FR2572040A1

FR2572040A1 - Systeme de freinage a regulation du glissement de traction et de freinage

Info

Publication number: FR2572040A1
Application number: FR8515421A
Authority: FR
Inventors: Juan Belart; Wolfram Seibert; Norbert Ocvirk
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co oHG
Priority date: 1984-10-19
Filing date: 1985-10-17
Publication date: 1986-04-25
Also published as: DE3438401A1; GB2165905B; FR2572040B1; JPS61102367A; US4743075A; GB8524597D0; GB2165905A

Abstract

SYSTEME DE FREINAGE A REGULATION DU GLISSEMENT DE TRACTION ET DE FREINAGE DESTINE A DES VEHICULES AUTOMOBILES, ET EN PARTICULIER A DES VEHICULES ROUTIERS, COMPRENANT POUR L'ESSENTIEL UN GENERATEUR DE PRESSION DE FREINAGE ASSOCIE A UN SYSTEME D'ALIMENTATION EN ENERGIE AUXILIAIRE ET A UN RESERVOIR DE COMPENSATION DE PRESSION, UN CIRCUIT ELECTRONIQUE DE MESURE ET DE REGULATION PERMETTANT DE DETERMINER LE COMPORTEMENT EN ROTATION DES ROUES ET DE PRODUIRE DES SIGNAUX ELECTRIQUES DE COMMANDE DE LA PRESSION DE FREINAGE POUVANT ETRE ENVOYES A DES VALVES D'ENTREE ET DE SORTIE A COMMANDE ELECTROMAGNETIQUE IMPLANTEES SUR LES CONDUITES D'ALIMENTATION EN LIQUIDE DE PRESSION MENANT AUX FREINS DE ROUES ET SUR LES CONDUITES DE RETOUR DU LIQUIDE DE PRESSION RELIANT LES FREINS DE ROUES AU RESERVOIR DE COMPENSATION DE PRESSION, AINSI QU'UN AGENCEMENT DE VALVES AU MOYEN DUQUEL LE LIQUIDE DE PRESSION PROVENANT DU SYSTEME D'ALIMENTATION EN ENERGIE AUXILIAIRE PEUT ETRE INTRODUIT DANS LES FREINS DES ROUES MOTRICES AFIN D'EN REGULER LE GLISSEMENT DE TRACTION, CARACTERISE EN CE QUE L'AGENCEMENT DE VALVES13, 29, 30, 31 ASSURANT LA REGULATION DU GLISSEMENT DE TRACTION EST IMPLANTE SUR LES CONDUITES DE LIQUIDE DE PRESSION CONDUISANT DES FREINS DE ROUES34 A 37 AU RESERVOIR DE COMPENSATION DE PRESSION3, ENTRE LES VALVES DE SORTIE8 A 11 ET LE RESERVOIR DE COMPENSATION DE PRESSION3, ET EN CE QU'IL EST PEUT ETRE COMMANDE DE MANIERE QU'AU MOINS LA CONDUITE DE RETOUR DE LIQUIDE DE PRESSION ETOU LES VALVES DE SORTIE8 A 11 DES ROUES MOTRICES SOIENT RELIEES HYDRAULIQUEMENT AU RESERVOIR DE COMPENSATION DE PRESSION3 PENDANT UNE PHASE DE REGULATION DU GLISSEMENT DE FREINAGE, MAIS AU SYSTEME D'ALIMENTATION EN ENERGIE AUXILIAIRE2 PENDANT LA PHASE DE REGULATION DU GLISSEMENT DE TRACTION.

Description

La présente invention concerne un système de freinage à ré-

gulation du glissement de traction et de freinage destiné à des véhi-

cules automobiles, et en particulier à des véhicules routiers, com-

prenant pour l'essentiel un générateur de pression de freinage associé à un système d'alimentation en énergie auxiliaire et à un ré-

servoir de compensation de pression, un circuit électronique de mesu-

re et de régulation permettant de déterminer le comportement en rota-

tion des roues et de produire des signaux électriques de commande de la pression de freinage pouvant être envoyés à des valves d'entrée et de sortie à commande électromagnétique implantées sur les conduites d'alimentation en liquide de pression menant aux freins de roues et sur les conduites de retour du liquide de pression reliant les freins

de roues au réservoir de compensation de pression, ainsi qu'un agen-

cement de valves au moyen duquel le liquide de pression provenant du système d'alimentation en énergie auxiliaire peut être introduit dans les freins des roues motrices afin d'en réguler le glissement de traction.

