Brevet FR2309380A1 — publié le 19761126

On sait que l'=ie des causes prineipales d'acci- dent sur les toutes réside en ce que,dans le cas ou surviet un obstacle imprévu, la grande majorité des conducteurs auto mobilismes provoquent le blocage des roues de leur véhicule par un coup de frein d'autant plus intempestif qu'il est habituellement tres énergique. Il en résulte donc généralement, soit un dérapage brutal que le conducteur est incapable de rattraper, soit la progression du véhicule toutes roues bloquées avec une efficacité de freinage très réduite et un pouvoir directionnel des roues avant complètement annulé ce qui met le conducteur dans l'impossibilité d'éviter de heurter l'obstacle. Il est pourtant souvent conseillé pa les moniteurs d'auto-école ou par les conducteurs expérimentés, de relâcher très brièvement la pression exercée sur la pédale de frein, en.cas de blocage intempestif d'une ou plusieurs des roues au cours d'un freinage dans des circonstances critiques. Mais l'expérience prouve qu'à quelques rares exceptions pros, la plupart des conducteurs, paralysés par la peur, se borneront à bloquer une fois pour toutes les roues du véhicule en appuyant désespérément sur la pédale de frein. Une catégorie de conducteurs, très restreinte il est vrai, arrivent pourtant à réussir fréquemunent des tcȧgs d'extrême urgence : ce sont les pilotes de course automobile Parmi ces conducteurs d'exception, il existe put - tant une hiérarchie des valeurs qui, en très grande partie, e, fonction du talent présenté par le pilote pour freiner avec la plus grande régularité possible à l'extrême limite du coeffi- cient d'adhérenee des pneumatiques au sol.Pour arriver à celas le pilote freine très énergiquement à la limite du blocage des roues en s'empressant de débloquer instantanément les roues par une légère diminution de la pression sur la pédale de frein au cas où l'une des roues vient à se bloquer.Il en résulte que pendant toute la durée du freinage d'urgence, la pression exercée par le pilote sur la pédale de frein variera très fréquem- ment et rapidement entre une valeur maximale e une valeur minimale, proche de zérJ L'application plus ou moins parfaite de cette tech-- nique donnera des résultats très variables entre conducteurs différents et il n'est pas rare de voir des pilotes réduire de moitié la distance d'arrêt d'un ndme véhicule par rapport à d'autres conducteurs moins bien doués ou ayant moins assimilé la technique rappelée précédemment. La présente invention concerne un procédé et un dispositif permettant d'éviter automatiquement au conducteur d'un véhicule à système de freinage hydraulique équipé d'un dispositif d'assistance classique d'un type servo-frein à dépression, au cours d'un freinage d'urgence, le blocage intempestif d'une ou plusieurs des roues de véhicule et ce, sans que ledit conducteur ait à modifier la pression qu'il exerce sur la pédale de frein. Le procédé limiteur de blocage des roues d'un véhicule, conforme à l'invention, consiste essentiellement à enregistrer au moyen de capteurs tout blocage intempestif des roues du véhicule et à commander au moyen desdits capteurs la mise à l'atmosphère de la chambre de dépression du servo-frein de façon à supprimer instantanément l'assistance de freinage, dès qutil y a blocage des roues, et, vice versa, le rétablissement de la dépression du servo-frein de façon à ré instaurer l'assistance de freinage, dès que les roues sont débloquées, gracie à quoi, pour la même pression exercée sur la pédale de frein, le conducteur engendre un effort de freinage déterminé, qui peut être maximal, aussi longtemps qu'il n'y a pas de blocage des roues, effort de freinage chutant instantanément et automatiquement à une valeur minimale dès que survient un blocage intempestif des roues, par la suppression de l'assistance de freinage, laquelle provoque le déblocage des roues, et ainsi de suite. Le dispositif limiteur de blocage des roues suivant l'invention mettant en oeuvre le procédé