FR2698331A1

FR2698331A1 - Système de freinage pour véhicule automobile à entraînement électrique.

Info

Publication number: FR2698331A1
Application number: FR9313949A
Authority: FR
Inventors: Kircher Dieter; Peter E Rieth; Bill Karlheinz; Balz Juergen; Kunze Lothar; Halasy-Wimmer Georg
Original assignee: ITT Automotive Europe GmbH; Alfred Teves GmbH
Current assignee: ITT Automotive Europe GmbH; Continental Teves AG and Co oHG
Priority date: 1992-11-24
Filing date: 1993-11-22
Publication date: 1994-05-27
Anticipated expiration: 2013-11-22
Also published as: US5551764A; DE4239386A1; FR2698331B1; US5421643A

Abstract

Ce système de freinage, pour véhicule automobile à entraînement électrique, qui est agencé de façon à pouvoir être actionné au moyen d'une pédale d'actionnement coopérant avec une tige d'actionnement et comprend au moins un moteur électrique d'entraînement, des freins hydrauliques à friction, raccordés à un maître-cylindre de frein, des moyens de détection d'une pression régnant dans le maître-cylindre de frein, un régulateur électronique, auquel est envoyé le signal de sortie d'un capteur détectant l'état d'actionnement de la pédale d'actionnement, et un dispositif de commande commandant le ou les moteurs électriques d'entraînement. Suivant l'invention, il est caractérisé en ce que la pédale d'actionnement est en liaison de transmission d'effort/de course avec un ressort (8) comportant une caractéristique pouvant être fixée à l'avance et en ce que le maître-cylindre de frein (11) est agencé de façon à pouvoir être actionné, en étant désaccouplé de la pédale d'actionnement, par un électro-aimant (9) agencé de façon à pouvoir être commandé par le régulateur (70).

Description

La présente invention concerne un système de freinage, pour véhicule au-

tomobile à entraînement électrique, qui est agencé de façon à pouvoir être ac-

tionné au moyen d'une pédale d'actionnement coopérant avec une tige d'actionnement et qui comprend au moins un moteur électrique d'entraînement, des freins hydrauliques à friction, raccordés à un maître-cylindre de frein, des moyens de détection d'une pression régnant dans le maître-cylindre de frein, un

régulateur électronique, auquel est envoyé le signal de sortie d'un capteur détec-

tant l'état d'actionnement de la pédale d'actionnement, et un dispositif de com-

1 o mande commandant le ou les moteurs électriques d'entraînement.

Un tel système de freinage est décrit dans l'article "Design of a Lightweight Braking System for Electric Cars" (document SAE 920649 de janvier 1992) Les freins hydrauliques à friction sont raccordés aux chambres associées de pression du maître-cylindre de frein moyennant l'interposition d'agencements à fonction de valve qui sont constitués chacun par une électrovanne de by-pass et une valve de réglage de pression différentielle agencée de façon à pouvoir être actionnée par la

pression régnant dans la chambre de pression hydraulique du maîtrecylindre, les-

quelles valves sont de préférence montées en parallèle Les électroaimants ac-

tionnant les électrovannes de by-pass sont commandés par les dispositifs de com-

mande commandant les moteurs électriques d'entraînement.

Dans le système de freinage déjà connu, on ressent comme un inconvénient

la caractéristique de pédale de ce dispositif qui ne correspond que très incomplè-

tement à la caractéristique de pédale d'un véhicule particulier standard et qui com-

porte une large hystérésis et deux sections ayant une pente différente qui provo-

quent une sensation au pied qui est discontinue En outre, le système de freinage connu n'est pas en mesure de tenir compte de la capacité variable de freinage des

moteurs électriques d'entraînement On doit aussi considérer comme moins avan-

tageux le montage séparé du maître-cylindre de frein et des agencements de valve

auquel un encombrement considérable est lié.

C'est pourquoi la présente invention a pour but de proposer un système de freinage, du type générique défini dans le préambule, dont la caractéristique de

pédale corresponde dans une large mesure à celle d'un véhicule particulier stan-

dard La caractéristique de pédale qui est souhaitée doit en même temps posséder une hystérésis étroite et un tracé continu, afin qu'une sensation agréable au pied soit communiquée au conducteur Enfin, le système de freinage doit être à tout instant en mesure de réagir à des capacités variables de freinage des moteurs électriques d'entraînement Il doit par ailleurs pouvoir être réalisé avec un faible encombrement, tout en utilisant des éléments pouvant être produits à un faible coût.

A cet effet, l'invention a pour objet un système de freinage, du type géné-

rique considéré, qui est caractérisé en ce que la pédale d'actionnement est en liai-

son de transmission d'effort/de course avec un ressort comportant une caractéris-

tique pouvant être fixée à l'avance et en ce que le maître-cylindre de frein est agencé de façon à pouvoir être actionné, en étant désaccouplé de la pédale d'actionnement, par un électro-aimant agencé de façon à pouvoir être commandé

par le régulateur.

Une réalisation de l'objet de la demande, dans lequel une tige d'actionnement est articulée à la pédale d'actionnement, qui peut être obtenue d'une manière particulièrement économique réside dans le fait que la tige

d'actionnement porte une plaque sur laquelle le ressort prend appui.

Suivant un développement avantageux de l'invention, le ressort est disposé, en ce qui concerne son action, de façon à pouvoir être désaccouplé de la pédale d'actionnement, tandis que la tige d'actionnement porte une plaque qui coopère avec un second électro- aimant qui est agencé de façon à pouvoir être commandé

lors de l'actionnement et sur lequel le ressort prend appui Ces particularités per-

mettent d'obtenir une réduction avantageuse de la force d'actionnement lors de la

constatation d'une défaillance ou d'une panne de courant Le second électro-ai-

mant peut être agencé de façon à pouvoir être commandé par le régulateur ou au

moyen d'un interrupteur de feux stop coopérant avec la pédale d'actionnement.

