FR2597423A1 - Systeme de freinage a regulation du glissement pour vehicule a moteur a quatre roues motrices - Google Patents
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Abstract
LE SYSTEME SELON L'INVENTION EST DU TYPE COMPRENANT DES CAPTEURS PERMETTANT DE DETERMINER LE COMPORTEMENT EN ROTATION DES ROUES, DES CIRCUITS ELECTRONIQUES DE COMMANDE PERMETTANT LA COMBINAISON ET LE TRAITEMENT LOGIQUE DES SIGNAUX DE CAPTEUR ET LA PRODUCTION DE SIGNAUX DE REGULATION DE PRESSION DES FREINS EN FONCTION DU COMPORTEMENT EN ROTATION DES ROUES, AINSI QU'UN DISPOSITIF DE FOURNITURE DE PRESSION AUXILIAIRE A PARTIR DUQUEL, AU COURS DE LA PHASE DE REGULATION DU GLISSEMENT DE TRACTION, UNE PRESSION DE FREINAGE PEUT ETRE INTRODUITE DANS LES FREINS DES ROUES DONT ON REGULE LE GLISSEMENT. SELON L'INVENTION, CE SYSTEME EST CARACTERISE EN CE QUE, POUR LA REGULATION DU GLISSEMENT DE TRACTION, UNE PRESSION DE FREINAGE PEUT ETRE INTRODUITE DANS LES FREINS 11, 12 DES ROUES VL, VR D'UN SEUL ESSIEU. L'INVENTION TROUVE UNE APPLICATION AVANTAGEUSE SUR LES VEHICULES A QUATRE ROUES MOTRICES.
Description
i La présente invention concerne les systèmes de freinage à régulation du
glissement pour véhicule à moteur à quatre roues motrices, avec un essieu entraîné de manière permanente et le second par l'intermédiaire d'un coupleur sensible à un glissement différentiel, du type comprenant des cap5 teurs permettant de déterminer le comportement en rotation des roues, des circuits électroniques de commande permettant la combinaison et le traitement logiques des signaux de capteur et la production de signaux de réglage de pression des freins en fonction du comportement en rotation des roues, ainsi qu'un dispositif de fourniture de pression auxiliaire à partir duquel, 10 au cours de la phase de régulation du glissement en traction, une pression de freinage peut être introduite dans les freins des roues dont on régule
le glissement.
On connaît déjà des systèmes de freinage de ce type dans lesquels pour limiter et réguler le glissement de traction, une pression de freinage 15 provenant d'un dispositif de fourniture de pression auxiliaire peut être
introduite d'une manière dosée, par l'intermédiaire de valves de commande à plusieurs voies et à actionnement électromagnétique, dans les freins des roues qui présentent un glissement excessif (demande de brevet publiée RFA n 3.327.401). Des systèmes du type en question sont avantageusement com20 binés avec des systèmes " anti-blocage " des freins ou conçus comme appareillage complémentaire à de tels systèmes, étant donné que l'on a besoin de la plupart des composants, par exemple des capteurs de roues, du dispositif de fourniture de pression auxiliaire et de certains des circuits électroniques de commande, à la fois pour la régulation du glissement de freinage et 25 la régulation du glissement de traction. Par conséquent, les dépenses supplémentaires nécessitées par un système combiné sont relativement faibles par comparaison avec les dépenses pour un système purement " anti-blocage " ou purement à régulation du glissement de traction.
Lorsqu'on conçoit un système de régulation du glissement de trac30 tion pour des véhicules à quatre roues motrices, on s'attendrait à ce que soit nécessaire soit un raccordement de tous les freins de roues à ce système de régulation du glissement de traction, soit l'installation de blocages de différentiels. L'une et l'autre dispositions nécessiteraient des dépenses élevées et présenteraient des inconvénients techniques. Etant donné 35 que normalement la pression de freinage dans les roues arrière est contrôlée en phase suivant le principe dit de sélection basse et que l'un et l'autre des freins des roues arrière sont reliés au même circuit de freinage, les freins de ces deux roues arrière devraient être isolés sur le plan hydraulique et sur le plan électronique afin d'obtenir une régulation individuelle du glissement de traction. En raison, entre autres choses, de l'accouplement rigide des roues par les organes de transmission, l'introduction de 5 blocages de différentiels conduit à des difficultés considérables lorsqu'il s'agit de déterminer la vitesse de référence du véhicule nécessaire à la régulation. C'est pourquoi l'invention a pour but de mettre au point un système de freinage à régulation du glissement de traction qui convienne pour des 10 véhicules à quatre roues motrices et à coupleur sensible à un glissement
différentiel disposé entre la transmission aux roues avant et la transmission aux roues arrière, et que l'on puisse fabriquer avec un minimum de dépenses.
