Brevet FR2548118A1 — publié le 19850104

L'invention concerne une installation de freinage pour véhicules, en particulier pour véhicules automobiles, comprenant au moins un circuit de freinage fermé, un système d'amplification de l'effort de freinage avec injection de pression, qui contient un servomécanisme de freinage (servofrein) actionné par une pédale de frein et une soupape d'injection, ainsi qu'un dispositif antiblocage qui comporte des électrovannes, conjuguées chacune à un cylindre de frein de roue et/ou à un circuit de freinage et présentant trois positions, et un dispositif électronique de réglage qui délivre des signaux de commande pour commuter les électrovannes à une position de maintien de pression ou une position de réduction de pression. On connaît des installations de freinage hydrauliques de ce type où, à la suite d'un signal de positionnement, la soupape d'injection applique ou injecte une pression de freinage dans le circuit de freinage fermé. Cette injection de pression a pour conséquence que l'association habituelle entre 11effort exercé sur la pédale de frein et la course de la pédale - appelée également caractéristique effort/course - est considérablement modifiée. En effet, lors d'une injection de pression, la pédale est bloquée pendant que se produit l'élévation de la pression, provoquant une augmentation correspondante de la résistance rencontrée à l'enfoncement de la pédale frein.Lorsque le conducteur laisse remonter la pédale, on obtient pour la meme course un effort sur la pédale qui est beaucoup plus élevé, c'est-à-dire une caractéristique totalement nouvelle. Un tel décalage de la caractéristique à la remontée de la pédale de frein se produit sur des systèmes d'amplification de l'effort de freinage avec ou sans simulation de la course. Ce décalage de la caractéristique irrite le conducteur et, par suite du comportement inadéquat du conducteur-au freinage, les garnitures d'étanchéité du maître-cylindre risquent d'entre endommagées. L'invention vise notamment à éviter ces inconvénients. Selon l'invention, une installation de freinage comme définie au début est caractérisée en ce qu'elle comprend un montage de commande qui agit à la diminution de l'enfoncement ou remontée de la pédale de frein et engendre un signal de sortie appliqué à l'enroulement de commande des électrovannes comme un signal de commutation pour les faire passer à leur position de réduction de pression. Une installation de freinage ainsi réalisée a le gros avantage, comparativement à la technique antérieure, que la relation à laquelle le conducteur est habitué entre l'effort sur la pédale de frein et la course de la pédale est conservée dans chaque plage de freinage, également à la remontée de la pédale. En effet, par l'utilisation selon l'invention de la position de la pédale de frein et, éventuellement, de celle d'un ou plusieurs pistons actionnés par la pédale, ainsi que par le pilotage des électrovannes du dispositif antiblocage - qui sont présentes de toute manière - pour prélever du fluide de pression du circuit de freinage, le décalage décrit de la caractéristique effort/course est largement évité ou, tout au moins, réduit de telle manière qu'il n'est plus perceptible. Le conducteur peut donc freiner de façon dosée comme il a l'habitude de le faire, si bien que l'endommagement des garnitures d'étanchéité prévues pourlepiston du maître-cylindre de frein est pratiquement empêché. Un mode de réalisation avantageux décrit en détail dans ce qui va suivre donne un montage de commande techniquement simple et robuste qui procure une compensation suffisante du décalage de la caractéristique. La réduction de la pression par prélèvement de fluide de pression s'effectue dans ce cas pendant une durée préfixée après la diminution de l'enfoncement de la pédale de frein. Un mode de réalisation plus perfectionné, également décrit en détail par la suite, donne un montage de commande qui est applicable en particulier aux installations de freinage dont les systèmes d'amplification de l'effort de freinage comportent une simulation de la course de la pédale de frein. Par la comparaison des courses d'un piston de cylindre et de la pédale de frein, on peut dans ce cas accorder le montage de commande de façon précise en ce sens que le prélèvement de fluide de pression est arrêté dès que la relation exacte entre l'effort sur la pédale et la course de la pédale est de nouveau atteinte pendant la diminution de l'enfoncement de la pédale de frein. La poursuite de l'injection de pression est empêchée en même temps. