Brevet FR2593451A1 — publié le 19870731

- '- -2593451 La présente invention concerne un système de freinage à ré- gulation du glissement, constitué pour l'essentiel d'un générateur de pression de freinage actionné par une pédale, de préférence d'un gé- nérateur de pression de freinage assisté par une force auxiliaire, auquel les freins de roues sont reliés par l'intermédiaire de condui- tes de liquide de pression, d'un système hydraulique d'alimentation en pression auxiliaire muni d'un réservoir d'alimentation en liquide de pression et de compensation de pression et d'un système d'alimen- tation en pression auxiliaire, ainsi que de capteurs de roues et de circuits électroniques permettant de détecter le comportement en ro- tation des roues et de produire des signaux électriques de commande de la pression de freinage servant à commander des valves d'entrée et de sortie de liquide de pression à commande électromagnétique implan- tées sur les conduites de liquide de pression pour assurer la régu- lation du glissement. Dans des systèmes de freinage connus de ce type (demandes de brevets allemands 30 40 561, 30 40 562), un maitre-cylindre, muni d'un amplificateur hydraulique d'effort de freinage relié en amont, est utilisé comme générateur de pression de freinage. Le système d'alimentation en pression auxiliaire comprend une pompe hydraulique et un accumulateur hydraulique qui, lors de l'actionnement des freins, fournit, au moyen d'une valve de régulation, une pression au- xiliaire proportionnelle à la force exercée sur la pédale. D'une part, cette pression dynamique est transmise, par l'intermédiaire du mattre-cylindre, aux circuits statiques de freinage reliés au maître- cylindre. D'autre part, les freins de roues de l'un des essieux, de préférence ceux de l'essieu arrière, sont reliés directement à la chambre de pression dans laquelle la pression proportionnelle à la pression exercée sur la pédale est introduite à travers la valve de régulation. En outre, pour effectuer la régulation du glissement, des valves d'entrée sont implantées à la fois sur les circuits sta- tiques et sur le circuit dynamique, ces valves étant normalement en position ouverte et permettant, en cas de blocage imminent d'une roue, d'interrompre l'écoulement du liquide de pression vers le frein de roue concerné. En outre, des valves de sortie sont prévues pour permettre, si nécessaire, d'évacuer du liquide de pression du frein de roue vers le réservoir de compensation de pression. Au début de la régulation du glissement, la chambre d'amplificateur, dans la- quelle règne la pression régulée provenant du système d'alimentation en pression auxiliaire, est reliée, à travers une valve dite princi- pale, aux circuits statiques de freinage du maitre-cylindre, de ma- nière à pouvoir réintroduire dans les circuits statiques la quantité de liquide de pression prélevée par l'intermédiaire des valves de sortie. En outre, pour des raisons de sécurité, le ou les pistons du maitre-cylindre (en tandem) sont rappelés ou bloqués au moyen d'un dispositif de positionnement. La mise en oeuvre de moyens nécessaires à la production, à l'accumulation et à la commande de la pression hy- draulique auxiliaire, à l'écoulement dynamique du fluide dans les circuits statiques et à la sauvegarde des fonctions de freinage en cas de défaillance des différents circuits est considérable. Dans des systèmes de freinage de ce type, les signaux de commande des valves d'entrée et des valves de sortie sont produits par des circuits électroniques dont les entrées sont reliées à des capteurs de roues, par exemple à des transducteurs inductifs, qui peuvent ainsi réagir à une variation du comportement en rotation des roues, traduisant un blocage imminent, en maintenant constante la pression de la roue concernée, en la réduisant et en la réaugmentant. La présente invention a pour but de concevoir le système de freinage de manière à réduire autant que possible le nombre de valves parcourues par le fluide lors de l'actionnement des freins ainsi qu'en cas de régulation de la pression de freinage. En particulier, le bruit du circuit doit être réduit lors de la régulation et la sen- sation au niveau de la pédale améliorée. Conformément à la présente invention, ce but est atteint en ce qu'une valve de séparation, dont l'effet d'étranglement est ré- duit, est implantée sur chaque trajet de liquide de pression menant de la chambre de pression aux freins de