Brevet FR2672556A1 — publié le 19920814

L'invention concerne un système hydraulique de freinage anti- blocage, c'est-à-dire un système de freinage au moyen duquel le glissement de freinage d'une roue peut être réglé à une valeur optimale pendant un freinage Un tel système doit surtout permettre d'éviter que les roues d'un véhicule ne se bloquent L'invention concerne en particulier un système de freinage anti-blocage qui fonctionne suivant le principe de renvoi. En tant qu'état de la technique, il est décrit, dans DE-OS 41 742, un système de freinage qui travaille suivant ce principe de renvoi Dans un tel système de freinage, dès qu'un abaissement de la pression de freinage d'une roue est nécessaire, la conduite de frein est fermée et une conduite de renvoi est ouverte, laquelle conduite mène à une pompe qui refoule alors l'agent de pression du frein de roue dans le maître- cylindre de freinage Pour une nouvelle augmentation de pression, la conduite de renvoi est fermée et la conduite de frein réouverte, de sorte que, sous l'effet de la force de la pédale, de l'agent de pression retourne du maître-cylindre de freinage au frein de roue Dans de tels freins, on considère comme un inconvénient l'apparition d'un mouvement de la pédale qui suit le cycle de régulation C'est pourquoi il a déjà été proposé de séparer du maître-cylindre le circuit de la pompe et d'insérer une valve d'isolement dans la conduite de frein Il est toutefois alors nécessaire de prévoir un accumulateur haute pression qui reçoit l'agent de pression refoulé par la pompe Ces accumulateurs sont en général de très grande taille et conduisent donc à un groupe de freinage volumineux. On connaît en outre des systèmes de freinage fonctionnant suivant le principe dit "ouvert" (par exemple DE-OS 35 05 410) Dans ces systèmes ouverts, l'agent de pression est évacué du frein de roue dans un réservoir de stockage qui est ouvert Pendant une régulation de la pression de freinage, la pompe renvoie l'agent de pression en permanence du réci- pient de stockage vers le circuit de freinage Une valve de régulation de la pression de freinage est commandée par la pression du maître- cylindre, qui est isolée du circuit de freinage au moyen d'une valve d'isolement, et elle détermine la pression de la pompe L'agent de pression qui ne peut pas parvenir dans le circuit de freinage est renvoyé dans le réservoir de stoc- kage en passant par la valve de régulation de pression De tels systèmes ont comme inconvénient que, si la pompe est défaillante, le circuit de freinage se vide par la valve servant à évacuer l'agent de freinage Il en résulte une panne du circuit de freinage. C'est pourquoi l'invention a pour but de fournir un système de freinage qui: fonctionne d'une manière sûre, n'exerce qu'une faible rétroaction, si ce n'est pas du tout, sur le maître-cylindre pendant une régulation et soit d'un encombrement le plus faible possible. A cet effet, l'invention a pour objet un système hydraulique de freinage anti-blocage constitué d'un circuit de freinage et d'un circuit de pompe fermé, le circuit de freinage étant formé d'un maître-cylindre et d'un frein de roue qui sont réunis par une conduite de frein dans laquelle une valve d'entrée est insérée et le circuit de pompe étant formé d'une pompe dont le côté aspiration est relié à la conduite de frein entre la valve d'entrée et le frein de roue et au moyen d'une conduite de renvoi, tandis que son côté refoulement est relié à la conduite de frein entre le maître-cylindre et la valve d'entrée et au moyen d'une conduite de pres- sion, ce système hydraulique de freinage comprenant une valve de régulation de pression, disposée dans une conduite secondaire menant à la pompe et reliant entre eux le côté refoulement et le côté aspiration de cette pompe, un accumulateur basse pression, communiquant avec le côté aspiration de la pompe, une valve de blocage, disposée dans la conduite secondaire et actionnée en fonction du degré de remplissage de l'accumulateur basse pression, de sorte que la conduite secondaire est bloquée notamment lorsque l'accumulateur basse pression est plein, et une valve d'isolement disposée dans la conduite de frein entre le point de piquage de la conduite de pres- sion et le maître-cylindre, cette valve d'isolement étant constituée d'une valve anti-retour, insérée dans la conduite de frein et bloquant en direc- tion du maître-cylindre, et d'une valve de pression qui est montée en parallèle à la valve anti-retour et s'ouvre en direction du maîtrecylindre pour une différence de pression (décalage) définie, le décalage étant d'une valeur telle que la pression d'ouverture, réglée par la pression du maître-cylindre, de la valve de régulation de pression n'est pas en mesure d'ouvrir la valve de pression. Il est essentiel pour l'invention que, pour la pompe, il soit prévu une conduite secondaire comportant une valve de régulation de pres- sion dont la pression d'ouverture