Brevet FR2594770A1 — publié le 19870828

- 1- 2594770 La présente invention concerne un système de freinage à ré- gulation du glissement, constitué pour l'essentiel d'un amplificateur à dépression qui est actionné par une pédale et qui comprend un mal- tre-cylindre auquel les freins de roues sont reliés par l'intermé- diaire de conduites de liquide de pression, d'un système hydraulique d'alimentation en pression auxiliaire comprenant une pompe hydrauli- que et un réservoir de compensation de pression et de liquide de pression, ainsi que de capteurs de roues et de circuits électroniques destinés à détecter le comportement en rotation des roues et à pro- duire des signaux électriques de commande de la pression de freinage permettant de commander des valves à commande électromagnétique im- plantées sur les conduites de liquide de pression pour réguler le glissement. Dans un système de freinage du type considéré (demande de brevet allemand n 35 02 451.8), des premières valves à commande di- rectionnelle sont implantées sur les conduites de freinage qui re- lient les chambres de pression du maître-cylindre et les freins de roues, et qui permettent de séparer hydrauliquement les freins de roues des chambres de pression, une liaison de liquide de pression pouvant être établie entre le trajet de retour et les freins de roues à travers des secondes valves à commande directionnelle implantées sur les conduites de freinage. En outre, une valve de régulation de pression auxiliaire est implantée sur la conduite de pression menant de la pompe du dispositif de pression auxiliaire aux circuits de freinage, l'entrée de commande de cette valve de régulation de pres- sion auxiliaire étant reliée à une chambre de pression du maître-cy- lindre, de manière qu'au début de la régulation du glissement et, respectivement, lorsque la pompe est actionnée, une pression auxi- liaire proportionnelle à la force exercée sur la pédale puisse s'éta- blir. Il est enfin prévu un détecteur de différence de pression spé- cial qui permet de connattre le c8té sur lequel la pression est plus élevée par suite d'un défaut et donc d'en déduire le type d'erreur. La présente invention a donc pour but de simplifier sensi- blement un système de freinage du type considéré et, en particulier, de réduire le nombre de ses valves sans pour autant en compromettre - 2 - 2594770 le mode de fonctionnement. Conformément à l'invention, ce but est atteint en ce que, sur le trajet de liquide de pression menant du maître-cylindre aux freins de roues, est implantée une valve à commande directionnelle à deux positions par l'intermédiaire de laquelle la liaison de liquide de pression entre le maître-cylindre et le frein de roue peut être interrompue et reliée à une conduite de retour, le maltre-cylindre comprenant au moins une valve qui, lorsque du liquide de pression provenant de la source de pression auxiliaire est introduit dans la chambre de pression du maitre-cylindre qui y est reliée par l'inter- médiaire d'une conduite d'alimentation, permet d'évacuer le liquide de pression de la chambre de pression et de l'envoyer dans le réser- voir de liquide de pression lorsque le piston du maltre-cylindre adopte une position prédéterminée. De préférence, la valve destinée à réguler la pression qui règne dans la chambre de pression du maitre-cylindre est implantée dans le piston de maltre-cylindre et peut être actionnée dans le sens d'ouverture par l'intermédiaire d'un éliment de liaison articulé sur une butte fixe, par exemple par l'intermédiaire d'une vis de liaison. La valve directionnelle peut être commandée électromagnéti- quement, la conduite de liaison, sur laquelle est implantée une valve anti-retour, de la source de pression auxiliaire aboutissant respec- tivement dans le trajet de liquide de pression qui mène de la chambre de pression du maître-cylindre à la valve directionnelle. De préférence, le piston de maître-cylindre comporte, sur sa surface cylindrique, un évidement ou une gorge circulaire qui, avec l'alésage de piston du maître-cylindre, forme une chambre annulaire, un éliment d'itanchéité, par exemple une coupelle d'étanchéité, prenant appui sur l'épaulement ou la collerette qui délimite la chambre annu- laire c8té pédale,la coupelle d'étanchéité coopérant avec un orifice de compensation pratiqué dans la paroi du maltre-cylindre. De manière appropriée, un canal pratiqué dans le piston dé- bouche dans l'évidement ou la gorge circulaire, qui forme une chambre annulaire