Brevet FR2587285A1 — publié le 19870320

La présente invention concerne un dispositif de régulation du glissement de freinage alimenté en énergie auxiliaire, destiné à un système hydraulique de freinage pour véhicule automobile, compre- nant un agencement de maitre-cylindre pouvant être actionné par la pédale de frein et comportant un piston de maitre-cylindre, une pré- chambre correspondante munie d'un perçage d'alimentation, et une in- troduction d'énergie auxiliaire dans la chambre de travail du maître- cylindre, dans lequel au moins un manchon de positionnement, qui peut coulisser axialement entre des butées et qui est monté étanche par rapport à l'alésage du carter de maitre-cylindre, est logé sur le cô- té secondaire du piston de maître-cylindre, ce manchon de positionne- ment présentant un diamètre extérieur supérieur à celui du piston de maitre-cylindre et étant guidé de manière centrée et étanche par l'intermédiaire de la queue ou de la tige d'actionnement du piston de maître-cylindre, le piston de maître-cylindre étant amené dans une position définie lors de l'actionnement de la pédale de frein et lorsque de l'énergie auxiliaire est appliquée au côté secondaire du piston de maitre-cylindre pendant la régulation du glissement. Dans un dispositif de régulation du glissement de freinage alimenté en énergie auxiliaire, destiné à un système hydraulique de freinage pour véhicule automobile (système de freinage à régulation "antiblocage")du type indiqué précédemment et décrit dans la demande de brevet allemand 24 43 545, l'agencement de maître-cylindre compor- te un maitre-cylindre en tandem dont le piston (étagé) côté pédale comprend une tige de piston munie d'une collerette circonférentielle réalisée d'une seule pièce côté pédale, le diamètre extérieur de cet- te collerette circonférentielle étant supérieur au diamètre extérieur du piston de maître-cylindre correspondant. Entre un agencement de valve de freinage, qui est destiné à l'alimentation en énergie auxi- liaire et qui est implanté en amont du maître-cylindre en tandem, et la collerette circonférentielle est prévu un ressort qui agit en fonction de la course et qui, lors de l'actionnement des freins, fournit au conducteur du véhicule une bonne sensation du freinage. Lors d'un freinage normal, l'énergie auxiliaire est fournie, par l'intermédiaire de la valve de freinage de l'agencement de valve de - 2 freinage, aux préchambres du maitre-cylindre en tandem et, de là, au c8té secondaire des pistons de maitre-cylindre. Lorsqu'elle est sol- licitée par de l'énergie auxiliaire, la collerette circonférentielle, qui possède un diamètre supérieur à celui du piston de maItre-cylin- dre et qui assure l'étanchéité par rapport à l'extérieur, garantit qu'en fonctionnement normal les deux pistons de maitre-cylindre sont maintenus en position initiale, la collerette circonférentielle repo- sant contre une butée axiale proche de la pédale et solidaire du car- ter. Le liquide de pression hydraulique fourni au côté secondaire se propage, à travers des perçages de remplissage axiaux prévussur le piston de maItre-cylindre, en direction des chambres de travail du cylindre et, de là, sous l'effet d'un actionnement dynamique, aux cy- lindres de freins de roues correspondants. En cas de défaillance du système d'alimentation en énergie auxiliaire, la collerette circonfé- rentielle du piston de maître-cylindre proche de la pédale n'est plus maintenue contre sa butée axiale solidaire du carter, de sorte que les deux pistons de maitre-cylindre peuvent se déplacer ensemble dans le sens d'actionnement, le maitre-cylindre remplit alors sa fonction normale et actionnent les cylindres de freins de roues de manière statique. L'inconvénient de l'agencement connu réside dans la concep- tion complexe du piston de mattre-cylindre côté pédale qui comporte une collerette circonférentielle de plus grand diamètre, élargie c8té pédale. Etant donné que le piston est bloqué en position initiale lors du fonctionnement normal, des moyens doivent être prévus, sous la forme d'un ressort agissant en fonction de la courses pour fournir au conducteur du véhicule une bonne sensation du freinage. L'agence- ment de maître-cylindre proprement dit n'est pas, en soi, approprié pour remplir cette fonction. Etant donné que le piston de maitre-cy- lindre est immobile lors du fonctionnement normal (et qu'il ne rem- plit pas sa fonction normale), il est impossible de déterminer, lors du fonctionnement normal des freins, si le cylindre présente des dé- faillances (telles que d'éventuelles fuites au niveau de la coupelle d'étanchéité). En outre, on connaît un système de freinage pour véhicule automobile du type indiqué