Brevet FR2631596A1 — publié le 19891124

Z631596 L'invention part d'une installation de freinage actionnée par un fluide de pression, d'une installation de freinage hydrau- lique ou pneumatique par exemple, pourvue d'une régulation anti- blocage, pour véhicules automobiles, comprenant un maitre-cylindre dans lequel est guidé au moins un piston principal axialement coulissant, servant à. envoyer une pression de freinage dans au moins un circuit de freinage, un amplificateur d'effort de freinage ou servofrein, utilisable comme modulateur de pression pour la régulation antiblocage et comportant un cylindre de servofrein et un servopiston coulissant dans ce cylindre et commandé au moyen d'un robinet de frein par l'actionnement de la pédale de frein, servopiston qui agit mécaniquement sur le maitre- cylindre, ainsi qu'un organe de-modulation supplémentaire - indépendant du modula- teur de pression - pour changer la pression de freinage, lequel possède un piston de modulation et une chambre de modulation délimitée par ce piston et qui peut être reliée alternativement à une source de pression et à un point de décharge à travers un système distributeur. Les modulations de-pression produites pendant la régula- tion antiblocage dans le servofrein, utilisé comme modulateur de pression, sont retransmises, par l'intermédiaire de la liaison entre le servopiston et la pédale de frein, sur cette dernière et peuvent être perçues nettement par le conducteur appuyant sur la pédale de frein. Afin de réduire cette réaction sur la pédale, on a prévu un organe de modulation supplémentaire, indépendant du modu- lateur de pression constitué par le servofrein, pour changer la pression de freinage. Dans le cas d'une étendue de modulation moyenne, c'est-àdire pour des variations de pression de grandeur moyenne, la modulation de la pression est produite exclusivement par l'organe de modulation, pendant que le servopiston est immobi- lisé à la position axiale qu'il occupe à ce moment, de manière qu'il ne puisse pas être déplacé dans le sens d'un établissement de pression. Par contre, dans le cas d'une grande étendue de modula- tion, le servofrein entre également en action en tant que modula- teur de la pression de freinage. 2 63 1 59 6 Dans une installation de freinage connue du type men- tionné au début (DE-OS 36 12 793), le servopiston est relié au piston principal par l'intermédiaire d'une tige de pression qui est simplement appliquée librement contre le servopiston dans le sens axial. L'organe de modulation est intégré dans le servofrein. A cet effet, le piston de modulation est relié rigidement à la tige de pression et partage la chambre de rappel ou chambre antagoniste dans le cylindre du servofrein, située à l'extrémité du servopiston éloignée de la chambre de travail ou chambre de pression, en deux segments dont ceLui dirigé vers le servopiston forme la chambre de modulation de l'organe de modulation et est reliée au système distributeur. Pour opérer des modulations de pression d'une étendue de modulation moyenne, la chambre de modulation est détendue ou alimentée en pression par la commande adéquate du système distri- buteur, de sorte que le piston de modulation décharge ou charge le piston de freinage principal en conséquence, par l'intermédiaire de la tige de pression. Le servopiston est alors découplé, pour l'essentiel, du mouvement de la tige de pression et conserve la position axiale de translation qu'il occupait avant le commencement de la régulation antiblocage. Dans une autre installation de freinage connue du type mentionné au début (DE-OS 34 44 828), l'organe de modulation est logé dans le maitre-cylindre. Le piston de modulation est cons- titué, dans ce cas, par un second servopiston qui sert à l'amplifi- cation de l'effort de freinage au cours d'un freinage et qui délimite la chambre de modulation, reliée au système distributeur. Ensemble avec un piston de pompage, le servopiston forme un assem- blage de pistons disposé coulissant dans le sens axial sur le piston de freinage principal. La chambre de freinage est délimitée par une face annulaire d'extrémité du piston de pompage, conjointe- ment avec le maitre-cylindre. Lors