Brevet FR2554068A1 — publié le 19850503

i1 2554068 La présente invention concerne un système de freinage avec contrôle du glissement pour véhicule automobile, en partieu- lier pour véhicule routier, se composant subsLantiellement d'un générrteur de pression de freinage commandé par pédale incluant un mal- tre-cylindre auquel les freins de rouesdes roues motrices sont connectées par des conduites de pression, d'un système d'alimen- tation en énergie extérieure et de capteurs de mesure pour détermi- ner le comportement -en rotation des roues,ainsi que de circuits électroniques pour la combinaison des signaux de mesure et pour la production des signaux de contrôle du glissement. Des systèmes de freinage du type mentionné ci-dessus sont déjà connus et permettent de contrôler le glissement au frei- nage, leur effet étant d'empêcher le blocage des roues et d'élimi- ner les risques ainsi entraînes. Cependant, ces systèmes n'ont aucune influence sur le patinage des roues dû à un couple d'entrai- nement trop élevé. L'objet de la présente invention est donc de procurer un système de freinage avec contrôle du glissement équipé d'une sour- ce d'énergie auxiliaire, nécessitant des moyens de réalisation limités, tel qu'il entre en jeu en présence d'un couple d'entraîne- ment trop élevé au niveau des roues motrices et qu'il limite le patinage en traction à une valeur optimale ou au moins à une valeur favorable. Il s'est avéré que cet objectif peut être atteint d'une manière étonnamment simple et apportant un progrès technique en amélio- rant un système de freinage du type mentionné ci-dessus de telle façon que le maitre-cylindre soit connecté au système d'alimenta- tion en énergie auxiliaire par l'intermédiaire d'une ou plusieurs valves muiti-voies qui, afin de contrôler le patinage en traction, JO30 permettent d'engendrer unepression de freinage dans la chambre de travail, ou, dans le cas d' un maître-cylindre tandem, dans les chambres de travail du maltre-cylindre et donc dans les freins des roues motrices. I1 s'ensuit que, selon l'invention, un système de frei- nage avec contrô]e du glissement de freinage agissant sur les roues motrices par l'intermédiaire des circuits du maître-cylindre est développé pour donner un système qui contrôle à la fois le glissement au freinage et le patinage en traction en connectant ie manière adéquate la source d'énergie auxiliaire - dans la position de re- pos du système, c'est-à-dire lorsque la pédale n'est pas actionnée - par l'intermédiaire de valves commandées directement ou en court- circuitant le circuit d'amplification de la pression de freinage, aux chambres de travail du maitre-cylindre, si bien que la pression de freinage est disponible au niveau des freins des roues motrices. En conséquence, les composants supplémentaires nécessaires pour assurer le contr8le du patinage en traction se limitent à une seule lu ou quelques valves multi-voies commandées, par exemple des valves de commutation à commande électromagnétique, ainsi qu'aux circuits électroniques associés pour la production des signaux de commande. Les différents objets et caractéristiques de l'invention seront maintenant détaillés dans la description qui va suivre, faite à titre d'exemple non limitatif, en se reportant aux figures annexées, qui représentent - la figure 1, un schéma de la disposition et des posi- tions de commutation des valves multi-voies par l'intermédiaire desquelles le fluide sous pression peut être envoyé dans le mal- tre-cylindre depuis le circuit dynamique ou depuis la source d'énergie auxiliaire, suivant une première réalisation de l'inven- tion, - la figure 2, une vue similaire à celle de la figure 1 d'une seconde réalisation de cette invention, - la figure 3, une présentation similaire d'une troi- sième réalisation, - la figure 4, une vue en coupe partielle, simplifiée et partiellement symbolique d'un système de freinage avec contr8le du glis- sement de freinage et du patinage en traction, se composant sub- stantiellement d'un maitre-cylindre en tandem avec un amplificateur de pression hydraulique de freinage connecte en amont et des valves multivoies commandées sur les circuits hydrauliques, - la figure 5, une vue similaire à celle de la figure 4 d'une réalisation de la présente invention différant de celle de la figure 4 par le système de valves pour le contrôle