FR2630388A1 - Systeme de freinage a regulation du glissement et son procede de commande - Google Patents
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Abstract
Dans un système de freinage à régulation antiblocage/à régulation du glissement de traction fonctionnant selon le principe dit de retour, il est prévu un circuit de chargement, c'est-à-dire une possibilité pour charger l'accumulateur 20. Pour charger l'accumulateur, les valves 21, 22 et 15 sont commutées, établissant ainsi une liaison de liquide de pression entre le maître-cylindre de freinage et les valves de régulation 11, 15 à travers la pompe 14 en direction de l'accumulateur 20. La pompe envoie du liquide du réservoir d'accumulation 4, relié au maître-cylindre de freinage, dans l'accumulateur 20. Etant donné que, dans ce circuit, la liaison entre le maître-cylindre de freinage 1 et les freins de roues reste ouverte lorsque l'accumulateur est chargé, un freinage est possible immédiatement, même lors de l'opération de chargement.
Description
--1 --
La présente invention concerne un système hydraulique de freinage à régulation du glissement destiné à un véhicule comprenant
un maître-cylindre de freinage devant être actionné par le conduc-
teur,-la chambre de travail de ce cylindre étant reliée à un réser-
voir d'alimentation lorsque les freins ne sont pas actionnés, compre- nant un accumulateur hydraulique, le maitre-cylindre de freinage ou
l'accumulateur hydraulique communiquant, par l'intermédiaire d'un en-
semble de valves, avec une conduite de freinage qui mène au frein d'une roue motrice, comprenant une valve d'entrée implantée sur la conduite de freinage, une conduite de dérivation menant à la valve
d'entrée sur laquelle est implantée une pompe qui, à travers une val-
ve de sortie, fournit du liquide provenant des cylindres de freins de roues. Ce système de freinage fait partie des systèmes de freinage
qui fonctionnent selon le principe dit de retour.
Pour pouvoir obtenir un glissement optimal au niveau des roues, il faut que du liquide de pression soit envoyé aux cylindres
de freins de roues, puis en soit retiré selon un algorithme de régu-
lation lorsqu'une régulation du glissement de freinage (freinage à régulation antiblocage) est effectuée. Pour établir une pression, du liquide de pression est prélevé sur le mattre-cylindre de freinage et envoyé dans les freins de roues. Pour réduire la pression, ce liquide de pression est refoulé dans le maitre-cylindre de freinage au moyen
d'une pompe.
En outre, il est connu d'utiliser également ce circuit hy-
draulique pour réguler le glissement de traction. A cet effet, une valve est commutée, ce qui a pour effet de séparer le mattre-cylindre
de freinage de la conduite de freinage et de connecter un accumula-
teur de pression (freinage à régulation du glissement de traction).
Par exemple, pour éviter un patinage excessif des roues au démarrage, du liquide de pression est envoyé de l'accumulateur dans les freins
de roues, de sorte que le couple d'entraînement du moteur est compen-
sé par un couple de freinage. Pour réduire la pression, le liquide de pression est renvoyé des freins de roues dans l'accumulateur au moyen
de la pompe.
En théorie, il s'agit d'un système de liquide de pression -2-
fermé, car il n'est pas nécessaire de rajouter du liquide de pres-
sion. Cependant, les besoins en liquide de pression sont, en fait, importants en raison des fuites qui se produisent sur les conduites et de l'usure des garnitures, ce qui exige de charger l'accumulateur à intervalles déterminés. Pour ce faire, les formules les plus diver-
ses ont été proposées. On se reportera aux demandes de brevet alle-
mand 31 37 286 et 31 37 287. Elles prévoient que le conducteur est informé de l'état de chargement insuffisant de l'accumulateur. Cette
information est censée amener le conducteur à actionner un commuta-
teur pour produire un signal de déclenchement destiné à des électro-
vannes, ce qui a pour effet d'établir une liaison de liquide de pres-
sion entre le maître-cylindre de freinage et l'accumulateur pour ac-
tionner les freins. Le volume refoulé, lors de cette opération, hors
du maitre-cylindre de freinage est envoyé dans l'accumulateur à tra-
vers une valve anti-retour. Le conducteur peut être assisté en ce
que, par l'intermédiaire d'une conduite de dérivation, le maître-cy-
lindre de freinage est relié à l'entrée de la pompe, de sorte que, outre la force exercée sur la pédale, la force d'aspiration de la
pompe est disponible pour charger l'accumulateur.
