FR2573710A1

FR2573710A1 - Dispositif de regulation de la pression dans un accumulateur de pression auxiliaire de freinage

Info

Publication number: FR2573710A1
Application number: FR8517392A
Authority: FR
Inventors: Fritz Ostwald; Hans-Christof Klein; Klaus-Dieter Blum
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co oHG
Priority date: 1984-11-24
Filing date: 1985-11-25
Publication date: 1986-05-30
Also published as: DE3442909A1; GB8527382D0; US4769989A; JPS61129358A; GB2167812B; FR2573710B1; GB2167812A

Abstract

DISPOSITIF DESTINE A REGULER LA PRESSION DANS LE SYSTEME D'ALIMENTATION EN PRESSION AUXILIAIRE D'UNE UNITE HYDRAULIQUE DE FREINAGE D'UN VEHICULE, CE DISPOSITIF ETANT EQUIPE D'UN ACCUMULATEUR DE PRESSION CONCU SOUS LA FORME D'UN DISPOSITIF A DIAPHRAGME OU A MEMBRANE, CARACTERISE EN CE QUE LA PRESSION DE FONCTIONNEMENT PEUT ETRE MAINTENUE A L'AIDE D'UNE POMPE HYDRAULIQUE ENTRAINEE PAR UN MOTEUR ET CONCUE POUR ETRE MISE EN ET HORS CIRCUIT EN FONCTION DE LA PRESSION, CARACTERISE EN CE QUE LEDIT DISPOSITIF COMPREND UN AGENCEMENT DE COMMUTATION HYDRAULIQUE ET ELECTRIQUE 18 A 24 PERMETTANT DE RAMENER LA PRESSION HYDRAULIQUE DANS L'ACCUMULATEUR DE PRESSION 10 A UNE VALEUR PREDETERMINEE APRES QUE LE MOTEUR D'ENTRAINEMENT DU VEHICULE AUTOMOBILE A ETE COUPE.

Description

La-présente invention concerne un dispositif destiné à régu-

ler la pression dans le système d'alimentation en pression auxiliaire d'une unité hydraulique de freinage d'un véhicule, ce dispositif étant équipé d'un accumulateur de pression conçu sous la forme d'un dispositif à diaphragme ou à membrane, dans lequel la pression de fonctionnement peut être maintenue à l'aide d'une pompe hydraulique entrainée par un moteur et conçue pour être mise en et hors circuit

en fonction de la pression.

Des unités de freinage déjà connues et utilisées comprennent un accumulateur de pression hydraulique qui est chargé au moyen d'une pompe hydraulique à entraînement électrique. Lorsque la pression de fonctionnement maximum prédéterminée est atteinte, un commutateur de pression coupe le moteur électrique jusqu'à ce que la pression de

travail soit tombée à une valeur de seuil de plancher.

Des accumulateurs à diaphragme ou à membrane pouvant par exemple

tenir lieu d'accumulateurs de pression sont remplis de gaz, c'est-à-

dire d'azote dans la plupart des cas, qui est comprimé par la pres-

sion de la pompe, l'agent hydraulique prenant la place du volume dé-

placé. Un diaphragme élastique en caoutchouc subdivise l'intérieur de l'accumulateur en deux chambre dont l'une contient le gaz et l'autre

l'agent hydraulique.

Etant donné qu'il est impossible pour plusieurs raisons de

remettre du gaz dans l'accumulateur de pression d'une unité de frei-

nage, la durée de vie utile de ces accumulateurs dépend dans une lar-

ge mesure de la conservation de la pression de remplissage du gaz.

Cependant, on sait qu'il n'est pas possible d'empêcher complètement

l'infiltration d'un gaz à travers un diaphragme en caoutchouc élasti-

que et c'est pourquoi toutes les mesures prises visent à réduire au minimum l'infiltration de gaz. Pour atteindre cet objectif, il a déjà été proposé d'utiliser, comme gaz de remplissage, un mélange spécial composé d'azote et d'un gaz possédant des molécules de grand

diamètre, tel que l'hexafluorure de soufre (demande de brevet alle-

mand P 33 13 910.5). Par rapport à un gaz de remplissage composé d'azote pur et convenant particulièrement bien aux accumulateurs de pression, l'infiltration est considérablement réduite en raison de

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l'apport d'hexafluorure de soufre, notamment pour les températures

élevées régnant dans le compartiment moteur d'un véhicule automobile.