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention resortiront plus clairement de la description qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation non limitatifs, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est un schéma synoptique d'une installation de freinage avec un servomécanisme de freinage représenté en coupe axiale ; et - les figures 2 et 3 sont des schémas synoptiques de deux modes de réalisation d'un dispositif logique de commande de l'installation de freinage de figure 1. L'installation de freinage hydraulique représentée schématiquement sur la figure 1 et destinée à un véhicule automobile comporte deux circuits de freinage fermés I et Il et un servomécanisme de freinage 70 pour la commande de ces deux circuits, Le servomécanisme de freinage ou servofrein 70 comporte un mattre- cylindre en tandem à deux circuits 10, sur l'axe duquel est disposé un poussoir de pédale 12 actionné par une pédale de frein Il. Le poussoir 12 est monté dans un piston coulissant 13 dont la face interne délimite une chambre 14 communiquant par un canal 13 avec une soupape de commande ou de simulation 16. Le poussoir 12 porte une plaque 17 qui est appuyée par un ressort 18 vis- -vis du maîtrecylindre en tandem 10.A la plaque 17 est fixée en outre une tige d'actionnement 19 qui coopère avec un palpeur 20 pour un capteur 21 de course de pédale de frein. A la soupape de simulation 16 est raccordée une source de pression 22 qui comporte au moins un moteur, une pompe et un accumulateur. Cette source de pression 22 est raccordée par une conduite d'aspiration 23 à un réservoir nourricier 24 à trois compartiments, lesquels communiquent par des canaux avec différentes chambres du mattre-cylindre en tandem 10. A chacun des pistons 25 et 26 du maître-cylindre en tandem lO est conjugué un autre capteur de course 27 respectivement 28, lequel détecte la course de déplacement du piston 25 ou 26 correspondant par l'intermédiaire d'un palpeur 31 ou 32. Les capteurs 27, 28 et le capteur 21 pour la course de la pédale de frein délivrent des grandeurs de commande proportionnelles aux déplacements des organes concernés 9 un dispositif logique de commande 33 appelé ci-après "logique de commande" et qui sera décrit par la suite. L'installation comporte en outre une soupape d'injection 34 qui est constituee par une électrovanne à deux positions. L'enroulement de commande ou bobine de la soupape d'inJection 24 est connecté à une sortie A2 de la logique de commande 33. L'installation comprend en outre un dispositif antiblocage 35 connu. Ce dispositif se compose de quatre électrovannes 3639, conjuguées chacune à un cylindre de frein de roue > et une électronique (dispositif électronique) de réglage 40 pour piloter les électrovannes 35-39. Côté entrée, les électrovannes 36 et 37 sont raccordées par une conduite d'alimentation 41 et une conduite de retour 42 à deux chambres situées l'une devant l'autre derrière le piston 25 du mattre-cylindre. Les électrovannes 38 et 39 sont raccordées de la meme façon par une conduite d'alimentation 43 et une conduite de retour 44 à deux chambres situées devant et derrière le piston 26 du maitre-cylindre.Aux sorties représentées symboliquement par des flèches en bas des électrovannes est racoordé chaque fois l'un des quatre cylindres de frein de roue, qui ne sont pas représentés pour plus de clarté. Les électrovannes 36-39 à commande électromagnétique présentent trois positions, dont la première, la position de base, assure le libre passage du fluide de pression venant de la conduite d'alimentation 41 ou 43 vers les cylindres de frein de roue. A la deuxième position, la pression dans les cylindres de frein de roue est maintenue, tandis que, à la troisième position, appelée position de réduction de pression, la pression dans les cylindres de frein de roue est réduite par prélèvement de fluide de pression des cylindres et injection de ce fluide dans les conduites de retour 42, 44. Les signaux de commande correspondants pour les enroulements de commande des électrovannes 36-39 sont fournis