Il est évident que ce procédé est sujet à des défaillances, car le conducteur est mis à contribution. En effet, si le conducteur
ne répond pas à cette exigence, la pression régnant dans l'accumula-
teur demeure à un niveau ne garantissant pas une régulation suffisan-
te du glissement de traction. En outre, il peut s'avérer nécessaire d'actionner les freins à plusieurs reprises, car le volume de liquide dans le cylindre de freinage ne suffit pas pour charger suffisamment l'accumulateur. En outre, le brevet allemand 34 39 408 suggère, lorsque les freins ne sont pas actionnés, de fournir du liquide à l'accumulateur
à partir du réservoir d'accumulation au moyen d'une pompe par l'in-
termédiaire d'une conduite de dérivation déjà indiquée.
Cette conception présente un inconvénient, à savoir que, pour charger l'accumulateur, la valve qui relie l'accumulateur, au lieu du maitrecylindre de freinage, à la conduite de freinage doit être actionnée pour charger l'accumulateur. Il en résulte donc un facteur d'insécurité car, même si cela est peu probable, il existe un
risque pour que la valve ne revienne pas en position initiale lors-
qu'elle est commutée et pour que la liaison entre le maître-cylindre
de freinage et le frein de roue reste interrompue. Le freinage ne se-
rait plus possible. La présente invention a pour but de concevoir des moyens
pour charger l'accumulateur, qui fonctionnent indépendamment du con-
ducteur et qui n'augmentent pas la probabilité de défaillance du sys-
tème de freinage. Ce but est atteint en ce que l'agencement de valves comporte une autre position de commutation (valve de chargement) dans laquelle la conduite de dérivation située sur le côté pression de la pompe est fermée et l'accumulateur hydraulique est relié à la sortie de la pompe, et en ce que la valve d'entrée et la valve de sortie
peuvent être commutées simultanément en position ouverte. Il en ré-
sulte que, même lors de I'opération de chargement, il existe une liaison de liquide de pression entre le maître-cylindre de freinage et les cylindres de freins de roues, de sorte qu'un éventuel blocage des éléments des valves, qu'on ne saurait exclure, ne provoque pas la
mise hors service du système de freinage.
Pour surveiller l'opération de chargement, des commutateurs de pression sont implantés sur le système de freinage pour surveiller
la pression tant dans le maitre-cylindre de freinage que dans l'accu-
mulateur. En outre, il est avantageux de prévoir, dans l'agencement de valves, trois valves directionnelles à deux voies/deux positions à commande électromagnétique, ce qui améliore la sécurité contre les défaillances, car la valve implantée sur la conduite de freinage
n'est pas actionnée lors de l'opération de chargement.
Par ailleurs, il est avantageux de concevoir les valves de régulation, c'est-à-dire les valves d'entrée et de sortie, sous la forme de deux valves individuelles, ce qui permet alors d'utiliser
toutes les variantes de commutation.
Le système de freinage peut alors être commandé de façon que le maitrecylindre de freinage soit relié à la conduite de freinage
pour un freinage avec régulation antiblocage (régulation du glisse-
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- 4 - ment de freinage), tandis que pour un freinage avec régulation du
glissement de traction (régulation du glissement de traction), l'ac-
cumulateur de pression communique avec la conduite de freinage. Pour charger l'accumulateur, l'ouverture de la valve d'entrée et de la valve de sortie permet d'établir une liaison de liquide de pression avec l'accumulateur de pression 20 par l'intermédiaire de la conduite de freinage, de la valve d'entrée, de la valve de sortie et de la
conduite de dérivation. La pompe refoule donc du liquide du maitre-
cylindre de freinage, c'est-à-dire du réservoir d'alimentation relié au maitre-cylindre de freinage, vers l'accumulateur. Une valve de chargement implantée sur la conduite de dérivation 13, c'est-à-dire sur la portion 28 de cette dernière menant à la conduite de freinage
6, permet d'éviter que le liquide de pression ne reflue dans le mal-
tre-cylindre de freinage. Le principe de l'invention sera expliqué en
détail ci-après en référence à un mode de réalisation.
