Brevet FR2578500A1 — publié le 19860912

La présente invention concerne un équipement de freinage anti- blocage et antipatinage avec une source de pression; une soupape reliée à cette dernière et actionnée par une pédale de frein pour la commande de pressions de freinage; un piston palpeur, chargé par des pressions provenant de la soupape et accouplé à la pédale de- frein; au moins un cylindre et un piston de servofrein actionnant un maître-cylindre; au moins un circuit de freinage relié au maître- cylindre et comprenant des valves antiblocages et des freins de roue; et un groupe de valves d'inversion pour la production dans un circuit de freinage au moins de pressions de freinage avec utilisation de pressions provenant de la soupape commandée par la pédale de frein ou de la source de pression. Un équipement de ce type selon la demande de brevet de la Répu- blique fédérale d'Allemagne n 34 01 690.2 au nom de la Demanderesse comprend une source de pression, une soupape actionnée par une pédale de frein pour la commande de pressions de freinage, un piston pal- peur accouplé à la pédale de frein pour déceler des pressions de freinage commandées par la soupape, un piston de servofrein, un maître-cylindre actionné par ce dernier et relié à des circuits de freinage comportant des valves antiblocages et des freins de roue, et un groupe de valves d'inversion pour l'application aux circuits de freinage de la pression provenant de la soupape actionnée par la pédale de frein, en vue du rétablissement de pressions de freinage après des réductions effectuées pour réduire le risque de blocage. Le groupe de valves d'inversion est en outre réalisé de façon à appliquer aux circuits de freinage, lors de l'apparition d'un pati- nage intempestif, du fluide de pression provenant de la source en évitant la soupape actionnée par la pédale de frein. Cet équipement présente l'avantage que les seules pressions agissant sur le piston palpeur sont celles commandées par la pédale de frein, c'est-à-dire que les pressions de freinage visant à réduire le patinage n'exercent aucune réaction sur la pédale de frein. Un inconvénient de cet équipe- ment réside toutefois dans le fait que tous les circuits de freinage sont du type ouvert et exigent par suite de coûteux dispositifs de surveillance par raison de sécurité. Des clapets de non-retour sont en outre nécessaires entre les noeuds des canalisations de freinage, o se fait l'application de pression, et le maître-cylindre; ils doivent être fermés en cas de patinage. Ces clapets de non-retour compliquent également l'équipement et en augmentent le prix. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, le-piston palpeur pénètre dans un cylindre de piston d'arrêt, séparé du cylin- dre de servofrein et relié en permanence à la soupape commandée par la pédale de frein; le groupe de valves d'inversion est réalisé de façon à relier, dans sa position de repos, le cylindre de servofrein à la soupape commandée par la pédale de frein, à isoler, dans une position fonctionnelle de protection antipatinage, le cylindre de servofrein de la soupape commandée par la pédale de frein et à le_ relier à la source de pression, et à décharger, dans une autre posi- tion fonctionnelle, le cylindre de servofrein dans une canalisation de retour; et au moins le circuit de freinage qui, en cas de protec- tion antipatinage, dirige des pressions de freinage vers les freins de roue et réalisé en circuit de freinage fermé. L'équipement selon l'invention présente l'avantage qu'un circuit de freinage au moins est fermé et présente par suite une sécurité intrinsèque. Un coûteux dispositif de surveillance de l'équipement est ainsi inutile. L'équi- ment selon l'invention présente en outre, comme l'équipement selon la demande de brevet de la République fédérale d'Allemagne n 34 01 690.2 au nom de la Demanderesse, l'avantage suivant: un conduc- teur qui veut ou doit freiner pendant une protection antipatinage n'est pas irrité par des charges intempestives du piston palpeur. Le conducteur peut ainsi provoquer des freinages sans effort parti- culier ni irritation, par exemple pendant qu'un moteur de véhicule fonctionnant avec une augmentation du régime à froid agit sur les roues motrices par l'intermédiaire d'un convertisseur de couple. - Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le groupe de valves d'inversion comprend une première valve à commande électrique, réalisée sous forme d'un distributeur 3/2 relié au cylin- dre de servofrein et à la source de pression, et une seconde valve à commande électrique, réalisée sous forme d'un distributeur 3/2 relié au premier distributeur 3/2, à la soupape commandée par la pédale de frein et à la canalisation de retour destinée aux réductions de pression et aboutissant à la source de pression. