Brevet FR2625154A1 — publié le 19890630

La présente invention concerne un système hydraulique de freinage à régulation du glissement comprenant un maitre-cylindre de frein, un réservoir de stockage d'un agent de pression, au moins un frein de roue relié au maitre-cylindre de frein par une conduite de freinage et au réservoir de stockage de l'agent de pression par une conduite de décharge,une valve de modulation de pression étant agen- cée dans chacune des conduites mentionnées, de sorte qu'une applici- tion de la pression, ou une détente de la pression aux freins de roues est possible en fonction des signaux de régulation de la pression, et comprenant une pompe qui refoule à partir du réservoir de stockage de l'agent dé pression et est reliée à la conduite de freinage par une conduite de pression. Un système de freinage de ce type est décrit dans la de- mande de brevet allemande publiée (DE-OS) n 36 01 914. Il existe deux types d'actionnement des freins.à distinguer l'un de l'autre, à savoir l'actionnement des freins classiqueset l'ac- tionnement des freins à régulation du glissement de freinage. Durant une opération de freinage classique, la pompe se met hors circuit, la valve de modulation de la conduite de freinage (valve d'entrée) s'ou- vre et la valve de modulation de la conduite de détente (valve de sortie) se ferme. Afin d'établir une pression de freinage, le conducteur ac- tionne la pédale de frein de manière qu'une pression de freinage s'établisse à l'intérieur du maitre-cylindre de frein et soit amenée aux freins de roues par la conduite de freinage ouverte: le véhicule est décéléré. De plus, il est prévu un dispositif qui contr8le le compor- tement en rotation du véhicule. Si ce dispositif détecte que l'une quelconque des roues -tend à se bloquer, le système se commute pour la régulation du glissement de freinage. Ceci signifie que l'entraine- ment moteur se commute et que la pompe refoulera du réservoir de sto- ckage dans la conduite de freinage. Durant cette action, les valves d'entrée et de sortie sont actionnées de manière que, en vue de ré- duire la pression, la valve d'entrée se ferme et la valve de sortie s'ouvre et que, en vue d'un rétablissement de la pression, la valve 2 2625154 d'entrée s'ouvre et la valve de sortie se ferme. Ainsi, pour la ré- duction de la pression, l'agent de pression est extrait du frein de roue et, pour l'élévation de la pression, l'agent de pression est fourni par la pompe. Comme la communication entre le maitre-cylindre de frein et les valves de modulation de-pression n'est pas interrompue, la pompe ne refoule pas uniquement vers les freins de roues, mais également dans le maitrecylinére de frein. De ce fait, les pistons de travail retournent en direction de leur position de relâchement des freins.A la position de relâchement du frein, les valves centrales connues s'ouvrent puis agissent en tant que valves de régulation de sorte qu'il reste dans la conduite de freinage une pression qui est propor- tionnelle à la force exercée par le pied. Ce système présente l'avantage qu'un système hydraulique pour la régulation du glissement de freinage est réalisé au moyen d'une mise en oeuvre relativement réduite de valves. Surtout, il est possible de renoncer à une valve de régulation de la pression séparée pour commander la pression de la pompe et à une valve de séparation pour découpler le maître-cylindre de frein des conduites de freinage, telles qu'elles sont décrites par exemple dans la demande de brevet allemand publié (DE-OS) 35 42 419. Toutefois, cette construction simple présente un inconvé- nient. Durant les phases d'établissement de la pression, les besoins en volume des freins de roues sont pendant une courte durée supé- rieurs à la capacité de refoulement de la pompe, de sorte de l'agent de pression est prélevé du maître-cylindre de frein: la pédale de frein s'enfonce sur une courte distance.Durant les phases de réduction de la pression dans les freins de roues, la valve d'entrée se ferme, comme indiqué précédemment, de sorte que tout le débit de la pompe est dirigé dans le maitre-cylindre de frein: la pédale revient à sa position