FR2640215A1 - Dispositif de freinage anti-blocage pour vehicule - Google Patents

Abstract

Un dispositif de freinage utilise une soupape 29 à trois voies, actionnée par solénode, à deux positions, dans chaque canal du dispositif de freinage afin de commander l'application de la pression au circuit respectif des freins. La soupape comprend un premier orifice relié aux freins des roues commandées, un second orifice relié à la sortie d'une pompe hydraulique 33, un troisième orifice relié à l'entrée de la pompe. La soupape ne peut se déplacer qu'entre une première position dans laquelle la sortie de la pompe est reliée au frein afin d'augmenter la pression appliquée, et une seconde position dans laquelle le frein est relié à la pompe afin de diminuer la pression appliquée. Une commande électronique 21 actionne la soupape afin de commander l'application de pression aux freins des roues sélectionnées. La commande déplace cycliquement la soupape entre les première et seconde positions pendant un laps de temps prédéterminé de manière à augmenter et diminuer alternativement la pression appliquée. Plus spécialement, la commande produit un signal à modulation d'impulsions en largeur afin de moduler les laps de temps au cours desquels la soupape est maintenue dans la première position, ou dans la seconde position afin de commander la pression effective appliquée au frein et obtenir une augmentation, une diminution nettes, une valeur constante de la pression pendant le laps de temps prédéterminé.

Description

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La présente invention concerne un dispositif de commande des freins en général et, plus particulièrement, un dispositif de commande anti-blocage qui, lors de conditions de freinage anti-blocage, fonctionne pour maintenir la force maximum de freinage sur au moins une roue sélectionnée d'un véhicule en libérant-et réappliquant de manière cyclique la pression appliquée à ce frein de manière à maintenir la vitesse du véhicule dans une plage

de dérapage sélectionnée.

Le freinage d'un véhicule d'une manière contrôlée dans des conditions hostiles telles que par temps de pluie,de neige ou de verglas nécessite généralement une application précise des freins par le conducteur du véhicule. Dans ces conditions,ou en cas d'arrêt d'urgence, le conducteur appliquera souvent une pression excessive aux freins, ce qui aura pour effet qu'une ou plusieurs roues se bloqueront de sorte qu'un glissement excessif se produira entre les roues et le revêtement de la route. Un tel blocage des roues peut déboucher sur la perte de la stabilité directionnelle, et éventuellement, par un

capotage incontrôlé du véhicule.

Dans des efforts soutenus pour améliorer la sécurité de fonctionnement des véhicules, de nombreuses sociétés se sont intéressées au développement de systèmes de freinage anti-blocage. Alors qu'en général de tels systèmes sont destinés à commander le freinage de chaque roue du véhicule, certains systèmes ont été mis au point pour contrôler le freinage de seulement une partie des

roues freinées.

En général, les systèmes anti-blocage de l'art antérieur comportent une unité centrale de commande pour surveiller la vitesse des roues commandées afin de déterminer le moment o se produit la naissance d'une situation de blocage. Lorsque les freins du véhicule sont appliqués et qu'il y a détection d'un glissement prédéterminé aux roues commandées, l'unité centrale fonctionne pour commander l'application de la pression hydraulique aux freins associés afin d'éviter le blocage

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des roues commandées. En général, le système anti-freinage comporte un moyen pour libérer et réappliquer cycliquement la pression aux freins associés afin de limiter le glissement des roues à un niveau de sécurité, tout en continuant à produire un couple de freinage adéquat pour faire subir au véhicule la décélération souhaitée par le conducteur. En général, le moyen pour réappliquer la pression est une source séparée d'énergie hydraulique, et de soupapes actionnées par solénoïde sont utilisés pour commander l'application de la pression hydraulique au frein

de la roue sélectionnée.

La présente invention concerne un système de freinage de véhicule qui utilise une soupape à trois voies, à deux positions, actionnée par solénoïde dans chaque canal commandé du système de freinage afin de commander l'application de la pression au circuit de freinage de la roue respective. Alors que le mode de réalisation préféré

de la présente invention est un système de freinage anti-

blocage, la présente invention peut également être incorporée dans un système de commande de la traction d'un véhicule. La soupape à trois voies comporte un premier orifice relié au(x) frein(s) des roues commandées, un second orifice connecté à la sortie d'une pompe hydraulique et un troisième orifice relié à l'entrée de la pompe hydraulique.La soupape ne peut se déplacer qu'entre une première position dans laquelle la sortie de la pompe est reliée aux freins pour augmenter la pression appliquée aux freins et une seconde position dans laquelle les freins sont reliés à l'entrée de la pompe afin de diminuer la

pression qui leur est appliquée.

Un moyen électronique de commande est prévu pour faire fonctionner la soupape afin de commander l'application de la pression aux freins des roues sélectionnées. La commande comprend un moyen pour déplacer cycliquement la soupape entre les première et seconde positions pendant un laps de temps prédéterminé afin d'augmenter et de diminuer alternativement la pression

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appliquée aux freins. Plus spécialement, le moyen de commande peut fonctionner pour moduler le laps de temps au cours duquel la soupape est maintenue soit dans la première position soit dans la seconde position, afin de commander la pression effective appliquée aux freins et d'obtenir une augmentation, une diminution nettes ou une valeur constante de la pression appliquée aux freins lors du laps de temps

prédéterminé afin d'éviter le blocage de la roue associée.

Dans le mode de réalisation de la présente invention ayant la préférence, la soupape est commandée par un signal à modulation par largeur d'impulsion (PWM) ayant un rapport cyclique qui varie de façon à réguler la réduction et la réapplication cycliques de la pression aux freins commandés des roues. De manière à tenir compte d'augmentations et de diminutions suffisamment rapides de la pression, un accumulateur à haute pression communique avec la sortie de la pompe, alors qu'un accumulateur à basse pression communique avec l'entrée de la pompe. De plus, une soupape d'isolement actionnée par solénoïde, normalement ouverte, est montée entre le maître-cylindre du

véhicule et la soupape associée à trois voies.

Dans des conditions de freinage du véhicule dans lesquelles la commande électronique n'a pas détecté la naissance d'une situation de blocage des roues commandées, le fluide de frein pressurisé sera fourni directement à partir du maître-cylindre du véhicule par l'intermédiaire de la soupape d'isolement normalement ouverte et de la soupape à trois voies aux freins des roues sélectionnées.Lors de la détection de la naissance d'une situation de blocage des roues commandées la commande électronique fonctionne pour actionner immédiatement la soupape d'isolement et éviter toute nouvelle augmentation de la pression du fluide fourni à partir du maître-cylindre aux freins commandés. La commande électronique produit alors un signal PWM pour commander la soupape à trois voies et maintenir la pression dans la conduite de freinage associée à la valeur maximum possible de la pression sans

provoquer le blocage des freins associés.

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On a constaté qu'une soupape à trois voies, deux positions, qui est commandée par un signal PWM permet d'appliquer la pression aux freins des roues d'une façon contrôlée avec précision pour des conditions variables du revêtement de la route. La présente invention sera bien comprise lors

de la description suivante faite en liaison avec les

dessins ci-joints dans lesquels:

La figure 1 représente un dispositif anti-

blocage de quatre roues selon la présente invention pour emploi dans un véhicule comportant un circuit de freinage double et fractionné entre les freins avant et arrière du véhicule. La figure 2 représente un dispositif de freinage anti-blocage pour quatre roues pour emploi dans un système de freinage fractionné diagonalement dans lequel une roue avant et la roue arrière diagonalement opposée sont freinées dans chaque circuit; La figure 3 représente une variante de réalisation d'un système de freinage pour quatre roues à fractionnement vertical dans lequel les freins avant du véhicule sont commandés par un système anti-blocage à pompe alors que les freins arrière sont commandés par un système

anti-blocage sans pompe.

