Brevet FR2605570A1 — publié le 19880429

La présente invention concerne un système de freinage anti-blocage à régulation du glissement de traction qui comprend, un générateur de pression de freinage actionné par une pédale, de préférence assisté par une force auxiliaire, un maître-cylindre auquel des freins de roues sont reliés par des conduites principales de freinage, des pompes hydrauliques de pression auxiliaire, ainsi que des capteurs de roues et des circuits électroniques pour déterminer le comportement en rotation des roues et pour produire des signaux électriques de régulation de la pression de freinage, qui en vue de la régulation du glissement servent à commander des valves d'entrée et des valves de sortie du liquide de pression à commande électromagnétique montées dans les conduites de liquide de pression, les pistons du maitre-cylindre étant munis de valves de commande centrales qui, lorsque les freins se trouvent en position rel&âchée, ouvrent les trajets de liquide de pression entre le réservoir d'alimentation en liquide de pression et les chambres de pression et qui, en position de freinage, interrompent ces trajets de liquide de pression, et comprenant des pompes entrainées par moteur qui sont reliées au réservoir d'alimentation, d'une part, et aux conduites de freinage principales, d'autre part. Dans les systèmes de freinage connus de ce type (demandes de brevet allemandes publiées 30 40 561, 30 562), un maitre-cylindre équipé d'un amplificateur de force de freinage hydraulique monté 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, à partir duquel une pression auxiliaire proportionnelle à la force exercée sur la pédale est fournie dès l'application des freins, au moyen d'une valve de commande. D'une part cette pression dynamique est transmise par le maitre-cylindre aux circuits statiques de freinage reliés au maitre- cylindre. D'autre part, les freins de roues d'un essieu, de préférence ceux de l'essieu arrière, sont en communication directe avec la chambre de pression dans laquelle la pression proportionnelle à la force exercée sur la pédale est introduite par la valve de commande. De plus, en vue de la régulation du glissement, des valves d'entrée sont montées dans le circuit statique et dans le circuit dynamique, ces valves étant normalement en position ouverte et, dans le cas de l'état de blocage imminent d'une roue, servant à arrêter l'écoulement du liquide de pression vers le frein de la roue concernée. En outre, sont prévues des valves de sortie qui permettent au liquide de pression de passer du frein de roue au réservoir de compensation de pression en cas de besoin. Au début de la régulation du glissement, la chambre d'amplificateur dans laquelle règne la pression régulée introduite par le système d'alimentation en pression auxiliaire, est reliée par une valve dite principale aux circuits statiques de freinage du maitre-cylindre afin de pouvoir rétablir dans ces circuits statiques la quantité de liquide de pression écoulée par les valves de sortie. De plus, pour des raisons de sécurité, le piston, ou les pistons, du maitrecylindre en tandem sont ramenés en position initiale ou maintenus au moyen d'un dispositif de positionnement. Ces éléments de structure nécessaires & l'établissement, au stockage et à la commande de la pression hydraulique auxiliaire, à l'alimentation dynamique du liquide dans les circuits statiques et au maintien des fonctions des freins en cas de défaillance des circuits individuels sont considérables. Dans les systèmes de freinage de ce type, les signaux de commande destinés aux valves d'entrée et aux valves de sortie sont produits au moyen de circuits électroniques dont les entrées sont connectées aux capteurs montés sur les roues, par exemple des transducteurs à induction pour mesurer les données, et qui peuvent par conséquent réagir à un changement du comportement des roues en rotation, indiquant un état de blocage imminent, en maintenant la pression constante sur la roue concernée, en la réduisant et en l'augmentant à nouveau. La présente invention a donc pour but de fournir un système de freinage