Certaines caractéristiques défavorables de l'hexafluorure de soufre sont d'importance secondaire au regard de l'application prévue ici et peuvent donc être tolérées. Il est également connu, dans la demande de brevet allemand imprimée et publiée 29 10 554 d'intercaler un troisième compartiment, à savoir un autre compartiment fermé pour liquide, entre la chambre

d'un accumulateur de pression rempli de gaz compressible et la cham-

bre hydraulique. On peut donc isoler le compartiment à gaz par une

paroi métallique conçue sous la forme d'un soufflet qui est pratique-

ment imperméable au gaz tandis que le diaphragme en caoutchouc élas-

tique assurant les fonctions de régulation isole les deux chambres de liquide. Parmi les inconvénients liés à cet agencement, on citera son

coût de fabrication élevé.

La présente invention a également pour but d'accroître la

durée de vie utile d'un accumulateur de pression conçu pour des uni-

tés de freinage de véhicules automobiles et soumis aux conditions particulières régnant dans les véhicules automobiles, en réduisant l'infiltration des molécules du gaz de remplissage dans le liquide

hydraulique à travers le diaphragme élastique en caoutchouc.

Il s'est avéré que ce but peut être atteint de manière sim-

ple et cependant techniquement évoluée par un dispositif du type in-

diqué précédemment, caractérisé en ce qu'il est prévu un agencement de commutation hydraulique et électrique permettant de ramener la pression hydraulique dans l'accumulateur de pression à une valeur

prédéterminée après que le moteur d'entraînement du véhicule automo-

bile ait été coupé.

La présente invention repose sur le principe selon lequel,

d'une part, l'infiltration de molécules de gaz dans le liquide hy-

draulique dépend de la pression instantanée, c'est-à-dire de la pres-

sion de fonctionnement, et selon lequel, d'autre part, les périodes

d'inactivité d'un véhicule automobile sont habituellement très lon-

gues par rapport à son temps de fonctionnement. Très souvent, le rap-

port entre le temps d'inactivité et le temps de fonctionnement est nettement supérieur à 10. En outre, il est important pour l'effet obtenu par les agencements conformes à la présente invention que la pression de fonctionnement de l'accumulateur hydraulique du véhicule automobile soit normalement égale à environ deux fois la pression du gaz de remplissage. Une brève période d'attente après la mise en mar- che du véhicule, pendant laquelle la pompe hydraulique peut établir une pression suffisante dans l'accumulateur, est de toute façon à

prévoir et est acceptable sans aucune restriction.

En raison de la réduction de la pression de l'accumulateur prévue par la présente invention, et donc de la pression du gaz dans l'accumulateur de pression (c'est-à-dire la pression du gaz dans le

compartiment de gaz), l'infiltration des molécules de gaz dans le li-

quide hydraulique à travers le diaphragme est rendue nettement plus difficile. Ceci permet donc de prolonger considérablement la durée de vie utile de l'accumulateur de pression, ce qui est favorisé par le rapport entre la période d'inactivité et la période de fonctionnement

du véhicule qui est toujours importante, voire extrêmement importan-

te. Le vieillissement de l'accumulateur de pression, qui est surtout fonction du temps passé sans les agencements conformes à la présente

invention, est particulièrement critique pour les véhicules peu uti-

lisés qui sont entretenus à des intervalles de temps relativement

longs et atteignent-une durée de vie importante.

En d'autres termes, la présente invention permet facilement

et avec une mise en oeuvre réduite de moyens de supprimer un inconvé-

nient propre aux unités hydrauliques de freinage traditionnelles, cet inconvénient étant dû à la durée de vie utile de l'accumulateur de pression qui est relativement courte notamment lorsque les conditions

sont défavorables, sans pour autant comporter d'inconvénients ma-

jeurs.

Conformément à un mode de réalisation avantageux de la pré-

sente invention, l'agencement de commutation comprend une valve de commande à commande électromagnétique, notamment une valve de commande à deux voies/deux positions, qui est fermée à l'état désexcité et qui peut être commutée en position ouverte, cette valve étant implantée sur une conduite de liquide de

pression reliant l'accumulateur de pression à un réservoir d'alimen-

tation en pression. En commutant cette valve, il est possible de ra-

mener la pression à une valeur prédéterminée pendant la période

d'inactivité du véhicule.

Dans un autre mode de réalisation de la présente invention, il est prévu un commutateur commandé en fonction de la pression et réglé à la valeur prédéterminée à laquelle la pression d'accumulateur peut être réduite, ce commutateur déterminant la durée de commutation

de la valve de commande après que le moteur d'en-

trainement du véhicule ait été coupé, et déterminant donc le niveau

de la pression résiduelle conservée dans l'accumulateur de pression.

