FR2610266A1

FR2610266A1 - Systeme de freinage hydraulique a assistance et a regulation du glissement

Info

Publication number: FR2610266A1
Application number: FR8701051A
Authority: FR
Inventors: Hans Wupper; Karlheinz Haupt
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co oHG
Priority date: 1986-01-15
Filing date: 1987-01-29
Publication date: 1988-08-05
Anticipated expiration: 2007-01-29
Also published as: DE3600925A1; GB2185299A; JPS62168752A; US4772075A; FR2610266B1; GB2185299B; GB8630399D0

Abstract

SYSTEME DE FREINAGE HYDRAULIQUE A ASSISTANCE ET A REGULATION DU GLISSEMENT, DESTINE EN PARTICULIER A DES VEHICULES AUTOMOBILES, COMPRENANT AU MOINS UN CIRCUIT DE FREINAGE RELIE A LA CHAMBRE DE PRESSION DE FREINAGE D'UN MAITRE-CYLINDRE ETOU D'UN AMPLIFICATEUR HYDRAULIQUE, UN DISPOSITIF DE REGULATION ET DE SURVEILLANCE DU GLISSEMENT, DES VALVES D'ALIMENTATION ET D'EVACUATION IMPLANTEES SUR LE CIRCUIT DE FREINAGE POUR COMMANDER LA PRESSION DES CYLINDRES DE ROUES LORS DE LA REGULATION DU GLISSEMENT, ET UNE VALVE AUXILIAIRE QUI EST COMMUTEE AU DEBUT DE LA REGULATION DU GLISSEMENT, QUI ACTIONNE UN POINT D'ETRANGLEMENT PREVU SUR LE CIRCUIT DE FREINAGE COTE ALIMENTATION ET QUI, EN PARTICULIER, PEUT ETRE COMMUTEE A L'ENCONTRE DE LA FORCE D'UN RESSORT DE RAPPEL AU MOYEN D'UNE PRESSION DE COMMANDE APPARAISSANT LORS DE LA REGULATION DU GLISSEMENT, CARACTERISE EN CE QUE LE POINT D'ETRANGLEMENT 38 EST IMPLANTE A L'INTERIEUR DE LA VALVE D'ALIMENTATION 28, 32, 35, ET EN CE QUE CHAQUE VALVE D'ALIMENTATION EST EVITEE AU MOYEN D'UNE VALVE AUXILIAIRE 31, 34, 37 QUI PEUT ETRE COMMUTEE EN POSITION FERMEE LORSQUE LA REGULATION DU GLISSEMENT COMMENCE.

Description

26 1 0266

La présente invention concerne un système de freinage 'hy-

draulique à assistance et à régulation du glissement, destiné en par-

ticulier à des véhicules automobiles, comprenant au moins un circuit

de freinage relié à la chambre de pression de freinage d'un mattre-

cylindre et/ou d'un amplificateur hydraulique, un dispositif de régulation et de surveillance du glissement, des valves d'alimentation et d'évacuation implantées sur le circuit de freinage pour commander la pression des cylindres de roues lors de la régulation du glissement, et une valve auxiliaire qui est commutée au début de la régulation du glissement, qui actionne un poiht. d'étranglement prévu sur le circuit

de freinage c8té alimentation et qui, en particulier, peut être com-

mutée a l'encontre de la force d'un ressort de rappel au moyen d'une

pression de commande apparaissant lors de la régulation du glisse-

ment. Dans un système de freinage à assistance de ce type (demande de brevet allemand 32 40 404), la valve auxiliaire est une valve à

tiroir qui est commune à tous les circuits de freinage et qui compor-

te plusieurs portions de commutation dont chacune est disposée en amont d'une valve d'alimentation. Lors de l'apparition de la pression

de commande, le tiroir est déplacé à l'encontre de la force d'un res-

sort de rappel, c'est-à-dire d'une première position, dans laquelle le passage s'effectue par l'intermédiaire d'une gorge annulaire à grande section transversale, vers une seconde position, dans laquelle le passage s'effectue par l'intermédiaire d'une gorge annulaire à

plus petite section transversale, c'est-à-dire d'un point d'étrangle-

ment. Dans chaque circuit de freinage, les valves d'alimentation et d'évacuation à commande électromagnétique sont réunies pour former

une valve à tiroir.