De multiples versions de systèmes de freinage avec régula-

tion du glissement sont déjà connues. Pour empêcher un blocage des roues dû à une pression de freinage trop élevée et éviter les risques qui y sont rattachés, notamment le risque de dérapage et de perte de maniabilité, la pression de freinage au niveau de la roue régulée est

soit réduite, soit maintenue constante lorsqu'une roue devient insta-

ble et/ou lorsqu'une tendance au blocage est détectée, cette pression de freinage étant le cas échéant réaugmentée après la réaccélération

de la roue. Cependant, ces systèmes n'ont aucune influence sur le pa--

tinage des roues dû à un couple d'entraînement trop élevée.

Il a donc été également proposé de concevoir et de compléter

les systèmes de freinage de ce type pour qu'ils puissent aussi limi-

ter le glissement de traction. A cet effet, le système de freinage hydraulique à régulation du glissement décrit dans le brevet allemand

33 27 401.0 a été équipé d'une valve de mise en circuit par l'inter-

médiaire de laquelle la pression de freinage provenant d'une source

de pression auxiliaire assurant l'amplification de la force de frei-

nage peut être introduite directement dans le frein de la roue motri-

ce présentant une tendance au patinage dès que le glissement de trac-

tion devient trop élevé. Au moyen de cette valve de mise en circuit normalement fermée qui n'est commutée en position ouverte que pendant la phase de régulation du glissement de traction et jusqu'à ce que la pression de freinage nécessaire soit atteinte, le générateur de pres- sion de freinage, à la sortie duquel aucune pression de freinage n'est disponible pendant cette phase de régulation o le frein n'est

pas actionné, est contourné.

Conformément à une autre solution décrite dans le brevet al-

lemand 33 38 826.1, il est prévu d'utiliser un générateur hydrauli-

que de pression de freinage actionné par une pédale et équipé d'un maîtrecylindre et d'introduire directement dans le maître-cylindre de la pression provenant d'une source de pression auxiliaire assurant l'amplification de la force de freinage. Dans cet agencement, la pression est envoyée, par exemple à travers des valves à plusieurs voies, une préchambre et à travers des valves anti-retour intégrées dans les coupelles des pistons du maître-cylindre, dans les chambres de travail du maîtrecylindre et, de là, dans les cylindres des roues motrices à travers les valves d'entrée nécessaires à la régulation du

glissement de freinage qui sont normalement commutées en position ou-

verte. La présente invention a pour but de fournir un système de freinage qui permet de réguler à la fois le glissement de freinage et le glissement de traction et qui est caractérisé par une conception

particulièrement simple.

Ce système devant être réalisé en mettant en oeuvre des mo-

yens complémentaires réduits n'exigeant qu'une dépense supplémentaire réduite, et une large indépendance par rapport à la conception, au circuit hydraulique et au fonctionnement du système de régulation du

glissement de freinage.

Il s'est avéré que ce but pouvait être atteint de manière étonnamment simple et évoluée grâce à un perfectionnement du système

de freinage du type indiqué précédemment dont la caractéristique ré-

side en ce que l'agencement de valves assurant la régulation du glis-

sement de traction est implanté sur les conduites de liquide de pres-

sion conduisant des freins de roues au réservoir de compensation de pression, entre les valves de sortie et le réservoir de compensation de pression, et en ce qu'il est peut être commandé de manière qu'au moins la conduite de retour de liquide de pression et/ou les valves de sortie des roues motrices soient reliées hydrauliquement au réser- voir de compensation de pression pendant une phase de régulation du

glissement de freinage, mais au système d'alimentation en énergie au-

xiliaire pendant la phase de régulation du glissement de traction.

