Brevet FR2620990A1 — publié le 19890331

La présente invention concerne un procédé de contrôle et de commande d'un système de freinage antiblocage comprenant un généra- teur de pression de freinage équipé d'un maître-cylindre en tandem et d'une source de pression auxiliaire à partir de laquelle, en cas de régulation, du liquide de pression est envoyé dans les chambres de travail du maitre-cylindre, la pression auxiliaire étant régulée, au moyen de valves centrales qui dirigent du liquide de pression des chambres de travail dans un réservoir de pression, à une valeur pro- portionnelle à la force exercée sur la pédale. Un système de freinage LO permettant d'exécuter le procédé du type mentionné précédemment com- prend des valves de roues pour la régulation de la pression de frei- nage dans les freins de roues et, de plus, des circuits électroniqu- es pour l'exploitation logique et le traitement des variables mesu- rées ainsi que pour la production de signaux permettant de commander les valves et la source de pression auxiliaire. Un système de freinage pour véhicules automobiles, du type mentionné précédemment, est déjà décrit par la demande de brevet al- lemand P 36 27 000.8. Dans ce système de freinage, une pompe hydrau- lique est reliée à chacun des deux circuits de freinage du maître- cylindre en tandem, par des circuits séparés hydrauliquement. Les deux pompes possèdent un moteur d'entraînement commun qui se met en marche dès qu'une tendance au blocage est détectée et que la régula- tion antiblocage commence. Pour limiter la pression auxiliaire à une valeur proportionnelle à la force exercée par le pied ou sur la pé- dale, des valves centrales de régulation sont prévues dans les pis- tons primaire et secondaire. Grâce au liquide de pression fourni, les pistons sont tout d'abord rappelés à leur position de repos ou posi- tion initiale à laquelle, au moyen d'une butée et d'un poussoir, ils s'ouvrent jusqu'à ce qu'une valeur de pression proportionnelle à la force exercée sur la pédale se régule d'elle-même dans les chambres de travail. Les freins de roues sont en communication, par des valves à plusieurs voies, avec les deux circuits de freinage. Afin de dimi- nuer la pression, la valve dite d'entrée se ferme tandis qu'une valve de sortie permettant l'écoulement du liquide de pression dans le ré- servoir de pression, s'ouvre. Les pompes hydrauliques assurent la compensation de l'écoulement du liquide de pression. Les inconvénien- ts d'un système de freinage de ce type résident en ce que, dès que les pompes hydrauliques se mettent en marche, les pistons et, par conséquent, la pédale de frein sont rappelés presque par à-coups à leur position initiale. Il a déjà été proposé également de contrôl81er l'avancement des pistons à l'intérieur du maltre-cylindre d'un système de freinage antiblocage au moyen d'un commutateur de course fournissant un signal électrique et mettant en circuit une source de pression auxiliaire dès que le piston a parcouru une distance prédéterminée (demande de brevet allemand P 36 19 487.5). Ceci avait pour but de garantir la présence d'un volume de réserve adéquat de liquide de pression dans les chambres de travail du maitre-cylindre. On connaît également des systèmes de freinage antiblocage équipés de commutateurs de course qui signalent l'avancement des pis- tons et assurent les fonctions de régulation et de contrôle. La présente invention a donc pour but de fournir un procédé de régulation et de commande d'un système de freinage antiblocage pour véhicule automobile du type mentionné précédemment, augmentant en substance la sécurité de fonctionnement du système de freinage et, de plus, grâce au positionnement correspondant des pistons, donnant une sensatlonr agréable sur la pédale. Il fallait une signalisation fiable des erreurs de nature très variable. De plus, le procédé de- vait être réalisé par une mise en oeuvre relativement minime. Conformément à la présente invention ce but est atteint au moyen d'un procédé consistant en ce que, dans un système de freinage du type mentionné précédemment, la source de pression auxiliaire est mise en circuit et hors circuit en fonction de l'avancement du piston à tige et du piston primaire et il est prévu un écart maximum entre le piston primaire et les pistons intermédiaires, dont le dépassement entraîne l'ouverture de la valve centrale reliant le circuit de frei- nage primaire et la chambre de travail primaire du maître-cylindre