Brevet FR2197755A1 — publié le 19740329

L'invention concerne un dispositif de freinage pour véhicules, à moyens de commande d'antiblocage de frein devant perfectionner le freinage d'un véhicule par la réduction de la pression de freinage exercée sur une roue du véhicule si, par suite d'une action de freinage, la roue risque de se bloquer sur une surface lisse, et par accroissement subséquent de la pression de freinage sans qu'il soit nécessaire que la personne actionnant le frein, modifie la façon dont elle le fait. 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 maître de la conduite du véhicule pendant le freinage, et pour raccourcir le parcours de freinage. L'invention concerne plus particulièrement un dispositif de freinage pour véhicules, à moyens de commande d'antiblocage de frein, qui comporte une source de fluide sous pression, une roue avec le frein de roue correspondant, une conduite de pression entre ladite source et le frein, une conduite de décharge qui est raccordée à la conduite de pression ou au frein, une soupape d'antiblocage de frein pour la commande de la conduite de décharge, ainsi qu'un détecteur de vitesse de roue pour la commande de ladite soupape. Un critère préféré pour la mise en action de la soupape d'antiblocage est le dépassement d'une valeur prédéterminé du degré de glissade de la roue.. Le dispositif de freinage pour véhicules, à moyens de commande d'antiblocage de frein, qui appartient au type précité, peut être soit du type à cylindre principal (maître-cylindre) soit du type à pompage continu. Dans le type à cylindre principal, lorsqu'une action de freinage a lieu, du fluide dans ladite conduite de pression est mis sous pression par actionnement d'un piston dans ce cylindre. Dans le type à pompage continue, le fluide sous pression est disponible en permanence dans le dispositif de freinage et est, par une action de freinage, "modul de telle manière que le fluide sous pression est amené dans la conduite de pression dans une mesure qui est déterminée par le degré de"modulation". Egalement l'action de freinage qui résulte en un mouvement soit du piston du cylindre principal soit du modulateur de frein, peut avoir lieu avec ou sans l'assistance d'un servomoteur ou d'un amplificateur. Dans cet ordre d'idées, le terme"source de fluide sous pression", utilisé dans cette demande, doit être compris dans ce sens. Le détecteur de vitesse de roue est par exemple un enregistreur d'inertie mécanique ou peut être formé par la combinaison, d'une part d'un transducteur devant fournir un train d'impulsions électriques en fonction de la vitesse de roue, et d'autre part d'une unité de régulation électronique devant traiter ce train d'impulsions. A chaque roue d'un véhicule peut être associé un dispositif de freinage distinct du genre décrit ci-dessus (et équipé d'une source commune de fluide sous pression), mais il se peut également qu'un seul dispositif de freinage agisse sur les'deux roues (arrière) mises en mouvement par un arbre de transmission. Une autre possibilité consiste en ce que le véhicule comporte un seul dispositif de freinage qui est commun à toutes les roues du véhicule. Dans ce cas, chaque roue comporte son propre détecteur de mouvement, qui fournit le signal de sortie électrique en vue d'exciter la soupape d'antiblocage lorsque la roue risque de se bloquer. Normalement, dans un tel dispositif de freinage antibloquant, la durée pendant laquelle la soupape d'antiblocage est maintenue active afin de diminuer la pression de freinage, est très courte (ce qui signifie que cette durée n'est égale qu'à une fraction de seconde), l'excitation de la soupape étant ensuite interrompue, de sorte que la pression de freinage peut être à nouveau augmentée. Cette action d'antiblocage normale qui d'abord fait diminuer la pression de freinage qui ensuite peut à nouveau augmenter, est répétée chaque fois que la roue risque de se bloquer durant l'action de freinage. Cette fonction de soupape qui fait diminuer la pression de freinage chaque fois que la soupape est excitée, peut signifier dans le dispositif un inconvénient consistant en ce que si, par suite d'un défaut, la soupape d'antiblocage est déjà ouverte lorsque la personne conduisant le véhicule agit sur le frein, il se peut que la pression de freinage ne puisse pas acquérir une valeur suffisant pour l'obtention d'un freinage efficace. De ce fait, à l'occasion de chaque freinage, les