Brevet FR2584357A1 — publié le 19870109

La présente invention concerne un système de freinage qui est prévu pour les véhicules automobiles, en particulier pour les véhicules routiers, et comprend un amplificateur hydraulique de force de freinage et un système d'alimentation en pression auxiliaire con- sistant en un accumulateur de pression et une pompe à liquide de pression à commande électromagnétique qui est commutée lorsque la pression de l'accumulateur tombe au-dessous d'un seuil de pression et pendant l'actionnement des freins, et comprenant également une valve à commande hydraulique qui est reliée à la pompe à liquide de pres- sion et à la sortie de l'amplificateur de force de freinage, et par laquelle la pompe à liquide de pression est en communication hydrau- lique avec l'accumulateur de pression lorsque les freins ne sont pas actionnés et qui interrompt la conduite de liquide de pression allant de la pompe à liquide de pression a l'accumulateur de pression lors de l'actionnement des freins. On connait déjà un système de freinage de ce type qui com- porte un amplificateur de force de freinage hydraulique muni d'un mattre-cylindre qui lui est relié en aval et un système d'alimenta- tion en pression auxiliaire qui est également compose essentiellement d'une pompe hydraulique à entraînement électromoteur, d'un accumula- teur de liquide de pression et d'une valve. La pompe se commute en cas d'actionnement des freins et, indépendamment de ce fait, en cas de chute de la pression à l'intérieur de l'accumulateur. La valve garantit que l'accumulateur atteint la pression nécessaire au début de l'action de freinage - tant que le niveau de pression de la pompe qui vient de se commuter reste faible (demande de brevet allemand 32 46 498). Dans cet agencement, la pompe hydraulique doit être dimen- sionnee de façon a fournir, pendant le freinage, la quantité d'ener- gie de pression requise par l'amplificateur de force de freinage hy- draulique ainsi que celle requise pour la recharge de l'accumulateur de pression. Une valve spéciale est également connue pour un système de freinage de ce type. Il s'agit d'une valve à commande hydraulique qui est reliée a la pression de commande de l'amplificateur de force de freinage et garantit que, pendant l'action de freinage - après que la pression requise ait été fournie par l'accumulateur de pression au commencement - la conduite du liquide de pression sera fermée pour le chargement de l'accumulateur de pression et qu'en conséquence la pression totale de la pompe sera utilisée exclusivement pour l'ali- mentation en pression de l'amplificateur de force de freinage (deman- de de brevet allemand 33 15 731). Cependant dans le cas d'actions de freinage qui se succèdent rapidement, le retard de chargement de l'accumulateur de pression peut devenir un inconvénient. La présente invention a donc pour but de surmonter les in- convénients des systèmes de freinage décrits et de fournir pendant la phase initiale l'énergie de pression stockée puis le débit total de la pompe à l'amplificateur de force de freinage, d'une part, et de permettre un rechargement rapide de l'accumulateur de pression, d'autre part, afin de disposer de la pression de l'accumulateur pour passer la phase initiale même en cas d'actions de freinage qui se succèdent rapidement. Ce but pourrait Gtre atteint par de simples moyens de conception et sans causer d'augmentation importante du to- tal des coûts. Plus précisément il ne fallait pas, pour les raisons financieres, agrandir l'accumulateur ni accroître le débit de la pom- pe. Il s'est avéré que ce but peut être atteint d'une manière étonnamment simple, techniquement évoluée, dans un système de frei- nage du type mentionné intialement, la valve étant conçue en tant que valve à pression différentiellecommandée par la différence entre la pression de la pompe et la pression de commande a la sortie de l'am- plificateur de force de freinage, cette valve se commutant pour ou- vrir la conduite du liquide de pression allant de la pompe 3 liquide de pression à l'accumulateur de pression lorsque la pression de la pompe dépasse la pression de commande, et permettant ainsi la charge de l'accumulateur de pression à une valeur de pression dépendant de la différence de pression. Ainsi, grâce à la présente invention, une simple valve à pression différentielle à commande hydraulique qui est alimentée par la pression de la pompe et la pression de commande de l'amplificateur de force de freinage permet d'accomplir un perfectionnement considé- rable du système de freinage et de conserver une pression suffisante dans l'accumulateur dans le cas d'actions de freinage qui se succè- dent rapidement. Après le passage de la phase initiale avec de l'é- nergie fournie par l'accumulateur de pression, la recharge de cet accumulateur est tout d'abord empêchée par la commande de la vanne au moyen de la