au réservoir de pression, en faisant ainsi avancer le piston primaire et en mettant en circuit la source de pression auxiliaire. Conformément à l'invention, pour exécuter le procédé, un commutateur de course est agencé directement sur le piston primaire, sur le pédalier du piston ou sur un amplificateur monté en amont de celui-ci, ce commutateur de course produisant un signal électrique en fonction de l'avancement et de la position du piston primaire, ce signal pouvant, pour sa part, mettre en circuit ou hors circuit la source de pression auxiliaire. L'écart maximum entre les deux pistons est préalablement réglé par le couplage mécanique de la valve cen- trale contenue dans le piston primaire au piston secondaire. Dès que cet écart est atteint ou dépassé, la valve centrale couplée s'ouvre et fait alors avancer le piston primaire dans le sens de l'actionne- ment de la pédale. Ainsi, conformément à l'invention, la pédale de frein est positionnée par la mise en circuit et hors circuit de la source de pression auxiliaire au moyen du commutateur agencé sur le piston pri- maire. Le contrôle de l'écart entre les deux pistons et le couplage de la valve centrale du piston primaire au piston secondaire empê- chent de manière fiable la xiciane de la chambre de travail secondai- re. Grâce au commutateur de course et au couplage du piston secondaire à la valve centrale du piston primaire et grâce aux réper- cussions sur la position du piston primaire et sur la position de commutation du commutateur de course, les situations d'anomalies des types les plus divers expliqués plus en détail ci-après, sont détec- tées et leurs effets sur le fonctionnement du système de freinage sont considérablement réduits. Conformément à un mode de réalisation avantageux du procédé conforme à l'invention, les critères de la mise en circuit de la source de pression auxiliaire et/ou de l'émission d'un signal d'ano- malie résultent de l'avancement et de la position axiale du piston O primaire, compte tenu de la décélération du véhicule automobile, du nombre de cycles de régulation après le début de celle-ci et/ou du nombre et de la durée des impulsions de réduction de la pression de freinage, ainsi que d'autres variables éventuelles mesurées. Par exemple, il est tenu compte du fait qu'après un nombre prédéterminé de cycles de régulation ou d'impulsions de réduction de la pression, le piston primaire doit avoir atteint le commutateur d'avertissement. Si la décélération du véhicule automobile est faible, ceci se produit seulement après un nombre élevé de cycles ou d'impulsions. Si la dé- célération du véhicule automobile est élevée, lq:commutateur est at- teint très t8t. Si ce commutateur ne réagit pas, la cause peut être un commutateur de course défectueux. Il est avantageux que la mise en circuit de la source de pression auxiliaire se produise lorsque le piston primaire a atteint une position prédéterminée. Après le rappel du piston primaire, la source de pression auxiliaire est remise hors circuit, une hystérésis existant cependant, grâce à des systèmes de temporisation ou des dis- positifs de même type, entre la mise en circuit et hors circuit afin d'éviter une position de commutation instable avec inversion cons- tante de la commutation. Ceci serait préjudiciable à la durée de vie des contacts, du moteur et de la pompe. L'avancement du piston primaire est, suivant un exemple de réalisation du procédé conforme à l'invention, comparé au nombre de cycles de régulation après le commencement de la régulation antiblo- cage et/ou au nombre et à la durée des impulsions de réduction de la pression, un signal d'anomalie étant émis chaque fois qu'une va- leur nominale de l'avancement n'est pas atteinte après un nombre pré- déterminé de cycles ou d'impulsions qui est fonction de la décéléra- tion du véhicule automobile. De manière appropriée, l'intervalle de temps entre la mise en circuit de la source de pression auxiliaire et la course de rappel et la remise à l'état initial du piston primaire est déterminé et un signal d'anomalie est émis dès que cet intervalle de temps dépasse une valeur maximum variant en fonction du niveau de la décélération du véhicule automobile et du nombre de cycles ou d'impulsions. Dès que l'intervalle de temps admissible durant lequel le piston primaire doit, dans un système intact, avoir atteint à nouveau sa position initiale, est dépassé, il faut en conclure qu'il existe une anomalie. Dans ce cas, il est utile de mettre hors circuit la régulation anti- blocage. Dans le cas d'une anomalie d'un circuit de freinage par exemple, dans un système de freinage à double circuit, la mise hors circuit de la régulation antiblocage n'est pas préjudiciable à la stabilité de conduite ni à la maniabilité du véhicule automobile car les roues non décélérées assurent un contrôle latéral élevé. