Brevet FR2667025A1 — publié le 19920327

BLOC ELECTRO-HYDRAULIQUE DE CONTROLE POUR LA COMMANDE DE FREINAGE PAR EFFET INERTIEL D'UN VEHICULE TRACTE La présente invention est relative aux installations de freinage de véhicuLes, plus particulièrement terrestres, et elle concerne, plus spécialement, le freinage des attelages mobiles comprenant un véhicule tracteur et un véhicule tracté. L'invention vise, plus spécifiquement, la commande du freinage d'un véhicule tracté par effet inertiel. Par ensemble véhicule tracteur et véhicule tracté, iL est évident qu'il faut comprendre tous les ensembles, de quelque nature que ce soit, dont le véhicule tracteur possède ou non une énergie motrice de bord et dans lequel le véhicule tracté qu'il entraîne derrière lui doit faire l'objet d'une action de freinage spécifique, en plus de celle appliquée au véhicule tracteur. L'obligation de recourir à un freinage spécifique du véhicule tracté intervient, dans tous les cas d'attelages ou le véhicule remorqué est de forte charge et demande à être freiné pour, d'une part, stabiliser L'attelage lors d'une action de ralentissement et, d'autre part, éviter que l'effort de freinage soit uniquement supporté par le véhicule tracteur avec les risques qui sont connus de rupture d'alignement de déplacement entre Le véhicule tracteur et le véhicule tracté, de détérioration de L'attelage proprement dit, etc. En règle générale, pour tenter de résoudre le problème ainsi connu, il est habituel de faire intervenir un freinage autonome du véhicule tracté, par effet inertiel, dès que le véhicule tracteur est soumis à ralentissement. A cette fin, le véhicule tracté comporte un bloc sensible comprenant un coulisseau qui, sous la force d'inertie, est déplacé lors d'un ralentissement du véhicule tracteur pour commander un transmetteur hydraulique fournissant une pression de fluide hydraulique aux moyens de freinage adaptés sur le véhicule tracté. Si, par un tel système il est effectivement possible de déclencher, immédiatement ou avec temporisation, un effet de freinage autonome du véhicule tracté, dès lors qu'un ralentissement est imposé au véhicule tracteur, il apparaît, toutefois, qu'il serait souhaitable de pouvoir contrôler le fonctionnement d'un tel dispositif inertiel pour éviter son entrée en action dans le cas d'un simple ralentissement de l'attelage, sans action de freinage, tel que cela se produit par l'usage du frein moteur sur les véhicules automobiles routiers ou, encore, lorsqu'un tel attelage doit être temporairement entraîné en marche arrière. Il peut être considéré qu'un tel besoin n'est actuellement pas satisfait par des moyens techniques simples, efficaces, robustes et fiables dans le temps. L'objet de l'invention est de remédier aux problèmes ainsi posés en proposant un nouveau bloc électro-hydraulique permettant de contrôler la commande de freinage par effet inertiel d'un véhicule tracté, en excluant une commande réelle, soit dans le cas de ralentissement sans freinage, soit dans le cas de déplacement en marche arrière. Pour atteindre les objectifs ci-dessus, le bloc électrohydraulique de contrôle est caractérisé, selon l'invention, en ce qu il comprend un corps - délimitant un cylindre contenant un piston poussé par sa base par un organe de rappel dans une position stable de repos dans laquelle il délimite, dans le cylindre, une chambre de mise en pression remplie de fluide hydraulique, ledit piston possédant une tête de liai son avec un organe de commande automatique, mobile par effet inertiel dans le sens antagoniste à l'action de l'organe de rappel, - comportant, à partir de la chambre, un conduit d'intercommunication aboutissant à un puits de raccordement communiquant aussi avec un circuit de retour et possédant un raccord de liai son avec le circuit de freinage du véhicule tracté, - supportant, d'une part, une électrovanne à deux positions occupant le puits et dont l'alimentation est placée sous la dépendance du circuit de freinage du véhicule tracteur et, d'autre part, un réservoir hydraulique en relation au moins avec le circuit de retour. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation de l'objet de l'invention. La fig 1 est une vue schématique d'un attelage comportant, pour le véhicule tracté, une installation de freinage par effet inertiel. La fig 2 est une coupe-élévation montrant, à plus grande échelle, le bloc électro-hydraulique selon l'invention. Les fig. 3 et 4 sont des schémas, équivalents de la fig, 2, illustrant, plus précisément, certaines caractéristiques constructives et deux états particuliers de fonctionnement. La fig. 5 est une demi-coupe élévation partielle montrant, à plus grande échelle, un détail de réalisation de l'un des éléments de l'invention~ Les fig 6 et 7 sont des vues schématiques illustrant, à échelle différente, des positions caractéristiques de l'élément selon la fig. 5. La fig 1 montre un attelage mobile 1 comprenant un véhicule tracteur 2 et un véhicule tracté 3 reliés par un timon 4. Un tel exemple schématique n'est donné que pour illustrer le principe de l'invention et n'a pas de caractère limitatif. Les véhicules 2 et 3 sont représentés sous la forme de véhicules routiers, tels qu'un camion et une remorque, mais il doit être considéré que des applications autres peuvent être envisagées pour des types de véhicules différents, voire pour des véhicules ferroviaires. Dans un attelage du type ci-dessus, le véhicule tracteur 2 possède une installation de freinage 5 faisant intervenir, de façon schématique, un organe d'actionnement 6, un maître-cylindre 7 et des canalisations 8 menant à des freins proprement dits équipant des roues 9 ou analogues. Le véhicule tracté 3 d'un tel attelage possède une centrale de freinage 10 actionnée, par effet inertiel, au moyen d'un coulisseau mobile 11 sensible à la décélération imposée au véhicule tracté 3. La centrale 10 commande, par l'intermédiaire d'un circuit hydraulique 12, des organes de freinage équipant des roues 13 ou analogues. Pour résoudre le problème tenant à une telle configuration, tel que cela est exposé précédemment, l'invention propose de réaliser la centrale 10 d'un bloc électro-hydraulique 20 construit comme représenté aux fig. 2 et 3. Le bloc 20 comprend un corps 21 comportant des moyens 22 de fixation sur tout élément approprié du véhicule 3. Le corps 21 délimite un cylindre 23 ouvert sur une face 24, dite antérieure, de manière à pouvoir être placé coaxialement avec la trajectoire du coulisseau 11. Le cylindre 23 contient un piston 25 dont la tête 26 présente une coupelle 27 de liaison avec le coulisseau 11. Le piston 25 coopère, par sa base 28, avec un organe élastique de rappel 29, tel qu'un ressort hélicoidal travaillant à la compression, interposé entre le piston 25 et le fond 30 du cylindre. L'action du ressort 29 tend à pousser toujours le piston 25 dans une position stable de repos contre un jonc d'arrêt 24a placé dans le cylindre 23 à proximité de la face antérieure 24. Dans cette position le piston 25 délimite, à l'intérieur du cylindre 23, une chambre 31 de mise en pression qui communique, à proximité du fond 30, avec un conduit d'intercommunication 32 aboutissant à un puits 33 dans lequel débouche un raccord 34 pour le circuit de freinage 12. Le puits 33 communique, également, avec un circuit de retour 35 délimité, de préférence, à l'intérieur du corps 21 pour aboutir à un puits 36 dans lequel est monté un réservoir 37 de fluide hydraulique. Le puits 33 est occupé par une électro-vanne 38, du type à deux positions, dont L'alimentation, tel que cela est illustré par la fig 3, est placée sous la dépendance du fonctionnement du circuit de freinage du véhicule tracteur 2. A cet égard, le circuit d'alimentation 39 de l'électrovanne 38 peut comporter un premier contacteur 40, du type marche-arrêt, qui est commandé par la mise sous tension du circuit électrique général de l'ensemble véhicule tracteur-véhicule tracté. Le circuit 39 comporte aussi, avantageusement, un deuxième contacteur 41, à position stable fermée, qui est commandé en ouverture par l'alimentation d'un circuit électrique 8a alimenté par la mise en pression du circuit de freinage 8 du véhicule tracteur 2.Par circuit électrique, il convient, par exemple, de considérer celui propre à L'alimentation d'avertisseurs lumineux en relation avec une action de freinage portée sur l'organe de commande 6. Dans une forme de réalisation, telle qu'illustrée par la fig 4, l'électrovanne 38 est du type assurant, dans son état non alimenté, par exemple par suite de l'ouverture de l'un des contacteurs 40 ou 41, la communication entre le conduit d'intercommunication 32 et le circuit de freinage 12 et, simultanément, l'obturation, entre le circuit de freinage 12 et le circuit de retour 35. il doit être considéré qu'il est également possible de retenir, pour assumer la fonction ci-dessus, une électrovanne 38 à fonctionnement inverse, c'est-à-dire possédant une position de repos telle que les fonctions ci-dessus se trouvent assurées par un état alimenté de l'électrovanne. De préférence, comme cela est illustré par la fig 5, le piston 25 contient, intérieurement, un ensemble mobile comprenant un piston secondaire 42 formant clapet de réalimentation, logé dans un alésage borgne 43 du piston 23 et possédant une tête décolletée 42a poussée par un ressort 44 contre un siège 45 annulaire au-delà duquel l'alésage communique, par des trous radiaux 46, avec un chambrage 