avec l'alésage de piston et qui est prévu sur le piston, ce canal communiquant avec la chambre de pression située devant le pis- ton et pouvant être fermé par une valve dont l'élément de valve est maintenu par un élément de traction, par exemple par une vis de liai- son, qui, pour sa part, coopère avec une butée fixe, par exemple avec un manchon de butée. Pour garantir une décélération, même en cas de défaillance de la valve destinée à réguler la pression dans la chambre de pres- sion, l'extrémité du piston tournée vers la pédale de frein comporte un étage de plus petit diamètre qui, avec l'alésage de piston ou avec un anneau de butte disposé dans le maitre-cylindre, forme une seconde chambre annulaire communiquant, par l'intermédiaire d'un canal d'en- trée et/ou une conduite hydraulique, avec le réservoir de liquide de pression. 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 sous forme simplifiée, en partie en coupe et en partie de manière schématique, les principaux composants d'un système de freinage à régulation du glissement conforme à l'invention. Dans le mode de réalisation représenté, le système de frei- nage conforme à l'invention comprend une unité hydraulique qui fait fonction de générateur de pression de freinage 1 et qui se compose, pour l'essentiel, d'un maître-cylindre en tandem 2 auquel est relié un amplificateur à dépression 3. Par l'intermédiaire d'une tige 4, la force F exercée sur la pédale de frein 5 est transmise de manière connue à l'amplificateur à dépression 3 et, de là, augmentée de la force auxiliaire, aux pistons de travail 6 et 7 du maître-cylindre en tandem 2. Lorsque les freins se trouvent dans la position relâchée re- présentée, les chambres de pression 8, 9 du maItre-cylindre sont re- liées à un un réservoir de compensation de pression et de liquide de pression 20 par l'intermédiaire de valves de régulation ou centrales ouvertes 10, 11, de canaux de liaison 12, 13 situés à l'intérieur des pistons 6, 7 et, enfin, de chambres annulaires 14, 15, d'orifices de compensation ou de liaison 16, 17 et de conduites hydrauliques 18, 19. - 3 - _ 4 _ 2594770 Le c8té aspiration de la pompe 26 communique avec le réser- voir 20. La pompe est une pompe hydraulique à commande électromotrice (moteur M). Les connexions électriques "m" et "masse" sont également indiquées sous forme symbolique. Les deux circuits de freinage I, II du maitre-cylindre 2 sont reliés respectivement à deux freins de roues 31, 32; 33, 34 à travers des valves à commande électromagnétique 27, 28 qui se trou- vent en position ouverte lorsqu'elles sont sans pression. Les freins de roues 31, 32 et, respectivement, 33, 34, qui sont montés en paral- lèle, peuvent être respectivement affectés, comme dans le prisent cas, aux roues d'un essieu (roues arrière HR, HL; roues avant VR, VL) ou aux diagonales. Les freins de roues sont reliés à des valves à commande électromagnétique 35, 36 qui communiquent également avec le réservoir de compensation de pression 20 par l'intermédiaire d'une conduite hy- draulique de retour 37. Les circuits de freinage I, II sont respectivement reliés, par l'intermédiaire d'une valve anti-retour 38, 39 et d'une conduite de liaison 24, au système d'alimentation en pression auxiliaire ou, respectivement, à la pompe hydraulique 26 et à la valve de surpres- sion 21. Les valves anti-retour 38, 39 s'ouvrent dès que la pression auxiliaire (pression de la pompe) excède, d'une valeur minimum prédé- terminée, la pression régnant instantanément dans les circuits de freinage I, II entre les valves 27, 28. Les roues du véhicule sont équipées de capteurs inductifs S1 à S4 qui coopèrent avec une roue dentée synchronisée avec la rotation des roues et qui produisent des signaux électriques permettant de connaître le comportement en rotation des roues, c'est-à-dire la vi- tesse des roues et ses variations. Ces signaux sont transmis, par l'intermédiaire des entrées S1 à S4, à un circuit électronique de traitement et de combinaison de signaux 22 qui produit des signaux de commande de la pression de freinage permettant, lorsqu'une tendance au blocage est détectée, de commuter provisoirement les valves 27, 28 pour maintenir la pression de freinage constante, l'abaisser et la réaugmenter au moment voulu. Les aimants d'actionnement des valves - 5 - 2594770 d'entrée et de sortie sont excités par l'intermédiaire des sorties A, à A4; par souci de simplification, les lignes électriques qui re- lient les connexions A1 à A4 et les enroulements