Etant donné que le liquide de pression de freinage est transmis au cylindre de roue à travers un point d'étranglement lors

de la régulation, la pression de cylindre de roue n'augmente que pro-

gressivement lorsque les freins sont actionnés, comme cela est sou-

haitable pour une régulation du glissement satisfaisante. Cependant, jusqu'au moment o le dispositif de régulation et de surveillance du glissement réagit, l'alimentation du frein de roue en liquide de freinage est nettement moins étranglée, ce qui autorise une élévation

plus rapide de la pression dans le cylindre de roue.

La présente invention a pour but de fournir un système de

freinage hydraulique à assistance du type indiqué précédemment, per-

mettent de modifier dans des proportions plus importantes le gradient

de la pression de cylindre de roue lors la valve auxiliaire est com-

mutée. Conformément à la présente invention, ce but est atteint en ce que le point d'étranglement est implanté A l'intérieur de la valve d'alimentation, et en ce que chaque valve d'alimentation est évitée au moyen d'une valve auxiliaire qui peut être commutée en position

fermée lorsque la régulation du glissement commence.

Dans ce mode de réalisation, lors de la régulation du glis-

sement, le liquide de pression ne peut parvenir au cylindre de roue

qu'à travers le point d'étranglement prévu dans la valve d'alimenta-

tion, tandis qu'en l'absence de régulation du glissement, le trajet

de déviation est lui aussi disponible. Lors de la régulation du glis-

sement, le gradient de pression n'est déterminé que par la conception de la valve auxiliaire et le gradient de pression nettement supérieur

obtenu en l'absence de régulation du glissement est dû à la concep-

tion de la valve auxiliaire. Il est donc possible de prévoir une ré-

sistance très importante au point d'étranglement, ce qui permet d'améliorer la qualité de la régulation, d'en réduire le bruit et d'obtenir un actionnement plus régulier de la pédale de frein. En l'absence de régulation du glissement, il est cependant possible

d'obtenir un gradient de pression élevé lorsque les freins sont ac-

tionnés, car deux trajets parallèles peuvent être utilisés et car la

valve auxiliaire peut être conçue avec une faible résistance.

Etant donné que la valve auxiliaire n'est fermée que lors de la régulation du glissement, elle est également ouverte pendant le remplissage et la mise à l'atmosphère. Il n'est donc pas nécessaire

de prévoir des valves de remplissage et de mise à l'atmosphère au ni-

veau des valves d'alimentation et d'évacuation. En outre, la pression des cylindres de roues peut être réduire sans étranglement au terme

de la régulation du glissement.

Un avantage particulier réside en ce que la valve auxiliaire est une valve i siège. Contrairement à une valve à tiroir, une valve à siège de ce type peut être facilement conçue de manière à avoir une

très faible résistance d'écoulement en position ouverte.

En outre, il est avantageux que le corps mobile de valve supportant l'élément de fermeture de valve présente une plus grande surface de pression soumise à la pression de commande dans le sens de

fermeture et une plus petite surface de pression, opposée à la pre-

mière et soumise à la pression du cylindre de roue dans le sens d'ou-

verture.

La valve I siège est donc également sollicitée dans le sens d'ouverture par la pression du cylindre de roue. Par conséquent, la

pression du cylindre de roue provoque une ouverture rapide de la val-

ve auxiliaire lorsque la pression de commande est interrompue au ter-

me de la régulation du glissement. Un ressort de rappel relativement faible est donc suffisant. Lorsque les première et seconde surfaces de pression sont convenablement dimensionnées, il est possible de supprimer la valve anti-retour normalement nécessaire pour obtenir

une réduction plus rapide de la pression.

