FR2548609A1

FR2548609A1 - Systeme de freinage hydraulique

Info

Publication number: FR2548609A1
Application number: FR8410766A
Authority: FR
Inventors: Juan Belart; Werner Volkmar; Bernd Schuett; Peter Stahlheber
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co oHG
Priority date: 1983-07-08
Filing date: 1984-07-06
Publication date: 1985-01-11
Also published as: GB8416986D0; IT8421775A0; SE8403291L; US4902077A; SE8403291D0; SE455592B; FR2548609B1; DE3324631C2; IT1174566B; IT8421775A1; GB2142996A; GB2142996B; DE3324631A1; JPS6038245A

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN SYSTEME DE FREINAGE HYDRAULIQUE AVEC REGULATION DU GLISSEMENT DE FREINAGE DANS LEQUEL AU MOINS UN FREIN DE ROUE 11 D'UN VEHICULE AUTOMOBILE EST CONNECTE A UN MAITRE-CYLINDRE 1. ENTRE LA CONNEXION ENTRE LE MAITRE-CYLINDRE 1 ET LE FREIN DE ROUE 11 EST INSEREE UNE VALVE D'ADMISSION 8 NORMALEMENT OUVERTE MAIS QUI PEUT ETRE REFERMEE. LE RESERVOIR D'ALIMENTATION 6 DU MAITRE-CYLINDRE COMPREND UNE OUVERTURE 13 POUVANT ETRE CONNECTEE DE FACON ETANCHE A UN APPAREIL DE REMPLISSAGE. POUR ACCELERER LE REMPLISSAGE, ON PREVOIT UNE CONDUITE ADDITIONNELLE ENTRE LE RESERVOIR 1 ET LE FREIN 11, CONTROLEE PAR UNE VALVE 15. AINSI, LA VALVE D'ADMISSION EST CONTOURNEE.

Description

La présente invention concerne un système de freinage hydraulique avec

régulation du glissement de freinage, dans lequel au moins un frein de roue d'un véhicule automobile est raccordé à un

maître-cylindre, une valve d'admission, normalement ouverte, pouvant 5 être mise à une position de fermeture, étant agencée sur la communication entre le maître-cylindre et le frein de roue, et dans lequel lé réservoir d'alimentation du maître-cylindre dispose d'une ouverture apte à être fermée avec étanchéité par un dispositif de remplissage.

Lors du remplissage de tels systèmes de freinage, il est habituel, et connu d'une manière générale, de créer une relativement forte dépression dans le système de freinage avant de remplir celuici avec du fluide de freins, en opérant par le réservoir d'alimentation du maître-cylindre, de sorte que lors de l'apport de fluide qui 15 a lieu après l'application de la dépression, il n'y a pas d'inclusion d'air dans le système de freinage Si, pour permettre de moduler la pression de freinage en fonction du glissement de freinage, le système de freinage hydraulique comporte des valves actionnables électromagnétiquement ("électrovalves"), la purge d'air de ce sys20 tème est alors très ralentie car de telles valves ont un effet d'étranglement dû à leur constitution A cela s'ajoute le fait que les électrovalves comportent des éléments filtrants qui sont une caue de ralentissement supplémentaire du processus d'aspiration de l'air du système Cela concerne en particulier les opérations de remplis25 sage effectuées alors que les filtres situés dans les valves sont déjà saturés de fluide de freins En règle générale, le remplissage est effectué en plaçant un dispositif de remplissage sur l'ouverture de remplissage du réservoir d'alimentation, cette ouverture étant alors fermée de manière étanche, après quoi on aspire l'air contenu 30 dans le système de freinage, le vide devant s'établir dans le frein

de roue et dans les conduites y afférentes, via la valve d'admission qui exerce alors une action restrictrice.

Le temps écoulé entre le début de l'aspiration et l'obtention de la dépression requise dans le système de freinage est 35 ainsi imposé en premier lieu par l'effet d'étranglement inhérent aux électrovalves En outre, le remplissage qui succède à l'aspiration est lui aussi freiné de la même façon par l'électrovalve Il

en résulte que l'ensemble du processus exige un temps relativement long, inopportun lorsqu'il s'agit du premier remplissage d'un sys5 tème de freinage hydraulique, effectué sur la chaîne de montage.