du patinage en traction, et - la figure 6, une représentation similaire à cellesde la figure 4 et de la figure 5 d'un système de freinage avec corerSle du glissement au freinage et du patinage en traction, selon une autre réalisation de la présente invention. Le princike du sysume de freinJge avec contr8ôle u patinage en traction selon l'invention apparait de manière particu- lièrement évidente au vu des illustrations symboliques extrêmement simplifiées des figures 1 à J3. En effet, selon la figure 1, un générateur de pression de freinage1 commandé par une péaale com- prend un maitre-cylindre 2, dont la chambre c8té pédale 3 communi- que par l'intermédiaire d'une valve de commande à trois voies et deux positions 4 avec un réservoir d'équilibrage de pression 70 dans la position initiale ou de repos du système de freinage. Lors- que cette valve multi-voies 4 est commutée, le fluide sous pression est introduit, en fonction de la position de commutation d'une seconde valve à trois voies et deux positions 5, à partir d'un circuit dynamique 7, par exemple à partir d'un amplificateur de pression de freinage, comme on le décrira plus en détail ci- après en référence aux figures 4 à 6, ou bien directement à par- tir d'une source d'énergie auxiliaire 8, par exemple un accumula- teur hydraulique. Les références I et II portées sur le schama du généra- teur de pression de freinage 1 symbolisent les raccordements pour les circuits de freinage hydraulique aboutissant aux freins des roues. Dans le cas présent, les freins des roues motrices sont connectés au circuit de freinage 1. Dans un système de freinage du type présenté par les figures 4 à 6, une valve assurant les fonctions de la valve de commande à trois voies et deux positions 4 de la figure 1 est déjà nécessaire pour contr8ler le glissement de freinage. C'est cette valve, pouvant prendre la forme d'une valve de commande à trois voies et deux positions ou de deux valves de commande à deux voies et deux positions, qui assure l'injection dynamique de fluide sous pression dans les circuits du maltre-cylindre en cas de glissement de freinage, ce qui compense d'une manière connue la décharge de flui- de de pression dans le réservoir d'alimentation lorsque la pres- sion de freinage est réduite devant l'imminence d'une situation de blocage. Les dispositions selon les figures 2 et 3 diffèrent de la réalisation selon la figure 1 uniquement par le trajet parcouru par le fluide sous pression. En conséquence, les éléments dont les fonctions sont identiques sont désignées par des mêmes numéros de référence sur les figures 1 à 3. Tandis que, sur la figure 1, la valve dite principale, c'est-à-dire la valve de comâande à trois voies et deux positions 4 nécessdire pour contrôler le glissement de freinage, est connectée airectement au maîtrecylindre 2 et que la valve supplémentaire O nécessaire pour le contrôle au patinage en traction est connectée en aval par rapport au maitrecylindcre, les positions de ces deux valves sont pour ainsi dire interverties à la figure 2. La valve 4' de la figure 2 correspond à la valve 4 de la figure 1, tandis que la valve 5' correspond à la valve 5 de la figure 1. Cependant, cela ne change rien au principe de base. La réalisation de la figure 3 diffère uniquement de celle de la figure 1 en ce sens que, au lieu d'une valve de com- mande à trois voies et deux positions j par l'intermédiaire de laquelle sont connectés soit le circuit dynamique 7 soit la source d'énergie auxiliaire 8, on utilise deux valves de commande à deux voies et deux positions 5" et 5"'. Dans ce cas, des circuits élec- triques doivent assurer que les deux valves ne soient jamais commu- tées pour ouvrir toutes deux le passage en même temps. Le générateur de pression de freinage 1' selon la figure 4 se compose substantiellement d'un maitre-cylindre en tandem 9, d'un amplificateur hydraulique de pression de freinage 10 monté en amont en direction de la pédale et d'un dispositif de positionnement 1l interposé entre l'amplificateur de pression de freinage et le maître-cylindre tandem qui, d'une manière connue en soi, sert à ramener la pédale de frein pendant le contrôle du glissement de frei- nage et qui empêche le volume hydraulique dans les chambres de travail 12 et 13 du maitre-cylindre tandem 9 de tomber à des va- leurs trop basses même en cas de