Brevet FR2634437A1 — publié le 19900126

VALVE PILOTEs POUR SYSTEXE D'AMTIBLoCAGZ DE ROUES La présente invention a pour objet une valve pilotée, plus particulièrement destinée à être insérée dans un circuit hydraulique de freinage pour un véhicule automobile, entre un servofrein et les cylindres de roue dans un système d'antiblocage des roues. Les circuits hydrauliques de freinage avec dispositif d'antiblocage de roues sont connus et comportent typiquement, entre le maître-cylindre du servofrein, et les cylindres de roue, une valve pilotée reliée à une électrovalve à trois voies et deux positions commandée par un calculateur, permettant d'abaisser la pression dans les cylindres de roue lorsque le calculateur détecte un blocage des roues, à des restricteurs de débit permettant une remontée tempérée en pression dans les cylindres de roue lorsque le calculateur détecte une vitesse de rotation des roues trop importante, et des clapets d'anti-retour, tous ces composants ayant pour but de moduler la pression du fluide de freinage, aussi bien en phase de montée en pression que en phase de relâchement de pression. Ces différents composants sont intercalés dans le circuit hydraulique de freinage et reliés entre eux au moyen de canalisations multiples, ce qui présente les inconvénients d'un encombrement du système complet d'antiblocage relativement important, d'un montage relativement complexe et d'un coût assez élevé. De plus, en raison du fonctionnement du système d'antiblocage des roues où des phases de montee en pression et des phases de relâchement de pression se succèdent rapidement, l'ensemble du système hydraulique est soumis à des vibrations qui peuvent devenir importantes et être préjudiciables à la durée de vie du système. Ces vibrations sont également transmises, en fin de circuit, à la pédale de freinage et sont ressenties par le conducteur du véhicule, ce qui peut le surprendre de façon parfois très désagréable et le perturber dans son action de freinage. La présente invention a donc pour but de réaliser un dispositif qui remplace, dans les circuits hydrauliques de freinage des véhicules munis d'un système d'antiblocage des roues, ces différents composants par un seul ensemble, compact, d'encombrement réduit, de fabrication aisée, et qui ne soit pas sujet aux vibrations. On atteint ce but de l'invention en prévoyant une valve pilotée plus particulièrement destinée à être insérée dans un circuit hydraulique de freinage entre deux sources de liquide de freinage sous pression et des cylindres de roues dans un système d'antiblocage des roues, comprenant dans un corps un moyen de piston déplaçable entre une position de repos et une position de travail par un dispositif d'actionnement pour fermer un premier moyen de clapet sur un premier circuit hydraulique entre une des sources de liquide de freinage sous pression et les cylindres de roues et pour ouvrir un deuxième moyen de clapet sur un deuxième circuit hydraulique entre l'autre source de liquide sous pression et les cylindres de roues, ce deuxième circuit comprenant un restricteur de débit, caractérisé en ce que le moyen de piston est creux, en ce qu'il contient le restricteur de débit et en ce que, dans la position de travail du moyen de piston, un second restricteur de débit est inséré dans un troisième circuit hydraulique entre les deux sources de liquide de freinage sous pression. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante d'un mode de réalisation donné à titre illustratif mais nullement limitatif, faite en relation avec le dessin annexé sur lequel - la Figure unique est une vue en coupe longitudinale d'une valve pilotée suivant l'invention. La valve pilotée selon l'invention est constituee d'un corps 10 de forme générale cylindrique, dont l'une des extrémités 12 est munie d'un alésage 14 destiné a sertir le corps 10 sur l'embase 16 d'un électro-aimant 17 (non représenté) actionnant, sous la commande d'un calculateur (non représenté), un poussoir 18. Ce poussoir 18 est muni à son extrémité d'une tige 20 pénétrant dans un perçage 22 d'une pièce 24 sertie dans un alésage 26 de même axe que l'alésage 14. Cette pièce 24 constitue le siège d'un clapet pour une bille 28, solidaire d'un guide 30 de ressort de rappel 32.Ce ressort de rappel 32 est disposé entre un épaulement 34 du guide de ressort 30 et le fond 36 d'un alésage 38 coaxial avec les précédents, et, dans la position de repos représentée, maintient la bille du clapet 28 pressée sur son siège, interdisant toute communication entre le perçage 22 et la chambre 40 définie par l'alésage 38. Le guide 30 est muni, à son autre extrémité, d'un alésage borgne 42 qui reçoit une deuxième bille 44. Cette bille 44 forme un clapet avec l'extrémité d'un perçage 46 pratiqué dans une tige 48. Cette tige 48 peut