FR2564398A1 - Systeme de freinage a glissement de freinage regule - Google Patents

Systeme de freinage a glissement de freinage regule Download PDF

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Abstract

SYSTEME DE FREINAGE A GLISSEMENT DE FREINAGE REGULE, POUR VEHICULES AUTOMOBILES, COMPORTANT AU MOINS UN CIRCUIT DE FREINAGE STATIQUE DANS LEQUEL DU FLUIDE DE PRESSION PROVENANT D'UN CIRCUIT DE FLUIDE DE PRESSION DYNAMIQUE PEUT ETRE INTRODUIT DE MANIERE ADEQUATE PAR UNE VALVE DE COMMANDE EN CAS DE REGULATION, ET UN GENERATEUR DE PRESSION DE FREINAGE COMPRENANT UN AGENCEMENT DE MAITRE-CYLINDRE ET UN MOYEN POSITIONNEUR QUI, EN CAS D'INTRODUCTION DYNAMIQUE DE FLUIDE DE PRESSION DANS LE CIRCUIT DE FREINAGE STATIQUE, PEUT ETRE RECULE CONTRE LA FORCE DE LA PEDALE DE FREIN POUR MAINTENIR LE PISTON DU MAITRE-CYLINDRE DANS UNE POSITION DEFINIE, CARACTERISE EN CE QUE CE SYSTEME POSSEDE DES MOYENS DE CONTROLE (39, 40, WU) PAR LESQUELS LA POSITION RELATIVE ETOU LA VARIATION DE POSITION DU MOYEN POSITIONNEUR13 OU DE PARTIES DE CELUI-CI DANS L'AGENCEMENT DE MAITRE-CYLINDRE12 PEUT ETRE DETECTEE ET EVALUEE EN TANT QUE SIGNAL INDIQUANT LE FONCTIONNEMENT CORRECT DU SYSTEME DE FREINAGE.

Description

L'invention concerne un système de freinage à glissement de freinage
régulé, pour véhicules automobiles, comportant au moins un circuit de freinage statique dans lequel du fluide de pression provenant d'un circuit de fluide de pression dynamique peut être introduit de manière adéquate par une valve de commande en cas de régulation, et un générateur de pression de freinage comprenant agencement de maître-cylindre et un moyen positionneur qui, en cas d'introduction dynamique de fluide de pression dans le circuit de freinage statique, peut être reculé contre la force de la pédale de frein pour maintenir le piston du maître-cylindre dans une position définie. Le contrôle du fonctionnement correct des systèmes de freinage à glissement de freinage régulé est, pour des raisons de sécurité, de la plus haute importance puisque, dans l'éventualité d'un défaut dQ à une défaillance partielle ou totale de la régulation - selon le type de défaut et le type de système de freinage - il est impératif de permettre encore au moins un freinage non régulé du véhicule. Une régulation défectueuse du glissement de freinage pourrait en effet, en principe, conduire à une élimination totale de la pression dans les freins des roues, même en cas d'application complète des freins, ce qui, dans la majorité des cas, serait plus
dangereux qu'un blocage d'une ou plusieurs des roues du véhicule.
Dans un dispositif de contrôle classique conçu pour des systèmes de freinage avec 'hntiblocage? pour véhicules automobiles, la pression de la source amplifiée est contrôlée et, dans l'éventualité d'une diminution de ladite pression, la régulation du glissement de freinage est interrompue dès qu'un freinage déjà commencé a été achevé (DE-PS 24
11 173).
Comme la commande de contrôle de pression est disposée dans la source d'alimentation, il en résulte que d'éventuels défauts dans le générateur de pression de freinage, ces défauts affectant le fonctionnement du système bien que la pression de freinage soit
correcte, ne peuvent pas être détectés.
