Brevet FR2625155A1 — publié le 19890630

La présente invention concerne un système de freina- ge à régulation du glissement de traction et du glissement de' freinage Dour véhicule automobile ayant un essieu moteur et un essieu non moteur, comprenant un générateur de pression de freinage en.communication avec une ligne de freinage, compre- nant également une valve d'arrêt prévue à l'intérieur de la partie de la ligne de freinage située en aval du générateur de pression de freinage, une pompe qui, en aval de la valve d'arrêt est en communication avec la ligne de freinage, puis une valve d'entrée et une conduite de surpression débouchant en aval de la valve d'entrée à l'intérieur de la ligne de freinage et à l'intérieur de laquelle est interposé une valve de sortie, comprenant également des lignes de dérivation vers les freins de roues des essieux moteur et non moteur, une val- ve de séparation à l'intérieur de la ligne de dérivation al- lant au frein de roue de l'essieu non moteur, comprenant éca- lement des capteurs de roues et des circuits électroniques- afin de déterminer le comportement en rotation des roues et afin de produire les signaux de commande de la pression de freinage pour les valves d'entrée et de sortie, Un système de freinage de ce type est décrit, par exemple, dans la demande de brevet allemand DE 34 07 538. Ce type de système de freinage est un système de freinage à double circuit à répartition en diagonale pour un véhicule automobile à essieu avant moteur. Les roues d'une diagonale, soit par exemple la roue avant gauche et la roue arrière droite, sont régulêes con- jointement, c'est-à-dire qu'une valve de sortie et une valve d'entrée sont associées à chaque diagonale. La valve de sor- tie établit une communication avec un réservoir, alors que la valve d'entrée commande la communication avec une source de pression. Lors d'une régulation du glissement de freinage, la liaison est établie avec une source de pression dans laquelle est créée une Dression proportionnelle à la force exercée sur la pédale. Il peut s'agir d'une pompe dont la pression est déterminée par la pression du maftre-cylindre ou il peut s'agir d'une valve de régulation de la pression de freinage qui réduit la pression d'un accumulateur à une pression pro- portionnelle à la force exercée sur la pédale. Dans le cas d'une régulation chu glissement de traction, les circuits de freinage sont reliés à une source de pression établissant une pression indépendante de la force exercée sur la pédale. Il est important, dans une régulation du glissement de trac- tion, que la liaison de la première source de pression éta- blissant une pression proportionnelle à la force exercée sur la pédale aux circuits de freinage soit interrompue. Si ce n'est pas le cas, la seconde source de pression, qui établit une pression indépendante de la force exercée sur la pédale, serait sans effet car il existerait, par la pre- mière source de pression 'non actionnée, une liaison au ré- servoir sans pression. De plus, il est prévu une valve de séparation dans la ligne de dérivation allant aux freins de l'essieu non mo- teur (il s'agit de l'essieu arrière dans le type connu men- tionné précédemment), cette valve de séparation se formant dans le cas d'une régulation du glissement de traction. Ce-. ci est nécessaire car les roues non menges ne doivent pas, pendant une opération de.démarrage, être sous pression. A cet effet, le type connu propose d'utiliser une valve à deux voies/deux positions à commande électromagnéti- que. Les valves du type mentionné précédemment pr sen- tent un certain nombre d'inconvénients: elles sont coâteu- ses et ne peuvent être sollicitées en permanence que dans une certaine mesure, c'est-à-dire qu'elles ne peuvent être excitées que pendant une courte durée. La valve doit être verrouillée pendant toute la durée d'une régulation du glissement de traction, autrement dit pendant ce temps, le courant électrique circule dans les bobines d'excitation. Il en