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, la source de pression auxiliaire comprend deux pompes hydrauliques qui, par des circuits séparés hydrauliquement, sont respectivement en communica- tion avec un- circuit de freinage et sont actionnées par un moteur d'entraînement commun. Ce mode de réalisation est peu coûteux. Grâce au couplage des deux pistons par la valve centrale du piston primaire et grâce à la répercussion décrite sur la position du piston primaire et, par conséquent, sur la position de commutation du commutateur de course, il est garanti que le moteur d'entraînement continue à se mettre en circuit si, par exemple, sous l'effet de la régulation an- tiblocage, du liquide de pression s'écoule uniquement du circuit se- condaire. Ainsi, des anomalies dans le circuit secondaire entraînent un dépassement du temps de commutation maximum du commutateur de course et elles sont signalées. 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 simplifiée et schématique, les composants hy- drauliques principaux, dont le commutateur de course, d'un système de freinage permettant d'exécuter le procédé conforme à l'invention. 3 Le système de freinage représenté comprend un générateur de pression de freinage L comprenant en substance un maitre-cylindre en tandem 2, un amplificateur de la force de freinage à dépression 3 couplé en amont de celui-ci, et une pédale de frein 4. Les roues du véhicule automobile sont reliées en diagonale aux deux circuits de freinage I, II. Le circuit de freinage I mène aux freins de roues 5, 6 de la roue avant droite VR et de la roue arrière gauche HL, tandis que le second circuit de freinage II mène aux freins de roues 7, 8 des deux autres roues V, HR. De plus, il est prévu une source de pression auxiliaire 9 qui possède deux pompes hydrauliques 10, 1i reliées, par des circuits séparés hydrauliquement, aux circuits de freinage I et II respective- ment. Les deux pompes hydrauliques 10, 11l sont actionnées par un mo- teur électrique commun M. Un réservoir de pression commun 12 compre- nant une pluralité de chambres est prévu pour le générateur de pres- sion de freinage 1 ou le maitre-cylindre en tandem 2 et la source de pression auxiliaire 9. Aux circuits de freinage I, II et, par conséquent, au géné- rateur de pression de freinage 1 et à la source de pression auxiliai- re 9 sont reliés les freins de roues 5 à 8 par des valves de roues, c'està-dire les valves à deux voies/deux positions 13 à 16 qui sont passantes dans leur position de repos. Le liquide de pres- sion peut, par les valves dites de sortie 17 à 20 fermées à leur po- sition de base, passer des freins de roues 5 à 8 au réservoir de pression 12. De plus, est disposée en parallèle à chacune des valves d'entrée 13 à 16 une valve anti-retour 21 à 24 assurant, pendant le relâchement du frein, une fermeture du passage du liquide de pression des freins de roues au maltre-cylindre 2. Le maître-cylindre en tandem 2 comprend un piston primaire et un piston secondaire 26; les désignations de piston à tige (25) et de piston intermédiaire ou piston flottant (26) sont égale- ment usuelles. La pression de freinage s'établit sous l'effet du dé- placement de ces pistons dans les chambres de travail 27, 28 auxquel- les sont reliés les circuits de freinage I, II et finalement les freins de roues 5,6 et 7,8. Les chambres de travail 27, 28 sont, par des valves dites centrales 29, 30 qui dans le cas présent, sont sous forme de valves de régulation, ainsi que par des canaux à l'intérieur des pistons, en communication avec le réservoir de pression 12. Lorsque les freins ne sontpas actionnés les valves centrales sont ouvertes, cette ouver- ture étant obtenue, dans le circuit du piston primaire I, par la fi- xation de la valve centrale, au moyen d'un manchon 31, au piston se- condaire 26 et, dans le circuit du piston secondaire (II), au moyen d'un plongeur axial 32 contenu dans le boulon de butée axiale 33. Le rappel des pistons 34, 35 maintient les pistons - les freins n'étant pas actionnés- à leur position de repos indiquée. De