De plus, il est déja connu de déceler, dans un système de freinage du type sus-mentionné, la pression hydraulique régnant au même moment en divers endroits à l'intérieur du générateur de pression de freinage, et de comparer les niveaux de pression entre eux afin d'inclure dans l'opération de contrôle aussi bien le système de fourniture d'énergie que les composants du générateur de pression, par exemple l'amplificateur hydraulique de force de freinage, les valves principales pour l'admission dynamiquement commandée de fluide de
pression dans les circuits statiques, etc.. (DE-OS 32 32 052).
Lorsqu'un défaut est détecté, le système est partiellement interrompu en ceci que la diminution de pression et l'admission dynamique dans les circuits statiques sont bloqués; ou encore, selon le type de défaut, la régulation du glissement de freinage est complètement interrompue
(DE-OS 32 32 051).
Avec ces systèmes de freinage selon l'art antérieur, il peut
aussi y avoir des défauts de composants non décelés par le contrôle.
La présente invention a donc pour objet d'améliorer encore la sécurité et la fiabilité d'un système de freinage à régulation du glissement et de développer un système dans lequel les défauts ou défaillances de composants individuels, jusqu'à présent indécelables, pourront être décelés et provoqueront automatiquement une interruption partielle ou totale de la régulation du glissement de freinage, sauvegardant ainsi, en dépit du défaut survenu, la posiibilité de freiner le véhicule de manière efficace, bien que non régulée, ou
restreignant la fonction de régulation à certaines des roues.
Ceci étant, il s'avère que ce problème peut être résolu d'une manière étonnament simple et techniquement avantageuse dans d'un système de freinage à glissement régulé, du type mentionné au début, par un perfectionnement résidant dans le fait que le système de freinage est pourvu de moyens de contrôle par lesquels la position relative et/ou la variation de position du moyen positionneur ou de parties de celui-ci dans l'agencement de maître-cylindre peut être détectée et évaluée en tant que signal indiquant le fonctionnement
correct du système de freinage.
Selon une caractéristique de l'invention, le composant essentiel du moyen positionneur est un manchon positionneur axialement déplaçable dans la direction du mouvement du piston du ma tre-cylindre, la position de ce manchon positionneur dans l'agencement de maitre-cylindre étant détectée par un ou plusieurs
capteurs de déplacement mécaniques.
Par suite, la réserve de course du moyen positionneur, ou encore du manchon positionneur, est directement contr8ôlée par le système de contrôle selon l'invention, tous les composants sur le trajet de l'admission dynamiquement commandée, valves principales incluses, étant obligatoirement également contr8ôlés. A la différence d'un contrôle de pression à l'intérieur du générateur de pression de freinage, le niveau de la pression admise, qui peut être très différent pour des valeurs de frottement élevées et basses, ne joue
aucun rôle, ce qui implique, entre autres, des avantages structurels.
Le contrôle de la réserve de course du piston du maltre-cylindre et par conséquent du volume hydraulique encore disponible pour la
régulation est effectué dans les circuits de freinage statiques.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le ou les capteurs de déplacement sont réalisés sous forme de commutateurs de fin de course ou de position actionnables mécaniquement, couplés mécaniquement ou électriquement à un contact électrique qui est fermé dans la position de repos et lors du
fonctionnement correct du système de freinage.
D'autre part, les capteurs de déplacement peuvent être réalisés sous forme de moyens électriques de mesure de position,
notamment électromagnétiques inductifs ou capacitifs.
