Brevet FR2564390A1 — publié le 19851122

L'invention concerne un système de freinage avec régulation du glissement de freinage, pour véhicules automobiles dont toutes les roues sont motrices et qui sont équipés de mécanismes compensateurs appelés différentiels pour compenser les différences de longueur des trajets parcourus par les roues individuelles, l'action compensatrice de ces différentiels pouvant être supprimée ou réduite par des verrous de différentiel, par exemple par accouplement, positif ou par friction, des arbres de sortie. Les véhicules automobiles connus ayant toutes leurs roues motrices sont équipés d'un différentiel d'essieu avant, d'un différentiel d'essieu arrière ainsi que d'un différentiel intermédiaire reliant l'entraînement de l'essieu arrière à l'entraînement de l'essieu avant. Pour améliorer la tenue de route du véhicule et la motricité lorsque la chaussée ou le terrain présente des conditions défavorables, notamment sur neige ou verglas, ou sur chaussée glissante d'un côté, il est connu de monter, dans le différentiel intermédiaire et dans le différentiel de l'essieu arrière, des verrous grâce auxquels, par accouplement des arbres de sortie, l'action compensatrice peut être supprimée partiellement ou complètement. Le différentiel d'essieu avant ne possède généralement pas un tel verrou car cela compromettrait trop fortement le pouvoir directionnel du véhicule. Dans les véhicules avec glissement du freinage régulé, l'accouplement rigide des roues et essieux entraînés existant après l'actionnement des verrous de différentiel est une source de difficultés. La régulation qui, à partir du comportement de rotation des roues, plus exactement à partir de ses variations, élabore l'évolution que la pression de freinage doit subir pour obtenir un comportement de roulement et de freinage optimal, ne peut pas établir une discrimination entre les variations de couple transmises par l'accouplement rigide et celles résultant de la commande ou régulation de la force de freinage et de la force de frottement entre les pneumatiques et la chaussée. Pour cette raison, il a jusqu'à présent été nécessaire d'interrompre la régulation du glissement de freinage lors de l'actionnement des verrous de différentiel, ce qui présentait l'inconvénient que lorsque les conditions de chaussée ou d'intempéries étaient justement celles dans lesquelles les verrous de différentiel sont utiles, on devait renoncer à la régulation du glissement de freinage bien que ce soit sur la neige et le verglas, ou en cas d'inégalité d'adhérence entre droite et gauche, etc., que la régulation du glissement de freinage présente ses avantages les plus nets et préserve le pouvoir et la stabilité directionnels du véhicule. L'invention a donc pour'but de surmonter les inconvénients précités et de réaliser un système de freinage avec régulation du glissement de freinage, particulièrement adapté aux véhicules automobiles dont toutes les roues sont motrices. Il s'avère que ce but peut être atteint avec une simplicité surprenante si, dans le cas d'un système de freinage du type indiqué au début, les verrous de différentiel sont automatiquement déverrouillés, au moins partiellement, lors de l'intervention de la régulation du glissement de freinage. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, le système de freinage comporte une régulation électronique du glissement de freinage qui reçoit des informations relatives au comportement en rotation des roues du véhicule et qui, par traitement logique et traitement de signaux, engendre des signaux de commande qui, en cas de régulation, réalisent, par commande de modulateurs de pression de freinage, le maintien, la réduction et éventuellement à nouveau l'augmentation de la pression et qui sont en outre utilisables pour déverrouiller au moins partiellement les verrous de différentiel, cela au moins jusqu'à la fin du processus de freinage régulé. D'autres modes de réalisation de l'invention sont également possibles, dans lesquels: Le système de freinage comporte un générateur de pression de freinage avec une chambre de commande dans laquelle se produit, lors de l'intervention de la régulation du glissement de freinage, une augmentation de pression applicable aux verrous de différentiel pour les commander ou les actionner directement, c'est-à-dire les déverrouiller; Le système de freinage est prévu pour des véhicules arésentant, en tant que verrous de différentiel, des embrayages à accouplement visqueux, dont du liquide peut être soutiré lors de l'intervention de la régulation du glissement de freinage; Le système de freinage est prévu pour des véhicules comportant un différentiel verrouillable entre l'entraînement des roues avant et celui des roues arrière, ainsi qu'entre les roues arrière, et en cas d'intervention de la régulation du glisement de freinage, tous les verrous des différentiels sont déverrouillés simultanément. Le système de freinage perfectionné selon l'invention permet donc à la régulation du glissement de freinage d'intervenir dans toutes les situations, de sorte que le blocage des roues du véhicule est évité et que l'on est ainsi assuré que, même dans des conditions défavorables, la stabilité directionnelle du véhicule et son pouvoir directionnel seront préservés. 