La présente invention a donc pour but de développer un

système de freinage hydraulique du genre mentionné au début, de façon que le remplissage puisse être effectué en un temps sensiblement plus court.

Selon l'invention, ce but est atteint par le fait qu'une communication supplémentaire, pouvant être commandée par une valve,

est établie entre le réservoir d'alimentation et le frein de roue.

Pendant la purge d'air et le remplissage avec du fluide qui a lieu ensuite, cette valve est'maintenue en position d'ouverture, de sor15 te que pendant la phase d'aspiration d'air, la chute de pression dans le frein de roue est obtenue en contournant l'électrovalve, le résultat étant que la dépression requise dans le frein est établie beaucoup plus vite Le réservoir d'alimentation, la chambre du maître-cylindre et la portion de conduite allant jusqu'à l'électro20 valve sont purgés d'air de façon classique Cette configuration permet d'éliminer l'effet d'étranglement dû à l'électrovalve Le passage de la valve présente de préférence une section droite relativement grande, correspondant de préférence à peu près à celle

de la lumière des conduites de fluide.

Dans une forme de réalisation particulièrement simple et avantageuse, l'invention prévoit que la valve peut être mise dans une position de fermeture par une pression hydraulique dans le réservoir d'alimentation Comme déjà indiqué, la valve doit se trouver dans une position d'ouverture pendant la purge d'air et le 30 remplissage Le remplissage des systèmes de freinage du genre mentionné au début s'effectue alors en plaçant sous une faible pression hydraulique le fluide à introduire dans le système de freinage Cette même pression hydraulique ne s'établit dans le système qu'après le remplissage de toutes ses cavités, Ainsi, lorsque le système de freinage est complètement rempli, la valve vient d'elle- même, sous l'effet de la pression régnant dans le système de freinage, dans une position de fermeture stable La valve est dans ce cas conçue de préférence de façon à venir à une position de fermeture stable lorsqu'elle est exposée à une pression hydraulique de l'ordre de 4 à 6 bars établie dans le réservoir d'alimentation. Dans un développement avantageux du système de freinage, l'invention prévoit que la valve est intégrée dans le carter du maître-cylindre De même, il est particulièrement simple qu'un canal

de fluide de pression aménagé dans le carter du maître-cylindre 10 puisse être fermé par la valve.

Normalement, les systèmes de freinage comportent en plus de la valve d'admission, une valve de décharge raccordée au frein de roue, par laquelle la pression agissant dans le frein peut être réduite alors que la valve d'admission est fermée Dans une avantageu15 se forme de réalisation de l'objet de l'invention, il est donc prévu que la valve de décharge raccordée au frein de roue est agencée dans un bloc de valves comportant aussi la valve d'admission et la valve située sur la communication entre le réservoir d'alimentation et le frein de roue, ce bloc de valves étant fixé, par bridage, sur 20 le maître-cylindre On parvient ainsi à un ensemble relativement

compact, comportant toutes les valves.

En variante, l'invention prévoit que la valve est fermée non par une pression hydraulique dans le réservoir d'alimentation,

mais manuellement Dans ce cas, il est avantageux que la valve soit 25 du type à siège, obturable au moyen d'un filet hélicoïdal.

Dans le cas o c'est hydrauliquement que la valve est fermée, il est avantageux qu'elle dispose d'un piston dont une première face est exposée à la pression atmosphérique et dont la deuxième face est exposée à la pression régnant dans le réservoir d'a30 limentation Il est alors avantageux que la deuxième face du piston puisse être mise en butée contre le carter de la valve lorsque cette dernière est ouverte de sorte que le piston, donc aussi le

