Brevet FR2553844A1 — publié le 19850426

La présente invention concerne un système hydraulique de freinage pour véhicule automobile comprenant un maître-cylindre actionné par un amplificateur de force hydraulique et renfermant une chambre de travail, à laquelle des freins de rouessont reliés par 5 des valves commandées par une unité électronique de régulation du glissement, système dans lequel, en cours de régulation, de l'agent de pression peut Etre prélevé sur les freins de rou E par l'intermédiaire de valves et peut être remplacé à partir de la chambre de pression de l'amplificateur de force hydraulique par l'intermé10 diaire de la chambre de travail, tandis que pendant la mise en communication de la chambre de travail avec la chambre de pression, un manchon de rappel est déplacé sous l'effet de la pression dans le sens de relâchement du frein, ledit manchon étant traversé par unpiston du maître-cylindre et servant à limiter la course de la pédale de 15 frein. Un dispositif intégrant les caractéristiques ci-dessus est connu par la demande de brevet allemand imprimée n 30 40 562 2 le système de freinage connu comprend un amplificateur de force hydraulique qui, pour sa part, dispose d'une valve de freinage comman20 die par la pédale Une pression proportionnelle à la force d'actionnement respective peut être réglée à partir d'un réservoir d'agent de pression en direction d'une chambre de pression d'un amplificateur de force hydrauliquecequiau-delà d'une pression de r 9 ponse minimum à l'intérieur de la chambre de pression de l'amplificateur de force hy25 draulique, provoque le déplacement du piston d'amplificateur dans le sens de la commande Le déplacement axial du piston d'amplificateur est d'abord transmis à un premier piston de maître-cylindre en tandem, de sorte que la première chambre de travail dumaître-cylindre en tandem est mise en pression Ladite chambre de travail dumaitre cylindre 30 en tandem est délimitée par un second piston du matre-cylindre qui se déplace sous l'action du dispositif hydraulique dans le sens de la commande, provoquant ainsi la mise en pression d'une seconde chambre de travail du maître-cylindre en tandem, Des freins de roue d'un véhicule automobile sont reliés aux chambres de travail du ma trecy35 lindre en tandem. Sur les liaisons prévues entre les chambres de travail du maître-cylindre en tandem et les freins de roue sont implantées des valves qui sont actionnées par une unité électronique de régulation de glissement et qui servent à interrompre les liaisons hydrauliques entre les chambres de travail et les freins de roues Les freins de roues du véhicule automobile sont en communication avec un réservoir d'alimentation exempt de pression par l'intermédiaire de valves normale5 ment fermées qui peuvent être ouvertes par l'unité électronique de régulation du glissement de sorte que l'agent de pression-peut être soutiré des freins de roue, ce qui permet de réduire la pression effective de freinage et de provoquer une nouvelle accélaration des roues du véhicule en mode de régulation. Les pistons du maître-cylindre en tandem sont pourvus de joints d'étanchéité et, dans chaque cas, l'une des surfaces annulaires des pistons du maître-cylindre opposés à la chambre de travail peut, en mode de régulation, être soumise à l'action de la pression dynamique de la chambre de pression de l'amplificateur de forceshydrauli15 que L'agent de pression qui est retiré des freins de roueslors de la régulation du glissement de freinage sera remplacé à partir de la chambre de pression de l'amplificateur de force hydraulique par l'intermédiaire des chambres de travail du maître-cylindre en tandem. Lorsque les pistons du maître-cylindre sont soumis à l'ac20 tion de la pression dynamique, un manchon de rappel est simultanément sollicité dans le sens de relâchement du frein, l'un des pistons du maître-cylindre étant guidé hermétiquement dans ledit manchon Lors de la mise en pression dynamique, ledit manchon de rappel se déplace dans le sens de relâchement du frein