Brevet FR2590858A1 — publié le 19870605

- 1 - La présente invention concerne un système de freinage à ré- gulation du glissement, destiné à des véhicules automobiles, compre- nant au moins un circuit statique de freinage, dans lequel du liquide de pression provenant d'un circuit dynamique de liquide de pression peut être introduit lors de la régulation du glissement, et compre- nant un générateur de pression de freinage constitué d'un agencement de maitrecylindre et d'un amplificateur hydraulique d'effort de freinage qui est muni d'une valve de régulation et d'un piston d'am- plificateur pouvant être relié à la pédale de frein, au moins un cir- cuit dynamique de freinage pouvant être relié à la chambre d'amplifi- cateur. Des systèmes de freinage connus à plusieurs circuits, qui fonctionnent selon le principe d'introduction dynamique dans un cir- cuit de freinage et dans lesquels la pression dynamique correspond à la pression agissant également sur le piston de l'amplificateur hy- draulique, présentent un inconvénient, à savoir qu'en cas de défail- lance de ce circuit, l'effet d'amplification et l'effet de freinage de ce circuit sont supprimés. En outre, il a déjà été proposé des systèmes de freinage (demande de brevet allemand 35 07 484.1) qui comprennent un amplifi- cateur d'effort de freinage actionné par une pédale et relié au mal- tre-cylindre, cet amplificateur étant muni d'un piston d'amplifica- teur et d'une chambre d'amplificateur dans laquelle une pression au- xiliaire, proportionnelle à la force exercée sur la pédale, est pro- duite par l'intermédiaire d'une valve de freinage, et qui sont équi- pés d'un cylindre à remplissage rapide muni d'un-alésage étagé dans lequel peut coulisser un piston à deux étages, une chambre de pres- sion étant prévue devant l'étage de plus grand diamètre du piston à deux étages et une chambre de remplissage étant prévue devant l'étage de plus petit diamètre. En l'occurence, la chambre de pression est reliée à la chambre d'amplificateur et la chambre de remplissage à la chambre de travail du maltre-cylindre, une valve anti-retour étant implantée sur la conduite de liaison reliant la chambre d'amplifica- teur à la chambre de pression du cylindre à remplissage rapide, et le tiroir de commande de la valve de freinage coopérant avec un corps de -2 - 2590858 valve par l'intermédiaire duquel la valve de freinage est reliée à la chambre de pression. Ce système de freinage connu présente un incon- vénient, à savoir qu'il est relativement encombrant, étant donné que le cylindre à remplissage rapide est conçu sous la forme d'une unité supplémentaire séparée. La présente invention a pour but de fournir un système de freinage du type indiqué précédemment, dans lequel, en cas de défail- lance de la source de pression auxiliaire, une pression de freinage peut encore être établie, au moyen d'une force exercée sur la pédale, dans le circuit dynamique de freinage relié à l'amplificateur hydrau- lique, de manière que la capacité d'actionnement de tous les freins de roues soit conservée. Ce système de freinage doit être d'une con- ception particulièrement simple et fonctionner sans la mise en oeuvre de pièces supplémentaires compliquées, et il doit être conçu de façon qu'un amplificateur hydraulique puisse être rajouté sur les systèmes de freinage existants. Conformément à la présente invention, ce but est atteint en ce que deux chambres de travail de l'agencement de maltre-cylindre sont séparées l'une de l'autre au moyen d'un piston de séparation et/ou flottant conçu sous la forme d'un piston étagé, l'étage de plus petit diamètre du piston étagé étant guidé de façon étanche dans l'alésage de maître-cylindre destiné au premier piston de maître-cy- lindre et/ou à tige qui peut être relié à la pédale de frein, et l'étage de plus grand diamètre d'un alésage de maitre-cylindre for- mant une chambre de travail qui est reliée, d'une part, directement à la chambre d'amplificateur par l'intermédiaire d'une conduite de li- quide de pression et, d'autre part, au circuit dynamique de freinage, une chambre de remplissage, par exemple une chambre annulaire, située derrière le piston à tige, pouvant être reliée, par l'intermédiaire d'une conduite de pression sur laquelle est implantée une valve à commande multidirectionnelle, au réservoir d'accumulation et de com- pensation de pression ainsi qu'à la conduite de pression communiquant avec la chambre d'amplificateur. De manière appropriée, sur la conduite d'alimentation re- liant la source de pression auxiliaire à la valve de régulation de - 3-2590858 l'amplificateur hydraulique d'effort de freinage ou sur la valve de régulation elle-même, est implantée une valve anti-retour qui empêche le liquide de pression de refluer de la chambre d'amplificateur dans la