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'équipement comprend un mesureur d'effort sur la pédale, un mesureur de décéléra- tion et un circuit de commande relié aux deux mesureurs; et ledit circuit de commande est réalisé de façon à surveiller, en cas de manoeuvre de la pédale de frein, les efforts sur la pédale et les décélérations de freinage afin de déceler le fading des freins de roue et, en cas de dépassement d'un seuil prédéterminé, à commander le groupe de valves d'inversion pour compenser le fading par appli- cation de la pression de la source au cylindre de servofrein. L'équi- pement selon cette caractéristique présente l'avantage suivant: aucune augmentation des efforts sur la pédale de frein n'est prati- quement nécessaire, même en cas d'apparition d'un évanouissement impor- tant des freinsde roue, à la suite par exemple d'un freinage à partir du plein régime ou pendant la descente d'un col. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le mesureur d'effort sur la pédale est réalisé sous forme d'un capteur de pression relié à la soupape commandée par la pédale de frein. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le mesu- reur de décélération comprend des capteurs de rotation de roue et un circuit traduisant les signaux de rotation de roue. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous d'un exemple de réalisation, dont la figure unique représente le schéma. L'équipement de freinage antiblocage et antipatinage 2 comprend une source de pression 3, une soupape 4 pour la commande de pressions de freinage, une pédale de frein 5, un piston palpeur 6, un cylindre de servofrein 7, un piston de servofrein 8, un maître-cylindre 9 contenant au moins un piston 10, au moins un circuit de freinage 11 fermé comprenant des valves antiblocages 12, 13 et des freins de roue 14, 15, et un groupe de valves d'inversion 16. Le maître- cylindre 9 peut aussi contenir deux pistons en tandem. La pédale de frein 5 est fixée sur un levier 17 et agit par l'intermédiaire de ce dernier, d'une biellette 18, d'un bras 19, d'un ressort 20 simulateur de course et d'une coupelle 21 de ressort sur un tiroir de commande 22 faisant partie de la soupape 4. Cette der- nière est par exemple d'un type parfaitement connu selon l'art anté- rieur. La source de pression 3 comprend une pompe 23 et un accumulateur de pression 24, qui sont par exemple connus selon l'art antérieur. La source 3 alimente la soupape 4 en fluide de pression par les cana- lisations 25 et 26. Des canalisations de retour 27 et 28 relient la soupape 4 à la source de pression 3. Une tige de poussée 29 de pédale est fixée sur le bras 19, sensiblement dans le prolongement de la biellette 18. Elle forme une seule pièce avec le piston palpeur 6 disposé dans son prolongement. Le piston palpeur 6, d'un diamètre inférieur à celui de la tige de poussée 29 de pédale, est entouré par un piston d'arrêt 30 qui coulisse par rapport à lui. Le piston d'arrêt 30 coulisse longitudinalement dans un cylindre 31. Le cylin- dre 31 du piston d'arrêt est relié en permanence à la soupape 4 et forme avec le piston d'arrêt 30 une chambre de charge du piston pal- peur 6. Dans le prolongement-du piston palpeur 6 est disposée une tige de poussée 32 de freinage de secours, qui pénètre dans le cylindre de servofrein 7 et est orientée vers le piston de servofrein 8. Le cylindre de servofrein 7 se trouve dans le prolongement du cylindre 31 de piston d'arrêt, dont il est séparé par une cloison 33 compre- nant une ouverture 34 pour le passage de la tige de poussée 32 de freinage de secours. Le maître-cylindre 9 est disposé coaxialement au et dans le prolongement du cylindre de servofrein 7 et contient le piston 10 et un ressort de rappel 10a. Le piston 10 de maître-cylindre et le piston de servofrein 8 sont reliés par une tige 35 conique par exemple. Le maître-cylindre 9 comprend un reniflard 39 et un alésage dé réalimentation 40, par lesquels il communique avec un réservoir de réalimentation 41. Le circuit de freinage 11, réalisé en circuit de freinage fermé comprenant les branches 11a et llb est relié au maître-cylindre 9. Les valves antiblocages 12 et 13 montées dans les branches 11a et 11b du circuit de freinage seont réalisées sous forme de distribu- 257850 O teurs électromagnétiques 2/2, ouverts dans leur position