Selon une autre caractéristique de
l'invention, les signaux des moyens de contrôle sont combinés logi-
quement aux signaux d'intervention de la régulation du glissement de freinage. Dans un cas, il est prévu que les moyens de contr8ôle n'opèrent que lors de la fourniture dynamiquement commandée de fluide de pression ou, selon le cas, lors de la régulation du glissement de freinage. Selon une autre caractéristique de l'invention, en cas de défaut, la régulation du glissement de freinage peut être automatiquement inactivée, par exemple par blocage de la réduction de pression dans tous les circuits de freinage statiques, ou seulement dans un seul, en fonction de la position relative du manchon positionneur dans le maître-cylindre, cette position étant signalée par les moyens de contr8le. Les différents objets et caractéristiques de l'invention
seront maintenant détaillés dans la description qui va suivre, faite à
titre d'exemple non limitatif en se reportant à la figure unique du dessin annexé qui représente un système de freinage réalisé selon l'invention. Pour l'essentiel, le système de freinage représenté, conforme à l'invention, comporte un générateur de pression hydraulique de freinage, de forme allongée, actionnable par pédale, globalement désigné par la référence 1, une source de pression auxiliaire 2, un réservoir d'alimentation et de compensation 3, et des valves 4 à 6, du type à deux voies/deux positions, actionnables électromagnétiquement, par lesquelles les freins des roues, plus précisément des roues avant VR,VL et arrière HR,HL, sont raccordés en trois circuits de freinage hydrauliquement séparés. Normalement, c'est-à-dire tant qu'elles ne sont pas excitées, les valves 4 à 6 sont ouvertes. Il est en outre prévu une conduite de retour 10 allant des
roues avant et arrière VR,VL, HR,HL au réservoir d'alimentation 3.
Toutefois, à l'aide de- trois autres valves à deux voies/deux positions, 7,8,9, cette conduite est isolée des cylindres des freins
des roues tant que les valves 7,8,9 ne sont pas excitées.
Le générateur 1 de pression de freinage se compose d'un amplificateur hydraulique 11 de force de freinage et d'un agencement
de maitre-cylindre 12 ainsi que d'un moyen positionneur 13.
Un circuit de freinage, à savoir le circuit 14 des roues arrière, est directement relié à l'amplificateur de force de freinage 11, tandis que les deux chambres de travail 15 et 16 du maltre-cylindre 12 - lequel est ici réalisé sous forme de maître-cylindre en tandem - sont reliées chacune à une roue avant,
VR,VL, respectivement par des circuits de freinage séparés 17 et 18.
Les deux circuits de maitre-cylindre sont appelés circuits de fluide de pression statique, tandis que le circuit de l'essieu arrière est appelé circuit de fluide de pression dynamique parce que, dans ce circuit 14, la pression est déterminée par la position d'une valve de commande 19 que la pédale actionne par l'intermédiaire d'une timonerie 41 et qui, selon le déplacement d'un piston de valve 20, permet à plus ou moins de pression venant de la source d'énergie auxiliaire 2 d'entrer dans la chambre 21 de
l'amplificateur et, de là, dans le circuit de freinage 14.
La pression qui, lors de l'actionnement d'une pédale de frein 22, est établie, ou encore introduite de manière contrôlée, par la valve de commande 19, dans la chambre 21 de l'amplificateur, agit en même temps sur les pistons 42,43 du maître-cylindre 12 et conduit, comme on peut le comprendre immédiatement, à l'établissement de pression dans les chambres de travail 15 et 16 des deux circuits de freinage statiques 17 et 18 qui vont aux roues avant VR et VL. Au début, la pression atmosphérique règne encore dans une antichambre 23 du ma tre-cylindre 12, parce que cette chambre est en communication avec le réservoir d'alimentation 3 par l'intermédiaire d'une valve 24 dite valve principale à la position de repos, dans laquelle elle n'est pas excitée. Une autre valve
principale 25 est fermée dans la position de repos.
Sur chaque roue VL,VR, HL,HR du véhicule équipé du système de freinage selon l'invention se trouve un capteur S1,...,S4 qui est réalisé, par exemple, sous la forme d'un capteur inductif de valeur de mesure et qui fournit à un régulateur électronique 38 des informations concernant le comportement en rotation de la roue. Les entrées correspondantes du régulateur 38 sont repérées par Es. Ce régulateur s comporte entre autres une logique combinatoire électronique sous forme de circuits de logique câblée ou de circuits programmables, tels que des microprocesseurs, et engendre, après évaluation des signaux des capteurs, des ordres de commande qui apparaissant aux sorties A1i...,A6 et HV et qui, par des conducteurs de signaux non représentés, sont transmis aux électrovalves correspondantes 4,...,9,
24 et 25.
