Brevet FR2516464A1 — publié le 19830520

La présente invention concerne un servofrein hydraulique à dou- ble circuit comprenant un maître-cylindre à pistons et double cir- cuit, un générateur de pression et une soupape de commande appliquant le fluide sous pression délivré par le générateur de pression aux circuits de freinage Un tel servofrein est connu (demande de brevet de la République fédérale d'Allemagne publiée sous le N O 29 42 979). Dans ce servofrein connu, un piston du maître-cylindre, après avoir effectué une certaine course, ouvre une soupape qui admet le fluide sous pression d'un accumulateur dans un circuit de freinage. Une telle solution présente l'inconvénient suivant: la réserve de fluide sous pression s'épuise rapidement en cas de défaillance du circuit de freinage Lorsqu'un amplificateur hydraulique est égale- ment raccordé, cela implique aussi une défaillance de l'amplifica- tion. Lorsqu'un tel dispositif connu est combiné avec un dispositif antiblocage, le piston du mattre-cylindre et la pédale de frein doivent effectuer une course supplémentaire quand la protection anti- blocage fonctionne La course nécessaire jusqu'au point d'application de la pression est grande pour un faible M et faible pour un p élevé. Une telle commande est toutefois troublante pour le conducteur et par suite gênante. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, la soupape de commande est un distributeur électromagnétique commandé en fonction de la position des pistons du maître-cylindre; et la commande est sur- veillée par un dispositif de commutation Le servofrein selon l'inven- tion présente l'avantage que l'alimentation énergétique demeure intacte en cas de défaillance du circuit de freinage La pédale de frein ne s'enfonce en outre pas quand la protection antiblocage fonctionne. Un autre avantage réside dans le fait que le travail du dispositif antiblocage est sensible sur la pédale et que cette influence est ajustable par l'intermédiaire de l'action temporelle de l'application de pression. Selon une autre caractéristique de l'invention, des interrup- teurs actionnés par les pistons du maître-cylindre sont utilisés pour indiquer la défaillance d'un circuit de freinage. Selon une autre cpractéristique de l'invention, les signaux de ces litirrupteur; sont tilisabs pour le diagnostic des fonctions de soupape. Un autre avantage réside enfin dans la possibilité de délivrer séparément à chaque circuit de freinage le volume de fluide sous pression prélevé pour réduire la pression dans les cylindres de frein lors du fonctionnement de la protection antiblocage. 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 une première réalisation avec deux soupapes commandées par la course des pistons et un distributeur électromagné- tique 2/2; la figure 2 représente une variante de la réalisation selon figure 1 avec des interrupteurs commandés par la course des pistons; la figure 3 représente un modèle avec des distributeurs électromagné- tiques à plusieurs positions; la figure 4 représente une variante avec un distributeur électroma- gnétique 3/2; la figure 5 représente un montage électronique; la figure 6 représente une nouvelle variante; et la figure li représente un développement avec régulation de propulsion. Un servofrein hydraulique à double circuit comprend un généra- teur de pression 1/2, équipé d'une pompe 1 et d'un réservoir 2, et muni d'un manostat d'alarme 3 réagissant à une pression trop faible dans le réservoir lin maitre-cylindre 4 hydraulique à double circuit et actionné par pédale est en outre prévu, dont les deux pistons 5 et 6 présentent chacun une face oblique sur laquelle peut coulisser le poussoir de commande 9 ou 10 d'un distributeur 2/2 Il ou 12 Chaque distributeur 2/2 11 ou 12 commandé par un poussoir est muni d'une ligne de liaison 15 ou 16 surveillée par un clapet de non-retour 13 ou 14 et aboutissant à un distributeur électromagnétique 2/2 17, qui relie le générateur de pression 1/2 aux distributeurs 11 et 12 ou les isole. En amont de chaque piston 5 ou 6 du maître-cylindre se trouve une chambre de travail 18 ou 19, qu'un distributeur électromagnétique 21 ou 22 relie à un circuit de freinage Il ou I d'un essieu avant. Un troisième distributeur électromagnétique 22 est relié directe- ment au distributeur 12 et surveille un circuit de freinage