FR2709459A1 - Dispositif de commande de pression de freinage. - Google Patents
Dispositif de commande de pression de freinage. Download PDFInfo
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Abstract
L'invention concerne un dispositif de commande de pression de freinage pour une installation à deux circuits comportant un amplificateur pneumatique de force de freinage et un système antiblocage. Chaque circuit de freinage 1, 2, comprend une soupape de commutation 63, 66, commutable d'une position de liaison du circuit de freinage avec une sortie de pression de l'appareil de freinage 8 dans une position fermant cette sortie, ainsi qu'une soupape de commande de précharge 67, 68, commutable d'une position isolant cette sortie par rapport à l'entrée basse pression de la pompe de refoulement 23, 24 dans une position assurant la liaison de cette sortie avec la pompe de refoulement, et également une unité électronique de commande 58, qui produit des signaux nécessaires pour un freinage complet automatique.
Description
La présente invention concerne un dispositif de commande de pression de
freinage pour un véhicule routier comportant une installation hydraulique de freinage à plusieurs circuits, notamment deux circuits, comportant des circuits statiques de freinage qui sont
chacun associés à une sortie de pression d'un maître-
cylindre prévu comme appareil de freinage et qui peut être actionné, au moyen d'une pédale de frein, par l'intermédiaire d'un amplificateur pneumatique de force de freinage qui comporte une chambre d'entraînement délimitée par un piston de façon mobile par rapport à une chambre basse pression maintenue en permanence à une basse pression et dont la sollicitation par une pression liée de façon monotone à la force de pédale permet de commander l'amplification de force avec laquelle s'effectue un freinage ciblé, tandis que sa sollicitation par la pression atmosphérique ou par une pression supérieure, pouvant être obtenue par commutation d'une soupape d'activation de force auxiliaire, peut produire une grande force d'actionnement suffisante pour produire un freinage total, une commutation correspondante de cette soupape d'activation de force auxiliaire au moyen d'un signal de sortie d'une unité électronique de commande pouvant être déclenchée pour produire ce processus quand la vitesse de modification K de la force avec laquelle le conducteur actionne la pédale de frein + dépasse une valeur de seuil correspondante S ou KS,
ledit dispositif comportant en outre un système anti-
blocage (ABS) opérant selon le principe de refoulement et comprenant des soupapes d'entrée et de sortie pouvant être commandées électriquement, associées aux freins de roues respectifs ainsi que des pompes de refoulement associées aux circuits de freinage respectifs, pouvant être entraînées électriquement et conçues pour un haut niveau de pression de sortie de façon à produire, dans une phase de diminution de pression de la régulation anti-blocage, un refoulement de liquide de frein, envoyé dans un conduit de retour du circuit de freinage
correspondant, dans son conduit de freinage principal.
Un dispositif de commande de pression de freinage de ce genre fait l'objet d'une demande de brevet allemand antérieure P 42 08 496.2 et destiné à un véhicule qui comporte des circuits statiques de freinage
dont une sortie respective est associée à un maître-
cylindre prévu comme appareil de freinage et pouvant être actionné au moyen d'une pédale de frein par l'intermédiaire d'un amplificateur pneumatique de force de freinage, qui comporte une chambre d'entraînement délimitée par un piston de façon mobile par rapport à une chambre basse pression maintenue en permanence à une basse pression et dont la sollicitation - commandée par pédale - par une pression liée de façon monotone à la force de pédale permet de commander l'amplification de force avec laquelle s'effectue un freinage ciblé tandis que sa sollicitation par la pression atmosphérique ou par une pression supérieure, pouvant être obtenue par commutation d'une soupape électromagnétique, produit une
grande force d'actionnement s'exerçant sur le maître-
cylindre et suffisante pour produire un freinage complet; une commutation correspondante de cette soupape électromagnétique peut être déclenchée par un signal de sortie d'une unité électronique de commande qui produit ce processus quand la vitesse 4 ou le degré de modification K de la force K, avec laquelle le conducteur actionne la pédale de frein, dépasse une valeur de seuil correspondante p S ou KS; le véhicule est également équipé d'un système anti- blocage (ABS) agissant selon le principe de refoulement dans les différents circuits de freinage et conçu pour obtenir un comportement dynamiquement stable du véhicule lors d'un freinage, ce système anti-blocage comprenant des soupapes d'entrée et de sortie pouvant être commandées électriquement et associées aux différents freins de roues ainsi que des pompes de refoulement associées respectivement aux circuits de freinage, pouvant être entraînées électriquement et conçues pour un haut niveau de pression de sortie, de façon à permettre, dans une phase de réduction de pression de la régulation anti-blocage, un refoulement de liquide de frein, déchargé dans un conduit de retour du circuit de freinage correspondant, dans le conduit de freinage principal partant d'une des sorties
de pression de l'appareil de freinage.