La figure 4 représente trois formes d'onde PWM séparées qui peuvent être appliquées à la soupape à trois voies de manière à commander sélectivement la pression dans un circuit individuel de freinage; La figure 5 représente un diagramme de formes

d'onde représentant le fonctionnement du système anti-

blocage dans une condition particulière de freinage; La figure 6 représente un organigramme simplifié du fonctionnement de base du système anti-blocage de la présente invention; La figure 7 est une vue en coupe transversale de la construction d'une soupape actionnée par solénoïde, à deux positions, trois voies, qu'on peut utiliser avec la présente invention;

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La figure 8 est une vue en coupe transversale de la combinaison d'un accumulateur haute pression et d'une soupape de dérivation qu'on peut utiliser avec le dispositif de commande anti-blocage de la présente invention; La figure 9 est une vue en coupe transversale d'une soupape d'isolement qu'on peut utiliser avec la présente invention; et La figure 10 est une vue en coupe transversale d'un commutateur de remise à l'état initial qu'on peut

utiliser avec la présente invention.

On remarquera au début de la présente

description que le principe de la commande anti-blocage de

la présente invention peut être adapté pour emploi dans divers systèmes de freinage. Par exemple, la présente application traite plus spécialement de trois systèmes de commande séparés anti-blocage qui utilisent le principe de la présente invention. Cependant, il apparaîtra qu'après avoir étudié ces dispositifs, les principes de la présente invention peuvent être également employés dans d'autres systèmes de freinage anti-blocage ou dans des systèmes de

commande par traction.

Les trois dispositifs anti-blocage décrits dans la présente demande sont représentés en figures 1, 2 et 3.La figure 1 représente un dispositif anti-blocage pour quatre' roues, incorporant la présente invention, pour emploi sur un véhicule ayant un circuit de freinage double

fractionné entre les freins avant et les freins arrière.

On dit de ce système qu'il s'agit d'un dispositif fractionné "verticalement". La figure 2 représente un dispositif de freinage antiblocage pour quatre roues destiné à être utilisé dans un système de freinage fractionné diagonalement, dans lequel une roue avant et la roue arrière diagonalement opposée sont freinées dans chaque circuit. La figure 3 représente une variante de réalisation d'un dispositif de freinage fractionné verticalement pour quatre roues, dans lequel les freins

avant du véhicule sont commandés par un système anti-

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blocage à pompe tel que celui représenté en figure 1, alors

que les freins arrière sont commandés par un système anti-

blocage sans pompe du type décrit dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique n 4 668 023 et n 4 673 226 et dans les demandes de brevet des Etats-Unis d'Amérique n 07/063 361 et 07/053 221, qu'on incorpore ici à titre de référence. En figure 1, on a représenté une pédale 11 de frein qui fait fonctionner un commutateur lla de voyant classique de freinage et est reliée à un maître-cylindre 12 en tandem à double réservoir. Lorsque le conducteur appuie sur la pédale 11, le maître- cylindre 12 fournit du fluide hydraulique sous pression à un circuit de freinage avant par l'intermédiaire d'une conduite 13 et à un circuit de freinage arrière par l'intermédiaire d'une soupape 14 de régulation de la pression et d'une conduite 15. La soupape 14 est classique et sert à obtenir une répartition proportionnelle spécifique des forces de freinage entre les freins avant et les freins arrière du véhicule. Comme cela est classique, le maître-cylindre 12 en tandem isole les conduites 13 et 15 des freins avant et arrière pour des raisons de sécurité de façon que la perte de pression dans un circuit de freinage ne se traduise pas par une perte de

pression dans l'autre circuit.

Dans le dispositif de freinage fractionné verticalement de la figure 1, un circuit séparé de commande individuelle de la pression est prévu pour chaque frein des roues avant, alors qu'un seul circuit de commande de la pression est prévu pour les freins des -deux roues arrière.Le frein avant gauche est représenté par ia référence 16, le frein avant droit par la référence 17, le frein arrière gauche par la référence 18, et le frein

arrière droit par la référence 19.

On remarquera que dans les figures 1 à 3, les connexions pour fluide hydraulique entre les composants du dispositif sont représentés par des traits pleins, alors que les liaisons électriques le sont par des tirets longs et les connexions mécaniques par des tirets courts. Pour

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simplifier, les connexions électriques sont représentées comme étant reliées à une unité électronique centrale de commande 21 au moyen de lignes en tirets 22. On remarquera que les lignes 22 représentent une multitude de conducteurs individuels qui sont nécessaires pour recevoir les signaux provenant des divers capteurs du dispositif, et aussi pour engendrer des signaux appliqués aux divers composants du dispositif actionnés électriquement. Par exemple, en figure l,la commande électronique 21 est reliée via les lignes 22 à des capteurs 23, 24, 25 et 26 de la vitesse du véhicule, lesquels sont à leur tour couplés de manière à surveiller les vitesses des roues avant gauche, avant droite arrière gauche et arrière droite, respectivement. On remarquera que, alors qu'on a représenté des capteurs de vitesse séparés pour les quatre roues en figures 1, 2 et 3, dans le cas de véhicules ayant leurs roues arrière reliées à un différentiel arrière central, il peut être préférable d'utiliser un seul capteur arrière relié à l'entrée du différentiel pour surveiller la vitesse moyenne des roues

arrière.

En figure 1, les composants du dispositif utilisés pour commander la pression des freins arrière du véhicule en cas d'anti-blocage sont contenus dans un bloc

représenté par la référence 27. Comme on le discutera ci-

après de manière plus détaillée, tous les composants de base du dispositif anti-blocage sont renfermés dans le bloc 27 et, en fonction du nombre des autres circuits de

freinage à commander, sont en double selon nécessité.

Normalement, dans des conditions de freinage o la commande anti-blocage n'est pas mise en oeuvre, le fluide sous pression de la conduite arrière 15 est fourni aux freins arrière 18 et 19 par l'intermédiaire d'une soupape d'isolement 28 normalement ouverte et d'une soupape de commande de pression 29 à trois voies. Une conduite intermédiaire d'alimentation 31 relie la soupape d'isolement 28 à un premier orifice 29a de la soupape 29 à trois voies, alors qu'une conduite d'alimentation finale arrière 32 relie un second orifice 29b de la soupape 29 aux

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freins arrière. Les deux soupapes 28 et 29 sont actionnées par solénoïde et sont reliées aux lignes électriques 22 pour être commandées par l'unité électronique de commande 21. Comme représenté en figure 1, les soupapes 28 et 29 sont normalement maintenues dans une position permettant de fournir directement du fluide aux freins arrière à partir

du maître-cylindre.

Le circuit 27 de commande des freins arrière comporte également une pompe hydraulique 33 qui est actionnée par un moteur électrique 34 et comporte une admission reliée à une conduite basse pression 35 et un orifice de refoulement relié à une conduite haute pression 36. L'interconnexion mécanique entre le moteur 34 et la pompe 33 est représentée par des tirets 34a.La conduite haute pression 36 est reliée directement à un accumulateur haute pression 37, et à la conduite d'alimentation intermédiaire 31 par l'intermédiaire d'une soupape de retenue 38. La conduite hydraulique basse pression 35 est reliée directement à un accumulateur basse pression 39 ainsi qu'à un troisième orifice 29c de la soupape 29 à trois voies. Une soupape 41 de dérivation à haute pression est montée entre les conduites 36 et 35 et présente un orifice pilote 42 connecté de manière à surveiller la

pression dans la conduite haute pression 36.