par l'électronique de réglage 40, laquelle engendre ces signaux de commande de manière connue à partir de signaux de sortie de différents capteurs.Quatre sorties de commande de l'électronique de réglage 40 sont à cet effet connectées par des lignes de commande 45 aux enroulements de commande des électrovannes 36-39. Les sorties de commande de l'électronique de réglage 40 sont en outre connectées à travers une porte OU 46 à une entrée E2 de la logique de commande 33 de manière que les signaux de commande apparaissant aux sorties de commande de l'électronique de réglage 40 pour la commutation des électrovannes 36-39 à la position de réduction de pression soient également appliqués comme signaux d'entrée à l'entrée E2 de la logique de commande 33. Une sortie A1 de la logique de commande 33 est connectée à travers un élément logique OU 47 dans les lignes de commande 45 aux enroulements des quatre électro-aimants 36-39. La soupape d'injection 34 est raccordée par une conduite d'alimentation 48 à la chambre 14, conjuguée au piston 13, du maître-cylindre en tandem 10, tandis qu'elle est raccordée chaque fois par une ligne d'injection 49 ou 50 contenant un clapet antiretour 51 ou 52 aux conduites d'alimentation 41 et 43, menant aux électrovannes 36-39, des deux circuits de freinage fermés I et Il. La soupape d'injection 34 établit la communication entre la conduite d'alimentation 48 et les conduites d'injection 49, 50 lorsqu'elle est enclenchée. La logique de commande 33 est conçue pour produire sur sa sortie A1 un signal de commutation pour faire passer les électrovannes 36-39 à leur position de réduction de pression. Cependant, la logique de commande 33 agit seulement lors de la diminution de l'enfoncement de la pédale de frein, diminution qui est détectée par le capteur de course de pédale 21. La logique de commande 33 contient en outre un dispositif de blocage 53 (figure 2 et 3) qui est connecté de telle manière à l'électronique de réglage 40, à travers la porte OU 46, que la mise en action de la logique de commande 33 à la diminution de l'enfoncement de la pédale n'est libérde - et ce pendant une durée préfixée - qu'à l'apparition sur l'une des sorties de commande de l'électronique de réglage 40 d'un signal de commande faisant passer les électrovannes 36-39 à leur position de réduction de pression. Pour réaliser ce mode de fonctionnement, la logique de commande 33 presente, dans un premier exemple de réalisation représenté figure 2, un élément différenciateur 54 connecté à la première entrée E1 de la logique de commande, elle-meme connectée à la sortie du capteur de course de pédale 21, qui détecte l'inversion du sens de mouvement de la pédale de frein, c'est-à-dire la diminution de l'enfoncement de la pédale. A la seconde entrée E2, reliée à travers la porte OU 46 à l'électronique de réglage 40, est connecté un temporisateur 55, qu'il est avantageux de realiser sous forme d'un univibrateur, appelé également bascule monos table ou métastable. Les sorties de l'élément différentiateur 54 et du temporisateur 55 sont connectées a une porte ET 56 qui constitue le dispositif de blocage 54.La porte ET 56 est connectée à travers une bascule monos table 57 à la sortie A1 de la logique de commande 33, à laquelle sont connectés les enroulements de commande des électrovannes 36-39. La bascule monostable 57 est constituée dans cet exemple d'une autre porte ET 58 et d'un élément de retard 59, l'une des entrées de la porte ET 58 étant connectée directement à la sortie de la porte ET 56 et l'autre entrée, inversée, de la porte ET 58 étant connectée à travers l'élément de retard 59 à la sortie de la porte ET 56. Les autres capteurs 27 et 28 ne sont pas nécessaires avec ce mode de réalisation de la logique de commande 33. Le fonctionnement est comme suit : L'actionnement de la pédale de frein Il produit une pression de freinage dans les circuits de freinage fermés I et II. A l'entrée en action de l'électronique de réglage 40 du dispositif antiblocage 35 et l'apparition sur l'tune des sorties de commande de l'électronique de réglage 40 d'un signal de commande faisant passer les électrovannes à leur position de réduction de pression, appelé simplement signal de réduction dans ce qui va suivre, la soupape d'injection 34 est enclenchée à travers la sortie A2 de la logique