FR2652550A1 - Circuit hydraulique de freinage muni d'un dispositif d'antiblocage des roues pour vehicule automobile. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un circuit hydraulique de freinage muni d'un maître-cylindre commandé par une pédale de frein et d'un dispositif d'antiblocage de roues, pour véhicule automobile, ce dispositif comprenant un générateur de pression (12) mis en route au début d'une séquence de freinage antibloquant pour alimenter sélectivement au moins un frein de roue (5, 6) et un organe pour isoler automatiquement le frein de roue (5, 6) du maître-cylindre (1) à la mise en route du générateur de pression en mettant le frein de roue en communication avec des moyens de stockage du liquide de freinage. Selon l'invention, des moyens sont prévus pour limiter la pression du fluide hydraulique fournie par le générateur de pression.

Description

La présente invention est relative à un circuit hydraulique de freinage muni d'un maître-cylindre et d'un dispositif d'antiblocage de roues pour véhicule automobile et, plus particulièrement, à un tel circuit muni de moyens pour isoler des freins de roues vis-à-vis du maître-cylindre, en période de fonctionnement du dispositif d'antiblocage.

FR-A-2 611 630 décrit un tel circuit de freinage comprenant un maître-cylindre actionné par un servofrein commandé par une pédale, un frein associé à chaque roue du véhicule, une électrovalve pour fermer normalement le circuit de freinage et pour, sous la commande du dispositif d'antiblocage, détendre la pression dans un frein de roue en mettant celui-ci en communication avec des moyens de stockage du liquide de freinage du circuit. Outre des moyens permettant de filtrer des réactions désagréables pour le conducteur sur la pédale de frein lors du fonctionnement du dispositif d'antiblocage, le circuit comprend une valve pilotée sensible à la détente de la pression dans le frein de roue pour déclencher la fermeture du circuit d'alimentation de ce frein par une restriction ralentissant la remontée en pression du fluide du circuit.De telles phases de remontées lentes en pression interviennent lors du fonctionnement du dispositif d'antiblocage, comme cela est bien connu.

Le circuit décrit dans le document précité répond aux objectifs fixés, mais présente néanmoins quelques inconvénients.

Lors du fonctionnement du dispositif d'antiblocage, le niveau de bruit de la pompe haute pression de refoulement peut devenir très important. De plus, les variations de pressions sont renvoyées au maître-cylindre et provoquent des pulsations de la pédale de freinage, phénomène qui est difficilement maitrisé. Enfin, on a remarqué que lorsque l'adhérence du sol sur lequel roule le véhicule change, par exemple lorsque le véhicule passe d'un sol à haute adhérence à un sol à basse adhérence, la conception du dispositif d'antiblocage est telle qu'une certaine quantité de fluide est renvoyée au maître-cylindre, provoquant une remontée de la pédale de freinage qui peut surprendre désagréablement le conducteur. Le phénomène inverse se produit lorsque le véhicule passe d'un sol à basse adhérence à un sol à haute adhérence, la pédale de frein s'enfonçant brusquement.

La présente invention a pour but de réaliser un circuit hydraulique de freinage équipé d'un maître-cylindre et d'un dispositif d'antiblocage de roues qui ne présente pas ces inconvénients.

On atteint ce but de l'invention, ainsi que d'autres qui apparaîtront dans la suite de la présente description, avec un circuit hydraulique de freinage muni d'un maître-cylindre commandé par une pédale de frein et d'un dispositif d'antiblocage de roues, pour véhicule automobile, ce dispositif comprenant un générateur de pression mis en route au début d'une séquence de freinage antibloquant pour alimenter sélectivement au moins un frein de roue, et un organe pour isoler automatiquement le frein de roue du maître-cylindre à la mise en route du générateur de pression en mettant le frein de roue en communication avec des moyens de stockage du liquide de freinage, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour limiter la pression du fluide hydraulique fourni par le générateur de pression.

Ainsi, la pression étant limitée à une certaine valeur, de préférence supérieure à celle qui règne dans le maître-cylindre d'une valeur prédéterminée, le bruit de la pompe haute pression se trouvera lui-même limité, et les variations de pression à la sortie du générateur de pression seront minimisées.

Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, les moyens pour limiter la pression du fluide hydraulique sont constitués par un distributeur à tiroir, comprenant un tiroir mobile entre des première et deuxième chambres de pression connectées respectivement au générateur de pression et au maître-cylindre de manière que le tiroir mobile se déplace entre une première et seconde positions sous l'effet de la pression différentielle établie entre les première et deuxième chambres pour établir la communication entre le générateur de pression et les moyens de stockage du liquide de freinage.

