Brevet FR2647404A1 — publié le 19901130

La présente invention concerne un générateur de pression de freinage commandé par la pédale, pour système de freinage à régulation antiblocage, constitué principalement d'un ensemble d'asservissement, à commande par dépression, qui sert à la fois à amplifier la force de freinage et à produire une force auxiliaire opposée à l'effort appliqué sur la pédale, et d'un maitre-cylindre de frein monté en aval. On connaît aéjà de tels générateurs de pression de freinage (Demandes de Brevet Allemand publiées DE-A 3 317 629 et DE-A 3 428 869) qui utilisent la dépression en tant que source pour l'énergie nécessaire pour la régulation antiDlocage et pour l'amplification de la force de freinage. Dans sa structure de principe, l'ensemble d'asservissement des générateurs de pression de freinage connus ressemble dans une large mesure aux amplifi- cateurs d'effort de freinage à dépression qui sont connus, avec toutefois la particularité qu'à l'aide d'une inversion temporaire des conditions de pression dans les deux cnambres de travail de l'ensemble d'asservissement, il est possible de produire une force opposée à l'effort appliqué sur la pédale. De cette manière, dès qu'une roue a tendance à se bloquer en raison d'une force excessive de freinage, il se produit une réduction de la pression de freinage et donc une restabilisation du mouvement de la roue. Etant donné qu'avec un tel dispositif, la pression de freinage fait automa- tiquement l'objet d'une variation identique dans tous les circuits reliés au maître-cylindre de frein, on interpose des valves de roue sur les trajets d'agent de pression conduisant de ce maitre-cylindre de frein aux freins de roue. Ces valves de roue peuvent faire l'objet, indépendamment l'une de l'autre, d'une commutation les mettant en position de fermeture. Conformément à un procédé qu'il est convenu d'appeler procédé de multi- plexage, c'est-à-dire d'une manière successive, il est possible, à l'aide de ces valves et de la manière connue, de régler la pression de freinage individuellement pour cnaque roue. La dépression servant à l'amplification de la force de freinage et à la modulation de la pression de freinage est habituellement fournie par le système d'admission du moteur d'entraînement du véhicule automo- bile. Il est possible de réaliser un tel système de freinage à un coût raisonnable grice à l'absence d'une source séparée d'énergie auxiliaire et grâce à la limitation à seulement trois ou quatre valves de roue en tout, au fait du fonctionnement en multiplexage. Un inconvénient des systèmes de freinage de ce type est qu'au cours d'une régulation antiblocage, la force auxiliaire opposée à l'effort appliqué sur la pédale de frein crée sur celle-ci une rétroaction qui est peu agréable pour le conducteur et peut l'irriter. C'est pourquoi la présente invention a pour but d'immobiliser la pédale dans sa position, à l'aide de mesures facilement réalisables, lors de la mise en service de la régulation antiblocage et donc d'éviter au conducteur toute irritation qui pourrait le conduire à des réactions fautives. Qu'il soit rappelé que la régulation antiblocage survient préci- sément en cas de freinages dits de panique et dans d'autres situations dangereuses. On a constaté que ce but peut être atteint d'une manière techni- quement évoluée en prévoyant un développement supplémentaire d'un géné- rateur ae pression de freinage, du type indiqué dans le préambule, dont la particularité réside dans le fait que l'effort appliqué sur la pédale peut être transmis à une valve d'entrée de l'ensemble d'asservissement par l'intermédiaire d'un agencement à piston monté en amont de cet ensemble et comprenant un piston côté pédale sur lequel agit l'effort appliqué sur la pédale, une chambre de transmission de pression, une valve d'inversion et un piston à tige-poussoir actionnant la valve d'entrée de l'ensemble d'asservissement, la valve d'inversion fermant la chambre de transmission de pression tant qu'il n'y a pas de régulation antiDlocage, tandis que, lors de la mise en service de la régulation antiblocage, le piston coté pédale peut être immoDilisé et la valve d'inversion ouvre un trajet d'agent de pression conduisant de la chambre de transmission de pression à un réservoir de compensation de pression, libérant ainsi le piston à tige- poussoir dans