de repos. Des électroaimants 42 et 43 permettent le cas échéant de commander le passage de ces valves antiblocages 12 et 13 en position de ferme- ture. Les freins de roue 14 et 15, réalisés de façon connue en freins à disque ou à tambour, sont reliés aux valves antiblocages 12 et 13. Des capteurs de rotation de roue 44, 45, également d'un type connu selon l'art antérieur, sont affectés aux freins de roue 14 et 15. Le groupe de valves d'inversion 16 comprend un premier distri- buteur électromagnétique 3/2 46 et un second distributeur électro- magnétique 3/2 47. Dans sa.position de repos, le distributeur 3/2 47 relie la soupape 4 au distributeur 3/2 46. Dans une position fonction- nelle, le distributeur 3/2 47 relie le distributeur 3/2 46 à la canalisation de retour 28 par l'intermédiaire d'une canalisation de retour 48. Dans sa position de repos, le distributeur 3/2 46 relie le distributeur 3/2 47 au cylindre de servofrein 7. Dans une autre position, une position fonctionnelle, le distributeur 3/2 46 relie le cylindre de servofrein 7 à la source de pression 3. Le cylindre de servofrein 7 est alors isolé de la soupape 4 et du cylindre 31 de piston d'arrêt. Outre le distributeur 3/2 47 et le cylindre 31 de piston d'arrêt, un capteur de pression 49 est relié à la soupape 4. Lorsque la pédale de frein 5 n'est pas actionnée, le ressort 20 simulateur de course la repousse et la maintient dans sa position de repos. Le ressort de rappel 10a translate le piston 10 de maître- cylindre et le piston de servofrein 8 en direction de la tige de poussée 32 de freinage de secours, jusqu'à une position de repos. Dans cette dernière, le réservoir de réalimentation 41 communique comme précédemment indiqué avec le circuit de freinage 11 par le reniflard 39 et le maTtre-cylindre 9. L'alésage de réalimentation 40 est également ouvert, de sorte que du fluide de pression provenant du réservoir de réalimentation 41 est également dirigé sur un côté du piston 10 de maître-cylindre adjacent à la tige de piston 35. Lorsque la pédale de frein 5 est actionnée, la source de pres- sion 3 étant coupée, la tige de poussée 32 de freinage de secours pénètre davantage dans le cylindre de servofrein 7, par l'intermé- diaire du levier 17 de la pédale de frein, de la biellette 18, de la 2Z578500 tige de poussée 29 de la pédale et du piston palpeur 6, atteint ainsi le piston de servofrein 8, puis le translate en direction du maître-cylindre 9. Le piston 10 du maître-cylindre est par suite translaté, passe sur le reniflard 39 et établit une pression de freinage qui se propage par les branches 11a et 11b du circuit de freinage et par les soupapes antiblocages 12 et 13 jusqu'aux freins de roue 14 et 15. La libération de la pédale de frein 5 produit le retour de cette dernière et du piston 10 du maître-cylindre dans leur position de repos, qui a été précédemment décrite. Lorsque la source de pression 3 est branchée et délivre une pression suffisante, et l'enfoncement de la pédale de frein 5 trans- late le tiroir de commande 22 par l'intermédiaire du ressort 20 simulateur de course, des débits partiels du fluide de pression délivré par la source 3 circulent dans le capteur de pression 49, le cylindre 31 du piston d'arrêt et, par les deux distributeurs 3/2 47 et 46, dans le cylindre de servofrein 7. Il en résulte dans ce der- nier une élévation de pression qui charge le piston de servofrein 8. Par suite de cette charge, le piston de servofrein 8 translate le piston 10 du maître-cylindre devant le reniflard 39 et produit ainsi des pressions de freinage dans les branches 1la et 11b du circuit de freinage. La libération de la pédale de frein 5 décharge la pression du cylindre de servofrein, du cylindre 31 du piston d'arrêt et du capteur de pression 49, de sorte que les pressions de freinage diminuent dans les branches 11a et 11b du circuit de freinage. Lorsqu'au cours d'un freinage, la source 3 délivrant une pression suffisante et le freinage s'effectuant par suite avec intervention du servofrein, la pression de freinage est augmentée dans un des deux freins de roue 14 ou 15, voire dans les deux, au point de créer un risque de blocage, le distributeur 3/2 47 passe dans sa position de réduction detpression. Comme précédemment indiqué, le cylindre de servofrein 7 est alors isolé de la soupape 4 et relié à la canalisa- tion de retour 48. La pression diminue par suite dans le cylindre de servofrein 7; le piston de servofrein 8 et le piston 10 du maître- cylindre peuvent alors se déplacer vers leur position de repos, de sorte que la pression