roues reliés, en ce qu'il est prévu une conduite d'alimentation qui débouche dans chaque trajet de liquide de pression menant de la valve de séparation au frein de roue, la conduite d'alimentation comprenant une valve d'admission 259345 1 dont l'effet d'étranglement est comparativement plus grand et qui, à son tour, est reliée, par l'intermédiaire d'une conduite d'alimenta- tion, à la source de pression auxiliaire, aux freins de roues étant reliée une conduite de retour sur laquelle une valve de sortie est implantée de manière que, pour établir une pression dans les freins de roues en cas d'actionnement du maître-cylindre, seule la valve de séparation soit parcourue par du liquide et qu'en cas de régulation de la pression de freinage, seule la valve d'admission soit parcourue par du liquide. De préférence, chacune des valves anti-retour est implantée sur la conduite d'alimentation reliant le système d'alimentation en pression auxiliaire à la valve d'admission, cette valve anti-retour empêchant le liquide de pression provenant du frein de roue ou de la conduite du frein de refluer vers le système d'alimentation en pres- sion auxiliaire. De manière approprie, chaque valve anti-retour est relive en parallèle à chaque valve de séparation de manière que, lorsque la valve de séparation est en position fermée, cette valve fermée soit - contournée entre le frein de roue et la chambre de pression du ma2- tre-cylindre si la pression rognant dans le frein de roue est supe- rieure à celle régnant dans la chambre de pression. Les différents objets et caractéristiques de l'invention seront maintenant détaillés dans la description qui va suivre9 faite à titre d'exemple non limitatif, en se reportant à la figure annezte qui représente sous forme simplifiée, en partie en coupe transversale et en partie de façon purement schématique, les principaux composeants d'un système de freinage à régulation du glissement conforme à un mo- de de réalisation de la présente invention. Dans le mode de réalisation représenté, le système de frei- nage conforme à l'invention comprend, comme générateur de pression de freinage 1, une unité hydraulique constituée pour l'essentiel d'un mattre-cylindre en tandem 2 et d'un amplificateur a dépression 3 re- lié en amont. Par l'intermédiaire d'une tige 4, la force F exercée sur une pédale de frein 5 est transmise, de manière connue, à l'am- plificateur à dépression 3 et, par ce derniers augmentée d'une force auxiliaire, aux pistons de travail 6 et 7 du maitre-cylindre en tan- dem 2. Lorsque les freins se trouvent dans la position relâchée re- présentée, les chambres de pression 8, 9 du maitre-cylindre 2 sont reliées à un réservoir d'alimentation en liquide de pression et de compensation de pression 20 par l'intermédiaire de valves centrales ouvertes 10, 11, de canaux de liaison 12, 13 pratiqués à l'intérieur des pistons 6, 7 et, enfin, de chambres annulaires 14, 15, de perca- ges de liaison 16, 17 et de conduites hydrauliques 18, 19. A l'une des deux chambres de pression, en l'occurence à la chambre de pression 8, est reliée l'entrée de commande 21 et, par l'intermédiaire de cette dernière, la chambre de commande 22 d'une valve de régulation de pression auxiliaire 23. Par l'intermédiaire d'un piston 24 logé à l'intérieur de la valve de régulation 23, la pression de commande est transmise à une valve à siège sphérique 25 qui est reliée hydrauliquement, d'une part, au côté pression d'une pompe hydraulique 26 et, d'autre part, au réservoir de compensation de pression 20. Le côté aspiration de la pompe 26 est également re- lié au réservoir 20. Cette pompe est une pompe hydraulique à entrai- nement électromoteur (moteur M). Les connexions électriques "m" et "Masse" (terre) sont elles aussi représentées sous forme symbolique. Les deux circuits de freinage I, II du maitre-cylindre 2 sont reliés à deux freins de roues 31, 32; 33, 34 à travers des val- ves à commande électromagnétique ouvertes en position initiale, à sa- voir des valves dites de séparation ou d'entrée 29, 30. Les freins de roues 31, 32 et, respectivement, 33, 34, montés en parallèle peuvent par exemple, comme dans le cas présent, être affectés 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 de sortie à commande électromagnétique 35, 36 qui sont fermées en position de re- pos et qui sont reliées au réservoir de compensation de pression 20 par l'intermédiaire d'une conduite hydraulique de retour 37. En