Conformément à un mode de réalisation avantageux de la pré-

sente invention, l'agencement de valves est conçu sous la forme d'une valve à trois voies/deux positions qui, en position de repos, relie une conduite commune de retour de liquide de pression, à laquelle sont reliées les valves de sortie des roues motrices ou de toutes les roues, au réservoir de compensation de pression et qui, après avoir

été commutée, la relie au système d'alimentation en énergie auxiliai-

re. Au lieu de la valve à trois voies/deux positions, il est égale-

ment possible d'utiliser deux valves a deux voies/deux positions, à

savoir une valve qui est commutée de manière à être ouverte en posi-

tion de repos et qui relie les valves de sortie des roues motrices au réservoir de compensation de pression et une valve qui est fermée en

position de repos et qui relie les valves de sortie au système d'ali-

mentation en énergie auxiliaire après avoir été commutée.

Conformément à un autre mode de réalisation de la présente invention, l'agencement de valves est constitué d'une valve à trois voies/deux positions qui, en position de repos, relie une conduite commune de retour de liquide de pression, à laquelle sont reliées les

valves de sortie correspondant aux roues motrices, au système d'ali-

mentation en énergie auxiliaire et qui, après avoir Eté commutée, la relie au réservoir de compensation de pression. Au lieu de la valve à trois voies/deux positions, il est également possible d'utiliser deux valves à deux voies/deux positions disposées de manière appropriée et commutées hydrauliquement. Ces valves doivent être commutées pendant

une phase de régulation du glissement de freinage ou au moins pen-

dant la réduction de la pression de freinage.

Les valves à plusieurs voies prévues dans le système de freinage conforme à la présente invention peuvent être à commande soit électromagnétique, soit hydraulique. Dans le second cas, la

pression de commutation destinée à la valve à trois voies/deux posi-

tions de l'agencement de valves ou à deux valves correspondantes à deux voies/deux positions peut être obtenue très facilement au moyen d'une connexion hydraulique conduisant à une chambre du générateur de pression de freinage, dans laquelle une pression est établie lorsque s'amorce la régulation du glissement de freinage. Dans ce mode de

réalisation de l'invention, la mise en oeuvre de moyens supplémen-

taires par rapport à un système de freinage uniquement conçu pour ré-

guler le glissement de freinage consiste simplement en une ou deux valves hydrauliques à plusieurs voies de conception très simple et en

une extension ou une modification des circuits électronique de régu-

lation qui, lors de la phase de régulation du glissement de traction, doivent commuter de façon déterminée les valves d'entrée et de sortie

implantées sur les roues motrices du véhicule de manière que la pres-

sion de freinage provenant du système d'alimentation en énergie auxi-

liaire puisse être introduite directement dans les cylindres des

roues motrices à travers l'agencement de valves.

Les différents objets et caractéristiques de l'invention se-

ront maintenant détaillés dans la description qui va suivre, faite à

titre d'exemple non limitatif, en se reportant aux figures annexées qui représentent:

- la figure 1, sous forme simplifiée, les principaux compo-

sants et le circuit hydraulique d'un système de freinage à régulation du glissement conforme à la présente invention, - la figure 2, sous la même forme que la figure 1, un second mode de réalisation de l'invention, - la figure 3, sous la même forme que les précédentes, un

troisième mode de réalisation de l'invention.

En référence à la figure 1, le système de freinage conforme

à la présente invention comprend pour l'essentiel un générateur hy-

draulique de pression de freinage 1 actionné par une pédale, un sys-

tème d'alimentation en énergie auxiliaire 2, un réservoir de compen-

sation de pression 3 et plusieurs valves à plusieurs voies et à com-

mande électromagnétique 4 à 13. Les roues avant VL, VR et les roues

arrière HL, HR associées aux freins de roues 34 à 37 auxquels abou-

tissent les conduites de liquide de pression sont également représen-

tées symboliquement à la figure 1.

Le générateur de pression de freinage 1 se compose d'un am-

plificateur hydraulique de force de freinage 14 et d'un maître-cylin-

dre en tandem 15 dont les pistons de travail 16 et 17 sont soumis à

une pression qui est proportionnelle à l'effort F exercé sur la péda-

le de frein 18 et qui est amplifiée par une force auxiliaire. Le sys-

tème d'alimentation en énergie auxiliaire 2 relié à l'amplificateur

de force de freinage 14 comprend pour l'essentiel une pompe hydrauli-

que 19 associée à une valve anti-retour 20 et un accumulateur de

pression 21.

