FR2948084A1 - Soupape de regulation pour un systeme de freins de vehicule et systeme de freins ainsi equipe - Google Patents

Abstract

Soupape de régulation (1) de système de freins comportant un premier branchement de fluide (4) un second branchement de fluide (6) et un branchement de décharge de pression (8) relié à l'atmosphère, une unité de piston de commande (10) comportant un élément de fermeture (11.1) étant sollicité dans la zone (9) du branchement (8), par un ressort de compression (14) et qui libérant complètement en position de sortie la communication de fluide entre le premier branchement de fluide (4) et le second branchement de fluide (6). L'élément de fermeture (11.1) coopère avec un siège de soupape (17) pour limiter la pression active au niveau du second branchement (6) à une valeur maximale prédéfinie. La zone (9) du branchement (8) est située avec le ressort (14) entre le siège de soupape (17) et une chambre de commande (19) reliée au second branchement de fluide, et délimitée par un piston de commande (12) de l'unité de piston de commande (10), mobile longitudinalement. La pression qui s'établit dans la chambre de commande (19) agit contre la force du ressort de pression (14) et le diamètre actif (D1) du piston de commande (12) est plus grand ou égal au diamètre actif (D2) de l'élément de fermeture (11.1).

Description

1 Domaine de l'invention La présente invention concerne une soupape de régulation pour un système de freins de véhicule comportant un premier branchement de fluide, un second branchement de fluide et un bran- chement déchargé en pression, relié à l'atmosphère, une unité de piston de commande, mobile longitudinalement ayant un élément de fermeture dans la zone du branchement déchargé en pression étant sollicitée par un ressort de compression exerçant une force de ressort, et libérant complètement dans une position de sortie, la communication de fluide entre le premier branchement de fluide et le second branchement de fluide, l'élément de fermeture coopérant avec un siège de soupape pour limiter la pression active au niveau du second branchement de fluide à une valeur maximale prédéfinie.

L'invention concerne également un système de freins de véhicule équipé d'une telle soupape de régulation. Etat de la technique Selon l'état de la technique, on connaît des systèmes de freins de véhicule qui comportent différents systèmes de sécurité comme le système antiblocage (ABS), le système de contrôle dynamique de stabilité (ESP), etc.., et exécutent différentes fonctions de sécurité telles que la fonction antiblocage, la fonction de régulation antipatinage à l'entraînement (système ASR) ou autres. Le document DE 10 2007 038 397 Al décrit par exemple un système de freins de véhicule comportant un maître-cylindre, une unité de commande de fluide et quatre freins de roue ayant chacun un cylindre de frein de roue. Deux freins de roue sont respectivement associés à un circuit de frein et chaque circuit de frein est relié au maître-cylindre. L'unité de commande de fluide module la pression de frein dans chacun des circuits de frein par une pompe de refoulement, une soupape de commutation, une soupape d'aspiration et une soupape de régulation qui est intégrée dans la conduite d'aspiration entre la pompe de refoulement et le maître-cylindre de frein. Les pompes de refoule-ment des deux circuits de frein peuvent par exemple être réalisées sous la forme de pompes à piston ou de pompes à engrenage. Pendant une

2 phase de régulation ESP, la pression de frein appliquée par les sou-papes d'aspiration ouvertes, peut atteindre jusqu'à 140 bars, sollicitant ainsi le côté aspiration de la pompe de refoulement si le système doit freiner. Même dans un état partiellement actif du système, la pression appliquée côté aspiration à la pompe de refoulement peut atteindre jus-qu'à 140 bars. En outre, on peut avoir une pression amont du côté aspiration de la pompe de refoulement si la pression du maître-cylindre de frein est transmise aux pompes de refoulement par les soupapes de commutation ouvertes puis est amplifiée jusqu'à la pression de roue nécessaire à la régulation par la pompe de refoulement correspondante. Dans le cas d'une réalisation des pompes de refoulement sous la forme de pompes à piston, cette haute pression agissant sur les joints côté excentrique de la pompe de refoulement, peut entraîner une très forte usure, des effets d'extrusion et ainsi une augmentation des fuites. Si la pompe de refoulement est une pompe à engrenage, cette haute pression s'exerce sur les joints d'étanchéité à ondulation des pompes de refoule-ment ce qui se traduit par un plus fort frottement et comme dans le cas des pompes à piston, par une augmentation de l'usure des joints, or les joints d'étanchéité à ondulation, résistant à des pressions élevées sont des joints très coûteux. Les soupapes de régulation supplémentaires intégrées dans la conduite d'aspiration entre chaque pompe de refoulement et le maître-cylindre de frein, servent à limiter la pression active du côté aspiration de la pompe de refoulement correspondante pour que le côté aspiration de la pompe de refoulement soit relié au maître-cylindre par la soupape de régulation respective ou la soupape d'aspiration, cela signifie que la soupape de régulation est branchée en parallèle sur la soupape d'aspiration et limite la pression efficace du côté aspiration de la pompe de refoulement à la valeur maximale prédéfinie de la pression.

