Brevet FR2595644A1 — publié le 19870918

- La présente invention porte sur un dispositif modu- lateur de pression pour installations de freinage empêchant le blocage de véhicules. Lorsqu'un seuil déterminé de décélération de la roue freinée, par exemple 12 m/s, est dépassé, le disposi- tif antiblocage produit un signal électjiquepour réduire la pression de freinage jusqu'à ce qu'ur seuil de décéléra- tion, par exemple 10 m/s, oh la roue surfreinée réaccélère, soit franchi vers le bas. Quand ce seuil est atteint, le dispositif antiblocage produit un signal électrique pour remonter la pression de freinage jusqu'au premier seuil de décélération. Cette montée et cette baisse de la pression de frei- nage sont réalisées au moyen d'un dispositif modulateur de pression dans lequel le piston de décompression est relié par une transmission à un arbre et un accouplement à fric- tion à commande électromagnétique, de telle façon que la course dudit piston peut être commandée- en fonction du cou- ple transmis par ledit accouplement. Un tel dispositif est connu d'après FR-A-2586390. L'invention a pour but d'améliorer ce dispositif modulateur de pression de façon à réduire les forces laté- rales agissant sur le piston de décompression et sur les guidages aussi bien dans la phase de décompression que dans la phase de recompression. Ce but est atteint par le fait que la transmission comporte un mécanisme à levier ayant un rapport de trans- mission qui varie au cours de la course du piston de dé- compression. Suivant des modulations avantageuses,le mécanisme à levier est composé d'au moins trois éléments de trans- mission, un des éléments de transmission est un levier monté pivotant sur l'enveloppe qui peut être mis en liaison active avec un ensemble de ressorts de compression et avec le piston de décompression par l'intermédiaire des autres éléments de transmission, lesdits autres éléments de trans- mission constituent des poussoirs, les éléments de trans- mission sont réliés entre eux par des articulatiohs à rotu- le, le mécanisme à levier est en liaison active par le levier avec l'embrayage par l'intermédiaire d'un élément de traction flexible et d'une poulie. Les avantages d'un tel agencement sont que le mé- canisme à levier, comme mécanisme de transmission, est de constitution simple et peut être fabriqué économiquement et que la caractéristique de transmission, ou le rapport des courses, est adaptable à tout cas d'emploi grâce aux possibilités extrément grandes de variations géométriques. L'invention est décrite ci-après à l'aide des dessins, sur lesquels: la figure 1 est une coupe longitudinale du dispositif modulateur de pression, la figure 2 est un shéma du mécanisme à levier, la figure 3 montre la cinématique du mécanisme à levier entre les positions initiale et finale du piston de décom- pression et la figure 4 montre la caractéristique de recompression du piston de décompression et la capacité de variation de volume du cylindre de roue en fonction de la position du piston de décompression. Le dispositif modulateur de pression, représenté en coupe longitudinale sur la figure 1, présente essentiel- lement les éléments suivants: un modulateur de pression 1, comprenant un piston de décompression 2 et une soupape à siège sphérique 3, une transmission G, constituée d'un mécanisme à levier H formé d'un levier 4 et de deux poussoirs 18, 19, d'une chaîne 5 fixée au levier 4 et d'une poulie de renvoi 7 montée sur un axe 6, un embrayage à friction 8 à commande électromagnétique et un ensemble de ressorts de compression 11. Dans la position de base représentée, l'ensemble de ressorts 11 maintient le piston de décompression 2 dans sa position initiale par l'intermédiaire d'un mécanis- me à levier H, formé-d'un levier 4 articulé à un oeil 20 solidaire de l'enveloppe et de deux poussoirs 18, 19 en liaison active l'un avec une coupelle de poussée 21 sur la- quelle porte l'ensemble de ressorts 11 et l'autre avec le piston de décompression2. Un poussoir 9 fixé au piston 2 maintient la soupape à siège sphérique 3 ouverte, de sorte que le maitre-cylindre 15, dont le raccord 13 est placé en amont de la soupape 3, et le cylindre de roue 12, dont le raccord 14 est placé en aval de la soupate 3, communi- quent entre eux par uhe chambre à pression 10. La force de précontrainte de l'ensemble de ressorts 11 est choisie de façon que le piston de décompression 2 soit maintenu en position de repos tant que la pression de freinage établie dans le maltre-cylindre 15 et allant au cylindre de roue 12 par la chambre de pression 10 ne dépas- se pas une valeur déterminée, par exemple 150 bar. Un dispositif de