Brevet FR2636575A1 — publié le 19900323

L'invention concerne un dispositif de réglage anti- patinage au démarrage (ASR) et/ou pour aider au démarrage (en côte), au moyen duquel une action de freinage sélective peut être exercée dans le sens de l'action d'un différentiel à verrouillage sur les roues motrices d'un véhicule automobile, dans lequel on fait intervenir et on utilise des composants appartenant à un système d'antiblocage (ABS 2) tels que des distributeurs de réglage antiblocage montés entre des cylindres de frein de roue et un maître-cylindre de frein (HBZ), une chambre d'accumulation pour recevoir des volumes de fluide de pression détendus par une action antiblocage et une pompe de retour (RFP) pour retourner du fluide de pression contenu dans la chambre d'accumulation vers le maître-cylindre de frein. On sait utiliser des composants d'un système d'anti- blocage prévu dans une installation de freinage pour véhicules automobiles à titre complémentaire pour un réglage antipatinage à l'entraînement ou dans le sens d'une aide au démarrage en côte ou sur du verglas (GB 2 119 883), en faisant appel de préférence à une exécution particulière d'un système d'antiblocage, à savoir le système appelé "ABS type 2". Ce système d'antiblocage comporte des accumulateurs de fluide de pression en combinaison avec une pompe de retour, les accumulateurs recevant du fluide de pression des cylindres de frein de roue dans la partie "réduction de pression" du fonctionnement antiblocage, à travers les soupapes de réglage antiblocage - le plus souvent sous la forme de distributeurs à trois voies et trois positions - qui ont été amenées alors à des positions correspondantes. Ce fluide de pression parvient à travers la pompe de retour, reliée aux récipients ou chambres d'accumula- tion, dans la conduite de liaison entre le maitre-cylindre de frein et les cylindres de frein de roue, le point de raccordement à la corJuite de liaison étant situé en amont des soupapes de réglage antiblocage. Le brevet GB 2 119 883 prévoit, pour la réalisation d'un réglage antipatinage au démarrage sur la base de ce système d'antiblocage (ABS 2) particulier connu, un accumulateur de pression supplémentaire, lequel est relié, lors d'un fonctionnement du système de réglage antipatinage au démarrage, à La conduite d'alimentation en pression menant aux cylindres de frein de roue à travers un distributeur à trois voies et deux positions. Suivant la commande des soupapes de réglage antiblocage pour la fonction anti- patinage à réaliser, la pression du fluide régnant dans cet accumu- lateur de pression est alors transmise au cylindre de frein de roue concerné de l'essieu moteur, à commander sélectivement dans le sens de l'action d'un différentiel à verrouillage, les soupapes de réglage antiblocage étant commandées, dans ce cas et dans la mesure de cette action antipatinage, en sens inverse, ce qui peut être réalisé à l'aide d'un circuit logique de commande conçu pour un tel système combiné d'antiblocage et d'antipatinage. Afin d'obtenir, par l'utilisation des composants du régulateur antiblocage, un réglage antipatinage économique mais complet, on a prévu également, outre l'accumulateur de pression et l'électrovanne reliant cet accumulateur aux cylindres de frein de roue, une soupape de renversement commandée par pression, une soupape de surpression et un interrupteur manométrique. La pompe est conçue comme une pompe aspirante et, lorsqu'il n'y a pas suffisamment de pression pour la réalisation de fonctions antipatinage dans l'accumulateur de pression au moment du renversement de l'électrovanne, elle est actionnée, soit par l'intermédiaire de l'interrupteur manométrique, soit directement par l'appareil de commande électronique, pour refouler du fluide de pression dans l'accumulateur de pression ou dans Le circuit de frein raccordé. La soupape de renversement commandée par pression, prévue à titre complémentaire, s'ouvre lorsqu'une pression minimale prédéterminée est atteinte à la sortie d'une chambre d'accumulation de la pompe d'alimentation et