de commande 33. A travers les clapets anti-retour 51, 52, la soupape d'injection introduit alors du fluide de pression dans les circuits de freinage fermés 1, II. Le signal d'enclenchement de la soupape reste appliqué à la sortie A2 pendant une durée qui est préfixée par le temporisateur 55, même si le signal de réduction disparaît de nouveau.L'entrée de la porte ET 56 connectée a la sortie A2 reçoit également un signal pendant cette même durée. Lorsque le conducteur lève le pieds appuyant sur la pédale de frein 11, le sens de mouvement de la tige 19 s'inverse et le signal de sortie du capteur de course de pédale 21 change de polarité. Ce changement de signe est détecté par l'élément différenciateur 54 et transmis la porte ET 56. Celle-ci devient conductrice et à la sortie A1 de la logique de commande 33 apparaît pendant une durée préfixée par la constante de temps de la bascule monos table 57 - un signal de commutation qui est appliqué à toutes les électrovannes 36-39 et qui les fait passer à la position de réduction de pression.A cette position, du fluide de pression est de nouveau enlevé des circuits de freinage I et II, de sorte que la pression est réduite et que le décalage de la caractéristique entre la course de la pédale et de l'effort exercé sur la pédale de frein est a peu près compensé. La logique de commande 33 de la forme de réalisation représentée sur la figure 3 comporte également un élément différenciateur 60, connecté de nouveau à l'entrée E1. A cette entrée et à la troisième entrée E3, qui est reliée au capteur supplémentaire 27 détectant la course du piston 25, est connecté un comparateur 61. Aux mêmes entrées E1 et E3 est relié en outre un amplificateur différentiel 62. A l'entrée E2, à laquelle sont appliqués les signaux de réduction de l'électronique de réglage 40, est reliée une bascule bîstable 63, dont la sortie Q est connectée à la sortie A2 de l'électronique de commande 33 et commande de ce fait l'enroulement de la soupape d'injection 34. La bascule bis table est réalisée dans cet exemple comme une bascule RS dont l'entrée de remise (R)- est reliée à une entrée E5 de la logique de commande 33. La sortie de l'élément différenciateur 60 est reliée à une porte ET 66 à travers un temporisateur 65, constitué de nouveau par une bascule monos table, tandis que les sorties du comparateur 61 et de la bascule bis table 63 sont reliées directement à la porte ET 66, formant de nouveau le dispositif de blocage 53. La sortie de la porte ET 66 est reliée à une bascule astable 67, dont la sortie mène à la borne de sortie A1 - à laquelle sont reliées les électrovannes 36-39 - de l'électronique de commande 33. Le multivibrateur as table 67 présente une durée de commutation ou durée de cycle qui est ajustée travers une entrée de commande par l'amplificateur dffférentiel 62. La sortie du temporisateur 65 et la sortie inversée de la porte ET 66 sont reliées aux entrées d'une autre porte ET 68, dont la sortie est connectée à travers la porte OU 64 à l'entrée de remise de la bascule RS 63. Ce mode de réalisation de la logique de commande 33 fonctionne comme suit Les positions du capteur de course de pédale 21 et du capteur de course 27 du piston 25 sont comparées entre elles dans le comparateur 61. Celui-ci délivre un signal de sortie lorsque le signal de sortie du capteur de course de pédale 21 est plus grand que celui du capteur 27. Le signal de sortie du capteur de course de pédale 21 est de nouveau différentié dans l'élément différenciateur 60, ce qui permet de détecter la diminution de l'enfoncement de la pédale de frein, et prolongé pendant une durée préfixée dans le temporisateur 65. L'apparition du signal de réduction à l'entrée E2 ayant provoqué la mise de l & bascule RS 63, un signal est appliqué à la sortie de la porte ET 66, donc aussi à l'entrée de la bascule astable 67.La soupape d'injection 34 a préalablement été enclenchée par suite de la mise de la bascule RS 63. A la sortie A1 de la logique de commande apparaît maintenant, conformément à la durée du cycle de la bascule astable 67, une succession d'impulsions de commande qui font passer les électrovannes de manière intermittente a leur position de réduction. Chaque fois que les électrovannes occupent cette position, du fluide de pression est prélevé du circuit de freinage I