tel que le liquide de pression traverse le moins de valves possible en cas d'application des freins et également en cas de régulation de la pression de freinage. De plus, il est souhaitable de'permettre une action de régulation du glissement de traction au moyen de quelques valves additionnelles. Enfin, le système de freinage doit pouvoir être utilisé sur un véhicule équipé d'un circuit de freinage en diagonale ainsi que sur un véhicule dont toutes les roues sont motrices. Conformément à la présente invention ce but est atteint au moyen d'une valve de coupure montée dans la conduite de liquide de pression allanit du réservoir d'alimentation en liquide de pression au maître-cylindre, qui interrompt le passage du liquide de pression en cas de régulateur du glissement de traction, en permettant ainsi l'établissement de la pression auxiliaire dans le circuit de freinage. Selon d'autres caractéristiques: - Chaque circuit de freinage est équipé d'une pompe, les conduites de pression ou d'alimentation étant en communication avec les chambres de pression du maitre-cylindre ou avec les conduites de freinage principales reliées auxdites chambres de pression; affectée à chaque valve d'alimentation.montée dans une conduite de dérivation d'une conduite de frein se trouve une conduite de déviation contournant la valve d'alimentation correspondante, une valve anti-retour étant interposée dans chaque conduite de déviation et permettant l'écoulement en retour du liquide de pression du cylindre de roue vers la conduite de frein respective; - la valve de commande centrale disposée dans le piston du maitre-cylindre comprend un élément de valve qui est monté coulissant longitudinalement dans un alésage et qui coopère avec un élément d'ouverture, par exemple un poussoir, de telle manière que le poussoir mette l'élément de valve dans sa position ouverte lorsque le piston est en position relachée, le poussoir prenant appui sur un pivot, un élément transversal ou une goupille fixes; - l'éiément de valve de la valve de commande centrale subit l'action d'un ressort agissant dans le sens de la fermeture et coopère avec un siège de valve qui est agencé dans le piston du maître- cylindre et qui est prolongé par l'alésage longitudinal du piston pour permettre l'écoulement du liquide de pression; - un passage de liquide de pression, par exemple un alésage transversal ou une rainure radiale, disposés dans le piston dans le sens radial vers l'extérieur se termine dans l'alésage longitudinal du piston; - l'élément transversal ou le goujon est fixé à la paroi du maître-cylindre et se prolonge dans un évidement ménagé dans le piston; - il est prévu une conduite de dérivation contournant la valve de coupure qui est interposée dans la conduite de liquide de pression allant. du réservoir d'alimentation en liquide de pression au maître-cylindre, conduite de dérivation dans laquelle une valve anti-retour fermant le trajet de retour du liquide de pression est montée; et - une valve d'étranglement est montée dans la conduite de freinage principale et empêche le déplacement du piston flottant dans le sens de l'actionnement pendant la régulation du glissement de traction. Les différents objets et caractéristiques de l'invention seront 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 de vue simplifiée, en partie en coupe, en partie de manière purement schématique, les parties les plus importantes des éléments constitutifs du système de freinage à régulation du glissement de traction conforme à l'invention. Dans le mode de réalisation représenté par la figure 1, le système de freinage conforme à l'invention comporte, comme générateur de pression de freinage 1, une unité hydraulique qui est composée en substance d'un maître-cylindre en tandem 2 et d'un amplificateur à dépression 3 monté en amont de celui- ci. Au moyen d'une tige 4, la force F appliquée sur une pédale de frein 5 est transmise d'une manière connue à l'amplificateur 3 et, à partir de celui-ci, 6 2605570 amplifiée par une force auxiliaire, aux pistons de travail 6 et 7 du maître-cylindre en tandem 2. Dans la position relâchée