le sens du relâchement des freins. Ainsi, conformément à la présente invention, lors de la mise en service de la régulation antiblocage, la pédale est maintenue dans sa position momentanée, tandis qu'en même temps, le piston à tige-poussoir est liDbéré, de sorte qu'alors, grâce à une inversion des conditions de pression dans les chambres de travail de l'ensemble d'asservissement, il est possi- Dle de réduire la force s'exerçant sur le maItre-cylindre de frein, et donc la pression ae freinage. Cette pression de freinage peut être modulée de.la manière voulue à l'aide d'une commande correspondante des conditions de pression dans l'ensemble d'asservissement. Conformément à un mode de réalisation avantageux de l'invention, en vue d'immobiliser le piston côté pédale de l'agencement à piston, une cnamDre ou chambre annulaire, qui, du côté de la pédale, est délimitée par une surface de piston et qui, du côté opposé, est délimitée par une surface du bottier, est ménagée sur le contour périphérique du piston et est reliée au réservoir de compensation de pression par l'intermédiaire d'une valve 26 47 40-4 multidirectionnelle qu'on peut commuter en position de fermeture. Cette chambre (annulaire) communique avec une surface de commande de la valve d'inversion, laquelle surface de commande, sous l'action de la pression, entraine une commutation de position de la valve ou bien une ouverture du trajet d'agent de pression conduisant de la chambre de transmission -de pression au réservoir de compensation de pression. Par suite, après le changement de position de la valve multi- directionnelle qui fait communiquer la chambre avec le réservoir, l'effort exercé sur la pédale fait monter la pression dans cette chambre, ce qui conduit à une commutation de position de la valve d'inversion. Un mode de réalisation avantageux au générateur de pression ce freinage conforme à l'invention consiste en ce que la valve d'inversion est disposée à l'intérieur du piston côté pédale et est constituée d'une valve à siège du type à bille, qui, dans la position de repos, est mainte- nue par un ressort de rappel dans la position de fermeture, et d'un piston d'actionnement dont la surface de commande communique avec la chambre (annulaire) du piston côté pédale par l'intermédiaire d'un conduit d'agent de pression. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressor- tiront de la description qui va suivre à titre d'exemple non limitatif et en regard au dessin annexé dont la figure unique est une représentation simplifiée, en coupe et partielle, d'un générateur de pression de freinage, avec une représentation symbolique des valves multidirectionnelles asso- ciées. Le générateur de pression de freinage représenté est principa- lement constitué d'un ensemble d'asservissement 1 en aval duquel est monté un maître-cylindre de frein 2 qui n'est représenté que d'une manière esquissée, un agencement à piston 3 et deux valves multidirectionnelles 4 et 5. Par ailleurs, il existe aussi un réservoir de compensation d'agent de pression 6 représenté en trait mixte. La structure fondamentale de l'ensemble d'asservissement 1 ressemble dans une large mesure à celle d'un amplificateur de freinage h dépression d'un type classique. L'intérieur de cet ensemble est divisé en ceux cnambres de travail 7 et 8, parmi lesquelles la chambre de travail 7 est reliée directement, par l'intermédiaire de la valve multidirectionnelle 4, à la source de dépression Dép.. Dans la position de repos représentée, c'est-àaire avec le frein non actionné, la chambre 7 communique avec la cnambre de travail côté pédale 8 par l'intermédiaire d'un conduit intérieur 9. Lors de l'actionnement du frein, le conduit se trouve obturé par une valve-champignon 10 formant un élément d'un agencement ici appelé valve d'entrée 11. Un ressort de rappel de piston 12 maintient un piston de travail 13 dans sa position de repos, ce piston de travail 13 séparant les deux chambres de travail 7 et 8. 