freins ne fourniraient paa l'effet désiré si le dispositif ne devait pas être équipé d'un dispositif de protection qui entre en action en cas de défauts et qui, dans le cas d'un tel défaut, est à même d'annuler l'action de la soupape défectueuse. Conformément à l'invention, le dispositif de freinage antibloquant appartenant au type décrit ci-dessus comporte un dispositif de protection qui entre en action en cas de défauts et qui dans la conduite de décharge se situe du cote de sortie de la soupape d'antiblocage, ce dispositif de protection devant comparer la pression de fluide, régnant dudit cati de la soupape, la pression de fluide régnant à l'en- trait du frein, le dispositif de freinage étant conçu de façons a) que, dans le cas où, au début de l'application de la pression de freinage, la soupape d'antiblocage n'étant pas mise en action, il existe du côté de sortie de la soupape un passage de fluide du fait que cette soupape n'obture pas complètement l'ouverture avec laquelle elle coopère, il s'établisse dudit côté de sortie une certaine pression qui a comme conséquence l'excitation du dispositif de protection et l'obturation de cette voie de fluide, de sorte que depuis la conduite de pression ou du frein, il n'y a pas de passage de fluide par l'intermédiaire de la conduite de décharge, ou b) que, dans le cas où, au début de l'application de la pression de freinage, aucune pression de fluide n'est établie du fait que la soupape d'antiblocage obture convenablement l'ouverture avec laquelle elle coopère le dispositif de protection soit excité par la pression de fluide à l'endroit du frein et libère la conduite de décharge et maintient celle-ci libre malgré l'établissement subséquent de la pression de fluide du côte de sortie par suite d'une mise en action judicieuse de la soupape d'anti- blocage. Un dispositif de protection conforme à l'invention peut être utilisé en particulier mais non pas exclusivement dans un dispositif de freinage antibloquant appartenant au type décrit et comportant un dispositif de régulation de pression de fluide dont la réalisation est décrite dans la demande de brevet français N073 33360 déposée ce jour au nom de la Demanderesse. La raison de ce manque d'exclusivité est que dans un tel dispositif de régulation de pression, on doit disposer d'un dispositif de protection correspondant, situé du côté de sortie dans la conduite de décharge. La descriptionssuivante, en regard des dessins annexés, le tout donné à titre d'exemple, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 représente schématiquement un dispositif de freinage antibloquant pour véhicules qui appartient au type précité et qui comporte un dispositif de protection conforme à l'invention, Les figures 2 et 3 illustrent deux variantes du dispositif de protection utilisé dans le dispositif de freinage représenté sur la figure 1. Sur la figure 1, un dispositif de protection 1 est utilisé dans un dispositif de freinage antibloquant pour véhicules qui est décrit en détail dans le brevet britannique NO 1 248 787, bien que le dessin accompagnant ce brevet diffère de la figure 1, accompagnant la présente demande. Le dispositif en question est hydraulique et appas. tient au type à cylindre principal 2 dans lequel se trouve un piston 3 pouvant être actionné à l'aide d'une pédale de frein 4. Le dispositif est muni également d'un mécanisme de soupape 5 qui est commandé par un solé- noide et qui forme une soupape d'antiblocage, d'un détecteur de vitesse de roue 6, d'une unité de commande électronique 7, d'un dispositif de régulation de débit de fluide 8 et d'une pompe 9. Ce dispositif de freinage commande un frein 10 agissant sur une roue de véhicule, non représentée. Lors du fonctionnement du dispositif représenté sur la figure 1, pour le freinage normal, le piston 3 dans le cylindre principal 2 met sous pression le fluide dans les conduites de pression 11,12, cette pression étant déterminée par la façon dont la personne actionne la pédale de frein, et une pression de freinage correspondante étant établie ainsi dans le frein 10. Lorsque par le blocage de la roue, l'action de freinage risque de causer une glissade de roue plus forte qu'une glissade détermine ! d'avance, ce blocage est détecté par le détecteur de vitesse 6 et par l'unité de commande 7, de sorte que le mécanisme de soupape 5 est excité. Le fonctionnement et l'assemblage des constituants 6 et 7 sont jugés comme étant sans importance pour comprendre l'invention, mais des exemples à ce sujet sont donnés dans les demandes de brevet français N* 72 27093 du 27. 