résulte un échauffement im- portant de la valve susceptible de l'amener à ne plus fonc- tionner correctement car la dilatation thermique cause le blocage de composants de cette valve. L'évolution actuelle consiste à prévoir, si possi- ble, une commande hydraulique des valves au lieu d'une com- mande électromagnétique. La présente invention a donc pour but de fournir un système de commande de la valve de séparation qui ait un fonctionnement sûr et puisse en même temps être fabriqué de façon peu coûteuse. Conformément à la présente invention, ce but est atteint en ce que la valve de séparation comprend deux liai- sons de commande A, B qui, par les lignes de commande, d'une part, sont reliées au générateur de pression de freinage et, d'autre part, sont reliées à la ligne de pression de la pom- pe, et en ce que la valve de séparation se ferme lorsqu'il existe une différence de pression entre les liaisons A et B. Ainsi, la commutation de la valve est basée sur l'informa- tion hydraulique suivante. Dans la décélération classique, c'est-à-dire la dé- célération sans régulation du glissement, la pression en amont et en aval de la valve d'arrêt est identique. Ceci est valable également lorsqu'une régulation du glissement de freinage commence. C'est seulement dans le cas o une régulation du glissement de traction est effectée que la valve d'arrêt se ferme de manière que la pression du maître-cylindre règne d'un côté de cette valve, cette pression étant nulle dans ce cas puisque le maître-cylindre n'est pas actionné, tandis que de l'autre côté règne la pression de la pompe destinée à la régulation du glissement de traction. La différence entre les pressions régnant en amont et en-aval de la valve d'arrêt 19 peut, par conséquent, servir à commander la valve de sépara- tion. Il est particulièrement avantageux que la valve de séparation possède un piston de commutation ayant deux faces actives opposées, la pression de la ponmpe étant appliquée sur l'une de ces faces tandis que la pression du maitre-cy- lindre est appliquée sur l'autre. La configuration de la valve est particulièrement simple, s'il est prévu un piston central ou annulaire, le piston central délimitant, par l'une de ses faces avant, la chambre d'admission de la valve et délimitant, par son autre face avant, une chambre de contre-pression, ces deux chambres étant reliées par une ligne de liaison, et si le piston cen- tral présente, dans sa zone médiane, une bague dont les faces - constituent des faces agissant en.sens opposés. La chambre d'admission est suivie par la chambre de sortie reliée au frein de roue, la liaison entre ces deux chambres étant établie par un alésage prenant appui sur une valve de fermeture. cette valve de fermeture peut être ouver- te par un poussoir agencé sur le piston de commutation. Le piston est précontraint par un ressort dans le sens de l'ou- verture. Il est possible de renoncer à configurer les lignes de commande sous forme de flexibles, si toutes les valves sont combinées en un bloc de valves entre lesquelles les li- aisons sont établies par des alésages à l'intérieur du bloc de valves. Les différents objets et caractéristiques de l'in- vention seront maintenant détaillés dans la description qui va suivre, faite à titre d'exemple non limitatif, en se re- portant aux figues annexées qui représentent: - la figure 1, le système de freinage; et - la figure 2', un mode de réalisation de la valve de sé- paration à commande hydraulique. Le système de freinage comprend un maitre-cylindre en tandem 1 auquel est couplé un amDlificateur pneumatique 2. Les chambres de travail 3, 4 du maitre-cylindre en tandem 1 sont délimitées par le piston flottant 5 et par le piston à tige 6. A l'intérieur des pistons 5, 6 sont agen- cées des valves centrales 7, 8 qui, dans la position de re- lachement des freins du maître-cylindre en tandem, établit une liaison entre les chambres de travail 3, 4 et le réser- voir 9. Pendant l'actionnement du maitre-cylindre de frein