précédemment (demande de brevet allemand - 3 40 562.0) dans lequel il est prévu, sur le c8té secondaire du pis- ton de mattre-cylindre, un piston de positionnement qui peut coulis- ser axialement jusqu'à une butée axiale solidaire du carter, qui est étanche par rapport au carter de maitre-cylindre, qui présente un diamètre extérieur supérieur à celui du piston de mattre-cylindre et par l'intermédiaire duquel la tige du piston de maitre-cylindre est guidée de manière centrée et étanche, dans lequel, lorsque la pédale de frein est actionnée et lorsque de l'énergie auxiliaire est appli- quée au côté secondaire du piston de maitre-cylindre lors de la régu- lation du glissement, l'extrémité circonférentielle élargie côté pé- dale de la tige du piston de mattre-cylindre ou une saillie circonférentielle d'une valve d'étranglement d'un agencement de valve d'étranglement éventuellement implanté en amont peut coopérer avec un bord circonférentiel,côté pédale correspondant du piston de position- nement pour amener le piston de mattre-cylindre dans une position dé- terminée lors du freinage avec régulation du glissement. Cependant, ce système de freinage pour véhicule automobile connu présente un inconvénient, à savoir que, lors de la régulation, lorsque le freinage s'effectue selon des coefficients de friction ré- duits, la pédale de frein risque d'être déplacée en direction du maI- tre-cylindre jusqu'à ce que le piston d'amplificateur soit en butée contre le manchon de positionnement. La présente invention a pour but de perfectionner le dispo- sitif de positionnement connu de maniare à garantir que lors de la régulation, même dans des cas extrêmes, la pédale de frein adopte une position définie avec précision précédemment. Conformément à la présente invention, ce but est atteint en ce qu'une rondelle ondulée est disposée entre l'extrémité côté pédale du manchon de positionnement et l'étage du générateur de pression de freinage qui isole l'agencement de maître-cylindre d'un amplificateur hydraulique d'effort de freinage, le manchon de positionnement étant appliqué contre la rondelle ondulée lors de l'actionnement, la ron- delle ondulée fermant, de maniare étanche à la pression, une chambre intermédiaire prévue entre le piston de maître-cylindre et le piston d'amplificateur entouré par l'étage. 4 - De préférence, un ressort est logé dans l'alésage de l'agen- cement de mattre-cylindre pour solliciter le manchon de positionne- ment en direction de la pédale de frein et pour pousser ce manchon contre la rondelle ondulée lorsque les freins sont en position relî- chie, des ouvertures ou interstices s'étendant radialement étant dis- posés entre la surface extrême ec8t pédale du manchon de positionne- ment, ou d'une douille solidarisée à ce dernier, et la surface latérale de la rondelle ondulée relâché, les ouvertures ou intersti- ces établissant une communication de liquide de pression entre la chambre intermédiaire et un orifice pratiqué dans la paroi du maître- cylindre et relié à une conduite de retour. De manière avantageuse, une collerette ou un anneau fixe, s'étendant radialement vers l'intérieur dans l'alésage destiné au manchon de positionnement, est prévu pour retenir et guider le man- chon de positionnement, ce dernier comportant, à son extrémité proche du maitre-cylindre, une partie de tête en forme de collerette s'éten- dant radialement vers l'extérieur, qui, avec l'anneau et l'alésage, entoure un interstice annulaire communiquant par l'intermédiaire d'un perçage d'étranglement avec la chambre annulaire ou préchambre, tan- dis qu'une lèvre d'étanchéité coopère avec la partie de tête et per- met au liquide de pression de s'écouler dans l'interstice annulaire. Pour faciliter notamment le ontage, la partie du manchon de positionnement proche de la pédale de frein est solidarisée à une douille dont l'extrémité proche de la rondelle ondulée est munie d'une collerette s'étendant radialement vers l'extérieur contre la- quelle est appliquée l'une des extrémités du ressort, l'autre extré- mité étant appliquée contre l'anneau. La rondelle ondulée entoure donc le piston d'amplificateur de manière annulaire et sa surface circonférentielle extérieure radiale repose sur l'alésage destiné au manchon de positionnement. La chambre annulaire prévue entre la partie cylindrique du manchon de positionnement, l'alésage, l'anneau et la collerette est en communication avec l'orifice de la conduite de retour, ce qui ga- rantit que la chambre intermédiaire est toujours remplie de liquide de pression. Pour que le liquide de pression puisse s'écouler rapide- -5- ment dans la chambre intermédiaire lorsque les freins sont en posi- tion relâchée, un interstice permettant l'introduction du liquide de pression est prévu entre le bord extérieur radial de la collerette du manchon de positionnement ou de la douille et l'alésage. 