Les roues du véhicule sont reliées en diagonale au maître-

cylindre 15 par l'intermédiaire de deux circuits de freinage hydrau-

liques I, II. Le circuit de freinage I agit sur la roue avant droite VR et sur la roue arrière gauche HL, le circuit II agissant sur la

roue avant gauche VL et sur la roue arrière droite HR.

Pour obtenir une régulation individuelle du glissement de

freinage, une paire de valves 4, 8; 5, 9; 6, 10 et 7,11 est affec-

tée à chaque roue, ces valves étant des valves à deux voies/deux po-

sitions à commande électromagnétique, dont les valves d'entrée 4 à 7 sont commutées de manière à être ouvertes en position de repos tandis

que les valves de sortie 8 à 11 interrompent normalement, c'est-à-di-

re tant qu'elles ne sont pas excitées, l'écoulement vers le réservoir

de compensation de pression 3.

Par l'intermédiaire d'une autre valve, à savoir la valve à trois voies/deux positions 12, le liquide de pression provenant de

l'amplificateur hydraulique de force de freinage 14 est introduit dy-

namiquement, à travers les chambres 22, 23 prévues dans le maitre-cy-

lindre 15 et à travers les valves anti-retour 24, 25, dans les cham-

bres de travail 26, 27 et donc dans les circuits I, II après que le

dispositif de régulation du glissement de freinage ait fonctionné.

Lorsque la pression est abaissée, le liquide de pression qui reflue vers le réservoir de compensation de pression à travers les valves de sortie commutées 8 à 11 est donc délivré de sorte que, même si la pression est fréquemment réduite pendant une phase de régulation du glissement de freinage, un volume suffisant de liquide de pression

subsiste dans les chambres de travail 26, 27 et garantit le fonction-

nement du système de freinage en cas de défaillance d'un circuit de freinage.

Dans le mode de réalisation représenté, les valves anti-re-

tour sont intégrées dans les coupelles d'étanchéité des pistons 16, 17.

Dans ce mode de réalisation, un agencement de valves 13 des-

tiné à réguler le glissement de traction est conçu sous la forme d'u-

ne valve à trois voies/deux positions à commande électromagnétique qui est implantée sur la conduite de retour de liquide de pression

menant des freins 34, 35 des roues motrices qui, sur le véhicule con-

forme à la figure 1, sont les roues avant VL, VR, au réservoir de

compensation de pression 3.

En position de repos, la valve 13 relie la conduite de re-

tour de liquide de pression 28, à laquelle aboutissent les valves de sortie 8 et 9 des roues avant motrices, au réservoir de compensation de pression 3. Une commutation ne s'effectue que lorsque le circuit de mesure et de régulation (non représenté) détecte un patinage des roues motrices et produit consécutivement un signal correspondant de régulation de la pression de freinage. Après la commutation des deux

valves et/ou de la paire de valves associée à la roue motrice qui pa-

tine ou qui a tendance à patiner - par exemple les valves 4 et 8 si

c'est la roue avant gauche VL qui patine -, une communication hydrau-

lique directe entre le système d'alimentation en énergie 2 et la roue avant correspondante (VL) est établie par l'intermédiaire de laquelle la pression de freinage peut être introduite pendant cette phase dans le frein de la roue présentant une tendance au patinage. Dans cet agencement, l'augmentation de la pression de freinage peut être dosée

avec une très grande précision, par exemple en prévoyant une commuta-

tion cyclique de la valve 8 et en faisant varier la fréquence de cy-

cle ou le rapport d'impulsions. Etant donné que, lors de cette phase

de régulation, la valve d'entrée, par exemple la valve 4, reste exci-

tee, le liquide de pression ne peut pas s'évacuer ce qui évite toute

réaction au niveau du générateur de pression de freinage 1.

Après ralentissement du glissement de traction excessif, la pression est abaissée en réexcitant la valve de sortie 8, la valve à trois voies/deux positions 13 implantée sur la conduite de retour

étant quant à elle de nouveau commutée en position de repos dans la-

quelle elle établit une communication avec le réservoir de compensa-

tion de pression 3.