Une telle soupape de régulation comporte un branchement de maître-cylindre de frein, un branchement de pompe, un branchement déchargé en pression, relié à l'atmosphère et un piston mobile longitudinalement. Le piston mobile longitudinalement, est un piston étagé comportant un premier diamètre, situé du côté du branchement déchargé en pression et un second diamètre situé du côté du branchement de la pompe, le

3 second diamètre étant plus grand que le premier diamètre. Pour le branchement déchargé en pression et le branchement vers la pompe, le piston est respectivement équipé d'un joint d'étanchéité assurant l'étanchéité vis-à-vis du boîtier. La transition du piston de son premier dia- mètre à son second diamètre, a la forme d'un cône d'étanchéité correspondant à un siège d'étanchéité du boîtier. Du côté déchargé en pression, le piston mobile longitudinalement, est sollicité par la force développée par un ressort d'actionnement et reste en position de sortie à l'état hors pression, dans cette position, la liaison de fluide entre le io branchement du maître-cylindre de frein et le branchement de la pompe, est complètement ouverte par un perçage dans le piston. Pendant une phase de fonctionnement ABS, le piston est sollicité du côté du branchement du maître-cylindre par une pression déplaçant le pis-ton contre la force développée par le ressort d'actionnement en direction 15 du branchement déchargé en pression. Lorsqu'on atteint la valeur maximale de la pression et pour la position de butée correspondante, le cône d'étanchéité du piston assure l'étanchéité dans le siège d'étanchéité du boîtier et le piston interrompt totalement la liaison entre le branchement du maître-cylindre et le branchement de la pompe. Le flux 20 entre le maître-cylindre et la pompe de refoulement est ainsi coupé et dans cette situation, l'unité de commande de fluide peut assurer la régulation ABS. Dans un état partiellement actif du système de freins, le piston de la soupape de régulation est sollicité du côté du branchement 25 du maître-cylindre par une pression déplaçant le piston contre la force développée par le ressort d'actionnement en direction du branchement déchargé en pression, la communication du fluide entre le branchement du maître-cylindre et le branchement de la pompe est réduit par le mouvement du piston. Lorsqu'on atteint la valeur maximale de la pres- 30 Sion, le piston se trouve dans la position de butée correspondante dans laquelle la liaison entre le branchement du maître-cylindre et le branchement de pompe est complètement coupée par le piston. On évite ainsi que la pression continue de monter du côté de la pompe de refoulement. Si la pression actuelle dans la soupape de régulation des- 35 cend en dessous de la valeur maximale de la pression, la force dévelop-

4 pée par le ressort d'actionnement déplace le piston de sa position de butée vers sa position de sortie libérant ainsi à nouveau la liaison entre le branchement du maître-cylindre et le branchement de la pompe. Cela garantit que la pression puisse s'établir dans la conduite reliée au maître-cylindre sans que la pression du côté aspiration de la pompe de refoulement ne puisse dépasser la pression maximale prédéfinie. Pendant une phase de régulation ESP, le piston de la soupape de régulation reste en position de sortie et dans ces conditions, la pompe de refoule-ment, aspire le fluide en parallèle par la soupape de régulation et la soupape d'aspiration. Dans le cas de la soupape de régulation décrite dans le document DE 10 2007 038 397 Al, le diamètre du piston qui est déplacé dans le sens de la fermeture par la pression de commande agissant contre le ressort de rappel, est inférieur au diamètre du siège d'étan- chéité recevant le cône d'étanchéité. C'est pourquoi, la pression de commande pour actionner la soupape de régulation doit être relative-ment élevée si bien que le frottement des éléments d'étanchéité peut se traduire par une plus forte hystérésis de la pression de fermeture. Exposé et avantages de l'invention L'invention concerne une soupape de régulation du type défini ci-dessus, caractérisée en ce que, - la zone du branchement déchargé en pression, est située avec le ressort de pression entre le siège de soupape et une chambre de commande reliée au second branchement de fluide et délimitée par un piston de commande de l'unité de piston de commande, mobile longi- tudinalement, - la pression établie dans la chambre de commande agit contre la force développée par le ressort de compression, et - le diamètre actif du piston de commande est supérieur ou égal au diamètre actif de l'élément de fermeture. L'élément de fermeture coopère avec le siège de soupape pour limiter la pression efficace au niveau du second branchement de fluide à une valeur maximale prédéfinie et pour libérer la communication de fluide entre le premier branchement et le second branchement. La réalisation de la soupape de régulation selon l'invention améliore la qualité de la régulation et permet de diminuer la pression de commande nécessaire à l'actionnement de la soupape de régulation. L'unité de piston de commande mobile longitudinalement 5 avec l'élément de fermeture, est sollicitée au niveau du branchement déchargé en pression par un ressort de compression exerçant une force et en position de sortie la liaison de fluide entre le premier branchement de fluide et le second branchement de fluide, est complètement libérée. La soupape de régulation selon l'invention peut par exemple s'appliquer à un système de freins de véhicule et assurer la fonction d'une soupape d'aspiration pour protéger la pompe de refoule-ment, de manière avantageuse contre la pression amont, élevée du côté aspiration. De façon avantageuse, la soupape de régulation selon l'invention présente une faible perte de charge et une construction ro-buste. La faible perte de charge dans la soupape de régulation selon l'invention, est particulièrement avantageuse pour des viscosités élevées des fluides, ou aux basses températures. De plus, la structure de la soupape de régulation selon l'invention, est très robuste et permet des applications même à des pressions élevées. La structure mécanique de la soupape de régulation selon l'invention qui comprend peu de pièces et dont la réalisation est solide peut être fabriquée de façon avantageuse et montée simplement. Le premier branchement de fluide est par exemple le branchement du maître-cylindre de frein par lequel la sou- pape de régulation est couplée au maître-cylindre de frein du système de freins d'un véhicule, le second branchement est par exemple le branchement de la pompe relié à une pompe de refoulement. L'invention concerne également un système de freins de véhicule équipé d'une telle soupape de régulation. Ce système de freins comporte un maître-cylindre, une unité de commande de fluide et au moins un frein de roue. Pour moduler la pression de frein pour le ou les frein(s) de roue dans au moins un circuit de frein, l'unité de commande de frein comporte respectivement une soupape de commutation, une soupape d'aspiration et une pompe de refoulement. La soupape d'aspi- ration du ou des circuit(s) de frein, est réalisée avantageusement