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 qui représente un mode de réalisation de l'invention. Comme indiqué sur la figure, le système de freinage conforme à l'invention comprend, pour l'essentiel, un générateur hydraulique de pression de freinage allongé et actionné par une pédale, désigné dans son ensemble par le chiffre de référence 1, une source de pres- sion auxiliaire 2, un réservoir d'alimentation et de compensation de pression 3 et des valves directionnelles à deux voies/deux positions à commande électromagnétique 4. à 6 à travers lesquelles sont reliés les freins de roues et, respectivement, les roues avant et arrière de trois circuits de freinage isolés hydrauliquement. Normalement, c'est-à-dire tant qu'elles ne sont pas excitées, les valves 4 à 6 sont en position ouverte. En outre, il est prévu une conduite de re- tour 10 qui mène des roues avant et arrière au réservoir de compensa- tion 3, mais qui est isolée des cylindres de freins de roues au moyen de trois autres valves à commande directionnelle 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, quant à lui, d'un amplificateur hydraulique d'effort de freinage 11 et d'un agencement de maitre-cylindre 12 ainsi que d'un dispositif de posi- tionnement 13. L'un des circuits de freinage, c'est-à-dire le circuit de freinage de roues arrière 14, est relié directement à l'amplificateur d'effort de freinage 11, tandis que les deux chambres de travail 15 et 16 de l'agencement de maitre-cylindre 12, qui est conçu ici sous la forme d'un maitre-cylindre en tandem, sont reliées à chacune des roues avant par l'intermédiaire de circuits de freinage séparés 17 et 18. Les deux circuits de maitre-cylindre d'un agencement de ce type sont considérés comme des circuits statiques de liquide de pression, -6- tandis que le circuit d'essieu arrière est considéré comme un circuit dynamique de liquide de pression car, dans le circuit 14, la pression est définie par la position de la valve de régulation 19 qui est ac- tionnée par une pédale par l'intermédiaire des tiges 25 et qui, en fonction du déplacement d'un piston de valve 20, permet à une quanti- té de pression plus ou moins grande de sortir de la source d'6nergie auxiliaire 2 pour pénétrer dans la chambre d'amplificateur 21 et, de là, dans le circuit de freinage 14. La pression qui est établie dans la chambre d'amplificateur 21 lors de l'actionnement d'une pédale de frein 22 et, respective- ment, qui est introduite à travers la valve de régulation 19 agit si- multanément sur les pistons 23, 24 de l'agencement de maitre-cylindre 12 et, comme on le comprendra aisément, a pour effet d'établir une pression de freinage dans les chambres de travail 15 et 16 des deux circuits de freinage statiques 17, 18 qui mènent aux roues avant. Dans un premier temps, une pression atmosph6rique continue de régner dans les deux pr6chambres 26, 43 de l'agencement de maître-cylindre 12 car ces chambres communiquent avec le réservoir de compensation de pression 3 a travers une valve dite principale 27 lorsque cette der- nitre est en position de repos, c'est-à-dire lorsqu'elle n'est pas excitée. Sur chaque roue du véhicule équip6 du système de freinage conforme à l'invention est prévu un capteur 28, 29, 30, 31 qui est conçu, par exemple, sous la forme d'un transducteur inductif destiné à mesurer des données, et qui transmet à une unité de régulation électronique des informations relatives au comportement en rotation des roues. Cette unité de régulation renferme notamment une logique de combinaison électronique conçue sous la forme de circuits cablés ou programmables, tels que des microprocesseurs, et, après analyse des signaux de capteur, produit des instructions de commande qui sont transmises aux électrovannes correspondantes 4 à 9 et 27 par l'inter- médiaire de lignes de signaux non repr&sent6es. Au début de la r6égulation du glissement de freinage, la val- ve principale 27 est commutée. Ceci a pour effet d'ouvrir une condui- te de liquide de pression 32 menant de la chambre d'amplificateur 21 -87285 -7- aux préchambres 26, 43, de sorte que du liquide de pression pénètre dans les préchambres 26, 43. Cette pression est transmise par l'in- termédiaire de canaux de liaison 33, 34 à des chambres annulaires 35, 36 situées dans l'agencement de maitre-cylindre 12. A partir des chambres 35, 36, la pression se propage à travers des coupelles d'étanchéité 37, 38, qui sont disposées à la périphérie des pistons 23, 24 et qui font office de valves anti-retour, et est introduite