Ainsi le distributeur à tiroir compare à tout instant la pression régnant dans le maître-cylindre et la pression fournie par le générateur de pression, et s'ouvre lorsque cette dernière est supérieure à la première pour relier la sortie du générateur de pression à des moyens de stockage du liquide de freinage, de sorte que la pression dans le reste du circuit de freinage ne peut plus augmenter.

De façon avantageuse, on peut prévoir qu'un ressort placé dans la seconde chambre de pression charge le tiroir dans sa première position.

Ainsi le distributeur à tiroir ne s' ouvrira-t-il que lorsque la pression fournie par le générateur de pression sera supérieure à celle qui est fournie par le maître-cylindre, augmentée de la pression exercée par le ressort sur le tiroir.

De façon avantageuse, on pourra prévoir que des seconds moyens de stockage soient connectés au générateur de pression lorsque le tiroir occupe sa seconde position.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante d'un mode de réalisation donné à titre illustratif, mais nullement limitatif, faite en relation avec les dessins annexés, sur lesquels
- la Figure 1 est un schéma d'un mode de réalisation du circuit de freinage selon l'invention, et
- la Figure 2 est une vue en coupe d'une partie du circuit de la Figure 1.

Le circuit de freinage représenté sur la Figure 1 comprend de façon classique un maître-cylindre "tandem" 1 à deux chambres de commande alimentées par des réservoirs de liquide 2, 2' et commandé par une pédale de frein 3 par l'intermédiaire, éventuellement, d'un servofrein 4, pour alimenter au moins un frein de roue 5.

Le frein de roue 5 est raccordé par une ligne d'alimentation 7 à une électrovalve à trois voies et deux positions 8 elle-même connectée par une ligne 9 à une soupape pilotée 10, qui est à son tour connectée au maître-cylindre 1 par une ligne 11.

Ainsi, en freinage normal, le frein de roue 5 est-il commandé par le maître-cylindre à travers la soupape pilotée 10, et à travers l'électrovalve 8, placée alors dans la position représentée à la Figure où cette électrovalve établit une communication entre les lignes 7 et 9.

L'électrovalve 8 fait partie d'un dispositif d'antiblocage de roues incorporé au circuit de freinage suivant l'invention. Ce dispositif d'antiblocage comprend en outre un générateur de pression 20 qui comprend une pompe 22 éventuellement intercalée entre un réservoir à basse pression 24 et un accumulateur haute pression 26 placé à la sortie de la pompe. Le dispositif d'antiblocage commande sélectivement l'excitation de l'électrovalve 8 pour faire passer celle-ci dans sa position "détente" où elle établit une communication entre les lignes 7 et 28 de manière que le liquide contenu dans le frein de roue puisse s'écouler dans le réservoir à basse pression 24, en faisant ainsi tomber la pression dans le frein de roue.La sortie haute pression de la pompe est connectée à la ligne 9 d'alimentation de l'électrovalve 8 à travers un clapet anti-retour 30 par une ligne 32 dans laquelle est introduite une restriction 34. Le clapet anti-retour 30 se ferme lors des périodes de freinage normal et isole le circuit formé par les lignes 11, 9 et 7, et s'ouvre lors des périodes de fonctionnement du dispositif d'antiblocage. La restriction 34 est connectée à la ligne 9 qui raccorde l'électrovalve 8 à la soupape pilotée 10.

La soupape pilotée 10 comprend des première et deuxième chambres de pression 40, 42 respectivement raccordées par des lignes 44, 46 à la ligne 7 d'alimentation du frein de roue 5 et à la sortie haute pression du générateur 20 respectivement. Un tiroir est mobile dans la soupape pilotée entre les chambres 40 et 42 sous l'action de la différence des pressions régnant dans ces chambres.

Lorsque le générateur de pression 20 est mis en route par le dispositif d'antiblocage, la pression développée, toujours supérieure à celle qui règne dans les lignes d'alimentation des freins, repousse le tiroir pour interdire toute communication entre le maître-cylindre 1 et le reste du circuit de freinage.