Dans des conditions de freinage o aucun des capteurs 25 et 26 de la vitesse des roues arrière n'a détecté l'amorce d'une situation de blocage de l'une ou l'autre des roues arrière, les soupapes 28 et 29 resteront dans leurs états non activés, normaux, comme représenté en figure 1, de sorte que le fluide pressurisé de freinage de la conduite 15 est fourni directement par l'intermédiaire de soupapes aux freins arrière.Lors de la détection de l'amorce d'une situation de blocage de l'une ou l'autre roue arrière, la commande électronique 21 fonctionne pour actionner immédiatement la soupape d'isolement 28,fermant ainsi la soupape 28 pour éviter que toute nouvelle

augmentation de la pression du fluide provenant du maître-

cylindre ne soit fournie aux freins arrière. Simultanément,

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le moteur 34 est mis sous tension pour entraîner la pompe 33 et charger l'accumulateur haute pression 37. La commande électronique 21 fonctionne alors pour commander la soupape 29 à trois voies de façon à maintenir la pression dans la conduite 32 des freins arrière à la valeur maximum possible sans provoquer le blocage de l'un ou l'autre des freins arrière. Selon la présente invention, la soupape 29 à trois voies reçoit un signal modulé par largeur d'impulsion (PWM) en provenance de la commande électronique ayant un rapport cyclique variable qui est choisi de manière à fournir une pression de commande prédéterminée aux freins arrière. Lorsque la soupape se trouve dans la position représentée en figure 1, le fluide à haute pression de la conduite 36 sera fourni par l'intermédiaire de la soupape de non-retour 38. Lorsque la soupape 29 est actionnée, la conduite 32 des freins arrière sera connectée à la conduite basse pression 35 de sorte que le fluide présent dans la conduite des freins arrière sera dirigé jusqu'à l'accumulateur basse pression 39, réduisant ainsi la pression des freins arrière. On a remarqué qu'un signal PWM appliqué à la soupape peut être utilisé pour commander avec précision les augmentations et diminutions de la pression appliquée aux freins arrière. En général,à un rapport cyclique prédéterminé (qui est fonction de la pression des freins arrière), la pression appliquée aux freins arrière sera maintenue à une valeur relativement constante.En augmentant le rapport cyclique à ce stade, le solénoïde restera actionné pendant une durée plus longue, permettant l'écoulement d'un volume plus grand de fluide jusqu'à l'accumulateur basse pression et réduisant la pression des freins arrière.En variante, l'abaissement du rapport cyclique permettra la fourniture aux freins arrière de davantage de fluide à haute pression, augmentant ainsi la

pression résultante des freins.

Tant que le système anti-blocage reste actionné, le moteur 34 fonctionnera continuellement et entraînera la pompe 33. Pendant les parties du rapport

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cyclique PWM, o la soupape 29 à trois voies est actionnée (conduite basse pression 35 reliée à la conduite 32 des freins arrière), aucun fluide à haute pression n'est demandé par les freins et le fluide entrera par pompage dans l'accumulateur haute pression 37.L'accumulateur 37 est dimensionné de manière à fournir, en combinaison avec la pompe, une fourniture suffisante de haute pression aux

freins lorsque la soupape 29 est ramenée à sa position non-

actionnée. Lorsque l'accumulateur 37 est plein et que la soupape 29 est actionnée,la soupape de dérivation 41 détecte une augmentation de la pression dans la conduite 36 supérieure à une valeur prédéterminée et s'ouvre pour dévier le fluide jusqu'à l'accumulateur basse pression 39, tout en maintenant la pression dans la conduite haute

pression 36 à la valeur prédéterminée. La soupape de non-

retour 38. est prévue pour éviter l'écoulement du fluide entre le maîtrecylindre 12 et la conduite haute pression 36 et l'accumulateur 37 pendant le freinage du véhicule sans que le circuit anti-blocage arrière ne soit actionné.L'accumulateur basse pression 39 est prévu pour permettre une réduction rapide de la pression dans la conduite 32 des freins arrière, et aussi pour tenir compte de tout fluide de freinage en excès qui ne peut être renvoyé au maître-cylindre pendant la commande anti-blocage

étant donné que la soupape d'isolement 28 est fermée.

Le circuit 27 de freinage arrière comporte également un commutateur de remise à l'état initial pour surveiller les pressions du fluide dans la conduite 15 de sortie du maître-cylindre, la conduite 32 de freinage arrière et la conduite basse pression 35. Le commutateur 44

est normalement fermé et assure deux fonctions séparées.

Tout d'abord, lorsque le dispositif fonctionne dans le mode anti-blocage, le commutateur 44 est utilisé pour surveiller le différentiel de pression entre la conduite 15 de sortie du maître-cylindre et la conduite 32 de freinage arrière.En second lieu, lorsque le dispositif ne se trouve pas dans le mode anti-blocage et que le véhicule est dans le mode de freinage normal, le commutateur 44 sert à surveiller l'état

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de la soupape 29 à trois voies en contrôlant la pression

régnant dans la conduite 35.

Pour éxécuter sa première fonction, le commutateur 44 est accouplé de manière à surveiller la différence de pression entre les fluides des conduites 15 et 32 et est destiné à ouvrir ses contacts lorsque la pression dans la conduite 32 est supérieure à celle régnant dans la conduite 15.Lorsque le dispositif se trouve dans le mode anti-blocage et que les contacts du commutateur sont ouverts, cela indique que la soupape d'isolement 28 s'est fermée et que la pression dans la conduite 15 est supérieure à celle régnant dans la conduite 32 et, lorsque les contacts du commutateur sont fermés, cela indique que la pression dans la conduite 15 est égale à la pression dans la conduite 32 ou est tombée au-dessous de cette pression. Dans les cas o les contacts du commutateur sont ouverts, et se sont ensuite fermés alors que le commutateur lla du voyant de freinage est resté actionné, cela indique une situation dans laquelle le conducteur a appliqué initialement un effort de freinage relativement élevé à la pédale de frein pour que le dispositif entre dans un mode antiblocage et ferme la soupape d'isolement pour éviter le blocage des roues arrière et, ensuite, a réduit l'effort de freinage appliqué à la pédale sans avoir nécessairement libéré complètement cette pédale.C'est dans cette situation qu'il est souhaitable de se dégager du mode anti-blocage et de ramener le système de freinage au mode de fonctionnement normal. Ainsi, si le dispositif se trouve dans le mode anti-blocage et que la commande informatique 21 détecte que les contacts du commutateur de remise à l'état initial se sont ouverts à un certain stade, mais sont maintenant fermés, et que la pédale de frein est toujours enfoncée, le dispositif reviendra au mode de freinage normal.En général, il y a une certaine hystérésis qui est associée au fonctionnement du commutateur de remise à l'état initial de sorte que les contacts de ce commutateur ne tremblent pas entre une position fermée et

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une position ouverte, lorsque la pression dans la conduite reste relativement égale à la pression régnant dans la

conduite 32.

Lorsque le dispositif de freinage ne fonctionne pas dans le mode antiblocage, le commutateur 44 est connecté de manière à vérifier l'état de l'un des sièges de de la soupape 29 à trois voies en surveillant la pression du fluide régnant dans l'accumulateur basse pression 39. A ce moment là, l'accumulateur 39 doit être vide, et le siège de soupape associé à l'orifice 29c de la soupape 29 doit empêcher que du fluide pressurisé des conduites 31 et 32 ne soit fourni à l'accumulateur 39. Cependant,dans le cas o une fuite du fluide au droit de ce siège de soupape entre dans l'accumulateur, l'augmentation de la pression dans la conduite 35 sera détectée par le commutateur 44, et ses contacts s'ouvriront pour signaler à la commande 21 qu'il y a une soupape à trois voies potentiellement défectueuse. La commande 21 est connectée à un voyant 45 d'avertissement de défaillance des freins qui est actionné dans le cas o il y a détection d'une défaillance du dispositif de freinage anti-blocage. pans le cas o il y a détection de la naissance d'un blocage de l'un ou l'autre des freins avant, la pression des freins dans chacun des freins des roues avant est commandée séparément d'une façon similaire à celle décrite ci-dessus pour les freins arrière. Ainsi, chaque frein de roue avant aura sa propre soupape à trois voies, deux positions, qui lui est associée, ainsi que sa propre soupape d'isolement. Cependant, comme, on le discutera en détail ci-après, étant donné que la seule conduite d'alimentation avant 13 en provenance du maitre-cylindre fournit du fluide sous pression pour les deux freins des roues avant, seule une pompe, ainsi que des accumulateurs uniques à basse et haute pression, sont nécessaires pour

commander les deux freins des roues avant.