7. 1972 et NO 73 22284 du 19.6. 1973 de la Demanderesse. Une autre réalisation de l'unité de commande 7 est décrite dans le brevet britannique NO 1. 248-788* Le mécanisme de soupape 5, comporte une bobine 13 (solénoide) qui, étant excitée, attire vers la droite (sur la figure) une armature 14 à l'encontre de l'action d'un ressort 15, cette armature 14 entratnant ainsi une soupape 16 qui de ce fait n'obture plus une conduite 27. Il importe de noter que dans le cas où par la suite l'excitation du mécanisme 5 est terminée, la soupape 16 est à même d'obturer à nouveau la conduite 27, et qu'en ce qui concerne l'invention, c'est exclusivement ce fonctionnement simple du mécanisme 5 qui revent de l'importance. Une description détaillée du mécanisme de soupape 5, commandé par un solenoide et offrant encore d'autres propriétés qui forment une invention distincte, est donnée dans la demande de brevet français Ne 73 22283 du 19. 6. 1973 de la Demanderesse. En conséquence de l'excitation du mécanisme de soupape 5, celui-ci établit une liaison entre la conduite 17 et une conduite de décharge 18, de sorte que par l'intermédiaire du dispositif de protection 1 et du mécanisme excité 5, une certaine quantité de fluide sous pression provenant du frein 10, est transporté vers la conduite 17 par la conduite de décharge 18, ce qui. entrain. une diminution de la pression de freinage. Ce fluide s'écoule vers un réservoir 19 du dispositif de régulation de débit 8, et est notamment admis derrière un piston 20 soumis 1 l'action d'un ressort, ce piston 20 étant ainsi déplacé vers la droite (sur la figure), de sorte que la tige 21 (élément d'étranglement ou restriction), solidaire du piston, pénètre dans la conduite de pression 12 et limite ainsi l'écoulement de fluide à travers cette conduite depuis la conduite de pression 11. La pression de freinage est ainsi diminuée et atteint une valeur qui est déterminée par le déplacement du piston 20 vers la droite, c'est-à-dire par le volume de fluide déplacé. Pour une action d'antiblocage normale, le mécanisme de soupape 5 ne reste excité que pendant la courte durée qui est indispensable pour faire diminuer la pression de freinage jusqu'à une valeur suffisamment faible, permettant à la roue d'accélérer de nouveau. Dès que le mécanisme 5 n'est plus excité, la pompe 9 qui comporte des soupapes-22 et 23, évacueprogressivement du réservoir 19, suffisamment de fluide pour permettre au piston 20 de reprendre sa position normale sous l'action du ressort, le rétablissement de la pression de freinage pouvant ainsi avoir lieu à une cadence accélérée. La commande du piston 25 de la pompe peut avoir lieu à l'aide d'un bossage qui participe au mouvement de la roue associée au frein 10. De ce qui précède, il découle clairement que le cas où, par suite d'un défaut, le mécanisme de soupape 5 est déjà excité et ou l'on effectue alors une action de freinage sans que le dispositif de freinage soit équipé d'un dispositif de protection, le fluide qui dans la conduite 12 est indispensable pour fournir la pression de freinage, est évacué par l'intermédiaire du mécanisme de soupape excité, de sorte que dans le dispositif de freinage décrit jusqu'à présent, la pression de freinage n'est pas à même de devenir plus grande qu'une valeur faible dangereuse. En fait, la valeur maximale que la pression de fluide sur le frein peut acquérir dans ces conditions est la pression du fluide dans le réservoir 19. Pour obtenir que dans le cas d'un tel défaut, la pression de fluide dans le frein puisse acquérir une valeur normale, le dispositif de freinage a été équipa du dispositif de protection 1. Ce dernier com- porte une chambre 26 à lumière d'entrée 27 qui communique avec le côté de sortie de la soupape 16, et une lumière de sortie 28 qui communique avec la conduite 17. Une soupape 29 dont une extrémité est formée par un corps conique 30 traverse un alésage 31 et pénètre dans la chambre 26. Le corps conique 30 coopère avec un siège 32. A son extrémité située à l'opposé de la chambre 26, l'alésage 31 communique avec une chambre 33 du mécanisme de soupape 5, située du cote d'entrée de la soupape 16. La soupape 29 est munie d'un anneau d'étanchéité 34, tandis que dans la chambre 26, on a dispose un ressort 35, associé à cette soupape 