Brevet FR2449010A1 — publié le 19800912

L'invention concerne un procede et un dispositif automatique permettant de realiser une repartition sequencée de l'action de terminant un freinage de telle sorte que cette action se répartisse de façon variable et alternative sur une partie ou la totalité des roues d'un même vehicule. Le procede consiste notamment à repartir I'énergie provenant d'une source d'énergie electrique ou hydraulique vers les organes de freinage d'un vehicule en rendant discontinue et sequencee l'action de cette energie et ceci de façon independante mais simultanee de l'action qui libère de façon continue cette énergie de sa source, par exemple lorsque le conducteur appuie sur une pedale de declenchement de freinage. Le dispositif qui met en oeuvre ce procede comporte notamment un distributeur sequence de l'énergie intercale entre la pedale de declenchement du freinage et les organes de freinage, ce distributeur cooperant avec un moyen de détection d'un seuil de vitesse permettant le passage libre du fluide directement vers les organes de freinage en-dessous de cette vitesse minimum et, en cas de stationnement ou en cas de panne du distributeur. Dans ce qui suit pour faciliter la compréhension, on se référera à l'énergie hydraulique mais sans que cela puisse constituer une limitation à l'invention. En outre, dans la description ci-dessous le distributeur possède deux fonctions, la première étant de repartir sequentiellement l'action du fluide sous pression vers les organes de freinage et la seconde etant de rendre discontinue cette action, c'est-à-dire en le faisant agir par impulsions. On connatt differents systèmes de freinage tels que le freinage manuel, hydraulique ou electrique dont l'action est declenchee soit directement par l'appui d'un pied du conducteur sur une pedale agissant sur un verin, soit assiste, c'est-à-dire pour lequel on amplifie l'effort humain par l'adjonction d'une pompe hydraulique commandée par le moteur du vehicule. Quel-que soit le système de freinage en usage actuellement, l'action est transmise simultanement sur toutes les roues du vehicule, cette action devant permettre theonquement un effet de freinage identique sur chaque roue. Or, il est prouve qu'en cas de freinage intensif et continu dans une ligne droite, le vehicule se transforme en une masse soumise à sa propre inertie, sans contrôle directionnel, cette masse ayant besoin d'une distance élevee et implicitement d'un long laps de temps pour s'arrêter. On connaît par ailleurs des repartiteurs de freinage qui ont pour but d'equilibrer les energies agissant sur chaque roue en fonction des forces qui stappliquent sur chacune d'elles, mais la encore, ces repartiteurs sont destinés à réaliser un effet de freinage identique et simultané sur chaque roue. Bien entendu, ces deux composantes de freinage dépendront de la qua lité, du relief et des paramètres d'adhérence du sol tels que l'hygrométrie, de la qualité ou de l'état des pneus du véhicule. D'autre part, un freinage intensif exercé sur les roues d'un véhicule roulant dans une courbe quelconque transformera ledit véhicule en une masse, sans contrôle directionnel, soumise à la double action de sa propre inertie et de la force centrifuge qu'elle engendre. L'effet résultant notamment de cette double action est ce qu'on appelle communément le dérapage. De façon générale on peut constater 4 types de dérapage principaux, c'est-à-dire : . le dérapage linéaire latéral, le dérapage en rotation de 11 avant du véhicule, . le dérapage en rotation de l'arrière du véhicule et, le dérapage en rotation autour du centre de gravité. Les causes principales déterminant ces différentes formes de dérapage sont a) les facteurs d'adhérence (hygrométrie, qualité du sol et état des pneus). b) la dissymétrie des forces agissant simultanément sur les pneus (en fonction de l'usure inégale des sabots, des chemins de roulement, d'une fuite de liquide ou de la pression inégale dans les différents pneus). c) la dissymétrie des charges du véhicule par rapport à chaque roue. d) le relief du sol (les roues peuvent ne pas être dans le même plan au moment du freinage. e) le manque de contrôle directionnel résultant du fait que pendant l'opération de freinage, il peut être impossible de redresser la direction du véhicule en raison du blocage des roues avant. La