Brevet FR2662128A1 — publié le 19911122

La présente invention concerne une installation de freinage antiblocage, notamment pour véhicule automobile, comprenant, d'une part, un générateur de pression de freinage, qui est actionné par une pédale et est de préférence assisté par une force auxiliaire et qui comporte un maître- cylindre auquel un frein de roue est raccordé au moins par une conduite de pression principale et, d'autre part, une pompe hydraulique de pression auxiliaire raccordée à une conduite de pression auxiliaire, ainsi que des capteurs de roue et des circuits électroniques permettant de déterminer le comportement de la roue en rotation et de produire des signaux électriques de commande de pression de freinage qui, en vue de la régulation du glisse- ment, commandent les soupapes d'entrée et les soupapes de sortie, à action- nement électromagnétique, qui sont interposées dans les conduites d'agent de pression. Dans une installation connue de freinage à régulation du glisse- ment (DE-A-3 627 000), qui est de ce type, on utilise comme générateur de pression de freinage un maitre-cylindre tandem en amont duquel est inter- posé un amplificateur pneumatique d'effort de freinage Le système d'ali- mentation en pression auxiliaire comporte deux pompes hydrauliques dispo- sées respectivement sur des circuits associés de freinage, réunissant en diagonale les freins de roues, à partir desquels, lors d'un actionnement des freins à régulation du glissement, il est amené, à l'aide de valves de régulation, une pression auxiliaire proportionnelle à la force appliquée au pied Cette pression auxiliaire dynamique est transmise, d'une part, au circuit statique de freinage raccordé au maître-cylindre et elle agit, d'autre part, sur les freins de roues En vue de la régulation du glisse- ment, il est interposé, dans le circuit hydraulique, des valves d'entrée qui sont normalement en position de passage et à l'aide desquelles, lors- qu'une roue menace de bloquer, l'amenée dragent de pression au frein de roue concerné peut être bloquée. Il est par ailleurs prévu, sur les freins de roues, des valves de sortie par l'intermédiaire desquelles, lorsque cela est nécessaire, de l'agent de pression peut être évacué des freins de roues vers le réservoir de stockage Lors de la mise en service de la régulation de glissement, les pompes de pression auxiliaire sont mises en service au moyen d'un moteur électrique et une pression réglée est envoyée dans les freins de roues par l'intermédiaire des valves d'entrée et des valves de sortie. En outre, pour des raisons de sécurité, les pistons situés dans le maîtrecylindre tandem sont rappelés ou immobilisés au moyen du circuit hydraulique dynamique. Un inconvénient de cette installation de freinage décrite réside dans le fait qu'en fonction des phénomènes dynamiques d'écoulement et de la pression modulée par les fréquences de commutation des valves, des vibra- tions sonores sont transmises par l'intermédiaire du fluide au système de freins, de sorte que les parties affectées d'une masse qui sont associées à ce système de freins et qui constituent par conséquent une structure oscil- lante ont tendance à laisser se développer des oscillations de résonance compte tenu de leur fréquence propre Hormis les sollicitations mécaniques qui sont de ce fait à prendre en considération compte tenu des impulsions de pression d'intensité différente, le niveau de bruit qui est ressenti comme gênant doit être réduit On doit considérer comme autre inconvénient la pression de refoulement relativement élevée de la pompe de pression auxiliaire qui n'autorise pas une adaptation aux besoins effectifs pendant la régulation du glissement de freinage et qui peut donc participer, en raison de sa propre caractéristique de régulation, au renforcement du niveau de bruit. C'est pourquoi l'invention a pour but d'améliorer une installa- tion de freinage antiblocage qui puisse réduire la création de bruits précédemment décrite et pouvant être perçue comme gênante sur le plan acoustique, en raison d'impulsions de pression d'intensité différente, ainsi que les émission sonores non-stationnaires ainsi produites L'inven- tion a en outre pour but, au-delà du maintien de la qualité de la régula- tion, de fournir une amélioration de la caractéristique de