de son déplacement dans le sens de l'établissement d'une pression de freinage, le piston de pompage peut entraîner le piston principal par une liaison à complémen- tarité de formes. Dans le cas d'une modulation de pression d'une étendue de modulation moyenne, le piston principal est bloqué par le servopiston du servofrein, immobilisé hydrauliquement à la 2 631596 position de translation axiale qu'il occupait au début du processus, tandis que l'assemblage formé du second servopiston et du piston de pompage, sous L'effet de la commande du système distributeur, se déplace axialement sur le piston de freinage prin- cipal et produit ainsi une réduction ou une élévation de la pression de freinage dans la chambre de freinage. L'invention vise notamment à éviter les inconvénients de cet état de la technique. Selon l'invention, une installation de freinage comme définie est début est caractérisée en ce que l'organe de modulation est intégré dans le maltre-cylindre, de manière que le piston principal constitue en même temps le piston de modulation et qu'il délimite par une face de piston un segment cylindrique formant la chambre de modulation dans Le maîtrecylindre, et que le piston principal et le servopiston sont mutuellement accouplés, en trans- lation, sous l'effet d'une force. Une telle installation a l'avantage d'apporter une solu- tion techniquement plus simple et économiquement plus avantageuse pour la construction de l'organe de modulation. Le piston de modulation particulier est supprimé et la réalisation en deux parties du servopiston et de la tige de pression dans le cylindre du servofrein est également supprimée. L'invention évite aussi un système relativement compliqué et coûteux de pistons disposés concentriquement et mobiles les uns par rapport aux autres, de même que les problèmes d'étanchéité posés par un tel système. Comparati- vement à un piston principal pour une installation de freinage fonctionnant sans organe de modulation supplémentaire, il suffit de réaliser le piston principal de manière qu'une pression puisse être appliquée à son côté arrière éloigné de la chambre de freinage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, ainsi que de la figure unique du dessin annexé qui est une représentation schématique d'une installation de freinage hydraulique à régulation antiblocage pour un véhicule automobile.- Le dessin représente schématiquement une installation de freinage hydraulique selon l'invention, qui est alimentée par un accumulateur hydraulique 10 chargé à une pression prédéterminée par une pompe hydraulique 12 entraînée par un moteur électrique 11. Le couple d'entraînement pour la pompe 12 peut être fourni aussi par un dispositif d'entraînement présent de toute manière dans le véhicule, par exemple par le moteur de celui-ci, avec interposition d'une transmission, à courroie par exemple. Le fluide de pression, du liquide de frein en l'occurrence, est aspiré par la pompe 12 dans un réservoir 13, dans lequel le fluide revient ensuite par diverses conduites de retour. L'installation de freinage comporte deux circuits de frein I et II qui sont séparés l'un de l'autre et sont alimentés chacun à partir d'une chambre de freinage séparée 14 ou 15 d'un maitre-cylindre 16. Le circuit de freinage I délivre la pression de freinage à la roue avant droite VR et à la roue arrière gauche HL, tandis que le circuit de freinage II alimente la roue avant gauche VL et la roue arrière droite HR. Des électrovannes 17 à 20 de maintien de la pression de freinage sont" interposées de façon connue dans les conduites de frein menant aux cylindres de frein des roues avant et des roues arrière. Deux pistons principaux 21, 22 - dans chacun desquels est intégrée une soupape de remplissage 23 ou 24 - sont disposés axialement coulissants l'un derrière l'autre *dans le maitre- cylindre 16. Chacun des pistons principaux 21, 22 délimite une chambre de freinage 14 ou 15 qui peut être remplie de fluide de pression, à travers La soupape de remplissage 23 ou 24 coordonnée, à partir d'un réservoir nourricier 25 qui est en communication avec le réservoir 13. Lorsque les pistons principaux 21, 22 se sont déplacés sur une