réduction fréquente de la pression pendant le contrôle du glissement-de freinage. Dans la présente réalisation, les roues avant motrices 3u VL et VR d'un véhicule automobile sont connectées aux circuits hydrauliques I', I" du maître-cylindre 9. Les roues arrière sont commandes ensemble, par l'intermédiaire du circuit hydraulique II, par la pression de freinage de l'amplificateur de pression de frei- nage 10. Pour le contrôle du glissement de freinage, les conduites me- nant du générateur de pression de freinage aux roues avant VL, VR et à l'essieu arrière HA comprennent chacune une valve de montée en pression ou d'admission 14, 15, 16 qui est commutée pour ouvrir le passage dans la position initiale, ainsi que chacune une valve de sortie 17, 18, 19, fermée dans la position initiale. Toutes ces valves sont des valves de commande à trois voies et deux po- sitions à comaande;iectronag&ntique. Sur ie. roues sont imonL-s des cpteurs Ait, zl, 22, 23 servant à déterminer le comportement en rototion des roues. A partir des signaux ainsi obtenus, des signaux de commande pour les valves à commande électromagnétique sont produits par des circuits électroniques qui ne sont pas reprisentis ici. La source d'énergie auxiliaire qui est désignée giobale- ment par la référence 25, dans la réalisation présentée, se compose substantiellement d'une pompe 24 entratnée par un moteur électrique i0 d'un accumuiateur hydraulique ô' ainsi que d'un clapet antire- tour correspondant 26, d'un filtre 2i, d'un manocontacteur d'alarme (DWSj 2d et d'une valve de décharge de pression 29. Le côte aspira- tion de la pompe 24 communique avec le réservoir d'alimentation 70u, tandis que le côté refoulement est connecté à l'entrée 30 de la valve de commande de la pression de freinage ou de l'amplificateur de pression de freinage 10. Lorsque le frein est actionné, la pres- sion hydraulique s'accroit dans la chambre 32 de l'amplificateur de pression de freinage 10 à partir de l'entrée 30 et par les canaux intérieurs a'un piston de commande 31, l'importance de la pression dépendant de la force F exercée sur la pédale de frein. La chambre 32 est en communication avec la sortie menant au circuit de frei- nage II. Le mattre-cyiindre 9 comprend également une préchambre 33 qui, en position de repos du frein et aussi longtemps qu'il ne se produit pas de contr8le du glissement de freinage ou du patinage en traction, est en liaison avec le réservoir d'alimentation 70' par].'intermédiaire des deux valves multi-voies 34 et 35. Lorsqu'il se produit un contr8le du glissement de frei- nage, la commutation de la valve de commande à trois voies et deux 3( positions 35 raccorde la pr*chambre 33 à un circuit dynamiquae, précisément à la chambre 32 de l'amplificateur de pression de frei- nage 10, cette dernière chambre étant sous pression dans cette condition de fonctionnement. Simultanément, ladite valve 35 sert également à interrompre la connexion entre la préchambre 33 et le reervoir d'alimentation 70'. Pour le contrôle du patinage en traction, il est prévu, outre la valve 35, une seconde valve de commande à deux voies et deux positions 36 qui est normalement ferm&e et qui, pour l'action de contrôle, établit une connexion directe entre la préchambre 33 et la source d'énergie auxiliaire 25; en commutant simultanément ies valves 34 eL 36 à partir de leur position initiale illustrée, la connexion entre la précnambre 3J et le réservoir d'alimentation /u' est inLerrompue pour le contrale du patinage en traction. La pression introduite dans la préchambre 33 se propage par ies alésa6es 37 et 3c dans l'alésage du maltre-cylindre 9 vers les chambres 39, 40 côté pédale ou côté secondaire des pistons 41, 42 du maître-cylindre. Par les alésages d'admission 45, 46 et les joints en U 43, 44 qui assurent la fonction de clapets antiretour, la pression hydraulique est fournie par les chambres secondaires 39, 40 aux chambres de travail 12, 13 du maitre-cylindre tandem. Le mode de fonctionnement du système de freinage selon l'invention, dans la réalisation selon la figure 4, peut être ré- sumé de la manière suivante: en cas de freinage sans contrôle du glis- sement, la pression hydraulique du système de fourniture d'éner- gie hydraulique 25 est fournie aux freins des roues de l'essieu arrière HA, dosée et amplifiée dans l'amplificateur de pression de freinage 