Pour obtenir une action suffisante de freinage lors d'une panne de courant, il est prévu, suivant une autre réalisation de l'invention, que la plaque est agencée

de façon à pouvoir être amenée en prise avec une tige de piston actionnant le pis-

ton de maître-cylindre.

Dans une variante de réalisation de l'unité de commande conforme à

l'invention qui a un encombrement particulièrement réduit, l'électroaimant est dis-

posé d'une manière coaxiale au maître-cylindre de frein, de façon telle que son armature entoure radialement la tige de piston et prenne appui axialement sur un

collet de plus grand diamètre réalisé sur cette tige.

Suivant une autre particularité de l'invention, on obtient un appui plus sûr de la plaque, reliée à la pédale d'actionnement, sur le second électro-aimant par le fait

qu'un second ressort est disposé entre l'armature de l'électro-aimant (aimant de le-

vage) et la plaque.

Suivant une autre réalisation de l'invention, on obtient un accouplement, ou verrouillage, particulièrement efficace entre le ressort et la pédale d'actionnement

par le fait que l'électro-aimant est disposé de façon à pouvoir être déplacé axiale-

ment d'une manière limitée et coopère avec un piston hydraulique qui délimite une chambre hydraulique dont la liaison avec le réservoir de stockage d'agent de pression est agencée de façon à pouvoir être obturée lors d'un actionnement et par le fait que le ressort est en appui sur l'électro-aimant De préférence, le piston est réalisé sous la forme d'un piston annulaire et délimite la chambre, réalisée sous la forme d'une chambre annulaire, dans une bride qui est de préférence agencée de façon à pouvoir être montée sur une paroi de carrosserie du véhicule automobile et

dans laquelle est disposée une valve assurant la fermeture de la chambre annu-

faire et de préférence ouverte en l'absence de courant, laquelle valve est agencée de façon à pouvoir être commandée par le régulateur ou par un interrupteur de feux stop -coopérant avec la pédale d'actionnement Un système de freinage ainsi agencé peut répartir à volonté le souhait de ralentissement du conducteur sur les moteurs électriques d'entraînement, fonctionnant en mode de freinage, et sur les

freins hydrauliques à friction, ceci sans réaction sur la sensation au pied.

Dans une unité d'actionnement du système de freinage conforme à

l'invention dont le poids est rendu optimal, le boîtier du maîtrecylindre est en ma-

tière plastique et est réalisé d'une pièce avec le réservoir de stockage d'agent de pression. Suivant une autre réalisation avantageuse de l'objet de l'invention, le nombre des emplacements possibles de fuite peut être rendu minimal par le fait que la liaison entre la chambre annulaire et le réservoir de stockage d'agent de pression est constituée de deux perçages, ménagés dans la bride, et d'un conduit d'agent de pression de forme tubulaire qui est formé sur le réservoir de stockage

d'agent de pression et se raccorde à l'un des perçages.

Une autre forme de réalisation, qui n'a que de faibles dimensions, surtout

dans la partie avant du véhicule automobile dans laquelle la batterie est habituel-

lement montée, prévoit que le maître-cylindre de frein est relié à la bride moyen-

nant l'interposition de la paroi de carrosserie Il est alors judicieux que la bride

constitue avec l'électro-aimant un groupe structurel qui porte le régulateur.

Une variante de réalisation de la présente invention qui peut être obtenue d'une manière économique se caractérise par le fait que le piston de maître-cy-

lindre est réalisé sous la forme d'un piston-plongeur et est guidé de façon à pouvoir se déplacer dans un guide de coulissement disposé dans le boîtier du maître-cy-30 lindre.

Cette particularité permet l'utilisation de pistons en matière plastique dont le formage permet d'éviter des perçages d'équilibrage (qu'il est convenu d'appeler orifices -renifleurs) dont le prix de revient est élevé. On obtient d'autres avantages en ce qui concerne les coûts dans une autre réalisation de l'objet de l'invention dans laquelle le guide de coulissement sert, d'une part, de butée axiale pour le piston de maître-cylindre et, d'autre part, de surface d'appui pour un ressort de rappel qui soumet le piston de maître-cylindre à une précontrainte. Le guide de coulissement est réalisé sous la forme d'un manchon qui est

pourvu d'un filetage extérieur et qui est vissé dans le boîtier du maître-cylindre.

Cette mesure permet d'obtenir des avantages importants de fabrication.

Suivant une autre réalisation avantageuse de l'invention, une intervention mécanique en cas de rupture du ressort coopérant avec la pédale d'actionnement est assurée par le fait que la tige d'actionnement est agencée de façon à pouvoir

être amenée en prise avec une tige de piston actionnant le piston de maître-cy-

lindre. Enfin, pour accroître la sécurité de fonctionnement du système de freinage conforme à l'invention, une autre réalisation prévoit que le système comprend un 1 o dispositif permettant de détecter l'état de commutation de la valve De préférence, la valve est réalisée sous la forme d'une électrovanne, le dispositif de détection

servant à relever des variations de l'inductance de l'enroulement de cet électro-

vanne qui sont provoquées par des variations de l'état de commutation de la valve.

Dans le cas de systèmes de freinage agissant suivant deux circuits, il est

avantageux que le maître-cylindre de frein soit réalisé sous la forme d'un maître-

cylindre tandem.

Suivant d'autres réalisations avantageuses de l'invention, les moyens per-

mettant la détection de la pression régnant dans le maître-cylindre sont constitués

par un capteur de pression ou sont constitués par un capteur de champ magné-

tique qui détecte le champ magnétique de l'électro-aimant La dernière solution mentionnée doit être considérée comme particulièrement avantageuse, étant

donné qu'aucune intervention dans le circuit hydraulique n'est nécessaire.