Comme représenté en figure 1, le fluide pressurisé de freinage présent dans la conduite 13 est fourni au frein avant gauche 16 par l'intermédiaire d'une

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soupape d'isolement 46, et d'une soupape de commande 47 à trois voies. Une conduite d'alimentation intermédiaire 48 est montée entre la soupape d'isolement 46 et un orifice de la soupape 47 à trois voies, alors qu'une conduite d'alimentation finale 49 est connectée entre un second orifice de la soupape 47 et le frein 16.La pression est fournie au frein avant droit 17 d'une façon similaire par l'intermédiaire d'une soupape d'isolement 51, d'une conduite d'alimentation intermédiaire 52, d'une soupape de commande de la pression 53 à trois voies, une conduite d'alimentation finale 54.Les soupapes 46, 47, 51 et 53 sont toutes actionnées par solénoïde et sont reliées aux

lignes électriques 22.

Une seconde pompe 55 est actionnée par le moteur 34 et comporte une sortie connectée à un accumulateur haute pression 56 par une conduite haute pression 57, et une entrée connectée à un accumulateur basse pression 58 par une conduite basse pression 59. La conduite haute pression 57 est reliée à la conduite d'alimentation intermédiaire 48 avant gauche par l'intermédiaire d'une soupape anti-retour 61 et à la conduite d'alimentation intermédiaire avant droite 52 par l'intermédiaire d'une soupape anti-retour 62. La conduite basse pression 59 est reliée à deux des trois orifices des soupapes 47 et 53 à trois voies. Une soupape de dérivation à haute pression 63 est montée entre les conduites haute et basse pression 57 et 59, et comporte une conduite de détection 64 connectée de manière à surveiller le fluide

haute pression dans la conduite haute pression 57.

Un commutateur séparé de remise à l'état initial ayant une structure et une fonction semblables à celles du commutateur 44 du circuit des freins arrière est prévu pour chaque circuit des freins avant. En particulier, un commutateur 65 de remise à l'état initial est associé au circuit du frein avant gauche et connecté de manière à

surveiller les pressions dans les conduites 13, 49 et 59.

Un commutateur 66 de remise à l'état initial est associé au

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circuit du frein avant droit et connecté de manière à

surveiller les pressions dans les conduites 13, 54 et 59.

Dans des conditions de freinage o aucun des capteurs avant de vitesse 23 ou 24 ne détecte une situation d'amorce de blocage de l'une ou l'autre des roues avant, la pression dans la conduite 13 est fournie directement par l'intermédiaire des soupapes d'isolement 46 et 51 et des soupapes associées 47 et 53 à trois voies aux freins respectifs des roues avant. Cependant, pendant le freinage du véhicule, si l'un ou l'autre des capteurs de vitesse 23 ou 24 produit des signaux de vitesse pour la commande électronique 21 indiquant que l'un des freins des roues avant serapproche d'une situation de blocage, la commande 21 fonctionne pour actionner la soupape d'isolement respective qui est associée au circuit particulier des roues,et pour mettre sous tension le moteur 34 de manière à actionner la pompe 55. La soupape respective à trois voies reçoit alors un signal PWM en provenance de la commande électronique, de manière à commander la pression appliquée aux freins associés des roues de façon à fournir une pression maximum du fluide au frein associé sans provoquer

une situation de blocage.

En liaison maintenant avec la figure 2 qui représente un dispositif antiblocage pour un système de frein à répar:....on en diagonale,les composants de ce dispositif ayant une structure et une fonction similaires à celles des composants de la figure 1 seront identifiés par les mêmes numéros de référence. En figure 2, le dispositif fractionné en diagonale utilise une soupape séparée de commande de la pression à trois voies, pour chaque frein de roue, une soupape séparée d'isolement pour chaque circuit du maltre-cylindre.Ainsi, en figure 2, il faut deux soupapes d'isolement, alors que quatre soupapes de commande de la pression à trois voies sont nécessaires. En particulier, un premier circuit du maitre-cylindre fournit du fluide pressurisé dans une conduite 70 par l'intermédiaire d'une soupape d'isolement 71,une conduite d'alimentation intermédiaire 72 et une soupape 73 à trois

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voies à une conduite 74 d'alimentation du frein avant gauche. Le fluide pressurisé de la conduite 70 est également fourni par l'intermédiaire de la soupape d'isolement 71 et de la conduite d'alimentation intermédiaire 72, en passant par une soupape 75 de régulation de la pression et d'une soupape 76 à trois voies, à une conduite 77 d'alimentation du frein arrière

droit. D'une façon similaire, un second circuit du maitre-

cylindre fournit du fluide à la pression de freinage dans une conduite 78 par l'intermédiaire d'une seconde soupape d'isolement 79, d'une seconde conduite d'alimentation intermédiaire 80 et d'une soupape 81 à trois voies, à une conduite 82 d'alimentation du frein avant droit.Le fluide pressurisé de la conduite 78 est également fourni, par l'intermédiaire de la soupape d'isolement 79 et de la conduite d'alimentation intermédiaire 80, en passant par une soupape 83 de régulation de la pression et d'une soupape 84 à trois voies, à une conduite 85 d'alimentation du frein arrière gauche. Une soupape de non retour 86, qui fonctionne d'une manière similaire à la soupape de non retour 38 de la figure 1, est montée entre la conduite haute pression 36 et la conduite d'alimentation intermédiaire 72. Une seconde soupape de non retour 87 est connectée entre la conduite haute pression 57 et la seconde conduite d'alimentation intermédiaire 80. Le dispositif de la figure 2 comporte des commutateurs séparés 88 et 89 de remise à l'état initial qui sont associés aux circuits des

freins avant gauche et avant droit, respectivement.

Les soupapes d'isolement et à trois voies de la figure 2 fonctionnent d'une manière similaire à celle de la figure 1. En particulier, lorsque l'amorce d'une situation de blocage d'une roue quelconque n'a pas été détectée, les soupapes restent dans les positions non actionnées représentées en figure 2, de sorte que la commande d'un freinage complet est effectuée par le conducteur du véhicule via la pédale de frein 11. Cependant, lorsque l'unité électronique de commande 21 détecte l'amorce du blocage des roues via les capteurs de vitesse, la commande

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peut fonctionner pour actionner immédiatement et fermer la soupape d'isolement associée à la roue qui commence à se bloquer de manière à éviter une nouvelle augmentation de la pression appliquée au frein de la roue respective, tout en mettant simultanément sous tension le moteur 34 pour mettre en marche les pompes 33 et 55.La commande produit alors un signal PWM qui est appliqué à la ou aux soupapes associées à trois voies pour commander la pression d'une manière telle qu'il y a obtention du freinage maximum sans blocage des roues. Dans le cas o les quatre roues sont sous commande anti-blocage, chacune des soupapes de commande de la pression à trois voies 73, 76, 81 et 84 est commandée individuellement par des signaux PWM séparés afin de commander la pression appliquée aux freins des roues respectives. Si, pendant la commande anti-blocage, il faut du fluide supplémentaire de freinage dans un circuit particulier des freins des roues, la soupape d'isolement

associée peut être ouverte sélectivement par impulsions.

Cette commande se poursuit jusqu'à l'arrêt du véhicule, ou jusqu'à ce que le conducteur ait soit complètement relâché la pédale de frein pour ouvrir le commutateur lla du voyant d'arrêt, soit libéré la pédale jusqu'au point o un ou plusieurs des commutateurs de remise à l'état initial indiquent que l'une ou l'autre ou les deux soupapes d'isolement doivent être ouvertes pour ramener le ou les

circuits au freinage normal.

En liaison maintenant avec la figure 3, on a représenté un dispositif de freinage à fractionnement vertical très semblable au dispositif illustré en figure 1, sauf que la section 27 de commande du circuit des freins

arrière a été remplacée par un système de commande 93 anti-

blocage sans pompe du type décrit dans le brevet des Etats-

Unis d'Amérique n 4 673 226 mentionné ci-dessus. Comme représenté en figure 3, le circuit de commande sans pompe comporte une soupape d'isolement 94 actionnée par solénoïde, normalement ouverte, qui est montée entre la sortie de la soupape 114 de régulation de la pression et la conduite 32 des freins arrière.Une soupape de vidage 95

17 2640215

actionnée par solénoïde, normalement fermée, est montée entre la conduite 32 des freins arrière et un accumulateur 96 de fluide à basse pression. Un commutateur 97 de remise à l'état initial est monté de manière à surveiller la pression régnant dans l'accumulateur 96 et les conduites 15

et 32.

