Brevet FR2612141A1 — publié le 19880916

La présente invention se rapporte à un dispositif anti-blocage pour une installation de freinage de véhicule automobile ou équivalent, apte à empêcher le blocage d'une roue, du type qui comprend une soupape decoupure interca- lée dans une conduite d'amenée du fluide de freinage qui relie un mattrecylindre à un cylindre de frein de ladite installation, et un capteur de décélération de la roue, destiné à émettre un signal de glissement ou de patinage de la roue. Il est connu que, pendant le freinage, il peut se produire qu'une roue, en général une roue du train ar- rière, perde son adhérence sur le revêtement routier et tende à se bloquer, en glissant. Il est également connu que le blocage d'une roue du train arrière ou, pis encore, des deux roues, compromet la stabilité de marche du véhicule et provoque le dérapage de ce véhicule, qui peut atteindre ce qu'on appelle le tê- te-à-queue. En général, sur un revêtement routier normal, ceci se manifeste, par exemple, lorsque le freinage se pro- duit dans des conditions de peur panique, avec la pédale de frein enfoncée à fond sans aucune mattrise. Toutefois, il se produit également un blocage des roues arrière lorsque, au cours d'un freinage, le véhicule rencontre brusquement une longueur de chaussée qui présen- te un revêtement glissant, par exemple, verglacé. Il existe donc la nécessité d'assurer l'adhérence des roues arrière d'un véhicule automobile, même dans les circonstances précitées, c'est-à-dire en évitant le bloca- ge de ses roues et, en définitive, le dérapage du véhi- cule. Afin de satisfaire cette nécessité, il a déjà été proposé un dispositif anti-blocage qui comprend un clapet anti-retour intercalé dans la conduite de transmission du fluide de freinage du mattre-cylindre au cylindre de frein, de manière à empêcher le passage du fluide du mat- tre-cylindre au cylindre de frein. Ce clapet anti-retour possède un obturateur qui est normalement maintenu dans sa position ouverte par un poussoir, lequel est placé en aval de l'obturateur et est constamment poussé vers l'obturateur par un robuste res- sort, ce poussoir pouvant être raopelé dans le sens opposé à l'encontre de la résistance de ce ressort, par l'action d'une huile sous pression, en particulier, par l'action de l'huile d'un circuit oléodynamique spécialement prévu, qui est séparé du circuit de freinage et indépendant de ce- lui-ci. Un capteur de décélération ou de vitesse de la roue détecte le début de glissement de cette roue et il met ledit circuit oléo-dynamique en action de manière à rappeler le poussoir, en déterminant par ce moyen la ferme- ture de la conduite et le relâchement de la pression ré- gnant dans la branche de la conduite qui est située en aval de l'obturateur et, par conséquent, dans le cylindre de frein. Cette solution est largement utilisée et elle at- teint sensiblement le but visé en ce sens qu'elle évite le blocage des roues et le dérapage du véhicule. Toutefois, elle a le défaut d'exiger un circuit oléo-dynamique spé- cial complet et d'entraîner tous les inconvénients qui ac- compagnent la présence d'un tel circuit et qui consistent dans un accroissement de l'encombrement, des coûts et de la complication de la construction. Un autre défaut de cet- te solution consiste en ce qu'elle détermine un abaisse- ment, bien que léger, de la pression de freinage dans tou- te l'installation, au moment transitoire o se produit la fermeture de l'obturateur. - On a également déjà proposé un dispositif anti- blocage qui comprend une soupape de coupure intercalée dans la conduite de transmission du fluide de freinage du maitre-cylindre au cylindre de frein et une chambre d'ex- pansion dans laquelle agit un piston assujetti à l'action d'un ressort de faible force. Cette chambre est branchée en dérivation par rapport à ladite conduite, en aval de la soupape et elle est à son tour normalement isolée par une soupape correspondante. Un capteur de décélération ou de vitesse de la roue détecte le début de glissement de cette roue et commande lesdites soupapes de manière à couper la conduite et à mettre sa branche aval en communication avec la chambre d'expansion. De cette façon, la pression ré- gnant dans le cylindre de frein tombe à la valeur qui cor- respond à la force du ressort et la roue, qui n'est prati- quement plus freinée, peut reDrendre l'adhérence désirée. Lorsque l'adhérence est reprise, la situation initiale se rétablit, avec reprise de l'action de freinage, du moins aussi longtemps que le matre-cylindre de freinage n'arri- ve Das à fin de course. Cette solution, qui est avantageuse sous diffé- rents aspects, présente toutefois l'inconvénient consis- tant en ce qu'on se raDproche progressivement d'un état dans lequel l'action de freinage parvient à s'épuiser. Le problème qui est à la base de la présente in- vention consiste à imaginer un dispositif anti-blocage qui possède des caractéristiques de structure et de fonctionne- ment capables de répondre aux besoins précités en surmon- tant en même temps les inconvénients qui ont été cités à proDos de la technique connue. Ce problème est résolu par un dispositif du type spécifié, qui est caractérisé en ce qu'il comprend une chambre mise en communication avec ladite conduite, en aval de ladite soupape de couDure, un piston qui peut se déplacer dans ladite chambre et des moyens de commande du- dit piston, qui sont asservis en continu audit signal de glissement. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se réfé- rant aux dessins annexés, sur lesquels, la figure 1 est une vue schématique, en coupe par- tielle d'une installation de freinage de véhicule automobi- le qui comprend un dispositif anti-blocage selon l'inven- tion; et les figures 2 et 3 sont des vues schématiques en coupe partielle du dispositif anti-blocage de la figure 1, qui sont prises dans deux ohases différentes de son fonc- tionnement. Sur le dessin, on a indiqué dans son ensemble par la référence 1 une installation de freinage de véhicule au- tomobile, destinée à freiner une roue 2 de ce véhicule, par exemple, une roue arrière. L'installation 1 comorend un mattre-cylindre 3, qui peut être actionné au moyen de la oédale de frein 4, un cylindre de frein 5 monté sur un étrier 6 et qui agit sur un disque de frein 7 associé à la roue 2. En 8, on a indiqué une conduite servant à envoyer de l'huile sous pression du mattre-cylindre 3 au cylindre de frein 5 pour assurer le freinage désiré de la roue 2. L'installation 1 comprend encore un dispositif anti-blocaQe 9 aote à empêcher le blocage de la roue 2 qui peut se oroduire dans le cas d'un freinage effectué dans des conditions de peur panique ou sur des parties glissan- tes de la chaussée. Le disoositif 9 comorend une soupape de coupure 10 intercalée dans la conduite 8 pour couper cette condui- te. La soupaDe de coupure 10 est une électrovanne à deux voies et deux positions, classique en soi, qui est montée dans un corps support 11 fixé au véhicule. L'électrovanne est normalement ouverte et elle passe à la position fer- mée, c'est-à-dire la position de coupure de la conduite 8, lorsque sa bobine 12 est excitée par des conducteurs 13 qui aboutissent à une centrale de commande 14. Le dispositif 9 comprend en outre un capteur 10, placé face à une roue phonique 16, classique en soi, soli- daire de la roue 2 en rotation, par exemple, calée sur un demi-arbre de roue. Le capteur 15 est connecté à la centra- le de commande 14 par des conducteurs 17 et il capte en continu la décélération de la roue phonique 16 et, par con- séquent, la décélération de la roue 2, pour fournir en con- tinu un signal de glissement de la roue 2 qui est formé dans la centrale 14 de la façon connue en soi, par compa- raison avec une décélération de référence. Cette dernière correspond à un seuil qui a été préalablement fixé dans la centrale de commande ou encore elle correspond à la décélé- ration du véhicule, laquelle est facilement calculée grâce à un captage de la vitesse du véhicule, exécuté par exem- ple au tachymètre. Le dispositif anti-blocage 9 selon la présente in- vention comprend une chambre cylindrique 18, d'axe X-X, formée dans le corps support 11 et qui est mise en communi- cation fluidique avec la conduite 8, en aval de l'électro- vanne 10. En d'autres termes, la chambre 18 se trouve dans la partie de la conduite 8 qui est située entre l'électro- vanne 10 et le cylindre de frein 5. Dans la chambre 18, coulisse à joint étanche, dans la direction X-X, un piston 19 qui est soumis à l'ac- tion de moyens de commande 20 asservis audit signal de glissement de la roue 2 et qui sont montés sur le corps support 11. Les moyens de commande 20 comprennent un moteur électrique 21 et une transmission cinématique 23 qui s'étend entre le moteur 21 et le piston 19. Le moteur électrique 21 possède un axe Y-Y paral- lèle à l'axe X-X, il est d'un type classique en soi et il est placé à l'opposé de la centrale de commande 14, à la- quelle il est relié par des conducteurs 22. La transmission cinématique 23 comprend un couple irréversible 24 du type vis sans fin-secteur denté, qui comprend une vis sans fin 25 d'axe Y-Y qui est actionnée par un moteur électrique 21 sur l'arbre duquel elle est ca- lée et un secteur denté 26. Le secteur denté 26 présente une extrémité montée 6 2612141 sur un arbre 27, d'axe Z-Z, perpendiculaire aux axes X-X et Y-Y et son extrémité opposée est en prise avec la vis sans fin 25. A une hauteur intermédiaire, ce secteur agit sur le piston 19, par l'intermédiaire d'un poussoir 28. Une conduite 29, qui est dérivée de la conduite 8, est destinée à envoyer un fluide de freinage à une au- tre roue arrière, non représentée. La conduite 29, compor- te avantageusement un dispositif anti-blocage respectif qui est entièrement analogue à celui décrit plus haut. Il convient également de remarquer que des dispo- sitifs anti-blocage analogues peuvent être prévus dans les conduites qui transmettent le fluide de freinage aux roues avant. Le fonctionnement du disoositif anti-blocage est décrit ci-après à propos d'un état initial représenté sur les figures 1 et 2, dans lequel