Brevet FR2624463A1 — publié le 19890616

La présente invention concerne' un procédé de commande d'un système hydraulique de freinage antiblocage destiné à être utilisé sur un véhicule automobile, comprenant une pompe hydraulique et un réservoir qui, au moyen d'une conduite de pression et d'une conduite d'aspiration, forment un circuit ouvert de fluide de pression, comprenant en outre un maitrecylindre de frein et au moins un cylindre de frein de roue qui, par l'intermédiaire de lignes d'embranchement, sont en communication avec la conduite de fluide de pression, comprenant une valve de sortie dans la conduite de pression située immédiatement en amont du réservoir, et une valve d'entrée dans la conduite de pression située entre les embranchements vers le maître-cylindre et le cylindre de roue, et comprenant un capteur pour détecter le comportement de la roue en rotation. Un système de freina- ge de ce type a été décrit, par exemple, dans le document DE-OS-3.601.914. Au cours de freinages non régulés, la pompe est coupée,la valve d'entrée ouverte et la valve de sortie fermée. Il existe une communication pour le fluide de pression entre le maître-cylindre et les cylindres de freins de roues. Les freins sont actionnés en appuyant sur la pédale, ce qui fait ainsi se développer dans le maître-cylindre de frein une pression qui se propage, à travers les conduites de frein, jusque dans les cylindres de freins de roues. Aux fins de régulation du glissement de freinage, la pompe sera mise en service de façon telle que le fluide de pression soit transporté du réservoir jusque dans les conduites de pression d'o il passe à la fois dans le maître-cylindre de frein et dans les cylindres de freins de roues. En ouvrant et fermant les valves d'entrée et de sortie conformément à un procédé de régulation prédéterminé, on peut faire varier la pression régnant dans les cylindres de freins de roues quelle que soit la pression dans le maitre-cylindre de frein. Le fluide de pression qui est passé dans le maitre-cylindre de frein provoque un retour du piston de travail du maitre-cylindre de frein à sa position initiale. Une fois qu'il a atteint cette position, les valves centrales s'ouvrent de façon telle que le volume de fluide de pression en excès est renvoyé au réservoir. Bien que le système décrit ci-dessus ait l'avantage que le nombre de valves soit réduit, il présente par contre l'inconvénient que, pendant 2- une régulation du glissement de freinage, le piston de travail du maître- cylindre de frein, et par conséquent la pédale, sont complètement renvoyés à leur position initiale. C'est pourquoi conformément à une variante de solution, il a déjà été proposé dans le document DE-OS-3.527.190 de bloquer hydraulique- ment le maitre-cylindre de frein au cours d'une régulation du glissement de freinage, ce qui fait ainsi demeurer le piston du maître-cylindre dans la position qu'il occupait au début de la régulation du glissement de freina- ge. La pression du maître-cylindre est envoyée en tant que pression de régulation à une valve de régulation qui, sous l'effet de la pression du maitre-cylindre, ajuste la pression régnant dans le circuit de la pompe. Bien que, dans ce mode de réalisation, la pédale ne soit pas renvoyée à sa position initiale, des moyens importants sont toutefois nécessaires en ce qui concerne les valves à prévoir, à savoir une valve supplémentaire de blocage et une valve supplémentaire de régulation. Par ailleurs, on n'est pas assuré de manière certaine que, dans le cas d'une panne de la pompe, on dispose dans le maître-cylindre de frein d'un volume convenable de réserve suffisant pour permettre une décélération d'urgence. C'est pourquoi la présente invention a pour but d'assurer la régulation d'un système hydraulique classique de freinage antiblocage de façon telle qu'un volume de réserve soir rendu disponible sans que le piston du maître-cylindre soit complètement renvoyé à sa position initiale. Dans le procédé de l'invention, ce problème est résolu par le fait que la position du piston du maître-cylindre est enregistrée et que la valve d'entrée est actionnée en fonction de la position du piston