Brevet FR2601311A1 — publié le 19880115

La présente invention concerne un système de freinage hydraulique pour véhicule automobile, du type comportant d'une part un maître-cylindre de freinage qui est relié à un réservoir qui n'est pas sous pression et dont le piston de maître-cylindre contient une valve d'alimentation qui s'ouvre 5 dans la position de repos de ce piston de maître-cylindre, qui sinon est fermée, et qui relie la chambre de travail à un perçage d'alimentation ménagé derrière le joint d'étanchéité de piston, et d'autre part une conduite de frein qui est reliée à la chambre de travail du maître-cylindre de freinage et conduit à des valves de régulation de pression d'un dispositif de 10 régulation de glissement de freinage, qui sont suivies par au moins un frein de roue, par l'intermédiaire d'une valve anti-retour, la chambre de travail du maître-cylindre de freinage pouvant être reliée à une source de liquide de pression lors de la mise en service du dispositif de régulation de glissement de freinage, la pression de sortie de cette source de liquide de 15 pression se trouvant au-dessus de la pression maximale de freinage que l'on peut obtenir en appliquant le maître-cylindre de freinage, si bien que, lors de la mise en service du dispositif de régulation de glissement de freinage, le piston de maître-cylindre se trouve déplacé jusque dans sa position de repos et que la valve d'alimentation est ouverte Jusqu'à ce que la pression 20 dans la chambre de travail ait chuté jusqu'à la valeur correspondant à la force d'actionnement appliquée au niveau de la pédale de frein, tandis que le côté frontal de la chambre de travail qui est situé à l'opposé du piston de maître-cylindre est fermé de manière étanche par un second piston de maître-cylindre qui est disposé de manière étanche à l'intérieur du maître25 cylindre. Dans un système proposé de freinage hydraulique de ce type (demande de brevet allemand publiée DE-OS 3.601.914), c'est par l'intermédiaire de valves anti-retour que la source de pression auxiliaire, qui adopte la forme d'une pompe et qui est nécessaire pour la régulation du glissement de frei30 nage, est directement reliée aux circuits de freinage à réguler. Cela implique toutefois un accroissement du nombre de conduites et nécessite des valves anti-retour spéciales désaccouplant la source de pression mise hors service, par rapport à la pression du maître-cylindre. C'est pourquoi la présente invention a pour but de fournir un sys35 tème de freinage hydraulique du type indiqué au début, dans lequel il ne soit pas nécessaire de prévoir des valves anti-retour réalisées sous la forme de composants spéciaux et dans lequel le nombre de conduites soit réduit. 2 6 0 31 31 A cet effet, l'invention a pour objet un système de freinage hydraulique du type considére, caractérisé en ce que l'étanchéité du second piston de maître-cylindre par rapport au maître-cylindre est assurée par une garniture d'étanchéité formant valve anti-retour et en ce que, du côté de cette 5 garniture d'étanchéité formant valve anti-retour qui est situé à l'opposé de la chambre de travail, il est prévu une chambre annulaire située entre le maître-cylindre et le second piston de maitre-cylindre, chambre annulaire à laquelle est reliée la source de liquide de pression la garniture d'étanchéité formant valve anti-retour s'ouvrant lorsque la pression régnant dans la 10 chambre annulaire est supérieure à celle régnant dans la chambre de travail. Ainsi, grâce à l'invention, la source de pression auxiliaire est directement reliée au maître-cylindre, de sorte qu'il n'est besoin que d'une seule conduite hydraulique supplémentaire entre cette source de pression et ce maître-cylindre, tandis qu'il est possible d'utiliser les conduites de 15 circuit de freinage qui proviennent du maître-cylindre, pour servir aussi de conduites d'alimentation des circuits de freinage des cylindres de rouesen cas de régulation du glissement de freinage. De la sorte, la fourniture supplémentaire de conduites pour la régulation du glissement de freinage à l'aide de la source de pression auxiliaire se trouve remarquablement rédui20 te. Par ailleurs, conformément à l'invention, l'agencement de valves antiretour spéciales disposes à l'extérieur du maître-cylindre est rendu superflu dans la mesure o la valve anti-retour est constituée par le second piston de maître-cylindre qui comporte le joint d'étanchéité du côté frontal 25 de la chambre de travail. Les avantages de l'invention deviennent particulièrement évidents quand on l'applique à un système de freinage hydraulique présentant deux chambres de travail et