Ce but se trouve atteint d'une manière simple et techniquement 15 avancée, à l'aide d'un système de freinage du type indiqué au début et qui, suivant l'invention, est caractérisé en ce que, pour la régulation du glissement de traction, une pression de freinage peut être introduite dans les
freins des roues d'un seul essieu.
Selon un mode de réalisation particulièrement favorable de l'in20 vention, seuls les freins de roues de l'essieu entraîné en permanence sont
reliés (directement) au système de régulation du glissement de traction.
Selon un mode de réalisation de l'invention, il est en outre prévu que toutes les roues entraînées soient équipées de capteurs permettant de déterminer le comportement en rotation de ces roues et en ce que les cir25 cuits électroniques de commande sont conçus de façon telle que la régulation
du glissement de traction n'est mise en service, ce qui signifie qu'une pression de freinage destinée & la réduction du glissement de traction n'est introduite, que lorsqu'au moins sur une roue de l'essieu qui n'est pas reliée au système de régulation du glissement de traction, il apparaît un glisse30 ment de traction accru dépassant la valeur optimale.
Comme coupleur sensible à un glissement différentiel, on peut avantageusement prévoir un viscocoupleur disposé dans la transmission conduisant à l'essieu moteur qui peut être mis en service de manière sélective.
L'invention est donc fondée sur le fait que, dans des véhicules à 35 quatre roues motrices et à coupleur sensible à un glissement différentiel
situé dans la transmission conduisant à l'essieu qui peut être mis en service de manière sélective, le glissement de traction peut être régulé sur toutes les roues à l'aide des freins de roues d'un seul essieu. Cela s'applique également à des états de la route et/ou à des situations dans les-
quelles les coefficients de frottement diffèrent très fortement du côté droit et du côté gauche du véhicule. On élimine ainsi un inconvénient du principe d'entrainement décrit ci-dessus dans lequel le couple moteur total pouvant au maximum être transmis par essieu dépend de la roue qui présente 5 le contact le plus médiocre avec la surface de la route, cet inconvénient
résidant dans le fait que la montée d'une côte & partir d'un arrêt total est pratiquement impossible sur une surface de route verglacée d'un côté. En effet, dans une situation comme celle-là, le couple moteur transmissible se trouve accru du fait de l'introduction d'une pression de freinage du côté 10 dont la surface est verglacée et en raison de l'action de blocage de différentiel qui en résulte. Cela détermine également le glissement total sur le second essieu qui est relié par le coupleur sensible au glissement différentiel. Le glissement de traction sur la roue non régulée, qui se trouve également sur une surface de route verglacée, est ainsi limité automatiquement, 15 à savoir sous l'effet de la régulation du premier essieu.
La différence de glissement des roues qui est au maximum possible est déterminée par la différence de vitesse existant entre l'arbre de transmission et l'arbre de sortie du coupleur reliant les deux essieux. Il sera par conséquent possible, à l'aide du système de freinage conforme à l'inven20 tion, de réguler et/ou de limiter le glissement de traction de l'ensemble des roues entraînées en ne reliant qu'un seul essieu au système de régulation du glissement de traction. On assurera ainsi sur toutes les roues et dans toutes les situations une transmission de forces de traction et une
directibilité du véhicule suffisantes.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront
de la description qui va suivre, à titre d'exemple non limitatif et en regard des dessins annexés dans lesquels:
la Fig. 1 représente les transmissions d'un véhicule à quatre roues motrices comportant un essieu moteur qui est entraîné en permanence et un essieu qui 30 peut être mis en service de manière sélective.
la Fig. 2 représente l'agencement et les circuits hydrauliques d'un système de freinage conforme à l'invention servant à réguler le glissement de freinage et le glissement de traction.
la Fig. 3 illustre, sous la forme d'un bloc-diagrammes, le principe de régu35 lation du système de freinage de la Fig. 2.
La Fig. 1 représente un véhicule à quatre roues motrices dans lequel les deux roues avant VL, VR sont entraînées en permanence à l'aide d'un moteur 1 et par l'intermédiaire d'une transmission 2 et d'un différentiel 3.
La transmission 2 est en outre en prise par l'intermédiaire d'une roue den-
tée 4, avec un arbre de transmission 5 qui entraîne un arbre 7 par l'intermédiaire d'un coupleur sensible à un glissement différentiel, dans le cas présent un viscocoupleur 6. Cet arbre 7 est relié aux roues arrière HL, HR par l'intermédiaire d'un différentiel d'essieu arrière 8 et des demi-arbres moteurs 9, 10. Toutes les roues du véhicule sont équipées de capteurs S1 à S4 qui
transmettent à l'unité électronique de régulation, représentée à la Fig. 3 et décrite en regard de cette Fig. 3, des informations sur le comportenent en rotation des diverses roues, ces informations étant nécessaires à la régu10 lation du glissement de freinage et du glissement de traction et se présentant sous la forme de signaux alternés dont les fréquences sont proportionnelles aux vitesses angulaires des diverses roues.
