Brevet FR2508400A1 — publié le 19821231

La présente invention concerne un équipement de freinage de véhicule, comportant un maître-cylindre, des cylindres de frein hydrauliques affectés aux roues du véhicule, un dispositif anti- blocage avec un distributeur surveillant le passage d'une canalisa- tion vers les cylindres de frein, et un servogénêrateur de pression. Un tel équipement de freinage est connu (demande de brevet de la République fédérale d'Allemagne publiée sous le N O 23 27 508) Cet équipement connu comporte un maitre-cylindre qui fonctionne en cas de défaillance du servogénérateur ou d'un dérangement du système amplificateur électronique Outre les organes de réglage d'un dispo- sitif antiblocage, divers distributeurs sont prévus pour injection de la pression dans l'équipement de freinage Un tel modèle est rela- tivement coûteux. La demande de brevet de la République fédérale d'Allemagne publiée sous le N O 19 61 039 décrit par ailleurs un système de frei- nage sans maitre-cylindre Ce système connu fonctionne avec un mesureur de pression sur la pédale de frein et un mesureur de pres- sion dans le circuit de freinage de-roue La pression est établie ou supprimée dans le circuit de freinage par des distributeurs électro- magnétiques Ces derniers et un montage électronique sont utilisés à la fois pour une amplification de l'effort de freinage et un dispo- sitif antiblocage Ce système connu est également coûteux Il n'est en outre pas utilisable dans une voiture de tourisme, pour des raisons de sécurité, car aucun freinage n'est plus possible en cas de déran- gement. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, le maltre- cylindre et le servogénérateur de pression sont raccordés en paral- lèle au distributeur; deux mesureurs de pression sont disposés res- pectivement en amont et en aval du distributeur, leurs signaux d'entrée étant comparés dans un dispositif (appareil de freinage électronique)i et le résultat de la comparaison est appliqué au distributeur sous forme de signal de positionnement L'équipement de freinage selon l'invention présente l'avantage de permettre l'utilisation d'un maitre- cylindre normal qui, interagissant avec un distributeur électromagné- tique et des mesureurs de pression, permet une amplification électro- nique de l'effort de freinage tant dans un circuit primaire que dans un circuit secondaire Ce distributeur est utilisé à la fois pour l'amplification de l'effort de freinage et pour la protection anti- blocage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous d'exem- ples de réalisation et des dessins annexés sur lesquels la figure 1 représente un équipement de freinage de véhicule avec des mesureurs de pression électriques et un distributeur 4/4. la figure 2 représente un autre exemple de réalisation du distribu- teur; la figure 3 représente un troisième exemple de réalisation du distri- buteur; la figure 4 représente le schéma d'une amplification électronique; la figure 5 représente un équipement de freinage de véhicule avec un mesureur de pression hydraulique; la figure 6 représente une réalisation simplifiée du modèle selon figure 5; la figure 7 représente une autre forme de réalisation du distributeur; la figure 8 représente le schéma d'une amplification électronique; et la figure 9 représente le diagramme de fonctionnement du dispositif électronique. Un équipement de freinage de véhicule comporte un maître- cylindre hydraulique 1 en tandem Il est actionné par une pédale de frein 2 et alimente deux circuits de freinage I et II, à chacun des- quels est affecté un piston 3 ou 4 de maître-cylindre. Une canalisation de freinage 5 faisant partie du circuit I relie le maître-cylindre 1 à un cylindre 6 de frein de roue Une canalisa- tion en dérivation sur cette canalisation de freinage 5 aboutit à un simulateur de course 7, qui fournit au conducteur une meilleure sen- sation de freinage Une canalisation en dérivation 8 est en outre prévue, qui aboutit à un mesureur de pression électrique 9, réalisé sous forme de capteur de pression électrique et relié par une ligne de commande 10 à un appareil de freinage électronique 11. Un distributeur 12, qu'un électroaimant 13 peut amener dans quatre positions, est monté dans la canalisation de freinage 5, en aval du raccordement de la canalisation en dérivation 8 vers le mesureur de pression 9 Il comprend quatre voies, deux pour la canalisation de freinage, une pour le côté refoulement d'un servo- générateur de pression 7, constitué par une pompe 14, un accumula- teur 15 et un réservoir 16, et une pour une liaison avec le réservoir 16 Toutes les voies sont verrouillées sur la troisième position et la quatrième position permet de relier le cylindre de frein 6 au réservoir 16 L'appareil de freinage électronique 11 commande par une ligne 18 l'électroaimant 13 du distributeur 12. Entre le distributeur 12 et le cylindre de frein de roue 6, une seconde canalisation 19 est dérivée sur la