au moyen de la pédale représentée schématiquement, les valves centrales 7, 8 se mettent en position de fermeture pour per- mettre l'établissement d'une pression de freinage à l'inté- rieur des chambres de travail 3, 4. Le mode de fonctionnement des valves centrales se- ra maintenant expliqué, en se référant à la valve centrale 8 du piston flottant 5. Le piston flottant 5 présente une cham- bre annulaire 10 en communication avec le réservoir 9. De plus, il est prévu à l'intérieur du piston flottant 5 une fente 11 dans laquelle est reçue une broche 12 solidaire du bottier. Il existe également un alésage axial entre la cham- bre de travail 3 et la fente 11. A l'intérieur de cet alésage se trouve une bille 14 appuyée par un ressort contre un siège d'étanchéité. Entre la bille 14 et la broche 12 solidaire du lo- gement, est agencé un poussoir 15 qui-soulève la bille 14 du siège dès que le piston 5 occupe sa position initiale. Dès que le piston 5 se déplace dans le sens de l'actionnement, le poussoir 15 s'éloigne de la broche 12 en permettant ainsi à la bille de venir en butée contre le siège. La valve centrale à l'intérieur du piston à tige est de configuration correspondante, si ce n'est que la bro- che 12 n'est pas solidaire du bottier mais plutbt fixée sur un manchon. Le manchon est muni d'une butée arrière garantis- sant que, dans la position de relâchement des freins, la val- ve centrale reste ouverte. Lorsque les freins sont actionnés, la broche se déplace tout d'abord par rapport au piston à ti- ge, le poussoir 15 ne peut ptus alors éloigner la bille du 2625 s155 siège étanche et est entraîné par le piston de travail. Aux chambres de travail 3, 4 sont releées les ligne de freinage 16, 17, la ligne de freinage 16 menant à la roue avant gauche VL et à la roue arrière droite HR. La ligne de freinage 17 mène à la roue avant droite VR et à la ligne ar- rière gauche HL. A l'intérieur des lignes de freins sont pré- vues, juste en aval du maître-cylindre de frein, les valves d'arrêt 18, 19. Une valve anti-retour 20, 21 et une valve de limitation de pression 22, 23 sont respectivement commutées en parallèle avec les valves d'arrêt 18, 19. En aval des valves d'arrêt, les lignes de pression 24, 25 des pompes 26, 27 débouchent dans les lignes de freina- ge 16, 17. Les pompes refoulent à partir du réservoir 9, par un réservoir intermédiaire 28, dans les lignes de pression 24, 25. En aval de l'arrivée des lignes de pression 24, 25 sont disposées les valves d'entrée 29, 30. Ces valves d'entrée sont à commande électromagnétique et, à l'état désexcité, permet+'nt le passage du fluide sous pression. Les valves anti-retour 34, 35 fermées en direction des cylindres de freins de roues sont- connectées en parallèle avec les valves d'entrée 29, 30. En aval des valves d'entrée, une ligne de dérivation mène à une roue de l'essieu avant et une à une roue de l'essieu arrière, l'essieu avant étant motEur dans le présent mode de réalisation. La ligne de dérivation me- nant à l'essieu arrière non moteur comprend une valve de sépa- ration 36, 37 à commande hydraulgque. Si le système doit être monté sur un véhicule automobile à essieu arrière moteur, cet- te valve de séparation doit être prévue dans la ligne de l'es- sieu avant. Des valves de sortie 31, 32 sont prévu- pour la r gulation de la pression à l'intérieur des freins de roues, valves de sortie étant agencées à l'intérieur de la conduite de décharge 33 menant au réservoir 9. Ces valves sont égale-. ment des valves à commande électromagnétique fermées à l'état désexcité. Les valves de séparation 36, 37 comprennent deux raccordements de commande A et B, la liaison de commande A suivant, par une ligne de commande 38, la partie de la ligne de freinage 16 située entre la valve d'arrêt 18 ou 19 res- pectivement et la valve d'entrée 29 ou 30 resDectivement. La liaison de commande B est, par une ligne de commande 39, en communication avec la partie de la ligne de freinage située entre le mattre-cylindre