source de pression auxiliaire. De manière avantageuse, la pédale de frein agit, par l'in- termédiaire d'un organe de pression, par exemple d'une tige de pis- ton, sur le piston d'amplificateur qui, quant à lui, est relié au premier piston de mattre-cylindre, un mécanisme, par exemple un méca- nisme à levier, étant intercalé entre la tige de piston et le piston d'amplificateur et autorisant un déplacement relatif entre la tige de piston et le piston d'amplificateur, mais solidarisant ces deux élé- ments l'un à l'autre en cas de défaillance de l'amplificateur d'ef- fort de freinage. Dans un mode de réalisation avantageux, une valve est im- plantée sur la conduite de liquide de pression reliant la chambre d'amplificateur et la chambre de travail qui est située devant le se- cond piston de maitre-cylindre conçu sous-la forme d'un piston étagé, cette valve empêchant le liquide de pression de refluer de la chambre de travail dans la chambre d'amplificateur lorsque la pression ré- gnant dans la chambre d'amplificateur tombe en dessous d'une valeur de consigne. Lorsque l'amplificateur fonctionne correctement, seul l'es- sieu avant est alimenté à partir du circuit de pression, étant donné que le piston étagé de séparation ou flottant est soumis à la pres- sion de l'amplificateur, tandis que l'essieu arrière est alimenté dy- namiquement à partir de l'amplificateur, le piston flottant restant sur sa butée de carter. En cas de défaillance de l'amplificateur, la chambre du piston flottant est séparée de l'accumulateur et/ou de la source de pression auxiliaire au moyen d'une valve anti-retour, le circuit de pression actionnant le piston flottant et donc alimentant les freins de l'essieu arrière en pression statique. En cas de dé- faillance de l'amplificateur, la force exercée sur la pédale restant la'mëme, la décélération est plus importante que celle produite par un système équipé d'un essieu arrière purement dynamique, tandis que la course de la pédale s'allonge simultanément en proportion du volu- - 4 - 2590858 me absorbé par le circuit de l'essieu arrière. Les différents objets et caractéristiques de l'invention se- ront maintenant détaillés dans la description qui va suivre, faite à titre d'exemple non limitatif, en se reportant à la figure annexée. Conformément à la figure, le système de freinage conforme à l'invention se compose, pour l'essentiel, d'un générateur hydraulique de pression de freinage allongé actionné par une pédale, désigné dans son ensemble par le chiffre de référence 1, d'une source de pression auxiliaire 2, d'un réservoir d'accumulation et de compensation de pression 3, et de valves à deux voies/deux positions à commande 8lec- tromagnétique 4 à 6 qui permettent de relier les freins de roues et/ou les roues avant et arrière VR, VL, HR et HL à deux circuits de freinage séparés hydrauliquement. Normalement, c'est-à-dire tant qu'elles ne sont pas excitées, les valves 4 à 6 sont en position ou- verte. De plus, il est prévu une conduite de retour 10 qui mène des roues avant et arrière VR, VL, HR, HL au réservoir de compensation 3, mais qui est séparée des cylindres de freins de roues au moyen de trois valves supplémentaires à deux voies/deux positions 7 à 9 tant que les valves 7 à 9 ne sont pas excitées. Le générateur de pression de freinage 1 se compose d'un am- plificateur hydraulique d'effort de freinage 11, d'un agencement de maltre-cylindre 12 et d'un dispositif de positionnement 13. Un circuit de freinage, à savoir le circuit de freinage de roues arrière 14, est relié à l'amplificateur d'effort de freinage 11 par l'intermédiaire de la chambre de travail 15 de l'agencement de maltre-cylindre 12, tandis que la chambre de travail 16 de l'agence- ment de mattre-cylindre 12, qui est conçu ici sous la forme d'un mat- tre-cylindre en tandem, est reliée aux roues avant VR et/ou VL par l'intermédiaire d'un circuit de freinage séparé 18. Le circuit de mattre-cylindre 18 d'un agencement de ce type est appelé circuit sta- tique de liquide de pression, et le circuit d'essieu arrière 14 cir- cuit dynamique de liquide de pression, car, dans le circuit 14, la pression est déterminée par la position d'une valve de régulation 19 qui est actionnée par une pédale par l'intermédiaire d'un mécanisme à levier 41, et qui, en fonction du déplacement d'un piston de valve - 5 - 2590858 , permet de faire passer une quantité plus ou moins grande de pres- sion de la source de pression auxiliaire 2 dans la chambre d'amplifi- cateur 21 et, de là, dans le circuit de freinage 14 par l'intermé- diaire des conduites de pression 26, 30 et de la chambre de travail 15. La pression, qui est établie dans la chambre d'amplificateur 21 et/ou qui est introduite au moyen de la valve de régulation 19 lorsqu'une pédale de frein 22 est actionnée, agit