plus, un commutateur de course 36 est prévu sur le pis- ton primaire 25. Pendant l'avancement du piston 25, ce commutateur de course 36 est actionné par une rampe inclinée 37 qui a pour effet la fermeture du circuit électrique représenté symboliquement et, par conséquent, l'émission d'un signal. Durant le rappel du piston 26, ce commutateur s'ouvre à nouveau. Sous l'effet du couplage mécanique de la valve centrale 29 et de la partie de fermeture de cette valve, représentée sous forme d'u-ebille, au piston secondaire 26, l'écart A est, lorsque le frein est actionné, limité à la valeur maximum décrite plus en détail ci- après, tandis qu'un écart plus faible est admis car le boulon 38 au moyen duquel la bille de fermeture de la valve 29 est couplée au man- chon 31, se déplace axialement à l'intérieur de ce manchon. De plus, un système de freinage du type décrit précédemment comprend des circuits électroniques (non représentés) qui exploitent logiquement et traitent les signaux électriques indiquant le compor- tement en rotation des différentes roues et la position de commuta- tion du commutateur 36, et qui produisent les signaux de commande des valves de roues 13 à 20 ainsi que du moteur d'entraînement M de la source de pression auxiliaire 9. Le mode de fonctionnement du système de freinage représenté est le suivant: Lorsque lesfreins sont actionsles valves centrales 29, 30 se ferment, de sorte que la pression de freinage peut s'établir dans les chambres de travail 27, 28 et, par conséquent, dans les circuits de freinage I, II. Les freins de roues 13 à 20 restent tout d'abord à la position de commutation indiquée, jusqu'à ce qu'il se produise une instabilité et jusqu'à ce qu'une ou plusieurs roues présentent une tendance au blocage et fassent démarrer la régulation antiblocage. On ) sait que, pendant les cycles de régulation, le liquide de pression passe par les valves de sortie 17 à 20, ouvertes par les impulsions de réduction de la pression, dans le réservoir de pression 12. Après une courte période ou seulement après quelques cycles de régulation, a rampe 37 du piston primaire 25 atteint la broche d'actionne- ment du commutateur 36 en mettant ainsi en circuit la source de pres- sion auxiliaire 9 et le moteur d'entraînement M des deux pompes hy- drauliques 10, 11. Le liquide de pression s'écoule alors par les pompes dans les chambres de travail 27, 28. Les pistons 25, 26 sont rappelés. La valve de régulation 29 s'ouvre dès que l'écart A entre les deux pis- tons a atteint sa valeur maximum, la valve 30 étant ouverte, après avoir atteint la butée, par le poussoir 32. La pression auxiliaire commandée est régulée à une valeur proportionnelle à la force exercée sur la pédale. Après le rappel du piston primaire 25 et le relâchement du commutateur 36, le moteur d'entraînement M de la source de pression auxiliaire 9 est remise hors circuit. Au moyen de systèmes de tempo- risation, d'un circuit électronique ou d'une configuration mécanique appropriée du commutateur, il est possible d'assurer une hystérésis suffisante de commutation pour éviter les vibrations ou les mises en circuit et hors circuit excessives du moteur M ainsi qu'une surcharge des contacts. Si après un nombre prédéterminé de cycles de régulation ou d'impulsions de réduction de la pression, le commutateur 36 n'est pas actionné ou si aucun signal indiquant l'actionnement de ce commuta- teur n'est émis, il doit y avoir une anomalie. Par exemple, le commu- tateur de course peut être défectueux. Dans ce cas, la régulation antiblocage se met hors circuit et/ou la source de pression auxi- liaire 9 se met en circuit pour maintenir le fonctionnement du frein tout au moins dans une certaine limite. Une autre anomalie du système de freinage se manifeste du fait qu'après l'atteinte du commutateur de course 36 et la mise en circuit de la source de pression auxiliaire 9, il s'écoule un laps de temps trop long avant le rappel du piston primaire 25 qui, pour sa part, est signalé par le commutateur 36. Dans ce cas également l'ano- malie doit être signalée et la régulation doit être éventuellement mise hors circuit. Dans le cas d'une anomalie dans le circuit secondaire ayant pour effet une pression trop faible ou une quantité de liquide de pression trop faible dans le circuit de freinage II ainsi que dans la chambre de travail 28, l'écart A entre les pistons 25 et 26 atteint sa valeur maximum provoquant l'ouverture de la valve de régulation 29 