Brevet FR2595643A1 — publié le 19870918

- i La présente invention porte sur un modulateur de pression, à actionnement électromagnétique, notamment. . ===- pour installation de freinage anti-blocage de véhicules, dans lequel le piston de décharge est relié au ressort agissant sur l'armature de l'électro-aimant par l'inter- médiaire d'une transmission à rapport variable telle qu'une force à loi linéaire appliquée sur le piston de décharge résulte de la force à loi non linéaire du ressort tel que décrit dans FR-A-2 586 389. Un tel modulateur de pression sert, lorsqu'un surfreinage de la roue est imminent, à réduire la pression de freinage dans le cylindre de roue de façon que la roue freinée puisse réaccélérer. Le modulateur de pression du brevet précité présente entre le piston de décompression et l'armature d'aimant ou le ressort de compression une transmission à rapport varia- ble qui est conçue de telle façon que, de la différence entre la force à la loi non linéaire de l'armature et la force à loi non linéaire du ressort, il résulte une force à loi linéaire sur le piston de décompression. L'invention a pour but d'améliorer le modulateur de pression connu de façon que les forces latérales apparais- sant sur le piston et sur les guidages soient réduites aussi bien dans la phase de décompression que dans la phase de recompression. - 2 - Ce but est atteint grâce au fait que la transmission variable est formée par un mécanisme à levier constitué d'au moins trois éléments de transmission. De préférence un élément de transmission, constitué d'un levier, est monté à pivot dans l'enveloppe et en liaison active avec deux poussoirs qui sont eux-mêmes en liaison active l'un avec le piston de décompression et l'autre avec l'armature d'aimant. Selon des modalités avantageuses: - un des élément de transmission est en liaison active avec un poussoir lié à l'armature de l'électro- aimant et un autre élément de transmission en liaison active avec le piston de décharge. - la liaison des éléments de transmission entre eux est réalisée par des articulations sphériques. Les avantages d'un tel agencement sont que le méca- nisme 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 extrêmement grandes de variations géométriques. En même temps, ce mécanisme de transmission à levier demande peu de place et se monte simplement. L'invention est décrite en détail ci-après. Sur les dessins: la figure 1 est une coupe longitudinale du modulateur de pression en position de repos, la figure 2 est un schéma du mécanisme à levier en position de repos, la figure 3 montre la cinématique du mécanisme à levier entre les positions initiale et finale du piston de décompression, et la figure 4 montre la caractéristique de rappel 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 modulateur de pression, représenté en coupe longitudinale sur la figure 1, est constitué essentiellement des éléments suivants: un piston de décompression 2 et une soupape à siège sphérique 3, un électro-aimant 5 comprenant une armature-6 et une bobine 12, une transmission à rapport variable constituée d'un mécanisme à levier 8 et un ressort de compression 9. Dans la position de base représentée, le ressort de compression 9 maintient le piston de décharge 2 dans sa position initiale par l'intermédiaire d'un poussoir 11, de l'armature 6 et du mécanisme à levier 8. Un poussoir 13 placé sur le piston de décompression 2 ouvre dans cette position la soupape à siège sphérique 3, de sorte que le raccord 15 du maitre-cylindre communique avec le raccord 16 du cylindre de roue par une chambre de= pression 14. Le piston de décompression2 est relié à un système de mesure de position, non représenté, qui est lui-même relié à un comparateur valeur prescritevaleur instantanée, également non représenté, qui compare le signal de course mesuré au signal de consigne donné par le dispositif anti- blocage et commande en conséquence la bobine 12 de l'élec- tro-aimant 5. La force de précontrainte du ressort de com- pression 9 est choisie de façon que le piston de décompres- sion 2 soit maintenu en position initiale tant que la pres- sion de freinage établie dans le maitre-cylindre, non re- présenté, et transmise par la chambre de pression 14 au cylindre de roue, également non représenté, est inférieure à celle qui conduit sûrement au blocage de la roue. Il en résulte que la pression de freinage établie dans le maitre- cylindre est transmise directement au cylindre de frein de la roue tant qu'elle est inférieure à la pression maximale possible de blocage de la roue. Le fonctionnement du modu- lateur de pression est le suivant. Freinage sans régulation Dès que la pression venant du mattre-cylindre par le raccord 15 et agissant dans la chambre de compression 14 dépasse une vatleur déterminée, par exemple 72 bar, le piston de décompression 2 est déplacé vers sa position - 4 - extrême inférieure contre la force de précontrainte du ressort de compression 9. De poussoir 13 se dégage de la soupape 3 et le raccord 15 du maître-cylindre n'est plus relié au raccord 16 du cylindre de roue. Il en résulte que même lors d'un freinage de panique, lors duquel des pressions allant jusqu'à 150 bar peuvent très bien 8tre atteintes dans le mattre-cylindre, il n'est appliqué au cylindre de roue que les 72 bars prévus ici, ce qui conduit à un grand soulagement des autres éléments. Après une décharge convenable du maître-cylindre, le piston de décompression 2 est ramené dans sa position de base par le ressort de compression 9 et le poussoir 13 ouvre la soupape 3. Freinage avec régulation Lors du freinage avec régulation, le dispositif antiblocage détecte que la pression de freinage appliquée au cylindre de roue conduit au blocage de la roue non re- présentée. La bobine 12 est alimentée et l'armature 6 est attirée. Il importe pour cela que l'électro-aimant 5 soit choisi de façon que sa force évolue au-dessus de la carac- téristique du ressort de compression 9. Dès l'instant o l'armature