initiale. Ainsi, le couplage direct de la pompe au maître- cylindre de frein présente l'inconvénient que la pédale vibre forte- ment en fonction des cycles de régulation (établissement de la pres- sion, réduction de la pression). Ce problème pourrait certainement être résolu en dimensionnant la pompe de manière que les besoins en volume du frein de roue puissent être disponibles à tout instant pour la régulation. Or, ceci implique un accroissement considérable des coûts qui doit être évité dans tous les cas. La présente invention a donc pour but de réduire les réper- eussions de l'opération de régulation sur la pédale, ou même de les réduire complètement tout en maintenant la mise en oeuvre de moyens aussi réduite que possible. Conformément à la présente invention ce but est atteint en ce qu'une valve d'étranglement est agencée dans la liaison entre la pompe et le maitre-cylindre de frein. Certes, la valve d'étranglement n'empêche pas la vibration ou plutôt la pulsation de la pédale, mais elle l'atténue au point qu'elle n'est plus ressentie comme désagréable par le conducteur. La réalisation la plus simple d'une valve d'étranglement est un orifice, c'est-à-dire une réduction de la section de la conduite d'alimentation en agent de pression. Afin que la mise en oeuvre de conduites soit aussi réduite que possible, l'orifice, ou plutôt la valve d'étranglement, peut très avantageusement être agencée dans la partie de la conduite de frei- nage entre le maître-cylindre de frein et le point o pénètre la conduite de pression de la pompe. Afin d'éviter que l'action d'étranglement de l'orifice se produise durant un freinage classique, il est proposé d'agencer une ligne de dérivation parallèle à l'orifice, cette ligne de dérivation étant commandée par une valve anti-retour. La valve antirretour peut être d'une conception telle qu'elle se ferme seulement à une certaine pression du maitre-cylindre. De ce fait, l'action de l'orifice, ou plutôt de la valve d'étranglement, se produit seulement en cas de freinages à une valeur de friction élevée (correspondant aux pres- sions &levées du maitre-cylindre). En effet, il s'est avéré que la pulsation de la pédale est ressentie comme désagréable surtout en cas de pressions élevées. Mais la valve anti-retour-peut aussi être actionnée par la pression de la pompe. A cet effet, il existe une liaison directe de l'agent de pression entre la chambre de commande de la valve et la sortie de la pompe. Tant qu'il n'y a pas de régulation du glissement de freinage, la valve antiretour s'ouvre et il existe une voie de communication sans étranglement entre le maitre-cylindre de frein et les cylindres des freins de roues. En cas de régulation du glissement de freinage, la pompe se commute comme indiqué précédemment et, ain- si, la valve anti-retour se ferme simultanément de sorte que l'action d'étranglement de l'orifice se produit. Un agencement extrêmement simple consiste en ce que deux valves de retenue sont reliées en parallèle à l'orifice. La première valve de retenue se ferme en direction du maitre-cylindre; la se- conde valve de retenue, qui est en même temps légèrement précontrain- te, s'ouvre en direction du maître-cylindre. La précontrainte corres- pond à une différence de pression d'environ 10 bars.Durant un frei- nage classique, l'établissement de la pression s'effectue par la pre- mière valve de retenue qui s'ouvre, la réduction de la pression s'ef- fectuant par la seconde valve de retenue qui s'ouvre. En cas de régu- lation du glissement de freinage, c'est-à-dire lorsque la pompe re- foule dans le maitre-cylindre de frein, la première valve de retenue est fermée, mais également la seconde car des différences de pression de jusqu'à environ 10 bars se produisent à l'étranglement. Or, cette différence de pression n!est pas suffisante pour faire ou- vrir la seconde valve de retenue. Ainsi, l'alimentation en agent de pression de la pompe au maitre-cylindre de frein s'effectue par l'orifice. La valeur de 10 barsdoit s'entendre comme exemple, la pré- contrainte de la seconde valve de retenue devant, dans des cas spé- ciaux, être calculée en fonction de l'action d'étranglement de