outre, chacun des circuits de freinage I, II est relié au système d'alimentation en pression auxiliaire, c'est-à-dire à la pom- pe hydraulique 26 et à la valve de régulation de pression auxiliaire 23, par l'intermédiaire d'une valve d'admission 43, 44, d'une valve anti-retour 38, 39 et d'une conduite de liaison 40. Les valves anti- retour 38, 39 s'ouvrent dès que la pression auxiliaire est supérieu- re, d'une valeur minimum définie, à la pression qui règne momentané- ment dans les circuits de freinage I, Ii et dès que les valves d'ad- mission 43, 44 adoptent la position ouverte. Les roues du véhicule sont munies de capteurs inductifs S1 à S4 qui coopèrent avec un disque denté synchronisé en rotation avec les roues et produisent des signaux électriques permettant de déter- miner le comportement en rotation des roues, c'est-à-dire la vitesse des roues et ses variations. Ces signaux sont envoyés, par l'intermé- diaire des entrées sl à S4, à un circuit électronique de traitement et de combinaison de signaux 28 qui produit des signaux de commande de la pression de freinage destines à commuter temporairement les valves d'admission, de séparation et de sortie 29, 30, 35, 36, 43, 44 en cas de détection d'un blocage imminent, et ainsi de maintenir la pression de freinage constante, de la diminuer et de la réaugmenter en temps utile. A cet effet, les aimants d'actionnement des valves d'entrée et de sortie sont excités par l'intermédiaire des sorties al et a4. Par souci de simplification, les lignes électriques de liaison entre les connnexions Al à A4 et les enroulements des valves 29, 30, , 36, 43, 44 ne sont pas représentés. Le circuit 28 peut être réalisé, de manière connue, par des circuits câblés ou par des unités électroniques programmables, tel- les que des micro-ordinateurs ou des microprocesseurs. Le signal de déclenchement destiné à mettre en marche le mo- teur d'entraînement de la pompe hydraulique 26, qui ne fonctionne que pendant la régulation du glissement, est envoyé au moteur M par l'in- termédiaire 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 amplifiée par la dépression de l'amplificateur 3 est trans- mise aux pistons de maltre-cylindre 6, 7. Les valves centrales 10, 11 se ferment, permettant ainsi l'établissement, dans les chambres de pression 8, 9 et donc dans les circuits de freinage 1,!i, d'une pression de freinage qui, à travers les valves 29, 30, parvient aux freins de roues 31, 32 et, respectivement, 33, 34. La pression régnant dans la chambre 8 est transmise à l'en- trée de commande 21 et à la chambre de commande 22 de la valve de ré- gulation 23 et augmente la force de fermeture, produite par le res- sort indiqué, de la valve à siège 25. Cependant, ceci n'a aucun incidence car, au début, la pompe hydraulique 26 ne fonctionne pas encore. En cas de détection, au moyen des capteurs S1 à S4 et du circuit 28, d'un blocage imminent au niveau d'une ou plusieurs roues, la régulation du glissement commence. Le moteur d'entraînement M de la pompe 26 est mis en marche, permettant ainsi d'établir, dans le système d'alimentation en pression auxiliaire et dans la conduite d'alimentation 40, une pression auxiliaire proportionnelle à la pres- sion régnant dans la chambre de commande 22 et, respectivement, dans la chambre de pression 8, et donc à la force F exercée sur la pédale. Un signal du circuit 28 provoque la commutation des valves à commande électromagnétique 29, 30 et donc la fermeture des circuits de freinage I, II. Les pistons de mattre-cylindre 6, 7 ne peuvent pas poursuivre leur déplacement dans le sens de la force F exercée sur la pédale et les chambres de pression 8, 9 ne peuvent pas se vider. Dès qu'une pression suffisante est atteinte, le système d'alimentation en pression auxiliaire assure les fonctions du générateur de pression de freinage 1 par l'intermédiaire de la conduite d'alimentation 40 et des valves antiretour 38, 39 qui s'ouvrent à ce moment. Du liquide de pression est introduit dynamiquement dans les circuits de freinage I, II à travers les valves anti-retour 38, 39 et les valves d'admis- sion 43, 44. La variation de la pression de freinage dans les freins de roues 31 à 34 est déterminée par les valves d'entrée et de sortie 29, 30, 35, 36 qui, par l'intermédiaire des conduites A1 à A4, reçoi- vent des signaux de commande de la pression de freinage destinés à effectuer la régulation du glissement. Des défaillances de différents types