6 comme décrite ci-dessus, cette soupape de régulation est intégrée dans la conduite d'aspiration entre la pompe de refoulement correspondante et le maître-cylindre de frein. La soupape de régulation selon l'invention intégrée dans le système de freins du véhicule, assure avantageusement la fonction de la soupape d'aspiration et protège en outre la pompe de refoulement contre une pression amont, élevée du côté aspiration. En limitant la pression efficace du côté aspiration de la pompe de refoule-ment, on réduit l'usure, le frottement, et l'extrusion des joints, de la pompe de refoulement, ce qui réduit avantageusement les fuites de la io pompe de refoulement vers l'extérieur, augmente le rendement et al-longe de manière significative la durée de vie de cette pompe. Dans le cas d'une pompe de refoulement réalisée sous la forme de pompe à en-grenage, on évite en outre des joints à ondulation résistant aux pressions élevées qui sont complexes et coûteux; on peut ainsi utiliser un 15 joint d'arbre économique. De façon particulièrement avantageuse, le second branchement de fluide est relié directement ou par au moins un canal de compensation à la chambre de commande si bien que l'unité de piston de commande est avantageusement équilibrée en pression dans la plage 20 haute pression de sorte que la soupape puisse être commandée à l'ouverture de manière avantageuse même pour une pression élevée au ni-veau du premier branchement de fluide par la pompe de refoulement. Ce canal de compensation peut se trouver par exemple dans l'unité de piston de commande. 25 Selon un développement de la soupape de régulation de l'invention, le piston de commande est couplé à l'élément de fermeture par un tiroir de commande qui chevauche la zone du branchement dé-chargé en pression située entre le piston de commande et l'élément de fermeture. Le tiroir de commande peut être guidé par un élément de 30 guidage et un joint de colonne assure l'étanchéité de la zone du branchement déchargé en pression par rapport à la veine de fluide entre le premier branchement de fluide et le second branchement de fluide. Le joint de colonne évite avantageusement la sortie de fluide dans la zone du branchement déchargé en pression.

7 Selon un autre développement de la soupape de régulation de l'invention, le piston de commande comporte un joint qui réalise l'étanchéité de la zone du branchement déchargé en pression par rapport à la chambre de commande. Ce joint est réalisé avec un frottement aussi faible que possible pour garantir le fonctionnement global de la soupape de régulation. Le joint est par exemple réalisé comme joint à piston avec un élément de serrage ou comme joint annulaire. Dans le cas de la réalisation comme joint de piston, l'élément de serrage et le joint annulaire servent à fixer le joint de piston sur le piston de com- mande. Selon un autre développement de la soupape de régulation de l'invention, la pression qui s'établit au niveau du premier branchement de fluide, se répercute dans la chambre de commande sur le piston de commande en agissant contre la force développée par le res- sort de compression et déplace l'unité de piston de commande avec l'élément de fermeture en direction du siège de soupape, la liaison de fluide entre le premier branchement de fluide et le second branchement de fluide étant réduite par le mouvement de l'élément de fermeture couplé au piston de commande et la liaison de fluide entre le premier bran- chement et le second branchement de fluide étant totalement interrompue pour une pression maximale prédéfinie au niveau du second branchement de fluide, par la venue en butée de l'élément de fermeture dans le siège de soupape, la force développée par le ressort de pression déplaçant de nouveau le piston de commande de sa position de butée vers sa position de sortie, lorsque la pression actuelle appliquée au second branchement de fluide descend en dessous de la valeur maximale de la pression. Les rapports de diamètre et la force développée par le ressort de compression, permettent de fixer la pression maximale dans la chambre de commande. Cette pression maximale peut être réglée par exemple à une valeur de l'ordre de 1 à 10 bars et de préférence à 2 bars. Pour que le diamètre et la force développée par le ressort soient aussi petit que possible, les joints sont réalisés pour présenter un frottement minimum.35 Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation représentés dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe schématique d'un premier exemple de réalisation d'une soupape de régulation selon l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe schématique d'un second exemple de réalisation d'une soupape de régulation selon l'invention, - la figure 3 est une vue en coupe schématique d'un troisième exemple de réalisation d'une soupape de régulation selon l'invention. Description de modes de réalisation de l'invention Différents modes de réalisation d'une soupape de régulation selon l'invention 1, 1', 1" seront décrits ci-après en référence aux figures 1 à 3.

Dans le cas du premier exemple de réalisation représenté sur la figure 1, la soupape de régulation 1 est dans un état de sortie ou-vert pendant le mode d'aspiration d'une pompe de refoulement non représentée. Dans le cas du second exemple de réalisation représenté à la figure 2, la soupape de régulation 1' est représentée à l'état fermé. Dans le cas du troisième exemple de réalisation représenté à la figure 3, la soupape de régulation 1" est également représentée en position fermée. Selon les figures 1 à 3, les soupapes de régulation 1, 1', 1" comportent chacune un premier branchement de fluide 4, 4', 4" réalisé comme branchement de maître-cylindre, un second branchement de fluide 6, 6', 6" réalisé comme branchement de la pompe et un troisième branchement 8, 8', 8" déchargé en pression, relié à l'atmosphère. Les soupapes de régulation 1, 1', 1" comportent en outre chacune un boîtier 2, 2', 2" muni d'un siège de soupape 17, 17' avec une surface d'étanchéité 17.1, 17'. Les sièges de soupape 17, 17', 17" peuvent être réalisés comme dans les exemples représentés, sous la forme d'une pièce enfoncée de force ou être fraisés directement comme contour dans le boîtier 2, 2', 2". 8