canalisation de freinage et aboutit à un mesureur de pression 20 identique au mesureur de pression 9 Le mesureur de pression 20 est également relié à l'appa- reil de freinage électronique 11 par une ligne de commande 21. L'appareil de freinage électronique 11 est relié par trois lignes 22, 23, 24 à un appareil électronique de commande antiblocage 25 Les trois lignes 22, 23, 24 délivrent à l'électroaimant 13 les signaux de commutation correspondant aux positions 2, 3 et 4 d'élévation, de maintien et de diminution de la pression du distributeur 12 Il con- vient enfin de noter que la pression dans l'accumulateur 15 est signalée à l'appareil de freinage électronique 11 par un interrupteur 26 et une ligne 27, et qu'un interrupteur de position 28 est prévu sur la pédale de frein 2 et relié par une ligne 29 à l'appareil de frei- nage 11 - La manoeuvre de la pédale de frein 2 produit dans le maltre- cylindre 1 en tandem une pression pour les deux circuits de freinage I et II Le simulateur de course 7 garantit une élévation de pression très sensible La pression de freinage apparaissant dans la canalisa- tion 5 est signalée par les deux mesureurs de pression 9 et 20 à l'ap- pareil de freinage électronique 11, qui les compare et les convertit en signaux de commutation pour l'électroaimant 13; des étages de sortie de puissance, également prévus dans l'appareil de freinage 11, commandent alors ltélectroaimant 13 du distributeur 12 L'appareil de freinage électronique 11 reçoit en outre un signal de commutation par la ligne 27 et l'interrupteur 26 en cas de défaillance du servo- générateur de pression 17 L'appareil de freinage électronique 11 interagit avec l'appareil électronique de protection antiblocage 25, afin que les positions d'antiblocage soient transmises au distri- buteur 12 Des capteurs de roue non représentées transmettent des signaux de commutation correspondants à l'appareil de commande antiblocage 25. On voit que le distributeur 12 est utilisé avec l'électronique tant pour l'amplification de l'effort de freinage que pour la fonction antiblocage La pression du maître-cylindre sert uniquement de pres- sion de commande en l'absence de dérangement dans l'équipement La pression est injectée dans le cylindre de frein après la comparai- son électronique des deux pressions en amont et en aval du distri- buteur 12, couplée le cas échéant avec le signal de l'interrupteur 28 de position de la pédale Le signal du mesureur de pression 9 est amplifié selon le gain requis ou le signal du mesureur de pression 20 est atténué La pression de commande du maitre-cylindre 1 commande par l'électronique l'électroaimant 13 du distributeur 12, qui injecte la pression du servogénérateur 17 dans le cylindre 6 de frein de roue jusqu'à ce que la pression de freinage requise soit atteinte Lors d'une réduction de la pression de commande du maitre-cylindre 1, le distributeur 12 passe dans sa quatrième position, sur laquelle il réduit la pression de freinage dans le cylindre de roue Le maître- cylindre en tandem alimente les circuits de freinage I et II de la façon habituelle en cas de dérangement du servogénérateur 17. La figure 2 représente une autre forme de réalisation du distri- buteur 12 Les pièces identiques à celles de la figure 1 portent les mêmes repères Un distributeur 3/2 30 et un distributeur 3/3 31 en aval sont utilisés dans ce cas Le distributeur 3/3 31 est commandé par divers niveaux de courant, comme le distributeur 12, et une résistance 32 est affectée à la mesure de son courant Un signal de référence approprié est délivré par une ligne 33 à l'appareil de freinage électronique 11. La figure 3 représente une variante du distributeur 3/2 selon figure 2 Un distributeur 3/2 34 est commandé hydrauliquement dans ce cas, par le servogénérateur 17 de pression d'une part et la pression du maitre-cylindre d'autre part La pression du maitre-cylindre pro- duit une commutation du distributeur 3/2 34 sur la position d'injection de la pression du servogénérateur Le distributeur 3/3 31 assume une fonction de commande Lorsque la valeur de consigne est atteinte par exemple, le distributeur 3/3 31 passe sur la posi- tion de maintien de la pression La position de réduction de la pression est commandée quand une pression de freinage excessive est injectée dans le cylindre de frein de roue. Le distributeur 3/2 34 interdit l'injection de pression en pré- sence de la pression du maître-cylindre quand le servogénérateur fournit une pression insuffisante dans l'accumulateur. La figure 4 représente le schéma d'une amplification électroni- que du type réalisé dans l'appareil de freinage électronique 11. Les signaux délivrés par les deux mesureurs de pression 9 et 20 sont transmis par les lignes 10 et 21 à un montage comparateur, cons- titué par les trois comparateurs 35, 36 et 37 Le signal du mesureur de pression 9 est amplifié auparavant dans un amplificateur 38 de gain K La valeur du gain correspond à