représentée des freins, les chambres de pression 8, 9 du maître- cylindre 2 sont en communication avec un réservoir de compensation de pression et d'alimentation en liquide de pression 20 par des valves de commande centrales ouvertes 10, 11, par les canaux de liaison 12, 13 à l'intérieur des pistons 6, 7 ainsi que finalement par des chambres annulaires 14, 15, par des orifices de liaison 16, 17 et par des conduites hydrauliques 18, 19, dans lesquelles sont montées des valves de coupure 74, 75, ouvertes à leur état désexcité. Les deux circuits de freinage I, II du maître- cylindre 2 communiquent avec des freins de roues 31, 32; 33, 34 par des valves à commande électromagnétique, qui sont ouvertes à leur position initiale, c'est-à-dire les valves dites SO (ouvertes à leur état désexcité) ou valves d'entrée 24, 25 et 29, 30 respectivement. Les freins de roues reliés en parallèle 31, 32 et 33, 34 sont respectivement affectés aux diagonales. De plus, les freins de roues 31, 32, 33, 34 sont reliés à des valves de sortie à commande électromagnétique 22, 23 et 35, 36 respectivement, valves dites SG (fermées à leur état désexcité) qui sont fermées à leur position inactive et qui, par une conduite de retour hydraulique 37, sont en communication avec le réservoir de compensation de pression 20, d'un part et, par une conduite d'aspiration 61, communiquent avec les côtés d'aspiration de pompes 21, 26, d'autre part. Ces pompes sont des pompes hydrauliques à entraînement électromoteur (moteur M). Les raccordements électriques "m" et "masse" (terre) sont également 7 2605570 illustrés symboliquement. Il est prévu également un dispositif de surveillance du fonctionnement à commande électrique, c'est-à-dire un circuit de surveillance 40 qui permet de contrôler le mode de fonctionnement du moteur M. Les roues du véhicule sont équipées de capteurs à induction S1 & S4 qui coopèrent avec un disque denté tournant de manière synchronisée avec les roues et qui produisent des signaux électriques indiquant le comportement en rotation des roues, ce qui signifie les vitesses des roues et - les variations de celles-ci. Ces signaux sont transmis par les entrées E1 à E4 à un circuit électronique de traitement et de combinaison des signaux 28 qui produit des signaux de régulateur de la pression de freinage servant à commuter temporairement les valves d'entrée et sortie 22, 23, 24, 25, 29, 30, 35, 36 dès qu'un état de blocage imminent est détecté et à maintenir ainsi la pression de freinage constante, à la réduire et à l'augmenter à nouveau au moment approprié. A cet effet, les électroaimants de commande des valves d'entrée et de sortie sont actionnés par les sorties A1 à A4. Les lignes de raccordement électrique entre les sorties Ai à A4 et les bobines des valves 22, 23, 24, 25, 29, 30, 35, 36 ne sont pas illustrées. Le circuit 28 peut être réalisé d'une manière connue par des circuits c&blés ou par des unités électroniques programmées, tels que des microordinateurs ou des microprocesseurs. Le signal de commutation pour le démarrage du moteur d'entraînement M des pompes hydrauliques 21, 26, qui doivent fonctionner pendant une opération de régulation du glissement, est transmis au moteur M par la connexion m. 8 2605570 Le système de freinage fonctionne de la manière suivante: Dès l'actionnement des freins, la force exercée sur la pédale F amplifiée par l'amplificateur 3 est transmise aux pistons du maître-cylindre 6, 7. Les valves de commande centrales 10, 11 se ferment, permettant ainsi à la pression de freinage de s'établir dans les chambres de pression 8, 9 et par conséquent dans les circuits de freinage I, II et de se communiquer, par les valves 24, 25 et 29, 30, respectivement, aux freins de roues 31, 32 et 33, 34 respectivement. Dès qu'un état de blocage imminent est détecté sur une ou plusieurs des roues par les capteurs S1 à S4 et par le circuit 28, la régulation du glissement commence. Le moteur d'entrainement M des pompes 21, 26 se commute, de sorte que la pression s'établit dans les deux conduites d'alimentation 45, 46, est transmise aux cylindres des freins de roues 31 à 34 