de freinage diminue. Dans le cas o les deux 7 - u 2578500 freins de roue 14 et 15 produisent un risque de blocage décelé par les capteurs de rotation de roue 44 et 45, les deux valves antiblo- cages 12 et 13 demeurent ouvertes, de sorte que la pression de frei- nage diminue dans les deux freins de roue 14 et 15. Lorsque par contre un seul des deux freins de roue 14 ou 15 produit des efforts de - freinage trop élevés, une des deux valves antiblocages 12, 13 est maintenue ouverte et l'autre est fermée. La valve antiblocage demeurant ouverte est celle du frein de roue produisant le disque de blocage. La valve antiblocage de l'autre frein de roue, qui ne produit aucun ris- que de blocage, est fermée, de sorte que la pression de freinage est maintenue dans ce frein de roue. Lorsque le risque de blocage est supprimé, le distributeur 3/2 47 est ramené dans sa position de repos, de sorte que la pression provenant de la soupape 4 commandée par la pédale de frein 5 établit de nouveau, par l'intermédiaire du piston de servofrein 8, des pressions de freinage dans les branches 11a et 11b du circuit de freinage. Lorsqu'un risque de blocage apparaît de nouveau, le distributeur 3/2 47 passe de nouveau dans sa position de réduction de la pression de freinage. Lorsque des roues non représentées, qui sont affectées aux freins 14, 15 et se trouvent par exemple sur une chaussée givrée, sont entraînées par un moteur non représenté, fonctionnant par exemple avec une augmentation du régime à froid, et une transmission automatique de façon qu'un patinage apparaisse par exemple sur les deux roues, les capteurs de rotation de roue 44 et 45 décèlent aussi ce patinage. En cas de patinage, le distributeur 3/2 46 passe de sa position de repos dans sa position de commande. Ce distributeur 3/2 46 isole ainsi le cylindre de servofrein 7 de la soupape 4 et le relie à la source de pression 3. Du fluide de pression s'écoule par suite de la source 3 dans le cylindre de servofrein 7 et produit dans les branches lia, 11b du circuit de freinage et leurs freins de roue 14 et 15, par l'intermédiaire du piston de servofrein 8, des pressions de freinage qui réduisent les couples d'entraînement élevé sur les roues motrices. Le distributeur 3/2 46 est ramené dans sa position de repos quand la diminution est telle que le patinage gênant est sup- primé dans une large mesure au moins. Il en résulte que le cylindre de servofrein 7 est relié au second distributeur 3/2 47. La soupape 4 et les canalisations de retour 27 et 28 déchargent par suite la pression du cylindre de servofrein 7. L'opération de commande décrite peut se répéter de la façon précédemment indiquée pour le cas de la protection antiblocage. Lorsque le patinage apparaît sur une seule des roues motrices, une des valves antiblocages 12 ou 13 assure l'établissement d'une pression de freinage dans le seul frein de roue 14 ou 15 dont la roue patine. Le capteur 49 étant un capteur de pression dont l'indication dépend de l'effort exercé sur la pédale de frein 5, cet effort peut être mesuré indirectement. Comme précédemment indiqué, les capteurs de rotation de roue 44 et 45 surveillent la vitesse de rotation des roues. Un circuit connu et par suite non représenté est utilisé dans ce but. Ce circuit indique notamment la vitesse et la décélération de freinage du véhicule dans lequel est monté l'équipement de freinage antiblocage et antipatinage 2 décrit. Les décélérations de freinage sont comparées continûment aux indications de pression du capteur de pression 49 dans un circuit de commande non représenté. Ce circuit de commande intervient quand les comparaisons montrent par exemple que les décélérations de freinage diminuent pour un même effort exercé sur la pédale de frein 5 ou que des efforts toujours plus élevés sont nécessaires sur la pédale de frein 5 pour obtenir une même décélération de freinage. Ledit circuit commande le groupe de valves d'inversion 16 de façon que, selon l'évanouissement, la pression augmente davantage dans le cylindre de servofrein 7 que dans le cylindre 31 du piston d'arrêt, qui charge le piston palpeur 6 réagis- sant sur la pédale de frein 5. Dans le cas d'une protection antipati- nage, le groupe de valves d'inversion 16 dirige du fluide de la source 3 dans le cylindre de servofrein 7 en évitant la soupape 4. Le groupe de valves d'inversion 16 existant déjà pour réduire le patinage, un faible appareillage technique pour un circuit de com- mande suffit à réaliser un équipement de freinage antiblocage et anti- patinage avec compensation automatique