de travail et la valve de sortie est actionnée en fonction du comportement en rotation de la roue associée par rapport à la valve d'entrée. De manière particulièrement avantageuse, les valves sont réalisées sous forme de valves à 2 voies/2 positions commandées de façon électromagnétique. Le débit de passage à travers une valve de ce type peut être déterminé par la séquence des temps de fermeture et d'ouverture, deux possibilités étant disponibles: ou bien les temps de fermeture et d'ouver- ture des valves se suivent à intervalles réguliers, le débit étant détermi- né par une fréquence d'horloge, ou bien on fait varier le rapport du temps d'ouverture au temps de fermeture, ce qui influence également le débit. -3. - Le positionnement du piston de travail du maitre-cylindre, ainsi que la régulation de la pression de freinage dans les cylindres de freins de roues s'effectuent comme suit: - Ds qu'une régulation du glissement de freinage devient nécessai- re, la pompe fournit, à partir du réservoir, une pression de fluide dans la conduite de pression. La pompe fournit un débit préfixé de circulation Q. Le débit de passage à travers la valve d'entrée est alors réglé de façon à être supérieur ou inférieur au débit de circulation Q ou de façon à lui correspondre. Si le débit de passage est supérieur au débit de circulation Q de la pompe, un volume supplémentaire de fluide de pression est évacué du maltre-cylindre de frein, ce qui déplace encore plus le piston de travail, entraînant ainsi une réduction du volume du maitrecylindre; la pédale étant déplacée dans le sens de l'actionnement. Si le débit de passage à travers la valve d'entrée est inférieur au débit de circulation Q de la pompe, du fluide de pression est fourni au maitrecylindre de frein, de sorte que le piston de travail va être déplacé dans le sens d'un accroisse- ment du volume du maitre-cylindre; la pédale étant renvoyée à sa position initiale. En faisant varier le débit de passage à travers la valve d'en- trée, on peut ainsi positionner à volonté le piston de travail. Etant donné que la position du piston de travail peut être détectée à l'aide d'un capteur, on peut réguler la position du piston de travail. Le débit du fluide de pression au-delà de la valve d'entrée est déterminé par le débit de passage de celle-ci. Le débit de passage de la valve de sortie peut alors être ajusté au débit de passage de la valve d'entrée. S'il est supérieur, du fluide de pression sera évacué des cylin- dres de frein des roues, ce qui soulage ainsi la pression de freinage appliquée à la roue. Si le débit de passage de la valve de sortie est supérieur à celui de la valve d'entrée, du fluide de pression sera fourni au cylindre de frein de la roue, ce qui accroit ainsi la pression de freinage. Ainsi, pour positionner le piston du maitre-cylindre, on fait varier de façon régulière les débits de passage à travers les valves, si les rapports dans le cylindre de frein de la roue doivent demeurer inchan- gés. La variation relative dans les débits de passage des valves d'entrée et de sortie l'une par rapport à l'autre détermine l'application de la -4 - pression de freinage sur le cylindre de frein de la roue. L'application de la pression de freinage est liée à une variation dans la vitesse de rota- tion de la roue; elle peut être enregistrée, si bien qu'on peut réaliser une régulation. Par conséquent, grâce à cette façon particulière de commander les valves d'entrée et de sortie, on peut, d'une part, positionner le piston du mattre-cylindre et on peut, d'autre part, réguler un glissement optimal de freinage sur les roues. On peut réaliser le positionnement de façon telle qu'un volume approprié de réserve soit disponible. On doit encore exposer le principe de l'invention en référence au dessin tel qu'il ressort de la figure. Le système de freinage comprend un mattrecylindre de frein 1 comportant un piston de travail 2 actionné par une pédale représentée schématiquement. Un interrupteur de déplacement 3, qui est relié au piston de travail 2, et donc à la pédale, permet de détecter si le piston est dans une position préfixée. Ledit interrupteur peut aussi être réalisé