peuvent être détectées en toute fiabilité à l'aide d'un système non représenté, en compa- rant la pression régnant dans la chambre de pression 8 du maître-cy- lindre 2 et, respectivement, celle de la conduite 27 menant à la val- ve de régulation de pression auxiliaire 23, avec la pression auxiliaire instantanée produite par la pompe 26 et, respectivement, par la valve de régulation 23, en tenant compte de l'état d'emploi- tation, c'est-à-dire en déterminant s'il s'agit d'un freinage normal ou d'une réaction du dispositif de régulation du glissement. En cas de freinage sans régulation du glissement, une pression doit s'fta- blir dans la chambre de pression 8, mais pas dans le systame d'ali- mentation en pression auxiliaire. En cas de panne ou d'anomalie de fonctionnement de la pompe 26 ou de la valve de régulation 23, en cas de défaut sur le circuit de mise en marche du moteur M ou d'au- tres problèmes similaires, il subsiste, dans la chambre de pression 8, une pression supérieure à celle régnant dans la conduite d'a!imem- tation en pression auxiliaire 40, mime lorsque la régulation du glis- sement a commencé. Il en résulte que des défauts peuvent ftre étec- tés et signalés en combinant logiquement ces états ainsi que d'autres au moyen du circuit 28. Selon le type de défaut, le circuit 28 met alors automatiquement la régulation du glissement hors cir- cuit, complètement ou partiellement, c'est-à-dire uniquement pour certains freins de roues, pour qu'un freinage efficace reste possible par l'intermédiaire du circuit de freinage intact. Comme indiqué sur la figure, les valves d'entrée et, respec- tivement, de séparation 29, 30 sont également protégées par les val- ves anti-retour 41, 42 montées en parallèle. Dans certains cas, les valves anti-retour 41, 42 permettent de mettre fin à la régulatlon de la pression de freinage et, respectivement, de relêcher les freins de roues, car une petite quantité de liquide de pression peut refluer des freins de roues vers les chambres de pression 8, 9, les valves de séparation 29, 30 restant ferméeso Un avantage particulier du système de freinage représente réside en ce que les valves d'admission 43, 44 peuvent être com$es avec une membrane, c'est-à-dire que leurs sections transversales de passage peuvent être dimensionnges de maniere a empêcher que le li- quide de pression provenant de la pompe 26 ne pénètre trop brutale- ment dans les freins de roues en cas de régulation de la pression de freinage. A l'inverse, les dimensions des sections transversales de passage des valves d'entrée ou de séparation 29, 30 sont plus gran- des, ce qui permet alors d'éviter une sensation de "mollesse" au ni- veau de la pédale. Enfin, le système de freinage décrit présente un avantage majeur, à savoir qu'en cas de régulation de la pression de freinage, les bruits produits par le système de freinage peuvent être réduits au minimum étant donné qu'il est possible de conserver un gradient de pression réduit. Si, par exemple, la pression atteint 100 bas à la sortie de la pompe 26 et si les valves d'admission 43, 44 s'ouvrent alors brusquement, la pression à la sortie de la pompe et, respecti- vement, -dans la conduite d'alimentation diminue plus lentement, car cette branche du système de freinage peut être conçue avec des sec- tions transversales de passage relativement petites. -' 2593451 REVENDICATIONS 1. Système de freinage à régulation du glissement, constitué pour l'essentiel d'un générateur de pression de freinage actionné par une pédale, de préférence d'un générateur de pression de freinage as- sisté par une force auxiliaire, auquel les freins de roues sont re- liés par l'intermédiaire de conduites de liquide de pression, d'un système hydraulique d'alimentation en pression auxiliaire, muni d'une pompe hydraulique, d'un réservoir d'alimentation en liquide de pres- sion et de compensation de pression et d'une valve de régulation de pression auxiliaire, ainsi que de capteurs de roues et de circuits électroniques permettant de détecter le comportement en rotation des roues et de produire des signaux électriques de commande de la pres- sion de freinage servant à commander des valves d'entrée et de sortie de liquide de pression à commande électromagnétique implantées sur les conduites de liquide de pression pour assurer la régulation du glissement, caractérisé en ce qu'une valve de séparation (29, 30), dont l'effet d'étranglement est réduit, est implantée sur chaque