de l'évanouissement. Par suitec ce développement, l'équipement 2 se comporte en régulateur de décéléra- tion de freinage lors de l'apparition d'un évanouissement. La prédéter- mination de la valeur de consigne pour une décélération de freinage souhaitée s'effectue à l'aide de la pédale de frein 5. Il va de soi que le capteur de pression 49 peut être remplacé par d'autres moyens connus pour la mesure des efforts exercés sur la pédale de frein 5. Les capteurs de rotation de roue 44, 45 et un circuit traducteur, qui de façon connue comportent au moins un différentiateur, peuvent aussi être remplacés par une masse sismique à laquelle sont affectés des moyens de suspension élastiques et un capteur de mesure. Il convient de préciser enfin qu'il est possible de permuter l'ordre dE distributeurs 3/2 46 et 47 vus du cylindre de servofrein 7. Ces distributeurs 3/2 46 et 47 peuvent par exemple être remplacés par un distributeur 4/3 ou un distributeur 4/4 non représenté. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au principe et aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. 257850 O Revendications 1. Equipement de freinage antiblocage et antipatinage avec une source de pression; une soupape reliée à cette dernière et actionnée par une pédale de frein pour la commande de pressions de freinage; un piston palpeur, chargé par des pressions provenant de la soupape et accouplé à la pédale de frein; au moins un cylindre et un piston de servo- frein actionnant un maître-cylindre; au moins un circuit de freinage relié au maître-cylindre et comprenant des valves antiblocages et des freins de roue; et un groupe de valves d'inversion pour la production dans un circuit de freinage au moins de pressions de freinage avec utilisation de pressions provenant de la soupape commandée par la pédale de frein ou de la source de pression, ledit équipement étant caractérisé en ce que le piston palpeur (6) pénètre dans un cylindre (31) de piston d'arrêt, séparé du cylindre de servofrein (7, 8) et relié en permanence à la soupape (4) commandée par la pédale de frein; le groupe de valves d'inversion (16, 46, 47) est réalisé de façon à relier, dans sa position de repos, le cylindre de servofrein (7) à la soupape (4) commandée par la pédale de frein (5), à isoler, dans une position fonctionnelle de protection antipatinage, le cylindre de servofrein (7) de la soupape (4) commandée par la pédale de frein (5) et à le relier à la source de pression (3), et à décharger, dans une autre position fonctionnelle, le cylindre de servofrein (7) dans une canalisation de retour (48, 28); et au moins le circuit de freinage (11, 11a, 11b) qui, en cas de protection antipatinage, dirige des pressions de freinage vers les freins de roue (14, 15) est réalisé en circuit de freinage fermé. 2. Equipement de freinage antiblocage et antipatinage selon reven- dication 1, caractérisé en ce que le groupe de valves d'inversion (16) comprend une première valve (46) à commande électrique, réalisée sdus forme d'un distributeur 3/2 relié au cylindre de servofrein (7) et à la source de pression (3), et une seconde valve (47) à com- mande électrique, réalisée sous forme diun distributeur 3/2 relié au premier distributeur 3/2 (46), à la soupape (4) commandée par la pédale de frein (5) et à la canalisation de retour (48, 28) destinée aux réductions de pression et aboutissant à la source de pression (3). 3. Equipement de freinage antiblocage et antipatinage selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend un mesu- reur d'effort sur la pédale (49), un mesureur de décélération (44, ) et un circuit de commande relié aux deux mesureurs; et ledit circuit de commande est réalisé de façon à surveiller, en cas de manoeuvre de la pédale de frein, les efforts sur la pédale et les décélérations de freinage afin de déceler l'évanouissement des freins de roue et, en cas de dépassement d'un seuil prédéterminé, à commander le groupe de valves d'inversion (16) pour compenser l'évanouissement par application de la pression de la source (3) au cylindre de servofrein (7). 4. Equipement de freinage antiblocage et antipatinage selon reven- dication 3, caractérisé en ce que le mesureur de force sur la pédale (49) est réalisé sous forme d'un capteur de pression relié à la soupape (4) commandée par la pédale de frein (5). 5. Equipement de freinage antiblocage et antipatinage selon reven- dication 3, caractérisé en ce que le mesureur de décélération com- prend des capteurs de rotation de roue (44, 45) et un circuit tradui- sant les signaux de rotation de roue.