Pour l'essentiel, le mode de réalisation conforme à la figu-

re 2 ne diffère du système de freinage décrit précédemment que sur le plan de la conception de l'agencement de valves servant à réguler le glissement de traction. Dans cette conception, la valve à trois voies/deux positions est remplacée par deux valves à deux

voies/deux positions 29, 30 dont la valve 29 relie la conduite de re-

tour de liquide de pression 28 au réservoir de compensation de pres-

sion 3 lorsqu'elle est en position de repos. La deuxième valve à deux

voies/deux positions 30 n'établit une liaison directe entre le systè-

me d'alimentation en énergie 2 et la conduite de retour 28 que lors-

qu'elle est commutée par excitation électrique.

Une autre variante de la figure 1 réside en ce que, confor-

mement à la figure 2, le reflux à travers les valves de sortie de

tous les freins de roues aboutit dans la conduite de retour de liqui-

de de pression 28' sur laquelle est implanté l'agencement de valves 29, 30. Cela n'affecte en rien le fonctionnement du système intact car l'introduction de pression à travers la valve 30 et la conduite

de liquide de pression 28' ne commence que lorsque les valves de sor-

tie à commande individuelle affectées aux roues ne présentant pas de

tendance au patinage ont été commutées. Pendant la réduction de pres-

sion destinée à empêcher le blocage des roues, les valves 29, 30 sont de toute façon en position de repos et la conduite de retour menant

au réservoir de compensation de pression 3 est donc ouverte.

Le circuit hydraulique conforme à la figure 2 peut également

assurer la régulation du glissement de traction des véhicules à pro-

pulsion arrière ou à quatre roues motrices.

L'utilisation de chiffres de référence identiques pour les

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figures 1 et 2 - ainsi que pour la figure 3 - indique que les modes

de réalisation représentés et décrits sont similaires.

La figure 3 montre un système de freinage du type conforme à l'invention, comprenant trois circuits de freinage hydrauliques I, II et III. Dans ce cas, chacune des roues avant VR, VL est reliée aux deux circuits de maître-cylindre I, II tandis que la pression qui est établie dans l'amplificateur hydraulique de force de freinage 14' et qui est proportionnelle à la force exercée sur la pédale n'agit pas

seulement sur les pistons du maitre-cylindre en tandem 15, mais éga-

lement directement sur les freins de roues 36, 37 des roues arrière

HL, HR à travers les valves d'entrée 6, 7. Cette différence par rap-

port aux systèmes de freinage conformes aux figures 1 et 2 n'affecte

pas, dans son principe le mode de fonctionnement du système de frei-

nage conforme à la présente invention.

Conformément à la figure 3, l'agencement de valves prévu sur

la conduite directe de liquide de pression menant du système d'ali-

mentation en énergie auxiliaire aux freins 34, 35 des roues motrices et/ou aux valves de sortie correspondantes 8, 9 à travers la conduite de retour de liquide de pression 28" est conçu sous la forme d'une valve à trois voies/deux positions 31 particulièrement simple et à

commande hydraulique. Dans ce système, contrairement aux modes de ré-

alisation conformes aux figures 1 et 2, la conduite de retour de li-

quide de pression 28" est reliée en permanence au système d'alimenta-

tion en énergie auxiliaire 2 lorsque la valve 31 est en position de

repos, cette valve n'étant commutée en position de travail, dans la-

queile elle relie la conduite de retour de liquide de pression 28" au

réservoir de compensation de pression 3, qu'après l'amorce de la ré-

gulation du glissement de freinage. Lors de la réponse de la régula-

tion du glissement de freinage, la valve 12 qui commande l'introduc-

tion dynamique de pression depuis le circuit d'amplification de la pression de freinage III par l'intermédiaire de la conduite 32 dans le maître-cylindre en tandem 15 et, à travers ce dernier, dans les circuits hydrauliques I et II, est fermée et la pression au niveau de la sortie de la valve 12 est donc augmentée. Cette augmentation de pression provoque la commutation de la valve 31 par l'intermédiaire

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de la conduite de commande 33 représentée en trait discontinu.

Ce n'est que lorsque la régulation du glissement de freinage est terminé et que la valve 12 est revenue en position initiale que la conduite 33 est à nouveau connectée au réservoir de compensation de pression 3 et donc que la valve 31 est ramenée en position de re- pos. Le mode de fonctionnement du système conforme à la figure 2

est par ailleurs identique à celui des systèmes déjà décrits. Là en-

core, deux valves à deux voies/deux positions à commande hydraulique peuvent remplacer la valve à trois voies/deux positions à commande

hydraulique 31.