laisse ainsi s'écouler du fluide de pression depuis le maitre-cylindre de frein jusqu'à La chambre d'accumulation en assurant la poursuite de l'alimentation. Enfin, la soupape antiretour, prévue en plus, assure que la pression entre l'électrovanne - commutée pour réaliser des fonctions anti- patinage - et les soupapes antiblocage ne devienne pas trop élevée dans la région des freins de roue. Par Le brevet des EUA 4 416 347, il est également connu d'utiliser des composants d'un système d'antiblocage pour un réglage antipatinage au démarrage ou pour aider au démarrage en côte, avec prévision d'une commande "inverse" adéquate des soupapes de réglage antiblocage et modification d'autres composants exis- tants, mais avec prévision de moyens complémentaires qui réduisent La puissance de sortie du moteur d'entraînement, en agissant sur la liaison mécanique entre la pédale d'accélérateur et le papillon des gaz dans la tubulure d'aspiration du moteur à combustion interne, dans le cas d'un patinage très important des deux roues motrices. On peut obtenir ce résultat à l'aide d'un distributeur à commande électromagnétique à trois voies et deux positions. Egalement dans un autre dispositif combiné pour réaliser des fonctions antiblocage et aussi - en utilisant les mêmes compo- sants - des fonctions antipatinage, on a coordonné au système d'antiblocage un accumulateur de pression supplémentaire qui sert à l'alimentation en pression de freinage lorsqu'il s'agit d'assurer des fonctions antipatinage. Cet accumulateur de pression peut être chargé sous la commande d'une soupape, à l'aide de la pompe de retour du système d'antiblocage, la pompe de retour envoyant du fluide dans cet accumulateur pendant les phases d'abaissement de la pression du système de réglage antipatinage de l'entrainement. En dehors de ces phases de réglage, donc pendant le fonctionnement normal, l'accumulateur de pression peut être rechargé, soit par l'actionnement du frein du véhicule, soit par l'activation automa- tique d'un circuit de charge, en coopération avec la pompe de retour, lorsque le véhicule est à l'arrêt ou pendant qu'il roule sans être freiné (DE-OS 31 37 287). Par conséquent, les systèmes combinés connus nécessitent toujours des composants matériels supplémentaires: au moins un autre accumulateur de pression et les conduites hydrauliques reliant cet accumulateur aux autres composants, la pression néces- saire à la réalisation de fonctions antipatinage étant fournie par cet accumulateur supplémentaire. Le but de la présente invention consiste, partant d'un système d'antiblocage du type "ABS 2" et sur la base de celui-ci, 2636r75 à réaLiser ce système, avec des moyens supplémentaires aussi réduits que possible, de manière que l'on puisse obtenir un réglage antipatinage efficace au démarrage, ou une aide efficace au démar- rage en côte, par du logiciel se Laissant incorporer sans problèmes dans l'appareil de commande (calculateur) employé, réglage ou aide dont la valeur de pression soit indépendante de la fonction de la chambre d'accumulation prévue toujours dans un système d'anti- blocage du type "ABS 2" et pour lequel on puisse disposer toujours, même dans le cas d'un fonctionnement antipatinage intense, d'un volume de fluide de pression suffisant et d'une pression suffi- sante. A cet effet, selon l'invention, un dispositif comme indiqué au début est caractérisé en ce qu'une électrovanne antipatinage est montée entre le maitre-cylindre de frein et Les distributeurs de réglage antiblocage raccordés au cylindres de frein de roue, dans la conduite de Liaison principale, électrovanne qui relie le maitre-cylindre de frein et par suite son réservoir d'alimentation à une conduite d'amenée (conduite de liaison) menant à la chambre d'accumulation, et qui coupe en même temps la conduite de liaison principale menant aux distributeurs antiblocage à commande électromagnétique, de manière que la pompe de retour pour le système d'antiblocage, pompe qui est de type à auto- amorçage, prélève du fluide de pression dans le réservoir d'alimen- tation du