mesure de position, non représenté, qui détermine la course du piston de décompression 2 est relié à un comparateur (valeur prescrite)-(valeur instanta- née), également non représenté, qui compare le signal de course mesuré au signal de consigne donné par le dispositif antiblocage et commande en conséquence la bobine d'excita- tion 16 de l'embrayage à friction 8. Le fonctionnement du modulateur de pression est le suivant. Freinage sans régulation. Tant que le produit de la pression de freinage par la surface effective du piston de décompression 2 est infé- rieur à la force de précontrainte de l'ensemble de ressorts 11, compte tenu du rapport de transmission, la pression de freinage fournie par le mattre-cylindre 15 est transmise au cylindre de roue 12. Au moment o ce produit dépasse la force de précontrainte de l'ensemble de ressorts 11, le piston de décompression 2 est déplacé vers sa position extrême inférieure. Le poussoir 9 se dégage de la soupape à siège sphérique 3, qui se ferme, de sorte que le maitre- cylindre 15 est séparé du cylindre de roue 12. Si la force de précontrainte est choisie de façon à correspondre exactement à la pression de freinage qui, môme dans les meilleures conditions ambiantes, conduit au blocage de la roue, il en résulte, même lors des freinages de panique, un soulagement des éléments et ainsi une durée de vie accrue. Freinage avec régulation. A partir de l'idée de base qui est de réduire la pression excessive de freinage du cylindre de roue en aug- mentant le volume qui l'entoure, le fonctionnement du modu- lateur de pression 1 lors d'un freinage avec régulation est le suivant. Le dispositif antiblocage détecte le surfreinage imminent de la roue et alimente la bobine d'excitation 16 de l'embrayage à friction 8. L'embrayage à friction 8 se serre en réponse du signal de tension et l'axe entraîné 17 transmet à l'axe 6 un couple déterminé résultant de la force de serrage des surfaces de friction 8a, 8b. La chaîne fixée au levier 4 du mécanisme à levier H s'enroule sur la poulie de renvoi 7 et, par l'intermédiaire du poussoir 19 fixé au levier 4 et en liaison active avec le piston de décompression 2, l'espace à pression 10 s'agrandit, tandis que l'ensemble de ressorts de compression 11, en raison du mouvement du poussoir 18 en sens contraire, subit une précontrainte plus grande. Par le déplacement du piston de décompression 2 vers sa position extrême inférieure, le poussoir 9oedégage de la soupape à siège sphérique 3, et le maître-cylindre 15 est séparé de l'espace à pression 10, c'est-à- dire du cylindre de roue 12. Avec l'agrandissement de l'espace à pression 10, la pression effective de freina- ge baisse. La valeur instantanée de la variation de volume est comparée à la valeur prescrite de la réduction de pres- sion, par l'intermédiaire du système de mesure de déplace- ment, non représenté, et la bobine 16 est alimentée en con- séquence. Dès que la roue descend au-dessous du deuxième seuil de décélération (10 m/s), le dispositif antiblocage donne un signal pour réduire encore la force de freinage exactement de la quantité, déterminable d'avance et qui se calcule à partir du moment d'inertie de la roue tournante afin que la roue freinée réaccélère, et après cela remonte la pression de freinage. Pour cela, la valeur prescrite est abaissée sur le comparateur, non représenté, si bien que l'alimentation de la bobine 16 est réduite, ce qui fait qu'un plus petit cou- ple peut-être transmis à l'axe 6. La force de l'ensemble de ressorts 11 déplace le piston de décompression 2 vers sa position initiale en fonction du rapport de transmission actuel, de sorte que la pression effective de freinage dans le cylindre de roue 12 augmente. Il importe que le rapport variable du mécanisme à levier H soit adapté à la fois à l'évolution de la force de l'ensemble de ressorts 11 et à l'évolution du volume du cylindre de roue 12 (évolution minimale nécessaire de la force sur le piston de décompres- sion 2 au cours de sa course) de façon que la course du piston de décompression 2 soit conforme à la courbe A carac- téristique de recompression de la figure 4. Il va de soi que là aussi,. la valeur instantanée de la variation de volume est comparée à la valeur prescrite de l'augmentation de la pression de freinage et que la bobi- ne 16 est alimentée en conséquence. Lorsque le seuil supérieur de décélération de rotation (12 m/s2) est de nouveau atteint, un nouveau cycle de régulation commence. Les montées et baisses continues de la pression ont lieu jusqu'à ce que le véhicule soit arrêté, ou que la pression agissant du mattrecylindre15surla soupape à siège sphéri- que 3 