ci-dessus, se caractérise essentiellement par le fait qutil comporte la combinaison - d'une électro-valve insérée sur la canalisation reliant la chambre de dépression du servo-frein à la dépression du moteur du véhicule, ladite électro-valve étant susceptible d'occuper deux positions : l'une, pour laquelle elle met en communication la chambre de dépression du servo-frein avec la dépression du moteur, ce qui assure l'assistance de de freinage et l'autre, pour laquelle elle met ladite chambre de dépression du servo-frein en communication avec l'air libre, ce qui annule l'assistance de freinage - d'autant de capteurs qu'il y a de roues au véhicule, qui enregistrent tout blocage intempestif des roues auxquelles ils sont associés ; et - d'un circuit de commande entre lesdits capteurs et ladite électro-valve,tel que, dès que l'un au moins des capteurs enregistre le blocage intempestif de la roue correspondante, il provoque le passage de ltélectro-valve de la position pour laquelle elle assure l'assistance de freinage à la position pour laquelle elle annule l'assistance de freinage et vice versa, l'assistance de freinage ne pouvant & re établie que si aucun des capteurs ntenregistre un blocage de roue. Autres caractéristiques, avantages et particularités de la présente invention ressortiront de la description qui en est donnée ci-après, en référence aux dessins schématiques annexés qui sont donnés à titre purement explicatif et nullement limitatif. Sur ces dessins la figure 1 est un schéma représentant l'ensemble des éléments constitutifs d'un limiteur de blocage de roues conforme à l'invention, et permettant d'expliquer le principe de fonctionnement d'un tel dispositif les figures 2 et 3 sont des schémas représentant deux formes de réalisation possibles de l'invention. Conformément à l'invention, le véhicule automobile schématisé par le rectangle 1 est muni d'un système de freinage hydraulique équipé d'un dispositif d'assistance classique du type servo-frein à dépression. A cet effet, le martre cylindre 2 est relié, à la façon habituelle - d'une part, aux freins DA et 5 (qui peuvent être d'un type à disque ou à tambour) des roues avant 4A et 43, par l'intermédiaire d'une canalisation en T, 5, 5AS 8 ;; - d'autre part, aux freins 6A et 6B (qui peuvent être également d'un type à disque ou à tambour) des roues arrière 7A et 7Bw par l'intermédiaire d'une canalisation en T, 8, 8AS N* Le cylindre à dépression proprement dit 9 comporte à la façon habituelle une membrane 1OAqui sépare hermétiquement le cylindre en deux chambres, à savoir une chambre 9A qui est à la pression atmosphérique et une chambre 93 qui est reliée par une canalisation 10 à la dépression créée par le moteur 11. Bien évidemment, la pédale de frein 12 est reliée par une tringlerie (non représentée pour la clarté du dessin et parce que parfaitement classique),d'une part, à la membrane 10Aqui assure l'assistance proprement dite et, d'autre part, à une soupape d'asservissement, cette dernière ayant pour effet, comme on le sait, d'assurer que l'action de l'assistance soit dépendante de la pression fournie par la pédale de frein, ceci afin d'obtenir la progressivité de freinage sans que toutefois un manque de dépression paralyse l'action de la pédale sur les freins. Pour simplifier, on a schématisé par les flèches F1 la liaison entre la pédale de frein 12, la membrane 1OAet le mattre cylindre 2. Suivant une caractéristique essentielle de la présente invention, une électro-valve à deux positions 13 est insérée sur la canalisation 10 reliant la chambre 93 du servofrein à la dépression du moteur 11. Pour l'une des positions I de ltélectro-valve 13, ladite chambre 9 est reliée à la dépression du moteur, tandis que, pour l'autre position II de la même électro-valve, la chambre 93 est reliée, cette fois, avec une canalisation 14 de mise à l'air libre. Il apparat immédiatement que,grce à cette électro-valve 13, l'assistance de freinage peut ainsi être appliquée ou non et que, par