l'ori- fice. Dans un autre exemple de réalisation avantageux, il est possible de prévoir l'agencement d'un accumulateur dans la conduite allant de la pompe au maitre-cylindre de frein. Dans cette réalisa- tion l'accumulateur, par exemple, est du type à piston, le piston de cet accumulateur fonctionnant simultanément en tant que piston de travail pour l'interruption de la conduite allant au maître-cylindre de frein. C'est seulement lorsqu'une certaine pression règle dans 2625154 l'accumulateur que le piston de cet accumulateur se déplace en sens inverse de la force d'un ressort jusqu'à ce que de l'agent de pres- sion supplémentaire amené à l'accumulateur s'écoule dans la conduite allant au mattre-cylindre de frein, conduite dans laquelle est prévu l'étranglement. La pression de l'accumulateur sert en même temps de pres- sion de commutation pour une valve anti-retour agencée dans la conduite de freinage. Afin d'influencer la pression régnant dans les cylindres des freins de roues, une valve de retenue, qui verrouille en direc- tion des freins de roues, est prévue entre les freins de roues et le maitre-cylindre de frein. Si le conducteur relâche la pression du mal- tre-cylindre de frein durant un régulation du glissement de freinage, la pression régnant dans les cylindres des freins de roues se réduit aussi immédiatement, de sorte que le risque de blocage cesse et que l'opération de régulation est terminée. - 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 aux figures annexées qui représentent: - La figure 1, une représentation schématique du système hydraulique de freinage, les diff6rents modes essentiels de réalisation mentionnés précédemment étant illustrés par les fi- gures 2 à 6. Les figures 2 à 6 représentent des détails du système hydraulique de freinage. Ces détails doivent être introduits chaque fois dans l'espace laissé en blanc sur la figure 1. Les liaisons mar- quées A, B et C doivent être reliées de manière correspondante. La figure 1 représente un maltre-cylindre de frein en tan- dem 1. Un amplificateur -à dépression 2 est monté en amont de celui-ci. L'amplificateur est actionné par la pédale 3, la pression de la pédale et la force auxiliaire commandée par la pression de la pédale agissant sur le piston à tige 4 du maître-cylindre de frein en tandem 1. Le piston à tige 4, tout comme un piston flottant 5, est guidé étanche à l'intérieur de l'aiésage 3 du maître-cylindre en tan- 6 2625154 dem 1. Les pistons 4 et 5 délimitent des chambres de travail 6 et 7 communiquant avec les freins de roues par les conduites de freinage et 11. Des valves centrales identiques sont agencées à l'inté- rieur des pistons 4 et 5 et établissent une communication entre le réservoir de stockage de l'agent de pression 9 et les chambres de travail 6 et 7 à la position de relâchement des freins. Chaque valve centrale est constituée d'une bille de valve 8', d'un poussoir 8" et d'une tige 8"'' qui est solidement fixée à l'intérieur du logement du maitre-cylindre en tandem 1 ou qui comporte une butée solidaire du logement. A la position de relâchement du frein, le poussoir 8" s'ap- puie sur la tige 8'"', en maintenant la bille de valve 8' à une cer-, taine distance de son siège de valve, de sorte qu'il existe une liai- son ouverte de l'agent de pression. Si les pistons 4, 5 de l'illus- tration de la figure 1 se déplacent à gauche, le poussoir 8" se dé- sengage de la tige 8'", de sorte que la bille de valve 8' s'appuie sur son siège de valve, en bloquant ainsi la communication de l'agent de pression allant des chambres de travail 8 et 7 au ré- servoir de stockage 9. Les conduites de freinage 10 et 11 sont chacune divisées en branches 10', 10" et 11', 11" allant chacune à une roue d'un véhi- cule. Les roues sont marquées d'un V pour "avant" et d'un H pour ar- rière", d'un L pour "gauche" et d'un R pour 'droite". Dans chacune des conduites de freinage 10 et 11 est agencée une unité d'étranglement 12' et 12" munie des liaisons A, B et C. Cette unité d'étranglement sera décrite plus en détail sur les fi- gures 2 à 6. En aval des unités d'étranglement 12', 12", les conduites de pression 15, 16 des pompes 13, 14 débouchent dans les conduites de freinage. Les pompes sont entra!nées par un moteur commun M. Les pom- pes 13, 14 refoulent à partir du réservoir de stockage 9. Des valves de modulation de pression sont prévues pour ré- guler la pression à l'intérieur des cylindres des freins de roues, les valves d'entrée 21'.