47 ménagé à la périphérie du piston 25 pour être en relation permanente avec un trou 48 s'ouvrant dans le circuit de retour 35. Le clapet 42, appuyé sur le siège 45, ferme donc normalement la communication entre le chambrage 47 et l'alésage 43 qui s'ouvre dans la chambre 31. Le piston secondaire 42 présente un alésage 49 s'ouvrant dans l'alésage 43 et délimitant, intérieurement, une portée annulaire 50 sur laquelle prend appui un clapet de surpression 51 poussé par un ressort 52 agissant dans le sens contraire à l'action du ressort 44. L'alésage 43 communique, derrière la portée 50 par rapport au clapet 51, avec des trous 53 qui débouchent à la base de la tête décolletée 42a, c'est-à-dire dans l'alésage 43. Le bloc électro-hydraulique décrit ci-dessus fonctionne de la façon suivante. Dans la position de repos, le piston 25 occupe la position illustrée par les fig. 2 et 3, sous l'action du ressort de rappel 29, alors que le piston secondaire 42 est en appui sur le siège 45 par l'action du ressort 44 et que le clapet 51 est appliqué sur la portée 50 par l'action du ressort 52. Dans cet état, la chambre de mise en pression 31 est remplie de fluide hydraulique, de même que l'intérieur du piston 25, du conduit d'intercommunication 32 et du conduit de retour 35. D'une façon connue, l'ensemble des moyens de communication du corps 21 sont remplis de fluide hydraulique, pour éviter la présence de toute bulle d'air capable de constituer un matelas déformable élastiquement, perturbant l'efficacité de freinage. Le réservoir 37 est, dans cet esprit également, au moins en partie, rempli de fluide hydraulique. Dans l'exemple de construction et dans l'état non activé du circuit électrique général, par exemple à L'arrêt de l'attelage 1, le contacteur 40 est ouvert en occupant, par exemple, la position arrêt représentée en pointillé à la fig. 4. Dans cet état, l'électrovanne 38, poussée par son ressort, assure la communication entre le conduit 32 et le circuit 12 et obture le circuit de retour 35. En l'absence de poussée sur le piston 25, aucune action de freinage n'est répercutée par l'intermédiaire du circuit 12. A la mise sous tension du circuit électrique général, le contacteur 40 se ferme, comme illustré par la fig 3, de sorte que l'électrovanne 38 est alimentée et assure l'intercommunication entre le circuit de freinage 12 et le circuit de retour 35, tandis que le conduit d'intercommunication 32 est fermé. Une action, dans le sens de la flèche f1, du coulisseau 11 pour une raison quelconque sur le piston 25 ne se traduit par aucun effet de freinage, étant donné l'isolement de la chambre de mise en pression 31. De la sorte, si l'attelage 1 est sollicité en ralentissement général, par exemple sous l'effet du frein moteur du véhicule 2, le véhicule tracté 3 ne subit pas d'action de freinage propre. Si l'attelage 1 est sollicité en déplacement rétrograde, par exemple en marche arrière, le coulisseau 11 ne peut provoquer le déplacement du piston 25, de sorte que les mêmes conditions de fonctionnement que décrites précédemment sont maintenues. Lorsque le véhicule 2 est freiné dans sa progression par une action sur la commande 6, générant une mise en service de la centrale 5, il se produit une alimentation du circuit électrique 8a sensible à la mise en pression du circuit 8. Ce circuit électrique, par exemple destiné à l'alimentation des feux avertisseurs lumineux arrière, commande l'ouverture du contacteur 41 à partir de la position selon la fig 3. Dans cette situation, L'alimentation de L'électrovanne 38 est interrompue, de sorte que l'organe de rappel équipant une telle électrovanne place le tiroir de cette dernière dans la position selon la fig. 4. Ceci a pour effet de fermer le circuit de retour 35 et de mettre en communication le conduit 32 et le circuit 12. L'action de freinage, imposée au véhicule tracteur 2, se traduit par un ralentissement du véhicule tracté 3 dont le coulisseau 11, par effet intertiel, vient agir sur le piston 25 sollicité en déplacement dans le sens de la flèche f2 (fig 4). Le piston 25 produit une mise en pression du fluide hydraulique dans la chambre 31, avec transfert de cette mise en pression dans le circuit de freinage 12 actionnant les organes de freinage des roues 13. Ainsi, par les moyens selon l'invention, il devient possible de contrôler la commande de freinage par effet intertiel du véhicule tracté 3, sans qu'une action de freinage n'intervienne en cas de ralentissement de l'attelage sans freinage effectif, notamment par l'action du frein moteur du véhicule tracteur 2 ou, encore, lors d'une marche arrière de l'attelage. Les moyens mis en oeuvre selon l'invention font intervenir un bloc électro-hydraulique de faible