FR2589115A1 - Systeme de freinage a regulation du glissement pour un vehicule dont toutes les roues sont motrices - Google Patents

Systeme de freinage a regulation du glissement pour un vehicule dont toutes les roues sont motrices Download PDF

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Abstract

SYSTEME DE FREINAGE A REGULATION ELECTRONIQUE DU GLISSEMENT DESTINE A UN VEHICULE AUTOMOBILE DONT TOUTES LES ROUES SONT MOTRICES ET COMPORTANT UN COUPLAGE VARIABLE DE LA TRANSMISSION ENTRE L'ESSIEU AVANT ET L'ESSIEU ARRIERE, CARACTERISE EN CE QU'IL EST PREVU DEUX CANAUX DE REGULATION, A CHACUN DESQUELS SONT RELIEES, EN DIAGONALE, UNE ROUE AVANT VR, VL ET UNE ROUE ARRIERE HL, HR, EN CE QUE CHAQUE ROUE AVANT EST EQUIPEE D'UN CAPTEUR DE LA VITESSE DE ROTATION 24, 25 PERMETTANT DE DETERMINER SON COMPORTEMENT EN ROTATION, ET EN CE QUE, PENDANT LA REGULATION DU GLISSEMENT, LES ROUES AVANT VR, VL ET LES ROUES ARRIERE HR, HL SONT COUPLEES DE MANIERE A CE QU'UN COUPLE DE FREINAGE PUISSE AU MOINS ETRE TRANSMIS DES ROUES ARRIERE HR, HL AUX ROUES AVANT.