deux circuits de freinage qui y sont reliés. Dans ce cas, il est prévu, d'après l'invention, que le second piston de maîtrecylin30 dre qui met sous pression la seconde chambre de travail située dans le maître-cylindre présente également une seconde garniture d'étanchéité formant valve anti-retour disposée sur le côté de la chambre annulaire qui est situé à l'opposé de la première garniture d'étanchéité formant valve anti-retour, cette seconde garniture d'étanchéité formant valve anti-retour s'ouvrant 35 lorsque la pression régnant dans la chambre annulaire est supérieure à celle régnant dans la seconde chambre de travail et sinon étant fermée, et que le perçage d'alimentation de la seconde chambre de travail débouche directement dans cette seconde chambre de travail et est ouvert par un autre perçage d'alimentation dans -la position de repos du second piston de maî- 260-1 3 1 1 tre-cylindre et sinon est fermé. Conformément a l'invention, on peut plus particulièrement prévoir que le perçage d'alimentation de la seconde chambre de travail soit ménagé dans la paroi frontale du maître-cylindre qui est située à l'opposé du premier piston de maître-cylindre et qu'un obturateur 5 de la seconde valve d'alimentation soit relié au second piston de maître-cylindre de manière à donner l'assurance que cet obturateur de valve d'alimentation ouvre le perçage d'alimentation dans la position de repos du second piston de maitre-cylindre et sinon le ferme. Grâce à cet agencement, le second piston de maître-cylindre remplit 10 une double fonction en étant d'une part responsable de l'établissement d'une pression de freinage dans le second circuit de freinage, tandis que d'autre part - en coopération avec les deux garnitures d'étanchéité formant valves anti-retour prévues sur le second piston de maîtrecylindre et agissant dans des sens opposés - il remplit également la fonction de deux valves 15 anti-retour. Avec cet agencement, les dépenses nécessaires pour la disposition supplémentaire des deux garnitures d'étanchéité servant de valves antiretour sont très faibles. On remplace simplement, par des garnitures d'étanchéité formant valves anti-retour, deux joints d'étanchéité circulaires qui sont sans cela également nécessaires. En d'autres termes, les valves anti20 retour peuvent simplement être constitués par des joints annulaires d'étanchéité spécialement conçus sous forme de valves anti-retour, par opposition aux systèmes antérieurs connus o la source de pression auxiliaire doit être reliée à la chambre annulaire du second piston de maître-cylindre, si bien que le perçage d'alimentation doit être prévu, avec la valve d'alimenta25 tion qui obture ce perçage d'alimentation lors du freinage, dans la zone du maître-cylindre o se trouve la seconde chambre de travail. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, à titre d'exemple non limitatif et en regard du dessin annexé sur lequel la figure unique représente une coupe lon30 gitudinale schématique prise à travers un maître-cylindre d'un système de freinage hydraulique conforme à l'invention, avec, sous forme de schémablocs, les éléments constitutifs qui y sont reliés. Comme le montre ce dessin, la pédale de frein 24 d'un véhicule automobile met sous pression un amplificateur d'effort de freinage à dépres35 sion 25 qui est fixé par bride sur un maître-cylindre 13. Le poussoir de sortie 26 de cet amplificateur d'effort de freinage à dépression 25 applique un effort sur un premier piston de maître-cylindre 21 qui est disposé de manière coulissante dans le maitre-cylindre 13 et dont l'étanchéité par rap- port à la paroi intérieure de ce maître-cylindre 13 est assurée à l'aide d'un Joint annulaire d'étanchéité 27. Du côté de ce joint annulaire d'étanchéité 27 qui fait face à l'amplificateur d'effort de freinage -à dépression 25, le premier piston de maî5 tre-cylindre 21 présente une cavité circulaire 28 au-dessus de laquelle débouche un perçage d'alimentation 29 du maître-cylindre 13. Une conduite 30 conduit de ce perçage d'alimentation 29 Jusqu'à un réservoir 31 qui n'est pas sous pression, qui contient le liquide de freinage 32 et qui est disposé à un niveau supérieur au maître-cylindre 13 de façon à donner l'assurance 10 que le liquide de freinage 32 puisse atteindre le perçage d'alimentation 29 sous-l'effet de son propre poids. Du côté du premier piston de maître-cylindre 21 qui est situé à l'opposé de l'amplificateur d'effort de freinage à dépression 25, il est prévu une première chambre de travail 14 qui communique avec la cavité annu15 laire 28 par l'intermédiaire d'un canal 33 ménagé à l'intérieur du piston de maître-cylindre 