distance préfixée, les soupapes de remplissage 23, 24 sont fermées, ce qui coupe la liaison avec le réservoir nourricier 25. Chacun des pistons principaux 21, 22 est chargé par un ressort de rappel 26 ou 27 qui s'appuie sur une butée 28 ou 29 solidaire du corps du maître-cylindre et tend à repousser le piston principal coordonné 21 ou 22 à sa position de départ. Alors que le second piston de freinage principal 22 est pressé par le ressort de rappel 27 contre la butée 28 - solidaire du corps du maître- 263-159 6 cylindre - pour le ressort de rappel 26 agissant sur le premier. piston de freinage principal 21 et que le second piston délimite la première 'chambre de freinage 14 par sa face d'extrémité 221, le premier piston 21 est pressé par son ressort de rappel 26 contre un poussoir axial 30 qui pénètre dans une extrémité du maître-cylindre 16. La face d'extrémité 211 du premier piston principal 21 et la paroi d'extrémité 161 du maitre-cylindre délimitent entre elles un segment cylindrique - de l'intérieur du maitre-cylindre - qui forme une chambre de modulation 31 d'un organe de modulation 32 ayant pour but de moduler la pression de freinage lors d'une régulation antiblocage. La chambre de modulation 31 est retiée à travers un premier robinet commandé 33 au réservoir 13 et elle peut être reliée à travers un deuxième robinet commandé 34 à l'accumulateur hydraulique 10. Les deux robinets 33, 34 sont réalisés sous forme d'électrovannes à deux voies et deux positions; à la position de départ ou position non excitée, le premier robinet 33 est ouvert et le deuxième robinet 34 est fermé. Le poussoir 30, déplaçable axialement à travers la paroi d'extrémité 161 du maitre-cylindre 16, paroi dans laquelle ce poussoir est étanché au liquide, est relié rigidement à un servo- piston 35 faisant partie d'un servofrein 36 qui est réuni en un ensemble avec le maitre-cylindre 16.- Le servopiston 35 peut coulisser axialement et est guidé dans un cylindre 37 du servo- frein, lequel se raccorde dans le sens de l'axe au maitre-cylindre 16. A sa position de départ représentée sur le dessin, le servo- piston 35 est appliqué contre une butée 38, solidaire du corps de l'ensemble, par le poussoir 30 sollicité par le piston principal 21. Par son extrémité 351 représentée à droite sur le dessin, le servopiston 35 délimite une chambre de pression ou chambre de travail 39, tandis que son extrémité 352 représentée à gauche délimite une chambre antagoniste ou chambre de rappel 40. Un robinet de frein 41, commandé mécaniquement par une pédale de frein 42, est intégré dans le servopiston 35. Le robinet 41 relie la chambre de travail 39 alternativement au réservoir 13 et à l'accumulateur 10. De façon connue, le robinet de frein 41 est muni d'un tiroir de distribution 44, présentant plusieurs perçages 6 26 356 de distribution, qui est relié par une tige de poussée 43 à la pédale de frein 42 et est chargé, à l'encontre d'un déplacement produit à partir de la pédale 42, par un faible ressort de rappel 45. La structure et le fonctionnement du robinet de frein 41 sont connus et sont décrits en détail dans le document DE-OS 34 44 828 par exemple. Le servofrein 36 sert de modulateur de pression dans le cas d'une régulation antiblocage; dans ce but, sa chambre de rappel 40 peut, soit être reliée au réservoir 13 ou à une sortie 52 de la chambre de travail 39, soit être fermée par une configuration ou dispositif de distribution composé de trois robinets commandés 46, 47 et 48. Chacun de ces robinets est constitué par une éLectro- vanne à deux voies et deux positions. Les deux robinets 46 et 47 sont ouverts à leur position de départ, o ils ne sont pas excités. Le robinet 46 contient un étranglement. Le robinet commandé 48 est fermé à sa position de départ. Il est encore à noter que l'un des raccordements du robinet 34 utilisés à la position de travail ou d'excitation de ce robinet, n'est pas relié directement à l'accu- mulateur hydraulique 10, mais à la sortie 52 de la chambre de travail 39 du servofrein 36 et qu'il communique à travers cette chambre avec l'accumulateur 10. L'installation de freinage qui vient être décrite fonc- tionne comme expliqué