présente invention se propose d'apporter une solution au double problème du dérapage et du contrôle directionnel lors du freinage d'un véhicule. L'invention concerne un procédé de freinage à pression variable et sequencée par impulsions pour toüt type de véhicule cmpórta t un circuit de freinage à énergie hydraulique ou électrique mis sous pression par un organe de commande du type vérin actionné par le conducteur au moyen d'une pédale, et dans lequel on répartit automatiquement de façon discontinue l'énergie sur les organes de freinage simultanément avec la mise sous pression de l'organe de commande du type vérin mais indépendamment de l'action du conducteur. En outre, la répartition automatique de l'énergie peut s'effectuer simultanément sur l'ensemble des roues du véhicule ou de manière sequencée sur chaque couple de roues diamétralement opposées du véhicule. De plus, cette répartition de ltenergie peut s'effectuer alternativement sur chaque couple de roues diamétralement opposées du véhicule, par exemple en fonction de la vites se du véhicule. Ainsi, cette répartition peut réaliser simultanément sur un premier couple de roues diamétralement opposées une action de traction du véhicule et sur un second couple de roues une action de freinage, la traction s'opposant de façon permanente à la force centrifuge développée par le véhicule et permettant un contrôle directionnel de ce véhicule à tout instant pendant son freinage. Le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention peut comporter au moins un distributeur séquencé de I'énergie de freinage vers les organes de freinage, ce distributeur coopérant avec au moins un moyen de détection d'un seuil de vitesse minimum du véhicule, l'ensemble de ce dispositif étant branché entre la sortie de la commande de l'énergie et les organes de freinage. Ce distributeur peut être du type rotatif ou du type va-et-vient. Plus précisément le dispositif peut comporter au moins deux détecteurs de vitesse minimum associés chacun à un organe du type électrovanne de façon à permettre automatiquement le passage libre de l'énergie vers les organes de freinage lorsque le véhicule roule à faible allure, est en stationnement ou lorsque le distributeur est défectueux. En outre, le distributeur séquencé peut être commandé soit par un organe du type électromoteur indépendant du moteur du véhicule, soit par un organe en rotation lié au déplacement du véhicule du type arbre-moteur. Enfin, le moyen de détection de vitesse minimum du véhicule doit être actionné par un organe synchrone de la vitesse réelle du véhicule du type arbre de sortie de la boite de vitesse et câble destiné à l'entraînement d'un compteur de kilométrage. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description donnée cidessous à titre d'exemple nullement limitatif et aux dessins annexés parmi lesquels La figure 1. représente un schéma montrant différents effets auxquels est soumis un même véhicule dont les charges sont réparties de la même façon sur les quatre roues et roulant à la même vitesse selon une même courbe théorique, alors que le freinage s'effectue de façon différente (ces effets sont indiqués par des flèches). La figure 2. représente le schéma synoptique d'un dispositif de freinage selon l'invention en position de pédale relevée, le fluide au repos étant représenté par des points (véhicule en phase statique). La figure 3. représente le même dispositif dans lequel le fluide est mis sous pression (hachures) après appui du conducteur sur la pédale (véhicule en phase statique). La figure 4. représente le même dispositif en fonctionnement dans lequel l'énergie du fluide sous pression est transformée en impulsions (voiture à allure élevée). La figure 5. représente le dispositif de la figure 4 fonctionnant en dessous d'un seuil de vitesse choisi (par exemple 10 Km/heure). La figure 6. représente le même dispositif dans laquelle le freinage devient classique à la suite de I'arrêt de fonctionnement du distributeur. La figure 7. représente un dispositif de freinage séquencé agissant sur des couples de roues diamétralement opposées en phase de repos, c'est-à-dire lorsque la pédale est relevée. Les figures 8 et 8a représentent le dispositif de la figure 7 pendant un cycle de fonctionnement. La figure 9. représente le même dispositif fonctionnant en dessous du seuil de