soit inférieure à la pression dans la chambre de pres- sion 10. Pour pouvoir, dans la phase de recharge, agir sur le piston 2 avec une force correspondant à la courbe caracté- ristique A de la figure 4, le mécanisme à levier H est con- çu de façon que l'augmentation initiale de force, due à l'ensemble de ressorts 11, se transforme en une réduction de force. Cela est obtenu par la forme du levier 4 articulé dans le carter 22 par un oeil 20 et par la position des points d'articulation des poussoirs 18, 19 au levier 4. La description suivante est relative aux figures 2 à 4. Sur la figure 4, la caractéristique A représente le pouvoir maximal de recompression de l'ensemble de ressorts 11 et la courbe B, en trait interrompu, indique qualitati- vement la capacité de variation de volume du cylindre de roue 12. Le pouvoir de recharge de l'ensemble de ressorts 11 est rapporté au piston de décompression 2 et se calcule aussi bien à partir de la force de pression hydraulique sur le piston de décompression 2 qu'à partir de la force de l'ensemble de ressorts de compression 11, compte tenu dans chaque cas du rapport de transmission existant. De la capacité de variation de volume représentée qualitativement (courbe B) du cylindre de roue 12 se déduit la force minimale nécessaire de recompression sur le piston de décompression 2. La différence entre les courbes A et B indique l'excédent de force qui doit exister pour l'accélération des masses et pour des raisons de sécurité. Dans la phase de recharge, il ne s'établit naturel- lernent sur le piston de décompression 2 que la force mini- male nécessaire, car à la force excédentaire de l'ensemble de ressorts 11 est opposée une force de traction correspon- dante sur la chaîne 5. La figure 2 représente schématiquement le mécanis- me à levier; les dimensiors qui y figurent sont, dans l'exemple de réalisation: a (distance de l'oeil 20 au point d'appui du poussoir 18 sur le levier 4 et de l'oeil 20 au point d'appui du poussoir 19 sur le levier 4)=33 mm, d(longueur du levier 18)= 46mm e (longueur du levier 19)= 46mm f ( distance de l'oeil 20 à l'axe de l'ensemble de ressorts 11)= 22,8 mm, g (distance de l'oeil 20 à l'axe du piston 2)= 20mm. La figure 3 montre la cinématique du mécanisme à levier pour une course complète du piston de décompression, trois positions intermédiaires y étant représentées. On voit que dans la phase de compression, corres- pondant à la courbe B de la figure 4, au début, un grand déplacement du piston produit une faible variation de pres- sion et à la fin, un petit déplacement produit une forte augmentation de pression. Il en résulte qu'il s'établit sur le piston de décompression une variation de force non linéaire. Les positions intermédiaires représentées sur la figure 3 entre les positions initiale et finale de l'en- semble de ressorts de cbmpression et du piston de décom- pression montrent qu'un rapport de transmission initial de démultiplication se transforme en un rapport de multiplica- tion. REVENDICATIONS 1. Dispositif modulateur de pression pour dispositif de freinage de véhicules empêchant le blocage dans lequel le piston de décompression (2) est relié par une transmission (G) à un arbre (17) et un accouplement à friction (8) à commande électromagnétique, de telle façon que la course du- dit piston (2) paut être commandée en fonction du couple transmis par ledit accouplement (8), caractérisé en ce que la transmission (G) comporte un mécanisme à levier (H) ayant un rapport de transmission qui varie au cours de la course du piston de décompression (2). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mécanisme à levier (H) est composé d'au moins trois éléments de transmission (4, 18, 19). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un des éléments de transmission (4) est un levier monté pivotant sur l'enveloppe (22) qui peut être mis en liaison active avec un ensemble de ressorts de compression (11)et avec le piston de décompression (2) par l'intermédiai- re des autres éléments de transmission (18, 19), de telle façon que le rapport de transmission passe d'une réduction de force à une augmentation de force. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits autres éléments de transmission (18, 19) constituent des poussoirs. 5 Dispositif selon l'une des revendications 2 à 4 caractérisé en ce que les éléments de transmission sont reliés entre eux par des articulatiohs à rotule. 6. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que le mécanisme à levier (H) est en liaison active, par le levier (4), avec l'embrayage (8) par l'intermédiaire d'un élément de traction flexible (5) et d'une poulie (7).