29. Normalement, ce ressort 35 doit maintenir la soupape 29 dans une position dans laquelle le corps conique 30 coopérant avec le siège 32, obture la lumière de sortie 28. Lorsque le mécanisme de soupape 5 n'est pas excité et en admettant que la soupape 16 assure sa fonction obturatrice, c'est-à-dire que la soupape ne permet aucun passage de fluide, il n'existe dans la chambre 26 aucune pression de liquide signifiante. De ce fait si une pression de fluide fait défaut dans la chambre 33 du côté d'entrée de la soupape 16, le ressort 35 maintient la soupape 29 dans sa position de repos normale, dans laquelle le corps de soupape 30 coopérant avec le siège 32, assure l'étanchéité à la lumière de sortie 28. Dès qu'une pression de fluide est établie du côté d'entrée de la soupape 16 du fait que la personne conduisant le véhicule exerce une action de freinage, l'extrémité appartenant à la soupape 29 et se situant dans l'alésage 31 subit une force qui devient très rapidement plus grande que la force exercée par le ressort 35. De ce fait, la soupape 29 est délogée de sa position de repos normale, de sorte que la lumière de sortie 28 est libérée. Par l'intermédiaire de la chambre 26, il existe ainsi une liaison entre le coté de sortie de la soupape 16 et la conduite 17 et lorsque par la suite le mécanisme de soupape 5 est excité durant une période d'antiblocage, une certaine quantité de fluide peut être évacuée du frein 10. Du fait que les pressions de part et d'autre de la soupape 16 différent lorsque le mécanisme de soupape 5 est excité, la pression de fluide qui règne sur l'extrémité de soupape située dans l'alésage 31 reste suffisamment grande pour maintenir la soupape 29 délogée de sa position normale, c'est-à-dire que la force exercée sur ladite extrémité reste supérieure à la force exercée par le ressort 35, augmentée de la force exercée sur le corps 30 par suite de la pression de fluide dans la chambre 26 et cela jusqu'à l'instant auquel la pression de freinage a de nouveau diminué. Lors du choix des superficies des extrémités de la soupape 29 et de la tension exercée par le ressort 35, on tient compte de la pression de fluide engendrée dans le dispositif de freinage. Lorsque le mécanisme de soupape 5 est excité longtemps, ce qui serait le cas par exemple à l'occasion d'une action d'antiblocage sur une route lisse, la pression de freinage faible régnant de la sorte pourrait diminuer jusqu'à une valeur à laquelle la différence des pressions de part et d'autre de la soupape 16 est trop faible pour maintenir la soupape 29 délogée de sa position de repos normale. Pour empêcher cette situation, il est possible d'utiliser le mode de réalisation répondant à la figure 2 ou celui répondant à la figure 3. Sur la figure 2, l'extrémité appartenant à la soupape 29 et située du côté opposé à la chambre 26 a été munie d'un élément d'étranglement 36 et d'un ressort de précontrainte 37* associé à cet élément 36. Ce dernier permet à la soupape 29 son déplacement rapide depuis sa position de repos normale pendant la durée où la pression de freinage est initialement établie, toutefois, lorsque la pression de freinage a diminué jusqu'à une valeur faible, c'est-à-dire une pression qui est environ égale à la pression du fluide dans le réservoir 19 en conséquence d'une excitation de longue durée du mécanisme de soupape 5, la précontrainte du ressort 37 entre en action et remet la soupape 29 lentement dans sa position de repos normale, du fait que ce ressort 37 applique l'élément 36 contre un bord rentrant 38 de l'alésage 31, de sorte que la quantité de fluide qui est prisonnière entre l'extrémité de la soupape 29 et l'élément 36, n'est à même de s'échap- per qu'à travers une petite ouverture 39 au centre de l'élément 36. Une autre possibilité qui est illustrée sur la figure 3 consiste en ce que le circuit magnétique du mécanisme de la sou- pape 5 est conçu de telle manière qu'il se forme pour le champ magnétique 40 une voie de fuite/par l'intermédiaire de la soupape 29. En procédant de la sorte, on obtient que sous l'influence d'une force d'attraction magnétique, la soupape 29 est maintenue délogée de sa position de repos normale jusqu'à l'instant auquel, à la fin de l'action d'antiblocage, l'excitation du mécanisme de soupape 5 est terminée. On conçoit facilement qu'une telle force d'attraction magnétique ne peut toutefois pas être élevée au point de pouvoir déplacer la soupape 