est déterminée par la pression du maître- cylindre Cela permet qu'il s'établisse dans la conduite de pression une pression qui n'est pas en mesure d'ouvrir la valve de pression située dans la conduite parallèle à la conduite de frein De ce fait, le maître- cylindre est isolé du frein de roue. Etant donné que la conduite secondaire ne mène pas à un réservoir ouvert, mais à un réservoir basse pression à capacité limitée de remplissage, on doit faire en sorte que cette capacité de remplissage de l'accumulateur basse pression ne puisse pas être totalement utilisée Etant donné que, dans ce cas, l'accumulateur basse pression ne peut pas recevoir d'agent de pression supplémentaire, une augmentation supplémentaire de pression dans le frein de roue ne serait pas possible C'est pourquoi il est prévu, dans la conduite secondaire, une valve de blocage qui est actionnée par l'accumulateur basse pression et qui bloque cette conduite secondaire dès que l'accumulateur basse pression a atteint un degré déter- miné de remplissage Il en résulte que la pression dans la conduite de pression augmente et que de l'agent de pression parvient au maîtrecylindre en passant par la valve de pression La situation qui vient d'être décrite ne se présente toutefois que dans le cas d'états parfaitement déterminés de la chaussée (conditions de frottement variant fortement) qu'on ne peut observer que très rarement C'est pourquoi il s'établit dans la plupart des cas une situation de "pédale calme" pendant une régulation de la force de freinage. Etant donné qu'il existe un système fermé, le circuit de frei- nage ne peut pas être vidé L'utilisation de la valve de régulation de pression permet de pouvoir renoncer à un accumulateur haute pression La valve de renvoi, combinée à la valve de pression qui est calée sur la pres- sion d'ouverture de la valve de régulation de pression, permet d'obtenir une situation de "pédale calme". D'une manière avantageuse, une valve de sortie peut être insérée dans la conduite de retour. De préférence, l'accumulateur basse pression peut comprendre un piston auquel est relié un doigt qui coopère avec un poussoir prévu sur la valve de blocage, une course morte existant entre le doigt et le pous- soir lorsque l'accumulateur est vide. Avantageusement aussi, il peut être prévu dans la conduite de frein une valve d'étranglement qui passe d'une position ouverte à une position d'étranglement au début d'une régulation. 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 du dessin annexé sur lequel la figure unique représente un système de freinage suivant un mode de réalisation conforme à l'invention. Le système de freinage est constitué d'un maître-cylindre 1 qui est relié à des freins de roues 3 et 4 par une conduite de frein 2 Cette conduite de frein se divise en deux branches de conduite dans chacune des- quelles est prévue une valve d'entrée 5 Chaque valve d'entrée comporte une position de passage et une position de blocage et est à actionnement élec- tromagnétique Elle se trouve normalement dans sa position de passage Dans l'exemple de réalisation, il est prévu, pour la position de blocage, un isolement total de la conduite de frein Il est toutefois possible aussi que, dans la position de blocage, la valve d'entrée ne fasse que réaliser un étranglement important de la conduite de frein. Le frein de roue est relié au côté aspiration d'une pompe par une conduite de renvoi 6 dans laquelle une valve de sortie 7 est insérée. Cette valve de sortie comporte une position de blocage et une position de passage et est aussi à actionnement électromagnétique Elle se trouve nor- malement dans sa position de blocage En outre, un accumulateur basse pres- sion 9, comportant un piston 10 soumis à l'action d'un ressort, communique avec le côté aspiration de la pompe 8 Le ressort assure uniquement une faible précontrainte, afin de pouvoir produire une pression d'amorçage pour la pompe 8. Sur son côté refoulement, la pompe 8 est reliée à la conduite de frein 2 par une conduite de pression 11, le piquage étant situé au-dessus de la valve d'entrée 5. Parallèlement à la pompe 8, il est prévu une conduite secondaire 12 qui fait communiquer entre eux le côté refoulement de la pompe avec son côté aspiration Une valve de régulation de pression 13 et une valve de blocage 14 sont insérés en montage en série dans la conduite secondaire 12 La valve de régulation de pression 13 est commandée par une conduite de commande 23, cette dernière communiquant avec le maître-cylindre 1 La pression régnant dans la conduite de commande 23 détermine la pression d'ouverture de la valve de régulation de pression 13, de sorte que la pres- sion dans la conduite de pression 11 correspond pratiquement à la pression du maître-cylindre La valve de blocage 14 comporte deux positions de commutation, à savoir une position de passage et une position de blocage. Elle est actionnée mécaniquement au moyen d'un poussoir 15, ce