coulisser de façon étanche dans un alésage 50, sensiblement coaxial avec les précédents. L'alésage 50 débouche dans un autre alésage 52, dans lequel peut coulisser librement un piston creux 54. La tige 48 est solidaire du piston creux 54, qui contient un restricteur de débit 56. Le piston 54 a une forme étagée, sa tête 58 ayant un diamètre inferieur à celui de l'alésage 52, et définissant avec celui-ci une deuxième chambre 60. Dans la tête 58 du piston creux 54 est pratiqué un alésage 62, destiné à recevoir la partie 64 de diamètre réduit d'un deuxième piston étagé 66, coulissant lui aussi de façon étanche dans l'alésage 52. La tête 58 est sertie autour de la partie 64 du piston 66, de façon à ménager entre l'extrémité de la partie 64 et le fond de l'alésage 62 un espace 70 grâce à des entretoises 68. L'espace 70 communique avec l'espace 60 grâce à des ouvertures 72 pratiquées dans la tête 58 du piston 54. Dans le piston 66 est pratiqué un alésage étage borgne, dont la partie de plus grand diamètre 74, faisant face au piston 54, reçoit un restricteur de débit 76, et dont la partie borgne de plus petit diamètre 78 débouche dans un perçage diamétral 80 pratiqué dans une troisième partie du piston 66 de diamètre inférieur à celui de l'alésage 52, et définissant avec celui-ci un espace ö2. La tête 84 du piston 66, de diamètre inférieur à celui de la troisième partie, est conformée pour recevoir une pièce 86 en matériau élastomère, formant un troisième clapet avec la tete 88 d'une pièce 90 située à l'extrémité de l'alésage 52. Ce dernier débouche dans un alésage 92 pratiqué à l'extrémité du corps 10 et qui est fermé par la pièce 90 formant un bouchon de façon à ménager un espace 94 entre lui et le fond 96 de l'alésage 70. Le bouchon 90 comporte un perçage borgne 98, dont l'entrée constitue le siège de clapet pour la piece 86 et dont le fond forme appui pour un ressort de rappel 100 pressant la pièce 86 du troisième clapet normalement hors de son siège. La tête 88 du bouchon 90 est munie d'un perçage diametral 91 mettant en communication l'espace 94 avec l'intérieur du perçage borgne 98. Un perçage 110 est pratiqué dans le corps 10, et débouche dans la chambre 40 pour la mettre en communication avec les cylindres de roues (non représentées). Un autre perçage 112 est pratiqué dans le corps 10 parallèlement son axe et met en communication le perçage 110 avec l'espace 94. Un troisième perçage 114 est encore pratiqué dans le corps 10, et débouche dans la chambre 60 pour la mettre en communication, par une canalisation (non représentée) avec une source de liquide de freinage sous haute pression telle qu'une pompe haute pression 115. Un perçage 116 est enfin pratiqué dans le corps 10 et débouche dans l'espace 82 pour le mettre en communication, par une canalisation (non représentée), avec un servofrein 120 et un maître-cylindre 122, l'ensemble etant commande par le conducteur au moyen d'une pédale 124, et constituant, avec un réservoir 15, une seconde source de liquide de freinage sous pression. Le fonctionnement du dispositif ainsi décrit est le suivant. Lors d'une phase de freinage normal, le conducteur ayant appuyé sur la pédale de frein 124, la pression du liquide de freinage dans le maître-cylindre 122 s'accroit, et cet accroissement de pression est transmis, par une canalisation (non représentée) au perçage 116 et à la chambre 82. Le ressort 100 éloignant la pièce 86 de son siège, le troisième clapet est ouvert et l'accroissement de pression est transmis aux cylindres de roues par l'intermédiaire des espaces 98 et 94, et des perçages 112 et 110. Le circuit hydraulique comprenant le perçage 80, l'alésage 78, la restriction 76, l'espace 70, les perçages 72 et 114 est connecté à la sortie de la pompe haute pression 115 qui, dans cette phase de freinage normal, est inactive: Par conséquent, l'accroissemert de pression dans ce dernier circuit n'a aucune influence sur le fonctionnement de la valve pilotée dans cette phase de freinage normal. I1 est à noter que la forme étagée du piston 66, et de la pièce 86 permet d'éviter que celle-ci soit entraînée par le liquide de freinage sous l'effet d'un violent coup de pédale et ferme du même coup le troisième clapet, phénomène connu sous le nom d' "avalement dynamique". En effet, si ce troisième clapet se fermait par avalement dynamique, il en résulterait que l'accroissement de pression serait alors transmis aux cylindres de roues par les perçages 80 et 78, la restriction 76, l'espace 70, la restriction 56, le perçage 46, la chambre 40 après soulèvement de la bille 44 sous l'effet de l'accroissement de pression et le perçage 110. Le liquide de freinage serait donc contraint de passer par les restricteurs de débit 76 et 56, le freinage serait ralenti, et on obtiendrait un résultat contraire