L'invention a aussi pour objet un système de freinage, du type générique défini dans le préambule, dans lequel le maître-cylindre de frein comprend une première chambre de pression et une seconde chambre de pression à la première desquelles est raccordé un capteur de pression qui sert à une détermination de la force d'actionnement ou à une commande du dispositif de commande commandant le ou les moteurs électriques d'entraînement, tandis qu'à la seconde chambre de pression, il est raccordé un agencement à fonction de valve qui est constitué d'une valve de by-pass, ainsi que d'une valve de régulation de pression différentielle et dont la sortie est reliée aux freins hydrauliques à friction, caractérisé en ce que

l'agencement à fonction de valve est disposé dans ou sur le boîtier du maître-cy-

lindre et est constitué d'une valve unique Cette disposition permet d'obtenir une structure de l'unité d'actionnement qui présente un faible encombrement et dans

laquelle il est possible de faire l'économie de conduites de liaison, tout en rédui-

sant le nombre des emplacements possibles de fuite.

De préférence, la valve de by-pass et la valve de régulation de pression dif-

férentielle sont constituées par un siège d'étanchéité qui est agencé de façon à pouvoir être obturé au moyen d'un obturateur (bille) et qui est ménagé dans un piston agencé de façon à pouvoir être soumis à l'action de la pression hydraulique régnant dans la seconde chambre de pression et à pouvoir être déplacé d'une manière limitée, l'obturateur coopérant avec un poussoir qui est agencé de façon à

pouvoir être déplacé par des moyens électromagnétiques et dont la position dé-

termine le positionnement du piston et donc le point d'entrée en action d'une phase

de régulation de pression.

Suivant un développement avantageux de l'objet de l'invention, un usinage simplifié du boîtier de maître-cylindre est permis par le fait que l'agencement à fonction de valve présente une symétrie de révolution et est disposé à l'extrémité du boîtier du maître-cylindre d'une façon telle que son axe de symétrie coïncide

avec l'axe longitudinal du maître-cylindre.

Pour obtenir un raccourcissement de la longueur axiale de l'unité

d'actionnement, l'agencement à fonction de valve présente une symétrie de révo-

lution et est disposé à l'extrémité du boîtier du maître-cylindre d'une façon telle que son axe de symétrie forme un angle compris entre O et 90 avec l'axe longitudinal

du maître-cylindre.

Suivant une autre réalisation de l'invention, en prévoyant que le poussoir

soit soumis à une précontrainte dans le sens d'ouverture de l'agencement à fonc-

tion de valve au moyen d'un ressort de compression, il est possible d'obtenir ce qu'il est convenu d'appeler une position de sécurité de l'agencement à fonction de valve, dans laquelle, en cas de panne de courant, une liaison entre la seconde chambre de pression du maîtrecylindre de frein et les freins hydrauliques à friction,

et donc une possibilité de suppression de la pression, sont assurées.

Il est avantageux aussi que le poussoir soit relié à l'armature d'un électro-

aimant au moyen d'une liaison transmettant les forces et soit guidé dans un alé-

sage borgne qui est ménagé dans le boîtier de l'électro-aimant et dont la longueur est légèrement supérieure à la course d'actionnement du poussoir On a ainsi l'assurance de disposer d'une butée de secours pour le poussoir dans le cas o la

fixation de l'armature sur ce poussoir est défectueuse.

Un autre développement avantageux de l'invention se caractérise par le fait

que l'électro-aimant est réalisé sous la forme d'un aimant à action proportionnelle.

Il en résulte la possibilité de faire varier individuellement le point de mise en action

de la phase de régulation de pression.

Pour le fonctionnement du système de freinage conforme à l'invention, il est particulièrement important que le piston de maître-cylindre qui délimite la seconde

chambre de pression soit agencé de façon pouvoir être amené en prise sur le pis-

ton d'une manière transmettant les forces Le fait d'adopter cette disposition em-

pêche qu'en cas de défaillance hydraulique de la seconde chambre de pression, il ne se présente pas de course de la pédale, proportionnelle à l'effort appliqué au pied, qui soit utile De préférence, la transmission de force s'effectue au moyen d'un manchon cylindrique qui prend appui axialement sur le second piston de maître-cylindre. En cas de défaillance de la seconde chambre de pression, une fonction de simulation de course s'obtient par le fait que le piston prend appui, d'une part, sur un empilement de rondelles Belleville en appui sur le boîtier de l'électro-aimant et,

d'autre part, sur une butée fixe vis-à-vis du maître-cylindre Le boîtier de l'électro-

aimant est réalisé sous la forme d'une butée axiale pour le piston.

Enfin, un accroissement de la sécurité de fonctionnement du système de freinage de l'invention s'obtient par le fait que la pression hydraulique régnant dans la première chambre de pression sert exclusivement à l'actionnement du capteur de pression, de sorte que l'effet de freinage des moteurs électriques

d'entraînement est assuré, sans influence des freins hydrauliques à friction.

D'autres particularités de l'invention ressortent de la description de deux

exemples de réalisation qui est faite ci-après en référence aux dessins annexés sur lesquels on utilise des repères identiques pour des éléments se correspondant On voit: à la figure 1, une première forme de réalisation du système de freinage conforme à l'invention, suivant une représentation schématique simplifiée, à la figure 2, une seconde forme de réalisation du système de freinage

conforme à l'invention, suivant une représentation correspondant à celle de la fi-

gure 1, à la figure 3, en vue en coupe partielle et à plus grande échelle, l'unité d'actionnement du système de freinage représenté à la figure 1, à la figure 4, une seconde réalisation de l'unité d'actionnement du système de freinage conforme à l'invention représenté à la figure 1 et, à la figure 5, en vue en coupe et à plus grande échelle, l'unité

d'actionnement du système de freinage représenté à la figure 2.

Ainsi que le montrent notamment les figures 1 et 2, le système de freinage conforme à l'invention est constitué d'une unité d'actionnement 90, 110 qui est agencée de façon à pouvoir être actionnée au moyen d'une pédale d'actionnement et qui comprend un maître-cylindre de frein 11 auquel sont raccordés, par l'intermédiaire de conduites 58, 59, des freins hydrauliques à friction 50, 60 qui

sont associés aux roues 1, 2 d'un essieu de véhicule, par exemple au roues avant.