simultanément sur le premier piston ou piston à tige 43 de l'agencement de maitre-cy- lindre 12 et provoque, comme on le conçoit facilement, l'établisse- ment d'une pression de freinage dans la chambre de travail 16 du cir- cuit statique de freinage 18 menant aux roues avant VR et VL. Etant donné que le piston de séparation et/ou flottant 42 présente une sec- tion transversale utile supérieure à au piston à tige 43, le piston de mattre-cylindre 42 reste sur sa butée 17, prévue sur le carter du maitre-cylindre, lorsque l'amplificateur 11 fonctionne correctement. Dans un premier temps, une pression atmosphérique règne dans une chambre annulaire 23 de l'agencement de maitre-cylindre 12, car, en position de repos dans laquelle la valve n'est pas excitée, la cham- bre 23 communique avec le réservoir de compensation de pression 3 par l'intermédiaire d'une valve dite principale 24. Chaque roue VL, VR, HL, HR du véhicule équipé du système de freinage conforme à l'invention est munie d'un capteur qui, par exem- ple, est conçu sous la forme d'un transducteur inductif, et qui transmet à un régulateur électronique (non représenté) les informa- tions relatives au comportement en rotation de la roue. Ce régulateur comprend notamment un circuit électronique de combinaison conçu sous la forme de circuits pricâblés ou programmables, tels que des micro- processeurs, et produit, après avoir analysé les signaux des cap- teurs, des instructions de commande qui sont disponibles aux sorties du régulateur et qui sont retransmises aux électrovannes correspon- dantes 4 à 9 et 24 par l'intermédiaire de lignes de signaux non re- présentées. Au début de la régulation du glissement de freinage, la val- ve principale 24 est commutée. Une conduite de liquide de pression -- 6 - 25908S8 2b, 30, 38, menant de la chambre d'amplificateur 21 à la préchambre 23, est ainsi libérée, ce qui permet à du liquide de pression de pé- nétrer dans la carter de cylindre 23 d'o il est introduit dynamique- ment, par l'intermédiaire d'une coupelle d'étanch&ité 32 qui est dis- posée à la circonférence du piston 43 et qui fait office de valve antiretour, dans la chambre de travail 16 qui communique avec les freins des roues avant VL, VR. Etant donné que la conduite de pression 30 est également re- liée à la chambre de travail 15 de l'étage de plus grand diamètre du piston de séparation ou flottant 42 par l'intermédiaire de la liaison de carter 27, une pression régulée, c'est-à-dire une pression identi- que à celle régnant dans la chambre d'amplificateur 21, règne dans la chambre de travail 15 et dans le circuit de freinage de roues arrière 14 qui y est relié. La pression introduite dynamiquement provoque simultanément le rappel d'un manchon de positionnement 33 du dispositif de posi- tionnement 13, le piston 43 adoptant donc une position déterminée dans l'agencement de maltre-cylindre 12. En raison de l'introduction dynamique de liquide de pression dans le circuit statique de freinage 18 des roues avant VR, VL et dans la chambre annulaire 23, cette introduction étant déterminante pour la pression de rappel qui agit sur le manchon de positionnement 3, une "régulation à vide" de la chambre de travail 16 est empêchée, même en cas de fréquente réduction de pression due à l'écoulement de liquide de pression à travers les valves 7 et 8 qui ont été commu- tées. Si une anomalie se produit dans le système d'alimentation en énergie auxiliaire 2, qui est composé pour l'essentiel d'une pompe de liquide de pression 35 associée à une valve anti-retour 34 et d'un accumulateur de liquide de pression 36, le circuit d'avertissement de pression (DWS) 37 réagit, transmet cette information au régulateur électronique du système de freinage et provoque, en fonction du ni- veau de la pression résiduelle, un arrêt de la régulation du glisse- ment de freinage. Les anomalies survenant dans la conduite dynamique de liqui- - 7 - 2590858 de de pression à l'intérieur du générateur de pression de freinage 1, c'est-à-dire une anomalie se produisant dans la chambre d'amplifica- teur 21, dans la conduite 26 ou dans une valve principale non étanche 24, peuvent être détectées en mesurant la course ou en déterminant la position du manchon de positionnement 33. Ainsi, si une fuite ou une anomalie dans la conduite de liquide de pression 26, 30, 38 empêche d'introduire de la pression dynamique dans la chambre annulaire 23, ceci provoque, lors de la régulation du glissement de freinage, une réduction du volume se trouvant dans la chambre de travail 16 et un déplacement important du manchon de positionnement 33 vers la gauche, en regardant la figure, ce qui a finalement pour effet d'actionner un commutateur non représenté - lorsque le volume de liquide de pression restant dans les circuits des roues avant