régulation. Conformément à l'invention, ce but est atteint par le fait qu'une valve de limitation de pression peut être soumise à l'action de la pression de la pompe de pression auxiliaire et à l'action d'une pression régnant dans le frein de roue, cette valve de limitation de pression réali- sant, lors du dépassement d'une pression préalable déterminée, une liaison hydraulique avec la conduite de retour sans pression, afin d'assurer la régulation de la pression de la pompe. L'invention repose ainsi essentiellement sur l'idée de base consistant à prévoir une régulation ou une limitation de la pression de la pompe, et du volume fourni par celle-ci, en fonction de la pression du frein de roue, afin d'adapter d'une manière individuelle la pression rela- tivement élevée de la pompe aux besoins réels de la régulation du glisse- ment de freinage. A cet effet, il est avantageux de commander la pression diffé- rentielle agissant sur la valve d'entrée en direction du frein de roue, au moyen d'une valve de limitation de pression qui est raccordée hydraulique- ment d'une part à la pression du cylindre de roue et d'autre part à la pompe de pression auxiliaire, afin de réaliser une liaison hydraulique en direction du réservoir de stockage sans pression lors du dépassement d'une pression préalable déterminée dans la valve de limitation de pression. Afin d'empêcher, pendant la régulation automatique de la pres- sion de freinage, un reflux involontaire de l'agent de pression dans le maîtrecylindre et donc dans le réservoir de stockage sans pression, il est prévu, suivant un développement avantageux de mise en oeuvre de l'inven- tion, qu'une valve de blocage soit disposée dans la conduite de pression principale, plus précisément entre le maître-cylindre et la valve d'entrée associée au frein de roue, cette valve de blocage interrompant, en fonction de la pression réglée de la pompe de pression auxiliaire, la liaison d'agent de pression existant entre le générateur de pression de freinage et le frein de roue. D'une manière avantageuse, il peut être prévu un ressort de pression pour produire la pression préalable dans la valve de limitation de pression et, de préférence la pression préalable peut être ajustée à 20 bars, afin de permettre ainsi le maintien de la différence voulue de pres- sion sur la valve d'entrée. Avantageusement, au moins une liaison d'agent de pression est branchée entre le générateur de pression de freinage et la valve de blocage, cette liaison d'agent de pression comportant une valve antiretour disposée parallèlement à la conduite de pression principale et agissant de façon à assurer un blocage en direction du frein de roue La valve de blocage peut être commandée hydrauliquement et la valve antiretour agit de façon à assurer une ouverture en direction du maître-cylindre On est ainsi assuré, en cas de besoin et pour des raisons concernant le fonctionnement, d'une réduction brusque de la pression dans le frein de roue. Compte tenu de la répartition dynamique de la charge sur les essieux en conduite et de la répartition de l'effort de freinage qui en résulte entre les freins de l'essieu avant et les freins de l'essieu arrière, il peut être prévu, d'une manière combinée, que la valve de limi- tation de pression comporte une liaison hydraulique conduisant au frein de roue de l'essieu avant, afin d'assurer la régulation de la pression de refoulement de la pompe de pression auxiliaire et du volume refoulé par celle-ci La régulation de la pompe de pression auxiliaire est réalisée en fonction de la pression de freinage dans les freins de roues avant. Suivant une réalisation structurelle concrète permettant d'obte- nir un volume refoulé par la pompe, ou une pression de la pompe, qu'on puisse faire varier, il peut avantageusement être prévu un mécanisme de réglage, par exemple un réglage à excentrique, servant à faire varier le volume effectif refoulé par la pompe de pression auxiliaire, ce mécanisme de réglage permettant de préférence de modifier la course du piston Il s'agit de la pompe à piston habituellement utilisée. Suivant une autre réalisation avantageuse de l'invention concer- nant la technique de commande et de régulation, il est prévu une adaptation de la pression de la pompe, ou du volume refoulé par celle-ci, à une varia- tion régime/couple de rotation qui est spécifique de la caractéristique, tout en maintenant un rendement constant dé la pompe. 