Description

- 1 - La présente invention concerne un système de freinage avec
régulation électronique du glissement "antiblocage" destiné à un vé-
hicule automobile dont toutes les roues sont motrices et comportant
un couplage réglable de la transmission entre l'essieu avant et l'es-
sieu arrière. On connait déjà des systèmes de freinage avec régulation électronique du glissement, dont le principe nécessite l'utilisation de quatre, ou au moins trois, capteurs de roues. En effet, pour la
régulation du glissement de freinage, il faut une variable de réfé-
rence, dite vitesse de référence du véhicule, qui est une combinaison logique des différentes valeurs de mesure individuelle de la vitesse de rotation de toutes les roues, ou au moins des roues avant, et de l'essieu arrière, et qui en tous cas, n'est 'correcte' ou appropriée pour la régulation que si les valeurs mesurées sur toutes les roues sont disponibles. Conformément a la demande de brevet allemand 22 54 295, par exemple, l'établissement de la variable de référence fait apparaître une différence entre les roues motrices et les roues non motrices.
Cependant, sur les véhicules dont toutes les roues sont mo-
trices, l'établissement de cette variable de référence est considéra-
blement compliqué par le couplage entre toutes les roues par l'inter-
médiaire des arbres de transmission, par la transmission des couplesmoteurs et des couples de freinage qui en résultent, et par les moments d'inertie élevés de toutes les roues. Le couplage fixe
des roues les unes aux autres a pour conséquence que celles-ci s'in-
fluencent mutuellement de sorte que les variations de la force de freinage ou de la force de frottement entre les pneus et la route ne
peuvent plus être quantifiées avec précision par la mesure du compor-
tement en rotation des différentes roues et la combinaison logique
des valeurs mesurées. Dans de nombreux cas, le couplage par la trans-
mission se traduit par un comportement presque synchrone de toutes les roues, ce qui rend plus difficile la détection d'une instabilité
ou d'une tendance au blocage.
Ces problèmes sont même considérablement accrus après l'en-
trée en action des dispositifs de blocage de différentiels.
-2- Diverses mesures permettant de réduire ces difficultés sont
connues. Dans tous les cas, des efforts considérables s'avèrent né-
cessaires. Il faut toujours, pour le moins, une mesure individuelle
de la vitesse de rotation de toutes les roues. Aucun système #anti-
blocage" simplifié ne comportant que deux capteurs de roues et deux
circuits de régulation nta encore donné satisfaction.
Dans un système connu destiné à un véhicule dont toutes les roues sont motrices, il est prévu que la régulation du glissement
cesse automatiquement dès l'entrée en action des dispositifs de blo-
cage des différentiels. Il s'agit d'un inconvénient grave car c'est justement lorsque les conditions de route sont défavorables que les
dispositifs de blocage des différentiels et la régulation du glisse-
ment sont nécessaires pour assurer la tenue de route.
La présente invention a donc pour but de remédier aux incon-
vénients décrits des systèmes connus de régulation du glissement et
de proposer un système de freinage avec régulation du glissement des-
tiné à un véhicule dont toutes les roues sont motrices qui, dans tou-
te situation, évite le blocage des roues et assure un freinage effi-
cace sur une courte distance, tout en se distinguant par un coût de
fabrication particulièrement faible.
Ce but est atteint par un système de freinage du type men-
tionné précédemment, dont la caractéristique particulière réside en ce qu'il est prévu deux canaux de régulation, à chacun desquels sont reliées, en diagonale, une roue avant et une roue arrière, en ce que chaque roue avant est équipée d'un capteur de la vitesse de rotation permettant de déterminer son comportement en rotation, et en ce que,
pendant la régulation du glissement, les roues avant et les roues ar-
rière sont couplées de manière à ce qu'un couple de freinage puisse au moins être transmis des roues arrière aux roues avant, ou mieux
encore dans les deux sens.
Conformément à l'invention, il est prévu un système de régu-
lation du glissement qui tient compte des caractéristiques particu-
lières de la traction d'un véhicule dont toutes les roues sont motri-
ces, c'est-à-dire le couplage des roues par l'intermédiaire des es-
sieux moteurs, en vue de l'améliorer et de le simplifier. Finalement, - 3 - le nouveau système de freinage permet une fabrication à un moindre
coût. Auparavant, le couplage de toutes les roues représentait juste-
ment l'obstacle majeur à la mise au point d'un système de régulation approprié pour les véhicules dont toutes les roues sont motrices, et il fallait se résigner à une fiabilité limitée - arrêt de la régula- tion en cas de blocage du différentiel - et à des inconvénients au
niveau de l'établissement de là vitesse de référence du véhicule.
Dans un système de freinage conforme à la présente inven-
tion, deux capteurs de roues et seulement deux canaux de régulation
sont suffisants. Deux paires de valves seulement - la valve d'admis-
sion et la valve d'échappement -, ou un jeu de valves comparable,
suffisent pour réguler la pression de freinage.
Dans un mode de réalisation de la présente invention, la transmission d'essieu avant et la transmission d'essieu arrière sont reliées par l'intermédiaire d'un différentiel de répartition équipé
d'un dispositif d'accouplement positif servant au blocage du diffé-
rentiel. D'autre part, l'invention permet également d'utiliser des
dispositif d'accouplement actifs, pour autant que ceux-ci soient pré-
vus dans le différentiel de répartition du véhicule ou qu'ils s'avè-
rent plus avantageux pour d'autres raisons. Un dispositif à accouple-
ment visqueux dont l'effet de blocage s'accentue lorsque l'écart des vitesses augmente, ou un dispositif de blocage actif produisant un
couple de blocage minimum, conviennent tous deux au blocage du diffé-
rentiel de répartition.
Selon le type du système de freinage, les dispositifs d'ac-
couplement du différentiel de répartition peuvent être avantageuse-
ment commandés par un signal électrique, hydraulique ou pneumatique
émis par système de régulation du glissement.
Le système de freinage conforme à l'invention peut être éga-
lement utilisé sur un véhicule dont la transmission d'essieu avant et
la transmission d'essieu arrière sont reliées par un dispositif à ac-
couplement visqueux ou analogue car, dans les dispositifs de ce type, le couple de freinage est également transmis de l'essieu arrière à
l'essieu avant.
Enfin, dans un autre mode de réalisation de la présente in-
- 4 -
vention, le différentiel d'essieu arrière et/ou d'essieu avant com-
porte des dispositifs de blocage de différentiel. L'engagement et le désengagement automatiques de ces dispositifs de blocage en fonction
de la régulation du glissement de freinage sont également possibles.
La conception du système de freinage conforme à l'invention et sa plus grande simplicité par rapport aux systèmes connus sont dues au fait que les capteurs des roues avant sont suffisants pour déterminer le comportement en rotation de toutes les roues sur les