Sur le plan de la conception, il est avantageux que le corps de valve soit muni d'un piston étagé qui est guidé de manière étanche

dans un alésage de bottier étagé et qui supporte l'élément de ferme-

ture sur la surface avant de plus petit diamètre, et que l'alésage de

bottier étagé soit muni latéralement, à l'extérieur de la zone de re-

couvrement avec le piston étagé, de l'orifice d'un canal relié au cô-

té entrée de la valve d'alimentation dans la portion de plus petit

diamètre, du siège de valve relié au c8té sortie de la valve d'ali-

mentation dans la partie avant, et de l'orifice d'un canal de pres-

sion de commande dans la portion de plus grand diamltre. Une valve

auxiliaire de ce type fonctionne de manière fiable et peut être réa-

lisée I moindre coat.

Dans un mode de réalisation avantageux, la valve auxiliaire est logée à l'intérieur du bottier de la valve d'alimentation qui est évitée par la valve auxiliaire. Ces deux valves sont donc d'emblée réunies structurellement. Ceci permet de réduire les frais de montage -4-

et l'encombrement.

Il est prévu en particulier que la valve d'alimentation est

une valve à siège à commande électromagnétique munie d'un canal d'en-

trée axial et d'un canal de sortie radial, que le siège de valve est relié au canal de sortie radial par l'intermédiaire d'un canal paral- lèle à l'axe, et que la chambre de travail située en amont du siège de valve est reliée au canal d'entrée axial par l'intermédiaire d'un canal radial. Ceci permet de réaliser une conception compacte. Les

canaux peuvent être facilement conçus sous la forme de perçages pa-

rallèles entre eux.

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 schématique, un système de freina-

ge A assistance conforme à l'invention, c'est-à-dire une vue en coupe longitudinale d'un maitre-cylindre d'un amplificateur hydraulique monté en amont, - la figure 2, une vue partielle en coupe longitudinale

d'une valve d'alimentation dans laquelle est montée une valve auxi-

liaire, - la figure 3, une variante du circuit conforme à la figure 1. La figure 1 représente un maitre-cylindre 1 muni de deux

pistons de mattre-cylindre 2 et 3 qui sont montés l'un derrière l'au-

tre et qui peuvent être déplacés au moyen d'un piston d'amplificateur d'un amplificateur hydraulique 6 lorsque la pédale de frein 4 est actionnée. En l'occurence, le piston d'amplificateur 5 est soumis à

la pression régnant dans la chambre de pression d'amplificateur 7.

Cette pression est régulée en fonction de l'actionnement de la pédale

au moyen d'une valve de freinage 9 actionnée par un mécanisme à le-

viers8. A cet effet, une connexion 10 est reliée à un système d'ali-

mentation en pression 13 comprenant une pmpe 11 et un accumulateur 12, et une seconde connexion 14 est reliée à un réservoir de retour 15. Pour de plus amples détails, se reporter à la demande de brevet

allemand 32 40 404.

Lorsque la pédale est actionnée, le piston 2 refoule du li-

quide de freinage d'une chambre de pression 16, par l'intermédiaire d'une conduite 17, dans un premier circuit de freinage 18 destiné à un frein de roue 19 qui est associé, de préférence, a une roue avant. Le piston 3 refoule du liquide de freinage d'une chambre de pression

, par l'intermédiaire d'une conduite 21, dans un circuit de freina-

ge 22 destiné I un frein de roue 23 qui est associé, de préférence, à l'autre roue avant. La chambre de pression de freinage 7 est reliée, par l'intermédiaire d'une conduite 24, à un troisième circuit de

freinage 25 destiné à deux freins de roues 26 et 27 qui sont asso-

ciés, de préférence, aux deux roues arrière.

Le circuit de freinage 18 comporte une valve d'alimentation 28, qui est normalement ouverte, qui établit une liaison entre la conduite 17 et le frein de roue 19, et qui se ferme lorsqu'elle est actionnée, ainsi qu'une valve d'évacuation 29 qui est normalement fermée et s'ouvre lorsqu'elle est actionnée, de manière I établir une liaison entre le frein de roue 19 et une conduite de retour 30 menant

au réservoir de retour 15.