de frein 1 et la valve d'arrêt 18 ou 19 respectivement. C constitue le retour de pression et D la liaison avec le frein de roue. Les valves de séparation 36, 37 sont de configura- tion identique et sont représentées en détail à la figure 2. Une valve de séparation est composée d'un logement r à l'intérieur duquel est prévu un alésage à étages multi- 1s 51. Sur la représentation de la figure 2, est prévue, dans la partie droite de l'alésage, une chambre d'admission 56 communiquant avec la liaison C et la chambre de sortie 57 communiquant avec la liaison D. Les deux chambres sont sépa- rées l'une de l'autre par une paroi perforée 58. De plus, la chambre d'admission 56 est délimitée par un piston de commutation 52 constitué d'un piston central 52a et d'un piston annulaire 52b. Tandis qu'ainsi l'une des faces frontales du piston central délimite la chambre d'admis- sion 56, l'autre face de ce piston délimite la chambre de con- tre-pression 59 qui, par une ligne, est également en communi- cation avec la liaison C. A l'intérieur de la chambre d'admis- -ion 56 et de la chambre de contre-pression 59 rêgnent cons- Imment des pressions identiques qui neutralisent ainsi les forces de pression qui s'exercent sur le piston. Le piston an- nulaire 52b délimite, par l'une de ses faces annulaires, la chambre de liaison 61 qui est en communication avec la liaison A et, de l'autre côté, la chambre de liaison 60 qui est en communication avec la liaison B. Sur le piston 52, se trouve la tige 55 et l'élément de fermeture de valve 54,cet élément de fermeture 54 venant, pendant le déplacement du piston 52 vers la droite, en butée étanche contre l'alésage qui perfore la paroi 58; la liaison entre la chambre d'admission 56 et la chambre de sortie 57 étant interrompue. Dès que le piston 52, aidé par la force du ressort 62, se déplace vers la gauche contre la butée 53, la liaison entre la chambre d'admission 56 et la chambre de sor- tie 57 est ouverte. Le mode de fonctionnement du système sera mainte- nant décrit. Si les freins ne sont pas actionnés, tous les composants représentés conservent leurs positions illustrées et les valves sont dans la position de commutation indiquée. Si les freins sont actionnés au moyen de la pédale, le mal- tre-cyclindre 1 est mis en pression après la fermeture des valves centrales 7 et 8. Comme les valves 18, 29, 36 et 19, 30, 37 respecti- vement sont ouvertes, la pression du maître-cylindre se pro- page vers les freins de roues et le véhicule automobile est ralenti. Les lignes de pression 24, 25 sont interrompues par les valves anti-retour ne portant pas de chiffres de référen- ce: Dès que les capteurs mesurant le comportement en rotation des roues et que l'électronique d'analyse détecte que l'une des roues a tendance à se bloquer, la régulation du glisse- ment de freinage commence. A cet effet, selon la roue qui a. tendance à se bloquer, la valve de sortie 31 ou 32, respecti- vement, s'ouvre tout d'abord et la valve d'entrée 29 ou 30, respectivement se ferme, de sorte que la pression se réduit dans le frein de roue correspondant. La diminution de la pres- sion se produit dans toute la diagonale, l'algorithme de la régulation étant fonction du comportement au freinage de la roue avant concernée. De plus, un signal de commutation est fourni au mo- teur des pompes 26, 27 qui refoulent maintenant, par les li- gnes de pression 24, 25, à l'intérieur de la ligne de freinage 16, 17. Une partie du liquide de pression circule, par les valves d'arrêt ouvertes 18, 19, à l'intérieur du maître-cylin- dre de frein, en repoussant ainsi les pistons vers leurs posi- tions initiales. Dès qu'ils atteignent ces positions initia- les, les valves centrales s'ouvrent pour permettre à l'excé- dent de liquide de pression de s'écouler, tandis qu'en même temps, une pression proportionnelle à la force exercée sur la pédale subsiste à l'intérieur du maitre-cylindre de frein. Les valves centrales fonctionnent en tant quevalves centrales de commande. Ce