sous la forme d'un capteur de déplacement, en produisant ainsi un signal analogique indicatif de la position du piston 2 du maître-cylindre. Par ailleurs, il est prévu une pompe 4 entraînée par un moteur M. Cette pompe refoule dans une conduite de pression 5 comportant des sections ' à 5"". Le fluide de pression est extrait du réservoir 12 par une condui- te d'aspiration 6. Une valve d'entrée 11 et une valve de sortie 10, qui sont inter- posées dans la conduite 5, sont actionnées de façon électromagnétique et elles sont, dans leur position initiale, soit ouverte (valve d'entrée 11), soit fermée (valve de sortie 10). Immédiatement en aval de la pompe, une conduite 7 part en dériva- tion vers le maitre-cylindre de frein. Entre les valves, une conduite 8 part en dérivation vers le cylindre de frein 9 de la roue. Une valve anti- retour 13, qui est montée en parallèle avec la valve d'entrée 11, s'ouvre en direction de la pompe 4, et donc du maitre-cylindre de frein 1. Le comportement en rotation de la roue à laquelle doit être appliquée la décélération peut être enregistré à l'aide d'un capteur 14. Par l'intermédiaire d'une ligne de régulation, le signal du capteur est 5 - envoyé à un régulateur i5. De même, le signal de mesure de l'interrupteur de déplacement 3 est envoyé à ce régulateur. Le régulateur comprend des- circuits électroniques qui, sur la base d'un procédé préfixé, produisent des signaux pour les valves d'entrée et de sortie 10,11. Tant qu'aucune régulation du glissement de freinage n'est néces- saire, les valves sont dans les états de commutation tels que représentés. La pompe 4 n'est pas actionnée. Par l'intermédiaire de la conduite 7, d'une section de la conduite de pression 5, et de la conduite 8, une communica- tion est offerte 'au fluide de pression entre le maitre-cylindre de frein 1 et le cylindre de frein 9 de la roue. Lorsqu'on actionne la pédale, le piston 2 du cylindre de frein est déplacé vers la gauche dans la représen- tation du schéma, ce qui réduit ainsi le volume de la chambre de travail du maître-cylindre et fait se développer une pression. Cette pression se propage jusqu'au cylindre de frein de la roue par l'intermédiaire des sections de conduite qui ont été indiquées. Si le régulateur détecte alors que la roue à laquelle doit être appliquée une décélération a tendance à se bloquer, tout d'abord la valve de sortie 10 s'ouvre et la valve d'entrée 11 se ferme, de sorte que du fluide de pression peut s'échapper du cylindre de frein 9 de la roue jusque dans le réservoir 12 par l'intermédiaire de la conduite 8 et des sections "' et 5"' de la conduite de pression. En même temps, la pompe commence à refouler, si bien que, du fait de la valve d'entrée 11 fermée, le fluide de pression parvient dans le maitre-cylindre de frein. Le piston de ce dernier est renvoyé vers sa position initiale jusqu'à ce que soit atteinte une position dans laquelle l'interrupteur de déplacement 3 s'enclenche. La valve 10 s'ouvre alors jusqu'au point o le volume entier du fluide de pression qui provient de la pompe 4 est passé, en traversant la valve 11, dans la section 5"'. Le piston du mattre-cylindre va demeurer dans sa position étant donné qu'aucun fluide de pression n'est fourni au mattre- cylindre de frein, ni n'en est évacué. Suivant le réglage du deébit de passage de la valve 10 par rapport au débit de passage de la valve 11, le volume du fluide de pression qui est passé dans la conduite de dérivation "'va soit passer en totalité dans le réservoir, de façon telle que la pression dans le cylindre de frein de la roue demeure inchangée, soit va passer en partie dans ce cylindre de frein de la roue, ce qui entraîne un --6- accroissement de la pression. Si le débit de passage de la valve 10 est réglé supérieur à celui de la valve 11, du fluide de pression est évacué en supplément hors du cylindre de frein de la roue, de sorte que ce cylindre de frein de la roue est délesté de la pression. La pression régnant dans ce cylindre de frein de la roue peut par conséquent être déterminée en ada- ptant les débits de passage des valves d'entrée et de sortie. Lors de l'actionnement des valves, on devrait