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 unique représente le circuit hydraulique de principe d'une installation de freinage antiblocage, à répartition des circuits de freinage en diagonale, qui est conforme à l'invention Pour des raisons de clarté, il n'est représenté et décrit que l'une des deux diagonales du circuit de freinage. Cette installation de freinage conforme au dessin comprend un générateur de pression de freinage 6 qui, par l'intermédiaire de conduites de pression principale 5 formant un embranchement, permet une liaison hydraulique avec les freins de roues 1 répartis en diagonale Ce générateur de pression de freinage 6 comporte un maître-cylindre tandem 10 et un amplificateur à dépression 11, le réservoir de stockage 4 étant fixé, d'une manière classique, directement sur le maître-cylindre tandem 10 Disposés dans la conduite de pression principale 5, on trouve la valve de blocage 8, associée au générateur de pression de freinage 6, et la valve d'entrée 7 associée au frein de roue 1 de l'essieu avant La valve d'entrée 7 conforme au dessin est agencée de façon à pouvoir être commandée par voie électroma- gnétique Il est dans ce cas possible aussi de remplacer structurellement la valve d'entrée 7 à commande électromagnétique par une valve à diaphargme pouvant faire l'objet d'une commutation par voie hydraulique, ce qui exige toutefois une adaptation particulière de l'algorithme de régulation aux besoins de la régulation automatique de la pression de freinage C'est entre la valve de blocage 8 et la valve d'entrée 7 que se raccordent la conduite de pression principale 5 associée au deuxième frein de roue 1 de la diagonale et pourvue également d'une valve d'entrée 7, ainsi qu'une conduite de pression auxiliaire 12 reliant la pompe de pression auxiliaire 2 aux conduites de pression principale 5 Une conduite de retour 13 reliant les freins de roue 1 de la diagonale au réservoir de stockage 4 comporte, entre chaque frein de roue 1 et la valve d'entrée 7 associée, une valve de sortie à commande électromagnétique 14 et elle communique en outre avec la conduite d'aspiration de la pompe de pression auxiliaire 2, ainsi qu'avec un raccord hydraulique de la valve de limitation de pression 3 Par l'intermédiaire de conduites de pression de commande 15 en dérivation sur la conduite de pression auxiliaire 12 et sur la conduite de pression prin- cipale 5, la valve de limitation de pression 3 est reliée d'une part à la pompe de pression auxiliaire 2 et d'autre part au frein de roue 1 de l'essieu avant En outre, un second frein de roue 1 ' est relié à titre d'exemple à la valve de régulation de pression 3 suivant un circuit logique OU L'agencement d'un ressort de compression 16 sur la valve de limitation de pression 3 permet en outre de faire agir une force de précontrainte produisant la pression hydraulique préalable voulue Pour chaque frein de roue 1, une valve antiretour 9 associée, qui communique avec celui-ci, est située dans une liaison d'agent de pression 18 disposée parallèlement à la conduite de pression principale et en dérivation entre le générateur de pression de freinage 6 et la valve de blocage 8 à commande hydraulique. Le fonctionnement du système décrit est le suivant: Les positions de commutation des valves qui sont représentées au dessin sont d'une façon générale valables pour la position de relâchement des freins, ainsi que pour la situation se présentant pendant une appli- cation normale des freins exempte de glissement. Dans le cas d'une application de service des freins, exempte de glissement, il se développe dans la conduite de pression principale 5, du fait de l'actionnement du générateur de pression de freinage 6, une pres- sion proportionnelle à la force exercée au pied et se propageant par la valve de blocage, qui, dans son état de base, est commutée en position de passage, et par les valves d'entrée 7 associées aux freins de roues 1 Dans leur position de base, les valves de sortie 4 associées aux freins de roues 1 et les valves antiretour 9 restent fermées, tandis que la pression régnant dans la conduite de pression principale 5 s'établit dans la conduite 15 de pression de commande hydraulique de la valve de