de la valve ne sont pas représentées. Le circuit 22 peut être réalisé de manière connue à l'aide de circuits câblés ou de composants électroniques programmables, com- me des micro-ordinateurs ou des microrégulateurs. Le signal d'actionnement destiné à mettre en marche le mo- teur d'entraînement de la pompe hydr&ulique 26, qui ne tourne que lors de la régulation du glissement, est appliqué au moteur M par l'intermédiaire de la connexion m. Le mode de fonctionnement du système de freinage est le sui- vant: Lorsque les freins sont actionnés, la force F exercée sur la pédale et augmentée de la dépression de l'amplificateur 3 est trans- mise de la tige actionnement 51 au piston de maître-cylindre 6, 7. Les valves de régulation ou centrales 10, 11 se ferment, de sorte que peut s'établir, dans les chambres de pression 8, 9 et donc dans les circuits I, II, une pression de freinage qui parvient aux freins de roues 31, 32 et, respectivement, 33, 34 à travers les valves 27, 28. Si une tendance au blocage est alors décelée par les cap- teurs Sl à S4 et par le circuit 22 au niveau d'une ou plusieurs roues, la régulation du glissement commence. Le moteur d'entraînement M de la pompe 26 se met en marche, de sorte qu'une pression auxiliai- re peut alors s'établir dans le système d'alimentation en pression auxiliaire et dans la conduite d'alimentation 24. La pression auxiliaire est transmise, par l'intermédiaire de la conduite d'alimentation 24, aux circuits de freinage I, II, dans les chambres de pression 8, 9 pouvant également s'établir une pres- sion correspondante qui a pour effet de repousser les pistons 7, 8 (dans le sens opposé à la flèche F) jusqu'à ce que, finalement, les valves centrales s'ouvrent, car les éléments de valve 29, 30, qui sont fixés par l'intermédiaire de vis de liaison 40, 41 aux manchons de butée 42, 43, sont décollés des sièges de valve 35, 36 des pistons 6, 7, ce qui permet au liquide de pression de s'écouler dans le ré- - 6 - 2594770 servoir 20 par l'intermédiaire des canaux de liaison 12, 13, des chambres annulaires 14, 15 et des conduites hydrauliques 18, 19. En plus des coupelles d'étanchéité 44, 45 tournés vers les chambres de pression 8, 9, chacun des deux pistons 6, 7 comprend une partie de collerette 46, 47 supportant chacune une coupelle d'étanchéi- té 48, 49 et comportant des orifices de remplissage 52, 53. la seconde coupelle d'étanchéité 48 et, respectivement, 49, disposé derrière la première coupelle d'étanchéité 44 et, respectivement, 45, garantit qu'une fuite se produisant sur le manchon d'étanchéité avant ne se traduit pas par une défaillance de la chambre de pression correspon- dante 8 et, respectivement, 9: dans un tel cas, la coupelled'étan- chéité arrière 48 et, respectivement, 49 recouvre l'orifice de liai- son 16 et, respectivement, 17 et établit, avec la seule force exercée sur la tige d'actionnement 51, une pression de freinage dans la cham- bre de travail correspondante 8 et, respectivement, 9. Si une fuite se produit au niveau de la coupelle avant 44 et, respectivement, 45, les pistons 6, 7 continuent d'être poussés dans le mattre-cylindre 2 dans le sens de la flèche F, ce qui permet au palpeur 25 de fermer le con- tact du commutateur 50 qui, par l'intermédiaire du circuit 22, coupe 20. le dispositif d'alimentation en pression auxiliaire 26, 21. Consécu- tivement à cet "affaissement" des pistons 6, 7, une décélération ne peut plus ensuite s'effectuer que sans régulation du glissement; à cet effet, les valves 27, 28 adoptent la position de commutation re- présentée sur la figure. Les valves bon marché et fiables 27, 28, qui sont conçues sous la forme de valves à trois voies/deux positions et qui permet- tent de réguler la pression dans les freins de roues, sont particu- lièrement avantageuses. De même, la double fonction des valves cen- trales 10, 11 comporte des avantages particuliers: d'une part, elles remplacent un dispositif coûteux destiné à réguler la pression de la source de pression auxiliaire et, d'autre part, elles permettent de n'établir la pression qu'en déplaçant la tige d'actionnement 51. - 7 - 2594770 REVENDICATIONS 1. Système de freinage à régulation du glissement, constitué pour l'essentiel d'un amplificateur à dépression qui est actionné par une pédale et qui comprend un maltre-cylindre auquel les freins de roues sont reliés par l'intermédiaire de conduites de liquide de pression, d'un système hydraulique d'alimentation en pression auxi- liaire comprenant une