En outre, la présente invention comporte une valve préchar-

gée ou, respectivement, une valve de limitation de pression qui est reliée en série à la valve de commande et qui est

implantée sur la conduite de liquide de pression reliant l'accumula-

teur de pression et le réservoir d'alimentation en pression, cette première valve fermant la conduite de liquide de pression lorsqu'une

valeur prédéterminée de réduction de pression est atteinte.

Conformément à la présente invention, la valeur prédétermi-

née à laquelle la pression d'accumulateur peut être réduite de façon

appropriée correspond à la pression de remplissage de gaz de l'accu-

mulateur de pression ou elle est légèrement supérieure, c'est-à-dire de 10 à 20 Z par exemple, à la pression de remplissage de gaz, de

sorte qu'une énergie hydraulique suffisante est disponible pour assu-

rer un freinage dans tous les cas, même immédiatement après avoir mis

le moteur en marche.

Conformément à un autre mode de réalisation, le dispositif conforme à la présente invention comprend un circuit de retard, grâce auquel la réduction de la pression d'accumulateur intervenant après que le moteur d'entraînement du véhicule ait été coupé, ne commence

qu'après un laps de temps variant entre quelques minutes et une heu-

re. Le temps de retard peut être modifié au moyen d'un commutateur à commande manuelle. Il est également possible de faire varier le temps de retard et/ou la pression résiduelle à laquelle l'accumulateur de pression peut être ramené après l'arrêt du véhicule, en fonction de

paramètres spécifiques comme, par exemple, la température extérieure.

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 à la figure annexée qui représente une vue schématique des principaux composants ainsi que le schéma hydraulique et, partiellement, également le schéma de câblage électrique d'un dispositif conforme à la présente invention

associé à une unité hydraulique de freinage à régulation du glisse-

ment destinée à des véhicules automobiles.

Le générateur de pression de freinage 1 de cette unité se compose d'un amplificateur hydraulique de force de freinage 2 de type

connu qui est relié à un maître-cylindre en tandem 3. Lorsque la pé-

dale de frein 4 est enfoncée dans le sens de la force symbolisée par la flèche F, une pression proportionnelle à la force exercée sur la pédale est établie à l'intérieur de l'amplificateur hydraulique de

force de freinage 2 et cette pression agit sur les pistons du maître-

cylindre 3 d'une part et détermine directement la pression de freina-

ge dans le circuit de freinage I d'autre part. Deux autres circuits

de freinage isolés hydrauliquement II, III sont reliés aux maitre-cy-

lindre en tandem 3. Dans le mode de réalisation d'un système de frei-

nage à régulation du glissement décrit dans la présentedemande, les

trois circuits de freinage I, II, III sont reliés à travers un ensem-

ble de valves 5 aux conduites de liaison hydrauliques I', II', III' menant aux freins de roues (non représentés). Dès qu'une tendance au

blocage est détectée au niveau des roues lors d'un freinage, ces val-

ves servent à maintenir constante la pression de freinage dans les cylindres de roue, à l'abaisser et à la ré-augmenter pour éviter tout blocage des roues et donc pour préserver la stabilité de conduite et

la maniabilité du véhicule pendant le freinage, même dans de mauvai-

ses conditions.

Pour commander les valves de l'ensemble de valves 5 et donc pour réguler le glissement, il est prévu un régulateur électronique 6 qui, par l'intermédiaire de lignes d'entrée de signaux représentées schématiquement, S1 à S4 qui sont chacune reliées à un capteur de roue non représenté, reçoit les informations nécessaires

à la régulation du glissement et relatives au comportement en rota-

tion des différentes roues.

La source de pression auxiliaire du système hydraulique de

freinage représenté se compose pour l'essentiel d'une pompe hydrauli-

que 8, entraînée au moyen d'un moteur électrique 7 et associée à la valve anti-retour correspondante 9, d'un accumulateur hydraulique 10 ainsi que d'un réservoir d'alimentation en pression 11 qui est relié au c8té aspiration de la pompe hydraulique 8. Il est également prévu une valve de surpression 12 qui entre en action lorsque le moteur 7 est coupé trop tard en raison d'un défaut et que, dans le système d'alimentation en pression auxiliaire, s'établit donc une pression nettement supérieure à la pression de fonctionnement. Si la pression

de fonctionnement est comprise entre 140 et 180 bar, ce qui corres-

pond à la pression pour laquelle le système décrit est prévu, la val-

ve de limitation de pression 12 répondra à environ 210 bar.