encombrement, de construction et de fonctionnement fiables, en raison du faible nombre de pièces constitutives mobiles qu'il comporte. Les moyens de l'invention confèrent, également, au bloc électro-hydraulique selon L'invention un caractère de fonctionnement sûr, en raison de la possiblité de réalimentation automatique de la chambre 31 en fluide hydraulique et de la sensibilité à une surpression accidentelle conduisant à un reflux du fluide hydraulique de la chambre 31 en direction du réservoir 37, par l'intermédiaire du piston 25. En effet, dans le cas où pour une raison quelconque le remplissage de la chambre 31 ne serait plus complet, le retour du piston 25, après une action de freinage, provoque le recul du piston secondaire ou clapet 42 dont la tête 42a ouvre le siège 45, comme illustré par la fig. 6. Dans cette position, du fluide hydraulique est transféré du chambrage 47 à la chambre 31 par les trous 46, l'alésage 43, les trous 53 et l'alésage 49. Dans le cas où l'action sur le piston 25 ferait naître une mise en pression supérieure au réglage ou tarage du ressort 52, le clapet 51 s'ouvrirait, comme illustré par la fig 7, pour mettre en communication l'alésage 49 avec le chambrage 47 par les trous 46 et permettre une circulation partielle du fluide hydraulique en retour vers le réservoir 37. L'invention n'est pas limitée à L'exemple décrit et représenté, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1 - Bloc électro-hydraulique de contrôle pour la commande de freinage par effet inertiel d'un véhicule tracté, caractérisé en ce qu'il comprend un corps (21) - délimitant un cylindre (23) contenant un piston (25) poussé par sa base par un organe de rappel (29) dans une position stable de repos dans laquelle il délimite, dans le cylindre, une chambre de mise en pression (31) remplie de fluide hydraulique, ledit piston possédant une tête de liaison (27) avec un organe de commande automatique (11), mobile par effet inertiel dans le sens antagoniste à l'action de l'organe de rappel, - comportant, à partir de la chambre, un conduit d'intercommunication (32) aboutissant à un puits de raccordement (33) communiquant aussi avec un circuit de retour (35) et possédant un raccord de liai son (34) avec le circuit de freinage (12) du véhicule tracté (3), - supportant, d'une part, une électrovanne (38) à deux positions occupant le puits et dont l'alimentation est placée sous la dépendance du circuit de freinage (8) du véhicule tracteur et, d'autre part, un réservoir hydraulique (37) en - relation au moins avec le circuit de retour. 2 - Bloc électro-hydraulique selon la revendication 1, caractérisé en ce que L'électrovanne (38) est du type assurant, dans son état non alimenté, la communication entre le conduit d'intercommunication (32) et le circuit de freinage (12) et l'obturation entre le circuit de freinage (12) et le circuit de retour (35). 3 - Bloc électro-hydraulique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'électrovanne (38) est du type assurant, dans son état alimenté, la communication entre le conduit d'intercommunication (32) et le circuit de freinage (12) et l'obturation entre le circuit de freinage (12) et le circuit de retour (35). 4 - Bloc électro-hydraulique selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'alimentation de l'électrovanne (38) est placée sous la dépendance d'un circuit électrique (8a) alimenté par la mise en pression du circuit de freinage (8) du véhicule tracteur. 5 - Bloc électro-hydraulique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le piston (25) incorpore un clapet de supression (51) interposé entre la chambre (31) et des trous (46) communiquant avec un chambrage (44) du piston en relation avec un passage (48) pratiqué dans le cylindre pour déboucher dans le circuit de retour. 6 - Bloc électro-hydraulique selon la revendication 1 ou 5, caractérisé en ce que le piston (25) incorpore un clapet (42) de réalimentation de la chambre de mise en pression, un tel clapet étant disposé en parallèle avec le clapet de surpression (51). 7 - Bloc électro-hydraulique selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que le piston (25) comporte un alésage (43) contenant le clapet (42) asservi élastiquement et qui délimite un alésage (49) dans lequel est logé le clapet (51) asservi élastiquement de façon inverse au clapet (42). 8 - Bloc électro-hydraulique selon la revendication 7, caractérisé en ce que le clapet (42) possède une tête décolletée (42a) coopérant avec un siège (45) présenté par l'alésage (43) en retrait des trous (46), ledit clapet définissant un alésage (49) présentant, en deçà des trous (53) débouchant à la périphérie de la tête (42a), une portée (50) sur laquelle est appliqué le clapet (51).