"passage de valve" de cette valve, est à une position définie pendant la purge d'air et le remplissage du système Dans une avanta35 geuse forme de réalisation, le piston comporte deux portions termi-

nales à plus grand diamètre et une portion médiane à moindre diamètre, une première portion terminale étant guidée avec étanchéité dans un alésage, et l'autre portion terminale comportant, formé sur elle, l'organe obturateur de la valve Il est en outre par5 ticulièrement simple du point de vue construction que l'alésage cylindrique soit une partie d'une douille d'insertion sur laquelle Le siège de la valve est formé Cette douille d'insertion est alors de préférence apte à être vissée dans un alésage fileté du carter du bloc de valves, le piston étant préalablement monté dans cette 10 douille En outre, on dispose de cet avantage que l'on peut utiliser, pour réaliser cette douille d'insertion, une matière à hautes caractéristiques mécaniques Il est en outre prévu que la portion de piston guidée dans l'alésage cylindrique possède un diamètre plus grand que les autres portions, de sorte que, d'une part, la 15 valve ferme pour une pression hydraulique assez faible, autrement dit vient plus sûrement à la position de fermeture et que, d'autre part, moyennant une conception appropriée, la force dye à la dépression régnant d'abord dans le système peut être utilisée pour

mettre le piston à une position correspondant à l'ouverture du pas20 sage de valve pendant la phase d'aspiration.

On peut aussi prévoir, dans une alternative à la commande

hydraulique et à la commande manuelle du piston de la valve, que ce piston est élastiquement précontraint dans la position de fermeture de la valve et que, lors du remplissage, il est maintenu à la posi25 tion correspondant à l'ouverture de la valve, par une butée amovible.

Quant à cette butée, elle peut aussi, en variante, être réalisée sous la forme d'un bouton ou d'une tige amovible que l'on enlève

après les opérations de purge et remplissage, ce bouton ou cette tige étant avantageusement aptes à être remis au contact du piston de 30 valve, de façon à autoriser d'autres opérations de remplissage du système de freinage, faites après le premier remplissage, en appliquant les principes de l'invention.

Les différents objets et caractéristiques de l'invention

seront maintenant détaillés dans la description qui va suivre, fai35 te à titre d'exemple non limitatif, en se reportant aux figures an-

nexées qui représentent: La figure 1, le schéma de montage d'une valve, et Les figures 2 à 6, diverses formes de réalisation d'une

valve, vues en coupe.

Les pièces et parties qui se correspondent sur les diverses figures sont repérées par les mêmes références. Sur la figure 1, la référence 1 désigne un maître-cylindre qu'une pédale de frein 2 permet d'actionner de manière à établir une pression dans une chambre de travail 3 de ce ma trecylindre 1. 10 La chambre de travail 3 du maître-cylindre 1 est limitée par un piston 4 qui, lorsqu'il est à la position de repos représentée sur le dessin, autorise une communication hydraulique avec un réservoir d'alimentation 6, via un "trou de reniflement" 5 A la chambre de travail 3 du maître-cylinare est raccordée une conduite de pression 15 7 qui établit une communication hydraulique entre la chambre de travail 3 du maître-cylindre 1 et un frein de roue 11, cela via une valve 8 actionnable électromagnétiquement ("électrovalve"), laquelle est ouverte à sa position de repos et dispose d'éléments filtrants correspondants 9 A la sortie que l'électrovalve 8 comporte 20 c 8 té cylindre de roue est raccordée une électrovalve 10 d'o une conduite de pression 12 va au réservoir d'alimentation sans pression 6 L'électrovalve 8 est normalement fermée et peut être mise à une position d'ouverture par un dispositif électronique de surveillance du glissement de freinage, non représenté, de manière que du fluide de pression puisse être prélevé au frein 11 et qu'une

chute de pression correspondante puisse avoir lieu.

Le réservoir d'alimentation sans pression 6 comporte une ouverture 13 qui peut être fermée par un dispositif de remplissage non représenté En outre, un canal de fluide de pression 14 va du 30 réservoir d'alimentation sans pression 6 à une valve 15 d'o un canal de fluide de pression 16 va au frein de roue 11 La valve 15

est réalisée sous la forme d'une valve à deux voies et deux positions, et sa position dépend de la pression dans le réservoir d'alimentation 6, comme indiqué par la conduite de commande 17.

La purge d'air, donc le remplissage, du système de frei-

nage représenté à la figure 1 s'effectue en appliquant, avec étanchéité, le dispositif de remplissage (non représenté) sur l'ouverture 13 du réservoir d'alimentation 6 Ensuite, on met en marche une pompe à vide qui aspire de l'air du système de freinage, de sor5 te que la pression y diminue La purge d'air du frein de roue 11 s'effectue alors en contournant l'électrovalve 8, directement via la valve 15 et les conduites de pression 14 et 16 La conduite de

pression 7 est purgée d'air via la chambre 3 du maître cylindre, le trou de reniflement et le réservoir d'alimentation sans pression 6.

