valeur plus faible. Trois exemples à ce sujet sont illustrés 5 sur la figure 2 pour trois durées d'excitation différentes t^, tg, t^ qui ont, comme résultat, les pentes de vitesse r^, et r^ illustrant le rétablissement de la pression de freinage, à partir de niveaux de pression de freinage réduites , Bg, B^. Le piston 21 comporte un alésage calibré à tra-10 vers lequel l'air derrière le piston peut finalement s'écouler vers la source à vide 19 lorsque le vide est de nouveau engendré après la fermeture de la soupape 5» Une restriction fixe 27 limite la vitesse d'écoulement de l'air vers le piston 21. Un dispositif de freinage tel que décrit ci-15 dessus peut être élaboré pour chacune des roues d'un véhicule; dans ce cas, on utilise un cylindre principal comme source commune de liquide sous pression, ainsi qu'une source à vide commune. 73 15669 t 2182242 REVENDICATIONS : 1. Dispositif de freinage pour véhicules à moyens de commande d'anti-blocage comportant une source de liquide sous pression, une conduite de pression entre ladite source et un frein de roue, 5 des moyens d'obturation dans la conduite de pression qui, lors de leur déplacement dans le sens d'obturation, augmentent progressivement le volume disponible pour le liquide du côté du frein, de sorte que la pression de liquide sur le frein est diminuée, caractérisé par un servomécanisme comportant une membrane qui est raccordée aux moyens d'obturation 10 et qui peut être déplacée sous l'effet d'une différence des pressions de part et d'autre de la membrane en vue de déplacer les moyens d'obturation, une soupape d'anti-blocage excitée par un signal de sortie d'un détecteur de vitesse de roue, une première liaison qui part du servomécanisme et qui est ouverte par cette soupape d'anti-blocage lorsque celle-ci 15 est excitée en vue d'engendrer une différence des pressions de part et d'autre de la membrane, ainsi qu'une seconde liaison comportant un canal de rétrécissement à l'aide de laquelle les pressions exercées sur les faces opposées de la membrane sont égalisées avec une vitesse qui est déterminée par l'effet de restriction établi par le canal de rétrécissernent lars-20 que la soupape d'anti-blocage est à nouveau fermée après avoir été ouverte. 2. Dispositif de freinage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le canal de rétrécissement contient un élément oblong déplaçable axialement dans un tronçon de la seconde liaison, les dimen- /qu,1 elles permettent/ sions de cet élément coulissant étant tene^ d'oûtenir entre l'élément 25 et la paroi intérieure dudit tronçon un passage de section réduite qui constitue le canal de rétrécissement» Je dispositif comportant également des moyens qui permettent de faire varier le degré de pénétration de l'élément coulissant dans ledit tronçon au cours du fonctionnement du dispositif en vue de faire varier la longueur effective du canal de rétrécisse-30 ment et, partant, l'effet de rétrécissement obtenu de la sorte. 3. Dispositif de freinage selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens permettant de faire varier le degré de pénétration de l'élément coulissant comportent un piston duquel l'élément coulissant est solidaire et qui peut être déplacé afin de donner lieu â 35 la pénétration de l'élément coulissant sous l'effet d'une différence entre les pressions de part et d'autre duvp,iston, cette différence de /celle a/ pression étant pratiquement égale à/laqùelle est soumise la membrane, le degré de la différence de pression définissant le degré de pénétration de l'élément coulissant. 40 4. Dispositif de freinage selon l'une des revendi 73 15669 8 2182242 cations 1 à 3» caractérisé en ce que le servomécanisme est un servomécanisme à vide, une face de ladite membrane étant mise en communication avec l'atmosphère lors de l'excitation de la soupape d'anti-blocage, en vue d'établir la différence entre les pressions régnant de part et d'autre de la membrane, une source à vide étant connectée â la deuxième liaison afin d'entretenir sur les deux faces de la membrane un vide lorsque la soupape d'anti-blocage est fermée.