Claims

REVENDICATIONS

1. Système de freinage à régulation du glissement de trac-

tion et de freinage destiné à des véhicules automobiles, et en parti-

culier à des véhicules routiers, comprenant pour l'essentiel un géné-

rateur de pression de freinage associé à un système d'alimentation en énergie auxiliaire et à un réservoir de compensation de pression, un

circuit électronique de mesure et de régulation permettant de déter-

miner le comportement en rotation des roues et de produire des si-

gnaux électriques de commande de la pression de freinage pouvant être

envoyés à des valves d'entrée et de sortie à commande électromagnéti-

que implantées sur les conduites d'alimentation en liquide de pres-

sion menant aux freins de roues et sur les conduites de retour du li-

quide de pression reliant les freins de roues au réservoir de compen-

sation de pression, ainsi qu'un agencement de valves au moyen duquel le liquide de pression provenant du système d'alimentation en énergie auxiliaire peut être introduit dans les freins des roues motrices -afin d'en réguler le glissement de traction, caractérisé en ce que l'agencement de valves (13, 29, 30, 31) assurant la régulation du glissement de traction est implanté sur les conduites de liquide de pression conduisant des freins de roues (34 à 37) au réservoir de compensation de pression (3), entre les valves de sortie (8 à 11) et le réservoir de compensation de pression (3), et en ce qu'il est peut être commandé de manière qu'au moins la conduite de retour de liquide de pression et/ou les valves de sortie (8 à 11) des roues motrices

soient reliées hydrauliquement au réservoir de compensation de pres-

sion (3) pendant une phase de régulation du glissement de freinage, mais au système d'alimentation en énergie auxiliaire (2) pendant la

phase de régulation du glissement de traction.

2. Système de freinage conforme i la revendication 1, carac-

térisé en ce que l'agencement de valves est conçu sous la forme d'une valve à trois voies/deux positions (13) qui, en position de repos, relie une conduite commune de retour de liquide de pression (28), à laquelle sont reliées au moins les valves de sortie (8 à 11) des il 2572040 roues motrices, la relie au réservoir de compensation de pression (3)

et qui, après avoir Eté commutée, au système d'alimentation en éner-

gie auxiliaire (2).

3. Système de freinage conforme à la revendication 1, carac-

térisé en ce que l'agencement de valves est conçu sous la forme de deux valves à deux voies/deux positions (29, 30), à savoir une valve (29) qui est commutée de manière à être ouverte en position de repos et qui relie les valves de sortie des roues motrices au réservoir de compensation de pression (3) et une valve (30) qui est fermée en

position de repos et qui relie les valves de sortie au système dVali-

mentation en énergie auxiliaire (2) après avoir été commutéeo

4. Système de freinage conforme à la revendication 1, carac-

térisé en ce que l'agencement de valves est conçu sous la forme d'une valve à trois voies/deux positions (31) qui, en position de repos, relie une conduite commune de retour de liquide de pression (28"), à laquelle sont reliées au moins les valves de sortie correspondant aux roues motrices, au système d'alimentation en énergie auxiliaire (2)

et qui, après avoir été commutée, la relie au réservoir de compensa-

tion de pression (3).

5. Système de freinage conforme à la revendication 4, carac-

térisé en ce que deux valves à deux voies/deux positions sont prévues

au lieu d'une valve à trois voies/deux positions.

6. Système de freinage conforme à la revendication 4 ou 5,

caractérisé en ce que les valves (31) sont prévues pour être commu-

têes soit au début d'une phase de régulation du glissement de freina-

ge, soit au début d'une phase de réduction de la pression de freina-

ge.

7. Système de freinage conforme à l'une quelconque des re-

vendications 2 à 6, caractérisé en ce que les valves (13, 29, 30)

sont à commande électromagnétique.

8. Système de freinage conforme à la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que les valves (31) sont à commande hydraulique, la commutation de la position de repos à la position de travail étant

provoquée par une augmentation de pression dans une chambre du géné-

rateur de pression de freinage à l'amorce de la régulation du glisse-

ment de freinage.