Au lieu du moteur électrique 7, il est également possible d'utiliser le moteur du véhicule pour commander le pompe hydraulique

8 par l'intermédiaire, par exemple, d'un embrayage à commande élec-

tromagnétique. Pour réguler la pression dans le système d'alimentation en énergie, il est prévu un commutateur de pression DS 13 qui assure une connexion électrique entre le moteur de commande de la pompe 7 et la batterie UB lorsque la pression tombe en dessous de la pression de mise en marche PE égale, par exemple, à 140 bar. Dès que la pression de coupure P - 180 bar dans ce cas - est atteinte, le commutateur de

pression 13 est commuté et coupe le moteur 7.

En outre, l'unité de freinage représentée comprend un commu-

tateur d'alarme de pression DWS 14 qui, par l'intermédiaire d'un contact 16, allume un témoin d'alarme 15 dès que, l'allumage étant

sollicité, la pression tombe en dessous d'une valeur de seuil PS éga-

le, par exemple, à 105 bar. Un second contact 17 du commutateur

d'alarme de pression 14, qui est effectué lors du fonctionnement cor-

rect de l'unité, établit une connexion entre la batterie et le régu-

lateur électronique ER 6. Par l'intermédiaire du contact 17 du com-

mutateur d'alarme de pression 14, il se produit, dans le système représenté ici, une mise hors service partielle de la régulation du glissement lorsque la pression tombe en dessous de la valeur de seuil

PS. A l'issue de cette mise hors service partielle, seules les roues ar-

rière font l'objet d'une régulation du glissement et les roues avant peuvent se bloquer en cas de pression de freinage trop élevée.

Pour ramener la pression d'accumulateur à la valeur prédé-

terminée qui est définie par le réglage de la valve de limitation de pression 19 dans le mode de réalisation représenté, l'électrovanne 18 est commutée pour adopter sa position ouverte après que le moteur du

véhicule ait été coupé - ou à l'issue d'un temps de retard spécifique -

en fermant un commutateur 20 qui établit une connexion avec la source

de tension UB. Ce commutateur 20 est actionné à son tour par le si-

gnal de sortie d'un circuit 21 qui, si besoin est, détermine le mo-

ment et la durée de commutation de la valve 18 en fonction de plu-

sieurs conditions et/ou positions de commutateur.

Dans le mode de réalisation décrit de la présente invention,

le commutateur 20 est en l'occurence maintenu ouvert après que l'al-

lumage ait été sollicité par l'entrée "Zdg" et il est ainsi garanti

que la conduite de liquide de pression 25 est maintenue fermée au mo-

yen de l'électrovanne 18 après que le véhicule a été mis en marche.

Un commutateur à commande manuelle 22 est également prévu sur l'une

des lignes de signaux conduisant aux circuits 21 et permet, par exem-

ple, de suspendre temporairement la réduction de pression après avoir coupé le moteur du véhicule, car seuls de courts déplacements avec de fréquentes interruptions sont prévus pour ce jour-là. Dans certains cas, il est avantageux de combiner un tel commutateur de freinage 22 avec un élément logique 23 qui provoque une remise automatique à l'état initial du commutateur à commande manuelle après un laps de temps prédéterminé T1, par exemple après 12 heures. Le circuit 21 comporte également un autre élément de temporisation 24 qui, si cela est souhaitable ou désiré, détermine un laps de temps prédéfini ou

variable T2 qui doit s'écouler entre le moment o le moteur est arrê-

té ou coupé et la réduction de pression provoquée par l'excitation de

la valve 18.

L'unité de régulation électronique 6 et le circuit 21, y compris les éléments de temporisation 23 et 24 et le commutateur 20, peuvent être regroupés pour former un bloc ou un circuit commun. Les

fonctions de ces composants électroniques peuvent également être réa-

lisées par un circuit programmé, par exemple un micro- processeur.

En d'autres termes, le dispositif conforme à l'invention permet de ramener la pression du système d'alimentation en énergie

ou, respectivement, de l'accumulateur de pression 10 à une valeur ré-

siduelle prédéterminée après que le moteur d'entraînement du véhicule ait été coupé - immédiatement ou après un retard prédéfini T2. Alors

que, dans une unité hydraulique de freinage à régulation du glisse-

ment du type connu, la pression de fonctionnement varie entre 140 et bar, la pression est abaissée à travers une valve 18 et la valve

de limitation de pression 19 pour atteindre la pression de remplissa-

ge de gaz de l'accumulateur 10, soit 84 bar, ou une pression légère-

ment supérieure, après que le moteur d'entraînement ait été coupé.

