FR2471899A1 - Installation de freinage hydraulique avec un systeme antiblocage - Google Patents

Installation de freinage hydraulique avec un systeme antiblocage Download PDF

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Abstract

L'INVENTION CONCERNE UNE INSTALLATION DE FREINAGE HYDRAULIQUE AVEC UN SYSTEME ANTIBLOCAGE. CETTE INSTALLATION COMPORTE UN MAITRE-CYLINDRE 2, UN AMPLIFICATEUR 3 ET DES ELECTRO-VANNES 7, 8, 9, 10, 20, 21 D'ADMISSION ET DE DECHARGE DES CYLINDRES DE ROUES 11, 12, 15, 16 COMMANDEES PAR LE SYSTEME ANTIBLOCAGE. POUR L'ALIMENTATION EN FLUIDE SOUS PRESSION, IL EST PREVU DEUX POMPES 24, 25 ENTRAINEES PAR UN MOTEUR COMMUN 26, DONT L'UNE 25 EST RELIEE A LA SORTIE DES VANNES DE DECHARGE 8, 10, 21. L'INVENTION S'APPLIQUE AUX INSTALLATIONS DE FREINAGE HYDRAULIQUE POUR VEHICULES AUTOMOBILES.

Description

La présente invention concerne une installation de freinage
hydraulique avec un système antiblocage et une source de fluide hydrau-
lique dont le fluide est amené à un cylindre de roue de l'installation de freinage via un dispositif de soupape prévu pour l'actionnement des freins et via une vanne de réglage antiblocage, ladite source de fluide hydraulique étant constituée par deux pompes associées à un entraînement commun. Comme on le sait, les pompes hydrauliques jumelées servent à
alimenter deux circuits séparés en n'ayant besoin que d'un seul entrai-
nement. Dans l'automobile, on utilise de préférence des pompes qui, lorsqu'elles sont en place, ne mobilisent que très peu d'espace. Par la demande de brevet allemand publiée DE-OS 24 36 321, on connaît le problème de deux pompes qui doivent d'abord débiter dans un m&ene circuit puis, lorsqu'une pression prédéterminée est atteinte, doivent opérer différemment, l'une assurant une circulation sans pression tandis que l'autre continue à travailler. De telles pompes sont aussi équipées d'un entraînement commun, mais elles exigent des moyens de commande supplémentaires qui, lorsque la pression prédéterminée est atteinte,
modifient le circuit dans lequel l'une des pompes débite.
Dans le cas des véhicules automobiles pourvus d'un système de régulation antiblocage, on rencontre le problème inhérent au fait qu'au cours d'une phase de régulation, le besoin de débit volumique de fluide dans l'installation est relativement important. Si l'on adopte une pompe ayant une capacité de débit correspondant à ce besoin de débit important et si, par exemple, cette pompe est entraînée par le moteur du véhicule, il y a alors prélèvement d'une puissance très importante
à ce moteur, bien qu'une telle puissance ne soit pas constamment néces-
saire dans l'installation de freinage hydraulique. Même avec un agen-
cement comportant deux pompes, l'une d'entre elles ne servant plus qu'à faire circuler du fluide lorsqu'une certaine pression est atteinte, comme indiqué dans la demande de brevet-allemand DE-OS 24 36 321 précitée%
il y a encore une inutile consommation de puissance relativement impor-
tante, pour faire fonctionner les deux pompes.
Si l'entraînement est assuré par un moteur électrique, on constate alors, lors de la mise en marche de celui-ci, une chute notable
de la tension du réseau de bord.
La présente invention a pour objet d'utiliser deux pompes, ayant un entraînement commun et agencées de façon à ne mobiliser que peu de place, de telle sorte que la puissance absorbée par cet ensemble soit adaptée aussi bien que possible au débit de fluide demandé par l'installation de freinage, et cela tout en évitant la consommation inutile d'énergie et en renonçant néanmoins à des moyens de soupape
supplémentaires pour la commande.
Selon l'invention, ce résultat est atteint par le fait que l'entrée de la première pompe est en communication avec le réservoir de fluide et que l'entrée de la deuxième pompe est en communication
avec la sortie de fluide de la vanne de réglage antiblocage.
On est ainsi assuré de disposer d'un volume constant de
fluide hydraulique de l'installation de freinage, de sorte qu'un frei-
nage normal est possible à chaque instant. Dans cette condition de fonctionnement, la deuxième pompe fonctionne à vide et n'absorbe donc
qu'une puissance relativement faible. C'est seulement lors d'une régu-
lation antiblocage que du fluide parvient à l'entrée de la deuxième pompe qui consomme alors davantage de puissance et refoule le fluide dans le courant de fluide débité par la première pompe. Le besoin de débit accru de l'installation de freinage pendant la régulation est
ainsi entièrement couvert.
Le gain d'énergie est particulièrement net s'il est prévu un
entraînement permanent des pompes, par exemple par le moteur du véhicule.
En fonctionnement normal, la puissance absorbée par l'ensemble de pompage se compose de la puissance nécessaire pour le refoulement par la première pompe et de la puissance nécessaire pour la marche à vide de la deuxième pompe. Cette puissance peut être demandée au moteur sans que le conducteur ait à s'accommoder de pertes de puissance notables. Ce n'est qu'en cas de besoin que la puissance absorbée est accrue, à savoir
lorsque le deuxième moyen de pompage est rendu disponible pour le refou-