21. Sur le côté frontal du premier piston de maître-cylindre 21 qui est situé à l'opposé de l'amplificateur d'effort de freinage à dépression 25, il est prévu une valve d'alimentation 34 qui est constituée d'un obturateur de 20 valve d'alimentation du type à bille 35, d'un ressort de rappel 36 et d'un poussoir d'actionnement 37 qui traverse un perçage central 38 ménagé dans un capuchon d'actionnement 39 et qui, par une tête 40, prend appui derrière le bord de ce perçage 38. Dans la position de repos du premier piston de maître-cylindre 21 25 qui est représentée sur le dessin, la tête 40 repose sur le bord du perçage 38, rétractant ainsi l'obturateur de valve d'alimentation 35 par rapport à l'orifice du canal 33, à l'encontre de la force du ressort 36, de sorte que la valve d'alimentation 34 est ouverte. Dès qu'en enfonçant la pédale de frein 24, on fait entrer en fonc30 tionnement l'amplificateur d'effort de freinage à dépression 25, le premier piston de maltre-cylindre 21 va se déplacer vers la gauche sur le dessin. La tête 40 du poussoir d'actionnement 37 se soulève ainsi du bord du perçage 38 et le ressort de rappel 36 fait venir 1 'obturateur de valve d'alimentation 35 en butée contre l'orifice du canal 33, de sorte que la valve 35 d'alimentation 34 se ferme, tandis que, dans la chambre de travail 14, la pression de freinage se développe en faveur d'un circuit de freinage I raccordé à un perçage 41. Un ressort 51, qui prend appui sur le premier piston de maître-cylindre 21, appuie le côté ouvert du capuchon 39 contre le côté frontal d'un second piston de maître-cylindre 11l qui est disposé de manière coulissante à l'intérieur du maitre-cylindre 13. Ce piston de maîtrecylindre 11 présente une cavité circulaire 42 qui ménage une chambre annulaire 15 entre la paroi intérieure cylindrique, à section circulaire, du maître-cylindre 13 et 5 le second piston de maître-cylindre 11. Cette chambre annulaire 15 est reliée à la sortie d'une pompe 16 par l'intermédiaire d'un perçage de liaison 43 qui est ménagé dans le maître-cylindre 13. Sur le second piston de maître-cylindre, il est prévu des garnitures d'étanchéité formant clapets anti-retour 12 et 18, respectivement sur 10 l'un et l'autre côtés de la cavité de révolution 42 dans le sens axial. En cas d'un excès de pression dans la chambre annulaire 15, ces garnitures d'étanchéité 12 et 18 s'ouvrent en.direction respectivement des chambres de travail 14 et 17. Suivant une disposition symétrique par rapport à un plan, un res15 sort 50, qui prend appui sur la paroi frontale 22, appuie un second capuchon d'actionnement 44, par son côté ouvert, sur le côté frontal du second piston de maitre-cylindre 11 qui est situé à l'opposé du capuchon d'actionnement 39. Sur son extrémité convergente située à l'opposé du second piston de maître-cylindre 11, ce second capuchon d'actionnement 44 présente un 20 perçage 45 pour le passage du poussoir d'actionnement 46 d'une seconde valve d'alimentation 20. A l'intérieur du capuchon d'actionnement 44, ce poussoir d'actionnement 46 présente une tête plus large 47 qui s'appuie par derrière sur le bord du perçage 45 de ce capuchon d'actionnement. Le capuchon d'actionnement 46 s'étend axialement par rapport à la 25 paroi frontale 22 du maître-cylindre 13 qui est située à l'opposé de l'amplificateur d'effort de freinage à dépression 25, un second perçage d'alimentation 19 étant ménagé au centre de cette paroi frontale 22 pour la seconde chambre de travail 17. Une conduite 48 conduit de ce second perçage d'alimentation au réservoir 31 de manière à amener le liquide de freinage 32 30 de ce réservoir 31 à la seconde chambre de travail 17. Sur l'extrémité du poussoir d'actionnement 46 qui fait face au perçage d'alimentation 19, il est également prévu un obturateur de valve d'alimentation du type à bille 23 qui, à l'aide d'un ressort de rappel 49, est soumis à une précontrainte dans la direction de ce perçage d'alimentation 35 19. A l'encontre de la force de ce ressort de rappel 49, le capuchon d'actionnement 44 rétracte l'obturateur de valve d'alimentation 23 de son siège sur l'orifice du perçage d'alimentation 19, à l'aide de la tête 47 et du poussoir d'actionnement 46, ceci dans la position de repos des deux pis- tons de maître-cylindre 11 et 21 qui est représentée sur le dessin et est assurée par les ressorts de rappel 50 et 51. La seconde valve 51 de trouve ainsi ouverte. Dès que, dans le cas d'application d'une force, l'amplificateur d'ef5 fort de freinage à dépression 25 fait se déplacer les deux pistons de maître-cylindre 11 et 21 vers la gauche sur le dessin, le ressort de rappel 