Brevet FR2739345A1 — publié le 19970404

Etat de la technique L'invention part d'une installation de freinage à air comprimé pour des véhicules, en particulier des véhicules utilitaires, comportant des cylindres de frein de roue agencés des deux côtés d'au moins un essieu de véhicule, auxquels est associé un émetteur de pression respectif pilotable depuis un émetteur de signal de freinage, et présentant une conduite qui assure une égalité de pression entre les cylindres de frein de roue sur les deux côtés de l'essieu de véhicule, et dans laquelle est agencée une vanne qui obture temporairement la conduite. On connaît déjà une telle installation de freinage (EP 0 439 729 B1), dans laquelle on a associé à chaque essieu de véhicule une conduite qui sert à l'égalisation de pression entre les cylindres de frein agencés des deux côtés de l'essieu et qui présente une vanne à 2 voies/2 positions susceptible d'être commutée dans la position d'obturation par voie électromagnétique. Grâce à la vanne qui occupe sa position de passage à l'état de fonctionnement normal des freins et grâce à la conduite, on peut équilibrer une inégalité des pressions de frein réglées qui est due à l'agencement en amont de la commande de l'émetteur de pression associé aux freins de roue. Par contre, pour des freinages réglés en glissement, la vanne est commutée dans sa position d'obturation, pour qu'une unité électronique de commande de l'installation de freinage puisse régler la pression de freinage pour chaque roue individuellement. Etant donné que les vannes et les conduites sont agencées en amont de la commande des émetteurs de pression, une égalité de pression absolue ne peut pas être atteinte à cause des tolérances, des résistances à l'écoulement et à la friction de la partie active des émetteurs de pression. De plus, les vannes renchérissent l'installation de freinage et son unité électronique de commande. L'installation de freinage à air comprimé conforme à l'invention, dans laquelle la conduite relie les émetteurs de pression du côté sortie et dans laquelle la vanne possède un organe d'obturation qui est actionné par la pression réglée des émetteurs de pression et qui amène la vanne dans la position d'obturation lorsqu'une valeur de seuil de la pression différentielle est dépassée, présente l'avantage par rapport à l'art antérieur que l'égalisation en pression est effectuée du côté actif des émetteurs de pression et que l'on atteint ainsi un degré plus élevé de coïncidence de la pression réglée. Dans ce cas, l'égalisation de pression est efficace jusqu'à une valeur de seuil de pression différentielle qui n'est pas dépassée par les pressions des émetteurs de pression, qui sont causées par les tolérances habituelles des émetteurs de pression et réglées différemment les unes des autres. Par contre, lors de l'apparition de pressions différentielles qui dépassent la valeur de seuil, telles qu'elles sont causées par exemple par l'entrée en action d'un réglage anti-patinage de l'installation de freinage lors d'un patinage du freinage ou de l'entraînement, la vanne empêche alors l'égalisation de pression. Une commande de pression de freinage individuelle pour chaque roue est possible dans cet état de commutation delavanne. Grâce aux mesures mentionnées dans la description qui suit, on peut atteindre des développements et améliorations avantageux de l'installation de freinage à air comprimé conforme à l'invention. Dans une réalisation particulièrement avantageuse de la vanne, on prévoit un organe d'obturation qui occupe, à l'état non sollicité en pression, une position médiane entre deux sièges de vanne et qui est entouré par au moins un emplacement d'étranglement. Ceci est très avantageux parce que la vanne peut être commutée automatiquement par la différence de pression qui règne au niveau de l'emplacement d'étranglement. I n'est pas nécessaire de prévoir un moyen d'actionnement particulier pour la vanne. De même, une adaptation de l'unité électronique de commande n'est pas nécessaire pour utiliser la vanne. On prévoit dans des modes de réalisation simples sur le plan structurel que la vanne possède un organe d'obturation appuyé contre au moins un ressort de rappel, et que cet organe d'obturation soit constitué en matériau qui présente l'élasticité