ci-après. Quand la pédale de frein 42 occupe sa position de départ, le ressort de rappel 45 maintient le tiroir 44 à sa position de départ. La chambre de travail 39 du servofrein 36 est reliée à travers les perçages de distribution du tiroir 44 et à travers un orifice d'écoulement 49 du cylindre 37 du servofrein à une conduite de retour (représentée en tireté sur le dessin) qui débouche dans le réservoir 13. L'actionnement de la pédale de frein 42 produit d'abord, par l'intermédiaire de la tige de poussée 43, le déplace- ment du tiroir 44, ce qui Coupe la communication entre la chambre de travail 39 et l'orifice d'écoulement 49 et établit au contraire la liaison de la chambre de travail 39 avec une arrivée 50 qui est reliée par une conduite d'arrivée à l'accumulateur 10. Du fluide de pression venant de l'accumulateur 10 s'écoule à présent dans la 7- chambre de travail 39. Une partie du fluide s'écoule à travers le clapet antiretour désigné par 51 vers la sortie 52 de la chambre 39, sortie à laquelle est raccordé le robinet commandé 34, occupant sa position fermée. Sous l'effet de la pression s'établissant dans la chambre de travail 39, le servopiston 35 est déplacé vers la gauche, dans la représentation du dessin, de sorte que son poussoir déplace le piston principal 21 de la même manière. Le déplace- ment du servopiston 35 se poursuit tant que la chambre de travail 39 reste raccordée à l'accumulateur 10. Il s'arrête lorsque le tiroir 44 coupe cette liaison par suite de son déplacement par rapport au servopiston 35. Après une translation sur une courte distance, la soupape de remplissage 23 dans le piston principal 21 est fermée. La pression de freinage s'établissant dans la chambre de freinage 14, déplace le second piston principal 22 dans la même direction, de sorte que la soupape de remplissage 24 se ferme également et qu'une pression de freinage est établie aussi dans la seconde chambre de freinage 15. Les deux pressions de freinage sont envoyées dans les deux circuits de frein I et II, donc dans les cylindres de frein des roues. Lorsque, après le commencement d'un freinage, la pédale de frein 42 est actionnée avec trop de force, de sorte que les freins de roue sont serrés trop fortement, provoquant le glissement indésiré d'une ou de plusieurs roues, la régulation antiblocage entre en action. La détection du glissement d'une ou plusieurs roues par des capteurs, non représentés, provoque la génération de signaux de commande pour le système de distribution composé des robinets 33, 34 et 46, 48. Le premier signal de commande entraîne la commutation de tous les robinets commandés. Dans la chambre de rappel 40, s'établit alors une pression qui déplace le servopiston légèrement vers la droite sur le dessin. De même, il s'établit dans la chambre de modulation 31, à travers le robinet 34, une pression qui autorise seulement un déplacement plus faible du piston principal 21 dans la même direction, donc vers la droite sur le dessin. L'accouplement mutuel - produit sous l'effet d'une force - du servopiston 35 et du piston principal 21 est ainsi 8 263 159 6 supprimé. La commutation du robinet commandé 48 provoque la ferme- ture de la chambre de rappel 40, si bien que le servopiston 35 est bloqué à la position en translation qu'il occupe à ce moment, du fait que les pressions dans la chambre de travail 39 et dans la OS chambre de rappel 40 sont les mêmes. Le glissement de la roue ou des roues est compensé, c'est-à-dire arrêté, par des modulations de pression déclenchées dans la chambre de modulation 31 par l'action- nement simultané des robinets commandés 33 et 34. Ainsi, la pression dans la chambre de modulation 31 peut être réduite et augmentée par impulsions pendant que le servopiston 35 et la pédale de frein 42 sont immobiles, si bien que-la pression de freinage envoyée depuis la pédale 42 assure finalement la décélération sans glissement du véhicule. Lors de cette régulation antiblocage, les éLectrovannes de maintien de la pression de freinage 17 à 20 relient seulement aux chambres de freinage 14, 15, par moments, les cylindres de frein de roue coordonnés à des roues dont le glissement ou un risque de glissement a été