Brevet FR2588813A1 — publié le 19870424

L'invention part d'une installation de freinage à système antiblocage, possédant un maître-cylindre à deux circuits, des freins de roues, pour les roues d'un véhicule, des dispositifs de distribution pour la modulation de la pression, appelés soupapes de modulation de pression, entre le maître-cylindre de frein et les freins de roues, ainsi qu'un dispositif de retour, comprenant deux pompes de retour. Par le document G8 2 035 222A, on connait une installation de freinage de ce type. Elle comporte un maître-cylindre à deux circuits, une pompe de retour à deux circiuits, quatre branches de circuits de freinage pour quatre freins de roues et, pour chaque branche, une soupape de modulation de pression, réalisée sous forme d'un distributeur à trois voies et trois positions, qui, dans le cas d'un fonctionnement en anti-blocage, permet l'écoulement de fluide de pression des freins de roues associés et amène ce fluide au circuit coordonné de la pompe de retour. Celle-ci refoule le fluide arrivant vers le maitre-cylindre et, éventuellement, vers un accumulateur, de sorte que ce fluide de pression, lors d'une élévation consécutive de la pression de freinage, peut de nouveau être amené au frein de roue par la soupape de modulation de pression.Comme cette installation de freinage a un système anti-blocage très complexe, elle est trop onéreuse pour être incorporée dans des véhicules relativement petits, donc plus économiques. L'invention vise, par conséquent, à créer une installation de freinage, du type indiqué plus haut, avec laquelle on puisse obtenir, par des moyens techniques plus réduits, à la fois des distances de freinage plus courtes et la bonne conservation de la trajectoire du véhicule. A cet effet, selon l'invention, une installation de freinage à système anti-blocage du type défini au début est caractérisée en ce que: a) des freins de roues pour une roue avant et une roue arrière diagonalement opposées sont coordonnés chaque fois à une diagonale de circuit de freinage, b) chaque diagonale de circuit de freinage est raccordée au maître-cylindre à travers une soupape de modulation de pression qui lui est propre et c) l'installation comporte, entre l'une des soupapes de modula tion de pression et la pompe de retour correspondante, une soupape de maintien de pression de freinage qui, en fonctionnement antiblocage, maintient une pression de freinage résiduelle présélectionnée dans les freins de roues associés. L'invention réalise ainsi l'avantage qu'avec des moyens techniques réduits, elle procure une installation de freinage dans laquelle l'un des circuits apporte une contribution maximale au freinage du véhicule, tandis que l'autre circuit de freinage, tout en contribuant à la décélération, assure en même temps la conservation de la bonne trajectoire du véhicule. On obtient ainsi une installation de freinage à système anti-blocage qui est très puissante et néanmoins économique. Selon un perfectionnement de l'objet de l'invention, la soupape de maintien d'une pression de freinage résiduelle est réalisée de manière à maintenir, dans les freins de roues associés à elle, une pression de freinage résiduelle de l'ordre de 10 à 40% de la pression de freinage nécessaire au blocage de roues sur une chaussée ayant une très bonne adhérence. Les modes de réalisation décrits dans ce qui va suivre permettent d'obtenir l'avantage que la pression de freinage résiduelle reste sensiblement constante, jusqu'à la commutation de la soupape de modulation de pression, et que cette soupape demande peu de place et peut être assemblée de manière simple. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un exempLe de realisation non limitatif, ainsi que du dessin annexé, sur lequel : - la figure 1 est une représentation schématique de l'installation de freinage à système anti-blocage selon l'invention ; et - la figure 2 représente, par une coupe axiale, un détail de cette installation. La figure 1 représente une installation de freinage à système anti-blocage, désignée dans son ensemble par la référence 2, qui comprend un maStre-cylindre de frein 3 à deux circuits, deux circuits de freinage I, II, deux dispositifs de distribution pour la modulation de la pression, appelés soupapes de modulation de pression 4, 5, des freins de roues 6, 7, 8, 9, deux pompes de retour 10, 11, un moteur 12 d'entraînement de pompes, deux accumulateurs 13, 14 et une soupape 15 de maintien d'une pression de freinage résiduelle. Le maitre-cylindre de frein 3 peut faire partie de L'état généraL de la technique, par exemple, et comporte deux pistons 16 et 17 pour établir des pressions de freinage dans'les circuits I et il. Le piston de maStre-cylindre 16 est déplaçable, par exempLe, par une pédale de frein 18, par l'intermédiaire d'un levier de pédaLe de frein 19 et d'une tige de pédale 20. Une canalisation 21, appartenant au circuit de freinage I, mène-du maitre-cylindre 3 à la soupape de modulation de pression 4.Une autre canalisation 22 appartient au circuit de freinage II et mène du maitre-cylindre 3 à la soupape de modulation de pression 5. Une canalisation 23 relie la soupape de modulation 4 à une diagonale de circuit de freinage 24 qui est raccordée aux freins de roues 6 et 7 et fait partie du circuit de freinage I. Le frein de roue 6 appartient à un essieu avant V et Le frein de roue 7 appartient à un essieu arrière H d'un véhicule non représenté. Une canalisation 25 reLie ta soupape de modulation de pression 5 à une diagonale de circuit de freinage 26 qui est raccordée aux freins de roues 8 et 9 et fait partie du circuit de freinage II. Le frein de roue 8 appartient à l'essieu avant V et le frein de roue 9 appartient à L'essieu arrière H. Deux accumulateurs 13 et 14 sont reliés chacun, à travers une canalisation 27 ou 28, à une soupape de modulation de pression 4 ou 5. Les pompes de retour 10 et 11 sont également reliées par ces canaLi- sations 27 et 28 aux soupapes de modulation 4 et 5. Coté sortie, ees pompes de retour 10, 11 sont reliées par des canalisations 31 respectivement 32 aux canalisations 21 respectivement 22 et par suite éga- lement au maître-cylindre 3. Des soupapes anti-retour 33 et 34, servant de valves de sécurité à la fin des freinages, sont incorporées de façon en elle-même connue dans les soupapes de modulation de pression 4 et 5. La canalisation 28 du circuit de freinage II est interrompue. Le point d'interruption contient la soupape 15 de maintien d'une pression de freinage résiduelle, soupape qui est représentée de manière détaillée sur la figure 2. La soupape de maintien 15 possède un corps 35 avec des orifices de raccordement 36 et 37, un siège sphérique 38, un clapet sous forme d'une bille 39, une chambre 40 recevant La bilLe, un poussoir de fermeture 41, un ressort de fermeture 42 et une chambre à ressort 43. Le siège sphérique 38 communique avec L'orifice 36. La chambre 40 comporte un alésage récepteur de bille 44 qui est co-axiat au siège 38 et dans lequel peut se déplacer la biLLe 39. Le siège 38 est prévu sur une bague 45 solidaire de la chambre 40 recevant La bille. A la hauteur de l'équateur de la bille 39, des perçages d'écoulement 46 partent de l'alésage récepteur de la biLLe 44 pour déboucher dans un alésage 47 prévu dans le corps 35 pour La réception de la chambre 40. Cette dernière possède un diamètre réduit dans la zone des perçages d'écoulement 46, de manière qu'il se forme, entre cette chambre et l'élésage 47, un espace annulaire, par Lequel les perçages d'écoumement 46 communiquent avec L'orifice de raccordement 37.Sur le même axe que Le siège 38, la chambre 40 recevant La bille présente un alésage de guidage 48 ménagé dans une paroi d'extrémité 49 - éloignée du siège 38 - de la chambre 40. Le poussoir de fermeture 41 traverse cet alésage de guidage 48 et se termine à la bille 39. A coté de la paroi d'extrémité 49, la chambre 40 contient une bague