FR2997055A1 - Module hydraulique d'installation de freinage de vehicule - Google Patents

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Abstract

Module hydraulique d'installation de freinage de véhicule (10) comportant une conduite d'entrée (38 ; 52, 56) et une vanne d'entrée (40, 42) associée à la conduite d'entrée (38 ; 52, 56) pour commander le passage de liquide de frein d'un générateur de pression de frein vers un cylindre de frein de roue (54, 58) de l'installation de freinage (10). Le module comprend une conduite de dérivation (78) avec une vanne de dérivation (80) pour contourner le cas échéant la vanne d'entrée (40, 42).

Description

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un module hydrau- lique d'une installation de freinage de véhicule comportant une conduite d'entrée et une vanne d'entrée associée à celle-ci pour commander le débit de liquide de frein fourni par un générateur de pression de frein vers un cylindre de frein de roue de l'installation de freinage. L'invention concerne également l'application d'un tel mo- dule hydraulique et son procédé de gestion à une installation de freinage de véhicule.
Etat de la technique On utilise les modules hydrauliques dans les véhicules automobiles tels que des véhicules de tourisme ou des véhicules utilitaires pour fournir des pressions de frein régulées au système de freinage. En particulier, de tels modules hydrauliques réalisent les fonctions d'un système antiblocage ABS, ou d'une régulation anti- patinage ASR et/ou d'un programme de stabilisation électronique ESP. Au niveau du système de frein, le maître cylindre génère la pression de frein par la pédale de frein actionnée par le conducteur du véhicule. Pour cela, du liquide de frein est transféré d'un réservoir d'alimentation vers le maître cylindre qui l'envoie sous pression à l'unité hydraulique qui fournit ensuite le liquide hydraulique au cylindre de frein de roue correspondant. Pour doser le liquide de frein, les modules hydrauliques comportent une pompe avec plusieurs pistons de pompe ou éléments de pompe ainsi qu'un moteur et un ensemble de soupapes ou vannes. Le maître cylindre et/ou la pompe fonctionnent ainsi comme un générateur de pression de frein. Les soupapes ne sont pas en général commandées de manière électromagnétique de sorte que les différents cylindres de frein de roue des circuits de frein reçoivent des pressions de frein différentes. Pour relier hydrauliquement le module hydraulique au maître cylindre et aux cylindres de frein de roue, le module comporte des raccords appropriés. Le corps de la pompe de ce module hydraulique est en général un parallélépipède ou un bloc en aluminium avec des surfaces latérales planes ou étagées et des alésages pour recevoir les composants et réaliser les conduites. But de l'invention La présente invention a pour but de développer un mo- dule hydraulique d'une installation de freinage de véhicule permettant une fonction de freinage particulièrement avantageuse notamment en cas de freinage de secours. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention a pour objet un module hydrau- ligue du type défini ci-dessus caractérisé par une conduite de dérivation et une vanne de dérivation dans la conduite de dérivation pour que le liquide de frein contourne le cas échéant la vanne d'entrée. L'invention repose sur la constatation que dans les mo- dules hydrauliques concernés par l'invention, lors de la montée en pression, les vannes d'entrée ont une résistance hydrauliques qui per- met certes d'une part de bien doser le couple de freinage mais qui, d'autre part, limite la dynamique de montée en pression. Cette dynamique limitée de montée en pression est comme gênante dans certaines situations particulières de régulation et même elle peut créer des diffi- cultés dans certaines situations. La solution selon l'invention évite ces problèmes en ce qu'au moins une soupape d'entrée comporte un contournement ou une conduite de contournement commandée par vanne. Dans cet environnement la vanne de dérivation peut modifier l'unique chemin principal hydraulique traversant la vanne d'entrée à partir du générateur de pression de freinage vers le cylindre de frein de roue correspondant pour augmenter le rendement hydraulique global et en particulier réduire la résistance hydraulique de ce chemin. Ainsi selon l'invention, on réduit le temps de montée en pression jusqu'à la mise en oeuvre et en- suite notamment jusqu'au blocage du frein de la roue correspondante. De tels temps de montrée en pression, raccourcis ont l'avantage de réduire la distance de freinage, et de réduire l'énergie du choc en cas de collision inévitable, de réduire les dommages et de gagner du temps pour exécuter d'autres mesures de protection.