du caoutchouc et en forme de disque qui est monté en flottement libre entre deux butées par rapport auxquelles les sièges de vanne sont agencés axialement en retrait. Dans un mode de réalisation avantageux, on peut raccorder un détecteur de pression à l'emplacement d'étranglement de la vanne. Grâce à ceci, il est possible avec un seul détecteur de pression de mesurer la pression équilibrée qui règne dans les deux cylindres de frein de roue. Par contre, lorsque la vanne se trouve dans la position d'obturation, le détecteur de pression mesure la plus élevée des deux pressions. Dessins Un exemple de réalisation de l'invention est illustré à la fig. 1 en se rapportant à un schéma-bloc simplifié pour une installation de freinage à air comprimé, tandis que les figs. 2 à 5 montrent des exemples de réalisation d'une vanne illustrée schématiquement d'une installation de freinage. Description des exemples de réalisation La partie illustrée dans la fig. 1 d'une installation de freinage à air comprimé 10 pour des véhicules utilitaires présente un émetteur de signal de freinage 11 sous forme d'une vanne de commande de freinage à deux circuits. L'une des parties 12 de l'émetteur de signal de freinage 11 est raccordée à un réservoir d'air comprimé 13. Une conduite de réserve 14 mène depuis celui-ci jusqu'à la partie active (partie de puissance) de deux émetteurs de pression 15 et 16. Ceux-ci sont réalisés sous forme d'une vanne relais. Une conduite de freinage respective 17 ou 18 mène depuis les émetteurs de pression 15 et 16 jusqu'à un cylindre de frein de roue respectif 19 ou 20. Ces cylindres sont associés aux deux côtés d'un essieu de véhicule. Une conduite de commande 23 mène depuis la partie 12 de l'émetteur de signal de freinage 11 jusqu'à un organe d'actionnement pneumatique respectif 24 et 25 qui sert à la commande des émetteurs de pression 15 et 16. De plus, on a prévu une conduite 26 qui relie les deux émetteurs de pression 15 et 16 du côté sortie. Dans la conduite 26 se trouve une vanne 27 dont les modes de réalisation sont illustrés dans les figs. 2 à 5. Comme illustré, on peut raccorder à la vanne 27 un détecteur de pression 28. Celui-ci est relié à une unité électronique de commande 29 pour un réglage anti-patinage. Deux détecteurs de rotation de roue 30 et 31 sont en outre raccordés à ladite unité électronique. Les détecteurs de rotation de roue 30 et 31 se trouvent respectivement sur la roue non illustrée de l'essieu de véhicule auquel sont associés les deux cylindres de frein de roue 19 et 20. De plus, on a raccordé à l'unité électronique de commande 29 deux organes d'actionnements électromagnétiques 31 et 32 des émetteurs de pression 15 et 16. La partie de l'installation de freinage à air comprimé 10 qui est associée à un second essieu de véhicule est réalisée en correspondance et reliée à la seconde partie 36 de l'émetteur de signal de freinage 11. La description qui suit du mode de fonctionnement est applicable également à cette partie de l'installation de freinage 10. L'installation de freinage à air comprimé 10 fonctionne comme suit. Lors d'un freinage déclenché par le conducteur en actionnant l'émetteur de signal de freinage 11, de l'air de commande est piloté à travers la conduite de commande 23, à un niveau de pression correspondant aux besoins de freinage, dans les organes d'actionnement pneumatiques 24 et 25 des émetteurs de pression 15 et 16. Ceux-ci établissent à leur tour une pression de freinage en correspondance de leur multiplication de pression, qui parvient via les conduites de freinage 17 et 18 jusqu'aux cylindres de frein de roue 19 et 20. Les cylindres de frein de roue 19 et 20 amènent en action les freins de roue (non illustrés) agencés des deux côtés de l'essieu de véhicule, qui peut également être un essieu double. Etant donné que les émetteurs de pression 15 et 16 peuvent être affectés de tolérances, de résistances à la friction et à l'écoulement du côté commande et du côté travail, les pressions de freinage réglées dans les conduites de freinage 17 et 18 peuvent différer l'une de l'autre. Cette différence en pression peut s'élever jusqu'à 0,3 bar. Etant donné que la vanne 27 est commutée, dans la conduite 26, dans sa position de base à l'état passant, les pressions de freinage différentielles