maitre-cylindre de frein pendant le fonctionnement antipatinage et envoie ce fluide aux distributeurs de réglage anti- blocage pour la commande sélective de cylindres de frein de roue et l'établissement d'une modulation de La pression de freinage pour le système d'antipatinage. L'un des avantages procurés par l'invention est que l'on peut se dispenser d'une alimentation supplémentaire en énergie et que l'on peut néanmoins obtenir, par des dépenses supplémentaires très faibles, la génération d'une pression de freinage efficace sur la roue patinante, dans le sens de l'action d'un différentiel de blocage, pour réaliser des fonctions antipatinage. Côté matériel, il suffit de prévoir une soupape de commu- tation en plus, de préférence sous la version d'un distributeur à trois voies et deux positions, ainsi que, pour compléter Le système selon un mode de réalisation avantageux, quelques soupapes anti- retour. L'invention utilise les composants de base - présents de toute manière - d'un système d'antiblocage du type "ABS 2", donc la O5 pompe de retour prévue dans un tel système, mais qui est conçue ici comme une pompe à auto-amorçage, de même que l'accumulateur de pression, prévu en tant que composant du système d'antiblocage, mais sans exploitation de la pression, d'ailleurs limitée, suscep- tible d'être produite par cet accumulateur, mais avec prélèvement de fluide pression dans la région du maitre-cylindre de frein par la pompe de retour afin de produire l'action sélective désirée d'une pression de freinage à des fins d'antipatinage. Le freinage normal, de même que la réalisation des fonctions antiblocage lorsque cela est nécessaire, sont possibles sans perturbation par les possibilités accrues représentées par les fonctions antipatinage. L'invention est basée sur la prise de conscience du fait que pour un réglage antipatinage au démarrage ou aussi, simplement, pour une aide au démarrage en côte ou sur du verglas, les exigences quant au temps d'établissement de la pression sur la roue patinante ne sont pas ou ne sont pas obligatoirement très sévères. Pour cette raison, l'invention renonce complètement à l'emploi d'énergie accumulée, ce qui supprime également les problèmes liés à la péné- tration de gaz provenant d'un accumulateur de pression dans le liquide pour les freins, ainsi que la nécessité de réaliser des liaisons hydrauliques supplémentaires. Des développements et des perfectionnements avantageux de l'invention apparaîtront dans ce qui va suivre. C'est ainsi qu'il est possible de monter, en parallèle avec l'électrovanne de renver- sement prévue, des soupapes unidirectionnelles (soupapes anti- retour) qui s'ouvrent en direction du frein de roue et du maitre- cylindre de frein HBZ, ceci afin de permettre également pendant la réalisation de fonctions antipatinage, au cours desquelles l'électrovanne de renversement est excitée, aussi bien un actionne- ment des freins qu'une limitation pour éviter l'établissement d'une pression trop élevée pendant le fonctionnement antipatinage. La soupape unidirectionnelle s'ouvrant en direction du maitre-cylindre décharge le circuit de frein résiduel alimenté par la pompe de retour à auto-amorçage et séparé du maître-cyLindre par la soupape de renversement, lorsqu'une pression préfixée est dépassée. 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, montrant schématiquement et en partie seulement une installation de freinage pour un véhicule automobile, compre- nant un maitre-cylindre de frein et quelques composants antiblocage avec, en plus, quelques modifications permettant la mise en oeuvre de l'invention. Il est à noter, pour commencer, que le dessin représente seulement les composants matériels nécessaires à l'invention, la commande des distributeurs de renversement et de réglage existants, de type électromagnétique, étant assurée par un circuit de commande électrique non représenté sur le dessin, de préférence sous la forme d'un calculateur commandé par programme, lequel assure les pilotages et les commutations nécessaires sur la base de signaux de sortie qui