Ainsi, pendant toute la durée du fonctionnent du dispositif d'antiblocage, le maître-cylindre 1 est isolé du reste du circuit, la pression-du liquide de freinage dans le frein de roue 5 n'étant commandée que par le dispositif d'antiblocage par l'intermédiaire de l'électrovalve 8 et de la pompe 22, de sorte que si les conditions d'adhérence changent, par exemple si l'adhérence des roues au sol augmente, le dispositif d'antiblocage cesse de fonctionner, l'électrovalve 8 et la soupape pilotée 10 reviennent à la position représentée sur la
Figure 1, le frein de roue 5 est alimenté directement par le maître-cylindre 1, si bien que la pédale 3 s'enfonce brusquement, ce qui risque de surprendre le conducteur.

Il est par conséquent souhaitable de faire fonctionner le dispositif d'antiblocage en fonction des conditions d'adhérence des roues sur le sol comme cela est classique, mais aussi en fonction de la pression dans le maître-cylindre résultant de l'effort exercé par le conducteur sur la pédale de frein.

Pour ce faire, conformément à l'invention, il est prévu de limiter la pression du liquide de freinage fournie par le générateur de pression, de façon à faire fonctionner le dispositif d'antiblocage pendant des intervalles de temps un peu plus longs, mais sous une pression moins importante qu'avec les systèmes connus.

Comme représenté sur les Figures, un distributeur 100 est disposé dans un circuit entre la sortie du générateur de pression 20 et la sortie du maître-cylindre 1. Plus précisément, le distributeur 100 comprend des première et seconde chambres de pression 102, 104, respectivement raccordées par des lignes 106, 108, à la ligne 11 en sortie du maître-cylindre 1, et à la sortie haute pression du générateur 20, respectivement.

Comme on le voit mieux sur la Figure 2, le distributeur 100 est formé dans un corps 110 creusé d'un alésage 112 dans lequel coulisse de façon étanche un tiroir 114. Le tiroir 114 détermine dans l'alésage 112 la première chambre de pression 102, reliée par un piquage 116 à la ligne 106. L'alésage 112 reçoit de l'autre côté du tiroir 114 un bouchon-raccord 118 de liaison avec la ligne 108, le bouchon-raccord 118 étant prolongé à l'intérieur de l'alésage 112 par un manchon creux 120. L'intérieur du manchon 120 définit la seconde chambre de pression 104, le manchon 120 faisant également office de butée pour le tiroir 114, qui est soumis à l'action d'un ressort 122 dans la première chambre de pression 102.

Dans l'alésage 112 débouche un passage 124 pratiqué dans le corps 110, de façon telle que le tiroir 114 interrompe la communication entre la deuxième chambre 104 et le passage 124 lorsqu'il est dans sa position de repos illustrée sur la Figure 2, et qu'il permette cette communication lorsqu'il est poussé vers la gauche en considérant la Figure 2.

Le fonctionnement du circuit de freinage selon l'invention va maintenant être décrit. En freinage normal, l'électrovalve 8, la soupape pilotée 10 et le distributeur 100 occupent chacun la position illustrée Figure 1, de sorte que le frein de roue 5 est actionné directement par le maître-cylindre 1 via la ligne 11, la soupape pilotée 10 en position passante, la ligne 9, l'électrovalve 8 en position passante et la ligne 7.

On sait qu'un dispositif d'antiblocage des roues d'un véhicule comporte des capteurs de vitesse de ces roues et un calculateur qui compare les vitesses périphériques des roues à la vitesse du véhicule pour en déduire l'imminence d'une situation de blocage d'au moins une des roues du véhicule. Le calculateur réagit alors en envoyant des ordres de commutation à l'électrovalve 8 de manière à moduler la pression dans les freins de roue pour éviter d'arriver à cette situation de blocage résultant d'une action trop vive du conducteur sur la pédale de frein, compte-tenu du coefficient de frottement à l'interface roue/route, qui dépend beaucoup de l'état de la route, ainsi que du degré d'usure du pneumatique de la roue.

Dans une telle situation de blocage imminent d'une roue du véhicule, la première montée en pression s'opère comme en cas de freinage normal. Au cours de cette première montée en pression, le calculateur commande à un instant prédéterminé l'excitation de l'électrovalve associée à la roue à blocage imminent, qui passe alors dans sa position "détente", dans laquelle l'électrovalve met en communication les lignes 7 et 28 tout en coupant la communication antérieure directe entre les lignes 7 et 9. La mise en communication des lignes 7 et 28 permet au liquide de frein contenu dans le frein de roue 5 de s'écouler dans la ligne 28 pour rejoindre le réservoir basse pression 24 situé à l'entrée de la pompe 22. Il s'ensuit alors une détente de la pression dans le frein et, simultanément, une mise en route de la pompe 22, commandée par le calculateur.La pression établie par la pompe dans la ligne 46 d'alimentation de la chambre 42 de la soupape pilotée 10 étant alors supérieure à la pression dans la ligne 7, communiquée par la ligne 44 à la chambre 40 de la soupape pilotée 10, le tiroir se déplace en oburant le passage qui faisait auparavant communiquer la ligne Il et la ligne 9 pour isoler le maître-cylindre 1 du reste du circuit de freinage.