de l'essieu arrière Les trois distributeurs électromagnétiques sont les soupapes de commande d'un dispositif antiblocage Leurs électro- aimants 21 ', 22 ', 23 ' sont reliés par des lignes électriques à un dispositif de commutation électronique 24, auquel sont également reliées des lignes provenant de capteurs non représentés, qui sur- veillent le comportement des roues Outre les organes non repré- sentés du dispositif antiblocage, ce dispositif de commutation 24 contient un opérateur ET 25 et un étage de sortie de puissance 26. Lors de la manoeuvre du frein, les deux distributeurs 2/2 i 1 et 12 inversent les deux pistons 5 et 6 Cela ne produit toutefois aucune action quand le dispositif antiblocage ne fonctionne pas Lorsque ce dernier est toutefois branché, un signal est appliqué à l'opérateur ET 25 en amont de l'étage de sortie de puissance 26 L'interrupteur 3 se trouve dans sa position d'ouverture si la pression du générateur est suffisamment élevée Le distributeur électromagnétique 17 est commandé et s'inverse, de sorte que les distributeurs électromagné- tiques 23, 21, 22 transmettent directement, c'est-à-dire en évitant le maître-cylindre, du fluide sous pression du générateur 112 dans les circuits de freinage I et II quand, le dispositif antiblocage fonction- nant, du fluide est nécessaire dans un circuit de freinage I ou II pour élever la pression La diminution de pression s'effectue par les distributeurs électromagnétiques 23, 21, 22, du côté aspiration. La pression est appliquée jusqu'à ce que le piston correspondant-5 ou 6 du maître-cylindre recule et ferme le distributeur 2/2 Il ou 12. Lorsque la pression du générateur 1 i 2 est trop faible, l'inter- rupteur 3 se ferme et le voyant lumineux s'allume L'opérateur ET 25 est bloqué simultanément et le distributeur électromagnétique 17 demeure dans sa position de blocage. Cette solution présente l'inconvénient d'un déplacement plus ou moins important de la pédale de frein lors de l'application de la pression. 2 5 1 6 4 6 4 Une réalisation de l'invention selon les figures 2 et 3 sup- prime cet inconvénient, les distributeurs 11 et 12 étant remplacés par de simples interrupteurs 31 et 32 (figure 2) ou par des capteurs linéaires 34, 35 (figure 3) Le point de fonctionnement des inter- rupteurs 31 et 32 est rapporté à la position des pistons du maître- cylindre pour laquelle le dispositif antiblocage commence habituel- lement à fonctionner Le mouvement des pistons 5 et 6 du maître- cylindre est signalé au dispositif de commutation électronique 24 par les interrupteurs 31, 32 ou les capteurs 34, 35 Lors du fonc- tionnement du dispositif antiblocage, la position instantanée des pistons 5 et 6 du maître-cylindre est mémorisée électroniquement par un tel signal et cette mémorisation sert alors de prédétermination de la valeur de consigne pour l'application de la pression. La figure 5 représente le montage électronique nécessaire pour ce faire Le signal mis en forme par l'interrupteur 31, 32 ou le cap- teur 34, 35 est proportionnel à la course du piston et transmis par une ligne 36 à une mémoire 37, puis à un comparateur 38 Ce signal est stocké dans la mémoire quand le signal antiblocage ABS agit sur la mémoire 37 par l'intermédiaire d'une ligne 39 comportant un élé- ment de retard 40 Le signal de sortie de la mémoire 37 fixe la valeur de consigne et est comparé au signal effectif (course du pis- ton) par le comparateur 38 Lorsque le signal effectif S est supérieur à la valeur de consigne fixée 50, du fluide sous pression est transmis par commande d'une position déterminée des soupapes ou des distribu- teurs électromagnétiques Lorsque la course du piston est inférieure à la valeur de consigne mémorisée, un second comparateur 41 et son signal de sortie effacent l'élément de retard par l'intermédiaire d'un opérateur OU 42 ce qui déconnecte la mémoire Le signal inversé d'un interrupteur 43 de feu de stop agit simultanément sur l'opérateur OU 42 et produit également, dans sa position initiale (interrupteur ouvert), un effacement de l'élément de retard 40. Le dispositif de commutation électronique 24 comprend en outre un dispositif de diagnostic 65, auquel est transmis le signal des interrupteurs 31, 32 ou des capteurs 34, 35 (cf figure 2). La réalisation selon figure 2 comporte, contrairement à celle selon figure 1, deux