La pression dans le frein de roue 11 du système de freinage hydraulique décroît relativement vite au cours de ce processus, puisque

la valve 15 n'a pas d'effet d'étranglement notable.

Lorsque la pression dans le système de freinage a été abaissée à une valeur requise, une conduite de sortie d'air du dis15 positif de remplissage non représenté est fermée, et du fluide se

trouvant sous une faible pression est introduit dans le système.

Après remplissage du volume du système de freinage, il règne dans l'ensemble de ce système, réservoir d'alimentation sans pression 6 inclus, une pression hydraulique qui est de préférence de 4 à 6 bars, et qui, via la conduite de commande 17, agit sur la valve 15 qu'elle amène à une deuxième position stable dans laquelle une communication hydraulique entre les conduites de pression 14 et 16 est

durablement interrompue.

Sur la figure 2, on a représenté en coupe une valve 15 25 comportant un carter 18 avec un alésage cylindrique 19 Ce carter 18 de la valve 15 dispose de trois raccords, 20, 21, et 22, le raccord 20 étant hydrauliquement relié aux électrovalves 8 et 10, le raccord 21 à la conduite de pression 14 allant au réservoir d'alimentation sans pression 6, et le raccord 22 étant relié à la con30 duite de pression allant au frein de roue 11 L'extrémité supérieure ("supérieure" en considérant le dessin) de l'alésage cylindrique

19 est aménagée, à sa transition au raccord 21, en siège de valve.

Une portion médiane 24 de l'alésage cylindrique 19 est munie d'un filet hélicoïdal dans lequel est agencé un boulon fileté 25 dont 35 l'extrémité supérieure ("supérieure" en considérant le dessin) est aménagée en organe obturateur 26 et constitue, en coopération avec le siège 23, un "passage de valve" obturable, situé entre les conduites de pression 14 et 16 La portion terminale du boulon fileté 25 éloignée de l'organe obturateur 26 porte un anneau d'étanchéité 28 et présente, sur sa face terminale, un six-pans creux 29, dans lequel un outil de vissage approprié peut être introduit, ce qui

autorise le réglage manuel du passage de valve 23, 26.

La valve 15 selon la figure 3 présente, là encore, un carter de valve 30, dans lequel est aménagé un alésage cylindrique 10 31 Dans un filet hélicoïdal 32 de l'alésage cylindrique 31 est vissée une douille d'insertion 33 comportant un alésage 34 dans lequel un piston 35 est disposé à coulissement Ce piston 35 est un piston étagé et présente, pour l'essentiel, deux portions terminales 36 et 37 à plus grand diamètre, et une portion médiane 38 à plus petit diamètre La portion terminale 37 est munie d'un anneau d'étanchéité 39, de sorte que cette portion terminale 37 réalise une séparation étanche entre l'atmosphère et l'espace intérieur 40

du carter.

A la transition de la portion médiane 38 à la portion 20 terminale 36, le piston 35 est doté d'une forme conique, le c 8 ne de ce piston 35 constituant un organe obturateur qui, avec un siège de valve 41 formé sur la douille d'insertion 33, constitue le "passage de valve" de la valve 15 Pour accroître l'étanchéité du passage de valve en condition de fermeture, la portion terminale 25 36 du piston 35 porte également un joint d'étanchéité annulaire 42 qui, lorsque la valve 15 est en position de fermeture, s'applique

contre le siège 41, en se déformant élastiquement.

La valve 15 selon la figure 3 comporte trois raccords de carter, 43, 44 et 45, le raccord 45 étant relié au frein de roue 11 30 par la conduite de pression 16 De la conduite de liaison entre les électrovalves 8 et 10 part une conduite de pression 46 allant au

raccord 44 du carter de la valve 15 Enfin, le troisième raccord 43 du carter va à la conduite de pression 14 qui-débouche dans le réservoir d'alimentation sans pression 6.

