Brevet FR2645096A1 — publié le 19901005

La présente invention concerne un système hydraulique de frei- nage, pour véhicule automobile, du type comprenant un dispositif de régula- tion du glissement de traction qui comporte un maître-cylindre, un amplifi- cateur d'effort à commande par la pédale, permettant d'actionner ce maitre-cylindre de frein, des cylindres de freins de roues, disposés sur les roues motrices, qui communiquent avec ce maître-cylindre de frein par des conduites de frein, des capteurs servant i déterminer la vitesse angulaire des roues, une unité électronique d'exploitation, servant à exploiter les signaux des capteurs et à produire des signaux de commutation destinés à des valves d'entrée et de sortie, les valves d'entrée étant prévues dans les conduites de frein et les valves de sortie, dans une conduite de retour à un réservoir sans pression qui est disposé entre les cylindres ae freins de roues et un réservoir -d'agent de pression, et des pompes dont les côtés de refoulement communiquent chacun respectivement avec une conduite de frein. Un système de freinage du type indiqué ci-dessus a par exemple été décrit dans le document DE-A 3 635 054. Ce type de système de freinage prévu pour la régulation du glissement de traction est dérivé d'un système de freinage servant à la régulation du glissement de freinage. Il s'est en effet avéré que des moyens (tels que des capteurs, des unités d'exploi- tation, des valves, etc.) convenant pour empêcher un blocage des roues pendant une décélération peuvent aussi être utilisés pour empêcher les roues de patiner au démarrage. Il se présente toutefois un certain problème. Pour éviter le blocage d'une roue, la pression régnant dans les cylindres de freins de roues doit être réduite rapidement, ce qui est assuré en ouvrant la valve correspondante de sortie de façon que l'agent de pression s'échappe vers un réservoir. En revanche, pour empêcher le patinage d'une roue, il faut d'abord qu'une pression se développe. Dans le système classique, ceci signifie que les pompes sont actionnées de façon à envoyer de l'agent de pression vers les conduites de frein. Or, il faut un certain temps avant que la pompe n'ait atteint sa capacité totale de refoulement, ce qui signi- fie que la pression régnant dans les cylindres de freins de roues ne peut pas se développer aussi rapidement que cela est nécessaire pour empêcher d'une manière efficace la roue de patiner. C'est pourquoi la demande de brevet publiée mentionnée plus haut suggère d'associer aux conduites de refoulement des pompes, des accumulateurs qui, dans la phase de lancement de la pompe, envoient de l'agent de pression dans les conduites d'alimen- tation. Malheureusement, le pilotage de tels accumulateurs exige des moyens très complexes. C'est ainsi par exemple que, pour piloter l'opération de chargement de l'accumulateur, il faut prévoir- la fois une valve de surpression et un interrupteur sensible à la pression. On a en outre besoin de valves supplémentaires permettant que l'accumulateur puisse être chargé. Par ailleurs, des valves doivent être interposées sur les conduites de frein pour empêcher l'agent de pression ae parvenir de l'accumulateur jusqu'au réservoir en passant par le maitre-cylindre de frein nonactionné. La présente invention a pour but d'adapter le système de frei- nage de la technique antérieure de façon que, tout en ne faisant appel qu'a des moyens d'une complexité réduite, la phase de lancement de la pompe dans une régulation du glissement de traction puisse être franchie d'une manière convenable. A cet effet, l'invention a pour objet un système hydraulique de freinage du type indiqué, caractérisé en ce que, par l'intermédiaire d'une valve de commande, la chambre d'amplification de l'amplificateur d'effort puisse être mise en communication avec une source de pression quelle que soit la position de la pédale, l'unité électronique d'exploitation produi- sant un signal de commutation destiné à cette valve de commande dès que, grâce aux signaux fournis par les capteurs, cette unité détecte le fait que l'une des roues motrices a tendance à patiner. Cet agencement donne l'assurance que, dans une régulation du glissement de traction, le maître-cylindre de frein sert d'accumulateur. Sous l'effet de l'actionnement de l'amplificateur d'effort, il se dévelop- pe, dans ce maItre-cylindre de frein, une pression, correspondant au point d'amplification maximale de l'amplificateur d'effort, qui agit directement dans les freins de roues. Cet agencement offre l'avantage