5.La force de freinage F appliquée sur une pédale de frein 14 est transmise à la valve d'entrée 11 par l'intermédiaire de l'agencement à piston 3. Cet agencement à piston est constitué d'un piston côté pédale , auquel appartient une pièce intermédiaire 16 reliée à ce piston, ici vissée sur celui-ci, et dans lequel est ménagée une chambre de transmission de pression 17, d'une valve d'inversion 18 et d'un piston à tige-poussoir 19 disposé de façon à pouvoir se déplacer axialement à l'intérieur de la pièce intermédiaire 16. Ce piston à tige-poussoir 19 est guidé d'une manière étanche dans cette mkme pièce intermédiaire 16. Par l'intermédiaire d'une vanne à siège du type à bille 20 et, tant que cette valve à siège 20 est ouverte, par l'intermédiaire d'un conduit 21 ménagé à l'intérieur du piston coté pédale 15 et par l'intermé- diaire d'une conduite de liaison 22, la chamDre de transmisson de pression 17 communique avec le réservoir de compensation d'agent de pression 6. La valve à siège du type à Dille 20 constitue un élément de la valve d'inver- sion 18. Par ailleurs, cette valve d'inversion 18 comprend un piston de commande 23 dont la surface de commande 24 située du coté de la pédale communique avec une cnambre annulaire 26 ménagée sur le contour périphé- rique du piston coté pédale 15 par l'intermédiaire d'un autre conduit 25 ménagé dans le piston 15. Du côté de la pédale, cette chambre annulaire 26 est délimitée par une surface de niveau différent 27 du piston 15 et, du coté opposé, elle est délimitée par une surface 28 du boîtier 29 dans lequel l'agencement à piston 3 est logé. La chambre annulaire 26 communique avec le réservoir de compen- sation de pression 6 par l'intermédiaire d'un conduit de boitier 30 et par l'intermédiaire d'une valve multidirectionnelle 5 qui est ouverte dans la position de repos et qui peut faire l'objet d'une commutation la plaçant en position ae fermeture. Il est finalement prévu, dans le piston c8té pédale 15, un pas- sage 31, parallèle à l'axe, à travers lequel de l'air extérieur parvient jusqu'à la valve d'entrée 11 de l'ensemble d'asservissement 1. Cet air pénètre dans le conduit 31 dans le sens de la flèche, en traversant un filtre 32. Le fonctionnement du générateur de pression de freinage repré- senti est le suivant Lors d'un actionnementdeès f'n et tant qu'il n'existe pas de régulation antiDlocage, une force correspondant à l'effort F appliqué sur la pédale est transmise à la valve d'entrée 11 par l'intermédiaire de l'agencement à piston 3. En effet, la valve multidirectionnelle 5 est tout d'abord ouverte, de sorte que la pression atmosphérique règne dans la chambre annulaire 26. De ce fait, la valve d'inversion 18 reste dans la position initiale représentée, qui est la position de droite, sous l'influence des ressorts de rappel 34 et 35 schématisés à l'intérieur de la pièce intermédiaire 16 et sous l'action de la pression existant dans la cnamDre de transmission de pression 17 qui, dans cette position, est fermée par la valve à siège du type à bille 20. La force s'exerçant sur la valve d'entrée 11 provoque tout d'aDora une fermeture du conduit de dépression 9, puis une ouverture d'une seconde lèvre ci'étancnéité 33 de la valve à cnampignon 10, de sorte que l'air peut pénétrer dans la chambre de travail côté pédale 8 de l'ensemble d'asservissement 1 et qu'une différence de pression peut s'étaDlir entre les cnamores 7 et 8, cette différence de pression faisant monter la pres- sion de freinage aans les circuits de freinage I et II du maitre-cylindre ae frein 2. Lorsqu'il apparait une tendance au olocage et lors de la mise en service de la régulation antiDlocage, la valve multidirectionnelle 5 passe en position de fermeture. De ce fait, le volume d'agent de pression se trouvant dans la chambre annulaire 26 se trouve enfermé. La pression qui en résulte dans cette chambre annulaire 26 se propage jusqu'à la surface de commande 24 de la valve d'inversion 18 et provoque une ouverture de la valve à siège du type h bille 20. Une fois que le piston de commande 23 s'est déplacé jusqu'à sa butée, tout mouvement supplémentaire de la pédale 14 vers l'avant est impossible. Le trajet d'agent de pression qui est situé entre la cnambre de transmission de pression 17 et le réservoir 6 est ouvert, de sorte que le piston à tige-poussoir 19 et donc la valve d'entrée 11 se trouvent liDbérés de toute sollicitation. A l'aide de la valve multi- airectionnelle 4, il est maintenant possible de commander la réduction de pression et la remontée en pression, étant donné que, dans sa seconde posi- tion de fonctionnement, cette valve 4 relie à la chambre de travail 7 le raccord noté "Air" au lieu du raccord de dépression "Dép.", entraîinant ainsi une compensation