de sorte qu'un collet annulaire 25 du piston du maître-cylindre vient au contact de la surface annulaire côté pédale du manchon de rappel ce qui permet de limiter le déplacement axial des pistons du maître-cylindre dans le sens de commande. Dans le système de freinage décrit, la conception relativement complexe doit être considérée comme moins avantageuse sur un plan général En outre, la mise sous pression dynamique du manchon de rappel peut provoquer debrusques mouvements de rappel de la pédale de frein qui risquent de nuire au confort de conduite. L'un des objectifs de la présente invention est donc de perfectionner un système hydraulique de freinage pour véhicule automobi35 le tel que décrit ci-dessus,à l'aide de moyens techniques simples, afin d'amortir le mouvement de rappel du piston du maître-cylindre, Ledit objectif sera atteint par la présente invention en ce qu'une chambre annulaire du carter,qui est délimitée par l'extrémité du manchon de rappel opposée à la chambre de travail, est normalement isolée d'un réservoir d'alimentation exempt de pression et ne peut communiquer avec ledit réservoir que pendant la régulation du glissement de freinage Dans le cadre d'un perfectionnement de l'objet du présent brevet, il est prévu qu'un étranglement est implanté sur la 5 conduite menant au réservoir d'alimentation En mode de régulation, un tel dispositif a pour effet que l'agent de pression s'échappe relativement lentement de la chambre annulaire en direction du réservoir d'alimentation sans pression En d'autres termes, lorsque la chambre de travail du ma tre-cylindre en tandem est mise en pression, 10 le mouvement de rappel du manchon s'effectue sans à-coups, mais avec un retard essentiellement imputable à l'étranglement Il est également prévu d'implanter sur la conduite menant au réservoir d'alimentation une valve à deux voies et deux positions dépendante du glissement qui se met en position d'ouverture dès que l'unité électronique de 15 régulation du glissement détecte une valeur de glissement critique sur une ou plusieurs roues du véhicule Ladite valve à deux voies et deux positions est de préférence dépendante de la pression En outre, il est avantageux que la chambre annulaire soit en communication avec la chambre de travail du maître-cylindre par l'in20 termédiaire d'une valve à deux voies et deux positions pouvant être commandée en fonction de la pression pour se mettre en position de fermeture Lorsque le frein est en position relâchée et au cours des processus de freinage normaux (sans régulation du glissement), les pressions instaurées de part et d'autre du manchon de rappel sont identi25 ques de sorte que le manchon de rappel n'a aucune influence sur la pression régnant dans la chambre de travail De plus, le manchon de rappel peut être déplacé par le piston du maître-cylindre sans lui opposer de résistance particulière Un perfectionnement de l'objet de la présente invention prévoitqu'en cas de fermeture de la valve à deux voies et deux positions une valve de retenue soit insérée, ladite valve de retenue étant conçue pour s'ouvrir en présence d'un gradient de pression constaté à partir de la chambre annulaire en direction de la chambre de travail Les orifices de commande des valves à deux voies et deux positions actionnées en fonction de la pression 35 peuvent être mis en communication avec la chambre de pression de l'amplificateur de force hydraulique par l'intermédiaire d'une valve à trois voies et deux positions Ladite valve à trois voies et deux positions est, quant à elle, actionnée par l'unité électronique de ré- gulation du glissement et se met en position de travail lorsqu'est détectée une valeur de glissement critique sur une ou plusieurs roues du véhicule Les orifices de commande des valves à deux voies et deux positions sont reliés à une chambre annulaire du maitre-cylindre tan5 dis qu'une liaison hydraulique peut s'établir à partir de la chambre de pression de l'amplificateur de force hydraulique vers la chambre de travail du ma tre-cylindre