Les roues 1, 2 pourvues des freins hydrauliques à friction 50, 60 sont entraînées par des moteurs électriques d'entraînement 10, 20, tandis que les roues 3, 4 de l'autre essieu du véhicule sont entraînées par d'autres moteurs électriques d'entraînement 30, 40 Les moteurs électriques d'entraînement 10, 20, 30, 40 qui

peuvent être utilisés pour freiner le véhicule sont, à cet effet, raccordés à un dis-

positif de commande 80 auquel sont envoyés des signaux de commande d'un ré-

gulateur électronique 70 qui, en fonction du désir de ralentissement du conducteur,

commande la coopération des freins hydrauliques à friction 50, 60 avec les mo-

teurs électriques d'entraînement 10, 20, 30, 40, en fonction de signaux de sortie d'un interrupteur de feux stop 100, agencé de façon à pouvoir être actionné par la pédale d'actionnement 5, et d'un capteur de pression 140 (figure 1) ou 130 (figure 2) qui détecte une pression hydraulique correspondant au souhait du conducteur

ou une pression hydraulique régnant dans le maître-cylindre de frein 11.

L'unité d'actionnement 90 utilisée dans le système de freinage conforme à

l'invention de la figure I est représentée à plus grande échelle à la figure 3 qui re-

présente surtout le maître-cylindre 11 dont le piston de maître-cylindre 54 est agencé de façon à pouvoir être actionné au moyen d'une tige de piston 15 Ce piston de maître-cylindre 54, qui est réalisé sous la forme d'un piston-plongeur, est de préférence guidé, de façon à pouvoir s'y déplacer en translation, dans un guide de coulissement 55 qui est formé d'un manchon en matière plastique et qui, pourvu d'un filetage extérieur 57, est vissé dans le boîtier 53 du maître-cylindre qui est aussi réalisé en matière plastique Des coupelles d'étanchéité 61 et 62, disposées

respectivement dans le guide de coulissement 55 et dans le boîtier 53 du maître-

cylindre, assurent chacune l'étanchéité du piston de maître-cylindre 54 vis-à-vis respectivement du guide de coulissement 55 et d'un réservoir de stockage d'agent de pression 65 qui est formé d'une pièce sur le boîtier 53 du maître-cylindre Un ressort de rappel 56, qui exerce une précontrainte sur le piston de maître-cylindre

54 dans le sens opposé au sens d'actionnement, prend appui sur le guide de cou-

lissement 55 qui constitue une butée axiale pour le piston de maîtrecylindre 54.

Lorsque l'unité d'actionnement est fixée dans le véhicule ou sur une paroi 49 de la carrosserie, le boîtier 53 du maître-cylindre est vissé sur une bride 51, la paroi 49 de la carrosserie étant serrée entre le maître-cylindre 11 et la bride 51 Cette bride 51 constitue un groupe structurel avec un électro-aimant 9 qui est mobile ou

agencé de façon à pouvoir se déplacer, d'une manière limitée, de préférence sui-

vant le même axe que le maître-cylindre de frein 11, et elle sert à guider un piston annulaire 44 qui est en liaison transmettant les forces avec l'électro-aimant 9 Le piston annulaire 44 délimite dans la bride 51 une chambre hydraulique 45 dont une liaison 46, 47, 48 avec le réservoir de stockage d'agent de pression 65 est agencée de façon à pouvoir être obturée au moyen d'une valve 52, par exemple

d'une électrovanne ouverte en l'absence de courant La susdite liaison est consti-

tuée de deux perçages 46, 47, qui sont réalisés dans la bride 51, de préférence perpendiculairement l'un à l'autre, et au point d'intersection desquels est disposé le siège de la valve 52 qui n'est pas désigné par un repère particulier, ainsi que d'un conduit d'agent de pression 48, de forme tubulaire, qui est formé d'une pièce sur le réservoir de stockage d'agent de pression 65 et qui se raccorde au perçage

47 qui s'étend horizontalement.

Pour permettre un actionnement du maître-cylindre de frein 11 au moyen de l'électro-aimant 9 alors que la pédale d'actionnement 5 est désaccouplée de la tige de piston 51, cette tige de piston 15 comporte une partie cylindrique 16 de plus

grand diamètre sur laquelle l'armature 13 de l'électro-aimant 9 prend appui axia-

lement. Lorsque l'importance de l'action de freinage qui est exigée peut être exercée uniquement par les moteurs électriques d'entraînement 10, 20, 30, 40 (figures 1, 2)

travaillant en mode de freinage, le conducteur du véhicule doit percevoir une sen-

sation au pied appropriée A cet effet, il est prévu un ressort 8 qui est disposé, en ce qui concerne son action, entre la pédale d'actionnement 5 et l'électro-aimant 9 et qui possède une caractéristique pouvant être fixée à l'avance et simule la force de

réaction se présentant lors d'opérations de freinage hydraulique.

Pour qu'en cas de rupture du ressort de simulation 8, la force d'actionnement

appliquée sur la pédale d'actionnement 5 soit transmise au piston de maître-cy-

lindre 54, sa tige de piston 15 peut être amenée en prise avec une tige

d'actionnement 6 articulée sur la pédale d'actionnement 5 Par ailleurs, il est judi-

cieux que le régulateur 70 soit porté par le groupe structurel brideélectro-aimant, de sorte que, dans l'agencement représenté, il est situé dans le compartiment des passagers o il est protégé d'influences pouvant provoquer une corrosion, par

exemple de projections d'eau et de l'atmosphère du compartiment de la batterie.