Le système de freinage se compose d'un maître-cylindre de freinage 1 comprenant deux circuits de freinage I, II. En amont du maitre-cylindre de freinage 1 est prévu un amplificateur actionné par une pédale 5. Lorsque le maitre-cylindre de freinage est en position initiale (la pédale n'est pas actionnée), les chambres de travail du
maitre-cylindre de freinage 1 communiquent avec le réservoir d'ali-
mentation en liquide de pression 4. Le maitre-cylindre de freinage 1
comprend deux circuits de freinage I, II, les roues motrices de l'es-
sieu arrière étant reliées à l'un des circuits de freinage I. En principe, des répartitions de circuits de freinage différentes sont également possibles. La conduite de maitre-cylindre 2, sur laquelle
est implantée la valve de régulation antiblocage 23, mène à la con-
duite de freinage 6 qui se sépare en deux conduites de dérivation 7,
8 menant chacune à un frein de roue 9 et 10. Sur chacune des condui-
tes de dérivation 7 et 8 est implantée une valve d'entrée. Par l'in-
termédiaire d'une conduite de dérivation 13, les freins de roues 9 et sont chacun reliés au c8té aspiration de la pompe 14 à travers une
valve de sortie 15, 16. La sortie de la pompe communique avec la con-
duite de freinage 6 par l'intermédiaire d'une autre portion de la conduite de dérivation 13. Dans la conduite de dérivation 13 débouche
la conduite d'accumulateur 24 qui est reliée à l'accumulateur hydrau-
lique 20. Sur la conduite d'accumulateur 24 est implantée la valve de
régulation duglissement de traction 21. Entre le point o la condui-
te d'accumulateur 24 débouche dans la conduite de dérivation 13 et le point o la conduite de maitre-cylindre 2 débouche dans la conduite de freinage 6 se trouve la portion de liaison 28 de la conduite de dérivation 13 sur laquelle est implantée la valve de chargement 22, Il est également prévu une valve anti-retour 27 s'ouvrant vers la conduite de freinage. Les valves 21, 22, 23 forment un agencement de valves et sont commandées ensemble pour réaliser les différents types
d'actionnement des freins hydrauliques.
Au côté aspiration de la pompe est affecté un accumulateur intermédiaire 19 capable de recevoir le liquide de pression provenant
des cylindres de freins de roues.
La pompe 14 est entraînée par un moteur M. De préférence, cette pompe est une pompe à piston équipée de valves d'aspiration et de pression 17 et 18. Il est également prévu des commutateurs de pression qui surveillent la pression régnant dans l'accumulateur 20
(commutateur de pression 25) et la pression régnant dans le maitre-
cylindre de freinage 1 (commutateur de pression 26).
Les valves indiquées sont des valves directionnelles à deux
voies/deux positions à commande électromagnétique. Leur position ini-
tiale est représentée par les symboles sur la figure.
Le système de freinage peut être actionné de quatre façon différentes: freinage classique - freinage à régulation antiblocage - freinage à régulation du glissement de traction
- chargement de l'accumulateur.
Pour actionner les freins, la pédale 5 est actionnée et l'amplificateur 3 est;ctivé. La force exercée sur la pédale ainsi
que la force d'amplificateur agissent sur le maître-cylindre de frei-
nage 1, ce qui a pour effet d'en réduire les chambres de travail. Le -6liquide de pression est envoyé aux cylindres de freins de roues 9, 10
par l'intermédiaire de la conduite 2, de la valve de régulation anti-
blocage ouverte 23, de la conduite de freinage 6 ainsi que des con-
duites de dérivation 7 et 8 et des valves d'entrée ouvertes 11 et 12.