La vanne de dérivation selon l'invention est de préférence refermée lorsque la limite de patinage de la roue est dépassée au niveau du frein de roue correspondant. La fermeture de la vanne de dérivation rétablit alors de préférence la régulation antiblocage usuelle ou clas- sique. Le contournement selon l'invention du chemin principal hydraulique par au moins une vanne d'entrée est déclenché selon l'invention en ce que des capteurs appropriés détectent une situation de freinage de secours. Ainsi, des capteurs de champ environnant peuvent détecter notamment un piéton qui apparaît soudainement devant le vé- hicule. La solution selon l'invention est particulièrement avantageuse en combinaison avec une installation de freinage de véhicule à contrôle électronique de stabilité et notamment avec un système de freinage de secours automatique. Un tel système de freinage comporte notamment une reconnaissance de piéton par vidéo ou par radar. En outre, un sys- tème de freinage de secours permet d'amplifier un actionnement insuffisant de la pédale de frein par le conducteur puisqu'il est commandé par la pompe. De façon préférentielle, la vanne de dérivation selon l'invention est commutée pour libérer une grande section à travers la- quelle passe le liquide de frein. La vanne de dérivation est de préférence une électrovanne fermée en l'absence de courant. Ainsi, la vanne est alimentée et s'ouvre seulement en cas de détection. La section de passage importante permet en plus ou exclusivement le passage d'une quantité de liquide importante au niveau de la vanne d'entrée par le gé- nérateur de pression de frein du frein de roue correspondant. Le générateur de pression de frein est dans ce cas une pompe de refoulement ou une pompe installée dans le module hydraulique. La conduite de dérivation selon l'invention et sa soupape de dérivation présentent ainsi une section pour le passage du liquide de frein qui est de préférence plus grande que celle de la conduite d'entrée avec sa vanne d'entrée. La section peut toutefois être également inférieure si les deux chemins de circulation à travers la vanne de dérivation et la soupape d'entrée alimentent simultanément, à court terme le cylindre de frein de roue correspondant.
Dans le module hydraulique selon l'invention, de préférence en outre un premier circuit de frein comporte une première conduite d'entrée ainsi qu'une première vanne d'entrée et une seconde conduite d'entrée avec une seconde vanne d'entrée. La première con- duite d'entrée est reliée au premier cylindre de frein de roue avant de l'installation de freinage et la seconde conduite d'entrée est reliée au premier cylindre de frein de roue arrière de l'installation de freinage. Seule la première conduite d'entrée et sa première vanne d'entrée constituent la première conduite de dérivation avec sa vanne de dérivation associée. De façon préférentielle, le second circuit de frein comporte une troisième conduite d'entrée avec sa troisième vanne d'entrée et une quatrième conduite d'entrée avec sa quatrième vanne d'entrée et la troisième conduite d'entrée est reliée au second cylindre de frein de roue avant de l'installation de freinage du véhicule et la quatrième con- duite d'entrée est reliée au second cylindre de frein de roue arrière du véhiucle. Seules la troisième conduite d'entrée et sa troisième vanne d'entrée comportent une seconde conduite de dérivation et sa seconde vanne de dérivation.
Un tel développement permet une répartition en X des circuits de frein de l'installation de freinage et on a ainsi une vanne de dérivation par roue avant. Pour les roues arrière, il n'y a pas de vanne de dérivation. Cette conception est optimale du point de vue des coûts de fabrication car en général, pour les roues avant, on génère une force de freinage plus grande en cas de freinage de secours que pour les roues arrière. Du fait du déplacement dynamique de la charge d'essieu, les roues avant sont soumises au plus grand couple de freinage. Les moyens de l'invention se limitent ainsi de manière avantageuse aux seules roues avant du véhicule. En variante, la solution selon l'invention peut également s'appliquer à toutes les roues du véhicule, c'est-à-dire à la fois aux roues avant et aux roues arrière. Cela permet alors de générer un couple de freinage très élevé de façon optimale et à un court terme. Selon un développement du module hydraulique de l'invention, le premier circuit de frein comporte une première conduite d'entrée et sa première vanne d'entrée, une seconde conduite d'entrée et sa seconde vanne d'entrée, la première conduite d'entrée étant reliée au premier cylindre de frein de roue avant de l'installation de freinage et la seconde conduite d'entrée étant relié au second cylindre de frein de roue avant de l'installation de freinage. La première conduite d'entrée et sa première vanne d'entrée ainsi que la seconde conduite d'entrée et sa seconde vanne d'entrée constituent ainsi une unique conduite de dérivation, notamment avec embranchement et une unique vanne de dérivation.