à celui qui est recherché par le violent coup de pédale initial. La valve pilotée selon l'invention est insérée dans un dispositif d'antiblocage des roues. Ce dispositif comprend un calculateur (non représenté) qui commande le courant dans ltélectro-aimant 17, et par conséquent la position du poussoir 18. Lorsque le calculateur détecte l'imminence d'un blocage des roues, il commande le mouvement du poussoir 18 dans le sens de la flèche F sur la figure. Le noyau 18 entraine alors dans son mouvement la tige 20 et la bille 28, l'éloignant de son siège contre l'action du ressort 32 et ouvrant le premier clapet. La bille 28 pousse à son tour le guide 30, la bille 44, la tige creuse 48, le piston 54, le piston 66, dont la tête 84 vient appliquer la pièce 86 sur la pièce 88, fermant donc le troisième clapet contre l'action du ressort 100.Le premier clapet étant ouvert, la pression régnant dans les cylindres de roues chute puisqu'ils sont alors en communication, par l'intermédiaire du perçage 110, la chambre 40, le perçage, 22 et le poussoir creux 18, avec un réservoir basse pression 15. Dans cette phase de freinage, dite phase de détente, la pompe haute pression 115 est simultanément actionnée sous la commande du calculateur et débite dans le circuit formé par les perçages 114 et 72, l'espace 70, la restriction 76, l'alésage 78, le perçage 80 et l'espace 82, venant ainsi contrebalancer la pression engendree par le maitre-cylindre 122, sans à-coup grâce à la restriction 76.La pression dans le circuit hydraulique entre le perçage 116 et le maître-cylindre 122 reste ainsi sensiblement constante, les deuxième et troisième clapets étant fermés, la pression engendrée par le maître-cylindre 122 ou par la pompe 115 ne peut pas être transmise aux freins. Le blocage des roues du véhicule est ainsi évité sans variation brutale de pression dans ce circuit hydraulique, et donc sans réaction sur la pedale de freinage 124. Il est à noter que, durant cette phase de détente, il n'y a pas de perte de liquide de freinage de la source de pression 122 vers le réservoir 15 à travers les pistons creux et les restricteurs qu'ils contiennent, puisque le deuxième clapet est fermé. Lorsque le calculateur détecte la disparition de la tendance au blocage de la roue, il commande alors la désexcitation de ltélectro-aimant 17, et le poussoir 18 revient dans la position de repos dans le sens inverse à celui de la flèche F sur la figure. Le premier clapet se referme alors sous l'action du ressort 32. La bille 44 devient libre et ouvre le deuxième clapet. La pression engendrée par la pompe 115 est alors transmise aux cylindres de roues par l'intermédiaire des perçages 114 et 62 la chambre 70, le restricteur 56, le perçage 46, la chambre 40 et le perçage 110. Le restricteur 56 a pour effet de tempérer la remontée en pression du liquide dans le circuit de freinage. Pendant cette phase de remontée en pression, d'une part le piston 54 est soumis à tout moment, du côté le plus proche du deuxième clapet, à la pression P1 engendrée par la pompe haute pression 115, et d'autre part le piston 66 est soumis du côté le plus proche du troisieme clapet, à la pression P2 régnant dans les freins de roue, et inférieure à la pression P1. Les deux pistons 54 et 66 étant solidaires, l'ensemble est sollicité dans le sens de la flèche F, c'est à dire dans le sens de la fermeture du troisième clapet et de l'ouverture du deuxième clapet. La phase de remontee tempérée en pression peut donc se poursuivre normalement. Si le calculateur détecte à nouveau l'imminence du blocage des roues, il commandera alors une nouvelle phase de détente identique à la précédente, & ceci pres qu'au début de cette deuxième détente, le troisième clapet est déjà fermé, l'effort à fournir par la tige 18 pour ouvrir le premier clapet et fermer le deuxième clapet ne devant vaincre que la résistance du ressort 32. Cette phase de détente sera suivie à son tour d'une phase de remontée en pression identique à la précédente et ainsi de suite, soit jusqu'à l'arrêt total du véhicule, soit jusqu'à ce que le conducteur cesse d'appuyer sur la pédale 124. A ce moment, le calculateur commande la désexcitation de l'électro-aimant 17 et de la pompe 115. Les pressions dans l'ensemble du circuit hydraulique tendent à s'uniformiser, provoquant l'ouverture du troisième clapet et par conséquent la fermeture des premier et deuxième clapets. La valve pilotée revient alors dans sa position de repos initiale et le liquide de freinage contenu dans les cylindres de roues peut retourner, via les perçages 110, 112, 94, les espaces 98 et 82, et le perçage 116, au maître-cylindre 122 et au réservoir 15. On a ainsi réalisé selon l'invention une valve pilotée compacte, d'encombrement réduit, et de fonctionnement fiable. De plus, les variations de pression hydrauliques, engendrées par la succession rapide des phases de détente et de remontée en pression, sont bien transmises aux cylindres de roues en aval de la valve, mais sont filtrées et lissées vers le maître-cylindre en amont de la valve, grâce à l'action du restricteur de débit 76 dans le circuit compris entre la pompe haute pression et le maître-cylindre. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit à titre d'exemple, mais couvre au contraire toutes les variantes qui pourront lui être apportées par l'homme de l'art. REVENDICAtIONs 1. Valve pilotée plus particulièrement destinée à être insérée dans un circuit hydraulique de freinage entre deux sources de liquide de freinage sous pression (115,122) et des cylindres de roues dans un systeme d'antiblocage des roues, comprenant dans un corps (10), un moyen de piston (54, 66) déplaçable entre une position de repos et une position de travail par un dispositif d'actionnement (17,18) pour fermer un premier moyen de clapet (86, 88) sur un premier circuit hydraulique entre une des sources de liquide de freinage sous pression (122) et les cylindres de roues et pour ouvrir un deuxième moyen de clapet (44,48) sur un deuxième circuit hydraulique entre l'autre source de liquide sous pression (115) et les cylindres de roues, ce deuxième circuit comprenant un restricteur de débit (56), caractérisé en ce que le moyen de piston (54,66) est creux, en ce qu'il contient le restricteur de débit (56) et en ce que, dans la position de travail du moyen de piston (54,66), un second restricteur de débit (76) est inséré dans un troisieme circuit hydraulique entre les deux sources de liquide de freinage sous pression (115,122). 2. Valve pilotée selon la revendication 1, caractérisée en ce que le second restricteur de débit (76) est contenu dans le moyen de piston (54,66). 3. Valve pilotée selon la revendication 2, caractérisée en ce que le moyen de piston (54,66) comporte un espace (70) entre les deux restricteurs de débit (56,76), cet espace étant en communication directe avec une des sources de liquide de freinage sous pression (115). 4. Valve pilotée selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le premier moyen de clapet (86,88) est formé à l'une des extrémités (84) du moyen de piston (54,66), et en ce que le deuxième moyen de clapet (44,48) est formé à l'autre extreté du moyen de piston (54,66). 5. Valve pilotée selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle comprend également un troisième moyen de clapet (24,28) dans un quatrième circuit hydraulique entre les cylindres de roues et un réservoir de liquide de freinage a basse pression. 6. Valve pilotée selon la revendication 5, caractérisée en ce que les trois moyens de clapet (86,88 , 44,48 ; 28,24) sont alignés sur l'axe de son corps (10). 7. Valve pilotée selon la revendication 6, caractérisée en ce que les trois moyens de clapet (86,88 ; 44,48 ; 28,24) sont actionnés, à partir de leur position de repos, par le même moyen d'actionnement (17,18). 8. Valve pilotee selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que, dans sa position de repos, seul le premier moyen de clapet (86,88) est ouvert. 9. Valve pilotée selon la revendication 8, caractérisée en ce que le premier moyen de clapet (86,88) est amené en position de fermeture par l'action des moyens de commande (17,18) contre l'action d'un ressort (100). 10. Valve pilotée selon la revendication 8, caractérisée en ce que le premier moyen de clapet (86,88) est maintenu en position de fermeture contre l'action d'un ressort (100) par la différence des pressions qui s'exercent sur chacun de ses côtés. 11. Valve pilotée selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que, dans la phase de détente, seul le troisième moyen de clapet (28,24) est ouvert. 12. Valve pilotée selon la revendication 11, caractérisée en ce que le troisieme moyen de clapet (28,24) est amené en position d'ouverture ou de fermeture directement par l'action des moyens de commande (17,18) contre l'action d'un ressort de rappel (32). 13. Valve pilotée selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisée en ce que, dans la phase de remontée en pression, seul le deuxième moyen de clapet (44,48) est ouvert. 14. Valve pilotée selon la revendication 13, caractérisée en ce que le deuxième moyen de clapet (44,48) est maintenu fermé, dans la position de repos par un ressort de rappel (100), dans la phase de détente par l'action des moyens de commande (17,18), et est maintenu ouvert dans la phase de remontée en pression par un autre ressort de rappel (32). 15. Valve pilotée selon les revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les deuxième (44,48) et premier (28,24) moyens de clapet sont situés de part et d'autre d'un guide (30) de ressort de rappel (32).