respectivement II, de sorte que la pression est réduite à un tel point que la relation normale entre la course et l'effort sur la pédale est également conservée à la diminution de ltenfoncement de la pédale de frein. Dès que les deux signaux transmis par les capteurs aux deux entrées E1 et E3 de la logique de commande 33 sont égaux, le comparateur 61 cesse de délivrer un signal à sa sortie. Le multivibrateur astable 67 est de ce fait arrêté et la commutation rythmée des électrovannes 36-39 est supprimée. Une impulsion de restauration est en même temps transmise à travers la porte ET 68, à présent conductrice, à l'entrée de remise de la bascule RS 63, de sorte que celle-ci est remise et que l'excitation de la soupape d'injection 34 est coupée. Un signal de remise est également appliqué à la bascule RS 63, à travers l'entrée E5, lorsque le capteur 21 de la course de pédale est à sa position de départ. Lorsque la logique de commande 33 est réalisée comme représenté sur la figure 3, on peut renoncer au second capteur 28 pour détecter la course du piston 26. Ce capteur est toutefois nécessaire lorsque les deux circuits de freinage I et II sont commandés séparément par la logique de commande 33. Cette dernière doit alors etre complétée par un montage identique à celui décrit en référence à la figure 3, à l'exception de la bascule bistable 63, l'entrée E3 devenant l'entrée E4 connectée au capteur 28 et la logique de commande 33 recevant une sortie supplémentaire A3, laquelle est reliée aux électrovannes 38 et 39, tandis que la sortie A1 reste seulement reliée aux électrovannes 36 et 37. Dans l'installation de freinage qui vient d'entre décrite, lors d'un freinage, une course de pédale s'accompagnant d'un effort croissant sur la pédale est simulée au moyen de la soupape de commande 16. I1 va cependant de soi que le montage de commande décrit pour compenser le décalage de la caractéristique effort/course à la diminution de l'enfoncement de la pédale de frein est applicable de la même façon dans les installations de freinage comportant des systèmes d'amplification de l'effort de freinage sans simulation de course. REVENDICATIONS 1. Installation de freinage pour véhicules, en particulier pour véhicules automobiles, comprenant au moins un circuit de freinage fermé, un système d'amplification de l'effort de freinage avec injection de pression, qui contient un servomécanisme de freinage (servofrein) actionné par une pédale de frein et une soupape d'injection, ainsi qu'un dispositif antiblocage qui comporte des électrovannes, conjuguées chacune à un cylindre de frein de roue et/ou à un circuit de freinage et présentant trois positions, et un dispositif électronique de réglage qui délivre des signaux de commande pour commuter les électrovannes à une position de maintien de pression ou une position de réduction de pression, caractérisée en ce qu'elle comprend un montage de commande (21, 23) qui agit à la diminution de l'enfoncement ou remontée de la pédale de frein et engendre un signal de sortie appliqué l'enroulement de commande des électrovannes (36-39) comme un signal de commutation pour les faire passer à leur position de réduction de pression. 2. Installation de freinage selon la revendication 1, caractérisée en ce que le montage de commande (21, 23) est muni d'un dispositif de blocage (53) qui présente une liaison logique avec le dispositif électronique de réglage (40) du dispositif antiblocabe (35), de manière que, à l'apparition d'au moins un signal de commande faisant passer les électrovannes (36-39) à leur position de réduction de pression à l'une des'sorties du dispositif électronique de réglage (40), le montage de commande (21, 33) est libéré pour devenir actif pendant une durée préfixée. 3. Installation de freinage selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le montage de commande présente un capteur (21) détectant la course de la pédale de frein et un dispositif logique de commande (33) qui engendre le signal de commutation et qui est connecté par une première entrée (E1) au capteur (21) et par une première sortie (A1) aux électrovannes (36-39). 