L'infiltration de molécules de gaz dans le liquide hydraulique à tra-

vers le diaphragme, qui dépend notamment de la pression du gaz, c'est-àdire de la pression du gaz se trouvant dans le compartiment

de gaz de l'accumulateur 10, est donc considérablement réduite pen-

dant la période d'inactivité du véhicule. En utilisant des accumula-

teurs hydrauliques de haute qualité possédant par exemple un volume de gaz de remplissage de 0,25 litre, il est possible, à l'aide d'un tel agencement, de ne pas dépasser une baisse admissible d'environ

deux bars par an, même si les conditions sont défavorables, en parti-

culier si les températures sont élevées.

Lors d'une nouvelle sollicitation de l'allumage, le commuta-

teur de pression 13 permet au moteur de pompe 7 et donc à la pompe 8

de fonctionner de sorte que le seuil de pression PS de 105 par exem-

ple est à nouveau rapidement dépassé et que le témoin lumineux 15 s'éteint. De cette manière, le bon fonctionnement de l'alimentation en énergie, du commutateur de pression 13, du commutateur d'alarme de pression 14 et du témoin lumineux 15 sont contrôlés en même temps. Il n'en résulte aucun retard notable car, dans les unités de freinage

du type représenté et décrit, pour des raisons de sécurité, la capa-

cité de fonctionnement des différents organes est automatiquement vé-

rifiée après le démarrage du moteur, de sorte que, lorsque le système est intact, le témoin lumineux ne s'éteint qu'à l'issue d'un certain

temps de retard.

Claims

REVENDICATIONS

1. Dispositif destiné à réguler la pression dans le système d'alimentation en pression auxiliaire d'une unité hydraulique de freinage d'un véhicule, ce dispositif étant équipé d'un accumulateur de pression conçu sous la forme d'un dispositif à diaphragme ou à membrane, caractérisé en ce que la pression de fonctionnement peut être mainte-

nue à l'aide d'une pompe hydraulique entrainée par un moteur et con-

çue pour être mise en et hors circuit en fonction de la pression, ca-

ractérisé en ce que ledit dispositif comprend un agencement de commutation hydraulique et électrique (18 à 24) permettant de ramener la pression hydraulique dans l'accumulateur de pression (10) à une valeur prédéterminée après que le moteur d'entraînement du véhicule

automobile ait été coupé.

2. Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que l'agencement de commutation comprend une valve de commande à commande électromagnétique (18), notamment une valve de commande à deux voies/deux positions, qui est

fermée à l'état désexciti et qui peut être commutée en position ou-

verte, ladite valve étant implantée sur une conduite de liquide de pression (25) reliant l'accumulateur de pression (10) à un réservoir

d'alimentation en pression (11).

3. Dispositif conforme à la revendication 2, caractérisé en ce qu'il est prévu un commutateur commandé en fonction de la pression

et réglé à la valeur prédéterminée à laquelle la pression d'accumula-

teur peut être réduite, ledit commutateur déterminant la durée de commutation de ladite valve de commande (18) après

que le moteur d'entralnement du véhicule ait été coupé, et détermi-

nant donc le niveau de la pression résiduelle conservée dans l'accu-

mulateur de pression (10).

4. Dispositif conforme à la revendication 2 ou 3, caractéri-

sé en ce qu'une valve préchargée ou, respectivement, une valve de li-

mitation de pression (19) qui est reliée en série à ladite valve de com-

mande (18) et qui est implantée sur la conduite de liquide de pression (25) reliant l'accumulateur de pression (10) et le réservoir d'alimentation en pression (11), cette première valve fermant la conduite de liquide de pression (25) lorsqu'est atteinte une valeur prédéterminée à laquelle la pression d'accumulateur peut être réduite.

5. Dispositif conforme à l'une quelconque des revendications

1 à 4, caractérisé en ce que la valeur prédéterminée, à laquelle la

pression d'accumulateur peut être réduite, correspond ou est supé-

rieure à la pression de remplissage de gaz de l'accumulateur de pres-

sion (10).

6. Dispositif conforme à l'une quelconque des revendications

1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend un circuit de temporisation

qui, après que le moteur d'entraînement ait été coupé, n'amorce la ré-

duction de la pression d'accumulateur qu'au terme d'un laps de temps

prédéterminé T2 variant entre quelques minutes et une heure.

7. Dispositif conforme à la revendication 6, caractérisé en

ce que le temps de retard (T2) peut être modifié à l'aide d'un commu-

tateur à commande manuelle (22).

8. Dispositif conforme à l'une quelconque des revendications

1 à 7, caractérisé en ce que le temps de retard (T2) s'écoulant après que le moteur d'entraInement ait été coupé et/ou la valeur à laquelle la pression d'accumulateur peut être réduite peuvent être modifies en fonction de la température extérieure, du mode de fonctionnement du

véhicule et/ou d'autres paramètres.