à 21''" étant agencées à l'intérieur des branches respectives 10', 10", 11', 11" allant aux freins de roues, 7:2625154 et les valves de sortie 23' à 23'"' étant agencées à l'intérieur des branches de la conduite de décharge 22 allant au réservoir de stockage 9. Des valves de retenue 24' à 24'''' verrouillant en direction des cylindres des freins de roues sont agencées parallèlement aux valves d'entrée 21' à 21'''". Les valves de retenue ont pour fonction de transmettre une réduction de pression existant à l'intérieur du mal- tre-cylindre de frein, causée par une réduction de pression de la pédale, aux freins de roues quelle que soit la pression régulée. Les conduites de pression 15, 16 sont protégées par des valves de retenue 17, 18 de manière qu'un établissement de pression à l'intérieur du maitrecylindre de frein-ne puisse pas se propager à l'intérieur des pompes.Entre les valves de retenue 17, 18 et les sorties de pompes 13, 14, les conduites de liaison 19, 20 se dirigent vers la liaison C des unités d'étranglement 12' et 12". Dans l'agencement connu mentionné précédemment, les liai- sons A, B sont reliées directement l'une à l'autre, la liaison C étant fermée. Le mode de fonctionnement du système se déduit de la description de l'agencement connu donnée dans l'introduction de la présente description. Dans le cas le plus simple, il est possible d'agencer un orifice à l'intérieur de la partie de conduite comprise entre les liaisons A et B pour éviter la pulsation de la pédale durant la régu- lation. C'est le cas de la figure 2. Afin de garantir que l'action d'étranglement de l'orifice ne s'exercera.qu'à partir d'une certaine pression, il est possible de prévoir une valve anti-retour à l'inté- rieur d'une ligne de dérivation 40 parallèle à l'orifice 30 (figure 3). Cette valve anti-retour 41 est constituée d'un disque de valve 44 fermant étanche la liaison entre les chambres d'entrée 42 et 43. Le disque de valve 44 est relié avec une tige 45 guidée étanche à l'in- térieur d'un alésage 46. Un ressort 47 est agencé à l'intérieur de l'alésage 46. Ce ressort agit, dans le sens de l'ouverture, sur la tige 45 et, par conséquent, sur le disque de valve 44. Tant que la pression régnant à l'intérieur de la chambre d'entrée 42 et, par conséquent, dans la chambre de sortie 43 est in- férieure à la force du ressort multipliée par la surface de.la sec- 8 2625154 tion de la tige 45, la liaison de l'agent de pression reste ouverte entre la chambre d'entrée 42 et la chambre de sortie 43. Dès que la pression devient plus &levée, il est possible de surmonter la force du ressort et le disque de valve 44 vient en butée étanche contrela S cloison entre la chambre d'entrée 42 et la chambre de sortie 43. La ligne de dérivation se verrouille. L'agent de pression s'écoule alors par l'orifice 30. Sur la figure 4, la valve anti-retour 51 est actionnée par la pression de la pompe. Le piston de travail 54 de la valve 51, qui peut être amené en butée étanche sur la liaison entre la chambre d'entrée 52 et la chambre de sortie 53, délimite une chambre de com- mande 55 sur le c8té opposé à la chambre de sortie 53. Cette chambre de commande 55 est reliée directement aux sorties de la pompe 13 et 14 au moyen de la liaison C. Durant un freinage classique, les pompes ne crient pas de pression, de sorte que la chambre de commande 55 est sans pression et qu'il existe une communication de l'agent de pres- sion entre la chambre d'entrée 52 et la chambre de sortie 53. Dès le début de la régulation du glissement, les pompes refoulent à partir du réservoir de stockage et créent à leurs sorties une pression qui agit également à l'intérieur de la chambre de commande 55, en faisant déplacer la piston de valve 54 de manière à interrompre la communica- tion entre la chambre d'entrée 52 et la chambre de sortie 53. Entre les liaisons