supplémentaire de ne pas nécessiter l'utilisation de valves supplémentaires dans les condui- tes de frein, étant donné que, lors d'un actionnement du maître-cylindre, les chambres de travail du maitre-cylindre sont isolées par rapport au réservoir. Par ailleurs, on peut se passer de valves de retour au réservoir sans pression, étant donné que les valves centrales prévues dans le maitre- cylindre servent de valves de régulation. La pression régnant dans les conduites de frein ne peut pas excéder la valeur fixée a l'avance par le point d'amplification maximale de l'amplificateur. - Ce montage est particulièrement avantageux dans le cas o l'amplificateur est un amplificateur d'effort de freinage a dépression. Ces amplificateurs d'effort de freinage à dépression comportent une valve de freinage qui est disposée dans un manchon de commande présentant un premier passage qui débouche dans la chambre a dépression de l'amplificateur d'effort de freinage. Par ce passage, la chambre d'amplification est mise a l'atmosphère lorsque les freins ne sont pas actionnés. Si un tuyau souple, débouchant par un raccord extérieur, est raccordé a ce premier passage, tandis que ce raccord extérieur peut être mis en communication, a l'aide d'une valve, soit avec une source de vide, soit avec l'atmosphère, on peut facilement réaliser la mise à l'atmosphere de la chambre d'amplification sans affecter le fonctionnement de l'amplificateur d'effort de freinage au cours d'un freinage normal. En effet, le raccord indiqué ci-dessus est normalement raccordé à la source de vide, de sorte que, sur le plan fonctionnel, Il n'existe pas de différence par rapport aux amplificateurs d'effort de freinage d'une conception standard. Si la valve considérée fait l'objet d'un changement de position, de l'air pénètre par le tuyau souple dans le premier passage et, en passant par la valve de freinage, jusque dans la chambre d'amplification, repoussant ainsi d'une manière forcée le plateau d'amplification vers le maître-cylindre de frein, ce qui provoque l'actionnement de ce dernier. Pendant que l'amplificateur d'effort est ainsi actionné, la position de la cloison mobile peut être fixée à volonté, un interrupteur de pédale étant prévu à cet effet. Cet interrupteur est actionné par la pédale et il est prévu à l'avance que la position de la pédale est liée d'une manière univoque h la position de la cloison mobile d'amplification de l'amplificateur. L'interrupteur sert à mettre en marche et à l'arrêt l'entraînement de la pompe. En fixant le point de fermeture de l'interrup- teur, on peut obtenir un positionnement arbitrairement choisi de la pédale. 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 des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 représente le circuit hydraulique d'un système hydraulique de freinage conforme a l'invention, le servomécanisme n'étant représenté que schématiquement, et la figure 2 représente ce servomécanisme d'une manière détaillée. Si on se reporte tout d'abord à la figure 1, il y est représenté un générateur de pression de freinage 1 comprenant un maître-cylindre de frein 2 et un amplificateur d'effort à dépression 3 accouplé à celui-ci. Un effort F appliqué d'une manière connue sur une pédale de frein 5 est transmis, par l'intermédiaire d'une tige-poussoir 4, a l'amplificateur d'effort à dépression 3 d'ou il est transmis, en étant amplifié par 4. une force auxiliaire, aux pistons de travail 6 et 7 du maître-cylindre de frein 2. Dans la position relâchée des freins qui est représentée, les chambres de pression 8 et 9 du maÂtre-cylindre de frein 2 communiquent avec un réservoir d'accumulation d'agent de pression et de compensation de pres- sion 20 par l'intermédiaire de valves centrales de commande 10, 11 ouvertes, de conduits de liaison 12, 13 ménagés à l'intérieur des pistons 6, 7, de chambres annulaires 14, 15, de conduits de liaison 16, 17 et de conduites hydrauliques 18, 19. Les deux circuits de freinage I, II du maitre-cylindre de frein 2 communiquent avec les freins de roues 31, 32, 33, 34 par des valves à commande électromagnétique respectivement 24, 25 et 29, 30, dont la position de base de commutation est la position de passage, valves qu'il est convenu d'appeler valves ouvertes en l'absence de courant ou valves d'entrée. Les freins de roue 31, 32, 33, 34 communiquent par ailleurs avec des valves à commande électromagnétique 22, 23 et 35, 36, dont la position de base de commutation est la position fermée et qu'il est convenu d'appeler valves fermées en l'absence de courant ou