Les freins de roues sont actionnés (freinage classique). Lors d'un freinage classique, le comportement en rotation des roues est surveillé en permanence. En l'occurrence, s'il apparaît
que l'une des roues tend à se bloquer, un freinage à régulation anti-
blocage est déclenché. Ce freinage à régulation antiblocage se compo-
se de trois phases: Au cours de la phase o la pression est maintenue constante,
la valve d'entrée 11, 12 et la valve de sortie 15, 16 sont fermées.
La pression régnant dans le cylindre de frein de roue correspondant
reste constante.
Au cours de la phase de réduction de pression, la valve de sortie 15, 16 est ouverte, de sorte que du liquide de pression passe
des cylindres de freins de roues correspondants à l'accumulateur in-
termédiaire 19. De là, la pompe 14 refoule le liquide dans le-maitre-
cylindre de freinage 1 à travers la valve anti-retour 27, la valve de chargement ouverte 22 ainsi que la valve de régulation antiblocage
ouverte 23.
Au cours de la phase d'établissement de pression, la valve
de sortie 15, 16 est refermée et la valve d'entrée 11, 12 est rouver-
te, de sorte que le liquide de pression se propage à nouveau hors du maitre-cylindre de freinage en direction du cylindre de frein de roue.
Les valves 11, 12, 15, 16 sont actionnées selon un algorith-
me de régulation qui est déduit du comportement en rotation des roues, de façon qu'un degré de glissement soit adapté aux roues et permette de transmettre aux roues à la fois des forces longitudinales
et latérales.
Les freins de roues peuvent également être utilisés pour op-
poser un couple de freinage à un couple d'entraînement excessif. Ceci
permet d'éviter un patinage des roues.
Lors d'un freinage à régulation du glissement de traction, l'accumulateur hydraulique 20, et non plus le maître-cylindre 1, est relié à la conduite de freinage 6 en raison de la commutation de la valve de régulation antiblocage 23 et de la valve de régulation du glissement de traction 21. Les trois phases indiquées ci-dessus se retrouvent également lors d'un freinage à régulation du glissement de
traction. Pour établir une pression, du liquide de pression est envo-
yé de l'accumulateur 20 aux cylindres de freins de roues 9 et, res-
pectivement, 10 à travers la valve de régulation du glissement de traction ouverte 21, la conduite 24, la valve de chargement ouverte
22, la conduite de freinage 6 et les valves d'entrée 11 et, respecti-
vement, 12. Pour réduire la pression, la pompe 14 renvoie, à travers les valves de sortie 15, 16, du liquide de pression des cylindres de
freins de roues 9 et, respectivement, 10 à l'accumulateur 20.
Etant donné que la valve de régulation antiblocage 23 est
fermée, le liquide de pression ne peut pas atteindre le maître-cylin-
dre de freinage 1.
L'accumulateur de liquide de pression 20 est constamment
surveillé par un commutateur de pression 25. Lorsque la pression ré-
gnant dans l'accumulateur tombe en dessous d'une valeur prédéfinie, qui est enregistrée par le commutateur de pression 25, une opération
de chargement est déclenchée. La condition préalable à ce déclenche-
ment est qu'aucun freinage n'ait lieu, c'est-à-dire que le commuta-
teur de pression 26 ne signale aucune pression dans le maître-cylin-
dre de freinage et qu'aucun freinage à régulation du glissement de
traction ne soit effectué. Dès que les critères mentionnés sont réu-
nis, la valve de régulation du glissement de traction 21 est commutée en position ouverte, la valve de chargement 22 adopte sa position fermée et la valve de sortie 15 adopte sa position ouverte. La valve de régulation antiblocage 23 reste en position ouverte, de même que la valve d'entrée 11. En outre, la valve de sortie 16 peut également être commutée. le courant de liquide de pression dispose ainsi d'une
section transversale plus importante. La pompe refoule donc du liqui-
de du maître-cylindre de freinage 1, qui, lorsque la pédale n'est pas
actionnée, communique avec le réservoir d'accumulation 4 par l'inter-
médiaire de la conduite 2, 6, 7 et, respectivement, 8, des valves ou-
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vertes 11, 15 et, respectivement, 12, 16 et de la conduite de dériva-
tion 13, dans la conduite d'accumulateur 24 et dono dans l'accumulateur hydraulique 20. La valve de chargement 22 empêche le
liquide de pression de refluer dans le mattre-cylindre 1.