9 Selon la figure 1, le premier exemple de réalisation de la soupape de régulation 1 selon l'invention, comporte une unité de piston de commande 10 mobile longitudinalement avec un élément de fermeture 11.1 et un piston de commande 12 sollicité dans la zone 9 du branchement déchargé en pression 8 par un ressort de compression 14 exerçant une force de ressort et libérant complètement dans la position de sortie, représentée, une liaison de fluide entre le premier branche-ment de fluide 4 et le second branchement de fluide 6. L'élément de fermeture 11.1 coopère avec le siège de soupape 17 pour limiter la pression efficace au niveau du second branchement de fluide 6 à une valeur maximale prédéfinie. Selon l'invention, la zone 9 du branchement 8 dé-chargé en pression et le ressort de compression 14, sont installés entre le siège de soupape 17 et une chambre de commande 19 reliée au second branchement de fluide 6 et délimitée par le piston de commande 15 12 de l'unité de piston de commande 10 mobile longitudinalement. La chambre de commande 19 est en outre délimitée par le boîtier 2 et par un couvercle 18 fixé par matage. La pression qui s'établit dans la chambre de commande 19 agit contre la force développée par le ressort de compression 14 et le diamètre utile D 1 du piston de commande 12 20 est supérieur ou égal au diamètre utile D2 de l'élément de fermeture 11.1. Cela permet avantageusement d'améliorer la qualité de la régulation ou de diminuer la pression de commande pour actionner la sou-pape de régulation 1. En outre, le piston de commande 12 comporte un joint 13 réalisé comme joint de piston 13.1 qui assure l'étanchéité de la 25 zone 9 du branchement 8 déchargé en pression vis-à-vis de la chambre de commande 19. Le joint de piston 13.1 est fixé au piston de commande 12 par un élément de serrage 13.2 et un joint annulaire 13.3. Le piston de commande 12 est en outre couplé par un tiroir de commande 11 à l'élément de fermeture 11.1, le tiroir de commande 11 chevauche 30 la zone 9 du branchement 8 déchargé en pression, située entre le piston de commande 12 et l'élément de fermeture 11.1. En outre, selon la figure 1, le tiroir de commande 1 est guidé par un élément de guidage 15 comportant un logement de joint 15.1 recevant un joint de colonne 16 réalisé comme joint annulaire pour 35 assurer l'étanchéité de la zone 9 du branchement 8 déchargé en pres-

10 sion, à l'état fermé vis-à-vis du premier branchement de fluide 4 et à l'état ouvert, vis-à-vis de la veine de fluide entre le premier branchement de fluide 4 et le second branchement de fluide 6. En outre, selon la figure 1, le second branchement de fluide 6 est relié à la chambre de commande 19 par un canal d'équilibrage 11.2 passant dans l'unité de piston de commande 10. Ainsi, la pression qui s'établit au niveau du premier branchement de fluide 4 agit dans la chambre de commande 19, sur le piston de commande 12 contre la force développée par le ressort de compression 14 et déplace l'unité de piston de commande 10 avec l'élément de fermeture 11.1 en direction du siège de soupape 17, on réduit ainsi la communication de fluide entre le premier branchement de fluide 4 et le second branche-ment de fluide 6 par le mouvement de l'élément de fermeture 11.1 couplé au piston de commande 12. La communication de fluide entre le premier branchement de fluide 4 et le second branchement de fluide 6 est complètement interrompue pour une valeur maximale prédéfinie de la pression appliquée au second branchement de fluide 6, par la position de butée non représentée de l'élément de fermeture 11.1 dans le siège de soupape 17. Si la pression actuelle au niveau du second bran- chement de fluide 6 tombe en dessous de la valeur maximale de la pression, la force développée par le ressort de compression 14 déplace de nouveau le piston de commande 12 en direction de sa position de sortie en l'écartant de la position de butée. Le joint de piston 13.1 doit avoir aussi peu que possible de frottement pour garantir le bon fonctionne- ment de l'ensemble de la soupape de régulation 1. L'élément de guidage 15 et le logement de joint 15.1 guident le tiroir de commande 11 et maintiennent le joint de colonne 16. Le joint de colonne 16 évite avantageusement que du fluide ne sorte de la zone 9 du branchement 8 dé-chargé en pression.

Pendant le fonctionnement, le premier diamètre D 1 du piston de commande peut être sollicité du côté du branchement 4 du maître cylindre par le canal de compensation 11.2 avec une pression qui déplace le piston de commande 12 avec le tiroir de commande 11 et l'élément de fermeture 11.1 qui a le second diamètre D2 contre la force exercée par le ressort de compression 14 en direction du siège de sou-

11 pape 17 jusqu'à ce que l'élément de fermeture 11.1 réalisé en forme de cône d'étanchéité, s'applique contre la surface d'étanchéité 17.1 du siège de soupape 17. Lorsqu'on atteint la valeur maximale de la pression et la position de butée correspondante, l'élément de fermeture 11.1 réalisé sous la forme d'un cône d'étanchéité, assure l'étanchéité au ni-veau du siège de soupape 17 et interrompt totalement la liaison de fluide entre le branchement 4 du maître-cylindre et le branchement 6 de la pompe une unité de commande de fluide non représentée peut assurer dans cet état, par exemple une régulation ABS. La valeur maxi-male de la pression peut être réglée par exemple sur une valeur de pression de l'ordre de 1 à 10 bars et de préférence sur 2 bars. Comme le diamètre D2 de l'élément de fermeture 11.1 et le diamètre d2 de la sur-face d'étanchéité 17.1 peuvent être égaux, après la fermeture de la sou-pape de régulation 1, on peut maintenir une pression plus élevée dans 15 le maître-cylindre sans que cette pression élevée arrive jusqu'à l'entrée de la pompe de refoulement non représentée. Cela garantit que la pression puisse s'établir dans la conduite allant au maître-cylindre sans que la pression augmente du côté aspiration de la pompe de refoulement au-dessus de la valeur maximale de la pression prédéfinie. Lorsque la 20 pression actuelle se réduit au niveau du branchement de pompe 6, si par exemple la pompe de refoulement aspire, alors la force développée par le ressort de compression 14 déplace le piston de commande 12 avec l'élément de fermeture 11.1 pour le faire sortir de la position de butée, en direction de sa position de sortie, la communication entre le 25 branchement 4 du maître-cylindre et le branchement 6 de la pompe est ainsi de nouveau libérée jusqu'à ce que l'on atteigne la valeur maximale de la pression suite à un actionnement du maître-cylindre. La pompe de refoulement présente ainsi toujours une pression amont mais reste protégée vis-à-vis de la pression élevée dans le maître-cylindre. Dans le cas 30 d'un système ESP, la soupape de régulation 1 reste ouverte et le liquide de frein peut être aspiré sans difficulté par la pompe de refoulement. Comme le piston de commande 12 est compensé en pression dans la plage des pressions élevées, la soupape de régulation 1 peut également s'ouvrir de façon commandée par la pompe de refoulement en cas de 35 pression élevée dans le maître-cylindre.