détecté. Les autres cylindres de frein de roue sont coupés des chambres de freinage 14, 15, lors de la régulation antiblocage, par les électrovannes 17 à 20 qui ont été commutées à la position de maintien de la pression de freinage. Au cas o les abaissements de la pression de freinage réalisables par l'organe de modulation 32 ne suffisent pas, le servofrein 36 est mis en action en tant que modulateur de pression supplémentaire. Le robinet 48 est alors commuté de nouveau à sa position de passage, avec le résultat qu'une pression de rappel croissante s'établit dans la chambre de rappel 40 du servopiston , pression qui déplace ce dernier dans le sens de la diminution des efforts de freinage, donc vers la droite sur le dessin. Le poussoir 30 est retiré de la même façon, ce qui permet un déplace- ment plus important des pistons principaux 21, 22 dans le sens de la réduction de la pression'de freinage. 63 1 5 9 6 REVENDICATIONS 1.-Installation de freinage à régulation antiblocage, pour véhicules automobiles, comprenant un maitre-cylindre dans lequel est guidé au moins un piston principal axialement coulis- sant, servant à envoyer une pression de freinage dans au moins un circuit de freinage, un amplificateur d'effort de freinage ou servofrein, utilisable comme modulateur de pression pour la régula- tion antiblocage et comportant un cylindre de servofrein et un servopiston coulissant dans ce cylindre et commandé au moyen d'un robinet de frein par l'actionnement de la pédale de frein, servo- piston qui agit mécaniquement sur le maitre-cylindre, ainsi qu'un organe de modulation supplémentaire - indépendant du modulateur de pression pour changer la pression de freinage, lequel possède un piston de modulation et une chambre de modulation délimitée par ce piston et qui peut être reliée alternativement à une source de pression et à un point de décharge à travers un système distribu- teur, caractérisée en *ce que l'organe de modulation (32) est intégré dans le maitre-cylindre (16), de manière que le piston principal (21) constitue en même temps le piston de modulation et qu'il délimite par une face de piston (211) un segment cylindrique dans le maître-cylindre (16), segment qui forme la chambre de modu- lation (31), et que le piston pricipal (21) et le servopiston (35) sont mutuellement accouplés, en translation, sous l'effet d'une force. 2. Installation selon La revendication 1, caractérisée en ce que le système distributeur comporte deux robinets commandés (33, 34) dont le premier (33) est fermé à sa position de travail, o il est excité, et dont le second (34) est fermé à sa position de départ, o il n'est pas excité, qu'un raccordement de chacun de ces deux robinets commandls (33, 34) est relié au segment du maître- cylindre (16) formant la chambre de modulation (31), que l'autre raccordement du premier robinet (33) est relié à un point de décharge (13) et que l'autre raccordement du second robinet (34) est relié à une source de pression (10). 631l596 3. Installation selon la revendication 1 ou 2, caracté- risée en ce que le servopiston (35) porte un poussoir (30) s'éten- dant axialement jusque dans le maitre-cylindre (16) et que le piston principal (21) est appliqué contre l'extrémité du poussoir (30) par un ressort de pression (26). 4. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée'en ce que le servopiston (35) partage l'inté- rieur du cylindre de servofrein (37) en une chambre de travail (39) dont la pression est contrôlée par le robinet de frein (41) et une chambre de rappel (40) qui peut être reliée sélectivement à la chambre de travail (39) ou à un point de décharge (13) au moyen d'un dispositif de distribution (46-48). - 5. Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que le robinet de frein (41) est intégré dans le servopiston (35) et est accouplé à la pédale de frein (42) en vue de la liaison sélective de la chambre de travail (39) à la source de pression (10) ou à un point de décharge (49, 13). 6. Installation selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisée en ce que la liaison du second robinet (34) à la source de pression (10) passe par la chambre de travail (39) du servofrein (36).