conséquent, cela permet de disposer de deux valeurs de freinage pour une m8me pression exercée par le conducteur sur la pédale de frein. Par ailleurs, la différence des efforts de freinage étant fonction de la puissance de l'as- sistance, on réglera cette dernière en fonction du but à atteindre par l'invention, à à savoir la limitation du blocage des roues, comme on va le voir en détail ci-après. Conformément à une autre caractéristique essentielle de la présente invention, on lie la suppression et l'application de l'assistance de freinage au phénomène de blocage intempestif des roues et au déblocage de ces dernières. A cet effet, on dispose,en regard des roues du véhicule, quatre capteurs 15A, 15B, 16A et 1 ayant chacun pour relue d'enregistrer instantanément tout blocage de la roue correspondante à laquelle il est lié. Ces capteurs peuvent Etre d'un type quelconque approprié : électronique, électrique, électro-mécanique, hydraulique ou mécanique. Chacun de ces capteurs est relié par une liaison (appropriée à son type) 17g, 17B, 18A et 183 à l'électro-valve 13, de façon telle que lorsque l1un ou plusieurs desdits capteurs enregistrent le blocage de la ou des roues correspondantes, ils provoquent instantanément le fonctionnement de l1élec- tro-valve 13 pour la faire passer de la position I (assistance) à la position II (non assistance), et vice versa. On voit immédiatement que,dès l'instant où l'une ou plusieurs des roues vient à se bloquer, l'assistance de freinage se trouve supprimée instantanément. A ce moment, en dépit de la pression élevée exercée par le conducteur sur la pédale de frein, l'effet de freinage chute instantanément à une valeur minimale (déterminée comme on l'a vu précédemment par la puissance de l'assistance de freinage rapportée au même freinage sans assistance) ce qui aura pour effet de relancer la ou les roues bloquées, et, partant, de réinstaurer automatiquement l'assistance et ainsi de suite aussi longtemps que le conducteur exercera sur la pédale de frein une pression élevée provoquant le blocage des roues. Il est à remarquer que l'assistance de freinage ne peut être établie que si aucun des capteurs nrenregistre un blocage de roue. On voit donc aucun conducteur utilisant un véhicule équipé d'un système de freinage conforme à l'invention disposera (à partir d'une très faible vitesse dont il est facile de déterminer à l'avance la valeur par réglage), en utilisation normale, d'un freinage assisté de puissance normale. Par contre, et ctest là l t avantage primordial du système limiteur de blocage des roues conforme à l'invention, dans le cas oU le conducteur, surpris par une circonstance imprévue telle que l'apparition d'un obstacle imprévu ou par suite d'une mauvaise appréciation de l'adhérence au sol, venait à freiner trop énergiquement, il bénéficiera de cet automatisme de freinage maximal sans blocage des roues qui lui assurera ltefficacité optimale de freinage et ce, sans perdre le pouvoir directionnel de ss roues avant. Il est important de noter que, du point de vue sécurité, même en cas de verglas par exemple, pour lequel l'adhérence au sol serait si faible que,m8meavec la suppression de l'assistance, la roue bloquée n'arriverait pas à se débloquer, le système conforme à l1invention,en ne fonctionnant alors pas, ne pénaliserait aucunement le conducteur par rapport à un système de freinage classique. Bien entendu, ce cas est à considérer comme une très rare exception car, sur sol très glissant, le conducteur habitué au freinage assisté, freinera automatiquement très modérément et un éventuel blocage des roues sera évité par l'automatisme ainsi créé. On va maintenant décrire, en se référant aux figures 2 et 3, deux formes de réalisation possibles de l'invention dans lesquelles on utilise des capteurs de blocage de roues électromécaniques. Pour ne pas surcharger inutilement la description, on ne décrira pas de nouveau toute la partie classique du système de freinage. On se contentera uniquement pour