valves de sortie, et, par l'intermédiaire d'une conduite hydraulique de retour 37, avec le réservoir de compensation de pression 20. Il est prévu, monté en parallèle sur chacune des valves d'entrée 24,25, 29, 30, une valve antiretour 41, 42, 43, 44 assurant un blocage en direction du frein de roue correspondant. Le système de freinage comprend par ailleurs deux pompes 21, 26 entrainées par un moteur M. Les côtés d'aspiration des pompes communiquent avec le réservoir d'agent de pression par une conduite d'admission 61. Leurs conduites de refoulement 45, 46 débouchent dans les conduites de frein 62, 63. Chacune de ces conduites de refoulement comporte une valve antiretour 38, 39 assurant un blocage en direction de la pompe. Chacune des conduites de frein 62, 63 se divise en des portions de conduite respectivement 47, 48 et 49, 50 conduisant aux freins de roues. L'amplificateur d'effort à dépression 3 comprend un boîtier 81 dans lequel un plateau 82 est guidé d'une manière étanche. Ce plateau 82 divise le bohtier 81 en une chamDre à dépression 83 et une chambre d'ampli- fication 84. La chambre à dépression 83 communique de manière permanente avec une source de vide (vac) par l'intermédiaire d'un raccord d'aspiration 85. Le plateau 82 est fixé par des vis sur un mancnon de commande 86 qui traverse d'une manière étanche la paroi arrière du bottier 81. Ce manchon de commande 86 sert à loger un piston de valve 87 qui est actionné par la pédale 5 par l'intermédiaire ae la tige-poussoir 4. Ce piston de valve 87 actionne un disque de valve 88 par l'intermédiaire d'un siège intérieur d'étanchéité 89. Un siège extérieur d'étanchéité 90 est prévu sur le manchon de commande 86. Dans la position non-actionnée du servomécanisme qui est représentée, le siège intérieur d'étanchéité 89 est en butée contre le disque de valve 88. Lors d'un actionnement de la tige-poussoir 4, ce siège intérieur d'étanchéité 89 s'éloigne du disque de valve 88, permettant ainsi à ce dernier de venir en butée contre le siège extérieur d'étanchéité 90. Le manchon de commande 86 comporte par ailleurs un premier pas- sage 91 et un second passage 92. Ce second passage 92 débouche dans la chambre d'amplification 84, tandis que le premier passage 91 débouche dans un tuyau souple 93 qui se raccorde par une première extrémité à la cloison 82 de l'amplificateur et par son autre extrémité à la paroi avant du boitier, assurant ainsi, par l'intermédiaire de la valve parallèle/croisée (valve ASR) 80 une communication soit avec la source de vide, soit avec l'atmosphère. Le plateau 82 est maintenu dans sa position arrière de base par un ressort 96. La mise à l'atmosphère de la chambre d'amplification 84 se fait par le raccord atmosphérique 95 prévu sur l'extrémité arrière du manchon de commande 86. Le mode de fonctionnement du système va maintenant être décrit. Les figures illustrent la position de base du système de frei- nage. Une dépression régne à la fois dans la chambre à dépression et dans la chambre d'amplification, étant donné que le raccord 94 est raccordé à la source de vide. La communication entre la chambre d'amplification 84 et ce raccord 94 est établie par l'intermédiaire du tuyau souple 93, du premier passage-91 passant devant le siège extérieur d'étanchéité 90 et par le passage 92. Les valves centrales 10, 11 sont ouvertes, de sorte que les chambres de travail 8, 9 et les circuits de freinage I et II qui y sont reliées communiquent avec le réservoir 20 qui n'est pas sous pression. Les pompes 21, 26 sont à l'arrêt, tandis que les valves 22, 23, 24, 25, 29, 30, , 36, sont dans la position de base représentée. Dès qu'on actionne la pédale 5, le piston de valve 87 est déplacé à l'aide de la.tige-poussoir 4. De ce fait, le disque de valve 88 prend d'abord appui sur le siège extérieur d'étanchéité 90, de sorte que la comumnication entre la source de vide et la chambre d'amplification g4 est interrompue. Ensuite, le siège intérieur d'étanchéité 89 se sépare du- disque de valve 88 de façon a permettre l'entrée d'air dans la chambre d'amplification 84 par l'interméaiaire du raccord atmosphérique 95. La pression produite dans la chambre d'amplification repousse d'une manière forcée le disque de valve 81 vers l'avant, de sorte que l'effort de pres- sion exercé sur le plateau d'amplificateur 82 est transmis au piston en forme de tige-poussoir 6 du maitre-cylindre 2, produisant ainsi dans les chambres de travail 8 et 9 une pression qui s'exerce dans les freins de roues 31, 32, 33, 34. Dans le cas ob l'une des roues a tendance à