lui sont fournis par des capteurs sur les roues et, éventuellement, sur la base d'autres informations. De tels circuits de commande sont connus pour des installations de freinage normales, faisant intervenir des composants antiblocage coordonnés et aussi pour des solutions combinées antiblocage/antipatinage, de sorte qu'il n'est pas nécessaire de les décrire plus en détail. Sur le dessin, te maitre-cylindre de frein de l'installa- tion de freinage est désigné par 10; il est combiné avec le système de commande comprenant la pédale de frein 11 et avec un réservoir pour le fluide de pression. Dans cet exemple, on a prévu deux circuits de frein séparés I et II qui desservent chacun les roues d'un essieu ou alors, dans le cas d'une répartition diagonale des circuits de frein, une roue avant et une roue arrière située de l'autre côté. Il est supposé, pour l'exemple de réalisation du circuit de frein I, représenté plus en détail, que ce circuit est relié aux cylindres de frein des roues de l'essieu moteur, étant entendu que La répartition peut être réalisée selon une des manières indiquées ci-dessus. Les distributeurs 12a, 12b à commande électro- magnétique assurent de façon connue les fonctions antiblocage constituées par l'établissement, le maintien et l'abaissement de la pression et sont montés sous forme de distributeurs à trois voies et trois positions dans la conduite d'alimentation en pression venant du maitre-cylindre 10, entre celui-ci et les cylindres de frein de roue non représentés. En vue de la réception du fluide de pression excédentaire dans la fonction "abaissement de la pression", un raccordement 13a ou 13b des deux distributeurs est relié à une chambre d'accumula- tion 14, comprenant, dans un boitier cylindrique 15, un piston 17 précontraint par un ressort 16. Pour la réintroduction dans le circuit de frein du fluide de pression reçu par la chambre d'accumulation, une pompe de retour 18, désignée en abrégé par RFP, est reliée à travers une soupape d'admission de pompe 19 à la chambre d'accumulation 14 et à travers une soupape d'échappement de pompe 20 à la conduite de liaison principale 21 entre le maitre-cylindre 10 et les cylindres de frein de roue ou les distributeurs antiblocage. La pompe précitée est une pompe de retour (prévue pour le système d'antiblocage) mais qui est de type auto-amorçant; des explications d'un tel type de pompe peuvent être trouvées dans le brevet GB 2 119 883 cité au début. Pour pouvoir réaliser, conformément à l'invention, sur la base d'une telle installation de freinage avec un système d'anti- blocage du type "ABS 2", un réglage antipatinage au démarrage ou une aide au démarrage en côte, on a installé, comme seul composant matériel supplémentaire, une éLectrovanne de renversement 22, désignée en abrégé par ASR-MV, dans le circuit I du maitre-cylindre de frein, c'est-à-dire dans le circuit de l'essieu moteur, en amont des distributeurs de réglage antiblocage 12a, 12b. L'électrovanne de renversement 22 est constituée de préférence par un distribu- teur à trois voies et deux positions. Ce distributeur 22 est branché de manière que lors d'un freinage normal et aussi dans le cas d'une action antiblocage, la conduite de liaison principale 21 2636S75 menant du maitre-cyLindre aux distributeurs antiblocage 12a, 12b, soit ouverte, c'est-à-dire ininterrompue, tandis que, lorsque le distributeur antipatinage 22 est excité, cette conduite de Liaison principale, plus précisément sa partie venant des distributeurs antiblocage 12a, 12b, soit coupée, le fluide arrivant du maitre- cylindre 10 étant dirigé dans une conduite supplémentaire 23 qui est reliée directement à la chambre d'accumulation 14 ou est reliée à la pompe de retour 18 à travers la soupape antiretour montée entre la chambre 14 et la pompe. A la première position, o il n'est pas excité, le distributeur antipatinage 22 reLie par conséquent le maître-cylindre aux roues et, à la position excitée, iL relie Le maitre-cylindre à la chambre d'accumulation du circuit d'établissement de pression du système d'antiblocage, si