dernier coo- pérant avec un doigt 16 qui est réalisé sur le piston 10 de l'accumulateur basse pression 9 Cette valve de blocage 14 est normalement ouverte Lors- que le piston 10 se déplace pendant le remplissage de l'accumulateur basse pression, il vient en appui sur le poussoir 15 de la valve de blocage 14 pour un degré déterminé de remplissage et amène cette valve de blocage 14 dans sa position de blocage. Un agencement de blocage (valve d'isolement) est prévu dans la conduite de frein entre le maître-cylindre 1 et la valve d'entrée 5 Cet agencement de blocage est constitué d'une valve anti-retour 17, insérée dans la conduite de frein 2 et bloquant en direction du maître-cylindre 1, et d'une valve de pression 18 qui est montée en parallèle vis-à-vis de cette valve anti-retour et s'ouvre en direction du maître-cylindre Pour éviter que la pédale ne s'enfonce lors d'une augmentation de pression dans les cylindres de roues qui serait transmise par l'intermédiaire de la pompe, un étranglement 24 agencé de façon à pouvoir faire l'objet d'une commutation est placé en sus en amont de la valve 17 Cet étranglement peut être commuté au moyen de la pression de la pompe En tout état de cause, le corps de valve de la valve de pression 18 est chargé par un ressort 19 qui 1 O agit de telle façon que cette valve de pression n'est ouverte que lorsque la pression dans la conduite de frein au-dessous de la valve de pression est supérieure d'une valeur déterminée à la pression régnant dans le maître-cylindre Il convient de remarquer ici que la conduite de pression 11 débouche dans la conduite de frein entre la valve anti-retour 17 et la valve d'entrée 5 Il est encore prévu, entre le piquage de la conduite secondaire sur la conduite de pression et le piquage de la conduite de pression sur la conduite de frein, une valve de sécurité 20 qui est agencée en valve anti-retour et qui bloque en direction de la pompe. Pour compléter le montage de valves, il est prévu, pour chaque frein de roue, une conduite de décharge 21 qui relie directement le frein de roue associé au maître-cylindre 1 Dans chaque conduite de décharge, il est inséré une valve de décharge (valve anti-retour) 22 qui s'ouvre en direction du maître-cylindre. Il est important pour le fonctionnement du système que la pres- sion d'ouverture de la valve de régulation de pression 13 et celle de la valve de pression 18 soient adaptées La pression régnant dans la conduite de pression 11, qui est réglée à partir de la pression du maître-cylindre au moyen de la valve de régulation de pression 13, ne doit pas augmenter au point d'être en mesure de vaincre la différence de pression réglée sur la valve de pression 18. Le système décrit fonctionne de la manière qui suit Freinage normal L'actionnement du maître-cylindre provoque une augmentation de pression dans le système de freinage constitué de la conduite de frein 2 et des freins de roue 3 et 4 A partir du maître-cylindre, l'agent de pression est refoulé vers les freins de roue 3 et 4 en passant par la valve anti- retour 17 Cela est rendu possible par le fait que les valves d'entrée 5 sont ouvertes et les valves de sortie 7 fermées Si on relâche la pédale, l'agent de pression retourne des freins de roues vers le maître- cylindre 1 en passant par les conduites de décharge 21 et les valves de décharge 22. Lors d'un tel freinage, le système de pompe n'est pas actif. Mode ABS Si, lors d'un freinage, il est établi que l'une des roues menace de se bloquer, le système passe alors en mode ABS Le risque de blocage peut être constaté grâce à la surveillance continue du comportement des roues en rotation par des capteurs de roues, les signaux de ces capteurs étant exploités par un circuit électronique de commande qui produit des signaux de commutation destinés aux valves d'entrée et de sortie et à l'entraînement par moteur Afin d'obtenir une diminution de la pression dans un frein de roue, la valve d'entrée 5 associée est fermée et la valve de sortie 7 associée est ouverte L'agent de pression passe dans l'accumu- lateur basse pression 9 et, de là, est envoyé dans la conduite de pression 11 au moyen de la pompe 8 fonctionnant de façon à le refouler Tant que la valve d'entrée 5 est encore fermée, l'agent de pression retourne dans l'accumulateur basse pression en passant par la valve de régulation de pression 13 et la valve de blocage 14 qui est ouverte L'agent de pression fait l'objet d'un pompage de recyclage La pression régnant dans la condui- te de pression 11 et donc dans la conduite de frein entre la valve anti- retour et la valve d'entrée correspond à la pression du maître-cylindre Si la valve d'entrée est alors ouverte (et la valve de sortie fermée), la pompe refoule alors dans le frein de roue Etant donné que la pression dans la conduite de pression 11 correspond à la pression du maître-cylindre, la valve de pression 18 ne s'ouvre pas, de sorte qu'il ne parvient pas d'agent de pression