lement. Dans de nombreux cas il est également opportun, par exemple pour éviter l'endommagement d'une courroie de transmission ou analogue, qu'un moteur électrique soit prévu pour entraîner les pompes. Le groupe de pompage est particulièrement avantageux si le moteur électrique n'est mis en fonctionnement qu'en cas de besoin, cela par des organes de
commande qui sont commandés en fonction de la condition de l'installation.
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Cela peut être obtenu, par exemple, par le fait que la première pompe débite dans un accumulateur de pression contrôlé par un interrupteur sensible à la pression qui, lorsqu'un certain niveau de pression est atteint, coupe l'alimentation du moteur électrique. En outre, un signal provoquant l'alimentation du moteur électrique pourrait &tre émis
lorsque les sorties de décharge des vannes antiblocage sont activées.
L'actionnement est également possible si un interrupteur sensible au déplacement est associé à la sortie de décharge de pression et est
actionné, en provoquant l'activation de l'entraînement par moteur élec-
trique, lorsque du fluide est déchargé dans la conduite allant à l'entrée
d'aspiration de la deuxième pompe.
Dans une forme de réalisation particulièrement avantageuse,
donnant une économie d'énergie accrue, la capacité de débit de la pre-
mière pompe est inférieure à celle de la deuxième pompe,-et le circuit dans lequel la première pompe refoule peut être relié à un réservoir de fluide sous pression. Il suffit alors que la pompe soit dimensionnée,
quant à ses performances, de façon que le réservoir de fluide hydrau-
lique ne soit pas épuisé prématurément, même en cas de freinages répétés.
On obtient une forme de réalisation particulièrement avan-
tageuse en prévoyant que l'entrée d'aspiration de la deuxième pompe est directement reliée, par une conduite de pression, à la conduite de décharge de pression de la vanne de réglage antiblocage. Alors, lorsque la pompe débite à vide, il s'établit dans la conduite de-pression, jusqu'à la vanne de réglage antiblocage, une légère dépression qui a pour conséquence que la pression décroît plus rapidement dans le cylindre de roue y afférent, lors de l'ouverture de cette vanne de
réglage antiblocage.
L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques
apparaîtront à l'aide de la description ci-après et des dessins joints
o: - la figure I représente une installation de freinage hydraulique avec source de fluide débitant constamment; et - la figure 2 représente une installation de freinage hydraulique avec
accumulateur de pression.
Sur la figure 1, la référence I désigne une installation de freinage comportant un maître-cylindre 2 précédé d'un amplificateur hydraulique 3. Les cylindres 11, 12 des freins des roues avant 5, 6 sont raccordés au maitre-cylindre 2 via un système de conduites 4 et via les électrovannes 7, 9 ouvertes en l'absence de courant. En parallèle des électrovannes 7, 9,sont-montés des clapets de retenue 13, 14 qui,
lorsque le maître-cylindre 2 est "hors pression", autorisent un écou-
lement de fluide hydraulique des cylindres de roue 11, 12 vers le
maître-cylindre 2.
Par une conduite 19 et une électrovanne 20 ouverte en l'absence de courant, les cylindres 15, 16 des roues arrière 17, 18 sont commandés dynamiquement et directement par le fluide hydraulique se trouvant sous pression dans l'amplificateur hydraulique 3. A l'électrovanne 20 est également associé, en dérivation, un clapet de retenue 22 qui ouvre vers l'amplificateur hydraulique 3 et qui autorise une décroissance de la pression des cylindres 15, 16 vers l'amplificateur. Tous les cylindres de roue 11, 12, 15, 16 sont en communication, par l'intermédiaire d'électrovannes 8, 10 et 21 fermées en l'absence de courant, avec une conduite de retour 23, laquelle est reliée à l'entrée (côté aspiration)
de la pompe 24.
La pompe 24 et la pompe 25 sont entraînées par un groupe
moteur 26 qui leur est commun. Du fluide hydraulique qui, via le raccor-
dement d'entrée 44 de la pompe 25, provient du réservoir 27, est refoulé par cette pompe 25 dans l'amplificateur hydraulique, cela via un clapet de retenue 28 et une conduite de pression 30. Lorsque l'amplificateur hydraulique n'est pas actionné, ce. fluide est immédiatement renvoyé au réservoir 27, via la conduite de retour 31. Il s'agit ici d'un système
dit "à circulation" ("open center system" dans la littérature anglo-
saxonne). C'est également via un clapet de retenue 29 que la pompe 24 refoule dans la conduite de pression 30, de sorte que le fluide qu'elle
refoule s'ajoute à celui du courant débité par la pompe 25.
L'entraînement permanent 26 commande simultanément les pompes 24 et 25. Le fluide provenant du réservoir 27 est, via la conduite 30, envoyé directement, par la pompe 25, à l'amplificateur hydraulique dans lequel va s'établir une pression en fonction de la position de la pédale de frein 32. Le fluide excédentaire est renvoyé
au réservoir 27 via la conduite 31.