limitation de pression 3 en ayant une action identique à celle du ressort de compres- sion 16 Du fait de la valve antiretour 17 agissant de façon à assurer un blocage en direction de la pompe de pression auxiliaire 2 qui est inactive, la conduite de pression de commande 15 qui relie la valve de limitation de pression 3 à la conduite de pression auxiliaire 12 demeure tout d'abord sans pression. Dès que, du fait de faibles valeurs du coefficient de frottement de la voie de roulement, des signaux de glissement de freinage transmettent le surfreinage d'une roue du véhicule à un circuit électronique de régula- tion de glissement qui n'est pas représenté plus en détail au dessin, la pression de freinage, ainsi que le volume de fluide dans le frein de roue 1 menacé, s'annulent, dans le cadre de la régulation du glissement anti- blocage, dans la mesure o la valve de sortie 14 s'ouvre sous l'influence d'un signal électrique du circuit électronique de commande et o la valve d'entrée 7 associée se ferme Le circuit électronique de commande procède de même à la mise en marche de la pompe de pression auxiliaire 2, afin de rendre la pression auxiliaire disponible Cette pression auxiliaire fait passer la valve de blocage 8 en position de blocage, de sorte que le géné- rateur de pression de freinage 6 est isolé de la pression de pompe qui règne dans la conduite de pression principale 5 Du fait de la valve de limitation de pression 3 qui est réglée au préalable au moyen du ressort de compression 16, ainsi qu'en raison de la liaison hydraulique de cette valve de limitation de pression 3 avec le frein de roue 1 situé sur l'essieu avant et du fait de la liaison hydraulique avec la pompe de pression auxi- liaire 2, la pression de la pompe se règle automatiquement en fonction de la pression du frein de roue agissant sur la valve de régulation de pres- sion 3, compte tenu de la pression hydraulique préalable réglée par la force du ressort Il en résulte que, grâce à la valve de limitation de pression 3, la pression de la pompe peut être réglée à la valeur de la pression du frein de roue à chaque instant augmentée de la pression préa- lable initialement réglée Ainsi, d'une part, l'augmentation de la pression dans la pompe de pression auxiliaire 2 peut se produire plus rapidement en cas de besoin, étant donné que, du fait du circuit hydraulique conforme à l'invention, on doit créer un refoulement à l'encontre d'une pression rela- tivement faible, et, d'autre part, l'émission de bruits de la valve d'entrée 7 est nettement réduite, étant donné que la différence de pression s'exerçant sur cette valve d'entrée 7 ne peut pas être supérieure à la pression préalable de la valve de limitation de pression 3 qui est produite par le ressort de compression 16. Dès que, par l'intermédiaire des capteurs de roues, déjà connus, des signaux de glissement de freinage appliqués à un circuit électronique de commande, qui n'est pas représenté plus en détail, conduisent à une régulation de la pression de freinage à des valeurs élevées du coefficient de frottement, la valve d'entrée 7 associée s'ouvre après une fermeture de la valve de sortie 14 permettant de faire débuter la phase d'augmentation de la pression La pression dynamique produite par la pompe de pression auxiliaire 2 et réglée par l'intermédiaire de la valve de limitation de pression 3 peut parvenir relativement rapidement au niveau nécessaire de pression D'une manière analogue à la régulation de la pression de freinage à de faibles valeurs du coefficient de frottement, dans le cas d'un fonctionnement de régulation du glissement de freinage à des valeurs élevées du coefficient de frottement, la différence de pression s'exerçant sur la valve d'entrée 7 est maintenue constante, dans toutes les conditions de fonctionnement et par exemple à 20 bars, grâce à la pression préalable réglée sur la valve de limitation de pression 3, de sorte qu'il se présente sur la valve d'entrée 7 une réduction considérable du bruit. Grâce à la régulation de la pression de la pompe en fonction de la pression de freinage se présentant à tout instant dans le frein de roue 1, notamment le frein de l'essieu avant, on a l'assurance d'une adaptation individuelle, conforme aux besoins, de l'énergie hydraulique auxiliaire aux différentes valeurs du coefficient de