29, mais de maintenir celle-ci ouverte, lorsque par l'établissement de la pression de fluide du cote d'entrée de la soupape 16, ladite soupape 29 vient d'être déplacée. Si, par suite d'un défaut, le mécanisme de soupape 5 est déjà excité au point que la soupape 16 soit entièrement ouverte ou si, par exemple par suite d'une crasse sur le siège de la soupape 15, celle-ci n'est ouverte qu'en partie, une certaine pression de fluide est exercée dans la chambre 26 dès que la personne. conduisant le véhicule procède à un freinage, lorsque la soupape 16 est entièrement ouverte, l'extrémité de la soupape 29, située dans la chambre 26, subit une force qui est égale au produit de la pression par la surface, et cette force est supérieure à celle que subit l'autre extrémité de soupape dans l'alésage 31 et qui est égale aussi au produit de la pression par la surface correspondante, de sorte que la soupape 29 n'est pas délogée de sa position de repos normale. De ce fait, la lumière de sortie 28 reste fermée, de sorte que l'établissement d'une pression de freinage est possible. Dans le cas où la soupape 16 n'est ouverte qu'en partie, et cela notamment dans une mesure telle qu'à l'occasion d'un freinage, une pression de fluide suffisante puisse être établie dans la chambre 26, les circonstances à l'égard des produits des pressions par les surfaces sont égaux, de sorte que la soupape 29 est maintenue dans sa position de repos normale. Le dispositif de protection n'entre pas en action lorsque la fuite de fluide à travers la soupape 16 est trop petite pour permettre l'établissement d'une pression suffisante dans la chambre 26. Dans ces conditions toutefois, le mécanisme de soupape 5 lui-même ferait office de dispositif de protection, comme cela a été décrit dans la demande de brevet français NO 73 22283, déjà citée. On conçoit aisément que les conditions des produits pressions-surfaces desquels le fonctionnement du dispositif de protection est tributaire, deviennent possible par les conditions des pressions de fluide des cotes d'entrée et de sortie de la soupape 16. Pour le fonctionnement normal au cours duquel, de la façon décrite ci-dessus, le dispositif de protection 1 n'entre pas en action, l'ouverture de la soupape 16 cause, pour une action d'antiblocage, une chute de pression qui est la conséquence de la diminution rapide de la pression de freinage du fait qu'une certaine quantité de fluide traverse la soupape ouverte 16. Par contre, pour mettre en action le dispositif de protection 1, il ne se produit aucune chute de pression importante de part et d'autre de la soupape 16 déjà ouverte, en raison de ce qu'au début d'un freinage, la pression de freinage augmente relativement lentement. REVENDICATIONS : 1. Dispositif de freinage pour véhicules, à moyens de commande d'antiblocage de frein, qui comporte une source de fluide sous pression, une roue avec le frein de roue correspondant, une conduite de pression entre ladite source et le frein, une conduite de décharge qui est raccordée à la conduite de pression ou au frein, une soupape d'antiblocage de frein pour la commande de la conduite de décharge, ainsi qu'un détecteur de vitesse de roue pour la commande de ladite soupape, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de protection dispose du côté de sortie de la soupape d'antiblocage comparant la pression de fluide régnant dudit côté de soupape à la pression de fluide régnant à l'endroit du frein, alors qu'en cas de défaut de la soupape d'antiblocage et au début d'un établissement de pression, ledit dispositif de protection est excité et obture la conduite de décharge. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de protection comporte une chambre qui, par l'intermédiaire d'une lumière d'entrée, communique avec le côté de sortie de la soupape d'antiblocage et qui, par l'intermédiaire d'une lumière de sortie, communique avec la conduite de décharge, une soupape qui commande cette lumière de sortie, ainsi qu'un ressort qui maintient fermée la soupape. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de protection comporte un élément d'étranglement et un ressort de précontrainte associé à cet élément, celui-ci et le ressort coopérant avec la soupape. 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de protection comporte dans le circuit magnétique de la soupape d'antiblocage une voie de fuite de flux magnétique, la soupape se situant dans cette voie. 1