La valve d'alimentation 28 est évitée au moyen d'une valve auxiliaire 31 qui est normalement ouverte et se ferme lorsqu'elle est actionnée. Le circuit de freinage 22 comprend également une valve d'alimentation 32, une valve d'évacuation 33 et une valve auxiliaire 34, et le circuit de freinage 25 comprend une valve d'alimentation 35, une valve d'évacuation 36 et une valve auxiliaire 37. Dans tous les cas, la valve d'alimentation est munie d'un point d'étranglement 38. La valve d'évacuation 29 peut elle aussi être munie d'un point d'étranglement de ce type, mais l'effet d'étranglement peut être moins important. La résistance d'écoulement de la valve auxiliaire 31

en position ouverte doit être aussi faible que possible.

Un dispositif de régulation et de surveillance du glissement

39 surveille le glissement des différentes roues et, par l'intermé-

diaire de lignes de signaux 40, transmet des signaux de commande aux

valves d'alimentation et d'évacuation du circuit de freinage corres-

pondant lorsqu'une valeur limite supérieure est atteinte. Dans le

-- h --

présent mode de réalisation, on suppose que les valves sont des élec-

trovannes et que les signaux de commande sont produits au moyen d'un courant. La paire de valves est commutée presque simultanément. Etant donné que le cylindre de roue est relié au réservoir de retour 15, la pression de freinage baisse. Dès que la pression tombe en dessous

d'une valeur limite inférieure.de glissement, la paire de valves re-

vient dans la position de repos représentée. Cette procédure peut se

répéter tant qu'un risque de blocage de roue persiste.

Le mattre-cylindre est muni d'une préchambre 41 qui fait fonction de chambre de compensation, qui est normalement reliée, par l'intermédiaire d'un canal 42 et d'une valve 43, à une conduite de retour 44 menant au réservoir de retour 15, et qui est donc soumise à

la pression atmosphérique, mais qui, lorsque le dispositif de régula-

tion et de surveillance du glissement 39 réagit, est reliée à la chambre de pression 7 de l'amplificateur 6 par l'intermédiaire d'une conduite 45 et d'une valve 46. Un électro-aimant 47, qui est actionné par une ligne de signaux 48 au moyen du dispositif de régulation et de surveillance du glissement 39 lors de la régulation du glissement,

sert à actionner la double valve 43, 46. L'induit 49 supporte l'élé-

ment de fermeture de la valve 43 est peut ouvrir en le poussant l'élément de fermeture à précontrainte élastique de la valve 46. Bien entendu, les deux valves 43 et 46 peuvent être montées séparément

l'une de l'autre et munies chacune de leur propre élément de réglage.

La préchambre 41 est reliée, par l'intermédiaire de valves anti-re-

tour, aux chambres de pression 16 et 20, ce qui permet de transmettre

le volume de liquide de freinage, qui reflue vers le réservoir de re-

tour 15 lors de la régulation du glissement, de la préchambre mise en

pression aux circuits de freinage 18 et 22.

Les trois valves auxiliaires 31, 34 et 37 sont reliées à une connexion 51 de la préchambre 41 par l'intermédiaire d'une ligne de

signaux 50. La pression de la préchambre fait donc fonction de pres-

sion de commande Pst pour actionner les valves auxiliaires à commuta-

tion hydraulique 31, 34 et 37. Les valves auxiliaires sont donc com-

mutées en position fermée dès qu'un signal 48 indiquant le début de la régulation du glissement est fourni, et la préchambre est mise en pression au moyen de la pression régnant dans la chambre de pression

de freinage 7.