type de commande de la pression des pompes est décrit en détail dans la demande de brevet allemand DE 36 01 914. Si la diminution de la pression à l'intérieur des freins de roues a pu créer une ré-accélération adéquate des roues menées, la valve de sortie 31 ou 32, respectivement, se ferme et la valve d'entrée 29, 30 s'ouvre, en permettant ainsi le rétablissement de la pression. Les valves de séparation 36, 37 restent toujours dans leur position ouverte car la même pression s'exerce tou- jours sur les liaisons de pression A et B puisque les valves d'arrêt 18, 19 sont ouvertes. Dans le mode de régulation du glissement de traction, le mode de fonctionnement est le suivant. S'il est constaté, pendant l'opération de démarrage ou pendant la conduite, que l'une des roues motrices VL, VR, a tendance à patiner, la pres- sion s'exerce sur les freins de ces roues. A cet effet, les valves d'arrêt 18, 19 sont commutées pour interrompre les li- gnes de freinage 18, 19. De plus, le moteur des pompes 26j 27 est mis sous tension, de manière que ces pompes refoulent dé- sormais vers les freins de roues. La pression des pompes est déterminée par les valves de limitation de pression 22, 23, le côté sortie de ces valves étant en appui-dans le maitre-cylin- dre qui - si les freins ne sont pas actionnés - est en commu- nication avec le réservoir 9, c'est-à-dire n'est pas mis en pression. Ainsi, il existe une différence de pression à l'in- térieur des lignes de commande 38, 39, car la pression de la pompe s'exerce sur la ligne 38 et la ligne 39 r '- pas mise en pression. Par conséquent, la valve de séparation se ferme de sorte qu'aucune pression ne s'exerce sur les freins des roues arrière non motrices, dans le cas d'une régulation du glissement de traction. Il est possible, en commutant les valves 29, 31 et 30, 32 respectivement, de compenser le cou- ple de freinage du moteur dans la mesure o les -.rs trans- fèrent à la route une force d'entraînement juste adaptée au coefficient de frottement entre les pneus et la chaussée. Les valves anti-retour 22, 21 agissent en tant que valves de sûreté. En effet, si les valves d'arrêt 18, 19 restent, après l'achêvement d'une régulation du glissement de traction, à leur position d'arrêt, la pression peut s'exer- cer sur les freins de roues.par les valves anti-retour 20, 21. Les valves 34, 35 commutées en parallèle avec les valves d'entrée 29, 30 permettent au conducteur d'intervenir dans une régulation du glissement de freinage. En effet, si la pression exercée sur la pédale est réduite, la pression de la pompe diminue aussi, cette pression étant, par la valve anti-retour, transférée aux freins des roues de manière que la pression defrinaederoesnepsse pas re supérieure à la pression de freinage désirée par le conducteur. Dès que la pr dale de frein est complètement relâchée, la régulation du glissement de freinage est interrompue. Les valves de séparation fonctionnent de la manière suivante. Les chambres 56, 59, constamment reliées à la liai- son C, sont exposées à la pression de freinage ou à la pres- sion réglée par les valves 29, 31. Le ressort 62 maintient le piston 52 contre la butée 53 de manière que le rF-age entre les chambres 56, 57 soit ouvert. Pendant une décelération sa:. régulation du glissement de freinage ou régulation du glisse- ment de traction, la même pression règne dans les liaisons A et B, comme indiqué précédemment. Les forces exercées sur le piston annulaire 52b sont donc également équilibrées, de sor- te que le piston 52 est maintenu sur la butée 53 par le res- sort 62. Pendant une régulation du glissement de traction, les pressions exercées sur les liaisons A et B diffèrent. Tandis que la liaison A n'est pas mise en pression, la liai- son B est soumise à la pression de la pompe déterminée par les valves de limitation de pression 22, 23. Cette force est suffisante pour vaincre la force du ressort 62 de manière que le piston 52 se déplace vers la droite, de sorte que l'élément