de pression partielle ou totale. Si nécessaire, on fait en sorte que le conduit de dépression 9 reste fermé pendant la phase de commande, ceci s'obtenant en maintenant une composante de force minimale 264.7404 agissant sur la valve d'entrée il pendant cette phase de commande. Dans un tel cas, la pression régnant dans la chambre 8 reste constante. En assurant la régulation de la pression régnant dans la chambre 7 à l'aide de la valve 4, il serait possible de produire la variation voulue de pression de freinage dans les circuits de freinage I et II. D'autres variantes de modulation de la pression de freinage pendant la régulation sont possibles, par exemple en raccordant en outre la chambre côté pédale 8 à une valve de régulation de pression, en insérant une valve sur le conduit de dépression 9, etc.. Pour des raisons de sécurité, on doit avoir l'assurance que, dans un générateur de pression de freinage du type représenté, même en cas de perturoations dans la source de dépression, en cas de panne de courant ou de perturbation de tout autre type, un trajet d'agent de pression demeure ouvert de la chambre annulaire 26 vers le réservoir 6 de façon à exclure un blocage du frein. D'une manière connue, de telles exigences de sécurité peuvent être respectées à l'aide d'une conception appropriée de la valve 5, du Drancnement parallèle d'une seconde valve 5 ou d'un nombre supérieur de telles valves 5, etc.. 264740-4 REVENDICATIONS 1. Générateur de pression de freinage commandé par la pédale, pour système de freinage à régulation antiblocage, constitué principalement d'un ensemble d'asservissement, à commande par dépression, qui sert à la fois à amplifier la force de freinage et à produire une force auxiliaire opposée à l'effort appliqué sur la pédale, et d'un maîitre-cylindre de frein monté en aval, caractérisé en ce que l'effort appliqué sur la pédale peut être transmis à une valve d'entrée (11) de l'ensemble d'asservissement (1) par l'intermédiaire d'un agencement à piston (3) monté en amont de cet ensemble et comprenant un piston côté pédale (15) sur lequel agit l'effort (F) appliqué sur la pédale, une chambre de transmission de pression (17), une valve d'inversion (18) et un piston à tige-poussoir (19) actionnant la valve d'entrée (11) de l'ensemble d'asservissement (1), la valve d'inver- sion (18) fermant la cnamore de transmission de pression (17) tant qu'il n'y a pas de régulation antiolocage, tandis que, lors de la mise en service de la régulation antiblocage, le piston côté pédale (15) peut être immobi- lisé et la valve d'inversion (18) ouvre un trajet d'agent de pression conduisant de la cnamDbre de transmission de pression (17) à un réservoir de compensation de pression (6), lioérant ainsi le piston à tige-poussoir (19) dans le sens du relâcnement des freins. 2. Générateur de pression de freinage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, en vue d'immobiliser le piston côté pédale (15), une cnambre ou cnamDre annulaire (26), qui, du côté Ge la pédale, est délimitée par une surface de piston (27) et qui, du c6té opposé, est délimitée par une surface (28) du Doitier, est ménagée sur le contour péri- phérique du piston (15) et est reliée au réservoir de compensation de pression (6) par l'intermédiaire d'une valve multidirectionnelle (5) qu'on peut commuter en position de fermeture. 3. Générateur de pression de freinage suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la chambre annulaire (26) communique, sur le plan nydraulique, avec une surface de commande (24) de la valve d'inversion (18), laquelle surface de commande (24), sous l'action de la pression, entraîne une commutation de position de la valve (18) et donc une ouverture du trajet d'agent de pression conduisant #e la chambre de transmission de pression (17) au réservoir de compensation de pression (6). 4. Générateur de pression de freinage suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la valve d'inversion (18) est disposée à l'inté- rieur du piston côté pédale (15) et est constituée d'une valve à siège du type à bille (20), qui, aans la position de repos, est maintenue par un ressort de rappel (35) dans la position de fermeture, et d'un piston d'actionnement (23) dont la surface de commande (24) communique avec la chambre annulaire (26) par l'interm4diaire d'un conduit d'agent de pression (25).