l'amplification requise de l'effort de freinage. Sous la condition Ul x K'> U 2, les trois comparateurs délivrent un signal de sortie pour la commande des étages de sortie de puis- sance 39, 41, 42 Ce signal est par exemple transmis par un opérateur OU 40 ' et un opérateur ET 40, puis délivré par l'opérateur ET 40 à l'étage de sortie de puissance 39 quand les signaux de l'interrup- teur 28 de pédale et de l'interrupteur 36 d'accumulateur sont présents et quand l'opérateur OU 40 ' influencé par les signaux antiblocage a été commandé en conséquence L'opérateur ET 40 est prévu unique- ment pour des raisons de sécurité Deux autres étages de sortie de puissance 41 et 42 sont prévus, l'un ( 41) pour la fonction de main- tien de la pression et l'autre ( 42) pour la diminution de pression. Les deux étages de sortie de puissance 41 et 42 sont également proté- gés par des opérateurs ET 43 et 44. La figure 5 représente un autre type de mesure de pression Le mattrecylindre 50 en tandem avec le simulateur de course 51 et la pédale de frein 49, le servogénérateur de pression 52, le distribu- teur 53, la canalisation de freinage 54 et le cylindre 55 de frein de roue, l'appareil de freinage électronique 56 et l'appareil électronique de commande antiblocage 57, la commande de l'électro- aimant 58 et les interrupteurs 59 de position de la pédale et 60 de pression de l'accumulateur sont identiques à ceux de la figure 1. La figure 5 représente par contre deux mesureurs de pression 61 et 62 hydrauliques Chacun d'eux comporte par suite un piston 63 ou 64, et le piston 63 du mesureur de pression 61 situé en amont du distributeur 53 présente un diamètre supérieur à celui de l'autre piston 64, en fonction du gain requis de l'amplification de l'effort de freinage Cette réalisation permet ainsi de supprimer l'amplifi- cateur 38 et deux capteurs de pression. Les avantages de ce modèle sont un appareillage électrique moins important et des tolérances relativement grandes pour le simulateur de course Le modèle est en outre moins sensible aux dérangements car l'amplification de l'effort de freinage est déterminée par le rapport des surfaces des pistons 63 et 64. Un mesureur de course électrique 65, réalisé sous forme d'inter- rupteur de position, est prévu entre les deux mesureurs de pression 61 et 62 Un circuit intégré à effet Hall est toutefois utilisable aussi comme mesureur de course 66, comme le montre la figure 6 Dans le modèle selon figure 6, un mesureur de pression 67 est en outre réalisé de façon à intégrer le simulateur de course du maître-cylindre. La figure 7 représente un modèle dans lequel un simulateur de course 70 est logé dans un maitre-cylindre 71 en tandem Un multi- plicateur de pression 74 est en outre disposé dans une canalisation de freinage 73, en amont d'un cylindre 72 de frein de roue. Un tel modèle présente deux avantages: 1 Un faible niveau de pression du servogénérateur suffit Une simplification et une réalisation plus économique de la pompe sont ainsi possibles. 2 Une fuite dans le circuit de freinage, en aval du multiplicateur de pression 74, ne provoque pas une défaillance de l'alimentation en énergie. Dans le modèle selon figure 7, une soupape de fermeture 75 est en outre montée dans la canalisation aboutissant au second mesureur de pression; cette soupape est fermée quand la pression dans l'ac- cumulateur du servogénérateur tombe au-dessous d'un niveau déterminé. Cette soupape de fermeture 75 permet de simplifier un piston 76 du multiplicateur de pression 74, car le débit de fuite peut être ramené dans la canalisation de retour quand l'alimentation est intacte. Le schéma de la figure 8 diffère notamment de celui de la figure 4 par l'emploi d'un élément de retard 77 Les signaux d'anti- blocage, dont la fonction exige également les trois positions de tra- vail élévation, maintien et diminution de la pression agissent aussi sur les opérateurs OU 40 ', 43 ', 44 ' Le distributeur est com- mandé par un circuit régulateur de courant de type connu La tension proportionnelle au courant est transmise par une résistance de mesure au circuit régulateur de courant Le signal de commutation de position de la pédale agit par un opérateur OU sur la sortie du comparateur pour la position de maintien de la pression Ce circuit est avantageux pour réaliser des rapports définis entre les circuits primaire et secon- daire dans le cas d'une alimentation intacte En l'absence de ce cir- cuit, un état de purge variable du circuit secondaire produirait une réaction sur la caractéristique de la pédale, ce qui est gênant Afin d'assurer une pression nulle dans le circuit secondaire après la fin de l'opération de freinage et l'ouverture du contacteur de feu stop, l'élément de retard 77 commute le distributeur sur la position 4 - (diminution de pression). La figure 9 représente un diagramme de la caractéristique de réponse du dispositif électronique Il est possible de travailler avec un signal croissant ou décroissant selon le type de mesureurs de pres- sion Des seuils appropriés 81, 82, 83 commandent des positions cor- respondantes du distributeur Les seuils de commutation 81, 82, 83 présentent une hystérésis afin d'interdire un va-et-vient permanent du distributeur. Les éléments du servogénérateur de pression ( 17, 52) du ou des distributeurs ( 12, 30, 31, 34, 53 >, des mesureurs de pression ( 9, 20, 61, 62; 67) et de l'appareil de freinage électronique ( 11, 56) forment un sous-ensemble fonctionnel Ce dernier est réuni au dispo- sitif antiblocage (appareil de commande 25, 57) avec double utilisa- tion de divers éléments. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au principe et aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. Revendications 1 Equipement de freinage de véhicule, comportant un maitre-cylin- dre, des cylindres de frein hydrauliques affectés aux roues du véhicule, un dispositif antiblocage avec un distributeur surveillant le passage d'une canalisation vers les cylindres de frein, et un servogénérateur de pression, ledit équipement étant caractérisé en ce que le maitre-cylindre ( 1, 50, 71) et le servogénérateur de pres- sion ( 17, 52) sont raccordés en parallèle au distributeur ( 12; 30, 31, 34; 53); deux mesureurs de pression ( 9, 20; 61, 62, 67) sont disposés respectivement en amont et en aval du distributeur ( 12; 30, 31, 34; 53), leurs signaux d'entrée étant comparés dans un dispositif (appa- reil de freinage électronique 11, 56); et le résultat de la comparai- son est appliqué au distributeur ( 12; 30, 31, 34; 53) sous forme de signal de positionnement. 2 Equipement de freinage selon revendication 1, caractérisé par l'utilisation comme mesureurs de pression ( 9, 20) de capteurs de pression électriques, dont les signaux sont dépouillés dans un appa- reil de freinage électronique ( 11, 56). 3 Equipement de freinage selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé par un simulateur de course ( 7) inséré dans la canalisa- tion de freinage ( 5) en aval du maître-cylindre ( 1). 4 Equipement de freinage selon une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que l'appareil de freinage électronique ( 11, 56) est combiné avec un appareil électronique de commande antiblocage ( 25, 57). Equipement de freinage selon une quelconque des revendications 2 & 4, caractérisé en ce que le servogénérateur de pression ( 17, 52) et/ou la position d'une pédale ( 2, 49) commandant le maître-cylindre ( 1, 50, 71) sont surveillés chacun par un interrupteur ( 26, 28; 60, 59) relié par une ligne ( 27, 29 à l'appareil de freinage électronique ( 11, 56). 6 Equipement de freinage selon une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les signaux des deux mesureurs de pres- sion ( 9, 20; 61, 62, 67) sont dépouillés et amplifiés par un compa- rateur (figures 4, 8). 7 Equipement de freinage selon revendication 1, caractérisé par l'utilisation comme mesureurs de pression ( 61, 62) de pistons ( 63, 64) et d'un mesureur de course électrique ( 65, 66), dont les signaux sont dépouillés dans un appareil de freinage électronique ( 56). 8 Equipement de freinage selon revendication 7, caractérisé en ce que les pistons ( 63, 64) présentent un diamètre effectif différent, en fonction du rapport d'amplification entre la pression du maitre- cylindre et la pression du servogénérateur ( 52). 9 Equipement de freinage selon une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce qu'un interrupteur de position ( 65) est disposé sous forme d'un mesureur de course entre les deux pistons ( 63, 64). Equipement de freinage selon une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce qu'un circuit intégré à effet Hall ( 66) est disposé sous forme d'un mesureur de course entre les deux pistons ( 63, 64). 11 Equipement de freinage selon une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisé par l'intégration d'un simulateur de course du maître-cylindre dans un piston du mesureur de pression ( 67). 12 Equipement de freinage selon une quelconque des revendications 7 & 11, caractérisé en ce que le mesureur de pression est combiné avec un multiplicateur de pression ( 76). 13 Equipement de freinage selon une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé par l'utilisation d'un signal du commutateur de feu stop comme signal supplémentaire pour l'appareil électronique de commande de la pression de freinage. 14 Equipement de freinage selon une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que les éléments du servogénérateur de pres- sion ( 17 ', 52), du ou des distributeurs ( 12, 30, 31, 34, 53), des mesureurs de pression ( 9, 20, 61, 62; 67) et de l'appareil de frei- nage électronique ( 11, 56) forment un sous-ensemble fonctionnel. 15 Equipement de freinage selon revendication 14, caractérisé en ce que le sous-ensemble fonctionnel est réuni au dispositif anti- blocage (appareil de commande 25, 57) avec double utilisation de divers composants.