L'objectif du dispositif de commande de pression de freinage faisant l'objet de la demande de brevet allemand précitée consiste à assister la production d'un fort ralentissement du véhicule, en correspondance au souhait du conducteur qui peut être décelé à partir du mode d'actionnement de la pédale de frein, par le fait que, déjà pendant que la pédale de frein effectue la course à vide prévue d'une manière habituelle, une pression de freinage relativement grande est appliquée aux freins de roues de façon à actionner le
plus prématurément possible l'installation de freinage.
Cette réaction rapide de l'installation de freinage sera également atteinte, avec une forte augmentation correspondante du ralentissement du véhicule, de sorte que, déjà au bout d'un temps assez court, le point d'activation de l'amplificateur de force de freinage sera atteint. Ce comportement de réaction "rapide" de l'installation de freinage conduit cependant le conducteur, dans des cas qui ne sont pas rares, également à ne plus augmenter la force avec laquelle il actionne la pédale de frein car, après que le point d'activation de l'amplificateur de force de freinage a été atteint et quand la pédale de frein, après qu'elle a pu initialement être très légèrement abaissée, manifeste brusquement une autre réaction - plus dure -, le conducteur a l'impression d'avoir atteint la valeur maximale possible
de la force de freinage et du ralentissement de véhicule.
La conséquence d'un tel comportement du conducteur consiste alors en ce que, la force d'actionnement pouvant
être convertie en pression de freinage dans le maître-
cylindre n'est pas atteinte dans une forte proportion, notamment la force qui pourrait s'ajouter A celle pouvant être exercée par le conducteur, et il en résulte l'autre conséquence que, notamment lors de freinages qui sont effectués sur des routes sèches et adhérentes, le ralentissement maximal possible du véhicule, qui serait obtenu lorsque la force de freinage est augmentée jusqu'à la réaction du système anti- blocage du véhicule, n'est
pas produit.
L'invention a en conséquence pour but de perfectionner un dispositif de commande de pression de freinage du type défini ci-dessus de telle sorte que, également dans le cas d'un freinage total commandé automatiquement, il soit possible d'utiliser correctement les plus grandes valeurs possibles de ralentissement du véhicule. Ce problème est résolu conformément à l'invention en ce que, pour chacun des circuits de freinage, il est prévu une soupape de commutation pouvant être commandée électriquement et qui peut être commutée depuis une position fonctionnelle, reliant le conduit de freinage principal du circuit de freinage correspondant avec la sortie de pression, associée à celui-ci, de l'appareil de freinage, jusque dans une position fonctionnelle isolant la sortie de pression par rapport au conduit de freinage principal, ainsi qu'une soupape de commande de précharge, pouvant être commandée électriquement et qui peut être commutée depuis une position fonctionnelle, isolant la sortie de pression correspondante de l'appareil de freinage par rapport à l'entrée basse pression de la pompe de refoulement du circuit de freinage correspondant jusque dans une position fonctionnelle, reliant la sortie de pression correspondante avec l'entrée basse pression de la pompe de refoulement correspondante, et en ce qu'il est prévu une unité électronique de commande, qui produit, à partir d'un traitement de signaux de sortie de capteurs, qui contiennent l'information concernant le mode d'actionnement de la pédale de frein et/ou le comportement dynamique du véhicule, les signaux imposés pour un fonctionnement automatique de l'installation de freinage à un niveau élevé de pression de freinage et nécessaires pour l'actionnement des soupapes de commutation, des soupapes de commande de précharge, des pompes de refoulement, des soupapes d'entrée et de sortie du système anti-blocage et de la soupape de commande de
force auxiliaire.