49 peut déplacer l'obturateur de valve d'alimentation 23 en direction du perçage d'alimentation 19. Ainsi, même après un faible déplacement du second piston de maître-cylindre 11, la seconde valve d'alimentation 20 se ferme. Il 10 est ainsi également possible de mettre sous pression à l'aide d'une pression de freinage un circuit de freinage II, ce circuit de freinage II étant raccordé à un perçage 52 du maîtrecylindre 13 qui est ménagé dans la zone de la seconde chambre de travail 17. Les cylindres des freins de roues 55 sont reliés aux circuits de 15 freinage I et II par l'intermédiaire de valves de fermeture 53 et 54 sur lesquelles agit un dispositif de régulation du glissement de freinage non représenté. Par ailleurs, à partir de ces cylindres de freins de roues 55, des conduites de retour 57 s'étendent jusqu'au réservoir 31 qui n'est pas sous 20 pression, en passant par des valves d'ouverture 56 sur lesquelles agit également le dispositif de régulation du glissement de freinage. Une valve de délestage de pression 58 commandée par la pression de la pompe est prévue entre le côté de refoulement et le côté d'aspiration de la pompe 16. De plus, un commutateur d'alarme de pression différentielle 59 est relié au côté refoulement de la pompe 16, à la conduite de retour 57, ainsi qu'aux deux circuits de freinage I et II. Ce commutateur d'alarme de pression différentielle mettra hors service le dispositif de régulation du glissement de freinage non représenté si la pression de la pompe 16 chute au30 dessous d'une pression prédéterminée. Si la pression de la pompe 16 tombe d'une manière prononcée audessous de la pression de sortie du maître-cylindre sur une longue période de temps ( t > 0,5 s), le commutateur d'alarme de pression différentielle 59 mettra hors service le dispositif de régulation du glissement de freinage 35 non représenté. Normalement, il existe entre la sortie de la pompe et la sortie de la chambre de maître-cylindre une certaine différence de pression due à l'action de valve anti-retour des garnitures d'étanchéité 12, 18. Le mode de fonctionnement du système de freinage ainsi décrit est le suivant: 260131 " Lors d'une action normale de freinage sans régulation du glissement de freinage, l'amplificateur d'effort de freinage à dépression 25 mis en service par l'enfoncement de la pédale de frein 24 va tout d'abord déplacer le premier piston de maître-cylindre 21 dans le maître-cylindre 13, ce qui 5 ferme ainsi la valve d'alimentation 34 et fait se développer dans la chambre de travail 14 une pression qui va mettre sous pression le circuit de freinage I et le second piston de maître-cylindre 11, de sorte que ce dernier se déplace également vers la gauche sur le dessin. Cela va entraîner la fermeture de la seconde valve d'alimentation 20. Une certaine pression va 10 alors églement se développer dans la chambre de travail 17, cette pression mettant sous pression le circuit de freinage II. Si le dispositif de régulation du glissement de freinage non représenté indique alors un début de glissement sur l'une quelconque des roues freinées, la pompe 16 va entrer en service et créer dans la chambre annu15 laire 15 une pression qui dépasse la pression régnant dans les chambres de travail 14 et 17. De la sorte, les garnitures d'étanchéité formant valves anti-retour 12 et 18 vont s'ouvrir et la pression accrue peut se propager dans les chambres de travail 14 et 17. Les deux pistons de maître-cylindre 1i et 21 vont ainsi être ren20 voyés vers leurs positions initiales pour entraîner une ouverture des valves d'alimentation 20 et 34. On doit accorder une certaine importance à une dureté suffisante du ressort de rappel 36 de façon à donner l'assurance que la valve d'alimentation 34 ne sera ouverte que lorsque le second piston de maitrecylindre 11 25 sera revenu dans sa position de repos pour laquelle la seconde valve d'alimentation 20 sera également ouverte. Avec une ouverture simultanée des valves d'alimentation 20 et 34, la pression régnant dans Ies chambres de travail 14 et 17 va diminuer jusqu'à ce qu'elle corresponde à la pression appliquée sur la pédale de frein 30 24. A ce moment-là, les valves d'alimentation 20 et 34 vont à nouveau se fermer, mais se réouvriront toutefois lors d'un réaccroissement de la pression dans les chambres de travail 14 et 17. Ainsi, grâce à une fermeture et une ouverture permanentes, les valves d'alimentation 20 et 34 régulent la pression régnant dans les chambres de travail 14 et 17 de façon à les ren35 dre égales à une pression de fonctionnement qui correspond à la pression sur la pédale. Si du liquide de freinage se trouve alors consommé dans les cylindres de freins de roues 55 en raison du fonctionnement cyclique des valves a fermeture 53 et 54 et des valves à ouverture 56, ce liquide de freinage sera immédiatement réalimenté par la pompe 16 par l'intermédiaire des garnitures d'étanchéité formant valves anti-retour 12 et 18. 