par l'intermédiaire de la chambre annulaire et du manchon d'étanchéité tenant lieu de valve de retenue L'agent de pression qui est retiré des circuits de freinage de cette ma10 nière pendant la régulation du glissement de freinage pourra êtreremplacé particulièrement facilement grace au manchon d'étanchéité à partir de la chambre de pression de-l'amplificateur de force hydraulique. Les différents objets et caractéristiques de l'invention se15 ront maintenant détaillés dans la description qui va suivre, faite à titre d'exemple non limitatif, en se reportant à la figure annexée. Sur le dessin, le numéro de référence I désigne un amplificateur de force hydraulique permettant de mettre en pression un maître-cylindre en tandem 2 Ledit amplificateur de force hydraulique 1 20 comprend un piston d'amplificateur 3 t une valve de frein 4, les axes du piston d'amplificateur 3 et la valve de frein 4 étant parallèles l'un à l'autre L'extrémité du piston d'amplificateur qui est proche de la chambre de pression 5 de l'amplificateur de force hydraulique I comporte une tige de commande 7 actionnée par unepédale de frein 6. 25 Prenant appui sur la tige de commande 7, on trouve l'extrémité inférieure d'une commande par levier 8 dont l'extrémité supérieure est couplée à la pédale de frein Le piston d'amplificateur 3 de l'amplificateur de force hydraulique I est à engagement positif avec le premier piston de ma tre-cylindre 10 par l'intermédiaire d'une tige de 30 poussoir 9,dans le sens d'actionnement du frein Ledit piston de maître-cylindre 10 s'engage dans un manchon de rappel 11, ledit manchon de rappel 11 et l'extrémité du premier piston de maître-cylindre opposée à la pédale servant à délimiter une première chambre de travail 12 du maître-cylindre en tandem Le manchon de rappel est à son 35 tour monté étanche dans l'alésage du ma tre-cylindre en tandem 2 La position axiale du manchon de rappel dans le sens de relâchement du frein est limitée par une butée 13 solidaire du carter D'autre part, une butée 14 est prévue sur le premier piston du maîtrecylindre 10 laquelle butée est mobile et peut venir prendre appui sur l'extrémité côté pédale du manchon de rappel 11 Ladite extrémité côté pédale du manchon de rappel Il sert également à délimiter une chambre annulaire de carter 15 Ladite chambre annulaire de carter 15 communique, sur le plan hydraulique, avec un orifice de carter 16 De plus, le premier piston de mattre-cylindre 10 sert à commander une valve 17 qui, dès que le premier piston de maître-cylindre 10 a parcouru une distanee réduite, interrompt la communication entre un réservoir d'alimentation sans pression 18 et la première chambre de travail du mai10 tre-cylindre en tandem 2 La première chambre de travail Il du maîtrecylindre en tandem 2 est, sur le plan hydraulique, en communication permanente avec un orifice de carter 19. La première chambre de travail 12 du maître-cylindre en tandem 2 est délimitée, entre autre, par un second piston de maître-cylindre 15 20 déplaçable hydrauliquement dans une seconde chambre de travail 21 du maître-cylindre en tandem, à laquelle se connecte un raccord de carter 22 La partie de l'alésage du maître-cylindre en tandem guidant le second piston de maître-cylindre 20 est pourvue d'une chambre de carter annulaire 23 qui est en communication hydraulique avec un orifice 20 de carter 24 De chaque côté de la chambre annulaire 23, des joints d'étanchéité sont aménagés, de manière à permettre le passage de l'agent de pression pour l'alimentation des chambres de travail 12 et 21 En relation avec le second piston de maître-cylindre 20, il est prévu une valve 27 dont la conception et le mode de fonctionnement correspondent 25 à ceux de la valve 17 du premier piston de maître-cylindre 10. A la chambre de pression 5 de l'amplificateur de force hydraulique est connectée une valve à trois voies et deux positions 28 par laquelle, normalement, est maintenue une communication hydraulique entre le réservoir d'alimentation sans pression 18 d'une part et l'orifice 24 30 et la chambre 23, d'autre part, par l'intermédiaire d'orifices du carter 29 et 30, et des canaux et conduites d'agent de pression correspondants. En outre, dans la position de repos de la valve à trois voies et deux positions 28, les deux accès de commande 31, 32 de deux valves à deux voies et deux positions 33, 34 ne sont soumis à aucune pression. 