d'étanchéité 50, à travers de laquelle le poussoir 41 peut être déplacé longitudinalement. La bague d'étanchétité 50 est maintenue en place par des rondelles 51. Une autre bague d'étanchéité, 52, assure La fermeture étanche à la pression de L'espace annulaire précité dans le sens axial. A l'extérieur de La chambre 40 recevant la bille, Le poussoir de fermeture 41 présente un épaulement 53, par lequel le ressort 42 agit dans Le sens de la fermeture sur la bille 39. Le corps 35 présente un trou taraudé 54 dans le prolongement de l'alésage 47. La chambre à ressort 43 possède essentiellement la forme d'un cylindre creux avec un fond d'un côté et avec un filetage extérieur 55 à son extrémité ouverte. La chambre à ressort 43 est vissée dans le corps 35 par ce filetage 55, ce qui fixe en même temps la chambre 40 recevant la bille et la bague 45 portant le siège à L'intérieur du corps 35. Le ressort de fermeture est appuyé dans la chambre à ressort 43. CelLe-ci possède un orifice de prise d'air 56. Vu à partir de la chambre 40, Le poussoir de fermeture 41 se prolonge, derrière l'épaulement 53, par une queue 57 formant butée et qui est normalement située à une certaine distance d'une butée 58 formée par le fond de la chambre à ressort 43. L'orifice 36 est raccordé à la soupape de modulation de pression 5 ; L'orifice 37 communique avec l'accumulateur 14 et, à travers La canalisation 30, avec la pompe de retour 11. Par l'épaulement 53, le ressort 42 presse le poussoir 41 contre la bille 39, laquelle est de ce fait pressée contre le siège sphérique 38. La force du ressort de fermeture 42 est choisie de manière que la bille 39 soit seulement levée de son siège 38 lorsque la pression amenée à travers l'orifice 36 correspond à une pression de freinage résiduelle présélectionnée. Celle-ci est d'environ 30 bars par exemple au cas où l'installation de freinage est conçue de manière que la pression de freinage convenant à des freinages à fond sur une chaussée de bonne adhérence est de l'ordre de 150 bars. Par conséquent, la pression de freinage résiduelle correspond, par exemple, à environ 20% de la pression de freinage normalement la plus élevée possible. Suivant le type et les dimensions du véhicule, la pression de freinage résiduelle à présélectionner peut, bien entendu, s'écarter, vers le bas ou vers le haut, de l'exemple qui vient d'être donné. Pour déterminer la pression de freinage résiduelle convenant le mieux, on peut effectuer des essais, par exempte dans une plage allant de 10% à 40% de la presssion de freinage maximale à prévoir. Quand cette pression de'freinage résiduelle présélectionnée est atteinte, la force de fermeture du ressort 42 est vaincue, de sorte que du fluide de pression, venant de l'orifice 36, s'écoule entre la bille 39 et le siège 38 dans l'alésage récepteur de bille 44. De là, le fluide s'écoule à travers les perçages 46 vers l'orifice 37. Pendant ce temps, le fluide agit également sur le poussoir de fermeture 41, avec une pression qui dépend de la pression de réaction du fluide sur l'orifice 37. Le diamètre du poussoir 41 est choisi sensiblement égal au diamètre effectif du siège sphérique 38. Cette égalité des diamètres procure l'avantage que la face utile, sur laquelle agit la pression, est inchangée après l'ouverture du clapet formé par la bille, de sorte qu'il n'y a pas de brusque variation de pression. Lorsque la pression de réaction sur l'orifice 37 est réduite à une valeur égale ou inférieure à la pression de freinage résiduelle présélectionnée, le ressort 42 ferme le siége 38 par la bille 39, de sorte que la pression de freinage résiduelle choisie au préalable est préservée sur l'orifice 36. Fonctionnement L'actionnement de la pédale de frein 18 provoque le déplacement du piston 16 du maître-cylindre. Ce piston engendre alors une pression de freinage qui agit dans le circuit I et entraîne également le déplacement du piston 17 du maître-cylindre. Le piston 17 engendre également une