En fonctionnement, lorsqu'un glissement des roues arrière est détecté, la commande électronique 21 ferme la soupape d'isolement 94 de manière à maintenir la pression du fluide régnant dans les freins arrière à une valeur relativement constante. Si la décélération des roues commandées dépasse une valeur prédéterminée, la commande électronique ouvrira sélectivement la soupape de vidage 95 pour permettre l'entrée du fluide dans l'accumulateur 96, d'o la réduction de la décélération des roues arrière et la correction de l'état de dérapage des roues.Tant que l'état du revêtement de la route reste le même, le dispositif maintiendra la pression de frein arrière à une valeur constante jusqu'à la fin de l'arrêt. Cependant, la commande électronique peut détecter le moment o le véhicule passe d'un revêtement à faible coefficient de frottement à un revêtement à coefficient de frottement élevé, car dans ces circonstances les roues avant qui sont commandées par le système à pompe augmenteront automatiquement la décélération du véhicule.Dans ces conditions, la pression appliquée aux freins arrière peut être généralement augmentée sans provoquer une situation de blocage. Ainsi, la commande ouvrira sélectivement- la soupape d'isolement 94 pour augmenter progressivement la

pression appliquée aux freins des roues arrière.

En liaison maintenant avec les figures 4, 5 et 6, on procédera à l'examen du fonctionnement général du dispositif anti-blocage de la figure 1. En liaison tout d'abord avec la figure 4, on a représenté des exemples de trois formes d'ondes PWM séparées qu'on peut utiliser pour commander sélectivement la pression dans un circuit individuel de frein d'un véhicule, tel que le circuit 27 de la figure 1 pour la commande des freins arrière.La forme

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d'onde du haut en figure 4, désignée par la référence 101, représente une forme d'onde ayant une période t et un rapport cyclique d'environ 33 %. Comme on l'a indiqué précédemment, lorsque la soupape 29 à trois voies n'est pas actionnée, la conduite 32 des freins arrière est reliée

directement à la conduite d'alimentation intermédiaire 31.

Ainsi, lorsque le dispositif se trouve dans le mode anti-

blocage et que la soupape d'isolement 28 est fermée, le fluide pressurisé provenant de la pompe 33 peut s'écouler directement par l'intermédiaire de la soupape à trois voies 29 jusque dans la conduite 32 d'alimentation des freins arrière de manière à augmenter la pression appliquée aux freins.Lorsque la soupape est actionnée,la conduite 32 des freins arrière est déconnectée de la conduite 31 et reliée à la conduite basse pression 35 pour réduire la pression appliquée aux freins arrière.Lorsque la soupape à trois voies 29 reçoit un signal PWM avec un rapport cyclique de 33 % pour chaque cycle du signal PWM, la conduite d'alimentation 32 sera connectée à la conduite haute pression 36 pendant 67 % du temps et à la conduite basse pression 35 pendant 33 % du temps.Ainsi, pour un cycle donné du sigpal PWM, l'augmentation totale de la pression appliquée aux freins arrière sera supérieure à la réduction de la pression. Ainsi, en maintenant ce rapport cyclique pendant une multitude de cycles PWM (représentés en figure 4 comme un laps de temps prédéterminé P),on obtient une augmentation effective nette de la pression appliquée aux

freins arrière.

La forme d'onde représentée au centre de la figure 4, indiquée par la référence 102, montre une forme

d'onde PWM ayant un rapport cyclique d'environ 45-50 %.

Lorsque cette forme d'onde est appliquée à la soupape 29 à trois voies, l'augmentation de la pression pendant la durée o la soupape n'est pas actionnée et la diminution de la pression pendant la durée o la soupape est actionnée sont sensiblement égales, se traduisant par une augmentation ou une diminution nettes nulles de la pression appliquée aux freins arrière. Dans cette situation, la pression des

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freins arrière sera maintenue à une valeur relativement constante. On remarquera que le rapport cyclique particulier qui se traduit par le maintien de la pression appliquée aux roues arrière sera fonction de la valeur présente des pressions relatives dans les systèmes, ainsi que des caractéristiques particulières d'écoulement de la

soupape à trois voies.

La forme d'onde inférieure de la figure 4, représentée par la référence 103, illustre une forme d'onde PWM ayant un rapport cyclique de 67 %. Pendant un cycle donné, la pression appliquée aux freins arrière diminuera

pendant 67 % du temps et augmentera pendant 33 % du temps.

Cela se traduit par une diminution nette de la pression appliquée aux freins arrière.On remarquera que les formes d'onde illustrées et décrites en liaison avec la figure 4 sont données à titre d'exemple de la façon avec laquelle la soupape à trois voies, deux positions, peut être utilisée pour augmenter, maintenir ou diminuer la pression appliquée aux freins arrière.Lors de la commande réelle de la pression appliquée aux freins arrière, le rapport cyclique de la forme d'onde PWM appliquée à la soupape peut varier entre O et 100 % afin d'obtenir la commande désirée précise

de la pression pour les freins.

En liaison maintenant avec la figure 5, on a représenté un diagramme de formes d'onde qu'on utilisera pour décrire le fonctionnement du dispositif anti-blocage dans un état particulier de freinage, en liaison avec le circuit 27 de commande des freins arrière de la figure l.En figure 5, le fonctionnement de la soupape 29 à trois voies est représenté par une forme d'onde 104, la vitesse réelle des roues arrière associées par la forme d'onde 105, et la pression des freins arrière par la forme d'onde inférieure 106..Initialement à l'instant to,le véhicule se déplace à

une vitesse de Vt sans qu'il y ait application des freins.

A ce moment là, la soupape d'isolement ainsi que la soupape associée à trois voies de chaque circuit de commande des freins sont non actionnées de sorte que la pression du maître-cylindre peut être appliquée directement aux freins

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associés. A l'instant ti,le conducteur amorce un arrêt brutal du véhicule en appuyant à fond sur la pédale de frein de manière à augmenter rapidement la pression de freinage régnant dans la conduite 32 reliée aux freins arrière et provoque la décélération du véhicule. Initialement, la pression de freinage régnant dans la conduite 32 n'est pas suffisante pour provoquer un blocage de l'une ou l'autre des roues arrière. Cependant, peu de temps après l'instant tl, la vitesse des roues arrière subit un glissement par rapport à la vitesse réelle du véhicule (représentée par la courbe en pointillé 107) pour que les roues arrière entrent dans un premier cycle 108

d'écart de la vitesse des roues.

Lorsque la vitesse réelle des roues est tombée au-dessous de la vitesse réelle du véhicule suivant un seuil de glissement prédéterminé, cela est l'indication

qu'il est souhaitable d'entrer un mode de commande anti-

blocage pour le frein associé. A l'instant t2, la commande électronique fonctionne pour fermer immédiatement la soupape d'isolement 28 et mettre sous tension le moteur 34 de manière à faire fonctionner la pompe 33.Le signal PWM est alors fourni à la soupape 29 à trois voies à un rapport cyclique prédéterminé A qui est choisi de manière à produire une diminution nette de la pression régnant dans la conduite 32 des freins arrière. Le signal PWM est maintenu à ce rapport cyclique pendant une durée prédéterminée jusqu'à l'instant t3, auquel la commande électronique détecte que la décélération réelle des roues est tombée au-dessous d'une valeur prédéterminée.A ce stade, le rapport cyclique PWM tombe immédiatement à une valeur B qui se traduit effectivement par une augmentation de la pression appliquée aux roues arrière. Comme représenté dans la forme d'onde 104, le rapport cyclique diminue alors continuellement suivant une rampe 104a vers un rapport cyclique de 0 %. Alors que la pression augmente dans les freins arrière, la vitesse réelle des roues subira de nouveau un glissement pour provoquer un autre écart de vitesse des roues en 109. La soupape 29 peut alors être

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commandée d'une façon similaire pour corriger l'écart 109 de la vitesse des roues et amorcer un autre écart de la

vitesse des roues en 110.