systèmes de freinage des véhicules dont toutes les roues sont motri-
ces équipés de deux canaux de régulation et d'un circuit en diagona-
le. En effet, par suite du couplage fixe par l'intermédiaire du dif-
férentiel de répartition bloqué, le blocage d'une roue arrière implique un glissement de freinage important sur l'une au moins des roues avant. Ce glissement important de la roue avant pourrait être détecté par le capteur de vitesse de la roue, serait interprété comme une instabilité et aurait donc pour conséquence une réduction de la pression. Ainsi, une tendance à l'instabilité d'une roue arrière peut
être détectée par les capteurs des roues avant.
Il est connu que les systèmes de freinage sont di;ensionnés de telle sorte que quelles que soient les conditions - lors de la désactivation de la régulation du glissement - ce sont d'abord les roues avant, et seulement après les roues arrière, qui peuvent se bloquer. Cette conception, qui dans de nombreux pays est prescrite par des normes légales, a pour conséquence des efforts de freinage relativement faibles sur l'essieu arrière, car c'est l'hypothèse la plus défavorable qui sert de base à une telle conception. Cela se traduit par une usure non homogène des freins des roues avant et des roues arrière et, surtout, par une perte de l'effort de freinage qui se manifeste par des distances de freinage plus longues. Par contre, avec le système de régulation conforme à l'invention, le blocage des différentiels et le couplage de toutes les roues permettent d'obtenir des glissements de freinage à peu près identiques sur l'essieu avant comme sur l'essieu arrière. Il se produit donc une transmission du
couple de freinage de l'essieu avant à l'essieu arrière.
Ceci signifie que, malgré la simplification décrite, la pré-
- 5 -
sente invention assure une meilleure efficacité du système de freina-
ge a régulation du glissement ou "antiblocage".
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 simplifiée des composants les plus im-
portants et des raccordements hydrauliques du système de freinage conforme à l'invention. La transmission du véhicule, pour lequel le
système de freinage est prévu, est également représentée symbolique-
ment.
Il s'agit d'un véhicule dont toutes les roues sont motrices.
Un différentiel de répartition 3 est relié à un moteur d'entratnement
I par une transmission 2 commandée manuellement ou automatiquement.
Le différentiel 3 répartit le couple-moteur sur les roues avant VR,
VL, et sur les roues arrière HR, HL, par l'intermédiaire d'un diffé-
rentiel d'essieu avant 4 et d'un différentiel d'essieu arrière 5. Ce différentiel de répartition 3 est équipé d'un dispositif de blocage
de différentiel actif 6.
Dans le mode de réalisation représenté, le système de frei-
nage antiblocage est constitué- pour l'essentiel d'un générateur de pression de freinage à amplification hydraulique d'effort 7 qui, à
son tour, est constitué de l'amplificateur hydraulique d'effort pro-
prement dit 8 et d'un maître-cylindre en tandem 9. Les détails n'en
sont pas représentés. Le générateur de pression de freinage 7 est ac-
tionné au moyen d'une pédale de frein 10. L'énergie hydraulique auxi-
liaire nécessaire à l'amplification de la force de freinage exercée sur la pédale 10 est fournie par une pompe hydraulique à entraînement électromoteur 11 qui, de la manière habituelle, est reliée comme le maltre-cylindre 9 à un réservoir de compensation de la pression et de
liquide de pression 12.
Un frein de roue avant et le frein de roue arrière en diago-
nale 13, 14; 15, 16 sont raccordés chacun par deux circuits hydrau-
liques de freinage. Les freins à disques sont représentés symbolique-
ment.
- 6 -
Pour la régulation de la pression de freinage, chaque cir-
cuit de freinage I, II est équipé d'une paire de valves 17, 18; 19, , à savoir une valve d'admission 17, 19 et une valve d'échappement 18, 20. Il s'agit de valves à commande directionnelle à deux voies/ deux positions à commande électromagnétique, les valves d'admission
17, 19 étant commutées en position ouverte lorsqu'elles sont d6sexci-
ties, tandis que les valves d'échappement 18, 20 ferment normalement la conduite de liquide de pression par l'intermédiaire de la conduite
de retour 21 au réservoir 12.
En outre, les deux circuits de freinage I, II, sur la con-
duite hydraulique menant aux freins des roues arrière 14, 16 contien-
nent chacun une valve de répartition de la force de freinage 22, 23 qui permet d'influencer d'une manière connue la répartition de la force de freinage pour compenser la répartition variable de la charge
sur les essieux avant et arrière qui est fonction de la décélération.
Pour pouvoir mesurer le comportement en rotation des roues et réguler ainsi le glissement de freinage dès qu'une tendance au blocage se manifeste, les roues arrière VR, VL sont équipées chacune d'un capteur de la vitesse de rotation 24, 25 qui, dans chaque cas, comporte un disque 26, 27 tournant en même temps que, respectivement,
la roue ou l'essieu moteur, et un transducteur inductif pour la mesu-
re des données 28, 29. Par les lignes de signaux 30, 31, les informa-
tions concernant le comportement en rotation des roues sont transmi-
ses I une unité électronique de commande de la régulation 32 qui traite les signaux et produit des signaux de régulation qui, par des lignes de signaux électriques non représentées, sont transmis des
sorties A l A4 de l'unité de commande 32 aux valves à commande élec-
tromagnétique 17 à 20. Ces valves permettent, d'une manière connue,
de maintenir une pression de freinage constante, d'obtenir une réduc-
tion de la pression de freinage et de rétablir séparément la pression
dans les deux circuits de freinage I, II.
De plus, l'unité de commande 32 comporte une sortie A5 par
laquelle un signal de commande électrique est transmis au différen-
tiel de répartition 3. Ce signal à la sortie A5 permet de commander l'engagement et le dégagement de l'accouplement 6 servant au blocage - 7 -
du différentiel.
Par des lignes de signaux parallèles et des accouplements similaires, il serait également possible de bloquer le différentiel 5
de l'essieu arrière, si cela s'avérait nécessaire, en fonction du si-
gnal de régulation du glissement de freinage. Cependant, la présence d'un dispositif de blocage de différentiel dans le différentiel de l'essieu avant 4 devrait être téservée à des cas particuliers, car il est connu que les dispositifs de blocage de ce type entraînent des
inconvénients au niveau de la direction.
Au lieu de la commande du dispositif de blocage 6 par l'uni-
té de régulation 32, on pourrait également utiliser un signal de pression dépendant de la mise en route de la régulation du glissement de freinage pour l'actionnement, respectivement, d'un accouplement approprié ou d'un dispositif de blocage de différentiel. La pression auxiliaire établie dès le début de la régulation du glissement dans
les systèmes connus serait alors une source appropriée.
- 8 -