A et B, il existe uniquement une communication par l'orifice 30. La figure 5 représente une solution simple qui permet de supprimer une liaison de commande C. Une première valve de retenue 61 et une seconde valve de retenue 62 sont montées en parallèle avec l'étranglement 30. - La première valve de retenue est fermée en direction du maitre-cylindre de frein alors que la seconde valve de retenue est ouverte en direction du maître-cylindre de frein. Tandis que la première valve de retenue 61 n'a pratiquement pas de force de précontrainte, la seconde valve de retenue 62 est légèrement précontrainte. La force de précontrainte est déterminée par ' la différence de pression à prévoir à l!orifice 30. Durant la régu1a- tion du glissement de freinage, les différences de pression existant à l'orifice 30 varient dans les limites de + 5 bars.Cette différence n'est pas suffisante pour faire ouvrir la seconde valve de retenue 62, de sorte que la communication de l'agent de pression de la pompe au maltrecylindre de frein s'effectue uniquement par l'orifice 30. Le mode de réalisation de la figure 6 suit celui représenté par la figure 4. La valve anti-retour 51 est également actionnée par la pression de la pompe. Cependant, la chambre de commande 55 est simultanément une chambre d'accumulateur 70 délimitée par un piston d'accumulateur 71. Ce piston d'accumulateur 71 est actionné par un ressort 72 de manière à réduire la dimension de la chambre d'accumu- lateur 70. La communication de l'agent de pression vers le maitre- cylindre de frein est établie par une conduite 73 à l'intérieur de laquelle est pr&vu l'orifice 30. La conduite 73 d&bouche latéralement dans le cylindre de l'accumulateur et elle est tout d'abord fermée par le piston 71. C'est seulement lorsque le piston 71 représenté sur la remplissage 6 se déplace à gauche qu'il existe une communication entre la chambre d'accumulateur 70 et le maitre-cylindre de frein par la conduite 73. Comme expliqué précédemment, durant un freinage classique la chambre de commande 55, ou plutôt la chambre d'accumulateur 70, est sans pression, de sorte que la valve anti-retour 51 libère les conduites entre les liaisons A et B. Il existe une communication sans étranglement entre le maltre-cylindre de frein et les freins de roues. Durant la régulation du glissement, les pompes refoulent vers les freins de roues par les conduites de pression 15, 16, mais également dans la chambre d'accumulateur 70 par les conduites de l'agent de pression 19, 20. Ainsi, la valve anti-retour 51 se commute tout d'abord à sa position de fermeture, de sorte que le maitre-cy- lindre de frein est verrouillé hydrauliquement. Le volume de. l'agent de pression qui est supérieur au volume nécessaire à- la régulation est tout d'abord refoulé dans l'accumulateur 70 et il fait déplacer le piston d'accumulateur 71 à gauche, comme le montre la figure 6. Si les besoins de régulation du frein de roue sont momentanément supé- 2625154 rieurs au débit des pompes, l'agent de pression est prélevé dans la chambre d'accumulateur 70. Comme les besoins de régulation des freins de roues sont également fonction des conditions de la route, il est possible de concevoir l'accumulateur de manière- que son volume soit suffisant pour le plus grand nombre possible de freins à régulation du glisse- ment de freinage. C'est seulement dans les cas de variations extrêmes des besoins de régulation que le piston d'accumulateur 71 se déplace assez loin pour libérer la liaison de la conduite 73 et pour établir une communication vers le maitre-cylindre de frein par l'étranglement 30. La pulsation de la pédale qui s'ensuit automatiquement est atté- nuée par l'étranglement 30. Toutefois, les valves de retenue 24' à 24'''' reliées en parallèle aux valves d'entrée 21' à 21'''' peuvent exécuter leurs fonctions décrites uniquement si elles établissent une communication directe entre les cylindres des freins de roues et le maltre-cylindre de frein. Par conséquent, il faut prévoir une liaison comme l'indique la figure 6. hll 2625154 REVENDICATIONS 1. Système hydraulique de freinage à régulation du glisse- ment comprenant un maitre-cylindre