peuvent s'égaliser. Par conséquent, des pressions de freinage d'une valeur égale s'appliquent des deux côtés de l'essieu de véhicule. Grâce à ceci, on évite non seulement une inégalité de l'effet de freinage, mais ce qui importe considérablement c'est une régularisation de l'usure de la garniture de frein sur les deux freins de roue des deux côtés du véhicule. Lorsqu'un risque de blocage apparaît par exemple lors d'un freinage sur la roue de véhicule associée au cylindre de frein de roue 20, ce risque est détecté par l'unité électronique de commande 29 en raison des signaux des détecteurs de rotation de roue 30 et 31. L'unité électronique de commande 29 pilote l'organe d'actionnement électromagnétique 33 de l'émetteur de pression 16, afin de réduire la pression de freinage dans le cylindre de frein de roue 20, pour stabiliser le comportement de rotation de la roue de véhicule concernée. Ceci a obligatoirement pour conséquence que la différence de pression entre les pressions de freinage régnant dans les conduites de freinage 17 et 18 est augmentée. Dès qu'une valeur de seuil de pression différentielle de par exemple 0,3 bar est dépassée, la vanne 27 se met automatiquement dans sa position d'obturation et empêche ainsi une égalisation de la pression de freinage. De cette manière, un réglage de la pression de freinage est possible individuellement pour chaque roue. Lorsqu'un patinage d'entraimement apparaît lors du démarrage du véhicule utilitaire, l'unité électronique de commande 29 pilote la pression de freinage dans le cylindre de frein de la roue de véhicule qui patine, afin de stabiliser celle-ci. Etant donné que la valeur de seuil de pression différentielle est également dépassée dans ce cas, la vanne 27 prend sa position d'obturation. Le cylindre de frein de l'autre roue de l'essieu de véhicule, qui tourne de façon stable, reste par conséquent exempte de pression de freinage, car aucune égalisation de pression ne peut s'effectuer via la conduite 26. L'exemple de réalisation illustré à la fig. 2 de la vanne 27 présente un boîtier 39 comportant deux raccords 40 et 41 pour la conduite 26. Les raccords 40 et 41 débouchent dans les sièges de vanne 42 et 43 qui sont situés à distance en opposition l'un à l'autre dans une chambre de vanne 44. Dans la chambre de vanne 44 se trouve un organe d'obturation 45 constitué en un matériau à élasticité du caoutchouc et en forme de cylindre circulaire. Celui-ci est attaqué des deux faces frontales par deux ressorts de rappel 46 et 47 sous précontrainte réalisés sous forme de ressorts de pression coniques, qui s'appuient contre des emplacements opposés l'un à l'autre du boîtier de vanne 39. A la périphérie de l'organe d'obturation 45 est réalisé un emplacement d'étranglement 48 sous forme d'une fente annulaire. Grâce à l'adaptation des deux ressorts de rappel 46 et 47, l'organe d'obturation 45 se trouve dans une position médiane entre les deux sièges de vanne 42 et 43. La vanne 27 prend ainsi la position passante dans laquelle existe une liaison entre les deux raccords 40 et 41 via l'emplacement d'étranglement 48. L'emplacement d'étranglement 48 est adapté aux caractéristiques des deux ressorts de rappel 46 et 47, de telle sorte qu'une force agit, en raison de la différence de pression entre les deux raccords 40 et 41, sur l'organe d'obturation 45 et que celui-ci est amené en appui du côté de la basse pression contre le siège de vanne correspondant. Dans cette position, l'organe d'obturation 45 empêche une égalisation de pression à travers la vanne 27. L'exemple de réalisation selon la fig. 3 se distingue de l'exemple précédent essentiellement par le fait que l'organe d'obturation 45 est réalisé sous forme d'une membrane serrée de façon étanche du côté bord dans le boîtier de vanne 39. Celle-ci est attaquée des deux côtés par les ressorts de rappel 46 et 47. L'organe d'obturation 45 présente comme emplacement d'étranglement 48 au moins deux traversées. Dans les deux exemples de réalisation selon les figs. 4 et 5, un organe d'obturation 45 en forme de disque circulaire et constitué en un matériau à élasticité du caoutchouc se trouve dans la chambre de vanne 44 de la vanne 27. L'organe d'obturation 45 est monté en flottement axial libre entre des butées 49 du boîtier de vanne 39. Des