Dans le mode de réalisation représenté, seuls les freins 11 et 12 des roues avant VL, VR, c'est-à-dire les freins de roues de l'essieu avant 15 VA entraîné en permanence, sont utilisés pour la régulation du glissement de traction. La proportion du couple moteur transmis par le coupleur 6 à l'essieu arrière HA dépend de la différence de glissement existant entre les roues avant et les roues arrière. En cours de fonctionnement normal, c'està-dire tant que le glissement de traction aux roues avant VL, VR est rela20 tivement faible, la contribution de l'essieu arrière à l'entraînement du véhicule est très peu importante. Si par contre un glissement élevé de traction apparaît sur les roues avant, l'effet de couplage du coupleur 6 met en
service et fait intervenir l'essieu arrière.
La Fig. 2 représente un mode de réalisation d'un système hydrauli25 que de freinage à trois circuits qui, en combinaison avec les circuits représentés sur la Fig. 3, est capable de réguler à la fois le glissement de freinage et le glissement de traction. Dans le cas présent, il s'agit d'un ensemble hydraulique actionné par une pédale de frein 15, comprenant pour l'essentiel un amplificateur hydraulique d'effort de freinage 16 et un maî30 tre-cylindre tandem 17, ainsi qu'un dispositif de fourniture de pression auxiliaire 18 et plusieurs valves de commande à plusieurs voies. Le générateur de pression de freinage 16 et le maître-cylindre 17 font l'objet d'une
structure combinée.
Lorsqu'on actionne la pédale de frein 15, la pression provenant du 35 dispositif de fourniture de pression auxiliaire 18 se trouve introduite dans une chambre d'amplification par l'intermédiaire d'une valve de commande, dans le cas présent une valve à tiroir 19 qui est disposée à l'intérieur de l'amplificateur 16. Dans la chambre 20, cette pression est sensiblement proportionnelle à la force exercée parla pédale F. Normalement, c'est-à-dire au cours d'un freinage non régulé, la pression d'amplification est également disponible, par l'intermédiaire d'une conduite hydraulique 21 et d'une valve SO (ouverte en l'absence de courant) 22, aux freins de roues arrière 13, 14
qui sont montés en parallèle sur le plan hydraulique.
Par ailleurs, la pression régnant dans la chambre d'amplification est transmise, par l'intermédiaire d'un piston d'amplification 23, aux pistons 24 et 25 situés à l'intérieur du maître-cylindre tandem 17, si bien que, lorsqu'on actionne la pédale de frein 15, une pression de freinage se trouve créée dans les chambres de travail 26, 27 de ce maître- cylindre 17 10 et donc également, par l'intermédiaire des valves SO 28, 29, dans les freins
de roue avant 12, 11.
Il est en outre prévu dans chaque circuit de freinage I, II, III une valve SG (fermée en l'absence de courant) 30, 31 et/ou 32 par l'intermédiaire de laquelle un écoulement de retour de liquide de pression vers un 15 réservoir de compensation de pression et de stockage de liquide de pression
33 sera possible au cours de la phase de réduction de pression.
Finalement, le système de freinage comprend également une valve dite principale 34, à savoir une valve à trois voies et deux positions qui relie normalement une pré-chambre 35 du maître-cylindre 17 au réservoir de 20 compensation de pression 33. Après passage dans sa seconde position de
commutation, du liquide de pression provenant de la chambre d'amplification 20 est envoyé, à l'aide de la valve principale 34 et par l'intermédiaire des coupelles disposées sur la périphérie des pistons de maître-cylindre 24, 25, Jusque dans les chambres de travail 26, 27 et donc jusque dans les circuits 25, statiques de freinage c'est-à-dire dans les circuits de freinage de maîtrecylindre II et III.
Les composants décrits jusqu'ici sont nécessaires à un fonctionnement normal de freinage et à une régulation du glissement de freinage. Pour la régulation du glissement de traction, il est prévu une autre paire de 30 valves 36, 37, à savoir une valve SO 36 et une valve SG 37. A l'aide de cette paire de valves et à l'aide de la valve principale 34, une pression de freinage peut être introduite, à partir du dispositif de fourniture de pression auxiliaire 18 et par l'intermédiaire de la pré-chambre 35, jusque dans les chambres de travail 26, 27 et de là jusque dans les freins de roues 11, 35 12, même sans actionner la pédale de frein 15, une communication avec le réservoir de compensation de pression 33 pouvant à nouveau être établie par l'intermédiaire des valves SG 28, 29, ce qui permet ainsi une réduction de
la pression de freinage.