En l'absence de régulation du glissement, les chambres de pression 16, 20 et 7 sont donc reliées, dans chaque cas, aux freins de roues correspondantes 19, 23 et/ou 26, 27 par l'intermédiaire d'une conduite présentant une très faible résistance d'écoulement. Si

la pédale de frein 4 est actionnée rapidement, la pression de freina-

ge régnant dans les cylindres de roues correspondants augmente donc

rapidement. Un gradient de pression élevé est obtenu. Lorsque la ré-

gulation du glissement commence, la liaison côté alimentation n'est possible qu'à travers les valves d'alimentation 28, 32 et 35 et le point d'étranglement 38 prévu à l'intérieur. Le gradient de pression est donc bas, ce qui contribue à la régularité de la régulation. Le

remplissage et la mise à l'atmosphère des systèmes de freinage peu-

vent également être effectués facilement i travers les valves auxi-

liaires ouvertes 31, 43 et 37.

La figure 2 montre comment une valve d'alimentation 28 et

une valve auxiliaire 31 sont montées ensemble dans un bottier 151.

L'élément de fermeture 52 de la valve d'alimentation 28 est relié i

l'induit d'un électro-aimant comprenant une bobine d'excitation 53.

Un perçage 55 faisant fonction de point d'étranglement 38 est prati-

qué directement dans le siège de valve 54. Le liquide de freinage est transmis à la valve d'alimentation 28 dans le sens de la flèche E par l'intermédiaire d'une connexion d'entrée 56 munie d'un filtre 57 et par l'intermédiaire d'un canal d'entrée axial 58. De la chambre de

travail 59 partent plusieurs canaux de sortie radiaux 60 qui aboutis-

sent à une chambre annulaire 61 reliée aux sorties 62 par l'intermé-

diaire desquelles du liquide de freinage peut être prélevé dans le sens de la flèche A. Pour réaliser la valve auxiliaire 31, il a été prévu un alésage étagé 64 dont la portion de plus petit diamètre 65 est munie, à l'avant, d'un siège de valve 66 qui est lui-même relié au canal de

sortie radial 60 par l'intermédiaire d'un canal 67 parallèle à l'axe.

La chambre de travail 68 de la valve d'alimentation 64, cette chambre de travail étant prévue en amont du siège de valve 66, est reliée au canal d'entrée axial 58 par l'intermédiaire d'un canal radial 69 et

est fermée à sont extrémité libre au moyen d'un bouchon 70. La por-

tion de plus grand diamètre 71 de l'alésage étagé 64 comporte une première connexion 72, qui la met en communication avec le réservoir de retour, et une seconde connexion 73, qui la met en communication avec la conduite de pression de commande 50, et est fermée I l'avant au moyen d'un bouchon 74. Le corps mobile 75 de la valve auxiliaire 31 comporte un piston étagé 76 qui est guidé de manière étanche dans l'alésage étagé et qui est sollicité au moyen d'un ressort de rappel

77. A l'avant, la portion de plus petit diamètre 78 supporte l'élé-

ment de fermeture 79 de la valve. La portion de plus grand diamètre du piston étagé 76 comporte une grande surface de pression 81 qui est opposée à une chambre de pression de commande 82. Une plus petite

surface de pression 83 est formée par la face de l'élément de ferme-

ture 79 et soumise, en position fermée, à la pression de cylindre de

roue Pr-

Le bottier 151 est logé dans un perçage muni d'ouvertures d'alimentation et d'évacuation, de sorte que les joints annulaires

84, 85, 86, 87 assurent l'étanchéité réciproque de chambres annulai-

res permettant d'admettre et d'évacuer du liquide de pression.

La valve auxiliaire 31 est donc une valve à siège dont le corps est soumis, en position fermée, d'une part, à la pression de commande Pst qui s'exerce sur la grande surface de pression 81 et, d'autre part, à la pression de cylindre de roue Pr qui s'exerce sur la petite surface de pression 83. Dès que la pression de commande est interrompue au terme de la régulation du glissement, la valve s'ouvre

très rapidement sous l'action du ressort de rappel 77 et de la pres-

sion de cylindre de roue Pr, de sorte que cette pression peut alors

être réduite de façon non étranglée.