de frein (1), un réservoir de sto- ckage d'un agent de pression (9), au moins un frein de roue relié au mattre-cylindre de frein (1) par une conduite de freinage (10, 11) et au réservoir de stockage de l'agent depression (9) par une conduite de décharge(22), une valve de modulation de pression (21, 23) étant agencée dans chacune des conduites mentionnées (10, 11 et 22 respec- tivement), de sorte qu'une application de la pression, ou une détente de la pression,aux freins de roues est possible en fonction des signaux de régulation de la pression, et comprenant une pompe (13, 14) qui refoule à partir du réservoir de stockage de l'agent de pression (9) et est reliée à la conduite de freinage (10, 11) par une conduite de pression (15, 16) caractérisé en ce qu'une valve -d'étran- glement (30) est agencée à l'intérieur d'une liaison entre la pompe (13, 14) et le maitre-cylindre de frein (1). 2. Système de freinage selon la revendication 1, caracté- risé en ce que la valve d'étranglement (30) est agencée à l'intérieur de la partie de la conduite de freinage entre le maître-cylindre de frein (1) et le point o la conduite de pression (15, 16) pénètre dans la conduite de freinage (10, 11). 3. Système de freinage selon la revendication 1 ou la re- vendication 2, caractérisé en ce que la valve d'étranglement est constituée par un orifice (30). 4. Système de freinage selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce qu'une ligne de dérivation (40) est reliée en parallèle à la valve d'étranglement (30), une val- ve anti-retour (41, 51) étant agencée à l'intérieur de cette ligne de dérivation (40). 5. Système de freinage selon la revendication 4, caracté- risé en ce que la valve anti-retour (41, 51) comporte deux positions de fonctionnement, l'une de ces positions permettant le passage de l'agent de pression et l'autre position de fermeture interrompant le passage de l'agent de pression. 12 - 2625154 6. Système de freinage selon la revendication 5, caracté- risé en ce que la pression régnant à l'intérieur du mattre-cylindre de frein (1) peut commuter la valve anti-retour (41) en position de fermeture. 7. Système de freinage selon la revendication 5, caracté- risé en ce que la pression de la pompe peut commuter la valve anti- retour en position de fermeture. 8. Système de freinage selon la revendication 5, caracté- risé en ce que l'élément de valve (44, 45 et 54 respectivement) est actionné par un ressort (respectivement 47 et 56) agissant en sens inverse de la pression de commutation. 9. Système de freinage selon la revendication 8, caracté- risé en ce que la valve anti-retour (41, 51) se commute à la position de fermeture à partir d'une certaine pression de commutation. 1. Système de freinage selon la revendication 2, caracté- risé en ce qu'une première valve de retenue (61) se fermant en di- rection du maitre-cylindre de frein et une seconde valve de retenue (62) ouvrant en direction du maitre-cylindre de frein sont reliées en parallèle avec la valve d'étranglement (30). 11. Système de freinage selon la revendication 10, caracté- risé en ce que la seconde valve de retenue (62) possède une force de précontrainte. 12. Système de freinage selon la revendication 1, caracté- risé en ce qu'une valve anti-retour (51) est agencée à l'intérieur de la conduite de freinage (10, 11) et en ce qu'une chambre d'accumula- teur (70) et un orifice (30) sont agencés à l'intérieur de la conduite (19, 20) entre la pompe et le mattre-cylindre de frein. 13. Système de freinage selon la revendication 12, caracté- risé en ce que la pression régnant à l'intérieur de la chambre d'ac- cumulateur (70) constitue la pression de commutation de la valve an- ti-retour (51). 14. Système de freinage selon la revendication 12, caracté- risé en ce que le piston d'accumulateur (71) sépare la partie (73) de la conduite (19, 20) de la sortie de la pompe (13, 14). 15. Système de freinage selon la revendication 12, caracté- ris& en ce que, dès qu'une certaine pression de l'accumulateur est atteinte, le piston d'accumulateur (71) se déplace de manière à éta- blir la communication de la chambre d'accumulateur (70) avec la conduite (73).