Une séquence de freinage antibloquant comporte classiquement une suite de détentes alternées avec des remontées en pression lentes. A la fin d'une détente le calculateur coupe l'excitation de l'électrovalve 8 pour établir une communication entre les lignes 7 et 32. Les freins de roue sont alors de nouveau alimentés par du liquide mis sous pression par le générateur 20 et passant dans la ligne 7 par la ligne 32, le clapet anti-retour 30, et la restriction 34, le maître-cylindre 1 restant isolé du reste du circuit de freinage car la soupape pilotée 10 obture toujours le passage entre les lignes 11 et 9, la pression dans la chambre 42 étant supérieure à celle de la chambre 40 de par la présence de la restriction 34.

Pendant les phases de détente, l'électrovalve 8 est excitée et passe dans sa position "détente" de a même manière qu'après la première montée en pression, à cette différence près que le générateur de pression 20 est déjà en fonctionnement. La pression dans le circuit constitué des lignes 9 et 32 va s'accroître rapidement pendant ces phases de détente, mais sera simultanément transmise à la ligne 108 et à la chambre 104. Dès que la pression dans la chambre 104 exerce sur la section du tiroir 114 une force supérieure à celle qui est exercée par la pression dans la chambre 102 augmentée de l'effort exercé par le ressort 122 sur la surface opposée du tiroir 114, celui-ci se déplace et ouvre la communication entre les lignes 108 et 124, permettant ainsi de détendre la pression excédentaire vers la capacité basse pression 24.

Dans les cas où il est préférable de ne pas surdimensionner le réservoir basse pression 24, on pourra avantageusement prévoir sur la ligne 124 une deuxième capacité basse pression 126. Afin que celle-ci soit toujours disponible pour absorber les pics de pression indésirables, on pourra, également de façon avantageuse, disposer un clapet anti-retour 128 sur la ligne 124 pour éviter que la capacité 24 ne se décharge dans la capacité 126.

Un système compact sera obtenue en intégrant plusieurs composants dans une structure monobloc telle que celle qui est représentée Figure 2 où le distributeur à tiroir 100, la capacité basse pression 126 et le clapet anti-retour 128 sont disposés dans des alésages pratiqués dans un même corps, reliés par des passages et connectés aux lignes du circuit de freinage par des piquages.

Quand, grâce à la succession de détentes intercalées avec des remontées lentes en pression obtenues grâce à la restriction 34 le calculateur du dispositif d'antiblocage détecte que le glissement entre la roue du véhicule et la route a disparu, le calculateur coupe l'excitation de la pompe 22, la pression dans la ligne 32 et la chambre 42 tombe et le tiroir de la soupape pilotée 10 revient dans la position où il dégage le passage pour établir une communication directe entre le maître-cylindre et la ligne d'alimentation 7 du frein 5 et rétablir ainsi le circuit dans sa configuration de freinage normal.

Cependant, le glissement entre la roue du véhicule et la route peut disparaître également lorsque l'adhérence entre la roue et la route augmente. Le calculateur désexcite l'électrovalve 8 qui revient dans la position où elle permet l'alimentation du frein 5 par le générateur de pression. Les roues du véhicule n'ayant plus tendance à se bloquer, le calculateur n'excite pas l'électrovalve 8 et la pression dans le frein 5 augmente. Cette pression est transmise à la chambre 40 de commande de la valve pilotée 10 dont le tiroir se déplace alors pour permettre la communication entre la ligne 9 et la ligne 11, donc l'excédent de pression dans le frein 5 pourrait être transmis directement au maître-cylindre 1, faisant ainsi remonter brutalement la pédale 3.