Lors de la purge d'air, donc lors du remplissage de l'ins-

tallation selon la figure 3, tous les composants mobiles occupent la position de repos représentée La portion terminale 36 du piston 35 s'applique, par sa face terminale située à gauche sur le dessin, contre le carter 30, et le passage de valve, compris entre le siège 41 et l'organe obturateur 35, se trouve en position d'ouverture. Cette position axiale du piston 35 est créée soit par action d'une force mécanique sur la face terminale de droite de la portion terminale 37, soit par la mise en place lors de la fabrication et maintien par le frottement du joint d'étanchéité annulaire 39 Ceci 10 étant, si le réservoir d'alimentation sans pression 6 est relié à une source de vide, l'ensemble du système de freinage est alors mis

en dépression, sans effet d'étranglement de la part de l'électrovalve 8, le piston 35 conservant sa position axiale puisque la dépression qui règne alors dans l'espace intérieur 40 du carter exer15 ce sur le piston 35 une composante de force dans le sens de l'ouverture du passage de valve 41,35.

Lors du chargement du système de freinage par un fluide de freins placé sous une faible pression hydraulique préliminaire, la totalité de la surface de la portion terminale 37 du piston 35 20 de la valve 15 est sollicitée dans le sens de la fermeture de la valve, ce qui a pour effet que le piston 35 se déplace vers la droite en considérant le dessin, jusqu'à ce que le passage de valve 41, 35 soit fermé Ainsi, les conduites de pression 14 et 16

sont aussi mutuellement isolées, de sorte que l'unique communica25 tion entre le réservoir d'alimentation sans pression 6 et le frein de roue il est établie via l'électrovalve 8.

Dans ses parties essentielles, la valve 15 représentée à la figure 4 correspond à la valve 15 selon la figure 3, de sorte

qu'une nouvelle description fonctionnelle est inutile A la diffé30 rence de la valve 15 selon Ta figure 3, la valve 15 représentée à la figure 4 présente un piston 35 dont la portion terminale 37 possède un plus grand diamètre Il en résulte que, lors du processus

d'aspiration, c'est une plus grande face terminale du piston 35 qui est exposée à la dépression régnant dans le système, de sorte que le "passage de valve" de la valve 15 est maintenu, dans le sens

d'ouverture, par une force plus importante.

Dans le cas de la 'alve 15 représentée à la figure 5, il y a de nouveau une pièce d'insertion 47 agencée dans un carter de valve 48 Cette pièce d'insertion 47 comporte un alésage cylindri5 que 49 dans lequel est agencé un piston 35 L'extrémité supérieure ("supérieure" en considérant le dessin) de la pièce d'insertion 47 èst aménagée en siège de valve 50 qui, en coopération avec la portion terminale 36 du piston 35, constitue le "passage de valve" de cette valve le piston 35 est précontraint, dans le sens correspon10 dant à la fermeture du passage de valve 50, 36, par un ressort de compression 51 Lors du processus de purge et remplissage, le piston 35 est soumis à une force F qui maintient le passage de valve , 36 à une position d'ouverture Après aspiration suivie du remplissage du système, la force F est supprimée, de sorte que le ressort de compression déplace le piston 35 à la position représentée sur le dessin, position dans laquelle le passage de valve 50,36 est fermé, ce qui a pour effet que les conduites de pression 14 et 16 sont en même temps mutuellement isolées La force F exercée sur le piston 35 pendant le processus d'aspiration et remplissage

est fournie par exemple au moyen d'une tige ou d'un bouton amovible.

Enfin sur la figure 6, on a de nouveau représenté une valve 15 ayant un carter 48 qui présente, lui aussi, une pièce d'insertion 47 dans un alésage cylindrique 49 Le passage de valve 36, de la valve 15 est précontraint, dans le sens de l'ouverture, par 25 un ressort de compression 52, qui prend appui contre un organe d'appui 53 monté sur le piston 35 L'espace 54 dans lequel le ressort de compression 52 est reçu comporte une liaison à l'atmosphère Le piston 35 est attaqué par un organe de friction 55 qui lui permet

de se déplacer vers le bas en considérant le dessin, tout en empê30 chant un mouvement axial dirigé dans le sens oppose.