Claims (8)

REVENDICATIONS
1. Système de freinage à régulation électronique du glisse-
ment destiné à un véhicule automobile dont toutes les roues sont mo-
trices et comportant un couplage variable de la transmission entre l'essieu avant et l'essieu arrière, caractérisé en ce qu'il est prévu deux canaux de régulation, à chacun desquels sont reliées, en diago- nale, une roue avant (VR, VL) et une roue arrière (HL, UR), en ce que chaque roue avant est équipée d'un capteur de la vitesse de rotation (24, 25) permettant de déterminer son comportement en rotation, et en ce que, pendant la régulation du glissement, les roues avant (VR, VL) et les roues arrière (HR, HL) sont couplées de manière à ce qu'un couple de freinage puisse au moins être transmis des roues arrière
(HR, EL) aux roues avant.
2. Système de freinage conforme à la revendication 1, carac-
térisé en ce que la la transmission d'essieu avant et la transmission d'essieu arrière sont reliées par l'intermédiaire d'un différentiel de répartition (3) qui comporte un dispositif d'accouplement positif
(6) servant au blocage du différentiel.
3. Système de freinage conforme à la revendication 1, carac-
térisé en ce que la la transmission d'essieu avant et la transmission d'essieu arrière sont reliées par l'intermédiaire d'un différentiel de répartition (3) qui comporte un dispositif d'accouplement actif
(6) servant au blocage du différentiel.
4. Système de freinage conforme i la revendication 2 ou 3,
caractérisé en ce que le dispositif d'accouplement (6) dans le diffé-
rentiel de répartition (3) servant au blocage peut être engagé par un signal électrique, hydraulique ou pneumatique émis par le système de
régulation du glissement.
5. Système de freinage conforme à l'une quelconque des re-
vendications 2 à 4, caractérisé en ce que le différentiel de réparti-
tion (3) comporte un accouplement visqueux, dont l'effet de blocage s'accentue lorsque l'écart des vitesses augmente, ou un dispositif de
blocage actif produisant ut couple de blocage minimum.
6. Système de freinage conforme à la revendication 1, carac-
- 9 - térisé en ce que la la transmission d'essieu avant et la transmission d'essieu arrière sont reliées par l'intermédiaire d'un dispositif à
accouplement visqueux.
7. Système de freinage conforme à l'une quelconque des re-
vendications 1 à 6, caractérisé en ce que le différentiel d'essieu
arrière et/ou d'essieu avant (5, 4) comportent également des disposi-
tifs de blocage de différentiel.
8. Système de freinage conforme à la revendication 7, carac-
térisé en ce que les dispositifs de blocage du différentiel d'essieu
arrière et/ou d'essieu avant (5, 4) peuvent être automatiquement en-
gages et désengagés en fonction de la régulation du glissement de freinage.
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