est attirée, le piston de décompression 2 est déplacé vers sa position extrême inférieure par la force de la pression qui agit sur lui. Le poussoir 13 se dégage alors de la soupape à siège sphérique 3 et le raccord 15 du maître-cylindre est isolé de la chambre de compression 14 et par conséquent du raccord 16 du cylindre de roue. La pression effective de freinage dans le cylindre de roue baisse en liaison avec l'agrandissement de la chambre de pression 14, et, la valeur instantanée de la variation de volume est comparée à la valeur prescrite de la réduction de pression par l'intermédiaire du système de mesure de dépla- cement, non représenté, et la bobine 12 est alimentée en conséquence. Dès que la roue descend au-dessous d'un seuil déter- miné de décélération (10 m/s2), ou que la roue freinée - 5- réaccélère, le dispositif antiblocage émet un signal pour remonter la pression de freinage. L'alimentation de la bobine 12 est réduite. Il en résulte que le ressort de compression 9 déplace l'armature 6, et, par conséquent le piston de décompression 2, vers leur position initiale. Du fait de la dimunition du volume de la chambre de pression 14, la pression de freinage dans le cylindre de roue augmente. Il importe que le rapport de transmission variable du méca- nisme à levier 8 soit adapté à la fois à l'évolution de la force du ressort et à l'évolution du volume du cylindre de roue (variation minimale nécessaire de la force appliquée au piston de décompression 2 au cours de sa course) de façon que la course de recompression de ce piston 2 soit conforme à la courbe caractéristique 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 la bobine 12 est alimentée en conséquence. Lorsque le seuil maximal admissible de décélération (12 m/s2) est de nouveau atteint, un nouveau cycle de régulation commence. Les montées et les baisses continues de la pression ont lieu jusqu'à ce que le véhicule soit arrêté, ou que la pression agissant sur la soupape 3 par le raccord 15 du maitre-cylindre soit inférieure à la pression dans la cham- bre de pression 14. Pour pouvoir, dans la phase de recompression, agir sur le piston 2 avec une force correspondant à la caractéristique A de la gifure 4, le mécanisme à levier 8 est conçu de façon que l'augmentation initiale de force due au ressort 9, soit convertie en une réduction de force, Cela est obtenu par la forme du levier I articulé dans le carter 17 à un oeil 18 et par la position des points d'articulation des éléments de transmission 4, 7, constitués de poussoirs, au levier 1. Les forces latérales qui apparaissent alors sont transmises au carter 17 par le levier 1. La description suivante est relative aux figures 2 à 4. - 6 - Dans l'exemple de réalisation, les longueurs choisies pour les éléments de transmission 1, 4 et 7 sont: a (distance entre l'oeil 18 et le point d'appui du poussoir 7 sur le levier 1) - 16 mm; d (longueur dm poussoir '7) = 21 mm; c (longueur du poussoir 4) = 34 mm les dimensions qui en résultent sont: b (distance entre l'oeil 18 et le point d'appui du poussoir 4 sur le levier 1) = 23 mm; e (distance entre l'oeil 18 et l'axe de l'armature 6) = 12,3 mm; f (distance entre l'oeil 18 et l'axe du piston 2) = 9,4 m. La capacité de changement de volume du circuit de freinage est représentée qualitativement sur la figure 4 par la courbe B, de laquelle se déduit la force minimale nécessaire de rappel sur le piston de décompression 2. La courbe A représente la possibilité maximale de recompression du ressort 9 agissant sur le piston de décompression 2, et, qui résulte aussi bien de la force de pression hydraulique sur le piston de décharge 2 que de la force du ressort 9, compte tenu en chaque point du rapport de transmission existant. La différence entre les courbes A et B représente l'excédent de force qui doit exister pour l'accélération des masses et pour des raisons de sécurité. La figure 3 montre la course du piston et la course correspondante de l'armature, trois positions intermédiaires y étant représentées. On voit que, dans une phase de recom- pression correspondant à la courbe B de la figure 4, au début un grand déplacement du piston produit une faible variation de pression, 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 varia- tion de force non linéaire. Il importe de savoir que seule la force minimale nécessaire de recompression agit sur le piston de décom- pression, car l'électro-aimant, dont la caractéristique est supérieure à la caractéristique du ressort, absorbe l'ex- cédent de force existant. - 7- REVENDICATIONS 1. Modulateur de pression, à actionnement électro- magnétique, notamment pour installation de freinage anti- blocage de véhicules, dans lequel le piston de décharge (2) est relié au ressort (9) agissant sur l'armature (6) de l'électro-aimant (5) par l'intermédiaire d'une trans- mission à rapport variable telle qu'une force à loi li- néaire appliquée sur le piston de décharge (2) résulte de la force à loi non linéaire du ressort (9), caractérisé en ce que la transmission variable (8) est O10 formée d'au moins trois éléments de transmission (1, 4, 7). 2. Modulateur de pression selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de transmission (1) est un. levier monté tournant sur le carter (17) qui peut être mis en liaison active avec les éléments de transmission (4, 7) qui peuvent être des poussoirs, de façon que de la force du ressort de compression (9) résulte, en fonction du rapport de transmission, une force sur le piston de décharge (2). 3. Modulateur de pression selon les revendication I et 2, caractérisé en ce qu'un des élément de transmission (4) est en liaison active avec un poussoir (11) lié à l'armature (6) de l'électro-aimant (5) et un autre élément de transmission (7) en liaison active avec le piston de décharge (2). 4. Modulateur de pression selon la revendication 1, caractérisé en ce que la liaison des éléments de trans- mission (1, 4, 7) entre eux est réalisée par des articula- tions sphériques.