Pour obtenir ce résultat, il est prévu pour chacun des circuits de freinage, une soupape de commutation pouvant être commandée électriquement et qui peut être commutée depuis une position fonctionnelle - sa position de base -, reliant le conduit de freinage principal du circuit de freinage correspondant avec la
sortie de pression, associée à celui-ci, du maître-
cylindre, jusque dans une position fonctionnelle isolant la sortie de pression par rapport au conduit de freinage principal, ainsi qu'une soupape de commande de précharge, pouvant être commandée électriquement et qui peut être commutée depuis une position fonctionnelle - considérée comme position de base -, isolant une des sorties correspondantes de pression du maître-cylindre par rapport à l'entrée basse pression de la pompe de refoulement du circuit de freinage correspondant jusque dans une position fonctionnelle reliant la sortie de pression correspondante avec l'entrée basse pression de la pompe de refoulement correspondante, de telle sorte que la pression de sortie du mattre- cylindre, actionné par exemple par aération de la chambre d'entraînement de l'amplificateur pneumatique de force de freinage, soit transmise comme une pression de précharge aux pompes de refoulement du système anti-blocage, qui peuvent envoyer maintenant du liquide de frein à un haut niveau de pression de sortie dans les conduits de freinage principal des deux circuits de freinage, et il est prévu une unité électronique de commande, qui produit, à partir d'un traitement de signaux de sortie de capteurs, qui contiennent l'information concernant le mode d'actionnement de la pédale de frein et le cas échéant l'information concernant le comportement dynamique du véhicule, les signaux imposés pour un actionnement automatique de l'installation de freinage à un haut niveau de pression de freinage et nécessaires pour la commande des soupapes de commutation, des soupapes de commande de précharge, des pompes de refoulement et des
soupapes d'entrée et de sortie du système anti-blocage.
Dans l'état de fonctionnement de l'installation de freinage o les pompes de refoulement sont utilisées comme des sources de pression associées aux circuits de freinage respectifs et dans lequel l'appareil de freinage, y compris son amplificateur de force de freinage, est utilisé simultanément comme sa pompe de précharge, il est possible d'appliquer aux freins de roues de très fortes pressions qui peuvent être réglées au moyen d'une activation individuelle pulsée des soupapes d'entrée et des soupapes de sortie des différents freins de roues également à des valeurs individuellement différentes. L'installation de freinage agencée conformément à l'invention convient par conséquent également pour un mode de régulation dynamique de marche qui peut nécessiter, en fonction de la situation existante, l'actionnement d'un ou plusieurs
freins de roues à des niveaux de pressions différents.
Cela s'applique notamment lorsque les freins de roues du véhicule sont équipés de capteurs de pression individuels dont les signaux de sortie proportionnels à la pression peuvent être traités comme des signaux de valeurs réelles
au moyen de l'unité électronique de commande.
Selon une autre caractéristique du dispositif de commande de pression de freinage conforme à l'invention, il est prévu au moins un capteur de pression dont le signal de sortie est une mesure de la pression apparaissant à une des sorties de pression de l'appareil de freinage. Un tel agencement de l'installation de freinage est avantageuse notamment pour une régulation dynamique des pressions de freinage en cours de marche, mais cependant également pour une commande automatique du freinage total de l'installation de freinage car - en addition à un contrôle de la position de pédale de frein au moyen d'un capteur correspondant - il est possible de détecter de façon complémentaire le comportement du
conducteur en ce qui concerne l'actionnement des freins.
Selon une autre particularité du dispositif de commande de pression de freinage conforme à l'invention, comme capteur dont le signal de sortie peut être capté dans le cas d'un freinage complet, déclenché automatiquement selon le désir du conducteur, après poursuite et terminaison du freinage complet, il est prévu un capteur de force dont le signal de sortie est une mesure de la déformation - élastique - qui se produit, en cas d'actionnement de la pédale de frein, dans celle- ci ou bien dans un autre élément de transmission de force par l'intermédiaire duquel la force d'actionnement est transmise à la tige de pression, agissant sur le maître-cylindre, de l'amplificateur de
force de freinage.