12 La pression efficace maximale souhaitée au niveau du second branchement de fluide 4 peut être prédéfinie lors de la fabrication de la soupape de régulation 1, par exemple en modifiant le rapport des diamètres et la force développée par le ressort de compression 14.

C'est ainsi qu'en plus du diamètre D 1 du piston de commande 12 et du diamètre D2 de l'élément de fermeture 11.1, on peut également prédéfinir le diamètre d3 du second branchement de fluide 6, le diamètre dl du canal de compensation 15.1 et le diamètre d2 de la surface d'étanchéité 17.1 selon les applications souhaitées pour la soupape de régula- tion 1. Comme cela apparaît en outre à la figure 2, le second exemple de réalisation de la soupape de régulation 1' selon l'invention, comporte de façon analogue au premier exemple de réalisation représenté à la figure 1, une unité de piston de commande 10' mobile longi- tudinalement et comportant un élément de fermeture 11.1', ainsi qu'un piston de commande 12' sollicité par une force de ressort exercée par un ressort de compression 14' dans la zone 9' du branchement 8' dé-chargé en pression, dans la position de butée, représentée, la communication de fluide entre le premier branchement de fluide 4' et le second branchement de fluide 6' est complètement coupée. L'élément de fermeture 11.1' coopère avec le siège de soupape 17' pour limiter la pression efficace au niveau du second branchement de fluide 6' à une valeur de pression maximale prédéfinie. Selon l'invention, la zone 9' du branche-ment 8' déchargé en pression avec le ressort de compression 14', est située entre le siège de soupape 17' et une chambre de commande 19' reliée au second branchement de fluide 6', et est délimitée de façon analogue au premier exemple de réalisation, par le piston de commande 12' de l'unité de piston de commande 10' mobile longitudinalement ainsi que par le boîtier 2' et un couvercle 18' fixé par matage.

A la différence du premier mode de réalisation, le second branchement de fluide 6' est relié directement à la chambre de commande 19' et la liaison de fluide entre le premier branchement de fluide 4' et le second branchement de fluide 6', se fait par un canal de compensation 11.2' situé dans l'unité de piston de commande 10', lorsque la pression régnant dans la chambre de commande 19' ou appliquée au

13 second branchement de fluide 6', passe en dessous de la valeur maxi-male prédéfinie de la pression, la pression établie dans la chambre de commande 19' ou au niveau du second branchement de fluide 6', agit contre la force développée par le ressort 14' et le diamètre actif du pis- ton de commande 12' est supérieur ou égal au diamètre actif de l'élément de fermeture 11.1'. De façon analogue au premier exemple de réalisation, cela permet d'améliorer la qualité de la régulation ou de diminuer la pression de commande servant à actionner la soupape de régulation 1'.

En outre, au niveau du piston de commande 12', il est prévu un joint d'étanchéité 13 réalisé sous la forme d'un joint annulaire qui assure l'étanchéité de la zone 9' du branchement 8' déchargé en pression vis-à-vis de la chambre de commande 19'. De plus, le piston de commande 12' est couplé par un tiroir de commande 11' avec l'élément d'obturation 11.1', le tiroir de commande 11' chevauche la zone 9' du branchement 8' déchargé en pression, située entre le piston de commande 12' et l'élément de fermeture 11.1'. Selon la figure 2, le tiroir de commande 11' est également guidé par un élément de guidage 15' comportant un logement de joint 15.1' recevant un joint à colonne 16' réalisé comme joint annulaire pour séparer de manière étanche la zone 9' du branchement 8' déchargé en pression vis-à-vis du premier branchement de fluide 4' en position fermée et vis-à-vis de la veine de fluide entre le premier branchement de fluide 4' et le second branchement de fluide 6' en position ouverte.

Comme cela apparaît en outre à la figure 2, la chambre de commande 19' ou le second branchement de fluide 6' peuvent être reliés au premier branchement de fluide 4' par le canal de compensation 11.2' passant dans l'unité de piston de commande 10'. Ainsi, la pression qui s'établit au niveau du premier branchement de fluide 4' s'applique dans la chambre de commande 19' sur le piston de commande 12' en agissant contre la force développée par le ressort de compression 14' et déplace ainsi l'unité de piston de commande 10' avec l'élément de fermeture 11.1' de la position de sortie non représentée en direction du siège de soupape 17', la communication de fluide entre le premier branchement de fluide 4' et le second branchement de fluide 6',

14 est réduite par le déplacement de l'élément de fermeture 11.1' couplé au piston de commande 12'. Ainsi, la communication de fluide entre le premier branchement de fluide 4' et le second branchement de fluide 6', est complètement interrompue par l'élément de fermeture 11.1' en posi- tion de butée dans le siège de soupape 17', lorsque la pression maxi-male prédéfinie est appliquée au second branchement de fluide 6'. Lorsque la pression actuelle au niveau du second branchement de fluide 6' descend en dessous de la valeur maximale de la pression, la force développée par le ressort de compression 14' déplace le piston de commande 12' de sa position de butée pour le ramener en direction de la position de sortie. L'élément de guidage 15' et le logement de joint 15.1' guident le tiroir de commande 11' et maintiennent le joint de colonne 16'. Le joint de colonne 16' évite avantageusement que du fluide ne sorte de la zone 9' du branchement 8' déchargé en pression.