à travers des valves anti- retour 38, 39, par des conduites de dérivation 47, 48 et 49, 50 respectivement, et par les valves d'entrée 25, 26 et 29, 30 respectivement, d'une part, et règne dans les chambres de pression 8, 9 du maître-cylindre 2, d'autre part. Un signal du circuit 28 provoque la commutation des valves d'entrée à commande électromagnétique 24, et 29, 30 respectivement, et cause ainsi la fermeture des circuits de freinage I, II et des conduites de dérivation 47 à 50, respectivement. Tout autre déplacement des pistons du maitre-cylindre 6, 7 dans le sens de la force exercée sur la pédale F ainsi que l'évacuation de liquide hors des chambres de pression 8, 9 sont évités, puisque le liquide de pression des pompes 21, 26 s'écoule désormais par les 9 2605570 conduites d'alimentation 45, 46, les valves anti- retour passantes 38, 39 et les conduites de freinage principales 62, 63, dans les chambres de pression 8, 9 et ramène les pistons 6, 7 à leurs positions initiales. La variation réelle de la pression de freinage dans les freins de roues 31 à 34 est déterminée par les valves d'entrée et de sortie 29, , 35, 36, auxquelles sont transmis d'autres signaux de commande de la pression de freinage régulant le glissement par les sorties A1 à A4. Comme le montre le dessin, les valves d'entrée 24, 25 et 29, 30, respectivement, sont toujours protégées par des valves anti-retour montées en parallèle 41, 42 et 43, 44, respectivement. Dans des cas particuliers, ces valves anti-retour 41, 42 permettent une interruption de la régulation de la pression de freinage et le relâchement des freins de roues, respectivement, car une petite quantité de liquide de pression peut retourner des freins de roues 31 à 34 aux chambres de pression 8, 9, les valves d'entrée 24, 25 et/ou 29, 30 et les valves de sortie 22, 23 et/ou 35, 36 étant toujours fermées, à condition que les pistons 6, 7 du maitrecylindre 2 soient revenus à leur position initiale et que les valves de commande centrales 10, 11 soient dans leur état ouvert. Les valves de commande centrales 10, 11 comportent chacune un poussoir qui est' logé coulissant dans un alésage axial longitudinal des pistons 4 et 7, respectivement, et dont l'extrémité située du côté de la pédale vient en butée contre une cheville fixe 53 et 54, respectivement, qui est disposée transversalement dans l'alésage 55 du corps du maitre-cylindre 2 et qui soulève la bille de valve de son siège dans la position relâchée. A cet effet, 2605570 la bille de la valve est maintenue dans une cage qui entoure un coussin en caoutchouc ou une fiche en matière élastique et qui peut se déplacer à l'encontre de la force exercée par un ressort de fermeture. Dans la position représentée de la valve, le liquide de pression peut s'écouler des chambres de pression 8 et 9, respectivement, par le jeu annulaire entre la bille de valve et siège de valve, par l'alésage longitudinal et des évidements 70 et 71, respectivement, dans les chambres annulaires 14 et , respectivement, et de là, par les canaux 16 et 17, respectivement, retourner au réservoir d'alimentation en liquide de pression 20. Dès que les pistons 6, 7 sont déplacés par la force exercée sur la pédale F de leur position indiquée, dans le sens de la flèche F, les billes des valves viennent en appui sur les sièges de valves et ferment ainsi les alésages longitudinaux. Selon l'importance de la force exercée sur la pédale F, les valves de commande centrales 10, 11'peuvent adopter une position de réalimentation, les pistons 6, 7 se décollant au moins partiellement des éléments transversaux ou chevilles 53, 54. Le système de freinage décrit précédemment est destiné à un véhicule dont toutes les roues sont motrices, équipé de deux circuits de freinage en diagonale. Dès qu'une amorce de glissement de traction se produit, les moteurs 21, 26 se commutent au moyen du circuit de traitement des signaux 28, et de ce fait le liquide de pression est transmis aux conduites d'alimentation 45, 46, c'est-à-dire dans les conduites de freinage 62, 63 et, ainsi, dans les chambres de pression 8, 9 du maitre-cylindre 2, d'o il peut