4. Installation de freinage selon la revendication 3, caractérisée en ce que le dispositif logique de commande (33) est connecté par une deuxième entrée (E2) au dispositif électronique de réglage (40) du dispositif antiblocage (35), de manière que les signaux de commande apparaissant à au moins l'une des sorties du dispositif électronique de réglage (40) pour la commutation des électrovannes (36-39) à leur position de réduction de pression soient appliqués à cette deuxième entrée (E2). 5. Installation de freinage selon la revendication 41 caractérisée en ce que le dispositif logique de commande (33) est connecté par une deuxième sortie (A2) à l'enroulement de commande (bobine) de la soupape d'injection (34), constituée par une électrovanne à deux positions. 6. Installation de freinage selon la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce que le dispositif logique de commande (33) présente un élément différenciateur (54) connecté à la première entrée (El) et un temporisateur (55), tel qu'un univibrateur, qui est connecté à la deuxième entrée (E2), que les sorties de l'élément différenciateur (54) et du temporisateur (55) sont reliées à une porte ET (56) formant le dispositif de blocage (53), dont la sortie est connectée à travers une bascule monos table (57) à la première sortie ( Al) du dispositif logique de commande (33) et que, de préférence, la bascule monos table (57) est constituée d'une autre porte ET (58), dont l'une des entrées est reliée directement à la sortie de la première porte ET (56) et dont l'autre entée, inversée, est reliée à travers un élément de retard (59) à la sortie de la première porte ET (56). 7. Installation de freinage selon la revendication 6, caractérisée en ce que la sortie du temporisateur (55) est reliée à la deuxième sortie (A2) du dispositif logique de commande (33). 8. Installation de freinage selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisée en ce que le servomécanisme de freinage présente un maître-cylindre (10) avec au moins un piston (25, 26) conjugué au circuit de freinage ,il), que la course de ce piston (25, 26)1 est surveillée par un capteur supplémentaire (27, 28) qui délivre un signal de commande correspondant à la course de coulissement de ce piston, que le signal de sortie du capteur supplémentaire (27, 28) présente une liaison logique telle avec le dispositif de blocage (53) que le montage de commande (21, 33) est seulement libéré tant que le signal de sortie du capteur supplémentaire (27, 28) est plus grand que le capteur de course (21) conjugué h la pédale de frein (11). 9. Installation de freinage selon la revendication 8, caractérisée en ce que le second capteur (27) est connecte à une troisième entrée (E3) du dispositif logique de commande (33), que le dispositif logique de commande (33) présente un élément différenciateur (60) connecté à sa première entrée (E ) un 1 > comparateur (6l) connecté à sa première et sa troisième entrée (El, E3), ainsi qu'une bascule bistable (63) constituée de préférencé par une bascule RS, connectée à sa deuxième entrée (E2), que le dispositif de blocage (53) est formé par une porte ET (66) dont une entrée est reliée à travers un temporisateur (65) tel qu'un univibrateur à la sortie de l'élément différenciateur (60), dont la seconde entrée est reliée à la sortie du comparateur, dont la troisième entrée est reliée à la sortie Q de la bascule bis table (63) et dont la sortie est reliée à un multivibrateur astable (65), dont la sortie est connectée à la première sortie (A1) du dispositif logique de commande (33), et en ce que la sortie du temporisateur (65) est connectée à l'une des entrées d'une porte ET supplémentaire (68) et la sortie inversée de la porte ET (66) est reliée à l'autre entrée de cette porte ET (68), dont la sortie est raccordée à l'entrée de remise (R) de la bascule bistable (637. 10. Installation de freinage selon la revendication 9, caractérisée en ce que le multivibrateur astable (67) présente une durée de commutation ou de cycle réglable et une entrée de commande pour le réglage de cette durée et en ce qu'un amplificateur différentiel (62) est connecté a la première et à la troisieme entrée (El, E3) du dispositif logique de commande (33) et est connecté par sa sortie a l'entrée de commande du multivibrateur astable (67). 11. Installation de freinage selon la revendication 9 ou 10, caractérisée en ce que la sortie Q de la bascule bistable (63 > - est reliée a la deuxième entrée (A2) du dispositif logique de commande (33).