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 à la figure unique annexée qui représente un mode de réalisation de l'invention. - Le dessin représente, de manière schématique et simplifiée, la répartition des couples d'entraînement d'un véhicule automobile dont toutes les roues sont motrices, et montre la chaîne cinématique, différentiels inclus, pour transmettre ces couples d'entraînement. De plus, le schéma de principe électrique et hydraulique d'un système de freinage avec régulation du glissement selon un mode de réalisation de l'invention est également représenté. Le véhicule représenté possède une source de force motrice 1 dont le couple est transmis, par un engrenage 2, à un différentiel intermédiaire 3 et, de celui-ci, via un différentiel d'essieu avant 4 et un différentiel d'essieu arrière 5, aux roues VR,VL,HR,HL du véhicule. Les mécanismes compensateurs, plus précisément les différentiels 3, 4 et 5. sont fondamentalement identiques, à l'exception du fait que le différentiel d'essieu arrière 5 et le différcntiel d'essieu avant 4 sont réalisés sous forme d'engrenages coniques avec des arbres d'entraînement 11,8 disposés perpendiculairement aux arbres de sortie 9,10; 6,7, alors que, dans le cas du différentiel intermédiaire 3, les arbres de sortie, lesquels sont les arbres d'entraînement 8,11 allant aux différentiels 4 et 5, sont parallèles à l'axe de rotation 12 de la source de force motrice. Les mécanismes différentiels 3,4,5 consistent, pour l'essentiel, en une roue d'entraînement, 13 ou, selon le cas, une roue d'entraînement conique 14,15, qui est liée, soit directement comme c'est le cas pour le différentiel intermédiaire 3, soit par l'intermédiaire d'une grande roue conique 16,17, à un boîtier 18,19,2C dans lequel les deux roues satellites 21,22; 23,24; 25,26 du différentiel sont montées à rotation. Lorsque les roues satellites sont fixes, la rotation des boîtiers 18,19, 20 est transmise, par les roues coniques y afférentes 27,28; 29,30; 31,32 aux arbres de sortie 8,11 ou, selon le cas, aux demi-axes 6,7; 9,10 des roues motrices HR,HL; VR,VL du véhicule. Lorsque les arbres de sortie 8, 11 ou les roues du véhicule, plus précisément les demi-axes 6,7; 9,10, ont des vitesses différentes, par exemple du fait de différences de longueur de parcours entre droite et gauche dans les virages, les roues satellites 21,22; 23,24; 25,26 entrent en rotation, ce qui réalise une compensation. Le différentiel intermédiaire 3 et le différentiel 5 de l'essieu arrière sont équipés de verrous 33 et 34 qui, pour l'essentiel, sont ici constitués chacun par un embrayage au moyen duquel les arbres de sortie 8,11; 9,10 peuvent être mutuellement solidarisés. S'il s'agit d'embrayages à friction autorisant un certain glissement, les verrous de différentiel 33 et 34 ne font que réduire l'action compensatrice des différentiels. Par contre, avec des embrayages à crabotage, l'action compensatrice est totalement supprimée. Pour actionner l'embrayage servant de verrou 33 du différentiel intermédiaire 3, on a prévu ici un piston 35 actionné hydrauliquement, disposé dans un cylindre de manoeuvre 36. Dans la position de repos représentée, ce piston écarte, sous l'action de la force d'un ressort, les parties d'embrayage mutuellement en prise en position embrayée, et supprime ainsi le verrouillage par le verrou de différentiel 33. L'application d'une pression hydraulique à l'aide d'une valve à trois voies/deux positions 37 fermée en position de repos a pour effet que le piston 35 est déplacé vers la gauche en considérant la figure et que l'embrayage du verrou 33 est embrayé. Un tel dispositif d'actionnement hydraulique est avantageux à utiliser quand de toute manière, comme dans l'exemple de réalisation représenté, le système de freinage comporte une source d'énergie hydraulique symbolisée par l'accumulateur 38. S'il s'agit d'un système avec régulation du glissement de freinage, dans lequel, lors de l'intervention de la régulation, de la pression est introduite dans au moins quelques uns des circuits de freinage, la même valve, dite valve principale, permet alors d'établir de la pression dans le cylindre de manoeuvre 36; dans ce cas, la valve principale assume en outre la fonction de la valve 37. Dans la position de repos du piston 35, la chambre de travail de droite dans le cylindre de manoeuvre 36 est reliée à un réservoir de compensation sans pression 37'. Les cadres 39,539' représentés autorisent un déplacement axial de la portion 40 de l'arbre de sortie 11 solidarisée à l'embrayage du verrou 33, et permettent néanmoins au couple provenant de la portion 40 d'être transmis sans perte à l'arbre 11. Un dispositif d'actionnement hydraulique du même genre pourrait être utilisé pour l'embrayage du verrou 34 du différentiel 5 de l'essieu arrière. Le cadre en tireté 41 indique symboliquement sur le dessin un verrou de différentiel commandé, qui peut être réalisé de nombreuses manières différentes. Par exemple, on pourrait monter un embrayage à viscosité ayant un faible glissement (principe Ferguson), dont la valeur du couple transmis pourrait être régulée par apport ou prélèvement de fluide hydraulique. Dans l'exemple de réalisation décrit, le système