pression de commande et, de ce fait, le débit total de la pompe est amena à l'amplificateur de force de freinage. Cependant, dès que la pression de la pompe dépasse la pression requise dans l'amplificateur de force de freinage (d'une quantité déterminée), cet excédent a pour conséquence une recharge immédiate de l'accumulateur de pression. Dans un mode de réalisation avantageux de la présente in- vention, le facteur de réponse de la valve à pression différentielle, auquel le liquide de pression commence à s'écouler de la pompe vers l'accumulateur, peut être predeterminé par un ressort dispose a l'in- térieur de la valve à pression différentielle et s'opposant a la pression de la pompe. Un perfectionnement additionnel du système de freinage est obtenu si un réservoir d'alimentation en pression est relié à la con- duite du liquide de pression allant de la valve à pression différen- tielle à l'accumulateur en passant par une valve multidirectionnelle en position ouverte lorsqu'elle est inactivée, par exemple une valve directionnelle a deux voies/deux positions à com- mande electromagnétique, et si cette valve multidrectionnelle est adaptée de façon à se commuter à sa position fermee en vue du charge- ment de l'accumulateur de pression. Une valve mutidirectionnelle de ce type sert également a éviter la surcharge de la pompe qui est constamment commutEe pendant une action de freinage. Conformement à un autre mode de réalisation, un simple ac- cumulateur du type l piston ayant une capacité comparativement faible suffit comme accumulateur de pression. Un accumulateur de ce type peut Etre muni d'un contact de commutation qui se commute dès l'ob- tention d'une pression maximum prédeterminée de l'accumulateur. Enfin il est également prévu, conformément à un mode de réalisation de la presente invention, que l'entraînement électromo- teur de la pompe à liquide de pression se commute sous l'action d'un commutateur d'actionnement des freins ou un commutateur des feux stop ainsi que sous l'action d'un contact commande lorsque la pression de l'accumulateur descend au-dessous du seuil de pression. 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 a la figure annexée qui représente une vue schématique simplifiée du circuit hydraulique et électrique d'un système de freinage conforme à l'invention. Sur le dessin, le système de freinage conforme à l'inven- tion représenté comprend un générateur de pression de freinage 1 qui, à son tour, est composé d'un amplificateur de force de freinage hy- draulique 2 et d'un maitre-cylindre en tandem 3. L'amplificateur de force de freinage et le maitre-cylindre constituent un ensemble unitaire. La force de freinage est transmise dans le sens de la flèche F par une pédale de frein 4 au genérateur de pression de freinage 1, c'est-à-dire à l'amplificateur de force de freinage 2. Ensuite, une pression amplifiée proportionnelle à la force à la pe- dale F se forme d'une manière connue à l'intérieur de l'amplificateur de force de freinage 2, cette pression étant transmise,par un circuit de freinage I directement connecté, aux freins des roues , 6 d'une part, et à l'entree du maitre-cylindre 3 d'autre part. Ainsi une pression proportionnelle A la force de la pédale F se forme aussi dans les circuits de freinage statiques II, III du maitre-cy- lindre en tandem 3 et, de ce fait, dans les freins des roues 7 et 8. Dans le mode de réalisation representé, les roues de l'essieu arrière sont reliées conjointement au circuit de freinage dynamique I tandis que les circuits statiques du maitre-cylindre vont aux roues de l'es- sieu avant. L'essentiel de la présente invention consiste dans le sys- tème d'alimentation en pression auxiliaire du système de freinage représenté. Ce système comprend une pompe a liquide de pression 9 qui est commandée par un moteur électrique 10. De plus, ce système d'ali- mentation comprend un accumulateur de pression 11, qui est un accumu- lateur du type à piston dans le cas présent, ainsi qu'une valve A pression différentielle 12. Il est également prévu des valves anti- retour hydrauliques 13, 14, 15 et une valve directionnelle 16 à deux voies/deux positions à commande électromagnétique. Lorsqu'elle se trouve dans sa position inactivée lorsqu'elle n'est pas sous tension, cette valve 16 est ouverte et relie ainsi une conduite de liquide de pression 17 avec un réservoir d'alimentation en pres- sion 18 qui est prévu dans le cas présent en tant que composant du générateur de pression de freinage 1 et, respectivement, du réservoir 3 liquide de pression nécessaire au mattre-cylindre en tandem 3. -Le côté aspiration de la pompe 9 est relié de la même façon au reservoir d'alimentation 18 ou 3 la chambre 18' de celui-ci. La sortie 19 de l'amplificateur de force de freinage 2 3 laquelle la pression de commande du circuit de freinage I est appli- quee communique, par une conduite de liquide