de fermeture 54 vient en bu- tée sur l'alésage de passage prévu dans-la paroi 58. Les chambres 56, 57 sont séparées hydrauliquement l'une de l'au- tre de sorte qu'un établissement de la pression à l'intérieur de la liaison C n'a pas pour résultat un établissement de la nression sur la liaison D. REVENDICATIONS 1. Système de freinage à régulation du glissement de traction et du glissement de freinage pour véhicule automobile ayant un essieu moteur et un essieu non moteur, comprenant un générateur de pres- sion de freinage (1) en communication avec une ligne de freinage (16, 17), comprenant également une valve d arrêt (18, 19) prévue à l'intérieur de la partie de la ligne de freinage située en aval du générateur de pression de freinage (1), une pompe (26, 27) qui, en aval de la valve d'arrêt (18, 19) est en communication avec la ligne de freinage (16, 17), puis une valve d'entrée (29, 30) et une conduite de surpression (33) débouchant en aval de la valve d'entrée à l'intérieur de la ligne de freinage et à l'intérieur de laquelle est interposée 'une valve de sortie (31, 32), compre- nant également des lignes de dérivation vers les freins de roues des essieux moteur et non moteur, une valve de séparation (36, 37) à l'intérieur de la ligne de dérivation allant au frein de roue de l'essieu non moteur, comprenant également des capteurs de roues et des circuits électroniques afin de déterminer le comportement en rotation des roues et afin de produire les signaux de commande de la pression de freinage pour les.valves d'entrée et de sortie, caractérisé en ce que la valve de séparation comprend deux liaisons de commande A, B qui, par les lignes de commande (38, 39), d'une part, sont reliées au générateur de pres- sion de freinage (1) et, d'autre part, sont reliées à la ligne de pression de la pompe (24, 25), et' en ce que la valve de séparation se ferme lorsqu'il existe une différence de pression entre les liaisons A et B. 2. Système de freinage selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que le générateur de prés- sion de freinage est un maitre-cylindre de frein dont les valves centrales (7. 8) sont constituées en tant que valves de régulation de la pression de la pompe. 3. Système de freinage selon la revéndica- tion 1, caractérisé en ce qu'une valve anti-retour (20, 21) fermée en direction du maitre-cylindre de frein et une valve de commande de la pression (22, 23) sont montées en parallèle avec la valve d'arrêt (18, 19) . 4. Système de freinage selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que la valve de séparation (36, 37) comprend un piston de commutation,(52) présentant deux faces de pression d'orientations opposées, sur lesquelles les pressions qui règnent dans les liaisons A et B s'exercent respectivement. 5. Système de freinage selon la revendica- tion 4, caractérisé en ce que le piston de commutation (52) coopère avec l'élément de fermeture de valve (54). 6. Système de freinage selon la revendica- tion 5, caracterisé en ce que le piston de commutation (52) est compposé d'un piston central (52a) et d'un piston annulaire (52b), les faces frontales du piston central étant exposées à la pression de la ligne de freinage et les faces annulaires du piston annulaire étant exposées aux pressions régnant à l'intérieur des liaisons A et a. 7. Système de freinage selon la revendica- tion 6. caractérisé en *ce qu'un poussoir solidaire du piston de commutation peut être amené en butée contre l'élément de fermeture de valve (54). 8. Système de freinage selon l'une quel- conque des revendications 4'à 7, caractérisé en ce que l' élément de fermeture de valve (54) commande un alésage de liaison (58) entre la chambre d'admission (56) et la chambre de sortie (57) de la valve. 9. Systéme de freinage selon l'une quel- conque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la valve d'arrêt (18, 19), la valve de sépara- tion (36, 37) et les valves d'entrée et de sortie (29-32) sont combinées pour former un bloc de valves.