l'installation de freinage se trouve dans des conditions de freinage normales et o une pression prédéterminée règne dans la conduite 8 et dans la chambre 18. Dans une telle situation, le capteur 15 détecte une décélération de la roue 2 qui est inférieu- re à la décélération de référence, de sorte que le signal de glissement est nul. Dès que se manifeste la présence d'une partie ver- glacée et, par conséquent, l'apparition d'une forte décélé- ration de la roue, due à un début de blocage, le capteur détecte cette décélération et donne lieu, dans la centrale de commande, à un signal de glissement qui détermine tout d'abord l'excitation de l'électrovanne 10, laquelle passe à sa oosition de coupure (voir figure 3), puis l'interven- tion du moteur électrique 21 dans le sens qui provoque le déplacement angulaire, selon la flèche F du secteur denté 26, et qui permet au piston 19 de se déplacer selon la flè- che G. A la suite de cette action, il se produit une di- minution de la pression dans la chambre 18 et donc dans la conduite 8 et, par conséquent, en dernière analyse, dans 7 2612141 le cylindre de frein 9: ceci atténue l'action de freinage exercée sur la roue et cette dernière reprend son adhéren- ce sur le sol. Dans cette situation, le signal de glisse- ment retombe à zéro et un ordre de rotation en sens inver- se est alors envoyé au moteur électrique de manière à fai- re à nouveau croître la pression dans la conduite et à fai- re reprendre l'action de freinage. S'il se produit encore un nouveau début de blocage de la roue, le signal de glis- sement qui est élaboré en continu dans la centrale de com- mande 14, détermine une rotation du moteur et, avec cette rotation, un abaissement de la pression, et par cela même, le maintien de l'adhérence de la roue. La même chose se produit dans le cas d'un freina- ge exécuté dans des conditions de peur panique. Dès que le signal de glissement donne lieu à l'excitation de l'élec- trovanne 10, le moteur 21 commence son cycle de fonctionne- ment, en agissant tout d'abord dans le sens qui tend à an- nuler ce signal, ouis en rétablissant cycliquement l'ac- tion de freinaae. Ceci garantit le maintien de l'adhérence à sa valeur maximum possible en fonction de l'état du revê- tement routier. Ceci Deut se répéter jusqu'à l'arrêt com- plet du véhicule. Le orincipal avantage du dispositif anti-blocage selon l'invention réside dans la simplicité et la fiabili- té de sa structure et de son fonctionnement, en garantis- sant en même temps un freinage constamment égal au freina- ge maximum possible, fonction de l'état du revêtement rou- tier, jusqu'à l'arrêt du véhicule. Il est à remarquer que, lorsque le dispositif se- lon l'invention est prévu sur toutes les roues, y compris sur les roues avant, ceci garantit, non seulement une te- neur de route optimale mais également des conditions de conduite optimales. Il convient encore de remarquer que le dispositif selon l'invention est également intrinsèquement sûr, en ef- fet, une éventuelle avarie qui mettrait le moteur électri- que ou la centrale de commande hors d'usage ne détermine aucune annulation de la pression dans la conduite de frei- nage, ceci grâce au fait que le couple cinématique irréver- sible joue dans ces conditions le rôle d'un arrêt mécani- que positif pour le piston, en le maintenant. dans la cham- bre dans la position o il se trouve. Bien entendu, diverses modifications pourront être apportées par l'homme de l'art au dispositif qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non limi- tatif sans sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I CATIONS I - Dispositif anti-blocage (9) pour une installa- tion de freinage (1) de véhicule automobile ou autre, apte à empêcher le blocage d'une roue (2), comprenant une soupa- pe de coupure (10) intercalée dans une conduite (8) de transmission de l'huile d'un maître-cylindre (3) à un cy- lindre de frein (5) de ladite installation (1), un capteur (5) destiné à capter la décélération de la roue (2) pour donner lieu à un signal de glissement de la roue, caracté- risé en ce qu'il comprend une chambre (18) mise en communi- cation avec ladite conduite (8), en aval de ladite soupape de coupure (10) , un piston (19) qui oeut se déplacer dans ladite chambre (18) et des moyens de commande (20) dudit piston (19) qui sont asservis en continu audit signal de glissement. 2 - Disoositif anti-blocage selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande (20) comorennent un moteur électrique (21) et une transmis- sion cinématique (23) qui relie ledit moteur électrique (21) au piston (19). 3 - Dispositif anti-blocage selon la revendica- tion 2, caractérisé en ce que ladite transmission cinémati- que (23) comprend un couple irréversible (24). 4 - Dispositif anti-blocage selon la revendica- tion 3, caractérisé en ce que ledit couple irréversible (24) est un couple vis sans fin (25)-secteur denté (26) dans lequel la vis sans fin (25) est actionnée par le mo- teur électrique (21) et o le secteur denté (26) agit sur le piston (19) par l'intermédiaire d'un poussoir (28).