distributeurs 2/2 17 et 17 ', le distributeurs électromagnétique 2/2 17 ' surveillant la pression du distributeur électromagnétique antiblocage 22 Les autres éléments sont identiques à ceux de la figure 1 et portent les mêmes repères. La commande des deux distributeurs électromagnétiques 2/2 17 et 17 ' s'effectue par l'opérateur ET 25 quand les conditions suivantes sont satisfaites: 1 présence d'un signal d'antiblocage 2 commande de l'interrupteur 31 ou 32 3 absence de signal d'alarme délivré par le générateur de pression 1/2. La figure 3 représente une réalisation avec des distributeurs électromagnétiques à plusieurs positions 46, 47, 48, 49 et un inter- rupteur 50 sur une pédale de frein 51 L'application de la pression s'effectue dans ce cas sur la position 2 des deux distributeurs électromagnétiques 46 et 48. Cette réalisation présente l'avantage d'éviter un enfoncement de la pédale 51 lors du fonctionnement du dispositif antiblocage. Le conducteur est informé du coefficient d'adhérence instantané par la position de la pédale; sur du verglas par exemple, le point d'ap- plication de la pression est atteint pour une course relativement faible de la pédale, dont une légère oscillation signale alors au conducteur le fonctionnement du dispositif antiblocage Dans le cas d'un coefficient d'adhérence élevé, le point d'application de la pression n'est par contre atteint que pour une course plus longue de la pédale. La figure 4 représente une variante pour l'application de la pression par des distributeurs à plusieurs positions L'application de la pression s'effectue dans ce cas par un distributeur électro- magnétique 3/2 42 qui, dans la position alimentée, transmet du fluide sous pression au circuit de freinage. La variante selon figure 6 comprend un système de détection 53 particulier Chaque circuit de freinage comporte un simple capteur de pression 54, 55, muni d'un piston 56 ou 57 La course des pistons 56 et 57 est proportionnelle à la pression de freinage effective. La position instantanée des pistons est co:mparée par un poussoir 58 et une face inclinée 39 à la position du premier piston du maître- cylindre Dans le cas d'un circuit de freinage intact, les mouve- mucos du poussoir 58 commandés par le piston 5 du maître-cylindre et des deux pistons 56 et 57 sont synchrones; le système de détec- tion 53 ne délivre aucun signal Les contacts 60 et 61 ferment par contre les interrupteurs 62 ou 63 quand ce synchronisme est pertur bé, par exemple par une mauvaise purge du circuit de freinage, une défaillance de ce dernier ou-un prée'vement de fluide sous pression lors du fonctionnement du dispositif antiblocage Le signal corres- pondant peut être transmis, par un étage de sortie de puissance par exemple, au distributeur électromagnétique pour application de la pression L'ouverture de l'interrupteur 62 ou 63 interrompt l'ap- plication de pression. En cas de défaillance du circuit de freinage, la pression n'aug- mente pas dans ce dernier malgré l'application de pression Dans ce cas, un circuit temporisateur de 100 ms par exemple interrompt l'ap- plication de pression et commande simultanément le voyant lumineux "défaillance du circuit de freinage". Le système de détection 53 peut être constitué par de simples contacts électriques; il peut toutefois aussi être réalisé sous forme d'un système de capteur électronique La position de contact de l'in- terrupteur 63 est atteinte lors d'un prélèvement de fluide sous pression dans le circuit de freinage, une pression trop importante étant appliquée L'application de pression s'effectue dans ce cas aussi sur la position 2 de l'un des distributeurs à plusieurs posi- tions 48 et 49, ou des deux. La figure 7 enfin représente un développement de la réalisation selon figure 3 pour une régulation de propulsion Dans une telle réalisation, il est nécessaire pour freiner les roues d'introduire du fluide sous pression dans les cylindres récepteurs des roues entraînées Dans ce cas, un distributeur électromagnétique 2/2 64 doit être inséré dans la canalisation de liaison entre la soupape d'application de pression (distributeur à plusieurs positions) et le maître-cylindre 4, faute de quoi le fluide sous pression introduit retournerait dans le réservoir du maître-cylindre 4 par le reniflard de ce dernier Lorsque la régulation de propulsion fonctionne, c'est- à-dire en présence du signal de commande correspondant, le distribu- teur électromagnétique 2/2 64 est alimenté et la canalisation de liaison avec le maître-cylindre 4 est déconnecté. 