Lors de l'intervention de la régulation du glissement de
freinage, les deux valves principales 24 et 25 sont excitées.
Cela a pour effet de libérer un trajet de fluide 26 allant de la chambre 21 de l'amplificateur à l'antichambre 23, de sorte que du fluide de pression pénètre dans cette antichambre 23. Des canaux de raccordement 27 et 28 transmettent cette pression aux chambres annulaires 29,30 à l'intérieur du maître-cylindre 12. A partir de ces chambres, de la pression est introduite dynamiquement - via des coupelles d'étanchéité souples 31 et 32 agencées à la périphérie des pistons 42 et 43 et assumant la fonction de valves anti-retour - dans les chambres de travail 15 et 16 qui
O10 communiquent avec les freins des roues avant..
La pression admise dynamiquement provoque en même temps le recul d'un manchon positionneur 33 du moyen positionneur 13, ce qui a pour effet que les pistons 42 et 43 du
maitre-cylindre 12 prennent, de façon connue, une position définie.
Grâce à l'introduction dynamique, commandée, de fluide de pression dans les circuits statiques des roues avant VR et VL, et dans la chambre annulaire 30 qui est déterminante pour la pression de recul exercée sur le manchon positionneur 33, toute "régulation à vide" des chambres de travail 15 et 17 est exclue, même en cas de réduction fréquente de la pression provoquée par la décharge de fluide de
pression via les valves 7 et 8 excitées.
Dans le cas d'un défaut dans le système de fourniture d'énergie auxiliaire 2, constitué ici par une pompe à fluide de pression 34 munie d'une valve anti-retour 35 et par un accumulateur de fluide de pression 36, le circuit de signalisation de pression (DWS) 37 réagit signale cet état au régulateur électronique 38 du système de freinage et provoque, selon le niveau de la pression restante, l'interruption partielle ou totale de la régulation du glissement de freinage. Dans l'exemple de réalisation de l'invention représenté, le circuit 37 de signalisation de pression est de toute manière nécessaire parce que, même en cas de freinage normal, non régulé, l'énergie auxiliaire est utilisée pour amplifier la force de freinage dans les circuits de pression statiques 17 et 18, et pour produire de la pression de freinage dans le circuit de freinage dynamique 14. Par contre, selon l'invention, la mesure du déplacement, ou la détection de la position du manchon positionneur 33 permettent de déceler des défauts dans le trajet de fluide de pression dynamique à l'intérieur du générateur de pression de freinage 1, par exemple un défaut dans la chambre 21 de l'amplificateur ou dans la conduite 26, ou un défaut dû à une valve principale 24 non étanche ou à une valve principale 25 n'ouvrant pas. En effet, si une fuite ou un défaut sur le trajet de fluide de pression empêche l'entrée de pression dynamique dans la chambre annulaire 30, cela conduit, lors de la régulation du glisement de freinage, à une diminution du volume dans les chambres de travail 15 et 16, et à un déplacement notable du manchon positionneur 33 vers la gauche en considérant la figure. Ceci a pour effet qu'un commutateur mécanique 40 représenté symboliquement est finalement déplacé dans la direction de la flèche lorsque le volume de fluide résiduel dans les circuits des roues avant est trop faible, ce commutateur ouvrant la voie de signal allant de la source de tension UB à la borne WU (contrôle de déplacement) via un contact 39, et fournit un signal de défaut a l'entrée E2 du régulateur électronique
38. Ainsi, le système de freinage est partiellement ou totalement inter-
rompue via les sorties indiquées A1 - A6 et HV qui vont aux valves
4,...,9 et aux valves principales 24 et 25.