bien que, lorsqu'une action antipatinage doit être exercée, la pompe de retour du système d'antiblocage, pompe qui est du type à auto- amorçage, est en mesure d'aspirer des volumes de fluide de pression à travers la soupape centrale du maitre-cylindre 10 du réservoir (non représenté) de celui-ci et de les pomper dans les cylindres de frein correspondants des roues motrices (à travers ltesdistributeurs antiblocage 12a, 12b) puisque la Liaison entre le côté refoulement de la pompe et le maitre-cylindre est coupée en même temps, comme déjà mentionné, par le distributeur antipatinage 22. La modulation de la pression en régime antipatinage s'opère de façon connue par les distributeurs antiblocage 12a, 12b, avec utilisation de la pression générée par la pompe de retour 18. Dans le but d'éviter une pression trop élevée dans l'installation au cours du fonctionnement de la pompe de retour 18 alors que l'entrée des distributeurs 12a, 12b est fermée, il convient de monter une soupape de décharge 24, tarée à 16 MPa par exemple, en parallèle avec le distributeur antipatinage 22, de manière à s'ouvrir en direction du maitre-cylindre. Il peut être judicieux de prévoir également une deuxième soupape antiretour 25 en parallèle avec le distributeur anti- patinage 22, soupape qui peut être tarée à 0,4 MPa par exemple et qui s'ouvre en direction des freins de roue, afin qu'une pression en direction des freins de roue puisse être admise également, alors que le distributeur antipatinage 22 est excité, donc en régime antipatinage, lorsque la pédaLe de frein 11 est actionnée pour déclencher simultanément une opération de freinage normal. Le dessin montre un exemple d'un schéma hydraulique selon lequel Les circuits de frein I et II sont conjugués l'un à L'essieu avant et l'autre à l'essieu arrière, mais il va de soi que l'inven- tion est applicable aussi à une répartition en diagonale des circuits de frein, auquel cas il faut prévoir une deuxième soupape de renversement (distributeur à commande électromagnétique i trois voies et deux positions) pour le régime antipatinage. En raison des propriétés auto-amorçantes de la pompe, il peut être recommandé de prévoir une soupape antiretour supplémen- taire 26 dans le circuit d'abaissement de la pression du système d'antiblocage, soupape qui s'ouvre en direction de la chambre d'accumulation 14 et est prévue entre les sorties 13a, 13b des distributeurs antiblocage et cette chambre et qui peut être tarée à environ 0,05-0,1 MPa par exemple, et ce pour éviter, en régime antiblocage, lorsque les distributeurs antiblocage sont maintenus pendant une durée prolongée à la troisième position de détente de pression, que la pompe - de type auto-amorçant dans un dispositif selon l'invention - ne crée une dépression dans les cylindres de frein de roue. La commande des organes de distribution à commande électromagnétique représentés sur le dessin, ainsi que les commuta- tions entre le freinage normal, le freinage avec des fonctions antiblocage et le régime antipatinage, sont réalisées de la façon habituelle par un appareil de commande électronique conçu pour ces fonctions et qui reçoit des indications de capteurs périphériques, en particulier de capteurs sur les roues, spécialement sur des roues patinantes ou bloquées. L'organigramme figurant ci-après montre la réalisation, prévue pour la commande par programme du système de réglage anti- patinage au démarrage ou pour l'aide au démarrage (en côte), les fonctions à exécuter par le calculateur et qui ont été décrites dans ce qui précède. Il va de soi que l'invention est réalisée en partie, de préférence, à côté de La partie matérieLLe compLémen- taire qui vient d'être décrite, sous La forme d'un système commandé par programme et qui est prévu au niveau de L'appareiL de commande antiblocage/antipatinage. Dans un tel mode de mise en oeuvre, les fonctions antipatinage sont appelées, par exemple, par Le patinage de roues, détecté par les capteurs ou détecteurs sur les roues, de préférence dans une plage de vitesse du véhicule (VF) inférieure à environ 