et l'avancement du piston primaire 25 dans le sens de l'actionnement du frein. Le commutateur 36 reste fermé également après la mise en circuit de la source de pression auxiliaire 9 parce que le piston primaire ne peut pas être rappelé. De manière appropriée, la régula- tion antiblocage peut être mise hors circuit seulement après l'écou- lement du temps maximum prédéterminé. Cet état est relativement non critique car les roues, dans le circuit secondaire II défectueux, ne se bloquent pas, et assurent au moins une stabilité de conduite et une maniabilité restreintes. Il s'est avéré avantageux de faire varier le nombre de cy- cles de régulation ou d'impulsions de réduction de la pression auquel le commutateur de course 36 doit avoir réagi, en fonction de la décé- lération du véhicule automobile. Dans une décélération du véhicule automobile de 10 % par exemple, quatre cycles de régulation ou un nombre correspondant d'impulsions de réduction de la pression pour- raient être nécessaires avant que le commutateur de course 36 soit atteint durant l'avancement du piston primaire 25, tandis que dans une décélération à 20 %, deux cycles de régulation devraient suffire; dans une décélération à 40 % et plus, le commutateur de course 36 doit être déjà atteint au cours du premier cycle de régula- tion. Des valeurs préalablement fixées, variées de cette manière, permettent une détection et une signalisation rapides d'une situation d'anomalie. La réaction rapide à l'anomalie et la mise hors circuit immédiate de la régulation antiblocage permettent d'éviter des situa- tions dangereuses. Finalement, il est possible d'obtenir un ré-étalonnage au- tomatique dans les systèmes du type décrit précédemment par la mesure ) de la décélération du véhicule automobile dans les opérations de freinage normales, la détection du point de réponse du commutateur 36 et la comparaison des valeurs nominales. Grâce à ces variables mesu- rées, le nombre de cycles de régulation ou d'impulsions de réduction de la pression auquel le commutateur de course doit répondre est fixé en fonction de la décélération du véhicule automobile. Avec le procédé conforme à l'invention et le système de freinage correspondant, les pompes hydrauliques, le moteur d'entrai- nement, le commutateur de course et tous les composants électriques et hydrauliques associés sont contr8ôlés en permanence ou - tout au moins - à brefs intervalles. L'exploitation logique des variables mesurées et le contrôle d'après les critères de plausibilité du type décrit ou de tout autre type, permettent une détection rapide et fiable d'une anomalie. Le positionnement de la pédale au moyen du commutateur de course évitant des courses de rappel importantes du- rant la mise en circuit de la pompe hydraulique donne au conducteur une impression agréable. REVENDICATIONS 1. Procédé de contrôle et de commande d'un système de frei- nage antiblocage comprenant un générateur de pression de freinage équipé d'un maltre-cylindre en tandem et d'une source de pression auxiliaire à partir de laquelle, en cas de régulation, du liquide de pression est envoyé dans les chambres de travail du maitre-cylindre, la pression auxiliaire étant régulée, au moyen de valves centrales qui dirigent du liquide de pression des chambres de travail dans un réservoir de pression, à une valeur proportionnelle à la force exer- cée sur la pédale, caractérisé en ce que la source de pression auxi- liaire (9) est mise en circuit et hors circuit en fonction de l'avan- cement du piston à tige et du piston primaire (25) et en ce qu'un écart maximum (A) est réglé réglé préalablement entre les piston pri- maire et secondaire (25, 26), c'est-à-dire entre le piston à tige (25) et le piston intermédiaire (26), le dépassement de cet écart entraînant l'ouverture de la valve centrale (29) reliant le circuit de freinage primaire (I) au réservoir de pression (12) et, par consé- quent, l'avancement du piston primaire (25) et la mise en circuit de la source de pression auxiliaire (12). 2. Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce ) que les critères de la mise en circuit de la source de pression auxi- liaire (12) et/ou de l'émission d'un signal d'anomalie résultent de l'avancement et de la position axiale du piston primaire (25), compte tenu de la décélération du véhicule automobile, du nombre de cycles de régulation après le début de celle-ci et/ou du nombre et de la durée des impulsions de réduction de la pression de freinage et/ou des autres variables mesurées. 