La position relative du manchon positionneur 33 par rapport au maîtrecylindre 12 pourrait aussi être indiquée par un commutateur électrique ou électromagnétique plutôt que par le commutateur mécanique 40, pour produire, dans l'éventualité d'un défaut, c'est-à-dire dans l'éventualité d'une trop faible réserve de course, un signal d'avertissement et un signal d'interruption. En outre, il est également possible de monter dans le maître-cylindre plusieurs commutateurs de position faisant office de capteurs de déplacement, permettant ainsi de déclencher diverses fonctions de commande selon l'impportance de la réserve de course subsistante. On pourrait envisager que, dans une première étape de signalisation, le système ne soit que partiellement interrompu, ou de retarder l'interruptionjusqu'à la fin du processus de freinage régulé déja commencé, tandis que, dans le cas d'une course résiduelle trop faible, une interruption totale immédiate de la régulation du glissement de freinage serait préférable, pour des raisons de sécurité. De nombreuses autres variantes sont envisageables selon les
conditions spécifiques particulières.
Si nécessaire, la sécurité du système peut encore être accrue, et l'on peut réaliser un contrôle par redondance pour ce qui touche à la détection de défauts, en combinant la mesure du déplacement ou, selon le cas, la détection de la position du manchon positionneur 33 dans l'agencement de maitre-cylindre, à d'autres
critères de contrôle, par exemple à un contrôle de la pression.
Il est bien évident que la description qui précède n'a été
donnée qu'à titre d'exemple non limitatif et que de nombreuses variantes peuvent être envisagées sans sortir pour autant du cadre de l'invention.

Claims (7)

REVENDICATIONS
1. Système de freinage à glissement de freinage régulé, pour véhicules automobiles, comportant au moins un circuit de freinage statique dans lequel du fluide de pression provenant d'un circuit de fluide de pression dynamique peut être introduit de manière adéquate par une valve de commande en cas de régulation, et un générateur de pression de freinage comprenant un agencement de maître-cylindre et un moyen positionneur qui, en cas d'introduction dynamique de fluide de pression dans le circuit de freinage statique, peut être reculé contre la force de la pédale de frein pour maintenir le piston du maître-cylindre dans une position définie, caractérisé en ce que ce système possède des moyens de contrôle (39,40,WU) par lesquels la position relative et/ou la variation de position du moyen positionneur (13) ou de parties de celui-ci dans l'agencement de maître-cylindre (12) peut être détectée et évaluée en tant que signal indiquant le
fonctionnement correct du système de freinage.
2. Système de freinage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le composant essentiel du moyen positionneur (13) est un manchon positionneur (33) axialement déplaçable dans la direction du mouvement du piston du maître-cylindre, la position de ce manchon positionneur (33) dans l'agencement de maître-cylindre (12) étant détectée par un ou plusieurs capteurs de déplacement mécaniques (40).
3. Système de freinage selon la revendication 2, caractérisé en ce que le ou les capteurs de déplacement sont réalisés sous forme de commutateurs de fin de course ou de position (40) actionnnables mécaniquement, couplés mécaniquement ou électriquement à un contact électrique (39) qui est fermé dans la position de repos et lors du
fonctionnement correct du système de freinage.
4. Système selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les capteurs de déplacement (40) sont réalisés sous forme de moyens électriques de mesure de-position, notamment électromagnétiques
inductifs ou capacitifs.
5. Système selon l'une quelconque des revendication 1 à 4, caractérisé en ce que les signaux des moyens de contrôle (39,30,WU) sont combinés logiquement aux signaux d'intervention de la régulation
du glissement.
6. Système selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de contrôle (39,40,WU) n'opèrent que lors de la fourniture dynamiquement commandée de fluide de pression ou, selon le cas, lors
de la régulation du glissement de freinage.
7. Système de freinage selon l'une quelconque des
revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'en cas de défaut la
régulation du glissement de freinage peut être partiellement ou toalement interrompue en réponse à la position relative du moyen positionneur (13) ou, selon le cas, du manchon positionneur (33) dans l'agencement de maître-cylindre (12), cette position étant signalée
par les moyens de contrôle (39,40,WU).
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