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 Servofrein hydraulique à double circuit comprenant un maître- cylindre à pistons et double circuit, un générateur de pression et une soupape de commande appliquant le fluide sous pression délivré par le générateur de pression aux circuits de freinage, ledit servofrein étant caractérisé en ce que la soupape de commande est un distributeur électromagnétique ( 17, 17 '),commandé en fonction de la position des pistons ( 5,6) du maître-cylindre; et la commande est surveillée par un dispositif de commutation ( 24). 2 Servofrein hydraulique à double circuit selon revendication 1, comprenant un dispositif antiblocage et caractérisé en ce que le distributeur électromagnétique 17, 17 ') est surveillé par un dispo- sitif de commutation électronique ( 24) du dispositif antiblocage et commandé en fonction du travail de ce dernier. 3 Servofrein hydraulique à double circuit selon une des revendi- cations 1 ou 2, caractérisé en ce que la commande du distributeur électromagnétique ( 17, 17 ') en fonction de la position instantanée des pistons ( 5, 6) du maître-cylindre est assurée par deux soupapes de commande ( 11, 12), qui sont réalisées sous forme de distributeurs 2/2. 4 Servofrein hydraulique à double circuit selon une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque circuit de freinage (I, II) comporte son propre distributeur électromagnétique ( 17, 17 '); et la commande des distributeurs électromagnétiques ( 17, 17 ') en fonction de la position instantanée des pistons ( 5, 6) du maîtrecylindre est assurée par deux interrupteurs électriques ( 31, 32) actionnés par lesdits pistons. Servofrein hydraulique à double circuit selon revendication 4, caractérisé en ce que le point de fonctionnement des interrupteurs ( 31, 32) est rapporté à la position des pistons du maître-cylindre pour laquelle le dispositif antiblocage commence à fonctionner. 6 Servofrein hydraulique à double circuit selon revendication 5, caractérisé en ce que le point de fonctionnement des interrupteurs ( 31, 32) est déterminé par comparaison de la position des pistons du maître-cylindre et de la pression de freinage commandée. 16464 7 Servofrein hydraulique à double circuit selon une des revendi- cations 5 ou 6, caractérisé en ce que le ou les distributeurs électromagnétiques ( 17, 17 ') sont intégrés dans un ou des distribu teurs électromagnétiques à plusieurs positions ( 46, 47, 48, 49) du dispositif antiblocage. 8 Servofrein hydraulique à double circuit selon une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que le signal délivré par les interrupteurs ( 31, 32) ou les capteurs ( 34, 35) est effacé de préférence pendant la course de retour des pistons ( 5, 6) du maître-cylindre ou lors d'une réduction de la pression de freinage. 9 Servofrein hydraulique à double circuit selon une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'application du fluide sous pression délivré par le générateur de pression ( 1, 2) est déterminéepar un manostat ( 3) dans le cas d'une pression insuf- fisante dans le réservoir, et bloquée par le dispositif de commuta- tion électronique ( 24) et le distributeur électromagnétique ( 17, 17 '). Servofrein hydraulique à double circuit selon une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'application du fluide sous pression délivré par le générateur de pression ( 1, 2) est bloquée dans le cas de courses différentes des pistons ( 56) du maîtrecylindre. 11 Servofrein hydraulique à double circuit selon revendication 10, caractérisé en ce que le maître-cylindre ( 4) est équipé de capteurs linéaires ( 34, 35) pour ses pistons ( 5, 6). 12 Servofrein hydraulique à double circuit selon revendication 11, caractérisé en ce que le signal délivré par les interrupteurs ( 31, 32) ou les capteurs ( 34, 35) est transmis à un dispositif de diagnostic ( 65). 13 Servofrein hydraulique à double circuit selon une quelconque des revendications I à 12, caractérisé par l'utilisation d'au moins un distributeur électromagnétique 2/2 supplémentaire ( 64) pour sur- veillance de l'application de la pression pendant une régulation antidérapage.