Pendant le fonctionnement, le piston de commande 12' peut être sollicité à partir des côtés du branchement du maître-cylindre 4' par le canal de compensation 11.2', par une pression qui déplace le piston de commande 12' avec le tiroir de commande 11' et l'élément de fermeture 11.1' contre la force développée par le ressort de compression 14' en direction du siège de soupape 17' jusqu'à ce que l'élément de fermeture 11.1' réalisé comme cône d'étanchéité s'applique contre la surface d'étanchéité 17.1' du siège de soupape 17'. Lorsqu'on atteint la valeur maximale de la pression qui se situe par exemple dans une plage de 1 à 10 bars et est réglée de préférence sur 2 bars, et pour la position de butée correspondante, l'élément de fermeture 11.1' réalisé comme cône d'étanchéité, assure l'étanchéité au niveau du siège de soupape 17'; la liaison de fluide entre le branchement 4' du maître-cylindre de frein et le branchement 6' de la pompe, est alors complètement inter-rompue, une unité de commande de fluide non représentée peut alors assurer dans cet état, par exemple une régulation ABS. Comme le diamètre de l'élément de fermeture 11.1' et le diamètre de la surface d'étanchéité 17.1' peuvent avoir la même dimension, après la fermeture de la soupape de régulation 1', on peut maintenir une pression plus élevée du maître-cylindre sans que cette pression élevée n'arrive jusqu'à l'entrée de la pompe de refoulement non repré-

15 sentée. Cela garantit que la pression puisse s'établir dans la conduite allant au maître-cylindre sans que la pression du côté aspiration de la pompe de refoulement, n'augmente au-delà de la valeur maximale pré-définie. Lorsqu'on réduit la pression actuelle au niveau du branchement 6' de la pompe, par exemple si la pompe de refoulement aspire, alors la force du ressort de compression 14' déplace le piston de commande 12' avec l'élément de fermeture 11.1' pour l'écarter de la position de butée en direction de la position de sortie, la communication entre le branchement 4' du maître-cylindre et le branchement 6' de la pompe est ainsi de nouveau libérée jusqu'à ce qu'un nouvel actionnement du maître-cylindre produise de nouveau la pression maximale. Ainsi, dans le second exemple de réalisation également, la pompe de refoulement a toujours une pression amont mais reste protégée contre la pression élevée régnant dans le maître-cylindre. Dans le cas d'un système ESP, la soupape de régulation 1' reste ouverte et le liquide de frein peut être aspiré sans difficulté par la pompe de refoulement. La pression maximale active souhaitée au niveau du second branchement de fluide 4' peut être prédéfinie de façon analogue au premier exemple de réalisation lors de la fabrication de la soupape de régulation 1', par exemple par une modification des rapports de dia-mètre et de la force développée par le ressort de compression 14'. Comme cela apparaît en outre à la figure 3, le troisième mode de réalisation de la soupape de régulation 1" selon l'invention, comporte de façon analogue au premier exemple de réalisation repré- senté à la figure 1, une unité de piston de commande 10" mobile longitudinalement et comportant un élément de fermeture 11.1", ainsi qu'un piston de commande 12" sollicité par la force développée par un ressort 14" dans la zone 9" du branchement 8" déchargé en pression, dans la position de butée représentée, la communication de fluide entre le pre- mier branchement de fluide 4" et le second branchement de fluide 6" est complètement coupée. L'élément de fermeture 11.1" coopère avec le siège de soupape 17" pour limiter la pression active au niveau du second branchement de fluide 6" à une valeur maximale prédéfinie. Selon l'invention, la zone 9" du branchement 8" déchargé en pression avec le ressort de compression 17 est située entre le siège de soupape 17" et

16 une chambre de commande 19" reliée au second branchement de fluide 6", et délimitée par le piston de commande 12" de l'unité de piston de commande 10', mobile longitudinalement, ainsi que par le boîtier 2" et un couvercle 18", maté. La pression qui s'établit dans la chambre de commande 19" agit contre la force développée par le ressort de pression 14" et le diamètre actif du piston de commande 12" est plus grand ou égal au diamètre actif de l'élément de fermeture 11.1". De façon analogue au premier et au second exemple de réalisation, cela permet d'améliorer la qualité de la régulation ou de réduire la pression de commande pour actionner la soupape de régulation 1. En outre, de façon analogue au premier exemple de réalisation, le piston de commande 12" est équipé d'un joint 13" réalisé comme joint de piston 13.1" qui assure l'étanchéité de la zone 9" du branchement 8" déchargé en pression vis-à-vis de la chambre de commande 19". Le joint de piston 13.1" est fixé au piston de commande 12" par un élément de serrage 13.2" et un joint annulaire 13.3". De plus, le piston de commande 12" est couplé à l'élément de fermeture 11.1" par un tiroir de commande Il" qui chevauche la zone 9" du branchement 8" déchargé en pression, située entre le piston de commande 12" et l'élément de fermeture 11.1".