10 en fonction de la force F exercée sur la pédale, par l'intermédiaire du circuit hydraulique Il et de la valve 16 non excitée et commutée en position ouverte. Simultanément, la pression amplifiée agit sur les pistons du maitre-cylindre en tandem 9, si bien que la pression hydraulique s'accroit dans les chambres de travail 12, 13 et est fournie par les sorties I' et 1" et par les valves ouvertes 14, 15 aux freins des deux roues avant VL, VR. Dès que le contr8ledu glissement de freinage devient nécessaire, la pression est réduite, maintenue constante et augmentée à nouveau à l'aide des valves 14 à-19. Le début du contrôle du glissement de freinage s'accompagne de la commutation de la valve 35 de sa position illus- trée à la figure 4 dans une seconde position, ce qui isole la pré- chambre 33 du réservoir d'alimentation 70' et l'alimente dynami- quement par la conduite hydraulique 47 depuis la chambre de l'am- plificateur 32. Cette pression agit sur le dispositif de position- nement 11, d'une part, tandis que le fluide hydraulique est envoyé dans les chambres de travail 12, 13, d'autre part. L'une des caractéristiques importantes du système de freinage selon l'invention réside dans le fait que la pression peut être déchargée de la préchambre 33 dans les deux positions de com- mutation de la valve 35, à savoir d'une part par envoi au réservoir d'alimentation-70' et d'autre part par propagation, par la sortie 47, la chambre d'amplification 32 et les canaux intérieurs du pis- ton de commande 31, qui communique également par la ligne 48 avec le réservoir d'alimentation 70'. -I S iLg;3 _lecriqus aessinees en crdits interrompus à la figure 4 qui arrivent aux bobinages symboliquement représentés des valves J4, J5iS, 3b, mènent à un contrôleur lictronique non représenté qui commande ces valves en fonction du comportement des roues et, dans certains cas, d'autres variables de mesure. La réalisation selon la figure 5 est identique au sys- tème de freinage de la figure 4, mis à part la disposition et la configuration hydrauliques des valves 49, 50, 51. Dans l'exemple de réalisation présenté ici, seules les valves 49 et 51 sont commutées à partir de leur position initiale pour le contrôle du glissement au freinage. Pour le contrôle du patinage en traction, les valves 49 et 50 sont excitées et établissent donc la connexion entre la sour- ce d'énergie auxiliaire 25 et la préchambre J3. Le système de freinage selon l'exemple de réalisation de l'invention illustre par la figure 6 contient, au lieu d'une pré- chambre, un système spécial de double valve 52 qui, dans la posi- tion de repos du système et tant qu'il n'est pas nécessaire de contrôler le glissement de freinage ou le patinage en traction, con- necte au réservoir d'alimentation 70" les deux chambres cote pédale ou les chambres secondaires 53, 54 du maître-cylindre tandem 9' par des voies séparées 55, 56 ou 57, 58. Lorsque la pression est injectée dans la chambre de commande 59, les cônes de valves 60, 61 viennent buter sur leurs sièges, ce qui ferme les voies 56, 56 menant au réservoir d'alimen- tation 70". Lorsque la pression continue d'augmenter, les deux pistons annulaires 71, 72 se déplacent contre la force des ressorts de rdppel 62, 63 de manière à ouvrir les valves à cônes adjacentes à la chambre de commande 59. La pression peut ainsi être injectée dans les chambres secondaires 53, 54 par la conduite 73 et la cham- bre 59. Pour permettre le contrôle du patinage en traction, il est nécessaire de commuter la valve de commande à deux voies et deux positions 66 afin de connecter la source auxiliaire 25 à la chambre de commande 59. De plus, la valve 67 doit couper la liaison avec la chambre de commande 32" de l'amplificateur de pression de freinage. Pour le contrôle du glissement de freinage, il est suffi- sant d'exciter la valve de commande à deux voies et deux positions 68 ou de la commuter de la position de repos illustrée, ce qui permet à la pression dynamique de s'écouler de la chambre 32" de b l'amplificateur ẻ pression de freinage par la valve coummute 6b et par le passage de la valve non excitée 67 vers la chambre 59 et,de là,vers les chambres secondaires 53, 54. Le clapet antiretour u9 de la figure b garantit que, à la fin d'une opération de contr8le du patinage en traction, si nécessaire, La pression pourra se décharger de la même manière par la chambre de commande 32", celle-ci n'étant pas sous pression lorsque la pédale de frein n'est pas actionnée et étant en communi- cation hydraulique avec le réservoir d'alimentation 70". 