Lors de la fabrication de la valve selon la figure 6, la position axiale du piston 35 est réglée de façon que le passage de valve 36, 50, soit ouvert Cette position du piston est conservée de manière stable, puisque le piston 35 agit dans le sens de l'ou35 verture, du fait du ressort de compression 52 Après la purge du système de freinage via la conduite de pression 14, une surpression de l'ordre de 4 à 6 bars est établie dans une chambre annulaire 56 de la valve 15, ce qui a pour effet que le piston 35 est déplacé contre la force du ressort de compression 52, vers le bas en consi5 dérant le dessin, de sorte que le passage de valve 50,36 prend une position de fermeture L'organe de friction 55 assure ensuite que le piston 35 conservera cette position axiale après le remplissage avec du fluide de freins, de sorte que les conduites de pression 14

et 16 seront alors durablement isolées l'une de l'autre.

Claims

REVENDICATIONS

1 Système de freinage hydraulique avec régulation du glissement de freinage, dans lequel au moins un frein de roue d'un véhicule automobile est raccordé à un maître-cylindre, une valve d'admission, normalement ouverte, pouvant être mise à une position de fermeture, étant agencée sur la communication entre le maîtrecylindre et le frein de roue, et dans lequel le réservoir d'alimentation du maître-cylindre dispose d'une ouverture apte à être fermée avec étanchéité par un dispositif de remplissage, caractérisé 10 en ce qu'une communication supplémentaire, pouvant être commandée par une valve ( 15), est établie entre le réservoir d'alimentation

( 6) et le frein de roue ( 11 i).

2 Système de freinage selon la revendication 1, caractérisé en ce que lavalve ( 15) est apte à être mise à une position 15 de fermeture par une pression hydraulique dans le réservoir d'alimentation ( 6).

3 Système de freinage selon les revendications 1 et 2,

caractérisé en ce que la valve ( 15) est mise à une position de fermeture stable, de préférence pour une pression de 4 à 6 bars dans 20 le réservoir d'alimentation ( 6).

4 Système de freinage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la valve ( 15) est intégrée dans le carter du maîtrecylindre ( 1).

Système de freinage selon la revendication 4, caracté25 risé en ce qu'un canal de fluide de pression aménagé dans le carter

du maître-cylindre ( 1) peut être fermé par la valve ( 15).

6 Système de freinage selon l'une quelconque ou plusieurs

des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une valve de décharge ( 10), normalement fermée, est raccordée au frein de roue 30 ( 11) et agencée dans un bloc de valves comportant aussi la valve

d'admission ( 8) et la valve ( 15), ce bloc étant fixé, par bridage,

au maître-cylindre.

7 Système de freinage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la valve ( 15) est une valve à siège qui peut être 35 mise en condition d'obturation au moyen d'un filet hélicoïdal.

8 Système de freinage selon les revendications 1 à 3,

caractérisé en ce que la valve ( 15) comporte un piston ( 35) dont une face peut être exposée à la pression atmosphérique et dont la deuxième face est exposée à la pression régnant dans le réservoir d'alimentation.

9 Système de freinage selon la revendication 8, caractérisé en ce que la deuxième face du piston ( 35) peut venir en butée contre le carter de la valve lorsque celle-ci est ouverte.

Système de freinage selon les revendications 8 à 9, 10 caractérisé en ce que le piston ( 35) présente deux portions terminales ( 36, 37) à plus grand diamètre et une portion médiane ( 38) à moindre diamètre, une première portion terminale ( 37) étant guidée avec étanchéité dans un alésage ( 34), et l'autre portion terminale ( 36) comportant l'organe obturateur de la valve ( 15) formé sur 15 cette portion terminale ( 36).

11 Système de freinage selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'alésage ( 34) fait partie d'une douille d'insertion ( 33) sur laquelle le siège de valve ( 41) est formé.

12 Système de freinage selon les revendications 10 et 11 20 caractérisé en ce que la portion de piston ( 37) guidée dans l'alésage ( 34) possède un diamètre plus grand que celui des autres portions ( 36,38).

13 Système de freinage selon l'une quelconque ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce que le pis25 ton ( 35) est élastiquement précontraint dans la position de fermeture de la valve, et, lors du remplissage, est maintenu à la position correspondant à l'ouverture de la valve, par une butée amovible.