En même temps, la pression présente dans l'amplificateur hydraulique 3 se propage, via la conduite 19 et l'électrovanne ouverte 20, jusqu'aux cylindres 15, 16 des roues de l'essieu arrière. La pression actionne le maître-cylindre 2 monté à la suite de l'amplificateur 3, de sorte qu'une pression s'établit dans le maître-cylindre 2 en fonction du gain ou rapport de conversion de l'amplificateur. Cette pression est envoyée aux cylindres 11, 12 des roues de l'essieu avant, via la conduite 4 et les électrovannes ouvertes 7, 9. Dans cette position de freinage normale, il n'y a aucun apport de fluide à la pompe 24 qui tourne à vide. La puissance absorbée par le groupe de pompage, constitué par les éléments 24, 25 et 26, est donc
déterminée en premier lieu par la pompe 25.
Si, dans le cas d'un risque de blocage d'une roue, le système
de régulation antiblocage (non représenté) intervient dans l'installa-
tion de freinage, cela par les vannes de réglage antiblocage 7, 8, 9, 10, , 21, et provoque, par les vannes de décharge 8, 10, 21 selon le risque de blocage, la décharge de fluide dans la conduite 23, ce fluide est directement adjoint, par la pompe 24, au courant de fluide débité par la
pompe 25.
Comme le volume de fluide extrait du circuit de freinage peut,
via le circuit hydraulique de l'amplificateur 3, être ramené au maître-
cylindre 2, autrement dit au cylindre de roue correspondant, il en résulte que, lors d'une régulation antiblocage, le volume de fluide ne pourra pas s'épuiser. On est donc ainsi assuré que le volume nécessaire
pour une nouvelle montée de la pression dans le cylindre de roue corres-
pondant pourra à tout moment être fourni par le circuit de l'amplifica-
teur hydraulique, sans que des fluctuations de pression indésirables
puissent survenir dans l'ensemble de l'installation.
Sur la figure 2 est représentée une installation de freinage hydraulique plus développée. Les références coïncident avec celles des éléments similaires de la figure 1, et les éléments supplémentaires sont repérés par des nombres plus élevés. Le fonctionnement de cet agencement
correspond très sensiblement à celui de la figure 1.
Pour disposer d'une pression plus constante pour la commande de l'amplificateur hydraulique, le système à circulation selon la figure l a été transformé en un système à accumulateur de pression. Cet accumulateur de pression 33 est alimenté par les pompes 24 et 25, via
les clapets de retenue 28, 29 et via un dispositif de soupape 34.
Lorsqu'une pression correspondant à la pression de fonctionnement s'est établie dans l'accumulateur 33, le dispositif de soupape 34 va envoyer
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au réservoir, via les conduites 35 et 31, tout excédent de fluide. Cette forme de réalisation est associée à un entraînement permanent 26, réalisé par exemple par liaison des pompes 24, 25 à un ou des éléments
tournants du moteur.
Il serait également possible que le moyen d'entraînement 26 soit un moteur électrique. La pression dans l'accumulateur 33 est alors contrôlée par un interrupteur à pression 36 qui possède une ligne de commande électrique 37 allant au moteur électrique 26. Lorsqu'une pression appropriée est atteinte dans l'accumulateur 33, l'alimentation du moteur électrique est coupée. Si la pression tombe en dessous d'un
certain niveau, le moteur électrique est remis en marche.
Un dispositif de commande électrique analogue est également
prévu pour la décharge de pression des vannes de réglage antiblocage.
Si du fluide est déchargé par la conduite de décharge 23, il parvient d'abord dans un accumulateur 38 chargé par ressort, accumulateur dont le fond mobile 40 se déplace dans le sens d'un accroissement du volume de la chambre réceptrice 41. Lorsque la paroi de ce fond 40 a parcouru un certain trajet, un interrupteur 39 sensible au déplacement tient compte de celui-ci et, par une ligne de commande 42, provoque la mise
en fonctionnement de l'entraînement à moteur électrique 26. Cette confi-
guration permet d'utiliser aussi un moteur électrique comme moyen d'entraînement 26 qui, néanmoins, ne doit entrer en fonctionnement que si les conditions de pression hydraulique le nécessitent. S'il n'y a pas de fluide hydraulique dans la sortie 23 de décharge de pression des vannes de réglage antiblocage, la pompe 24 tourne alors à vide, et la puissance absorbée par le moteur électrique est donc déterminée, pour
l'essentiel, par la pompe 25.
En outre, grâce à la présence de l'accumulateur de fluide 33, on peut adopter une pompe 25 ayant une faible capacité de débit, car
elle doit simplement assurer le maintien du remplissage de l'accumu-
lateur de pression 33. Ce système peut être plus économe d'énergie que le système à circulation selon la figure 1., mettant l'amplificateur hydraulique en fonctionnement par une soupape de pression dynamique,
ou un organe analogue.
Afin de couvrir le besoin d'énergie accru,en cas de régulation par le dispositif de régulation antiblocage, la pompe 24 possède une capacité de débit notablement plus forte, de sorte que le besoin
d'accroissement du débit peut à tout moment être totalement satisfait.
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Pour éliminer du circuit les éventuelles particules de
souillure, l'entrée de la pompe 25 peut être pourvue d'un filtre 43.
Il peut en être de même pour l'entrée de la pompe 24.
Bien entendu, les exemples de réalisation décrits ne sont nullement limitatifs de l'invention.