dynamiquement dans les chambres de travail 15, 16 qui communiquent avec les freins des roues avant. La pression introduite dynamiquement provoque simultanément le rappel d'un manchon de positionnement 39 du dispositif de posi- tionnement 13 et les pistons 23, 24 de l'agencement de maitre-cylin- dre 12 adoptent, de manière connue, une position définie. L'introduction dynamique de liquide de pression dans les circuits statiques de freinage 17, 18 des roues avant et dans la chambre annulaire 36, cette introduction dynamique étant déterminante pour la pression de rappel exercée sur le manchon de positionnement 39, empêche toute régulation à vide des chambres de travail 15 et 16 en cas de baisse de pression fréquente provoquée par l'évacuation de liquide de pression à travers les valves de commutation 7 et 8. En cas de défaillance du système d'alimentation en énergie auxiliaire 2, constitué en l'occurence par une pompe de liquide de pression 40 associée à une valve anti-retour 41 et par un accumula- teur de liquide de pression 42, un circuit d'alarme de pression (non représenté) se déclenche, signale cet état à l'unité de régulation électronique du système de freinage et - en fonction du niveau de la pression résiduelle - provoque une désactivation partielle ou la mise hors circuit de la régulation du glissement de freinage. Ce circuit d'alarme de pression est nécessaire car l'énergie auxiliaire est éga- lement utilisée en freinage normal sans régulation du glissement pour amplifier la force de freinage dans les circuits de pression stati- ques 17, 18 et pour produire une pression de freinage dans le circuit de freinage dynamique 14. Le manchon de positionnement 39 est monté étanche par rap- port à l'alésage 45 au moyen d'une lèvre d'étanchéité 44 et comprend 258728 5 -8- un persage d'étranglement 46 à travers lequel le liquide de pression, qui a pénétré dans l'interstice annulaire 47 à travers la lèvre d'étanchéité 44, peut refluer vers la chambre annulaire 36. Lorsque le manchon de positionnement 39 se trouve en position de repos, sa douille 48 est en butée contre la rondelle ondulée 50 et, à cet ef- fet, le manchon de positionnement 39 est sollicité par un ressort de compression 49 qui repose lui-mume sur un étage 51 de l'alésage 45. La rondelle ondulée 50 fait office, d'une part, de joint élastique et, d'autre part, de ressort de valve. Lorsque le manchon de posi- tionnement 39 se trouve dans la position représentée sur la figure, des interstices 52 s'étendant dans le sens radial sont prévus entre, d'une part, la rondelle ondulée 50 et, d'autre part, la surface ex- tréas côté amplificateur de la douille 48, et permettent à la chambre annulaire 53 (dans laquelle est logé le ressort de compression 49) de communiquer avec la chambre intermédiaire 54. En outre, la chambre annulaire 53 est reliée à la conduite de retour par l'intermédiaire d'un orifice 55 et d'une conduite de liquide de pression 56. Lorsque la chambre annulaire 36 est sollicitée par du liquide de pression sous pression régulée lors de la régulation de la pression de freina- ge, la pression supérieure régnant dans la chambre annulaire 36 dé- place le manchon de positionnement 39 en direction de la pédale de frein 22 jusqu'à ce qu'il soit en butée, avec la douille 48, contre la rondelle ondulée 50 et aplatisse finalement cette dernière pour qu'elle isole la chambre intermédiaire 54 de la chambre annulaire 36 à la manière d'un joint annulaire cylindrique circulaire, car les in- terstices radiaux 52 ne font plus alors office de passages de liquide de pression. Le liquide de pression se trouvant dans la chambre in- termédiaire 54 agit alors comme un barrage hydraulique, de sorte que le piston d'amplificateur 57 ne peut pas poursuivre son déplacement dans le sens d'actionnement (en direction du piston de maitre-cylin- dre 23). La rondelle ondulée 50 est une plaque métallique de forme circulaire dont les surfaces latérales comportent des bosses et des creux ondulés, de manière que la rondelle ondulée 50 insérée entre deux surfaces planes forme, avec ces surfaces planes, un grand nombre - 9 - de canaux ou interstices s'étendant radialement 52. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure, les deux surfaces planes sont formées par la surface extrême circulaire de la collerette ou de l'étage 51 proche du maitre-cylindre et par la surface extrême circu- laire c8té pédale de la douille 48 du manchon de positionnement 39. Au lieu de la rondelle ondulée 50 décrite précédemment, on peut éga- lement utiliser une rondelle à éventail ou une rondelle en caoutchouc ou en matière plastique conçue sous la forme d'une rondelle ondulée. En tout état de cause, la rondelle disposée entre l'étage 51 et la douille 48 doit être réalisée de manière que les canaux ou intersti- ces 52 disparaissent sous une charge axiale, pour que la rondelle fasse office d'élément d'étanchéité à surfaces latérales planes et parallèles. - lO - REVENDICATIONS 1. Dispositif de régulation du glissement de freinage ali- menté en énergie auxiliaire, destiné à un système hydraulique de freinage pour véhicule automobile, comprenant un agencement de mal- tre-cylindre (12) pouvant être actionné par la pédale de frein et comportant un piston de maître-cylindre (23), une préchambre corres- pondante (36) munie d'un perçage d'alimentation (34), et une intro- duction d'énergie auxiliaire dans la chambre de travail (16) du mal- tre-cylindre, dans lequel au moins un manchon de positionnement (39), qui peut coulisser axialement entre des butées et qui est monté étan- che par rapport à l'alésage (45) du carter de maitre-cylindre (12), est logé sur le c8té secondaire du piston de maître-cylindre (23), ledit manchon de positionnement présentant un diamètre extérieur su- périeur à celui du piston de maître-cylindre (23) et étant guidé de manière centrée et étanche par l'intermédiaire de la queue (58) ou de la tige d'actionnement du piston de maître-cylindre (23), le piston de maître-cylindre (23) étant amené dans une position définie lors de l'actionnement de la pédale de frein (22) et lorsque de l'énergie au- xiliaire est appliquée au côté secondaire du piston de maItre-cylin- dre (23) pendant la régulation du glissement, caractérisé en ce qu'un élément élastique, par exemple une rondelle ondulée (50), est disposé entre l'extrémité côté pédale du manchon de positionnement (39) et la collerette ou l'étage (51) du générateur de pression de freinage (11), qui isole l'agencement de maitre-cylindre (12) d'un amplifica- teur hydraulique d'effort de freinage (11), le manchon de positionne- ment (39) étant appliqué contre ladite rondelle ondulée lors de l'ac- tionnement, ladite rondelle ondulée (50) fermant, de manière étanche à la pression, une chambre intermédiaire (54) prévue entre le piston de maîtrecylindre (23) et le piston d'amplificateur (57) entouré par l'étage (51). 2. Dispositif de régulation du glissement de freinage ali- menté en énergie auxiliaire conforme à la revendication 1, caractéri- sé en ce qu'il comprend une collerette ou un anneau fixes (60), - 11 - s'étendant radialement vers l'intérieur dans l'alésage (45) destiné au manchon de positionnement (39), pour retenir et guider le manchon de positionnement (39), ledit manchon de positionnement (39) compor- tant, à son extrémité proche du maitre-cylindre, une partie de tête (62) en forme de collerette s'étendant radialement vers l'extérieur, qui, avec l'anneau (60) et l'alésage (45), entoure un interstice an- nulaire (47) communiquant par l'intermédiaire d'un perçage d'étran- glement (46) avec la chambre annulaire ou préchambre (36), tandis qu'une lèvre d'étanchéité (44) coopère avec la partie de tête (62) et permet au liquide de pression de s'écouler dans l'interstice annulai- re (47). 3. Dispositif de régulation du glissement de freinage ali- menté en énergie auxiliaire conforme à l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que l'extrémité du manchon de positionnement (39) proche de la pédale de frein est solidarisée à une douille (48) dont l'extrémité proche de la rondelle ondulée (50) est munie d'une partie de tête (62) s'étendant radialement vers l'ex- térieur contre laquelle est appliquée l'une des extrémités du ressort (49), l'autre extrémité étant appliquée contre l'anneau (60). 4. Dispositif de régulation du glissement de freinage ali- ment& en énergie auxiliaire conforme à l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que la rondelle ondulée (50) entoure le piston d'amplificateur (57) de manière annulaire et sa surface circonférentielle extérieure radiale repose sur l'alésage (45) destiné au manchon de positionnement (39). 5. Dispositif de régulation du glissement de freinage ali- menté en énergie auxiliaire conforme à l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que la chambre annulaire (53) prévue entre la partie cylindrique du manchon de positionnement (39), l'alésage (45), l'anneau (60) et la partie de tête (62) est en commu- nication avec l'orifice (55) de la conduite de retour (56). 6. Dispositif de régulation du glissement de freinage ali- menté en énergie auxiliaire conforme a l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce qu'un interstice permettant l'introduction du liquide de pression est prévu entre le bord exté- rieur radial de la collerette (63) du manchon de positionnement (39) ou de la douille (48) et l'alésage (45).