Icra, en enfonçant la pédale d'actionnement 5, on engage une opération de freinage pour laquelle il n'est par exemple besoin que de 30 % de l'action totale de

freinage, valeur qui peut être exercée uniquement au moyen des moteurs élec-

triques d'entraînement 10 à 40, l'état d'actionnement de la pédale 5 est constaté à

la fois par l'interrupteur de feux stop 100 et par le capteur de pression 140 détec-

tant la pression hydraulique dans la chambre annulaire 45 et il est communiqué au régulateur 70 dont un signal de commande est envoyé au dispositif de commande

80 Ce dispositif de commande 80 provoque une commutation des moteurs élec-

triques d'entraînement 10 à 40 dans le mode de freinage dans lequel ils sont en mesure de réaliser un freinage des roues 1 à 4 En même temps, la valve 52 est commutée au moyen d'un second signal de commande du régulateur 70, de sorte que la liaison 46 à 48 entre la chambre annulaire 45 et le réservoir de stockage

d'agent de pression 65 est interrompue et la chambre annulaire 45 est bloquée hy-

drauliquement Du fait du blocage de la chambre annulaire 45, l'électroaimant 9 se trouve aussi bloqué dans sa position initiale, de sorte que la force d'actionnement est transmise au piston annulaire 44 par l'intermédiaire du ressort de simulation 8 et de l'électro-aimant 9 et que, dans la chambre annulaire 45, il se produit une augmentation de pression qui est détectée au moyen du capteur de pression 140 Si le détecteur de pression 140 indique qu'il est souhaité par le conducteur une action de freinage qui est supérieure à celle que les moteurs d'entraînement peuvent fournir, le régulateur 70 produit des signaux de commande qui entraînement une mise sous tension de l'électro-aimant 9 dont l'armature 13

provoque, au moyen de la tige de piston 15, un déplacement du piston de maître-

cylindre 54 et une augmentation de pression dans les freins hydrauliques à friction , 60 qui sont raccordés au maître-cylindre 11 En revanche, en cas de panne de

courant, la liaison 46 à 48 reste ouverte, de sorte que le volume d'agent de pres-

sion qui est enfermé dans la chambre annulaire 45 est refoulé dans le réservoir de stockage d'agent de pression 65 sous l'effet d'un déplacement des éléments 6, 8, 9, 13 et 44 et que les freins hydrauliques à friction 50, 60 sont actionnés sous l'effet

du déplacement du piston de maître-cylindre 54.

Dans la variante de réalisation de l'unité d'actionnement conforme à l'invention qui est représentée à la figure 4, la tige d'actionnement 6 articulée sur la

pédale d'actionnement 5 porte une plaque 7 qui coopère avec un second électro-

aimant 19 Le susdit ressort de simulation 8 est monté serré entre le boîtier du

premier électro-aimant 9 et le second électro-aimant 19 qui est disposé de préfé-

rence suivant le même axe que la tige d'actionnement 6, la course d'actionnement de la pédale 5 étant relevée au moyen d'un capteur de course 17 qui détecte le

déplacement de la plaque 7 L'appui plus sûr de la plaque 7 sur le second électro-

aimant 19 est assuré par l'action d'un second ressort de compression 18 qui prend appui sur l'armature 13 du premier électro-aimant 9 Si l'enroulement du second électro-aimant 19, qui n'est pas désigné par un repère particulier, est mis sous tension, par exemple sous l'effet d'une commande du régulateur 70 (figure 1) au

moyen de l'interrupteur de feux stop 100, la plaque 7 est maintenue sur l'électro-

aimant 19 sous l'effet de la force électromagnétique d'attraction de ce dernier, de sorte que la force du ressort 8 doit être vaincue lors de l'actionnement La distance entre la plaque 7 et l'extrémité de la tige de piston 15 qui déplace le piston de maître-cylindre 14 a de préférence une valeur telle qu'en cas de panne de courant

ou de constatation d'une défaillance, pour laquelle à la fois le premier électro-ai-

mant 9 et le second électro-aimant 19 ne sont pas sous tension et le ressort de si-

mulation 8 est désaccouplé de la pédale d'actionnement 5 en ce qui concerne son action, une transmission mécanique de la force d'actionnement sur la tige de piston

15 peut avoir lieu Lors d'un actionnement, la pression régnant dans le maître-cy-

lindre de frein 11 est détectée au moyen d'un capteur de pression 21raccordé à ce dernier, mais d'autres possibilités de détection de la pression du maître-cylindre,

par exemple par détection du champ magnétique du premier électro-aimant 9 peu-

vent aussi être envisagées.

L'unité d'actionnement représentée à la figure 5 est constituée essentielle-

ment d'un maître-cylindre de frein 22 dans le boîtier 23 duquel est disposé un agencement à fonction de valve 120 dont le rôle est exposé ciaprès en détail Ce maître-cylindre de frein 22 comprend deux pistons 37, 38 qui sont disposés l'un derrière l'autre et qui délimitent deux chambres de pression 24, 25 qui communi- quent avec un réservoir de stockage d'agent de pression 43, qui n'est pas sous pression, par l'intermédiaire de valves en soi connues qui ne sont pas désignées par des repères particuliers Alors que la pression régnant dans la première chambre de pression 24 est détectée au moyen d'un capteur de pression 130 qui n'est représenté que schématiquement (figure 2), la seconde chambre de pression est délimitée par un piston hydraulique 32 qui est agencé de façon à pouvoir être déplacé axialement d'une manière limitée et qui, prenant appui sur une butée

42 fixe vis-à-vis du boîtier du maître-cylindre, sépare la seconde chambre de pres-

sion 25 d'une autre chambre hydraulique 26 à laquelle les freins hydrauliques à friction 50, 60 (figure 2) sont raccordés Le piston 32, qui est une partie constitutive du susdit agencement à fonction de valve 120, comporte un alésage étagé 63 à l'extrémité tournée vers la seconde chambre de pression 25 duquel est formé un siège de valve 31 qui est agencé de façon à pouvoir être obturé au moyen d'un obturateur qui est formé par une bille soumise à une précontrainte élastique dans le sens de fermeture de la valve Un poussoir 33, agencé de façon à pouvoir être