pression de freinage, agissant dans le circuit II. Dans le cas d'un freinage normal, donc lorsqu'il n'y a pas de risque de blocage, la pression de freinage du circuit I est transmise à travers la canalisation 21, la soupape de modulation 4, la canalisation 23 et la diagonale 24, jusque dans les freins de roues 6 et 7. La pression du circuit de freinage II est transmise de façon analogue aux freins de roues 8 et 9 à travers la canalisation 22, la soupape de modulation 5, la canalisation 25 et la diagonale 26 du circuit de freinage.Les soupapes de modulation 4 et 5 sont réalisées, par exemple, de façon en elle-même connue, comme des soupapes de modulation de pression à trois voies et trois positions, qui sont commutées de la manière déjà indiquée à la position ouverte ou position de passage dans le cas d'un freinage normal. Lorsque, par l'enfoncement de la pédale de frein 18, les pressions de freinage dans les circuits I et il sont accrues à tel point qu'il y a risque de blocage de roue par au moins un frein de roue, ce risque est détecté par des capteurs et un appareil de commande non représentés. L'appareil de commande commence alors par faire passer à une positon de maintien de pression celle des deux soupapes de modulation de pression 4, 5 affectée au frein de roue dont la roue risque d'être bloquée. De ce fait, la pression de freinage dans le frein de roue en question ne peut pas s'élever davantage.Si le risque de blocage résulte du fait, par exemple, qu'une roue passe d'un revêtement à bonne adhérence sur du verglas par exemple, sans que l'enfoncement de la pédale de frein 18 ait été diminué, la soupape de modulation de pression concernée, 4 ou 5, est commutée en sa position d'abaissement de la pression. Cela a pour conséquence , s'il s'agit de la soupape de modulation du circuit de freinage I, que la liaison entre le maître-cylindre de frein 3 et le frein de roue concerné, 6 ou 7, est coupée et que ce frein est détendu par la soupape de modulation 4. Du fluide s'écoule alors de ce frein dans l'accumulateur 13 et en même temps vers la pompe de retour 20, laquelle est entrai- née par le moteur 12. De préférence, l'accumulateur 13 est destiné à encaisser un premier choc de pression et à emmagasiner du fluide de pression jusqu'à ce que la pompe de retour 10 ait été mise en marche. Dès ce moment, la pompe 10 refoule le fluide arrivant dans le maître-cylindre de frein 3, jusqu'à ce que La soupape de modulation 4 soit ramenée de sa position d'abaissement de la pression de freinage à la position de base, agissant dans Le sens de l'augmentation de la pression de freinage. Au cas ou, pendant le fonctionnement en anti-blocage, le conducteur laisse remonter la pédale de frein 18 complètement, à un moment et d'une manière quelconques, les freins de roues 6, 7 sont rapidement desserrés parce que la soupape antiretour 33 s'ouvre en direction du maître-cylindre 3. Le mode de fonctionnement dans le circuit de freinage II se distingue de celui du circuit I en ce sens que, lorsque l'unité de modulation 5 a été amenée à sa position d'abaissement de la pression, des abaissements de la pression dans les freins de roues 8 et 9 ont lieu seulement lorsque les pressions envoyées par le maîtrecylindre 3 sont supérieures à la pression de freinage résiduelle décrite dans ce qui précède. Si cette pression résiduelle avait été dépassée pendant le freinage, il s'écoule une teLle quantité de fluide à travers la soupape de maintien de la pression de freinage résiduelle, à l'ouverture de celle-ci, en direction de l'accumuLa- teur 14 et de la pompe de retour 11, que la pression descend jusqu'au seuil de réponse de cette soupape de maintien 15.A partir de là, la soupape 15 de maintien de la pression de freinage résiduelle maintient la pression de freinage dans les freins de roues 8 et 9 constante, si bien que ces freins conservent une action de freinage minimale et raccourcissant la distance de freinage. Par contre, comme déjà