pompe hydraulique et un réservoir de compensa- tion de pression et de liquide de pression, ainsi que de capteurs de roues et de circuits électroniques destinés à détecter le comporte- ment en rotation des roues et à produire des signaux électriques de commande de la pression de freinage permettant de commander des val- ves à commande électromagnétique implantées sur les conduites de li- quide de pression pour réguler le glissement, caractérisé en ce que, sur le trajet de liquide de pression menant du maître-cylindre (2) aux freins de roues (31 à 34), est implantée une valve à commande di- rectionnelle (27, 28) à deux positions par l'intermédiaire de laquel- le la liaison de liquide de pression entre le maltre-cylindre (2) et le frein de roue (31, 32 et, respectivement, 33, 34) peut être inter- rompue et reliée à une conduite de retour (37), le maître-cylindre (2) comprenant au moins une valve (10, 11) qui, lorsque du liquide de pression provenant de la source de pression auxiliaire (21,26) est introduit dans la chambre de pression (8, 9) du maltre-cylindre (2) qui y est reliée par l'intermédiaire d'une conduite d'alimentation (24), permet d'évacuer le liquide de pression de la chambre de pres- sion (8, 9) et de l'envoyer dans le réservoir de liquide de pression (20) lorsque le piston (6, 7) du maître-cylindre (2) adopte une posi- tion prédéterminée. 2. Système de freinage conforme à la revendication 1, carac- térisé en ce que la valve (10, 11) destinée à réguler la pression qui règne dans la chambre de pression (8, 9) du maître-cylindre (2) est implantée dans le piston de maltre-cylindre (6, 7) et peut être ac- tionnée dans le sens d'ouverture par l'intermédiaire d'un élément de liaison articulé sur une butée fixe, par exemple par l'intermédiaire - 8 - 2594770 d'une vis de liaison (40, 41). 3. Système de freinage conforme à la revendication 1, carac- térisé en ce que la valve directionnelle (27, 28) implantée sur la conduite de freinage (63, 64) peut être commandée électromagnétique- ment, la conduite de liaison (24), sur laquelle est implantée une valve anti-retour, de la source de pression auxiliaire (26, 21) abou- tissant dans le trajet de liquide de pression qui mène de la chambre de pression (8, 9) du maltre-cylindre (2) à la valve directionnelle (27, 28). 4. Système de freinage conforme à l'une quelconque des re- vendications 1 à 3, caractérisé en ce que le piston de maltre-cylin- dre (6, 7) comporte, sur sa surface cylindrique, un évidement ou une gorge circulaire (54, 55) qui, avec l'alésage de piston (55) du mal- tre-cylindre (2), forme une chambre annulaire (14, 15), un élément d'étanchéité, par exemple une coupelle d'étanchéité (48, 49), prenant appui sur l'épaulement ou la collerette (46, 47) qui délimite la chambre annulaire (14, 15) côté pédale, ladite coupelle d'étanchéité coopérant avec un orifice de compensation (16, 17) pratiqué dans la paroi du mattre-cylindre (2). 5. Système de freinage conforme à l'une quelconque des re- vendications précédentes, caractérisé en ce qu'un canal (12,13) pra- tiqué dans le piston (6, 7) débouche dans l'évidement ou la gorge circulaire (54, 55), qui est prévu sur le piston (6, 7) et qui forme une chambre annulaire (14, 15) avec l'alésage de piston (55), ledit canal communiquant avec la chambre de pression (8, 9) située devant le piston (6, 7) et pouvant être fermé par une valve (10, 11) dont l'élément de valve (29, 30) est maintenu par un élément de traction, par exemple par une vis de liaison (40, 41), qui, pour sa part, co- opère avec une butée fixe (42, 43) reposant sur le piston (6, 7) par l'intermédiaire d'un ressort de compression (66, 67) 6. Système de freinage conforme à l'une quelconque des re- vendications précédentes, caractérisé en ce que l'extrémité du piston (6, 7) tournée vers la pédale de frein (5) comporte un étage de plus petit diamètre (56, 57) qui, avec l'alésage de piston (55) ou avec un anneau de butée (58) disposé dans le maltre-cylindre (2), forme une - 9 _ 2594770 seconde chambre annulaire (59, 60) communiquant, par l'intermédiaire d'un canal d'entrée (61, 62) et/ou une conduite hydraulique (18, 19), avec le réservoir de liquide de pression (20). 7. Système de freinage conforme à l'une quelconque des re- vendications précédentes, caractérisé en ce que l'étage de plus petit diamètre (57) du piston (7) comporte une rampe d'actionnement (23) qui coopère avec le palpeur (25) d'un commutateur électrique (50) im- planté dans le circuit électronique.