Cet effet peut être obtenu dans pratiquement tous les cas, sous réserve que les dimensions des deux surfaces de pression 81 et

83 soient calculEes en conséquence. Si l'on souhaite avoir une sécu-

ritE supplémentaire, il est possible, comme indiqué I la figure 3, d'actionner une valve anti-retour 184 montée en parallèle à la valve

d'alimentation 28 et i la valve auxiliaire 31. Cette valve anti-re-

tour peut également être implantée dans le boitier 151.

Il est évident que la valve auxiliaire de déviation peut également être utilisée lorsque le liquide de freinage est transmis selon une manière différente lors de la régulation du glissement, par exemple directement à partir du système d'alimentation en pression

13. En outre, il n'est pas nécessaire de commander la valve auxiliai-

re en fonction de la pression car elle peut également être commutée, par exemple, électromagnétiquement, pneumatiquement ou d'une autre manière.

- l(, -

Claims

REVENDICATIONS

1. Système de freinage hydraulique à assistance et à régula-

tion du glissement, destiné en particulier à des véhicules automobi-

les, comprenant au moins un circuit de freinage relié à la chambre de pression de freinage d'un mattre-cylindre et/ou d'un amplificateur hydraulique, un dispositif de régulation et de surveillance du glissement, des valves d'alimentation et d'évacuation implantées sur le circuit de freinage pour commander la pression des cylindres de roues lors de la régulation du glissement, et une valve auxiliaire qui est commutée au début de la régulation du glissement, qui actionne un

point d'étranglement prévu sur le circuit de freinage c8té alimenta-

tion et qui, en particulier, peut être commutée à l'encontre de la

force d'un ressort de rappel au moyen d'une pression de commande ap-

paraissant lors de la régulation du glissement, caractérisé en ce que le point d'étranglement (38) est implanté a l'intérieur de la valve d'alimentation (28, 32, 35), et en ce que chaque valve d'alimentation est évitée au moyen d'une valve auxiliaire (31, 34, 37) qui peut être

commutée en position fermée lorsque la régulation du glissement co-

mence.

2. SystAme de freinage hydraulique a assistance conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que la valve auxiliaire (28)

est une valve à siège.

3. Système de freinage hydraulique à assistance conforme à la revendication 2, caractérisé en ce que le corps mobile (75) de la valve a siège, ledit corps de valve l'élément de fermeture de valve (79), présente une plus grande surface de pression (81) soumise a la

pression de commande (Pst) dans le sens de fermeture et une plus pe-

tite surface de pression (83), opposée à la premiAre et soumise à la

pression de cylindre de roue (Pr) dans le sens d'ouverture.

4. Système de freinage hydraulique a assistance conforme à la revendication 3, caractérisé en ce que le corps de valve (75) est muni d'un piston étagé (76) qui est guidé de anière étanche dans un alésage de bottier étagé (64) et qui supporte l'élément de fermeture -.1 -

(79) sur la surface avant de plus petit diamètre, et en ce que l'alé-

sage de bottier étagé est muni latéralement, à l'extérieur de la zone de recouvrement avec le piston étagé, de l'orifice d'un canal (69) relié au c8té entrée de la valve d'alimentation (28) dans la portion de plus petit diamètre (65), du siège de valve (66) relié au c8té

sortie de la valve d'alimentation dans la partie avant, et de l'ori-

fice d'un canal de pression de commande (73) dans la portion de plus

grand diamètre (71).

5. Système de freinage hydraulique I assistance conforme à

l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la

valve auxiliaire (31) est logée I l'intérieur du bottier (151) de la

valve d'alimentation (38) qui est évitée par ladite valve auxiliaire.

6. Système de freinage hydraulique I assistance conforme à la revendication 5, caractérisé en ce que la valve d'alimentation (28) est une valve à siège à commande électromagnétique munie d'un canal d'entrée axial (58) et d'un canal de sortie radial (60), en ce que le siège (66) de la valve auxiliaire est relié au canal de sortie radial (69) par l'intermédiaire d'un canal (67) parallèle a l'axe, et

en ce que la chambre de travail (68) située en amont du siège de val-

ve est reliée au canal d'entrée axial (58) par l'intermédiaire d'un

canal radial (69).