frottement entre la voie de roulement et la roue du véhicule Ceci signifie que, dans le cas de faibles valeurs du coefficient de frottement, la pompe de pression auxiliaire 2 se règle sur une faible pression auxiliaire et que, dans le cas de valeurs élevées du coefficient de frottement, elle augmente la pression d'une manière appropriée, de sorte qu'au moins dans le cas d'une régulation du glissement à de faibles valeurs du coefficient de frottement, on peut obtenir une amélioration considérable de la qualité de régulation. REVENDICATION 1 Installation de freinage antiblocage, notamment pour véhicule automobile, comprenant, d'une part, un générateur de pression de freinage, qui est actionné par une pédale et est de préférence assisté par une force auxiliaire et qui comporte un maître-cylindre auquel un frein de roue est raccordé au moins par une conduite de pression principale et, d'autre part, une pompe hydraulique de pression auxiliaire raccordée à une conduite de pression auxiliaire, ainsi que des capteurs de roue et des circuits élec- troniques permettant de déterminer le comportement de la roue en rotation et de produire des signaux électriques de commande de pression de freinage qui, en vue de la régulation du glissement, commandent les soupapes d'entrée et les soupapes de sortie, à actionnement électromagnétique, qui sont interposées dans les conduites d'agent de pression, caractérisée en ce qu'une valve de limitation de pression ( 3) peut être soumise à l'action de la pression de la pompe de pression auxiliaire ( 2) et à l'action d'une pression régnant dans le frein de roue ( 1), cette valve de limitation de pression ( 3) réalisant, lors du dépassement d'une pression préalable déter- minée, une liaison hydraulique avec la conduite de retour sans pression ( 13), afin d'assurer la régulation de la pression de la pompe. 2 Installation de freinage antiblocage suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'une valve de blocage ( 8) est disposée dans la conduite de pression principale ( 5), entre le générateur de pression de freinage ( 6) et la valve d'entrée ( 7) associée au frein de roue ( 1), cette valve de blocage pouvant, en fonction de la pression réglée de la pompe de pression auxiliaire ( 2), bloquer la liaison d'agent de pression existant entre le générateur de pression de freinage ( 6) et le frein de roue ( 1). 3 Installation de freinage antiblocage suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce qu'il est prévu un ressort de pression ( 16) pour produire la pression préalable dans la valve de limita- tion de pression ( 3). 4 Installation de freinage antiblocage suivant l'une des reven- dications 1 et 3, caractérisée en ce que la pression préalable peut être ajustée à 20 bars. Installation de freinage antiblocage suivant l'une des reven- dications précédentes, caractérisée en ce qu'au moins une liaison d'agent de pression ( 18) est branchée entre le générateur de pression de freinage ( 6) et la valve de blocage ( 8), cette liaison d'agent de pression compor- tant une valve antiretour ( 9) disposée parallèlement à la conduite de pression principale ( 5) et agissant de façon à assurer un blocage en direc- tion du frein de roue ( 1). 6 Installation de freinage antiblocage suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la valve de limita- tion de pression ( 3) comporte une liaison hydraulique conduisant au frein de roue ( 1) de l'essieu avant, afin d'assurer la régulation de la pression de refoulement de la pompe de pression auxiliaire ( 2) et du volume refoulé par celle-ci. 7 Installation de freinage antiblocage suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'il est prévu un méca- nisme de réglage, par exemple un réglage à excentrique, servant à faire varier le volume effectif refoulé par la pompe de pression auxiliaire ( 2) , ce mécanisme de réglage permettant de préférence de modifier la course du piston. 8 Installation de freinage antiblocage suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la pompe de pression auxiliaire ( 2) est pourvue d'un dispositif de régulation qui règle la pres- sion de cette pompe, ou le volume refoulé par celle-ci, en fonction du diagramme caractéristique régime/couple de rotation adaptatif du glissement de freinage, sous réserve d'un rendement constant de la pompe.