aller, par les valves de commande centrales 10, 11 et les conduites 18, 19 dans le réservoir 20. l 2605570 Si maintenant, par exemple, pendant l'opération d'accélération, l'une des roues du véhicule commence & patiner, la valve d'arrêt correspondante 74 ou 75 est commutée de manière & se fermer, et ceci par un signal électrique produit par le circuit de traitement des signaux 28. Dès que la conduite hydraulique 18 ou 19 est fermée, la pression totale de la pompe peut s'établir dans le circuit de freinage correspondant I ou II, puisque le liquide de pression fourni par la pompe respective 21 ou 26 ne peut pas s'écouler dans le réservoir 20. Si l'on suppose, par exemple, que la roue VL du véhicule (roue avant gauche) est dans la gamme de glissement en traction, le frein de roue qui lui est affecté 34 peut être freiné sous l'effet de la valve d'entrée ouverte 30; & cet effet, simultanément, la valve d'entrée 29 doit être commutée de manière à se fermer, la valve de sortie 36 doit être commutée de manière à se fermer et la valve de sortie 35 doit l'être de manière à s'ouvrir. Le mode de réalisation du système de freinage conforme à la figure 2 concerne un système destiné à un véhiculé dont seules les roues avant sont motrices et qui est équipé de circuits de freinage de l'essieu avant et de l'essieu arrière. Dans ce système de freinage, une seule valve de coupure 76 est interposée dans la conduite hydraulique 19 qui relie la chambre de pression 9 du circuit de freinage II au réservoir 20. Si par exemple la roue avant gauche du véhicule passe dans la gamme de glissement, la pression de freinage peut s'établir dans la conduite de freinage principale 63 dès que la valve 76 est fermée. La fermeture des valves 36 et 29 permettra maintenant d'actionner le frein de roue correspondant 34. 12 2605570 Une caractéristique spéciale du système de freinage illustré par la figure 2, comparativement à ceux représentés par les figures 1 et 3, réside dans le fait que les deux freins de roues 31 et 32 de l'essieu arrière sont actionnés conjointement et disposent donc simplement d'une valve d'entrée commune 24 et d'une valve de sortie commune 23. Cependant, cet actionnement conjoint des freins de roues 31, 32 ne change rien au principe de base de l'invention, selon lequel la régulation du glissement en traction est effectuée au moyen d'une valve de coupure 76 montée dans la conduite de liquide de pression 19 entre le réservoir d'alimentation en liquide de pression 20 et le maître-cylindre 2. La figure 3 représente un système de freinage destiné à un véhicule dont seules les roues arrière sont motrices et qui est équipé d'un circuit de freinage de l'essieu avant/de l'essieu arrière. La caractéristique de ce système réside dans le fait que, d'une part, l'un des freins 31, 32 de l'essieu arrière peut être bloqué en vue de la régulation du glissement en traction, dans le circuit de freinage I, en commutant la valve de coupure 77 à sa position fermée et en commutant les pompes 21, 26 et dans le fait que, d'autre part, le piston 7 du maitre- cylindre de frein en tandem est retenu à sa position initiale, puisqu'un dispositif d'étranglement 78 monté dans la conduite de freinage principale 63 évite un passage initial du liquide de pression de la chambre de pression 9 dans le système de conduites 63, 49, 50. 13 2605570 REVENDICATIONS 1. Système de freinage anti-blocage à régulation du glissement de traction qui comprend un générateur de pression de freinage actionné par une pédale, de préférence assisté par une force auxiliaire, un maîtrecylindre auquel des freins de roues sont reliés par des conduites principales de freinage, des pompes hydrauliques de pression auxiliaire, ainsi que des capteurs de roues et des circuits électroniques pour déterminer le comportement en rotation des roues et pour produire des signaux électriques de régulation de la pression de freinage, qui en vue de la régulation du glissement servent à commander des valves d'entrée et des valves de sortie du liquide de pression à commande électromagnétique montées dans les conduites de liquide de pression, les