de pression 20, avec une chambre de commande 21 de la valve à pression différentielle 12. La pression régnant dans cette chambre 21 est transmise 3 un piston 23 assiste par la force d'un ressort 22, la pression de la pompe étant appliquée sur la face opposée de ce piston, c'est-à-dire celle agis- sant en sens inverse. A cet effet le côté sous pression de la pompe à liquide de pression 9 est relié hydrauliquement avec une chambre de commande 24 à l'intérieur de la valve de pression différentielle 12. La pompe 9 est reliée 3 l'entrée de pression 26 de l'amplificateur de force de freinage 1 par la chambre 24 et par une conduite de liquide de pression 25 comprenant la valve anti-retour 13. Le chargement de l'accumulateur de pression 11 s'effectue a partir de la chambre 24 - apres déplacement du piston 23 - en passant par une chambre annulaire et un orifice 27, par la conduite du liqui- de de pression 17 et la valve anti-retour 14, jusqu'à l'accumulateur de pression 11, dont le piston se déplace à l'encontre d'un ressort 29. Dès l'obtention de la pression maximum de l'accumulateur, un circuit électrique est interrompu par un contact de tête 30 de l'accumulateur 11. La pedale de freins 4 est équipee d'un commutateur 31 muni d'un contact de travail 32. Ce commutateur peut être le commutateur des feux stop classique sur les véhicules automobiles. Dès qu'il se ferme, le contact de travail 32 applique un potentiel positif, par une diode 33, au moteur d'entraînement 10 de la pompe hydraulique 9 et fait ainsi fonctionner cette pompe. Une seconde conduite de l'é- nergie électrique allant de la source de tension UB au moteur d'en- tratnement 10 passe par un contact de tête 30 de l'accumulateur de pression 11 et par une seconde diode 34. De plus, la valve direction- nelle à deux voies/deux positions 16 est reliée au contact de tête 30. Le fonctionnement du système de freinage illustre, conforme à l'invention, est le suivant: après la commutation du système, si l'accumulateur de pression 11 n'a pas été charge suffisamment, la valve directionnelle à deux voies/deux positions 16 a commande élec- tromagnetique se commute en position fermée au moyen du commutateur de tête ferme ou contact de tète 30 et, de plus, le moteur de la pompe 10 se met 3 fonctionner grâce à la diode 34. La pompe du liquide de pres- sion 9 produit une pression qui fait se déplacer le piston 23 en sens opposé 3 la force du ressort 22 car la pression de commande n'existe plus dans ce cas. Le liquide de pression est alors introduit dans l'accumulateur 11 par l'orifice 27, la conduite de liquide de pres- sion 17 et la valve anti-retour 14. Dès que la pression atteint 3 l'intérieur de l'accumulateur 11 une valeur de seuil prédéterminée, le piston 28 s'applique contre le commutateur de tète 30, ce qui a pour conséquence d'interrompre l'alimentation électrique de la valve 16 et du moteur d'entraînement 10. La pression de l'accumulateur est pré- sente en permanence à l'entrée de pression 26 de l'amplificateur de force de freinage 1. Dès l'actionnement des freins, le contact 32 du commutateur 31 se ferme et met le moteur d'entratnement 10 de la pompe 9 en mar- che. La pression de la pompe s'Elève avec une vitesse finale préde- terminée qui est fonction du type de la pompe et du débit de celle- ci. La pression auxiliaire requise au début de l'action de freinage provient de 1' accumulateur de pression 11. La pression de commande est transmise par la conduite du liquide de pression 20 a la valve à pression différentielle 12. Cette pression de commande, assistée par la force du ressort 22, est comparée avec la pression de la pompe régnant dans la chambre 24. Dès que la force exercée par la pression de la pompe sur le piston 23 dépasse la force exercée sur le piston par la pression de commande et la force du ressort 22, la pression différentielle fait se déplacer le piston 23 de manière à ce qu'une con- duite du liquide de pression partant de la chambre 24, passant par la chambre annulaire 27, la conduite du liquide de pression 17 et la valve anti-retour 14 pour aller jusqu'à l'accumulateur de pression 11 soit libéree. Pendant l'action de freinage, la valve 16 s'est commu- tee en position fermée, sous l'effet de l'énergie immédiatement extraite de l'accumulateur 11, ce qui a eu pour conséquence la fermeture du contact 30. Si la pression maximum de l'accumulateur est atteinte à nouveau après la recharge de l'accumulateur de pression 11, il en résulte une interruption du trajet du courant par le contact 30 de sorte que la valve 16 reprend sa position inactiv6eet libère une con- duite de liquide de pression 35 allant au réservoir d'alimentation 18. De ce fait, l'élévation de la pression dans la chambre 24 s'in- terrompt de sorte que la pompe 9, qui continue à être commutée par le commutateur 31 lorsque les freins sont actionnés, ne doit débiter que contre cette pression