faire l'objet d'un blocage, l'entraînement M des pompes 21, 26 est actionné, faisant ainsi débiter ces dernières dans les conduites de frein 62, 63. Par une commu- tation, ou changement de position, des valves d'entrée et de sortie, il peut être régulé sur chaque roue une pression qui est adaptée au compor- tement en rotation des roues et qui est dimensionnée de façon que ces roues tournent dans une gamme optimale de glissement dans laquelle peuvent être transmises à la fois des forces élevées de freinage et des forces laté- rales. Le fonctionnement du système est toutefois important dans le cas ob l'une des roues motrices a tendance à patiner, ce qui peut se produire si, au démarrage, des couples excessifs du moteur sont transmis aux roues ou si, pendant un trajet, l'une des roues motrice parvient brusquement sur un sol ne permettant qu'une adhérence médiocre des roues. La tendance des roues à patiner peut elle-même être détectée en utilisant les signaux de capteurs. Si une telle situation est détectée, le système commute en mode de régulation de glissement de traction, l'entrainement des pompes étant lui-même mis en service à cet effet, ce qui permet aux pompes 21, 26 de débiter dans les circuits de freinage. Ainsi que cela a précédemment été exposé, pendant le démarrage, les pompes ne sont pas capables d'envoyer suffisamment d'agent de pression pour permettre aux freins des roues motrices d'être appliqués dans une mesure suffisante. La valve parallèle/ croisée 80 est en même temps commutée dès que les pompes commencent a débiter. La communication s'établit entre le raccord 94 et l'atmosphère, ce qui permet a de l'air de pénétrer dans la chambre d'amplification en pas- sant par le tuyau souple 93, par le premier passage 91 en passant devant le siège 90 et par le passage 92. Dans la chambre d'amplification 84, c'est la totalité de la pression atmosphérique qui agit, repoussant ainsi d'une manière forcée le plateau d'amplificateur 82 vers l'avant pour agir sur le maître-cylindre, de sorte que le fluide de pression passe des chambres de 7' travail 8, 9 dans les circuits de freinage. Afin d'empêcher cette pression d'agir sur les roues non motrices, les valves d'entrées 35 et 30 qui y sont associées sont maintenues bloquées sur un véhicule à roues arrisre motri- ces. Les valves d'entrée et de sortie 22, 24, 35 et 29 des roues arrière motrices permettent alors que se développe une pression de freinage qui compense le couple excessif d'entrainement dans une mesure telle que le couple moteur subsistant est adapté aux cofficients de frottement existant entre la route et les pneumatiques. Dans un véhicule i roues avant motri- ces, les valves d'entrée des freins de roue arrière sont bloquées et les valves d'entrée et de sortie des freins de roue avant sont mises sous tension. Ainsi, grace à la mise en fonctionnement de l'amplificateur et indépendamment d'une manoeuvre de la pédale, on peut tout d'abord disposer de suffisamment d'agent de pression lors du lancement des pompes 21, 26. L'agent de pression provient du maitre-cylindre qui sert d'accumulateur. Lorsque ce maitre-cylindre est actionné, les valves centrales 10 et 11 sont aussi bloquées, de sorte qu'il n'est pas nécessaire de prévoir, dans les conduites de frein, des valves distinctes destinées à assurer un passage du courant d'agent de pression, fourni par les pompes, vers le réservoir 20. -. k Au cours du fonctionnement de régulation, la capacité de refou- lement des pompes convient pour assurer le remplissage du maître-cylindre, de façon telle que les pistons 6 et 7 puissent être ramenés dans leur position de base. De ce fait, les valves centrales 10 et 11 remplissent une fonction de régulation telle que la pression régnant dans le maitre-cylin- dre de frein est ajustée au point d'amplification maximale de l'amplifi- cateur 3. On n'a donc pas non plus i faire appel i des valves supplémen- taires de retour au réservoir empêchant la pression d'augmenter d'une manière excessive dans les conduites de frein. Etant donné que les pistons sont ramenés dans leur position initiale, la pédale est aussi renvoyée dans sa position de base, ce qui permet i tout instant au conducteur d'inter- venir dans la régulation en freinant, c'est-à-dire de superposer à la force de l'amplificateur un effort appliqué sur la pédale. Un interrupteur susceptible de remplir diverses fonctions est fixé sur la pédale 5. L'une de ces fonctions permet à la pédale, au cours d'une régu- lation-de glissement de freinage, de se placer dans une position fixée à