actionné au moyen d'un électro-aimant 28, coopère avec l'obturateur 27, ce pous-

soir 33 étant relié de manière fixe à l'armature 29 de l'électro-aimant 28 et étant soumis à une précontrainte dans le sens d'ouverture de la valve au moyen d'un ressort 34 qui prend appui sur le boîtier 35 de l'électro-aimant 28 Dans sa partie arrière, le boîtier 35 de l'électroaimant 28 comporte un alésage borgne 36 dont la longueur a une valeur qui n'est que légèrement supérieure à la course d'actionnement du poussoir 33, lequel peut venir en appui sur le fond de l'alésage borgne 36 dans le cas d'une suppression éventuelle de sa liaison transmettant les forces avec l'armature 29 Le boîtier 35 de l'électro-aimant 28, qui sert de butée axiale pour le piston 32, délimite en même temps la chambre hydraulique 26 et sert à loger, dans un évidement cylindrique 64, un empilement de rondelles Belleville 41 sur lequel, dans la position de repos, le piston 32 prend appui sans exercer d'effort. Il est particulièrement avantageux que l'agencement à fonction de valve 120 présente, ainsi que cela est représenté au dessin, une symétrie de révolution et qu'il obture l'alésage du boîtier 23 du maître-cylindre, qui n'est pas désigné par un repère particulier, d'une façon telle que son axe de symétrie coïncide avec celui du maître-cylindre 22 Un tel agencement permet en effet, en cas de défaillance de la

seconde chambre de pression 25, une transmission mécanique des forces du se-

1 1 cond piston de maître-cylindre 38 au piston 32, de sorte qu'il est ainsi évité que soit perdue une course de la pédale, proportionnelle à l'effort au pied, qui est utile De

préférence, la transmission des forces s'effectue au moyen d'un manchon cylin-

drique 39 qui prend appui axialement sur le second piston de maîtrecylindre 38 et sur lequel prend appui un ressort de rappel de piston qui soumet le second piston

de maître-cylindre 38 à une précontrainte.

La description du fonctionnement du système de freinage conforme à

l'invention représenté aux figures 2 et 5 qui suit part d'un état de repos qui est re-

présenté au dessin A l'état de repos, les deux chambres de pression 24 et 25 et

aussi la chambre hydraulique 26 sont toutes sans pression, les chambres de pres-

sion 24 et 25 communiquant avec le réservoir de stockage d'agent de pression 43 et la chambre 26 communiquant avec la seconde chambre de pression 25 par

l'intermédiaire de la valve 31, 27 qui est ouverte.

Yxs, par un actionnement de la pédale 5, une opération de freinage est enga-

gée, un signal produit par l'interrupteur de feux stop 100 provoque une mise sous tension de l'électro-aimant 28 de l'agencement à fonction de valve 120 dont l'armature 29 tire le poussoir 33 vers la gauche au dessin, de sorte que la bille 27 vient en appui sur le siège d'étanchéité 31 et que la liaison entre la seconde chambre de pression 25 et la chambre 26 ou les freins hydrauliques à friction 50, 60 est interrompue Une poursuite de l'augmentation de la pression dans les chambres de pression 24 et 25 entraîne la production, par le capteur de pression relié à la première chambre de pression 24, d'un signal de sortie qui est en- voyé au régulateur 70 Le signal de commande du régulateur 70 qui est envoyé au

dispositif de commande 80 provoque une commutation des moteurs électriques 10,25 20, 30, 40 dans le mode de freinage dans lequel il se produit un freinage du véhi-

cule L'augmentation de pression dans la seconde chambre de pression 25 pro-

voque un déplacement du piston 32 à l'encontre de la force de l'empilement de

rondelles Belleville 41 et produit ainsi une course de la pédale qui est proportion-

nelle à l'action obtenue de freinage Le déplacement du piston 32 provoque uni-

quement un refoulement d'un volume d'agent de pression hors de la chambre 26, ce qui entraîne l'application des garnitures des freins hydrauliques à friction 50, 60.

Se la pression régnant dans la seconde chambre de pression 25 augmente au-delà d'une valeur déterminée, par exemple 40 bars, le piston 32 atteint le pous-

soir 33 positionné au moyen de l'électro-aimant 28, de sorte que la bille 27 est re-35 poussée dans le sens de l'ouverture et que la liaison entre la seconde chambre de pression 25 et la chambre 26 est libérée Il en résulte une augmentation de la pression régnant dans la chambre 26, laquelle pression, d'une part, actionne les freins hydrauliques 50, 60 et, d'autre part, en coopérant avec l'empilement de ron- delles Belleville 41, ramène le piston 32 jusqu'à ce que la valve de régulation 31, 27 soit refermée En cas de panne de courant, la force élastique du ressort de compression 34 ouvre, dans chaque position, le siège d'étanchéité 31 et produit

ainsi une liaison entre la seconde chambre de pression 25 et la chambre hydrau-

lique 26.

Claims

REVENDICATIONS

1 Système de freinage, pour véhicule automobile à entraînement électrique, qui est agencé de façon à pouvoir être actionné au moyen d'une pédale d'actionnement coopérant avec une tige d'actionnement et qui comprend au moins un moteur électrique d'entraînement, des freins hydrauliques à friction, raccordés à un maître-cylindre de frein, des moyens de détection d'une pression régnant dans le maître-cylindre de frein, un régulateur électronique, auquel est envoyé le signal de sortie d'un capteur détectant l'état d'actionnement de la pédale d'actionnement, et un dispositif de commande commandant le ou les moteurs électriques d'entraînement, caractérisé en ce que la pédale d'actionnement ( 5) est en liaison

de transmission d'effort/de course avec un ressort ( 8) comportant une caractéris-

tique pouvant être fixée à l'avance et en ce que le maître-cylindre de frein ( 1 1) est agencé de façon à pouvoir être actionné, en étant désaccouplé de la pédale

d'actionnement ( 5), par un électro-aimant ( 9) agencé de façon à pouvoir être com-

mandé par le régulateur ( 70).

2 Système de freinage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'électro-aimant ( 9) est disposé d'une manière coaxiale au maîtrecylindre de frein ( 11), de façon telle que son armature ( 13) entoure radialement une tige de piston ( 15) actionnant le piston de maîtrecylindre ( 14, 54) et prenne appui axialement sur

un collet ( 16) de plus grand diamètre réalisé sur cette tige.