tra- Jet de liquide de pression (I, II) menant de la chambre de pression aux freins de roues connectés (31, 32, 33, 34), une conduite d'ali- mentation (45, 46) étant prévue et débouchant dans la conduits de li- quide de pression menant de la valve de séparation (29, 30) au frein de roue (31, 32, 33, 34), ladite conduite d'alimentation comprenant une valve d'admission (43, 44) dont l'effet d'étranglement est compa- rativement plus grand et qui, à son tour, est reliée, par l'intermé- diaire d'une conduite d'alimentation (40), à la source de pression auxiliaire (23, 26), aux freins de roues (31, 32, 33, 34) étant re- liée une conduite de retour (37) sur laquelle une valve de sortie (35, 36) est implantée de manière que, pour établir une pression dans les freins de roues en cas d'actionnement du maître-cylindre (2), seule la valve de séparation (29, 30) est parcourue par du liquide et qu'en cas de régulation de la pression de freinage, seule la valve d'admission (43, 44) est parcourue par du liquide. 2. Système de freinage conforme à la revendication 1, carac- tériss en ce que chacune des valves anti-retour (38, 39) est implan- tée sur la conduite d'alimentation (40) reliant le système d'alimen- tation en pression auxiliaire (23, 26) à la valve d'admission (43, 44), ladite valve anti-retour empêchant le liquide de pression prove- nant du frein de roue (31, 32, 33, 34) de refluer, à travers la valve d'admission (43, 44), vers le système d'alimentation en pression au- xiliaire (23, 26). 3. Système de freinage conforme aux revendications 1 et 2, caractérisé en ce que chaque valve anti-retour (41, 42) est reliée en parallèle à chaque valve de séparation (29, 30) de manière que, lors- que la valve de séparation (29, 30) est en position fermée, ladite - valve fermée (29, 30) est contournée entre le frein de roue (31, 32, 33, 34) et la chambre de pression (8, 9) du mattre-cylindre (2) si la pression régnant dans le frein de roue (31, 32, 33, 34) est supérieu- re à celle régnant dans la chambre de pression (8, 9). 4. Système de freinage conforme à l'une quelconque des re- vendications précédentes, caractérisé en ce que l'entrée de commande (21) de la valve de régulation de pression auxiliaire (23) est reliée à l'un des deux circuits de freinage (I, II) et, respectivement, à l'une des deux chambres de pression (8, 9) du maitre-cylindre en tan- dem (2). 5. Système de freinage conforme à l'une quelconque des re- vendications précédentes, caractérisé en ce que les circuits de frei- nage (I, II), c'est-à-dire les circuits de liquide de pression du gé- nérateur de pression de freinage (1), sont conçus pour être fermés lorsque les valves de séparation (29, 30) adoptent leur seconde po- sition de commutation. 6. Système de freinage conforme à l'une quelconque des re- vendications précédentes, caractérisé en ce que les valves de sépara- tion à commande électromagnétique (29, 30) sont conçues sous forme de valves à commande directionnelle à deux voies/deux positions qui sont implantées sur les conduites de liquide de pression menant du généra- teur de pression de freinage (1) aux freins de roues (31, 32, 33, 34)ettqul sont ouvertes an position de repos et fermées après com- mutation. 7. Système de freinage conforme à l'une quelconque des re- vendications précédentes, caractérisé en ce que chaque valve de sépa- ration à commande électromagnétique, conçue sous forme de valve à commande directionnelle à deux voies/deux positions (29, 30), est re- liée de manière structurelle à une valve anti-retour (41, 42) qui est montée en parallèle et qui autorise une réduction de pression en di- rection du générateur de pression de freinage (1). 8. Système de freinage conforme à l'une quelconque des re- vendications précédentes, caracterise en ce que l'orifice de pression et, respectivement, la conduite de liquide de pression (40) du syste- me d'alimentation en pression auxiliaire (23, 26) sont relies aux freins de roues (31, 32, 33, 34) par l'intermédiaire d'une valve d'admission conçue sous forme de valve directionnelle à deux voies/ deux positions à commande électromagnétique (43, 44) qui est fermfe en position de repos et qui peut 5tre commutée en position ouverte. 9. Système de freinage conforme à l'une quelconque des re- vendications précédentes, caractéris& en ce que les sorties (45, 46) des valves d'admission (43, 44) sont montées en parallèle aux sorties (47, 48) des valves de séparation (29, 30).