Ainsi il est possible d'utiliser un dispositif de captage de force, approprié pour capter le souhait d'un conducteur en ce qui concerne l'enclenchement et l'arrêt d'un freinage complet commandé automatiquement, ce dispositif pouvant être réalisé par exemple à l'aide de bandes de mesure d'allongement ou de capteurs piézoélectriques de forces, qui constituent des éléments connus et disponibles et qui peuvent être associés sans modification importante de construction à l'amplificateur de force de freinage ou au mattre-cylindre de
l'installation de freinage.
Selon encore une autre caractéristique du dispositif de commande de pression de freinage selon l'invention, l'amplificateur de force de freinage est pourvu d'un élément de commutation, commandé en course et suivant les mouvements d'actionnement d'un élément amplificateur, se déplaçant en même temps que la pédale de frein et qui est soutenu de son côté, dans la direction d'action de la force de manoeuvre de pédale, par l'intermédiaire d'un élément souple de réaction, par un organe de transmission de force, par exemple la tige de pression de l'amplificateur de force de freinage par
l'intermédiaire duquel la force d'actionnement -
amplifiée - engendrée par l'amplificateur de force de freinage est transmise au mattre-cylindre, de telle sorte que des modifications de sa position, variant avec la force d'actionnement de pédale, puisse être détectées par rapport à l'élément de transmission de force et qu'un signal déclenchant la terminaison d'un freinage automatique, ou bien empêchant son enclenchement, soit produit quand, lors d'un freinage, une valeur de seuil de la déviation par rapport à l'élément de transmission de
force est dépassée par défaut ou n'est pas atteinte.
Il est ainsi possible d'utiliser à cet égard un simple microcontacteur qui peut également être intégré sans difficulté dans l'amplificateur de force de freinage. En combinaison avec cette caractéristique, l'agencement précité de l'unité électronique de commande est avantageux car il permet un captage particulièrement judicieux - sensible - du souhait du conducteur en ce qui
concerne le freinage.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la
description, donnée A titre d'exemple non limitatif, en
référence aux dessins annexés dans lesquels: - la Figure 1 représente sous la forme d'un schéma simplifié une installation de freinage équipée d'un dispositif de commande de pression de freinage conforme à l'invention, cette Figure mettant en évidence l'agencement électro- hydraulique de l'installation, et - la Figure 2 montre des détails d'un amplificateur pneumatique de force de freinage, prévu dans l'installation de freinage de la Figure 1 pour l'actionnement du mattre-cylindre et équipé d'un dispositif de captage pour détecter le souhait d'un conducteur en ce qui concerne la terminaison d'un
freinage complet commandé automatiquement.
Dans l'installation hydraulique de freinage à deux circuits, qui est désignée dans son ensemble par I sur la Figure 1 et qui est destinée à un véhicule routier, il est prévu un frein de roue avant gauche 2 et un frein de roue avant droite 3 combinés sous forme d'un circuit de freinage d'essieu avant I, et un frein de roue arrière gauche 4 et un frein de roue arrière droite 5 combinés sous forme d'un circuit de freinage d'essieu arrière II. Les deux circuits de freinage I et II sont agencés comme des circuits statiques de freinage, dont l'alimentation en pression de freinage est assurée dans le cas d'un freinage "normal", c'est-à-dire un freinage ciblé s'effectuant en vue d'une décélération graduelle du véhicule et dans lequel l'application de la pression de freinage est commandée exclusivement par le conducteur au moyen d'un actionnement de la pédale de frein 6, par un maitre-cylindre-tandem 8, pouvant être actionné à l'aide de la pédale de frein 6 par l'intermédiaire d'un amplificateur pneumatique de force de freinage 7, ce maître-cylindre étant d'un type et d'un fonctionnement connus et comportant une sortie de pression 9 statique - associée au circuit de freinage d'essieu avant I ainsi
qu'une sortie de pression 11 - également "statique" -
associée au circuit de freinage d'essieu arrière II, et auxquelles sont disponibles, en cas d'actionnement du maître-cylindre 8, des pressions PVA et PHA ayant des
valeurs sensiblement égales.