La fréquence particulière à laquelle la forme d'onde PWM est produite peut varier d'un système de freinage à l'autre.Cependant, on a constaté qu'il est préférable de choisir une fréquence ayant une période qui est inférieure au temps associé au cycle le plus court d'écart de la vitesse des roues.Ainsi, la soupape à trois voies passera entre ses deux positions pendant une phase donnée de la réduction de la pression ou de l'augmentation de la pression. Par exemple, dans des véhicules automobiles tels que les petits camions, on a constaté que les écarts de la vitesse des roues sur des revêtements routiers à coefficient de frottement relativement élevé, tels que le béton sec, peuvent être aussi courts que 60 millisecondes et sur des revêtements au coefficient de frottement relativement faible, par exemple par temps de neige ou de verglas, peuvent être de plusieurs secondes. On a découvert que le fonctionnement du signal PWM à une fréquence de 50 hertz (période égale à 20 millisecondes) donne des

résultats satisfaisants.

En liaison maintenant avec la figure 6, on a représenté un organigramme simplifié pour illustrer le fonctionnement de base du dispositif antiblocage de la présente invention. En figure 6, une fonction de traitement 114 représente les conditions de freinage "normales" dans lesquelles le dispositif anti-blocage n'a pas été actionné et la pression de freinage du véhicule se trouve sous la commande complète du conducteur du véhicule. Dans de telles conditions de freinage, le dispositif anti-blocage de la présente invention continue à surveiller les vitesses réelles des roues et calcule la décélération et le glissement de chaque roue et compare ces valeurs à des seuils prédéterminés d'actionnement anti-blocage. Cette fonction de comparaison est représentée par le point de décision 115 dans lequel, si aucun seuil anti-blocage n'a été dépassé, le dispositif reste dans le mode de freinage

22 2640215

normal de 114.Cependant, dans le cas o un seuil anti-

blocage a été dépassé, le dispositif entre dans le mode anti-blocage en 116 et exécute alors une fonction de traitement 117 dans laquelle la ou les soupapes d'isolement associées à une roue ou à deux roues particulières pour lesquelles un seuil anti-blocage a été dépassé sont actionnées pour fermer la soupape et, simultanément, le moteur 34 est mis sous tension pour faire fonctionner les pompes 33 et 55. Alors le système entre une fonction de traitement 118 dans laquelle un signal PWM est fourni à la soupape respective à trois voies à un rapport cyclique prédéterminé de manière à réduire la pression de freinage à un taux prédéterminé.Le rapport cyclique particulier du signal PWM est généralement une fonction des valeurs

courantes de la décélération et du glissement des roues.

Dès que la réduction de la pression de freinage a provoqué la réduction de la décélération des roues à une valeur prédéterminée, le dispositif entre une fonction de traitement 119 dans laquelle le rapport cyclique du signal PWM est modifié pour augmenter rapidement la pression appliquée à la roue associée et ramener la vitesse de la roue à la vitesse du véhicule et essayer de provoquer un

autre écart de la vitesse de la roue.

Le dispositif entre alors un point de décision 120 de manière à déterminer si oui ou non l'augmentation de la pression fournie par le fonctionnement de la soupape à trois voies s'est traduit par une augmentation suffisante de la pression pour provoquer un autre écart de la vitesse de la roue.Si c'est non, le programme se branche en "NON" et entre une fonction de traitement 121 dans laquelle la soupape associée d'isolement est soumise temporairement à des impulsions pour fournir du fluide pressurisé supplémentaire aux freins des roues associées, d'une valeur suffisante pour provoquer un autre écart de la vitesse des roues. Le dispositif entre alors une fonction de traitement 122, semblable à la fonction 118, dans laquelle un signal PWM est fourni à la soupape à trois voies pour diminuer la pression et corriger l'écart de la vitesse des roues. A

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partir de ce point, le dispositif entre un point de décision 123 pour vérifier l'état du commutateur de remise à l'état initial associé à la soupape particulière à trois voies.Si le commutateur est maintenant ouvert,cela indique une situation semblable à celle décrite précédemment dans laquelle le conducteur a appliqué initialement les freins

de façon brutale pour que le dispositif entre le mode anti-

blocage, mais a maintenant libéré partiellement la pression de freinage sans avoir relâché complètement la pédale de frein de sorte que la pression de sortie du maître-cylindre est tombée au-dessous de la pression commandée qui est appliquée aux freins.Dans cette situation, la commande de freinage anti-blocage n'est plus nécessaire, et le dispositif se branche à "OUI" et revient au mode de freinage normal.Cependant, si le commutateur associé de remise à l'état initial n'est pas ouvert, le dispositif se branche à "NON" et revient à la fonction de traitement 119 de manière à maintenir la commande anti-blocage et

provoquer un autre écart de la vitesse des roues.

En liaison avec les figures 7 à 10, on discutera maintenant en détail la construction spécifique des composants individuels des soupapes. En liaison tout d'abord avec la figure 7, on a représenté une vue en coupe transversale de la soupape 29 de commande de la pression à trois voies de la figure 1. On remarquera que les autres soupapes à trois voies du dispositif peuvent avoir une construction similaire. En figure 7, la soupape 29 est représentée alors qu'elle est montée dans un corps de soupape 130. Le corps 130 comporte divers emplacements de montage et canaux de connexion afin de relier les composants individuels du dispositif suivant une manière spécifiée. On remarquera que la construction particulière de l'ensemble à soupape sera fonction du nombre des composants nécessaires. De plus, la commande électronique est de préférence montée à un endroit contigu au corps de

la soupape ou en une pièce avec ce corps.

La soupape comprend une armature 131 mobile axialement, placée entre un élément supérieur de noyau 132,

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ou premier élément et un second élément de noyau 133, ou second élément. L'extrémité supérieure de l'armature 131 et l'extrémité inférieure du premier noyau 132 coopèrent pour définir une première soupape à bille normalement ouverte, représentée dans son ensemble par la référence 134, alors que l'extrémité inférieure de l'armature 13-1 et l'extrémité supérieure du noyau inférieur 133 coopèrent pour définir une seconde soupape à bille, normalement fermée, représentée dans son ensemble par la référence 135.Un ressort hélicoïdal 136 entoure la partie supérieure de l'armature 131 et sollicite axialement cette armature vers le bas de manière à maintenir la soupape 135 dans une position normalement fermée. L'armature 131 peut être axialement décalée vers le haut pour ouvrir la soupape 135 et fermer la soupape 134 par mise sous tension d'une bobine 137 entourant une partie de l'élément de noyau supérieur

132 et l'armature 131.

La soupape à trois voies 29 est fixée au corps au moyen d'un adaptateur 138 vissé dans ce corps. Un chapeau cylindrique de protection 139 entoure la bobine 137 et comporte une extrémité inférieure comprimée sur l'adaptateur 138 et une extrémité supérieure à diamètre réduit qui est comprimée sur une partie intermédiaire du moyen supérieur 132. L'extrémité supérieure extrême du moyen supérieur comporte un élément de connexion 142 connecté de manière étanche.L'élément 142 comporte un canal 143 monté de manière à recevoir le fluide à haute pression de freinage via les conduites 36 et 31. Le noyau supérieur 132 comporte un canal central 144 qui fournit le fluide

pressurisé de freinage à la soupape à bille 134.