35 La valve à deux voies et deux positions 33 est normalement (hors contrôle du glissement) en position de fermeture; elle est insérée dans la liaison entre, d'une part, l'orifice de carter 16 et la chambre annulaire 15 et, d'autre part, le réservoir d'alimentation sans pression 18. Par ailleurs, un étranglement 35 est intercalé sur cette liaison hydraulique La valve à deux voies et deux positions 33 est commandée en fonction de la pression tandis que l'orifice de commande 32 est normalement sans pression La valve à deux voies et deux posi10 tions 34 est implantée sur une liaison entre l'orifice de carter 16 et la première chambre 12 du maitre-cylindre en tandem et, à l'état normal, est en position d'ouverture Lorsque la valve à deux voies et deux positions 34 est en position de travail, une valve de retenue est introduite t elle autorise exclusivement un transfert d'agent de pression depuis la 15 chambre annulaire de carter 15 vers la première chambre de travail 12 du maître-cylindre en tandem 3 Les freins de roues 36, 37 sont reliés par des conduites de pression correspondantes respectivement à l'orifice de carter 22 et à la seconde chambre de travail 21 du ma Ttre-cylindre en tandem 2 L'o20 rifice de carter 19 est en relation avec les freins de roues 38, 39 En amont de chaque frein de roue 36, 37, 38, 39, il est prévu une valve d'admission 40 actionnée par une unité électronique de contr 8 le de glissement, lesdites valves étant normalement (hors contrôle de glissement) en position ouverte et pouvant se fermer grâce aux signaux 25 de commande délivrés par l'unité électronique de contrôle du glissement. En liaison directe avec les freins de roues 36, 37, 38, 39, il est prévu des valves de décharge 41 qui sont fermées à l'état normal et qui peuvent tre commutées pour que les freins de roues 36, 37, 38, 39 puissent être reliés à un réservoir de retour 43 par l'intermédiaire d'une 30 seule conduite de retour commune 42, Le mode opératoire du système de freinage décrit va mainte- nant être exposé en détail, en commençant par la position de relâchementdes freinsreprésentée sur le dessin On suppose par ailleurs que le réservoir de pression 44 utilisé pour l'alimentation en pression auxiliaire présente un état de charge suffisant Dans ces con5 ditions d'exploitation, la chambre de pression 5 de l'amplificateur de force hydraulique I est mise en communication hydraulique avec le réservoir d'alimentation sans pression 18 par l'intermédiaire de la valve de freinage 4 Lorsque la pédale de frein est enfoncée,la tige de commande 7 se déplace dans le sens de commande tandis que le pis10 ton d'amplificateur 3 reste immobile pour l'instant, provoquant ainsi le déplacement d'une coulisse de commande de la valve de frein 4 par l'intermédiaire de la commande par levier 8 supportée sur la tige de commande; l'agent de pression provenant du réservoir de pression 44 gagne donc la chambre de pression 5 de l'amplificateur de 15 force hydraulique I par l'intermédiaire de la valve de frein 4 La pression à l'intérieur de la chambre de pression 5 de l'amplificateur de force hydraulique I correspond à la force de commande exercée sur la pédale de frein 6 et, lorsqu'elle dépasse une pression minimum de réponse déterminée pour l'esentiel par la friction provoquée par les 20 joints, provoque le déplacement du piston d'anplificateur 3 dans le sens de commande Le déplacement du piston d'amplificateur 3 est transmis mécaniquement par la tige de poussoir 9 au premier piston du ma tre-cylindre 10 qui, après une course relativement faible, ferme la valve 17, interrompant ainsi la liaison hydraulique entre la 25 première chambre de travail 12 et le