Le véhicule est équipé d'un système anti-
blocage réalisé par une technique connue, opérant selon le principe du refoulement et qui est représenté sur le dessin par son unité hydraulique désignée dans son ensemble par 12. Cette unité hydraulique comprend comme soupapes de régulation de pression de freinage pouvant être commandées électriquement les soupapes d'entrée 13 et 14 ou 16 et 17 respectivement associées aux freins de roues avants 2 et 3 et aux freins de roues arrières 4 et ainsi que les soupapes de sortie 18 et 19 ou 21 et 22 respectivement associées aux freins de roues respectifs 2 à 5; l'unité comporte également les pompes de refoulement 23 et 24 respectivement associées aux deux circuits de freinage I et II et à l'aide desquels du liquide de frein, qui a été déchargé dans une phase de diminution de pression de freinage du système de régulation anti- blocage à partir d'un ou plusieurs des freins de roues 2 à 5, par l'intermédiaire d'un conduit de retour 26 ou 27 du circuit de freinage correspondant I ou II dans un accumulateur basse pression 28 ou 29, jusque dans le conduit de freinage principal 31 ou 32 du circuit de freinage d'essieu avant I ou du circuit de freinage d'essieu arrière II. Les entrées basse pression 33 et 34 des pompes de refoulement 23 et 24 des deux circuits de freinage I et II sont reliées aux conduits de retour 26 et 27 et aux accumulateurs basse pression 28 et
29 du circuit de freinage correspondant I ou II respec-
tivement par l'intermédiaire d'un clapet anti-retour 36 ou 37, qui sera amené dans une position d'ouverture par une pression se manifestant dans le conduit de retour 26 ou 27 avec une valeur plus forte que la pression à l'entrée basse pression correspondante 33 ou 34 de la pompe de refoulement 23 ou 24 et qui sera autrement fermé. L'unité hydraulique comporte deux raccords d'alimentation 38 et 39, respectivement associés à un des deux circuits de freinage I et II et desquels partent les conduits de freinage principal "internes" 31 et 32, des zones de dérivation 35 et 40 desquels partent les dérivations "internes" de conduits de freinage 31' et 31" ou 32' et 32", aboutissant par l'intermédiaire des soupapes d'entrée 13 et 14 ou 16 et 17 des freins de roues avants 2 et 3 ou bien des freins de roues arrières 4 et 5 aux sorties de commande 41 et 42 et également 43 et 44 de l'unité hydraulique 12, auxquelles sont reliés les conduits de freins de roues 46 et 47 ou 48 et 49, ainsi que deux autres raccords d'alimentation 51 et 52, qui sont reliés à l'intérieur et individuellement avec l'entrée basse pression 33 ou 34 de la pompe de refoulement 23 du circuit de freinage d'essieu avant I ou
du circuit de freinage d'essieu arrière II.