dans le maître-cylindre. Il peut alors se trouver (notamment lorsque les pneumatiques -passent d'une surface de chaussée à frottement plus élevé à une surface de chaussée à frottement plus faible) qu'une quantité plus importante d'agent de pression est envoyée dans l'accumulateur basse pression Ce dernier, ou plus précisément son piston 10, actionne la valve de blocage par l'intermé- diaire du doigt 16 et du poussoir 15, de sorte que cette valve de blocage obture la conduite secondaire 12 L'action de la valve de régulation de pression 13 est ainsi supprimée, de sorte que la pression régnant dans la conduite de pression 11 augmente et s'élève jusqu'à ce que la différence de pression réglée sur la valve de régulation de pression soit vaincue, ce qui permet à l'agent de pression de parvenir dans le maître-cylindre Par conséquent, dans le cas qui vient d'être décrit, il n'est pas possible d'éviter une certaine rétroaction sur le maitre-cylindre. Dans les deux cas, une commutation successive de la valve d'entrée 5 et de la valve de sortie 7 permet de régler la pression dans le frein de roue de façon qu'elle corresponde à l'état momentané de la chaus- sée, permettant ainsi aux roues de se déplacer dans un domaine optimal de glissement. Le système peut aussi être utilisé sans difficulté pour la régu- lation d'un glissement de traction A cet effet, la différence de pression sur la valve de pression 18 doit être réglée à une valeur assez élevée pour que, même lorsque le ma tre-cylindre est sans pression, il puisse régner en amont de la valve de pression une pression suffisamment élevée pour permet- tre de freiner les roues et de compenser un couple trop élevé Il est en outre prévu une conduite supplémentaire qui relie directement le côté aspi- ration de la pompe 8 à un récipient de stockage, de sorte que la pompe peut aspirer de l'agent de pression en vue de remplir les conduites de frein La conduite de décharge de la roue devant assurer la traction est pourvue aussi d'une valve de blocage afin que, pendant une régulation du glissement de traction, il ne se produise aucune augmentation de pression par l'inter- médiaire de la valve de décharge associée. REVENDICATIONS 1 Système hydraulique de freinage anti-blocage constitué d'un circuit de freinage et d'un circuit de pompe fermé, le circuit de freinage étant formé d'un maître-cylindre ( 1) et d'un frein de roue ( 3, 4) qui sont réunis par une conduite de frein ( 2) dans laquelle une valve d'entrée ( 5) est insérée et le circuit de pompe étant formé d'une pompe ( 8) dont le côté aspiration est relié à la conduite de frein ( 2) entre la valve d'entrée ( 5) et le frein de roue ( 3, 4) et au moyen d'une conduite de renvoi ( 6), tandis que son côté refoulement est relié à la conduite de frein ( 2) entre le maître-cylindre ( 1) et la valve d'entrée ( 5) et au moyen d'une conduite de pression ( 11), ce système hydraulique de freinage comprenant une valve de régulation de pression ( 13), disposée dans une conduite secondaire ( 12) menant à la pompe ( 8) et reliant entre eux le côté refoulement et le côté aspiration de cette pompe ( 8), un accumulateur basse pression ( 9), communi- quant avec le côté aspiration de la pompe ( 8), une valve de blocage ( 14), disposée dans la conduite secondaire ( 12) et actionnée en fonction du degré de remplissage de l'accumulateur basse pression ( 9), de sorte que la con- duite secondaire ( 12) est bloquée notamment lorsque l'accumulateur basse pression ( 8) est plein, et une valve d'isolement disposée dans la conduite de frein ( 2) entre le point de piquage de la conduite de pression ( 11) et le maître-cylindre ( 1), cette valve d'isolement étant constituée d'une valve anti-retour ( 17), insérée dans la conduite de frein ( 2) et bloquant en direction du maître-cylindre ( 1), et d'une valve de pression ( 18) qui est montée en parallèle à la valve antiretour ( 17) et s'ouvre en direction du maître-cylindre ( 1) pour une différence de pression (décalage) définie, le décalage étant d'une valeur telle que la pression d'ouverture, réglée par la pression du maître-cylindre, de la valve de régulation de pression ( 13) n'est pas en mesure d'ouvrir la valve de pression ( 18). 2 Système de freinage suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'une valve de sortie ( 7) est insérée dans la conduite de retour ( 6). 3 Système de freinage suivant l'une des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que l'accumulateur basse pression ( 8, 9) comprend un piston ( 10) auquel est relié un doigt ( 16) qui coopère avec un poussoir ( 15) prévu sur la valve de blocage ( 14), une course morte existant entre le doigt ( 16) et le poussoir ( 15) lorsque l'accumulateur ( 9) est vide. 4 Système de freinage suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu dans la conduite de frein ( 2) une valve d'étrangle- ment qui passe d'une position ouverte à une position d'étranglement au début d'une régulation.