L'élément inférieur de noyau 133 présente une extrémité supérieure vissée dans l'extrémité inférieure de l'adaptateur 138, et une extrémité inférieure insérée de manière étanche dans un canal 145 ménagé dans le corps de soupape et connecté à l'accumulateur basse pression 39 et à l'entrée de la pompe 33 par la conduite 35. Un canal central 146 est formé dans le noyau 133 pour relier la conduite 35 à la soupape 135. Le corps de soupape 130

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comporte un second canal 147 qui est destiné à être relié à la conduite 32 d'alimentation des freins arrière et communique également avec les soupapes à bille 134 et 135 via un tamis annulaire de filtrage 148 et une rainure longitudinale 149 ménagée dans l'élément inférieur de noyau 133. Le fonctionnement de la soupape 29 de commande de la pression peut se résumer de la manière suivante.Lorsque la bobine 137 n'est pas sous tension, l'armature 131 est sollicitée vers le bas par le ressort 136 afin de fermer la soupape 135.A ce moment là, la soupape 134 est ouverte, permettant l'écoulement du fluide sous pression à partir de la conduite 31, en passant par le canal central 144, au droit de la soupape 134, autour de l'armature 131, pour qu'il entre dans la fente longitudinale 149. A partir de ce point, le fluide s'écoulera en traversant le filtre annulaire 148 pour entrer dans le canal 147, o il est fourni aux freins arrière via la conduite d'alimentation arrière 32. Lorsque la bobine est mise sous tension, la force magnétique exercée sur l'armature 131 s'oppose à la force de sollicitation du ressort 136, et entraîne vers le haut l'armature 131 pour fermer la soupape 134 et ouvrir la soupape 135. Pendant cette période, la pression du fluide dans la conduite 32 est réduite par l'écoulement du fluide dans le canal 147, à travers le tamis de filtrage 148 et dans la fente longitudinale 149. A partir de ce point, le fluide s'écoule au droit de la soupape 135 pour entrer dans le canal 146, o il est fourni par l'intermédiaire du canal

145 à la conduite basse pression 35.

La construction spécifique de l'accumulateur haute pression 37 et de la soupape de dérivation 41 est représentée en figure 8. Dans le mode de réalisation préféré de la présente invention, ces deux composants sont incorporés dans un même ensemble. Comme représenté en figure 8, l'ensemble à accumulateur haute pression comporte un plongeur extérieur 151 qui est monté en coulissement à l'intérieur d'un alésage cylindrique 152 du corps de

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soupape 130.Le plongeur 151 est sollicité vers le haut par un ressort de compression hélicoïdal 153. Un chapeau de retenue 154 est vissé dans le corps de soupape et comporte un évent 155 à son extrémité inférieure. Un plongeur intérieur 156 présente une extrémité supérieure disposée en coulissement à l'intérieur d'un alésage central du plongeur extérieur 151. La partie supérieure de la cavité 152 et l'extrémité supérieure du plongeur 151 coopèrent pour définir une charare 159 pour le stockage du fluide à haute pression. La chambre 159 est reliée à la conduite haute pression 36 via un canal 161. Alors que le fluide haute pression est entraîné vers la chambre 159, le plongeur 151

sera sollicité vers le bas pour comprimer le ressort 153.

La soupape de dérivation à haute pression est représentée dans son ensemble par la référence 162.La soupape 162 comporte une bille 163 qui est sollicitée vers

le bas par un ressort 164 contre un siège de bille 165.

Normalement, la bille 163 bloque l'écoulement descendant du fluide pur entrer dans l'alésage central 157 du plongeur 151. Cependant, lorsque le plongeur extérieur 151 s'est déplacé vers le bas sur une distance suffisante pour que la surface 166 de l'extrémité inférieure du plongeur 156 soit en contact avec une paroi d'extrémité 167 du chapeau 154, un nouveau déplacement vers le bas du plongeur 156 est empêché, alors que le plongeur extérieur 151 peut continuer à descendre sur une distance supplémentaire D. A ce stade, la surface 168 de l'extrémité supérieure extrême du plongeur intérieur 156 vient en contact avec la bille 163 et a pour effet de soulever la bille du siège 165. Cela ouvre la soupape de dérivation et permet l'entrée du fluide dans l'alésage central 157 du plongeur 151, dans un canal transversal 169 pratiqué dans la paroi latérale du plongeur 151, et alors dans un canal 171 formé dans le corps de soupape et relié à la conduite basse pression 35. La pression particulière à laquelle le plongeur intérieur 156 étalonne et ouvre la soupape de dérivation 162 peut être commandée par sélection du ressort 153 avec une constante

élastique prédéterminée.

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En liaison avec la figure 9, on a représenté

une vue en coupe transversale de la soupape d'isolement 28.

La soupape d'isolement est essentiellement identique à la soupape d'isolement décrite dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique n 07/053 221 mentionnée ci-dessus et ne sera donc pas décrite en détail. La seule différence entre la soupape d'isolement décrite dans ce brevet et la soupape d'isolement de la présente demande est que, dans cette demande, unjoint 171 qui entoure la partie inférieure d'un élément de siège 172 de soupape et est inséré dans un alésage cylindrique 173 pratiqué dans le corps de soupape 130 est un joint torique standard destiné à bloquer l'écoulement du fluide dans les deux directions autour de l'extérieur de l'élément de siège 172.Dans la demande de brevet identifiée ci-dessus, le joint est un joint annulaire à lèvre qui permet l'écoulement du fluide

dans une direction.

La soupape d'isolement 28 comprend une armature 174 pouvant se déplacer axialement, qui est sollicitée dans la direction du haut au moyen d'un ressort 175 de sorte qu'une soupape à bille représentée dans son ensemble par la référence 176, est maintenue dans la position normalement ouverte. L'armature 174 est disposée. en coulissement à l'intérieur d'un élément de manchon 177 ayant une extrémité supérieure fermée 178 qui limite le mouvement de l'armature 174 vers le haut.L'élément de siège 172 est vissé dans un adaptateur 179, lequel est à son tour vissé dans le corps de soupape 130. Une bobine 181 entoure la partie inférieure de l'armature 174 et la partie supérieure de l'élément de siège 172, et est protégée au moyen d'un couvercle 182 qui est comprimé sur l'adaptateur 179 et le manchon 177. Ce couvercle 182 fonctionne également pour compléter le trajet du fluide magnétique

entre l'adaptateur 179 et le manchon 176.

Lorsque la soupape se trouve dans sa position non excitée, la soupape à bille 176 est ouverte de sorte que le fluide provenant du maître-cylindre peut s'écouler vers le haut en passant par un canal central 183 ménagé

28 2640215

dans l'élément de siège 172, au droit de la soupape à bille 176, et vers le bas le long d'une fente longitudinale 184 pratiquée le long de l'élément de siège 172. A partir de ce point, le fluide entre dans un canal annulaire 185 entourant l'élément de siège 172 et sort du canal 185 en passant par un canal transversal 186 relié à la conduite d'alimentation intermédiaire 31. Lorsque la bobine est excitée, l'armature 174 est sollicitée vers le bas pour fermer la soupape à bille 176, bloquant l'écoulement du fluide entre la conduite 15 du maître- cylindre et la

conduite d'alimentation intermédiaire 31.

En liaison avec la figure 10, on a représenté une vue en coupe transversale du commutateur 44 de remise à l'état initial.Le commutateur comprend un bouchon creux 190 qui est vissé dans un canal 191 ménagé dans le corps de soupape 130. Le canal 191 est relié à un premier canal transversal 192 connecté de manière à recevoir du fluide provenant de la conduite d'alimentation 32,à un second canal transversal 193 relié de manière à recevoir le fluide

sous pression provenant de la conduite 15 du maitre-

cylindre et à un troisième canal 194 ccnnecté de manière à recevoir du fluide provenant de la conduite basse pression 35. Un plongeur 195 est disposé en coulissement dans le canal 191, et comporte des joints toriques 196a, 196b, et 196c montés sur son dessus pour isoler les canaux 192, 193

et 194 les uns des autres.