maximum prédéterminée qui est composée de la pression maximum de l'accumulateur et de la force exercée par le res- sort 22 de la valve à pression différentielle 12. Ceci signifie que, de cette façon et grâce à cet agencement, l'accumulateur de la pompe 11 se recharge immédiatement avec l'énergie en excas, c'est-a-dire que le débit de la pompe qui n'est pas nécessaire au freinage momen- tanément et, de plus, la surcharge de la pompe 9 due à un actionne- ment trop long des freins et a une consommation relativement faible de pression auxiliaire sont évités. Ainsi, dès le renouvellement du freinage peu après la fin de l'action de freinage précédente, la pression maximum de l'accumulateur sera disponible à l'entrée 26 de l'amplificateur de force de freinage 1 pour passer la phase initiale du fonctionnement de la pompe. REVENDICATIONS 1. Système de freinage pour véhicules automobiles, en par- ticulier pour véhicules routiers, qui comprend un amplificateur hy- draulique de force de freinage et un système d'alimentation en pres- sion auxiliaire consistant en un accumulateur de pression et une pom- pe a liquide de pression a commande électromagnétique qui est commu- tee lorsque la pression de l'accumulateur tombe au-dessous d'un seuil de pression et pendant l'actionnement des freins, et comprenant éga- lement une valve a commande hydraulique qui est reliée a la pompe et à la sortie de l'amplificateur de force de freinage, et par laquelle la pompe a liquide de pression est en communication hydraulique avec l'accumulateur de pression lorsque les freins ne sont pas actionnés et qui interrompt la conduite de liquide de pression allant de la pompe a liquide de pression a l'accumulateur de pression lors de l'actionnement des frein, caractérisé en ce que la valve est conçue en tant que valve à pression différentielle (12) commandée par la différence entre la pression de la pompe et la pression de commande a la sortie (19) de l'amplificateur de force de freinage (1), cette valve (12) se commutant pour ouvrir la conduite du liquide de pres- sion (17) allant de la pompe a liquide de pression (9) a l'accumula- teur de pression (11) lorsque la pression de la pompe dépasse la pression de commande, et permettant ainsi la charge de l'accumulateur de pression (11) a une valeur de pression dépendant de la différence de pression. 2. Système de freinage conforme a la revendication 1, ca- ractérisé en ce que le facteur de réponse de la valve à pression dif- férentielle (12), auquel le liquide de pression commence a s'écouler de la pompe a liquide de pression (9) vers l'accumulateur de pression (11), peut être prédéterminé par un ressort (22) disposé a l'inté- rieur de la valve a pression différentielle (12) et s'opposant a la pression de la pompe. 3. Système de freinage conforme conforme a l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'un réservoir d'ali- mentation en pression (18) est relie 3 la conduite du liquide de pression (17) allant de la valve à pression différentielle (12) à l'accumulateur de pression (11) par une valve multidirectionnelle (16) en position ouverte lorsqu'elle est inactivée, et en ce que cette valve mutidirectionnelle (16) est adaptée pour se commuter vers sa position fermée en vue de charger l'accumulateur de pression (11). 4. Système de freinage conforme a la revendication 3, ca- racterise en ce que la valve mutidirectionnelle (16) est commutable pour reprendre sa position ouverte pendant une action de freinage après le chargement de l'accumulateur de pression (11). 5. Système de freinage conforme à l'une quelconque des re- vendications 3 ou 4, caractérisé en ce que la valve mutidirectionnel- le (16) est conçue sous forme de valve directionnelle à deux voies/- deux positions à commande électromagnétique. 6. Système de freinage conforme 1 l'une quelconque des re- vendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'un accumulateur du type à piston est prévu en tant qu'accumulateur de pression (11). 7. Système de freinage conforme à la revendication 3, ca- ractérisé en ce que l'accumulateur de pression (11) est muni d'un contact de commutation (30) qui se commute dès l'obtention d'une pression maximum prédéterminée de l'accumulateur. 8. Système de freinage conforme A l'une quelconque des re- vendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'entratnement electromo- teur (10) de la pompe à liquide de pression (9) est adapté pour être commute par un commutateur d'actionnement des freins ou le commuta- teur des feux stop (31) ainsi que par un contact (30) actionne lors- que la pression de l'accumulateur tombe au-dessous du seuil de pres- sion. 9. Système de freinage conforme à l'une quelconque des re- vendications 3 A 5, caractérise en ce que la valve mutidirectionnelle (16) est commutable pour reprendre sa position ouverte des l'obten- tion de la pression maximum predéterminEe de l'accumulateur.