nervures 50 du boîtier de vanne 39 agencées à la périphérie de l'organe d'obturation 45 se chargent du guidage de l'organe d'obturation. Tout comme dans l'exemple de réalisation selon la fig. 2, on a prévu en tant qu'emplacement d'étranglement 48 une fente annulaire qui s'étend à la périphérie de l'organe d'obturation 45 et qui est interrompue par les nervures 50. Les deux sièges de vanne 42 et 43 sont agencés axialement en retrait par rapport aux butées 49. Une pression différentielle dépassant la valeur de seuil provoque un fléchissement de l'organe d'obturation 45 et une fermeture du siège de vanne correspondant, lorsque l'organe d'obturation est appuyé contre les butées 49 du côté de la basse pression. Lors d'une réduction de la pression différentielle pour passer au-dessous de la valeur de seuil, l'organe d'obturation 45 retourne en raison de son élasticité propre dans sa forme plane libérant le siège de vanne. Selon l'exemple de réalisation de la fig. 5, on a prévu dans le boîtier de vanne 39 un troisième raccord 51 pour le détecteur de pression 28 selon la fig. 1. Le raccord 51 débouche axialement au milieu dans l'emplacement d'étranglement 48. Le détecteur de pression 28 mesure par conséquent dans la position de passage de la vanne 27 la pression de freinage égalisée, et dans la position d'obturation celle des deux pressions de freinage qui est la plus élevée. L'installation de freinage à air comprimé 10 peut également être une installation à commande électronique, telle que connue du document EP 0 439 729 B1. Dans ce cas, on peut appliquer, au lieu des émetteurs de pression 15 et 16 réalisés sous forme de vanne à relais selon l'exemple de réalisation à la fig. 1, des vannes proportionnelles ou des vannes à rythme élevé, dans lesquelles une pression différentielle est à attendre en raison du mode de construction dans les conduites de freinage 17 et 18. La vanne 27 est utilisée également dans ce que l'on appelle des modules de réglage de pression à un canal selon le document DE 41 41 995 Ai, ou à deux canaux selon le document DE 42 27 084 Ai. Il est également possible, à la différence de l'exemple de réalisation selon la fig. 5, de raccorder un détecteur de pression respectif 28 des deux côtés de la vanne 27, afin de mesurer la pression de freinage amenée au cylindre de frein de roue respectif 19 ou 20. Revendications 1. Installation de freinage à air comprimé (10) pour des véhicules, en particulier des véhicules utilitaires, comportant des cylindres de frein de roue (19, 20) agencés des deux côtés d'au moins un essieu de véhicule, auxquels est associé un émetteur de pression respectif (15, 16) pilotable depuis un émetteur de signal de freinage (11), et présentant une conduite (26) qui assure une égalité de pression entre les cylindres de frein de roue sur les deux côtés de l'essieu de véhicule, et dans laquelle est agencée une vanne (27) qui obture temporairement la conduite, caractérisée en ce que la conduite (26) relie les émetteurs de pression (15, 16) du côté sortie et en ce que la vanne (27) possède un organe d'obturation (45) qui peut être actionné par la pression réglée des émetteurs de pression et qui amène la vanne dans la position d'obturation lorsqu'une valeur de seuil de pression différentielle est dépassée. 2. Installation de freinage selon la revendication 1, caractérisée en ce que la vanne (27) possède un organe d'obturation (45) qui occupe, à l'état non sollicité en pression, une position médiane entre deux sièges de vanne (42, 43) et qui est entouré par au moins un emplacement d'étranglement (48). 3. Installation de freinage selon la revendication 2, caractérisée en ce que la vanne (27) possède un organe d'obturation (45) appuyé contre au moins un ressort de rappel (46, 47). 4. Installation de freinage selon la revendication 2, caractérisée en ce que la vanne (27) possède un organe d'obturation (45) en matériau qui présente l'élasticité du caoutchouc et en forme de disque qui est monté en flottement libre entre des butées (49) par rapport auxquelles les sièges de vanne (42, 43) sont agencés axialement en retrait. 5. Installation de freinage selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'un détecteur de pression (28) peut être raccordé à l'emplacement d'étranglement (48) de la vanne (27).