2 6 0 31 31 REVENDICATIONS 1, Système de freinage hydraulique pour véhicule automobile, du type comportant d'une part un maître-cylindre de freinage qui est relié & unréservoir qui n'est pas sous pression (31) et dont le piston de maîtrecylindre (21) contient une valve d'alimentation (34) qui est ouverte dans la 5 position de repos de ce piston de maître-cylindre (21), qui sinon est fermée et qui relie la chambre de travail (14) & un perçage d'alimentation (29) ménagé derrière le joint d'étanchéité de piston (27), et d'autre part une conduite de frein (41) qui est reliée à la chambre de travail (14) du maître-cylindre de frein et conduit à des valves de régulation de pression 10 (53-54-56) d'un dispositif de régulation du glissement de freinage, qui sont suivies par au moins un frein de roue (55), par l'intermédiaire d'une valve anti-retour, la chambre de travail (14) du maître-cylindre de freinage pouvant être reliée à une source de liquide de pression (16) lors de la mise en service du dispositif de régulation du glissement de freinage, la pres15 sion de sortie de cette source de liquide de pression (16) se trouvant audessus de la pression maximale de freinage que l'on peut obtenir en appliquant le maître- cylindre de freinage, si bief que, lors de la mise en service du dispositif de régulation du glissement de freinage, le piston de maître- cylindre (21) se trouve déplacé jusque dans sa position de repos et 20 que la valve d'alimentation (34) est ouverte jusqu'à ce que la pression dans la chambre de travail (14) ait chuté jusqu'à la valeur correspondant à la force d'actionnement appliquée au niveau de la pédale de frein (24), tandis que le côté frontal de la chambre de travail (14) qui est situé à l'opposé du piston de maître-cylindre (21) est fermé de manière étanche par un se25 cond piston de maître-cylindre (11) qui est disposé de manière étanche dans le maître-cylindre (13), caractérisé en ce que l'étanchéité du second piston de maître-cylindre (11) par rapport au maître-cylindre (13) est assurée par une garniture d'étanchéité formant valve anti-retour (12) et en ce que, sur le côté de cette garniture d'étanchéité formant valve anti-retour (12) qui 30 est situé à l'opposé de la chambre de travail (14), il est prévu une chambre annulaire (15) située entre le maître-cylindre (13) et le second piston de maitre-cylindre (11), chambre annulaire (15) à laquelle est reliée la source de liquide de pression (16), la garniture d'étanchéité formant valve antiretour (12) s'ouvrant lorsque la pression régnant dans la chambre annulaire 35 (15) est supérieure à celle régnant dans la chambre de travail (14). 2. Système de freinage hydraulique selon la revendication 1, comportant deux chambres de travail (14, 17) et deux circuits de freinage (I, II) reliés à celles-ci, caractérisé en ce que le second piston de maître- 2 6 0 1 3 1 1 cylindre (11) qui met sous pression la seconde chambre de travail (17) située dans le maître-cylindre (13) présente également une seconde garniture d'étanchéité formant valve anti-retour (18) disposée sur le côté de la chambre annulaire (15) qui est situé à l'opposé de la première garniture d'étan5 chéité formant valve anti-retour (12), cette seconde garniture d'étanchéité formant valve anti-retour (18) s'ouvrant lorsque la pression régnant dans la chambre annulaire (15) est supérieure à celle régnant dans la seconde chambre de travail (17 et sinon étant fermée, et en ce que le perçage d'alimentation (19) de la seconde chambre de travail (17) débouche directe10 ment dans cette seconde chambre de travail et est ouvert par une autre valve d'alimentation (20) dans la position de repos du second piston de maître-cylindre (11il) et sinon est fermé. 3. Système de freinage hydraulique selon la revendication 2, caractérisé en ce que le perçage d'alimentation de la seconde chambre de travail 15 (17) est ménagé dans la paroi.frontale (22) du maître-cylindre (13) qui est située à l'opposé du premier piston de maître-cylindre (21) et en ce qu'un obturateur (23) de la seconde valve d'alimentation (20) est relié au second piston de maître-cylindre (11) de manière à donner l'assurance que cet obturateur de valve d'alimentation (23) ouvre le perçage d'alimentation (19) 20 dans la position de repos du second piston de maître-cylindre (11) et sinon le ferme.