vitesse et, La figure 10. représente le même dispositif, le freinage devient classique en raison de I'arrêt de fonctionnement du distributeur. Selon le dispositif décrit à la figure 2, la pédale 1 peut mettre sous pression, à l'aide d'un vérin ou d'une pompe assistée, le fluide 2 qui se trouve à la pression atmosphérique dans le récipient 3 raccordé par le tube 4. Le fluide 2 est amené vers les entrées des électrovannes 6 et 7 par le tube 5 et vers l'entrée du distributeur 14 par le tube 13. Les sorties des électrovannes 6 (tube 8) et 7 (tube 9) rejoignent la sortie du distributeur 14 au niveau du tube commun 10, chacun de ces tubes étant muni d'un clapet anti-retour, respectivement 11, 16 et 12. Le tube commun 10 dirige le fluide vers les organes de freinage des roues 27, 28, 29 et 30 par l'intermédiaire des tubes 23, 24, 25 et 26. L'arbre 20 comporte le dispositif de détection de seuil de vitesse minima 21 qui agit sur l'électrovanne 7, tandis que l'arbre 17 du distributeur 14 comporte le détecteur 18 qui agit sur l'électrovanne 6. Le fonctionnement est le suivant - en phase de repos le liquide 2 se trouve à la pression atmosphérique et remplit tout le dispositif. L'arbre 20, relié par exemple à la boite de vitesse, est au repos (flèche 22) et l'arbre 17 du distributeur 14 qui peut être actionné par un électromètre indépendant, est aussi en position statique (flèche 19). Par appui du conducteur sur la pédale 1 (flèche 33 de la figure 3), le fluide 2 est injecté sous pression 35 dans tout le dispositif vers les organes de freinage et on réalise un freinage classique. Lorsque le véhicule est en déplacement, cela met en rotation (fig. 4) l'arbre 17 du distributeur 14 (flèche 32) et l'arbre 20 (flèche 31). Le même appui sur la pédale 1 (flèche 33) provoque la mise sous pres sion 35 du fluide 2 qui est injecté vers le distributeur 14 et les électrovan- nes 6 et 7. En raison de la rotation des arbres 17 et 20 (qui comportent des détecteurs de seuil de vitesse) collaborant avec les électrovannes 6 et 7, le fluide sous pression est obligé de traverser le distributeur 14, (fleche 34) qui provoquera des impulsions d'une fréquence adéquate (par exemple 2 par seconde) 36, 37, 38, etc Ces impulsions d'énergie sont canalisées vers les organes de freinage des roues 27 à 30 par les tubes 10, 23, 24, 25 et 26. La décélération du véhicule (fig. 5) lorsque celui-ci descend en dessous du seuil de vitesse minimum provoque la réduction de rotation de l'arbre 20 qui agit sur Iletectrova ne 7 permettant ainsi le passage du liquide sous pression 35 (flèche 39) directement du tube 5 vers 10 et le dispositif travaille selon un freinage classique. En cas d'arrêt de fonctionnement du distributeur 14 (fig. 6) lorsque le véhicule se trouve au-dessus du seuil de vitesse minimum, le détecteur 18 de l'arbre 17 autorise le passage direct (flèche 40) du liquide sous pression vers les organes de freinage par l'intermédiaire de l'électrovanne 6. Selon une deuxième forme de réalisation qui fait part intégrante de l'invention, le freinage séquencé agit sur des couples de roues diamétralement opposées, par exemple sur le couple roue avant droite et roue arrière gauche et sur le couple roue avant gauche et roue arrière droite. Selon la figure 7, le liquide 43 durécipient 44 accède par le tube 45 au systeme de mise sous pression commandé par la pédale 42 et ensuite par le tube 46 vers le distributeur 47 muni de l'arbre 56 associé au détecteur de seuil de vitesse 57. Les deux sorties du distributeur 47 sont raccordées par les tubes 48 et 49 aux organes de freinage des roues opposées 52 et 53 et, par l'intermédiai- re des tubes 50 et 51, aux organes de freinage des roues 54 et 55. Les électrovannes 62 et 64 sont branchées parallèlement entre les tubes 48 et 50, l'électrovanne 62 assurant le passage à un freinage classique en dessous de la vitesse minimum à l'aide de l'arbre 59 (flèche 61) qui est synchrone de la boite de vitesse et du detecteur 60, branché électriquement par les conducteurs 63 à l'électrovanne 62. L'électrovanne 64 est commandée par le détecteur 57 (flèche 58) solidaire de l'arbre 56 par le conducteur 65 et assure le passage à un freinage classique en cas de panne du distributeur 47. Dans ce cas, le fonctionnement est le suivant, la figure 7 represen tant l'installation en phase de repos : lors