3. Procédé conforme à l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la source de pression auxiliaire (12) est mise en circuit dès que le piston primaire (25) a atteint une posi- O tion prédéterminée. 4. Procédé conforme à l'une quelconque des revendications 1 3, caractérisé en ce que l'avancement du piston primaire (25) est comparé au nombre de cycles de régulation après le commencement de la régulation et/ou au nombre et à la durée des impulsions de réduction de la pression et en ce qu'un signal d'anomalie est émis dès qu'une valeur nominale de l'avancement du piston primaire n'est pas atteinte après un nombre prédéterminé de cycles de par exemple ou d'impulsions de réduction de la pression. 5. Procédé conforme à la revendication 4, caractérisé en ce que la valeur préalablement réglée et le nombre prédéterminé de cy- cles et/ou d'impulsions, respectivement, auquel la valeur nominale de l'avancement du piston primaire doit avoir été atteinte, varie en fonction de la décélération du véhicule automobile. 6. Procédé conforme à l'une quelconque des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que le nombre de cycles de régulation ou d'impulsions auquel la valeur nominale de l'avancement doit avoir été atteinte est augmentée proportionnellement à la décélération du véhi- cule automobile. 7. Procédé conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'intervalle de temps entre la mise en circuit de la source de pression auxiliaire et le rappel du piston primaire (25) est déterminée et en ce qu'un signal d'anomalie est émis dès que cet intervalle de temps dépasse une valeur maximum pré- déterminée. 8. Procédé conforme à la revendication 7, caractérisé en ce que l'intervalle de temps admissible entre la mise en circuit de la source de pression auxiliaire (12) et le rappel du piston primaire (25) varie en fonction du niveau de la décélération du véhicule auto- mobile et/ou du nombre de cycles de régulation ou d'impulsions de réduction de la pression. 9. Procédé conforme à l'une quelconque des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que la régulation antiblocage est mise en circuit dès que l'intervalle de temps prédéterminé admissible entre la mise en circuit de la source de pression auxiliaire (12) et le rappel du piston primaire (25) ainsi que la signalisation de la posi- tion de rappel est dépassé. 10. Système de freinage pour véhicule automobile pour l'exécution du procédé conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 9, comprenant un générateur de pression de freinage équipé d'un maitre-cylindre en tandem, comprenant également une source de pres- sion auxiliaire qui, en cas de régulation, peut 'être mise en circuit et dont la pression peut être commandée au moyen de valve centrales ayant la configuration de valves de commande, logées dans le piston du maitre-cylindre en tandem et reliant les chambres de travail pré- vues à l'intérieur du maitre-cylindre à un réservoir de pression, comprenant des valves de roues pour la régulation de la pression de freinage dans les freins de roues et comprenant des circuits élec- triques pour l'exploitation logique et le traitement des variables mesurées ainsi que pour la production de signaux permettant de com- O mander les valves et la source de pression auxiliaire, caractérisé en ce qu'un commutateur de course (36) est agencé directement sur le piston primaire (25), sur la pédalerie ou sur un amplificateur monté en amont de celui-ci, ce commutateur de course (36) produisant un signal électrique en fonction de l'avancement et de la position du piston primaire (25), signal au moyen duquel la source de pression auxiliaire (12) peut être mise en circuit et hors circuit, et en ce que, par le couplage mécanique de la valve centrale (29) contenue dans le piston primaire (25) au piston secondaire (26), l'écart maxi- mum (A) entre les deux pistons (25, 26) est préalablement réglé, le O dépassement de cet écart ayant pour effet l'ouverture de la valve centrale (29) contenue dans le piston primaire (25). 11. Système de freinage conforme à la revendication 10, caractérisé en ce que la source de pression auxiliaire (12) comprend deux pompes hydrauliques (10, 11) actionnées par un moteur commun (M) qui, par des circuits séparés hydrauliquement, sont en communication chacune avec une chambre de travail (27, 28) du maitre-cylindre en tandem (2) et un circuit de freinage (I, II).