celle-ci de reporter sur les figures 2 et 3 les mêmes références que celles de la figure 1 pour désigner les mêmes éléments. Dans le cas de la figure 2, les capteurs 15A' 15B, 16A et 163 sont constitués par des contacteurs centrifuges en traSnés en rotation par des rouleaux respectifs 19A, 19BS 20A et 20B venant porter contre les bandes de roulement des roues correspondantes0 Ces contacteurs centrifuges sont montés électriquement en série entre eux et avec la commande de ltélectro- valve 13, au moyen d'un circuit en boucle 21, dont les extrémités sont branchées sur les piles + et - de la batterie d"accumula- teurs 22. Ltélectro-valve 13 est branchée de façon que lorsqutelle est excitée, la chambre 9B du cylindre 9 est mise en communication avec la canalisation 10 liée à la dépression du moteur et qutau contraire cette même chambre 93 est mise à l'air libre par la canalisation 14 dès que l'excitation est supprimée. Bien évidemment, les contacteurs centrifuges 15A' 15B, 16A et 163 maintiennent le circuit 21 fermé et, par conséquent, assurent l'alimentation de ltélectro-valve 13, aussi longtemps que la vitesse de rotation des rouleaux d'en tratnement 19AS 19B, 20AS 20B ne tombe pas en dessous d'une valeur déterminée que l'on peut choisir aussi faible que l'on veut. Avec ce montage particulièrement simple, on voit immédiatement que,dès l'instant où l'une des roues ou plusieurs se bloquent, le ou les contacteurs centrifuges correspondants coupent l'alimentation de ltélectro-valve 13 et l'assistance se trouve supprimée instantanément. L'effort de freinage, pour la meme pression exercée sur la pédale de frein, chute instantanément à la valeur minimale déterminée par le réglage de l'assistance. Ceci a pour effet de débloquer la ou les roues, et ainsi de suite. Il est bien évident qu'au lieu de monter les contacteurs centrifuges de façon qu'ils coupent l'alimentation de l'électro-valve 13 lorsque la vitesse de rotation tombe à zéro, on peut brancher ces contacteurs de façon outils envoient une impulsion électrique lorsque leur vitesse de rotation devient nulle. Dans ce cas, les contacteurs doivent être montés, non plus en série, mais en parallèle par rapport à l'électro- valve 13, comme schématisé sur la figure 1. Par ailleurs, ltélec- tro-valve 13 doit entre montde de façon à venir occuper la position II de mise à l'air libre lorsqu'elle reçoit une impulsion électrique et à occuper la position I lorsqu'elle n'est pas excitée. Dans la forme de réalisation de la figure 3, les capteurs 15AS 15B, 16A et 16B sont constitués par des mini alternateurs ou des mini-dynamos dont ltentratnement est assuré, comme dans le cas précédent, par des rouleaux 19A, 19B' 20A et 20B venant porter sur les bandes de roulement des roues correspondantes 4AS S 7A et 7B En raison de la faible intensité du courant fourni par des générateurs de ce type, ceux-ci sont associés avec des relais de commande 23A, 23B' 24A et 2 ss, branchés tous en série avec le bobinage de commande de l2électro-valve 13 au moyen du circuit d'alimentation en boucle 21 dont les extrémités sont branchées sur les bornes + et - de la batterie d'accumulateurs 22. Comme dans le cas de la figure 2, les relais de commande 23AS 23B, 24A et 243 peuvent Autre montés, non plus en série, mais en parallèle par rapport à la bobine de commande de l'électro-valve 13. Le fonctionnement du système agencé suivant la figure 3 ou sa variante est rigoureusement le même que celui de la forme de réalisation de la figure 2. On ne le décrira donc pas de nouveau pour ne pas surcharger inutilement la description. Il est bien entendu que la présente invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra apporter des équivalences dans ses éléments constitutifs, sans pour autant sortir du cadre de ladite invention, lequel est défini dans les revendications qui suivent. C'est ainsi, en particulier, que les contacteurs centrifuges, mini-alternateurs, mini-dynamos ou autres peuvent être entratnés en rotation par les