réservoir d'alimentation sans pression 18 A mesure que le piston d'amplificateur 3 et le premier piston du maître-cylindre 10 se déplacent, une pression hydraulique se forme dans la première chambre de travail 12 du maître-cylindre en tandem 2, ladite pression provoquant finalement le déplacement du se30 cond piston du maître-cylindre 20 en direction de la seconde chambre de travail 21, de sorte qu'une pression essentiellement identique s'instaure dans les chambres de travail 12, 21 L'actionnement du frein donne lieu à une liaison hydraulique libre par l'intermédiaire de la valve à deux voies, et deux positions 34 entre la première cham35 bre de travail 12 et la chambre annulaire de carter 15, de sorte que le ma nchon de rappel est équilibré en pression et qu'il n'a aucune influence sur l'instauration de la pression de freinage, Dans certains cas, le manchon de rappel Il peut également 9 tre déplacé dans le sens de commande par la butée 14 prévue sur le premier piston du maitrecylindre 10, aucune force de déplacement notable-ne s'opposant à un tel déplacement. Lorsque, sur un ou plusieurs freins de roues 36, 37, 38, 39, la pression de freinage augmente à la suite d'un actionnement de la pédale de frein 6 et qu'au moins une roue du véhicule présente une valeur de glissement critique, la valve de commande à trois voies et deux positions 28 est sollicitée par l'unité électronique de contrale du glissement non représentée ici et est fermée A la suite de 10 cette manoeuvre, il existera donc une liaison hydraulique entre la chambre de pression 5 de l'amplificateur de force hydraulique 1, l'orifice de carter 24 et la chambre annulaire 23 En outre, les orifices de commande 31, 32 des valves à deux voies et deux positions 33, 34 sont mises sous pression et les valves 33, 34 se mettent en position 15 de travail Lorsque le système de freinage hydraulique décrit se trouve dans cette position de travail, il existe une liaison à partir de la chambre annulaire de carter 15, relayée par l'étranglement 35 et la valve à deux voies et deux positions 33 en position d'ouverture, jusqu'au réservoir d'alimentation sans pression 18, de sorte que le man20 chon de rappel est exposé d'un coté à la pression provenant de la première chambre de travail 12, après quoi le manchon de rappel Il se déplace finalement dans le sens de relâchement du frein jusqu'à ce que la surface annulaire côté pédale du manchon de rappel 11 soit au contact de la butée 13 Dans cet agencement, il peut également arri25 ver que le premier piston de maître-cylindre 10 soit déplacé lui aussi dans le sens de relâchement par la butée 14 prévue sur le piston 10 et que le mouvement de rappel correspondant soit perçu au niveau de la pédale de freinage 6. On supposera, par exemple, que la roue du véhicule affectée 30 au frein de roue 36 soit la première à enregistrer une valeur de glissement critique La valve d'admission 40 affectée au frein de roue 36 est donc commutée par l'unité électronique de contrôle du glissement non représentée ici et se ferme, isolant ainsi le frein de roue 36 de la seconde chambre de travail 21 du mattre-cylindre en tandem Si 35 cette interruption d'alimentation de pression au frein de roue 36 ne suffit pas pour obtenir une ré-accélération suffisante de la roue, une instruction de commande sera transmise à la valve de sortie 41 pour mettre en communication le frein de roue 36 avec le réservoir de- retour 43 par l'intermédiaire de la conduite de retour 42 L'agent de pression étant donc prélevé sur le frein de roue 36, la pression de freinage effectif décroît d'autant, provoquant ainsi la ré-accélération de la roue du véhicule correspondante On comprendra à la lectu5 re des explications ci-dessus que,pendant le contrôle du glissement de freinage, de l'agent de pression est prélevé sur les circuits de freinage, la compensation s'effectuant à partir de la chambre de pression 5 de l'amplificateur de force hydraulique 1 par l'intermédiaire des manchons d'étanchéité 25, 26. Lors du relâchement desfreins,le processus décrit s'inverse jusqu'à ce qu'on revienne à la position illustrée sur le dessin o le frein est relâché La baisse de pression s'effectuant à partir de la chambre 15 est assurée par la valve de retenue intégrée à la valve à deux voies et deux positions 34. Dans certains cas, on peut ne pas prévoir d'étranglement 35 dans le système de freinage décrit si l'effet d'étranglement de la valve à deux voies et deux positions 33 déterminé lors de la conception est suffisant lorsque la valve est en position d'ouvezture. 