Lorsque la pédale 5 est actionnée, ce qui peut être détecté
par un commutateur de pédale, l'opération de chargement est interrom-
pue et de la pression peut être établie instantanément dans les freins de roues car les valves 23 et 11 et, respectivement, 12 sont
en position ouverte.
L'opération de chargement est terminée lorsque le commuta-
teur de pression 25 indique une valeur limite supérieure.
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Claims (7)
1. Système hydraulique de freinage à régulation du glisse-
ment destiné à un véhicule comprenant un maître-cylindre de freinage
(1) devant être actionné par le conducteur, la chambre de travail du-
dit cylindre étant reliée à un réservoir d'alimentation (4) lorsque les freins ne sont pas actionnés, comprenant un accumulateur hydrau-
lique (20), le maître-cylindre de freinage (1) ou l'accumulateur hy-
draulique (20) communiquant, par l'intermédiaire d'un ensemble de valves (21, 22, 23), avec une conduite de freinage (6) qui mène au frein (9, 10) d'une roue motrice, comprenant une valve d'entrée (11,
12) implantée sur la conduite de freinage (6), une conduite de déri-
vation (13) menant à la valve d'entrée (11, 12) sur laquelle est im-
plantée une pompe (14) qui, à travers une valve de sortie (15, 16), fournit du liquide provenant des cylindres de freins de roues (9,
), caractérisé en ce que l'agencement de valves (21, 22, 23) com-
porte une autre position de commutation (valve de chargement 22) dans laquelle la conduite de dérivation située sur le côté pression de la pompe est fermée et l'accumulateur hydraulique est relié à la sortie de la pompe, et en ce que la valve d'entrée (11, 12) et la valve de
sortie (15, 16) peuvent être commutées simultanément en position ou-
verte.
2. Système hydraulique conforme à la revendication 1, carac-
térisé en ce que la pression régnant dans le circuit de freinage (1)
et la pression régnant dans l'accumulateur hydraulique (20) sont cha-
cune surveillées par un commutateur de pression (25, 26).
3. Système hydraulique conforme à la revendication 2, carac-
térisé en ce que l'agencement de valves (21, 22, 23) se compose de trois valves directionnelIes à deux voies/deux positions à commande
électromagnétique, une première valve (valve de régulation antibloca-
ge 23) étant affectée au maitre-cylindre, une seconde valve.(valve de
régulation du glissement de traction 21) étant affectée à l'accumula-
teur hydraulique, et une troisième valve (valve de chargement 22) étant implantée sur une portion de la conduite de dérivation (13), la
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conduite de liaison (28) entre la conduite de freinage (6) et la con-
duite d'accumulateur (24).
4. Système hydraulique conforme à la revendication 3, carac-
térisé en ce qu'une valve anti-retour (27) est implantée sur la con-
duite de liaison (28).
5. Système hydraulique conforme à la revendication 1, carac-
térisé en ce que la valve d'entrée (11, 12) et la valve de sortie (15, 16) sont chacune constituée d'une valve directionnelle à deux
voies/deux positions à commande électromagnétique.
6. Système hydraulique conforme à la revendication 1, carac-
térisé en ce qu'un accumulateur intermédiaire (19) est prévu sur la
conduite de dérivation (13) sur le côté aspiration de la pompe.
7. Procédé de commande d'un système de freinage conforme à
l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce
que la pompe (14) est mise en marche pour charger l'accumulateur
(20), la liaison de la conduite de freinage (6) avec le maitre-cylin-
dre de freinage ainsi que la liaison de l'accumulateur de pression (20) avec la conduite de dérivation (13) et les valves d'entrée et de sortie (11, 12, 15, 16) étant ouvertes et la conduite de dérivation (13) prévue entre la conduite d'accumulateur de pression (24) et la
conduite de freinage (6) étant fermée.
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