En outre, de préférence le second circuit de frein com- porte une troisième conduite d'entrée et sa troisième vanne d'entrée et une quatrième conduite d'entrée et sa quatrième vanne d'entrée, la troisième conduite d'entrée étant reliée au premier cylindre de frein de roue arrière de l'installation de frein du véhicule et la quatrième conduite d'entrée est reliée au second cylindre de frein de roue arrière de l'installation de freinage. Dans cette installation la troisième conduite d'entrée et sa troisième vanne d'entrée ainsi que la quatrième conduite d'entrée et sa quatrième vanne d'entrée ne comportent ni conduite de dérivation ni de vanne de dérivation.
Selon un développement de l'installation de freinage, cette répartition des circuits de frein augmente brièvement et à court terme la puissance de freinage des seules roues avant et cela avec une unique soupape de dérivation. L'invention a également pour objet l'application d'un tel module hydraulique à une installation de freinage de véhicule. L'invention a également pour objet un procédé de gestion d'une installation de freinage de véhicule selon lequel une conduite d'entrée et une vanne d'entrée associée à cette conduite d'entrée commandant l'alimentation en liquide de frein à partir d'un générateur de pression de frein d'un cylindre de frein de roue de l'installation de frei- nage et dans lequel en cas de freinage de secours avec une conduite de dérivation et une vanne de dérivation installée dans la conduite de dérivation, le liquide de frein contourne la vanne d'entrée. Dans ce procédé de l'invention, l'installation de freinage assure le freinage d'au moins d'une roue avant et d'au moins une roue arrière et dans le cas d'un freinage de secours, la conduite de dérivation et la vanne de dérivation limitent l'envoi du liquide de frein à une roue avant mais non à une roue arrière contournée par la vanne d'entrée correspondante.
Comme décrit ci-dessus, le procédé est implanté d'une manière particulièrement économique dans une installation de freinage de véhicule en ce qu'un premier circuit de frein comporte une première conduite d'entrée et sa première vanne d'entrée et une seconde conduite d'entrée et sa seconde vanne d'entrée, commandée, la première conduite d'entrée étant reliée au premier cylindre de frein de roue avant de l'installation de freinage et la seconde conduite d'entrée alimentant un second cylindre de frein de roue avant de l'installation de freinage. L'alimentation en liquide de frein contourne alors à la fois la première vanne d'entrée et la seconde vanne d'entrée avec une unique conduite de dérivation notamment divisée et une unique vanne de dérivation. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation d'un module hydraulique selon l'invention et d'un procédé de gestion de ce module, repré- senté dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est un schéma hydraulique d'une installation de freinage de véhicule selon l'état de la technique, - la figure 2 est un extrait du schéma hydraulique correspondant à un premier exemple de réalisation d'une installation de freinage de véhicule selon l'invention, et - la figure 3 est un extrait du schéma hydraulique d'un second exemple de réalisation d'une installation de freinage de véhicule selon l'invention. Description de mode de réalisation de l'invention La figure 1 montre une installation de freinage de véhi- cule 10 comprenant une pédale de frein 12, un amplificateur de force de freinage 14 (servofrein) et un maître-cylindre 16 raccordé à cet amplificateur. Le maître-cylindre 16 est relié à deux circuits de frein 18, 20 qui sont réalisés pour l'essentiel dans un boîtier de pompe 22, commun du module hydraulique.