40 km/h. Toutes les caractéristiques indiquées dans la descrip- tion, les revendications qui vont suivre et sur le dessin, peuvent être essentielles à l'invention, tant individuellement que dans une combinaison quelconque. Organigramme du réglage antipatinage au démarrage départ oui antipatinage pompe de retour (RFP mise en marche ASR ipour ASR| 1. REVENDICATIONS 1. Dispositif de réglage antipatinage au démarrage (ASR) et/ou pour aider au démarrage (en côte), au moyen duquel une action de freinage sélective peut être exercée dans le sens de l'action d'un différentiel à verrouillage sur les roues motrices d'un véhicule automobile, dans lequel on fait intervenir et on utilise des composants appartenant à un système d'antiblocage (ABS 2) tels que des distributeurs de réglage antiblocage montés entre des cylindres de frein de roue et un maitre-cylindre de frein (HBZ), une chambre d'accumulation pour recevoir des volumes de fluide de pression détendus par une action antiblocage et une pompe de retour (RFP) pour retourner du fluide de pression contenu dans la chambre d'accumulation vers le maitre-cylindre de frein, carac- térisé en ce qu'une électrovanne antipatinage (22) est montée entre le maître-cylindre de frein (10) et les distributeurs de réglage antiblocage (12a, 12b) raccordés au cylindres de frein de roue, dans la conduite de liaison principale (21), électrovanne qui relie le maître-cylindre de frein (HBZ) et par suite son réservoir d'alimentation à une conduite d'amenée (conduite de liaison 23) menant à la chambre d'accumulation (14), et qui coupe en même temps la conduite de liaison principale (21) menant aux distributeurs antiblocage (12a, 12b) à commande électromagnétique, de manière que la pompe de retour (18) pour le système d'antiblocage, pompe qui est de type à auto-amorçage, prélève du fluide de pression dans le réservoir d'alimentation du maitre-cylindre de frein pendant le fonctionnement antipatinage et envoie ce fluide aux distributeurs de réglage antiblocage (12a, 12b) pour la commande sélective de cylindres de frein de roue et l'établissement d'une modulation de la pression de freinage pour le système d'antipatinage. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pompe de retour auto-amorçante (18) du système d'antiblocage prélève du fluide de pression pour les freins à travers la soupape centrale du maître-cylindre de frein et envoie ce fluide, à travers une soupape de refoulement (20) de la pompe, à un point de la conduite de liaison principale (21) situé entre le maître-cylindre de frein (10) et les cylindres de frein de roue. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'une première soupape antiretour (24) est montée paralèle- ment à l'électrovanne antipatinage (22) pour s'ouvrir en direction du maitre-cylindre de frein (10), en vue de la limitation de la pression pendant le fonctionnement de la pompe de retour (18) alors que les distributeurs de réglagle antiblocage (12a, 12b) sont fermés. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'une deuxième soupape antiretour (24) est montée parallèlement à l'éLectrovanne antipatinage (22) pour s'ouvrir en direction des cylindres des freins de roue, afin de permettre un freinage normal alors que l'électrovanne antipatinage ou éLectrovanne de renversement (22) est excitée pour le fonction- nement antipatinage. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'une soupape antiretour (26) est montée entre les raccords de sortie (13a, 13b) des distributeurs anti- blocage (12a, 12b) dans le circuit d'abaissement de la pression pour le système d'antiblocage et l'entrée menant vers la chambre d'accumulation (14). 6. Dispositif selon une ou plusieurs des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la première soupape antiretour (24), montée en parallèle avec l'électrovanne antipatinage (22), est tarée à environ 16 MPa, la deuxième soupape antiretour (25) paral- lèle est tarée à environ 0,4 MPa et la soupape antiretour dans le circuit d'abaissement de la pression du système d'antiblocage est tarée à environ 0,1 MPa.