pistons du maitrecylindre étant munis de valves de commande centrales qui, lorsque les freins se trouvent en position relâchée, ouvrent les trajets de liquide de pression entre le réservoir d'alimentation en liquide de pression et les chambres de pression et qui, en position de freinage, interrompent ces trajets de liquide de pression, et comprenant des pompes entraînées par moteur qui sont reliées au réservoir d'alimentation, d'une part, et aux conduites de freinage principales, d'autre part, caractérisé en ce qu'une valve de coupure (74, 75, 76, 77) est montée dans la conduite de liquide de pression (18, 19) allant du réservoir d'alimentation en liquide de pression (20) au maître-cylindre (2) et qui interrompt le passage du liquide de pression en cas de régulation du glissement de traction, en 14 2605570 permettant ainsi l'établissement de la pression auxiliaire dans le circuit de freinage (I, II). 2. Système de freinage selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque circuit de freinage (I, II) est équipé d'une pompe (21 ou 26), les conduites de pression ou d'alimentation (45, 46) étant- en communication directe avec les chambres de pression (8 ou 9) du maître-cylindre (2) ou avec les conduites de freinage principales (62 ou 63) reliées auxdites chambres de pression. 3. Système de freinage selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, affectée à chaque valve d'alimentation (24, 25 et 29, 30, respectivement) montée dans une conduite de dérivation (47, 48 et 49, 50, respectivement) d'une conduite de frein (62, 63) se trouve une conduite de déviation (64 à 67) contournant la valve d'alimentation correspondante, une valve anti-retour (41 à 44) étant interposée dans chaque conduite de déviation et permettant l'écoulement en retour du liquide de pression du cylindre de roue vers la conduite de frein respective. 4. Système de freinage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la valve de commande centrale (10, 11) disposée dans le piston (6 ou 7) du maître-cylindre (2) comprend un élément de valve qui est monté coulissant longitudinalement dans un alésage et qui coopère avec un élément d'ouverture, par exemple un poussoir, de telle manière que le poussoir mette l'élément de valve dans sa position ouverte lorsque le piston (6, 7) est en position relâchée, le poussoir prenant appui sur un pivot, un élément transversal ou une goupille fixes (53). 2605570 5. Système de freinage selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'élément de valve de la valve de commande centrale (10, 11) subit l'action d'un ressort agissant dans le sens de la fermeture et coopère avec un siège de valve qui est agencé dans le piston (6, 7) du maitrecylindre (2) et qui est prolongé par l'alésage longitudinal du piston (6, 7) pour permettre l'écoulement du liquide de pression. 6. Système de freinage selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce qu'un passage de liquide de pression, par exemple un alésage transversal ou une rainure radiale, disposé dans le piston (6, 7) dans le sens radial vers l'extérieur se termine dans l'alésage longitudinal du piston (6, 7). 7. Système de freinage selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que l'élément transversal ou le goujon (53, 54) est fixé à la paroi du maitre-cylindre (2) et se prolonge dans un évidement (70, 71) ménagé dans le piston (6, 7). 8. Système de freinage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu une conduite de dérivation (78, 79, ) contournant la valve de coupure (74, 75, 76, 77) qui est interposée dans la conduite de liquide de pression (18, 19) allant du réservoir d'alimentation en liquide de pression (20) au maitre-cylindre (2), conduite de dérivation dans laquelle une valve anti- retour (82, 83, 84) fermant le trajet de retour du liquide de pression est montée. 9. Système de freinage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une valve d'étranglement (78) est montée dans la conduite de freinage principale (63) et empêche le déplacement du piston flottant (7) dans le sens de l'actionnement pendant la régulation du glissement de de traction.