Comme le montre en outre la figure 3, de façon analogue au premier exemple de réalisation, le tiroir de commande 11" est guidé par un élément de guidage 15" comportant un logement de joint 15.1" pour recevoir un joint de colonne 16" réalisé comme joint annulaire pour assurer l'étanchéité de la zone 9" du branchement 8" déchargé en pression, vis-à-vis du premier branchement de fluide 4" à l'état fermé, et vis-à-vis de la veine de fluide entre le premier branchement de fluide 4" et le second branchement de fluide 6" à l'état ouvert. Comme cela apparaît en outre à la figure 3, contraire-ment au premier exemple de réalisation, le second branchement de fluide 6" est relié par un canal de compensation 11.2" passant dans le boîtier 2" à la chambre de commande 19". Ainsi, la pression qui s'établit au niveau du premier branchement de fluide 4", agit dans la chambre de commande 19" sur le piston de commande 12" contre la force développée par le ressort de compression 14" et déplace l'unité de piston de commande 10" avec l'élément de fermeture 11.1" en direction du siège

17 de soupape 17"; la liaison de fluide entre le premier branchement de fluide 4" et le second branchement de fluide 6", peut être réduite par le mouvement de l'élément de fermeture 11.1" couplé au piston de commande 12". La liaison de fluide entre le premier branchement de fluide 4" et le second branchement de fluide 6", est complètement coupée pour la valeur maximale prédéfinie de la pression au niveau du second branchement de fluide 6", par la venue en butée, telle que représentée, de l'élément de fermeture 11.1" contre le siège de soupape 17". Si la pression actuelle au niveau du second branchement de fluide 6" descend en dessous de la valeur maximale de la pression, la force développée par le ressort de compression 14", déplace de nouveau le piston de commande 12" de sa position de butée telle que représentée en direction de la position de sortie non représentée. Le joint de piston 13.1" doit avoir aussi peu que possible de frottement pour garantir le bon 15 fonctionnement de l'ensemble de la soupape de régulation 1". L'élément de guidage 15" et le logement de joint 15.1", guident le tiroir de commande 11" et maintiennent le joint de colonne 16". Le joint de colonne 16" évite avantageusement que du fluide ne sorte et arrive dans la zone 9" du branchement déchargé en pression 8". 20 Pendant le fonctionnement, de façon analogue au premier exemple de réalisation, le premier diamètre du piston de commande 12" peut être sollicité du côté du branchement 4" du maître-cylindre par l'intermédiaire du canal d'équilibrage 11.2" par une pression qui déplace le piston de commande 12" avec le tiroir de commande 25 11" et l'élément de fermeture 11.1" contre la force développée par le ressort de compression 14" en direction du siège de soupape 17" jusqu'à ce que l'élément de fermeture 11.1" réalisé sous la forme d'un cône d'étanchéité, s'applique contre la surface d'étanchéité 17.1" du siège de sou-pape 17. Lorsqu'on atteint la valeur maximale de la pression, qui peut 30 par exemple être réglée sur une valeur de pression dans une plage de 1 à 10 bars, et de préférence de 2 bars, et pour une venue en butée correspondante, l'élément de fermeture 11.1" réalisé sous la forme d'un cône d'étanchéité, assure l'étanchéité avec le siège de soupape 17" et la liaison de fluide entre le branchement 4" du maître-cylindre et le bran- 35 chement 6" de la pompe est alors complètement coupée, une unité de

18 commande de fluide non représentée peut assurer dans cette situation, par exemple la régulation ABS. Comme le diamètre de l'élément de fermeture 11.1" et celui de la surface d'étanchéité 17.1" peuvent être identiques, après la fermeture de la soupape de régulation 1", on peut maintenir une pression plus élevée du maître-cylindre sans que cette pression élevée ne se répercute jusqu'à l'entrée de la pompe de refoule-ment non représentée. Dans ce troisième exemple de réalisation, on garantit ainsi également que la pression puisse s'établir dans la conduite allant au maître-cylindre sans que la pression du côté aspiration de la pompe de refoulement, n'augmente au-delà de la valeur maximale pré-définie. Si la pression actuelle au niveau du branchement 6" de la pompe diminue, la pompe de refoulement travaillant par exemple en aspiration, alors la force développée par le ressort de compression 14", déplace le piston de commande 12" avec l'élément de fermeture 11.1" hors de la position de butée en direction de la position de sortie si bien que la liaison entre le branchement 4" du maître-cylindre et le branchement 6" de la pompe, est de nouveau libérée jusqu'à ce que la pression atteigne la valeur maximale suite à l'actionnement du maître-cylindre. La pompe de refoulement est ainsi toujours exposée à une pression amont mais reste protégée contre la pression élevée dans le maître-cylindre. Dans le cas du mode ESP, la soupape de régulation 1" reste ouverte et le liquide de frein peut être aspiré sans difficulté par la pompe de refoulement. Comme le piston de commande 12" est équilibré dans la plage des hautes pressions, la soupape de régulation 1" est éga- lement ouverte de façon commandée par la pompe de refoulement même s'il y a une pression élevée dans le maître-cylindre principal. La pression maximale active souhaitée au niveau du second branchement de fluide 4" peut être prédéfinie de façon analogue au premier exemple de réalisation lors de la fabrication de la soupape de régulation 1", par exemple par une variation des rapports de dia-mètre et de la force du ressort de compression 14". Les différentes formes de réalisation de l'invention aboutissent à une soupape de régulation réduisant la résistance de passage, le nombre de pièces et simplifiant le montage.35

Claims (1)