devient trop faible -, ce commutateur ouvrant la ligne de signaux qui mène d'une source de ten- sion à une entrée du régulateur électronique, coupant ainsi partiel- lement ou totalement le système de freinage. En cas de défaillance de l'alimentation en énergie 2, en raison par exemple de l'absence de tension électrique au niveau du moteur de pompe 35, d'une anomalie de la pompe ou de la rupture d'une ligne, le canal de retour 46 est fermé par la valve de régulation 19 et la tige de piston 40 est reliée mécaniquement au piston d'amplifi- cateur 39 lors de l'actionnement de la pédale. Lorsque le piston d'amplificateur 39 poursuit son déplace- ment, une pression s'établit dans les circuits de freinage 14, 18 après déplacement du piston de maitre-cylindre 42, 43, la valve anti- retour 47 empêchant, en l'occurence, que les moyens de commutation, les tuyaux flexibles et les accumulateurs n'absorbent du liquide de pression provenant de la chambre d'amplificateur 21. Lorsqu'on affecte des surfaces de section transversale F1 à F4 aux diamètres D1, D2, D3 et D4, le rapport doit être, de préféren- ce, le suivant: F1 = F2 + (F3 - F4) - 8 - 25 90858 REVENDICATIONS 1. Système de freinage à régulation du glissement, destiné à des véhicules automobiles, comprenant au moins un circuit statique de freinage (18), dans lequel du liquide de pression provenant d'un cir- cuit dynamique de liquide de pression peut être introduit lors de la régulation du glissement, et comprenant un générateur de pression de freinage (1) constitué d'un agencement de maître-cylindre (12) et d'un amplificateur hydraulique d'effort de freinage (11) qui est muni d'une valve de régulation (19) et d'un piston d'amplificateur (39) pouvant être relié à la pédale de frein (22), au moins un circuit dy- namique de freinage (14) pouvant être relié à la chambre d'amplifica- teur (21), caractérisé en ce que deux chambres de travail (15, 16) de l'agencement de maitre-cylindre (12) sont séparées l'une de l'autre au moyen d'un piston flottant (42) conçu sous la forme d'un piston étagé, l'étage de plus petit diamètre (44) du piston étagé étant gui- dé de façon étanche dans l'alésage de maitre-cylindre (25) destiné au premier piston de maitre-cylindre et/ou à tige (43) qui peut être re- lié à la pédale de frein (22), et l'étage de plus grand diamètre (45) d'un alésage de maItre-cylindre (28) formant une chambre de travail (15) qui est reliée, d'une part, directement à la chambre d'amplifi- cateur (21) par l'intermédiaire d'une conduite de liquide de pression (26, 30) et, d'autre part, au circuit dynamique de freinage (14), une chambre de remplissage, par exemple une chambre annulaire (23), si- tuée derrière le piston à tige (43), pouvant être reliée, par l'in- termédiaire d'une conduite de pression (38) sur laquelle est implan- tée une valve à commande multidirectionnelle (24), au réservoir d'ac- cumulation et de compensation de pression (3) ainsi qu'à la conduite de pression (30) communiquant avec la chambre d'amplificateur (21). 2. Système de freinage à régulation du glissement conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que, sur la conduite d'alimen- tation (46) reliant la source de pression auxiliaire (2) à la valve de régulation (19) de l'amplificateur hydraulique d'effort de freina- ge (11) ou sur la valve de régulation (19) elle-même, est implantée une valve anti-retour (47) qui empêche le liquide de pression de re- fluer de la chambre d'amplificateur (21) dans la source de pression auxiliaire (2). 3. Système de freinage à régulation du glissement conforme aux revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la pédale de frein (22) agit, par l'intermédiaire d'un organe de pression, par exemple d'une tige de piston (40), sur le piston d'amplificateur (39) qui, quant à lui, est relié au premier piston de maltre-cylindre (43), un mécanisme, par exemple un mécanisme à levier (41), étant intercalé entre la tige de piston (40) et le piston d'amplificateur (39) et au- torisant un déplacement relatif entre la tige de piston (40) et le piston d'amplificateur (39), mais solidarisant ces deux éléments (39 et 40) l'un à l'autre en cas de défaillance de l'amplificateur d'ef- fort de freinage (11). 4. Système de freinage à régulation du glissement conforme aux revendications 1 et 3, caractérisé en ce qu'une valve est implan- tée sur la conduite de liquide de pression (26, 30) reliant la cham- bre d'amplificateur (21) et la chambre de travail (15) qui est située devant le piston flottant (42) conçu sous la forme d'un piston étagé, ladite valve empêchant le liquide de pression de refluer de la cham- bre de travail (15) dans la chambre d'amplificateur (21) lorsque la pression régnant dans la chambre d'amplificateur tombe en dessous d'une valeur de consigne. - 9 -