de l'appui par le conducteur sur la pédale 42 (fleche 66), le fluide sous pression 67 (fig. 8 et 8a) accède par le tube 46 à l'entrée du distributeur 47 qui le répartit selon une première phase (flèche 68) par les tubes 48 et 49 vers les roues 52 et 53, et dans une deuxième phase par l'intermédiaire des tubes 50 et 51 vers les roues 54 et 55. Les passages au freinage classique déterminé par l'action d'une des électrovannes 62 ou 64 sont illustrés dans les figures 9 et 10 par les flèches 71 et 72. Bien entendu, des variantes du dispositif peuvent être aisément con çues par l'homme de l'art sans pour cela sortir du cadre de la présente invention et en particulier, on peut remplacer le distributeur rotatif par un distributeur commandé par un organe du type va-et-vient ou un organe électromoteur indépendant. De même, les impulsions peuvent être variables ou constantes à partir d'un niveau maximum. L'invention prévoie aussi l'application du procédé, plus précisément le freinage séquencé sur chaque couple des roues diamètralement opposées, quelle que soit la manière de réaliser les impulsions électriquement ou électroniquement. REVENDICATIONS 1. Procédé de freinage à pression variable et séquencée par impulsions pour tout type de véhicule comportant un circuit de freinage à énergie hydraulique ou électrique mis sous pression par un organe de commande du type vérin actionné par le conducteur au moyen d'une pédale caractérisé en ce qu'on répartit automatiquement de façon discontinue l'énergie par impulsions sur les organes de freinage simultanément avec la mise sous pression de l'organe de commande du type vérin indépendamment de l'action du conducteur, ces impulsions pouvant être effectuées soit simultanément sur l'ensemble des roues du véhicule, soit de préférence de manière sequencee sur chaque couple de roues diamètralement opposées du véhicule. 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la répartition de 11 énergie par impulsions s'effectue alternativement sur chaque couple de roues diamètralement opposées du véhicule. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2 caractérisé en ce que la répartition automatique de l'énergie est effectuée en fonction de la vitesse du véhicule. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que la répartition automatique séquencée de l'énergie sur chaque couple de roues diamètralement opposées du véhicule réalise simultanément sur un premier couple de roues une action de traction du véhicule et sur un second couple de roues une action de freinage, la traction s'opposant de façon permanente à la force centrifuge développée par le véhicule et permettant un contrôle directionnel de ce véhicule pendant son freinage. 5. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce qu'il-comprend au moins un distributeur séquencé de l'énergie de freinage vers les organes de freinage, ce distributeur coopérant avec au moins un moyen de détection d'un seuil de vitesse minimum du véhicule, l'ensemble de ce dispositif étant branché entre la sortie de la commande de 1 'énergie et les organes de freinage. 6. Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que le distributeur appartient à la classe constituée par les distributeurs du type rotatif et du type va-et-vient. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 et 6 caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux détecteurs de vitesse minimum associés chacun à un organe du type électrovanne de façon à permettre automatiquement le passage libre de l'énergie vers les organes de freinage lorsque le véhicule roule à faible allure, est en stationnement ou lorsque le distributeur est défectueux. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 7 caractérisé en ce que le distributeur séquencé est commandé par un organe du type électromoteur indépendaht du moteur du véhicule. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 8 caractérisé en ce que le distributeur séquencé est commandé par un-organe en rotation lié au déplacement du véhicule du type arbre-moteur. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 9 caractérisé en ce que le moyen de détection de vitesse minimum du véhicule est actionné par un organe synchrone de la vitesse reelle du véhicule du type arbre de sortie de la boite de vitesse et cable destiné à l'entrainement d'un compteur de kilométrage.