Grâce au circuit de freinage selon l'invention, cet inconvénient est évité. En effet la pression dans la ligne 32 est toujours supérieure à la pression dans la ligne 7 du fait de la présence de la restriction 34 située entre elles. Il s'ensuit que la pression dans la chambre de commande 42 est toujours supérieure à la pression dans la chambre 40, et que la valve pilotée 10 reste alors dans la position où elle interrompt la communication entre les lignes 9 et 11. Tout accroissement de pression dans la ligne 9, et donc dans la ligne 7 qui pourrait faire basculer la valve pilotée dans sa position passante est évité par le distributeur à tiroir 100, qui compare constamment la pression à la sortie du maître-cylindre à la pression en sortie du générateur de pression.Dans l'éventualité ci-dessus d'un changement dans les conditions d'adhérence, toute différence entre ces pressions exercées de chaque côté du tiroir 114 susceptible de vaincre la force du ressort 122 fera se mouvoir le tiroir 114 dans le sens où il met en communication la sortie du générateur de pression 20 avec la capacité basse pression 126, elle-même pouvant à son tour se décharger dans la capacité basse pression 24.

En d'autres termes, la pression à la sortie du générateur de pression sera toujours limitée à une valeur qui dépend de la pression à la sortie du maître-cylindre 1, augmentée de la pression nécessaire pour vaincre l'effort exercé par le ressort 122, si bien que tout changement dans les conditions d'adhérence roue/route n'aura aucune répercussion sur le maître-cylindre 1 ni sur la pédale 3.

Ainsi, grâce à l'invention, on a réalisé un circuit de freinage muni d'un dispositif d'antiblocage des roues, où, pendant le fonctionnement de ce dispositif, le maître-cylindre est totalement isolé du reste du circuit et où la pédale de freinage n'est sujette à aucune vibration. De plus, les pointes de pression à la sortie du générateur de pression sont absorbées par une seconde capacité basse pression, d'où il en résulte une diminution notable du niveau de bruit. Enfin, les changements des conditions d'adhérence entre la route et la roue du véhicule, bien qu'influant sur le fonctionnement du dispositif d'antiblocage, seront insensibles au niveau de la pédale de freinage.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, l'invention peut trouver aussi application à un circuit qui compterait plusieurs distributeurs à tiroir et plusieurs circuits générateurs de pression pour assurer une commande tout-à-fait indépendante des diverses roues du véhicule, au prix cependant d'une complexité accrue du véhicule.

Claims (9)

REVENDICATIONS

1. Circuit hydraulique de freinage muni d'un maître-cylindre (1) commandé par une pédale de frein et d'un dispositif d'antiblocage de roues, pour véhicule automobile, ce dispositif comprenant un générateur de pression (20) mis en route au début d'une séquence de freinage antibloquant pour alimenter sélectivement au moins un frein de roue (5) et un organe pour isoler automatiquement le frein de roue (5) du maître-cylindre (1) à la mise en route du générateur de pression en mettant le frein de roue en communication avec des moyens de stockage (24) du liquide de freinage, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (100) pour limiter la pression du fluide hydraulique fournie par le générateur de pression.

2. Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pression du fluide hydraulique fournie par le générateur de pression est limitée à une valeur fonction de la pression fournie par le maître-cylindre.

3. Circuit selon la revendication 2, caractérisé en ce que la pression du fluide hydraulique fournie par le générateur de pression est limitée à une valeur égale à la pression fournie par le maître-cylindre augmentée d'une pression prédéterminée.

4. Circuit selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens pour limiter la pression du fluide hydraulique fournie par le générateur de pression sont constitués par un distributeur à tiroir.

5. Circuit selon la revendication 4, caractérisé en ce que le distributeur à tiroir comprend un tiroir mobile (114) entre des première (102) et deuxième (104) chambres de pression, connectées respectivement au générateur de pression (20) et au maître-cylindre (1) de manière que le tiroir mobile (114) se déplace entre une première et une seconde positions sous l'effet de la pression différentielle établie entre les première et deuxième chambres de pression pour établir la communication entre le générateur de pression et les moyens de stockage du liquide de freinage.

6. Circuit selon la revendication 5, caractérisé en ce que un ressort (122) placé dans la deuxième chambre de pression charge le tiroir (114) dans sa première position.

7. Circuit selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que des seconds moyens de stockage (126) du liquide de freinage sont connectés au générateur de pression (20) lorsque le tiroir est dans sa seconde position.

8. Circuit selon la revendication 7, caractérisé en ce que un clapet anti-retour est disposé entre les moyens de stockage et les seconds moyens de stockage pour empêcher la communication des moyens de stockage vers les seconds moyens de stockage.

9. Circuit selon les revendications 3 et 6, caractérisé en ce que la pression prédéterminée est définie par la raideur du ressort.