3 Système de freinage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la

tige d'actionnement porte une plaque sur laquelle le ressort prend appui.

4 Système de freinage suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2,

caractérisé en ce que le ressort ( 8) est disposé, en ce qui concerne son action, de

façon à pouvoir être désaccouplé de la pédale d'actionnement ( 5).

Système de freinage suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la

tige d'actionnement ( 6) porte une plaque ( 7) qui coopère avec un second électro-

aimant ( 19) qui est agencé de façon à pouvoir être commandé lors de

l'actionnement et sur lequel le ressort ( 8) prend appui.

6 Système de freinage suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le second électro-aimant ( 19) est agencé de façon à pouvoir être commandé par le régulateur ( 70) ou par un interrupteur de feux stop ( 100) coopérant avec la pédale

d'actionnement ( 5).

7 Système de freinage suivant l'une quelconque des revendications 3 et 5,

caractérisé en ce que la plaque ( 7) est agencée de façon à pouvoir être amenée en

prise avec la tige de piston( 15).

8 Système de freinage suivant la revendication 5, caractérisé en ce qu'un second ressort ( 18) est disposé entre l'armature ( 13) de l'électro-aimant ( 9) et la

plaque ( 7).

9 Système de freinage suivant la revendication 4, dans lequel le maîtrecy-

lindre de frein est pourvu d'un réservoir de stockage d'agent de pression, caracté-

risé en ce que l'électro-aimant ( 9) est disposé de façon à pouvoir être déplacé axialement d'une manière limitée et coopère avec un piston hydraulique ( 44) qui délimite une chambre hydraulique ( 45) dont la liaison ( 46, 47, 48) avec le réservoir de stockage d'agent de pression ( 65) est agencée de façon à pouvoir être obturée lors d'un actionnement et en ce que le ressort ( 8) est en appui sur l'électro-aimant ( 9). Système de freinage suivant la revendication 9, caractérisé en ce que le piston ( 44) est réalisé sous la forme d'un piston annulaire et délimite la chambre ( 45), réalisée sous la forme d'une chambre annulaire, dans une bride ( 51) qui est

de préférence agencée de façon à pouvoir être montée sur une paroi de carrosse-

rie ( 49) du véhicule automobile et dans laquelle est disposée une valve ( 52) assu-

rant la fermeture de la chambre annulaire ( 45) et de préférence ouverte en

l'absence de courant.

11 Système de freinage suivant la revendication 10, caractérisé en ce que la valve ( 52) est agencée de façon à pouvoir être commandée par le régulateur ( 70) ou par un interrupteur de feux stop ( 100) coopérant avec la pédale

d'actionnement ( 5).

12 Système de freinage suivant l'une quelconque des revendications 9 à

11, caractérisé en ce que le boîtier ( 53) du maître-cylindre est en matière plastique

et est réalisé d'une pièce avec le réservoir de stockage d'agent de pression ( 65).

13 Système de freinage suivant l'une quelconque des revendications 9 à

12, caractérisé en ce que la liaison ( 46, 47, 48) entre la chambre annulaire ( 45) et le réservoir de stockage d'agent de pression ( 65) est constituée de deux perçages ( 46, 47), ménagés dans la bride ( 51), et d'un conduit d'agent de pression ( 48) de forme tubulaire qui est formé sur le réservoir de stockage d'agent de pression ( 65)

et se raccorde à l'un ( 47) des perçages ( 47, 48).

14 Système de freinage suivant l'une quelconque des revendications 9 à

13, caractérisé en ce que le maître-cylindre de frein( 11) est relié à la bride ( 51)

moyennant l'interposition de la paroi de carrosserie ( 49).

Système de freinage suivant l'une quelconque des revendications 10 à

14, caractérisé en ce que la bride ( 51) constitue avec l'électro-aimant ( 9) un groupe

structurel qui porte le régulateur ( 70).

16 Système de freinage suivant l'une quelconque des revendications 9 à

, caractérisé en ce que le piston de maître-cylindre ( 54) est réalisé sous la forme d'un piston-plongeur et est guidé de façon à pouvoir se déplacer dans un guide de

coulissement ( 55) disposé dans le boîtier ( 53) du maître-cylindre.

17 Système de freinage suivant la revendication 16, caractérisé en ce que le guide de coulissemont ( 55) sort, d'une part, do bulée axiale pour le piston de maître-cylindre ( 54) et, d'autre pait, de surface d'appui pour un ressort de rappol ( 56) qui soumot le pisicin do mnaîtire-cylindre ( 54) À une précontrainte

18 Systbme do freoinage suivant l'une quelconque des revendications 15 et

16, caractérisé en ce que le guide dc;uulissenient ( 55) est réalisé sous la forme d'un manchon qui est pourvu d'un filotage extérleur ( 57) Set qui est viss O dans le

bottier ( 53) du maître-cylindro.

19 Système doe freinage suivant l'une quelconque des revendications 9 a

18, oaractérisé en ce que la tige d'aclionrierent ( 6) est ageoncoée de façon a pouvoir

étre amenée on prise avec une tige de pisturi ( 15) actionnant ole piston de maître-

oylindre ( 54).

Systbmo do freinage suivant l'une quelconque des revendications 10 a

19, caractérisé on co qu'il comprend un dispositif pormettant de détecter l'état de

commutation do la valve ( 52).

21 Système de freinage suivant la revondication 20, caractérisé en ce que

la valve ( 52) est réalisée sous la forme d'une électrovanne, le dispositif de détec-

tion servant a relever dos variations do l'inductanco do l'enroulement de cet élec-

trovanne qui sont provoqu 6 os par dos variations de l'état de commutation de la

valve ( 52).

22 Systbme de freinage suivant l'uno quelconquo des revendications 10 à

21, caractérisé en ce quo le captour relevant l' tai d'actionnomont de la pédale d'actionnoment ( 5) est constitué d'un captour de pression ( 140) qui est raccordé à

la chambre hydraulique ( 45).