11 s'ensuit que la double valve 52 ne se substitue pas seulement à la préchambre selon les figures 4 et 5, mais qu'elle permet également de simplifier considérablement les valves multi- voies qui sont nécessaires pour l'envoi de pression dynamique en cas de contr8le du glissement de freinage. Il est bien évident que les descriptions qui précèdent ont été données qu'à titre d'exemple non limitatif et que de nombreuses variantes peuvent &tre envisagées sans sortir pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Système de freinage avec contrôle du glissement pour vénicule automobile, en particulier pour véhicule routier, se composant substantiellement d'un générateur de pression de freinage commuande par pédaie, incluant un maître-cylindre auquel les freins de r des roues motrices sont connectées par des conduites de pression, d'un système d'alimentation en énergie extérieure et de capteurs de mesure pour déterminer ie comportement en rotation des roues,ainsi que de circuits électroniques pour ia combinaison des signaux de mesure et pour la production des signaux de contrôle de glissement, caractérisé en ce que le maitre-cylindre t2, 9, 9'. est connecté au système d'alimentation en énergie auxiliaire (8, 25) par une ou plusieurs valves multi-voies qui, pour le contrôle du patinage en traction, permettent d'engendrer une pression de freinage dans la chambre de travail ou, dans le cas d'un maître-cylindre en tandem (9, 9'), dans les chambres de travail (12, 13) du maître-cylindre et ainsi dans les freins des roues motrices (VL, VRj. 2. Système de freinage selon la revendication 1, carac- téris' en ce que le maître-cylindre (9) comprend une préchambre s33) qui, en position de repos, est en communication avec un réser- voir d'alimentation 170, 10') par le passage ouvert d'une ou plu- sieurs valves multi-voies (4, 4', 34, 35, 49j et qui, dans le cas d'une opération de contrôle, c'est-à-dire à la fois pour le contr6le du glissement de freinage et du patinage en traction, peut atre alimentée directement ou indirectement en fluide sous pression à partir d'un système d'alimentation en énergie (u, 8') lorsque les valves aulti-voies ont été commutées. 3. Système de freinage selon la revendication 2, carac- tbrisg en ce que la pr8chambre (33w est en communication avec la chambre côté pédale (3) du piston du maître-cylindre ou, dans le cas d'un maîtrecylindre tandem, avec les chambres côté pédale (à9, 40) des pistons (41, 52), et en ce que le fluide sous pression peut être envoyé de ces chambres dans les chambres de travail (12, 13) du maitre-cylindre, de préférence par les joints.33, 34) des pistons du meltre-cylindre (41, 42). 4. Système de freinage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, en amont du maître-cylindre (2, 9, 9') l> est disposé un dmplific*teur de pression ae freinage (lu, lu', 10") auquel sont connectés les freins des roues des essieux non moteurs (dAJ et qui est équipé d'un système d'alimentation en énergie hydraulique auxiliaire (25), ainsi qu'en ce que la pression hydraulique peut être envoyée a la préchambre (33) par l'amplifica- teur de pression de freinage (10, 10'j,dans le cas d'un contr8le du glis- sement de freinage,et peut être envoya directement dans la pré- chambre (33),à partir du système d'alimentation en énergie auxi- liaire (25),aans le cas d'un contr8le du patinage en traction. 5. Système de freinage selon la revendication 4, carac- térisé en ce que des valves multi-voies à comnande électromagn6ti- que (J4, 35, 36, 49, 50, 51) sont montées sur les conduites hydrau- liques entre l'amplificateur de pression de freinage (10, 10'J et la préchambre (33) ainsi qu'entre le système d'alimentation en lb énergie auxiliaire (25j et la préchambre (33i,afin de contrôler l'admission de la pression dans la préchambre (33). 6. Système de freinage selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le maître-cylindre (2) ou la préchambre (33, du maitre-cylindre (9) communique par une valve de commande à trois voies et deux positions (4) soit avec le réservoir d'alimen- tation autre valve de commande à trois voies et deux positions (5) celle- ci établissant la connexion soit avec un circuit dynamique %7), par exemple un amplificateur de pression de freinage, soit, après com- mutation, avec le système d'alimentation en énergie auxiliaire (8>. 