l'avance. Pour obtenir ce résultat, le moteur d'entraînement est mis en marche et à l'arrêt i l'aide de l'interrupteur 72. Cet entraînement des pompes n'est actionné que lorsque la pédale se déplace au-delà d'un point déterminé. L'agent de pression fourni par les pompes fait reculer d'une manière forcée les pistons 6, 7 et donc la pédale 5 jusqu'à ce que le point fixé soit atteint, ce qui provoque un actionnement de l'interrupteur et une mise à l'arrêt de l'entraînement des pompes. De cette manière, il-est possible, au cours de la régulation de glissement de freinage et aussi au cours de la régulation de glissement de traction, d'obtenir une position de la pédale qui est fixée à l'avance en fonction du seuil d'actionnement de l'interrupteur. Une seconde fonction peut être de permettre un enregistrement de la manoeuvre de la pédale au cours d'une régulation de glissement de trac- tion. En effet, si le système prévoit un découpleur de pédale (non repré- senté), une interruption de la régulation de glissement de traction doit être assurée dès que le conducteur manoeuvre la pédale. Au cours d'une régulation de glissement de traction, la pédale est désaccouplée de l'amplificateur d'effort, ce qui signifie que la pédale demeure aans sa position de base, tandis que la cloison de l'amplificateur se déplace vers le maître-cylindre sous l'influence de la pression fournie, auquel cas il n'est plus possible que le véhicule soit freiné en manoeu- vrant la pédale. Un interrupteur doit par conséquent être prévu pour enre- gistrer la manoeuvre de la pédale. Grace aux signaux des interrupteurs, la régulation de glissement de traction s'interrompt et la pédale est accouplée à l'amplificateur d'effort. REVENDICATIONS 1. Système hydraulique de freinage, pour véhicule automobile, du type comprenant un dispositif de régulation du glissement de traction qui comporte un maitre-cylindre (1), amplificateur d'effort (3), à commande par la pédale, permettant d'actionner ce maitre-cylindre de frein (1), des cylindres de freins de roues, disposés sur les roues motrices, qui communi- quent avec ce maitre-cylindre de frein (1) par des conduites de frein (62, 63), des capteurs (Sl, S2, S3, S4) servant à déterminer la vitesse angu- laire des roues, une unité électronique d'exploitation (28), servant à exploiter les signaux des capteurs et à produire des signaux de commutation destinés à des valves d'entrée et de sortie, les valves d'entrée (24, 25, 29, 30) étant prévues dans les conduites de frein et les valves de sortie (22, 23, 35, 36) étant prévues dans une conduite (37) de retour à un réservoir sans pression qui est disposé entre les cylindres de freins de roues et un réservoir d'agent de pression, et des pompes (21, 26) dont les côtés de refoulement communiquent cnacun respectivement avec une conduite de frein (62, 63), caractérisé en ce que, par l'intermédiaire d'une valve de commande (valve parallèle/croisée 80), la chambre d'amplification (84) du servomécanisme puisse être mise en communication avec une source ce pression quelle que soit la position de la pédale (5), l'unité électronique d'exploitation (28) produisant un signal de commutation destiné à cette valve de commande (80) dès que, grace aux signaux fournis par les capteurs, cette unité détecte le fait que l'une des roues motrices a tendance à patiner. 2. Système de freinage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'amplificateur comporte une valve de freinage disposée dans un manchon de commande (86), ce manchon de commande (86) comportant un premier passage (91) et un raccord atmosphérique (95), tandis que, suivant la posi- tion de la valve, c'est soit ce premier passage (91), soit ce raccord atmosphérique (95) qui communique avec un second passage du manchon de commande (86) qui débouche dans la chambre d'amplification (84). 3. Système de freinage suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le premier passage (91) communique par l'intermédiaire d'un tuyau souple avec un raccord (94) disposé dans la paroi du boîtier (81) de l'amplificateur d'effort de freinage à dépression (3) qui est située du côté du maitre-cylindre. 4. Système de freinage suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le raccord (94) communique, par l'intermédiaire de la valve de commande (80), soit avec une source de vide (vac), soit avec l'atmosphère O10 (atm) . 5. Système de freinage suivant la revendication 1, caractérisa en ce que, sur la pédale (5), il est prévu un interrupteur (72) qui est actionné pour une position déterminée de la pédale.