23 Systbme de freinage suivant l'une quelconquo des revendications 1 à

22 caractérisé en ce que le rmaître-cylindre dc frein ( 11) est réalise sous la forme

d'un mattre-cylinldre tasndem.

24 Système de freinage suivant la rovendication 1, caractérisé en ce que les moy Olens permettant la détection do la pression régnant dans le maître-cylindre ( 1)

sont cornstitués par un capteur de pression ( 21).

25 Système de freinage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens permettant la détection de la pression régnant dans le maître-cylindre (I 1)

soret constitués par un capteir de champ magnétiquo qui détecto Ie champ magné-

tique de l'éleotro-alman t ( 9).

26 Système de freinage, pour véhicule autonmobile à entraînement élec-

trique, agencé de façon à pouvoir être actionné au moyon d'une pédale d'actionnement coopérant avec une tige d'actionnoment et comprenant au moins un moteur leutrique d'entraînemient, des freins hydraullques à friotion, raccordés A un maître-cylindre de frein, des moyens do déltoeutiori d'urne press Ion régnant dans le maître-cylindro do frein, un régulateur électronique, auquel est envoyé un signal de sortie d'un capteur détectant l'état d'actionnement de la pédale d'actionnement, et un dispositif de commande commandant le ou les moteurs électrique d'entraînement, dans lequel le maître-cylindre de frein comprend une première

chambre de pression et une seconde chambre de pression à la première des-

quelles est raccordé un capteur de pression qui sert à une détermination de la force d'actionnement ou à une commande du dispositif de commande commandant le ou les moteurs électriques d'entraînement, tandis qu'à la seconde chambre de pression, il est raccordé un agencement à fonction de valve qui est constitué d'une valve de by-pass, ainsi que d'une valve de régulation de pression différentielle et dont la sortie est reliée aux freins hydrauliques à friction, caractérisé en ce que l'agencement à fonction de valve ( 120) est disposé dans ou sur le boîtier ( 23) du

maître-cylindre et est constitué d'une valve ( 27, 31) unique.

27 Système de freinage suivant la revendication 26, caractérisé en ce que

la valve de by-pass et la valve de régulation de pression différentielle sont consti-

tuées par un siège d'étanchéité ( 31) qui est agencé de façon à pouvoir être obturé au moyen d'un obturateur ( 27) et qui est ménagé dans un piston ( 32) agencé de façon à pouvoir être soumis à l'action de la pression hydraulique régnant dans la seconde chambre de pression ( 25) et à pouvoir être déplacé d'une manière limitée,

l'obturateur ( 27) coopérant avec un poussoir ( 33) qui est agencé de façon à pou-

voir être déplacé par des moyens électromagnétiques et dont la position détermine le positionnement du piston ( 32) et donc le point d'entrée en action d'une phase de

régulation de pression.

28 Système de freinage suivant l'une quelconque des revendications 26 et

27, caractérisé en ce que l'agencement à fonction de valve ( 120) présente une sy-

métrie de révolution et est disposé à l'extrémité du boîtier ( 23) du maître-cylindre d'une façon telle que son axe de symétrie coïncide avec l'axe longitudinal du maître-cylindre.

29 Système de freinage suivant l'une quelconque des revendications 26 et

3 o métrie de révolution et es disposé à l'extrémité du boîtier ( 23) du maître-cylindre d'une façon telle que son axe de symétrie forme un angle compris entre 0 et 900

avec l'axe longitudinal du maître-cylindre.

Système de freinage suivant l'une quelconque des revendications 27 et

28, caractérisé en ce que le poussoir ( 33) est soumis à une précontrainte dans le sens d'ouverture de l'agencement à fonction de valve ( 120) au moyen d'un ressort

de compression ( 34).

31 Système de freinage suivant l'une quelconque des revendications 27 à

29, caractérisé en ce que le poussoir ( 33) est relié à l'armature ( 29) d'un électro-

aimant ( 28) au moyen d'une liaison transmettant les forces et est guidé dans un alésage borgne ( 36) qui est ménagé dans le boîtier ( 35) de l'électro-aimant ( 28) et dont la longueur est légèrement supérieure à la course d'actionnement du poussoir

( 33).

32 Système de freinage suivant la revendication 31, caractérisé en ce que l'électro-aimant ( 28) est réalisé sous la forme d'un aimant à action de commutation. 33 Système de freinage suivant la revendication 31, caractérisé en ce que

l'électro-aimant ( 28) est réalisé sous la forme d'un aimant à action proportionnelle.

34 Système de freinage suivant l'une quelconque des revendications 26 à

33, caractérisé en ce que le piston de maître-cylindre ( 38) qui délimite la seconde chambre de pression ( 25) est agencé de façon pouvoir être amené en prise sur le

piston ( 32) d'une manière transmettant les forces.

Système de freinage suivant la revendication 34, caractérisé en ce que la transmission de force s'effectue au moyen d'un manchon cylindrique ( 39) qui

prend appui axialement sur le second piston de maître-cylindre ( 38).

36 Système de freinage suivant l'une quelconque des revendications 26 à

, caractérisé en ce que le piston ( 32) prend appui, d'une part, sur un empilement de rondelles Belleville ( 41) en appui sur le boîtier ( 35) de l'électro-aimant ( 28) et,

d'autre part, sur une butée ( 42) fixe vis-à-vis du maître-cylindre. 37 Système de freinage suivant l'une quelconque des revendications 26 à

36, caractérisé en ce que le boîtier ( 35) de l'électro-aimant ( 28) est réalisé sous la forme d'une butée axiale pour le piston ( 32).

38 Système de freinage suivant l'une quelconque des revendications 26 à

37, caractérisé en ce que la pression hydraulique régnant dans la première chambre de pression ( 24) sert exclusivement à l'actionnement du capteur de pres-

sion ( 130).

39 Système de freinage suivant l'une quelconque des revendications 26 à

38, caractérisé en ce que le régulateur ( 70) est monté sur le boîtier ( 23) du maître- cylindre.