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 etre envisagées sans sortir pour autant du cadre de l'invention. RENVEDICAI IONS Système hydraulique de freinage p O ur véhicule automobile comrrenant un ma tre-cylindre actionné par un amplificateur de force hydraulique et renfermant une chambre de travail, à laquelle des freins de roue sont reliés par des valves commandées par une unité électronique de régulation du glissement, système dans lequel en coursde régulation, de l'agent de pression peut être prélevé sur les freins de rouetpar l'intermédiaire de valves et peut être remplacé à partir de la chambre de pression de l'amplificateur de force hy10 draulique par l'intermédiaire de la chambre de travail, tandis que, pendant la mise en communication de la chambre de travail avec la chambre de pression, un manchon de rappel est déplacé sous l'effet de la pression dans le sens de relâchement du frein, ledit manchon étant traversé par un piston du maître-cylindre et servant à 15 limiter la course de la pédale de frein, caractérisé en ce qu'une chambre annulaire de carter ( 15) délimitée par l'extrémité du manchon de rappel ( 11) qui est opposée à la chambre de travail ( 12) est normalement isolée d'un réservoir d'alimentation sans pression ( 18)et ne se trouve en communication avec ledit réservoir d'alimentation( 18) 20 que pendant le contr 8 le du glissement du freinage. 2 Système hydraulique de freinage conforme à la revendication 1, caractérisé en ce qu'un étranglement ( 35) est intercalé sur la liaison au réservoir d'alimentation ( 18). 3 Système hydraulique de freinage conforme à la revendica25 tion 1, caractérisé en ce qu'une valve à deux voies et deux positions ( 33), actionnée en fonction de la pression, est intercalée sur la liaison au réservoir d'alimentation ( 18). 4 Système hydraulique de freinage conforme à la revendication 3, caractérisé en ce que la valve à deux voies et deux positions 30 ( 33) est actionnée en fonction de la pression. Système hydraulique de freinage conforme à l'une des revendications précédentes, caractériasé en ce que la chambre annulaire de carter ( 15) est reliée à la chambre de travail ( 12, 21) du maître-cylindre ( 2) par une valve à deux voies et deux positions ( 34) pouvant être amenée en position de fermeture en fonction de la pression. 6, Système hydraulique de freinage conforme à la revendication 5, caractérisé en ce que, lorsque la valve à deux voies et deux positions ( 34) est en position de fermeture, une valve de retenue prévue Il à l'intérieur de la valve ( 34) intervient, ladit valve de retenue étant conçue pour s'ouvrir en présence d'un gradient de pression à partir de la chambre annulaire du carter ( 15) vers la chambre de travail ( 12). 7 Système hydraulique de freinage conforme à l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les orifices de commande ( 31, 32) des valves à deux voies et deux positions ( 33, 34) peuvent être reliés à la chambre de pression ( 5) de l'amplificateur de force hydraulique ( 1) par une valve à trois voies et deux posi10 tions ( 28). 8 Système hydraulique de freinage conforme à la revendication 7, caractérisé en ce que les orifices de commande ( 31, 32) des valves à deux voies et deux positions ( 33, 34) sont reliées à une chambre annulaire ( 23) du maître-cylindre ( 2), chambre à partir de 15 laquelle une liaison hydraulique peut être établie vers les chambre de travail ( 12, 21) par l'intermédiaire d'un manchon d'étanchéité ( 25, 26) tenant lieu de valve de retenue,