7. Système de freinage selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le maitre-cylindre %2) ou la préchambre (33) d'un maître-cylindre (9, communique par une première valve de commande à trois voies et deux positions (5') et une seconde valve de commande à trois voles et deux positions (4') montée en aval soit avec le réservoir d'alimentation 470) soit, après commutation de la seconde valve (4'), avec un circuit dynamique (7), par exem- ple un amplificateur de pression de freinage, soit, après commu- tation de la première valve (5'), directement avec le système d'alimentation en énergie auxiliaire (8). 8. Système de freinage selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le maitre-cylindre t2) ou la préchambre du maître-cylindre communique par une valve de commande à trois voies et deux positions (4) soit avec le réservoir d'alimentation (70, soit, dans la seconde position de commutation, avec deux val- ves de commanue à deux voies et deux positions (5", 5"') montées en parallèie, avec i'amplificateur de pression de freina6e ou avec l- circuit dynamique (7j, ou avec, directement, le système d'alimenta- tion en énergie auxiliaire. 9. Système de freinage selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le maître-cylindre (2) ou la préchambre (3à) du maitre-cyiindre (9j communique par deux valves de commande à deux voies et deux positions soit,par une valve de commande à trois voies et deux positions,35j,montée en aval avec le réservoir d'alimentation (70', soit, après commutation de cette valve de commande à trois voies et deux positions (5'>, avec l'amplificateur de pression de freinage (10), soit, par la valve de commande à deux voies et deux positions (36J, directement avec le système e'alimen- tation en énergie auxiliaire (25>. 10. Système de freinage selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le maitre-cylindre (9) ou la préchambre (33, communique par trois valves de commande à deux voies et deux positions montées en parallièle (49, 50, 51) soit avec le réservoir d'alimentation (7U'>, soit avec le système d'alimentation en éner- 2u gie auxiliaire (25), soit avec l'amplificateur de pression de frei- nage (1o'),par un clapet antiretour (51'i qui s'ouvre en présence d'un excès de pression dans le maitre-cylindre ou dans la pr&cham- bre. 11. Système de freinage selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'un maitre-cylindre en tandem (9') est prévu comme maître-cylindre, en ce que ies deux chambres côté pé- dale (53, 54) à l'intérieur du maître-cylindre communiquent par un système de deux valves commandé hydrauliquement (52>, soit avec le réservoir d'alimentation (70") par des sorties séparées (55, 56; 3U 57, $b8, tant que la pression de commande est faible, soit, après commutation du système de deux valves, c'est-à-dire en présence d'une pression de commande, avec le système d'alimentation en éner- gie auxiliaire (25) via la conduite de pression de commande (61) et une valve de commande à deux voies et deux positions (66), et en ce qu'est montée en parallèle à la sortie de commande (61) du système de deux valves (52> une seconde valve de commande à deux voies et deux positions (67) qui, dans la direction d'écoulement, est en communication avec l'amplificateur de pression de freinage (10") ou le circuit dynamique par un clapet antiretour (69) et une troisième valve de commande à deux voies et deux positions (66j montée en pardaièi sur le clapet antiretour, ledit clapet antiretour (69) s'ou- vrant en présence d'une pression inférieure du côt& ue la connexion à l'amplificateur de pression de freinage 1U"j. 12. Système de freinae selon la revendication 11, ca- OD ractrisé en ce que la double valve (52j) comprend sur chaque voie menant de la sortie de commande (bl),par une chambre de commande cen- trale (59), aux raccords du maître-cylindre un piston annulaire (71, 72) qui peut se déplacer lorsqu'il est mis sous pression par rapport à un cône (64, 65),disposé centralement,d'une valve à cône contre la-force d'un ressort de rappel (62, 63) et qui dégage un passage entre la chambre centrale de commande (59-et les raccords du maître-cylindre.