Le circuit de frein 18 est associé à l'essieu avant non détaillé du véhicule. Dans le circuit de frein 18, une conduite 24 relie le maître-cylindre de frein 16 comme générateur de pression de frein à une vanne de commutation haute pression 26 et à une vanne d'inversion 28. Un capteur de pression 30 est relié à la conduite 24. La vanne de commutation haute pression 26 est reliée par une conduite 32 au côté aspiration d'une pompe 34 fonctionnant également comme générateur de pression de frein ainsi qu'à un clapet anti-retour 36. Une conduite 38 relie la vanne de commutation 28 au côté pression de la pompe 34 ainsi qu'à une première vanne d'entrée 40 et à seconde vanne d'entrée 42. Une conduite 44 relie le clapet anti-retour 36 à une première vanne de sortie 46 et à une seconde vanne de sortie 48. Un accumulateur 50 est également relié à la conduite 44. Une conduite 52 relie la première vanne d'entrée 40 à un premier cylindre de frein de roue 54 de l'essieu avant ainsi qu'à la première vanne de sortie 46. Une conduite 56 relie la seconde vanne d'entrée 42 à un second cylindre de frein de roue 58 également associé à l'essieu avant ainsi qu'à la seconde vanne de sortie 48. Le côté gauche de la figure 1 montre le circuit de frein 20 qui est pour l'essentiel de même construction que circuit de frein 18. Le circuit de frein 20 comporte une vanne de commutation haute pression 62, une vanne de commutation 60, une pompe 64, une première vanne d'entrée 66, une seconde vanne d'entrée 68, une première vanne de sortie 70 et une seconde vanne de sortie 72 ainsi que des cylindre de frein de roue 74, 76. Les deux cylindres de frein de roue 74, 76 sont associés de manière correspondante à l'essieu arrière non détaillé. La figure 2 montre une variante selon l'invention du schéma hydraulique. Dans cette variante, partant de la conduite 38, il y a une conduite de dérivation 78 divisée et contournant les vannes d'entrée 40, 42 pour être reliée aux conduites 52, 56. La conduite de dérivation 78 comporte une unique vanne de dérivation 80 en amont de son point de dérivation et qui permet, comme décrit ci-dessus, le cas échéant d'ouvrir ou de fermer la conduite de dérivation 78. Ce contournement des vannes d'entrée 40, 42 permet de fournir aux cylindres de frein de roue 54, 58 de l'essieu avant, à court terme une quantité parti- culièrement importante de liquide de frein sans avoir les pertes de charge des vannes d'entrée 40 et 42. La figure 3 montre une variante de cette fourniture de li- quide de frein à un véhicule correspondant. Le cylindre de frein de roue 54 du premier circuit de frein 18 est associé à l'essieu avant non détail- lé alors que le cylindre de frein de roue 58 du premier circuit de frein 18 est toujours associé d'une manière non détaillée à l'essieu arrière du véhicule automobile. Dans ce développement, la conduite de dérivation 78 avec sa vanne de dérivation 80 contourne seulement la vanne d'entrée 40 associée à l'essieu avant. La vanne d'entrée 42 associée à l'essieu arrière ne comporte en revanche pas une telle vanne de dérivation. En fonction du contournement de la vanne d'entrée 40 par la conduite de dérivation 78 et de la vanne de dérivation 80 dans ce développement de l'invention, le second circuit de frein 20 comporte également une telle dérivation. Dans le circuit de frein 20 la vanne d'entrée 66 et le cylindre de frein de roue 74 sont associés à l'essieu avant et la vanne d'entrée 68 et le cylindre de frein de roue 76 sont associés à l'essieu arrière. Il est alors prévu une seconde conduite de déri- vation 78 et une seconde vanne de dérivation 80 pour contourner la vanne d'entrée 66 de l'essieu avant. La vanne d'entrée 68 de l'essieu arrière ne comporte en revanche aucune dérivation.25 NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX 10 Installation de freinage de véhicule 12 Pédale de frein 14 Amplificateur de la force de freinage servofrein 16 Maître cylindre 18 Circuit de frein 20 Circuit de frein 22 Boîtier de pompe 24 Conduite 26 Vanne de commutation haute pression 28 Vanne d'inversion 30 Capteur de pression 32 Conduite 34 Pompe 36 Clapet anti-retour 40 Vanne d'entrée 42 Vanne d'entrée 44 Conduite 46 Première vanne de sortie 48 Seconde vanne de sortie 50 Accumulateur de liquide de frein 52 Conduite 54 Cylindre de frein de roue associé à l'essieu avant 56 Conduite 58 Cylindre de frein de roue 60 Vanne de commutation 62 Vanne de commutation haute pression 64 Pompe 66 Première vanne d'entrée 68 Seconde vanne d'entrée 70 Première vanne de sortie 72 Seconde vanne de sortie 74 Cylindre de frein de roue 76 Cylindre de frein de roue
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