1. REVENDICATIONS1 °) Soupape de régulation pour un système de freins de véhicule comportant un premier branchement de fluide (4, 4', 4"), un second branchement de fluide (6, 6', 6") et un branchement (8, 8', 8") déchargé en pression, relié à l'atmosphère, une unité de piston de commande (10, 10', 10"), mobile longitudinale-ment ayant un élément de fermeture (11.1, 11.1', 11.1") dans la zone (9, 9', 9") du branchement (8, 8', 8") déchargé en pression étant sollicitée par un ressort de compression (14, 14', 14") exerçant une force de res- sort, et libérant complètement dans une position de sortie, la communication de fluide entre le premier branchement de fluide (4, 4', 4") et le second branchement de fluide (6, 6', 6"), l'élément de fermeture (11.1, 11.1', 11.1") coopérant avec un siège de soupape (17, 17', 17") pour limiter la pression active au niveau du se- Gond branchement de fluide (6, 6', 6") à une valeur maximale prédéfinie, soupape de régulation caractérisée en ce que - la zone (9, 9', 9") du branchement (8, 8', 8") déchargé en pression, est située avec le ressort de pression (14, 14', 14") entre le siège de soupape (17, 17', 17") et une chambre de commande (19, 19', 19") reliée au second branchement de fluide (6, 6', 6"), et délimitée par un piston de commande (12, 12', 12") de l'unité de piston de commande (10, 10', 10"), mobile longitudinalement, - la pression établie dans la chambre de commande (19, 19', 19") agit contre la force développée par le ressort de compression (14, 14', 14"), et - le diamètre actif (D 1) du piston de commande (12, 12', 12") est supérieur ou égal au diamètre actif (D2) de l'élément de fermeture (11.1, 11.1', 11.1"). 2°) Soupape de régulation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le second branchement de fluide (6, 6', 6") est relié à la chambre de commande (19, 19', 19") directement ou par l'intermédiaire d'au moins un canal de compensation (11.2, 11.2', 11.2").35 20 3°) Soupape de régulation selon la revendication 2, caractérisée en ce que le canal de compensation (11.2, 11.2', 11.2") est disposé dans l'unité de piston de commande (10, 10', 10"). 4°) Soupape de régulation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le piston de commande (12, 12', 12") est couplé à l'élément de fermeture (11.1, 11.1', 11.1") par un tiroir de commande (11, 11', 11'), ce tiroir de commande (11, 11', 11') chevauchant la zone (9, 9', 9") du branchement (8, 8', 8") déchargé en pression, située entre le piston de commande (12, 12', 12") et l'élément de fermeture (11.1, 11.1', 11.1"). 5°) Soupape de régulation selon la revendication 4, caractérisée en ce que le tiroir de commande (11, 11', 11') est guidé par un élément de guidage (15, 15', 15"), un joint de colonne (16, 16', 16") assurant l'étanchéité de la zone du branchement (8, 8', 8") déchargé en pression vis-à-vis de la veine de fluide entre le premier branchement de fluide (4, 4', 4") et le second branchement de fluide (6, 6', 6"). 6°) Soupape de régulation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le piston de commande (12, 12', 12") comporte un joint (13, 13', 13") qui assure l'étanchéité de la zone du branchement (8, 8', 8") déchargé en pression vis-à-vis de la chambre de commande (19, 19', 19"). 7°) Soupape de régulation selon la revendication 6, caractérisée en ce que le joint (13, 13', 13") est un joint de piston (13.1, 13.1") avec des éléments de serrage (13.2, 13.2") ou un joint annulaire. 8°) Soupape de régulation selon la revendication 1, 35 caractérisée en ce que 21 la pression qui s'établit au niveau du premier branchement de fluide (4, 4', 4") agit dans la chambre de commande (19, 19', 19") sur le piston de commande (12, 12', 12") contre la force développée par le ressort de compression (14, 14', 14") et déplace l'unité de piston de commande (10, 10', 10") avec l'élément de fermeture (11.1, 11.1', 11.1") en direction du siège de soupape (17, 17', 17"), la liaison de fluide entre le premier branchement de fluide (4, 4', 4") et le second branchement de fluide (6, 6', 6"), étant réduite par le mouvement de l'élément de fermeture (11.1, 11.1', 11.1") couplé au piston de commande (12, 12', 12"), la liaison de fluide entre le première branchement de fluide (4, 4', 4") et le second branchement de fluide (6, 6', 6") étant pour une valeur maxi-male prédéfinie de la pression au niveau du second branchement de fluide (6, 6', 6"), complètement interrompue par la venue en butée de l'élément de fermeture (11.1, 11.1', 11.1") contre le siège de soupape (17, 17', 17"), et la force développée par le ressort de compression (14, 14', 14") déplaçant à nouveau le piston de commande (12, 12', 12") hors de la position de butée en direction de la positon de sortie si la pression actuelle au niveau du second branchement de fluide (6, 6', 6") passe en dessous de la valeur maximale. 9°) Soupape de régulation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le premier branchement de fluide (4, 4', 4") est réalisé comme branche-ment de maître-cylindre du système de freins couplé au maître-cylindre du système de freins du véhicule et le second branchement de fluide (6, 6', 6") est réalisé comme branchement de pompe couplé à une pompe de refoulement. 10°) Système de freins de véhicule équipé d'un maître-cylindre, d'une unité de commande de fluide et d'au moins un frein de roue, l'unité de commande de fluide comportant dans au moins un circuit de frein, chaque fois une soupape de commutation, une soupape d'aspira- 22 tion (1, 1', 1") et une pompe de refoulement pour moduler la pression de frein d'au moins un frein de roue, système caractérisé en ce que la soupape d'aspiration (1, 1', 1") est une soupape de régulation réalisée selon l'une des revendications 1 à 9 et qui est intégrée dans la conduite d'aspiration entre la pompe de refoulement correspondante et le maître-cylindre du système de freins. lo 15