Un ensemble 196 à contact de commutation est monté dans la partie supérieure du bouchon creux 190. En particulier, lorsque le plongeur 195 se trouve dans sa position 'la plus basse, représentée en figure 10, l'ensemble à commutateur est sollicité vers une position normalement fermée. Cependant, lorsque le plongeur se déplace vers le haut, les contacts du commutateur normalement fermés s'ouvriront. Comme on l'a discuté précédemment, l'ensemble à commutateur 196 se déplace entre une position normalement fermée et une position normalement ouverte lorsque, pendant des conditions de freinage normales, non anti-blocage, la pression dans le canal 194

29 2640215

(conduite à basse pression 35) augmente suffisamment pour solliciter vers le haut le plongeur 195. Comme on l'a indiqué précédemment, cela est une indication d'un siège de

soupape fuyant dans la soupape associée 29 à trois voies.

De plus, comme on l'a indiqué ci-dessus, pendant des conditions de freinage anti-blocage, le commutateur de remise à l'état initial fonctionne pour surveiller la

pression différentielle entre la pression du maître-

cylindre (conduite 15) et la pression fournie aux freins arrière (conduite 32). Dans ces cas, lorsque le système entre le mode anti- blocage et que la soupape d'isolement est fermée, la pression du maître- cylindre régnant dans le canal 193 deviendra supérieure à la pression des freins arrière régnant dans le canal 192, provoquant l'entraînement vers le haut du plongeur 195 pour ouvrir le commutateur. Le commutateur restera dans sa position d'ouverture jusqu'à ce que la pression du maître- cylindre régnant dans le canal 193 devienne égale ou inférieure à la pression des freins arrière régnant-dans le canal 192. Cela donne une indication du fait qu'il est souhaitable de

libérer la commande anti-blocage.

Ma présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art.Par exemple, on peut utiliser divers types de soupapes commandées par solénoïde.De plus, l'invention n'est pas limitée aux agencements spécifiques représentés en figures 1 à 3 et peut être incorporée dans d'autres systèmes anti-blocage comportant un nombre de circuits individuels pour les roues

plus ou moins grand.

2640215

Claims (10)

REVENDICATIONS

1 - Dispositif de freinage pour commander un frein (16; 17; 18; 19) de roue d'au moins une roue d'un véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend: - une pompe (33; 55) de fluide ayant une entrée et une sortie; - une soupape (29) à deux positions, trois voies, ayant un premier orifice relié au frein de la roue, un second orifice relié à la sortie de la pompe et un troisième orifice connecté à l'entrée de la pompe, - la soupape étant mobile seulement entre une première position dans laquelle le premier orifice est relié au second orifice pour augmenter la pression appliquée au frein de la roue,et une seconde position dans laquelle le premier orifice est connecté au troisième orifice pour diminuer la pression appliquée au frein de la roue; - un moyen de commande (21) pour actionner la soupape afin de commander l'application de pression au frein de la roue, ce moyen de commande comportant un moyen pour déplacer cycliquement la soupape entre la première et seconde positions lors d'un laps de temps prédéterminé afin d'augmenter et de diminuer alternativement la pression appliquée au frein de la roue, le moyen de commande pouvant fonctionner pour moduler les laps de temps au cours desquels la soupape est maintenue dans la première et la seconde position afin de commander la pression effective appliquée au frein de la roue et obtenir une augmentation, une diminution nettes, une valeur constante de la pression appliquée au frein de la roue pendant le laps de temps prédéterminé.

2 - Dispositif de freinage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la soupape à trois voies (29) est actionnée par solénoïde et le moyen de commande (21) produit un signal à modulation d'impulsions

en largeur pour faire fonctionner la soupape.

3 - Dispositif de freinage selon la revendication 2, caractérisé en ce que le signal à

31 ' 2640215

modulation d'impulsions en largeur est produit à une fréquence ayant une période inférieure au laps de temps prédéterminé. 4 - Dispositif de freinage selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite fréquence est

Hertz.

- Dispositif de freinage selon la revendication 1, dans lequel le dispositif est un

dispositif de freinage anti-blocage.

6 - Dispositif de freinage anti-blocage pour véhicule à roues comportant au moins une roue munie d'un frein (16; 17; 18; 19), une pédale de frein (11) pouvant

être actionnée par le conducteur du véhicule, et un maître-

cylindre (12) actionné par la pédale de frein et présentant une sortie connectée de manière à fournir du fluide de frein pressurisé afin d'actionner le frein de la roue, caractérisé en ce qu'il comprend: - une pompe de fluide (33; 55) ayant une entrée et une sortie; - une soupape (29) à deux positions, trois voies, ayant un premier orifice relié au frein, un second orifice connecté à la sortie de la pompe ainsi qu'à la sortie du maître-cylindre et un troisième orifice relié à l'entrée de la pompe, - la soupape étant mobile seulement entre une première position dans laquelle le premier orifice est connecté au second orifice afin d'augmenter la pression appliquée au frein et une seconde position dans laquelle le premier orifice est connecté au troisième orifice pour diminuer la pression appliquée au frein; - un moyen de commande (21) pour actionner la soupape afin de commander l'application de pression au frein, ce moyen de commande comportant un moyen pour déplacer cycliquement la soupape entre les première et seconde positions pendant un laps de temps prédéterminé afin d'alternativement augmenter et diminuer la pression appliquée au frein,

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- le moyen de commande pouvant fonctionner pour moduler les laps de temps au cours desquels la soupape est maintenue dans les première et seconde positions afin de commander la pression effective appliquée au frein et obtenir une augmentation, une diminution nettes, ou une valeur constante de la pression appliquée au frein pendant le laps de temps prédéterminé afin d'éviter le blocage de

la roue associée.

7 - Dispositif de freinage anti-blocage selon la revendication 6, caractérisé en ce que la soupape (29) à trois voies est actionnée par solénoïde et le moyen de commande (21) produit un signal à modulation d'impulsions par largeur qui est appliqué de manière à faire fonctionner

la soupape.

8 - Dispositif de freinage anti-blocage selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend une soupape d'isolement (28) actionnée par solénoïde,

normalement ouverte, montée entre la sortie du maître-

cylindre et le second orifice de la soupape.

9 - Dispositif de freinage anti-blocage selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte un commutateur de remise à l'état initial (44) monté de manière à surveiller la pression différentielle entre le fluide à la sortie du maître-cylindre et le fluide appliqué

au frein.

- Dispositif de freinage anti-blocage selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte une soupape de non retour (38) montée entre la sortie du maître-cylindre et la sortie de la pompe pour éviter l'écoulement fluidique entre le maître-cylindre et la

sortie de la pompe.

11 - Dispositif de freinage anti-blocage selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend un accumulateur basse pression (39) reliée à l'entrée de la

pompe.

12 - Dispositif de freinage anti-blocage selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comprend un

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accumulateur haute pression (37) relié à la sortie de la pompe. 13 Dispositif de freinage anti-blocage selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comprend une soupape de dérivation haute pression (41) montée entre la

sortie et l'entrée de la pompe.

14 - Dispositif de freinage anti-blocage pour véhicule à roues ayant une paire de freins (16, 17) de roue avant et au moins une paire de freins (18, 19)' de roues arrière, une pédale de frein (11) pouvant être actionnée par le conducteur du véhicule, et un maitre-cylindre (12) actionné par la pédale de frein pour fournir du fluide de frein pessurisé afin d'actionner les freins des roues avant et arrière, caractérisé en ce qu'il comprend: - un premier circuit de commande anti-blocage monté entre le maître-cylindre et les freins des roues avant et comportant une pompe (34) pour appliquer une fourniture de fluide de frein pressurisée, le premier circuit de commande pouvant fonctionner lors de l'amorce du blocage avant pour commander l'application du fluide sous pression aux freins des roues avant en libérant et réappliquant cycliquement la pression afin de maintenir les roues avant dans une plage de glissement prédéterminée pendant tout le reste de l'arrêt; et - un second circuit de commande sans pompe anti-blocage (93) monté entre le maître-cylindre et les freins des roues arrière, ce second circuit de commande pouvant fonctionner lors de l'amorce du blocage arrière afin de commander l'application du fluide sous pression aux freins des roues arrière en libérant sélectivement la pression pour corriger l'état de blocage arrière et maintenir la pression arrière à une valeur relativement

constante pendant tout le reste de l'arrêt.