de freinage comprend un générateur de pression de freinage 42 à trois circuits, actionnable par pédale,avec une source d'énergie hydraulique et un accumulateur hydraulique 38. La force appliquée à la pédale est symbolisée par la flèche F. Chacune des deux roues avant VR,VL est hydrauliquement raccordée à un circuit de freinage séparé, respectivement 43 et 44, alors que les roues arrière sont raccordées ensemble au troisième circuit de freinage 45. Ici, le comportement en rotation est relevé à l'aide de capteurs de roue, 46 à 49, qui fournissent des informations correspondantes, sous forme de signaux électriques, à un dispositif de régulation du glissement, plus précisément à un circuit de commande électrique 50. Dans celui-ci, les informations reçues aux entrées E1 à E4 sont traitées logiquement, et des signaux de sortie A1 à An sont produits au moyen desquels, à i'aide de modulateurs de pression de freinage 51 à 53 constitués par exemple par des valves à plusieurs voies actionnables électromagnétiquement, le glissement de freinage est régulé d'une façon connue en soi, dès que la logique dans le circuit de commande 50 décèle, à partir des signaux des capteurs, l'existence d'un risque de blocage d'une ou plusieurs roues. Le circuit de commande 50 comporte en outre les composants nécessaires à la commande des verrous des différentiels ou, plus précisément à la commande des embrayages 33,34. Cela est indiqué par le tireté encadrant les deux sorties AK1 et AK2 qui fournissent des signaux pour l'actionnement des verrous de différentiel 33 et 34. Lors de l'intervention de la régulation du glissement de freinage, ou lors de la détection d'un état de blocage, un traitement logique approprié à l'intérieur du circuit de commande 50 assure que les embrayages 33 et 34 sont débrayés, ce qui, dans le cas du différentiel intermédiaire 3, est obtenu par le rappel de la valve à trois voies/deux positions 37 à sa position de repos représentée. Dans les cas particuliers o il faudrait aussi que le différentiel 4 des roues avant soit équipé d'un verrou, ce à quoi on renonce en général du fait de la dégradation du pouvoir directionnel, on pourrait alors assurer, de manière analogue à la commande des embrayages 33 et 34, que ce verrou sera déverrouillé ou rendu inopérant en cas de réponse de la régulation du glissement de freinage. Selon le mode de réalisation particulier de l'invention, les verrous de différentiel seront soit verrouillés à nouveau à la fin du freinage régulé, soit maintenus déverrouillés jusqu'à ce que le conducteur ou un dispositif automatique supprime de nouveau l'action compensatrice des différentiels 3,4 en couplant les arbres de sortie. Il est bien évident que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple non limitatif et que de nombreuses variantes peuvent être envisagées sans sortir pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Système de freinage avec régulation du glissement de freinage, pour véhicules automobiles dont toutes les roues sont motrices et qui sont équipés de mécanismes compensateurs appelés différentiels pour compenser les différences de longueur des trajets parcourus par les roues individuelles, l'action-compensatrice de ces différentiels pouvant être supprimée ou réduite par des verrous de différentiel, par exemple par accouplement, positif ou par friction, des arbres de sortie, caractérisé en ce que les verrous de différentiel (33,34) sont automatiquement déverrouillés, au moins partiellement, lors de l'intervention de la régulation du glissement de freinage. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de régulation électronique (50) du glissement de freinage qui reçoit des informations relatives au comportement en rotation des roues (VR,VL,HR,HL) du véhicule et qui, par traitement logique et traitement de signaux, engendre des signaux de commande qui, en cas de régulation, réalisent, par commande de modulateurs de pression de freinage (51,52,53), le maintien, la réduction et éventuellement à nouveau l'augmentation de la pression et qui sont en outre utilisables pour déverrouiller au moins partiellement les verrous de différentiel (33,34), cela au moins jusqu'à la fin du processus de freinage régulé. 3. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un générateur de pression de freinage (42) avec une chambre de commande dans laquelle se produit, lors de l'intervention de la régulation du glissement de freinage, une augmentation de pression applicable aux verrous de différentiel (33,34) pour les commander ou les actionner directement, c'est-à-dire les déverrouiller. 4. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est prévu pour des véhicules utilisant, en tant que verrous de différentiel (33,34), des embrayages à accouplement visqueux dont du liquide peut être soutiré lors de l'intervention de la régulation du glissement de freinage. 5. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est prévu pour des véhicules comportant un différentiel verrouillable entre l'entraînement des roues avant et celui des roues arrière, ainsi qu'entre les roues arrière, et en ce qu'en cas d'intervention de la régulation du gli ement de freinage, tous les verrous (33,34) des différentiels sont déverrouillés simultanément.