décrit, L'autre circuit de freinage I travaille de façon connue, de sorte que les roues de véhicule coordonnées à ce circuit sont disponibles, préférentiellement, pour produire des efforts agissant dans le sens de la préservation de la trajectoire du véhicule. Bien entendu, la soupape 15 de maintien de la pression de freinage résiduelle représentée sur la figure 2 peut être remplacée aussi par une soupape limitatrice de pression du commerce. IL est possible aussi de remplacer les pompes de retour 10 et 11, réunies en une unité selon la figure 1, par des pompes séparées, chacune avec un moteur d'entraînement individuel. On peut également conjuger un servo-frein au maître-cyLindre 3 pour que L'installation de freinage 2 permette également de freiner des véhicules chargés lourdement par un effort reLativement faible sur la pédale de frein 18 REVENDICATIONS 1. Installation de freinage à système anti-blocage, possédant un maitre-cylindre à deux circuits, des freins de roues pour les roues d'un véhicule, des dispositifs de distribution pour la modulation de la pression, appelés soupapes de modulation de pression, entre le maître-cylindre de frein et les freins de roues, ainsi qu'un dispositif de retour, comprenant deux pompes de retour, caractérisé par la combinaison des caractéristiques suivantes a) des freins de roues (6, 7, 8, 9) pour une roue avant et une roue arrière diagonalement opposées sont coordonnés chaque fois à une diagonale de circuit de freinage(24 ou 26), b) chaque diagonale de circuit de freinage(24, 26) est raccordée au maître-cylindre (3) à travers une soupape de modulation de pression (4 ou 5) qui lui est propre et c) l'installation comporte, entre l'une des soupapes de modulation de pression (4 ou 5) et la pompe de retour (10 ou 11) correspondante, une soupape (15) de maintien de pression de freinage qui, en fonctionnement anti-blocage, maintient une pression de freinage résiduelle pré-sélectionnée dans les freins de roues (8, 9) associés. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la soupape (15) de maintien d'une pression de freinage résiduelle est réalisée de manière à maintenir, dans les freins de roues (8, 9) associés à elles, une pression de freinage résiduelle de l'ordre de 10 à 40% de la pression de freinage nécessaire au blocage de roues sur une chaussée ayant une très bonne adhérence. 3. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la soupape (15) de maintien d'une pression de freinage résiduelle possède un orifice (36) de raccordement à la soupape de modulation de pression (5), que cet orifice (36) communique avec un siège sphérique (38), que ce siège est suivi d'une chambre (40) réceptrice de bille, dans laquelle peut se déplacer une bille (39) formant clapet, qu'un poussoir de fermeture (41), coaxial au siège (38) et chargé par un ressort de fermeture (42), est dirigé contre la bille (39), le diamètre du poussoir (41) correspondant sensiblement au diamiètre effectif du siège sphérique (38), le poussoir, par sa partie ayant ce diamètre, étant disposé coulissant à joint étanche dans un alésage de guidage (48), ménagé sur le même axe dans une paroi d'extrémité (49) de la chambre (40) contenant la bille, et le poussoir dépassant de cette chambre par une partie de sa longueur, de sorte qu'il est sollicité, d'une part, à l'encontre de la force du ressort de fermeture, par une pression régnant dans la chambre (40) contenant la bille, d'autre part, dans le sens de la force de ce ressort, par la pression de l'air environnant. 4. Installation selon revendication 3, caractérisée en ce que le ressort de fermeture (42) est disposé à l'extérieur de la chambre (40) contenant la bille et exerce une poussée sur un épaulement (53) prévu sur le poussoir de fermeture (41), et que le ressort de fermeture (42) est maintenu dans une chambre à ressort (43) ayant la forme d'un cylindre creux avec un fond ou paroi d'extrémité (49) constituant une butée axiale pour le poussoir (41).