Claims (7)

REVENDICATIONS
1. Installation de.freinage hydraulique avec un système anti-
blocage et une source de fluide hydraulique dont le fluide est amené à un cylindre de roue de l'installation de freinage via un dispositif de soupape prévu pour l'actionnement des freins et via une vanne de réglage antiblocage, ladite source de fluide hydraulique étant constituée par deux pompes associées à un entraînement commun, cette installation étant caractérisée en ce que l'entrée (44) de la première pompe (25) est en communication avec le réservoir (27) de fluide et en ce que l'entrée de la deuxième pompe (24) est en communication avec la sortie de fluide (23)
de la vanne de réglage antiblocage (8, 10, 21).
2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce
qu'il est prévu un entraZnement permanent (26) des pompes.
- 3. Installation selon l'une des revendications I ou 2, carac-
térisée en ce qu'un moteur électrique est prévu comme entraZnement (26)
des pompes.
4. Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que le moteur électrique est mis en fonctionnement par des organes de commande (36, 39) qui sont sous la dépendance de la condition de l'installation.
5. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la première pompe (25) présente une capacité de débit plus faible
que celle de la deuxième pompe (24).
6. Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que le circuit (28, 30, 3, 31, 27, 26), dans lequel la première pompe (25)
refoule,est relié à un réservoir de fluide sous pression (33).
7. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à
6, caractérisée en ce que l'entrée de la deuxième pompe (24) est direc- -
tement reliée, par une conduite de pression (23), à la conduite de
décharge de pression de la vanne de réglage antiblocage (8, 10, 21).
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