prendre soin que les opérations d'ouverture et de fermeture soient effectuées pratiquement en même temps, de façon à éviter ainsi, autant que possible, des fluctua- tions de la pression provoquées par un comportement non adapté des valves. La valve antiretour 13 sert à limiter la pression régnant dans le cylindre de frein 9 de la roue à la pression régnant dans le mattre- cylindre de frein, ce qui permet ainsi au conducteur de mettre fin à l'opération de régulation. En effet, s'il déleste le mattre-cylindre de frein 1, la pression régnant dans le frein de roue 9 se trouve aussi abaissée, de sorte que la roue n'a plus tendance à se bloquer. Le fonctionnement du système va maintenant être exposé ci-après: la pompe 4 refoule dans un circuit ouvert formé de la conduite de pression , du réservoir 12 et de la conduite d'aspiration 6. Les valves prévues dans les conduites de pression déterminent le débit, des conduites condui- sant aux transmetteurs de pression et aux capteurs de pression partant en dérivation par l'intermédiaire de lignes de dérivation. Les débits de passage des valves déterminent si du fluide de pression doit être fourni aux transmetteurs de pression et aux capteurs de pression ou en être évacue. Le principe de l'invention décrit ci-dessus peut facilement être transféré à un système de freinage à circuits multiples, ce qui requiert ainsi des embranchements parallèles correspondants conduisant à la conduite de pression 5, et des valves supplémentaires prévues entre les points d'embranchement. Les critères de régulation peuvent aussi être différentes. Dans l'exemple de réalisation, il s'agit d'une part de la position de la pédale, et donc de la position du piston du mattre-cylindre, et d'autre part du glissement de la roue à laquelle doit être appliquée la décéléra- tion. Dans d'autres systèmes hydrauliques, on peut par exemple se reporter, en tant que critères de régulation, à la pression ou à d'autres paramètres -7- pouvant être déduits du fonctionnement de l'ensemble. De telles variantes n'ont pas besoin d'être décrites de manière plus détaillée étant donné que le spécialiste en la matière les connait parfaitement. -8- REVENDICATIONS 1. Procédé de commande d'un système hydraulique de freinage antiblocage destiné à être utilisé sur un véhicule automobile, comprenant une pompe hydraulique (4) et un réservoir (12) qui, au moyen d'une conduite de pression (5) et d'une conduite d'aspiration (6), forment un circuit ouvert de fluide de pression, comprenant en outre un maitre-cylindre de frein (1) et au moins un cylindre de frein de roue (9) qui, par l'intermé- diaire de lignes d'embranchement (7,8), sont en communication avec la conduite de fluide de pression (5), comprenant une valve de sortie (10) dans la conduite de pression (5) située immédiatement en amont du réservoir (12), et une valve d'entrée (11) dans la conduite de pression (5) située entre les embranchements vers le maitre-cylindre (1) et le cylindre de roue (9), et comprenant un capteur pour détecter le comportement de la roue en rotation, caractérisé en ce que la position du piston de maître-cylindre (2) est enregistrée et en ce que la valve d'entrée (11) est commandée en fonction de la position du piston de travail et la valve de sortie (10) est commandée en fonction du comportement en rotation de la roue associée par rapport à la valve d'entrée (11). 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les valves d'entrée et de sortie (10, 11) sont des valves à commande électroma- gnétique à 2 voies/2 positions. 3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le débit de passage à travers les valves (10, 11) est déterminé par la séquen- ce des signaux d'ouverture et de fermeture. 4. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la séquence des signaux d'ouverture et de fermeture est réalisée à des inter- valles réguliers, la variation du débit étant déterminée par une fréquence d'horloge. 5. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la séquence des signaux d'ouverture et de fermeture est réalisée à des inter- valles variables, le rapport du temps d'ouverture au temps de fermeture dét erminant le débit.