roues correspondantes, par toute liaison desmodromique appropriée. REVEI ATIONS 1. Procédé permettant d'éviter automatiquement au conducteur d'un véhicule automobile à système de freinage hydraulique équipé d'un dispositif d'assistance classique d'un type servo-frein à dépression, au cours d'un freinage urgence, le blocage intempestif des roues de son véhicule, caractérisé par le fait qutil consiste à enregistrer au moyen de capteurs tout blocage intempestif des roues du véhicule et à commander au moyen desdits capteurs la mise à l'atmosphère de la chambre de dépression du servo-frein, de façon à supprimer instantanément l'assistance de freinage, dès qu'il y a blocage des roues, et, vice versa, le rétablissement de la dépression du servo-frein de façon à réinstaurer l'assistance de freinage, dès que les roues sont débloquées, grAce à quoi, pour la mOrne pression exercée sur la pédale de frein, le conducteur engendre un effort de freinage déterminé qui peut outre maximum, aussi longtemps qu'il nty a pas de blocage des roues, effort de freinage chutant instantanément et automatiquement à une valeur minimale dès que survient un blocage intempestif des roues, par la suppression de l'assistance de freinage, laquelle provoque le déblocage des roues, et ainsi de suite. 2. Dispositif limiteur de blocage des roues d'un véhicule automobile à système de freinage hydraulique équipé d'un dispositif d'assistance classique d'un type servo-frein à dépression, mettant en oeuvre le procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte la combinaison - d'une électro-valve insérée sur la canalisation reliant la chambre de dépression du servo-frein à la dépression du moteur du véhicule, ladite électro-valve étant susceptible d'occuper deux positions : l'une, pour laquelle elle met en communication la chambre de dépression du servo-frein avec la dépression du moteur, ce qui assure l'assistance de freinage ; et l'autre, pour laquelle elle met ladite chambre de dépression du servo-frein en communication avec l'air libre, ce qui annule l'assistance de freinage - dtautant de capteurs qu'il y a de roues au véhicule, qui enregistrent tout blocage intempestif des roues auxquelles ils sont associés ; et - d'un circuit de commande entre lesdits capteurs et ladite électro-valve tel que,dès que l'un au moins des capteurs enregistre le blocage intempestif de la roue correspondante, il provoque le passage de l'électro-valve de la position pour laquelle elle assure l'assistance de freinage à la position pour laquelle elle annule l'assistance de freinage, et vice versa, l'assistance de freinage ne pouvant entre établie que si aucun des capteurs ntenregistre un blocage de roue. 3. Dispositif limiteur de blocage des roues d'un véhicule automobile selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les capteurs sont constitués par des contacteurs centrifuges entraînés en rotation par les roues correspondantes. 4. Dispositif limiteur de blocage des roues d'un véhicule automobile selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les capteurs sont constitués par des mini-alternateurs ou des mini-dynamos qui sont entraenés en rotation par les roues correspondantes et qui sont associés à des relais de commande. 5. Dispositif limiteur de blocage des roues d'un véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 2, 3 ou 4, caractérisé par le fait que le circuit de commande est un circuit électrique en boucle dont les extrémités sont branchées sur les bornes de la batterie d'accumulateurs et qui branche en série les capteurs avec l'électro-valve commandant l'établissement ou la suppression de l'assistance de freinage. 6. Dispositif limiteur de blocage des roues d'un véhicule automobile selon 'une quelconque des revendications 2, 3 ou 4, caractérisé par le fait que le circuit de commande est un circuit électrique multiple branchant chaque capteur en parallèle avec ltélectro-valve commandant ltétablissement ou la suppression de l'assistance de freinage0