Toutes les valves SO et SG décrites ici sont réalisées sous la forme de valves de commande à plusieurs voies et à actionnement électromagnétique, c'est-à-dire, à l'exception de la valve principale 34, sous la forme de valves à deux voies et deux positions. Une combinaison des paires de 5 valves SO/SG 22-30, 28-31, 29-32 et 36-37 de façon à former des valves à
trois voies et trois positions est bien entendu possible.
Ainsi, à l'aide du système de freinage décrit en regard de la Fig. 2 et en commun avec les valves de commande à plusieurs voies, on peut réguler individuellement la pression de freinage dans les roues avant au cours de 10 l'opération de régulation du glissement de freinage. Par ailleurs, les freins de roues arrière 13, 14 sont montés en parallèle, si bien que la pression de
freinage régnant dans les deux freins est toujours la même.
Pour la régulation du glissement de traction, la pression de
freinage n'est appliquée qu' aux freins de roues avant 11, 12.
Le principe de régulation est illustré a la Fig. 3. Les signaux de sortie des capteurs S1, S2, S3 et S4 représentatifs du comportement en rotation des roues sont appliqués à une unité électronique de régulation 38 comprenant des circuits de commande 39 pour la régulation du glissement de freinage et des circuits de commande 40 pour la régulation du glissement de 20 traction et/ou du glissement de démarrage. Ces circuits de commande peuvent être réalisés sous la formé de circuits cAblés ou de circuits de commande
commandés par programme tels que des microprocesseurs.
Les ensembles hydrauliques et les valves décrits en regard de la Fig. 2 sont combinés d'une manière symbolique sous forme d'un bloc 41 au25 quel sont reliés, par l'intermédiaire de trois circuits isolés sur le plan hydraulique et/ou circuits de freinage I, II et III, les freins de roues arrière 13, 14 qui peuvent être commandés conjointement et les freins de
roues avant 11, 12 qui peuvent être commandés individuellement.
A partir de la Fig. 2, prise en combinaison avec la Fig. 3, on peut 30 conclure, que pour la régulation du glissement de traction du véhicule à quatre roues motrices conforme à la Fig. 1, seules de faibles dépenses supplémentaires sont nécessaires par comparaison avec un système " antiblocage " pur. Ainsi que cela a été indiqué ci-dessus, le glissement de traction est néanmoins limité sur l'ensemble des quatre roues et dans n'importe 35 quelle situation, bien que seules les roues avant soient reliées (directement) au système de régulation du glissement de traction. Même une liaison de l'ensemble des roues entraînées au système de régulation du glissement de traction, qui entraînerait des dépenses supplémentaires considérables, ne conduirait pas à une amélioration notable du comportement lors
démarrage et en phase d'accélération ou de la tenue de route.
1. Système de freinage à régulation du glissement pour véhicule à moteur à quatre roues motrices, avec un essieu entraîné de manière permanente et le second par l'intermédiaire d'un coupleur sensible à un glissement différentiel, du type comprenant des capteurs permettant de dé5 terminer le comportement en rotation des roues, des circuits électroniques de commande permettant la combinaison et le traitement lcgiques des signaux de capteur et la production de signaux de régulation de pression des freins en fonction du comportement en rotation des roues, ainsi qu'un dispositif de fourniture de pression auxiliaire à partir duquel, au cours de la phase de 10 régulation du glissement de traction, une pression de freinage peut être introduite dans les freins des roues dont on régule le glissement, caractérisé en ce que, pour la régulation du glissement de traction, une pression de freinage peut être introduite dans les freins (11, 12) des roues (VL, VR) d'un seul essieu 2. Système de freinage selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour la régulation du glissement de traction, une pression de freinage n'est introduite que dans les freins de roues (11, 12) de l'essieu entraîné
en permanence (VA).
3. Système de freinage selon l'une quelconque des revendications 1 20 et 2, caractérisé en ce que toutes les roues entraînées (VR, VL, HR, HL) sont
équipées de capteurs (S1, S2, S3, S4) permettant de déterminer le comportement en rotation de ces roues et en ce que les circuits électroniques de commande (40) sont conçus de façon telle que la régulation du glissement de traction n'est mise en service que lorsqu'au moins sur une roue de 25 l'essieu (HA), qui n'est pas reliée au système de régulation du glissement
de traction, on peut détecter un glissement de traction accru.
4. Système de freinage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, comme coupleur sensible à un glissement différentiel (6), il est prévu un viscocoupleur disposé dans la transmission con30 duisant à l'essieu (HA) qui n'est pas entraîné en permanence.
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