Les éléments structuraux et fonctionnels qui ont été décrits ci-dessus pour le système anti-blocage 12, dont l'unité électronique de commande et les capteurs de vitesses de rotation de roues n'ont pas été représentés pour simplifier le dessin et sont supposés comme connus en ce qui concerne la structure et le fonctionnement, sont également des éléments fonctionnels d'un dispositif de commande de pression de freinage, désigné dans son ensemble par 55 et à l'aide duquel, dans des cas o le conducteur devrait produire un ralentissement aussi fort que possible de son véhicule, un freinage total peut être commandé automatiquement de manière que tous les freins de roues 2 à 5 soient sollicités - simultanément - par la pression de freinage maximale possible et encore compatible avec la stabilité dynamique du véhicule; d'autre part il est cependant également possible qu'un système de régulation dynamique de marche, ayant généralement pour fonction d'assurer la stabilité dynamique du véhicule, puisse être commandé de telle sorte que, sans que le conducteur actionne l'installation de freinage 1, un ou plusieurs des freins de roues 3 à 5 du véhicule puissent être sollicités par des pressions de freinage de valeurs identiques ou différentes, soit de façon à optimiser le comportement de traction du véhicule dans le sens d'une régulation de patinage à l'entraînement, soit dans le but d'opérer dans le sens d'une "pure" régulation dynamique de marche dans laquelle différents freins de roues, également ceux de roues non motrices du véhicule, seront actionnés afin d'obtenir un comportement de direction déterminé du véhicule. Dans le cadre du dispositif de commande de pression de freinage 55, il est prévu une soupape de commande de force auxiliaire 53, pouvant être commandée électriquement, associée à l'amplificateur de force de freinage 7 et comportant une position de base 0 dans laquelle la chambre d'entraînement 75 (Figure 2) de l'amplificateur pneumatique de force de freinage 7, supposé d'une conception classique, est reliée, par l'intermédiaire d'une voie 54 ouverte dans la position de base O, et exclusivement par l'intermédiaire de cette dernière, avec la source basse pression - la tubulure 56 d'admission d'air de combustion du moteur de véhicule 60 représentée simplement schématiquement -, qui est également reliée à la chambre basse pression 70 de
l'amplificateur de force de freinage 7.
Cette position de base 0 de la soupape de commande de force auxiliaire 53 est associée au mode "normal" freinage ciblé de l'installation de freinage 1, dans lequel le conducteur peut commander, par actionnement de la pédale de frein 6, une pression de freinage, proportionnelle à la course ou à la force d'actionnement de la pédale et qui est transmise aux
freins de roues 2 à 5.
La soupape de commande de force auxiliaire 53, qui a été représentée comme une soupape électromagnétique à 3/2 voies, comporte une position de commutation I, prise lors de l'excitation de son électroaimant 57 par le signal de sortie d'une unité électronique de commande 58 du dispositif de commande de pression de freinage 55 et dans laquelle la source de basse pression 56, 60 est isolée de la chambre de travail de l'amplificateur pneumatique de force de freinage 7, cette chambre d'entraînement étant cependant soumise à la pression atmosphérique environnante ou bien à une pression supérieure d'une source de pression auxiliaire, de telle sorte que le maître-cylindre 8 soit actionné dans le sens d'une montée de la pression apparaissant à ses sorties 9
et 11.
Un signal de sortie produisant la commutation de la soupape de commande de force auxiliaire 53 dans sa position de commutation I est fourni par l'unité électronique de commande 58 du dispositif de commande de pression de freinage 55 quand le conducteur actionne, au début d'un freinage, la pédale de frein 6 avec une vitesse +, qui est supérieure à une valeur de seuil S et/ou lorsque la force K, avec laquelle il actionne la pédale de frein 6, augmente très rapidement de sorte que la vitesse de modification K de la force d'actionnement dépasse une valeur de seuil Ks' ce qui peut être détecté par l'unité électronique de commande 58 à l'aide des signaux de sortie d'un capteur électronique ou électromécanique 59 de la position de pédale et/ou à l'aide des signaux de sortie d'un capteur électronique ou électromécanique de pression 61, qui capte la pression à la sortie de pression 9 du mattre-cylindre-tandem 8, situé dans le circuit de freinage d'essieu avant I. Sous l'effet des signaux de sortie du capteur de position de pédale 59, il est possible qu'un freinage total commandé automatiquement soit déjà déclenché alors que la pédale de frein 6 effectue encore sa "course à vide", qui n'est pas encore associée à une montée
sensible de la pression dans le maître-cylindre-tandem 8.
Dans le cadre du dispositif de commande de pression de freinage 55, il est prévu un ensemble de soupapes de commande désigné par 62 et qui commande la liaison hydraulique des sorties de pression 9 et 11 du maître-cylindre 8 avec les raccords d'alimentation 38 et 39 et également 51 et 52 de l'unité hydraulique 12 du système anti-blocage. Cet ensemble de soupapes de commande 62 comprend une première soupape de commutation 63, agencée comme une soupape électromagnétique à 2/2 voies, dont la position de base O est sa position d'ouverture dans laquelle la sortie de pression 9, associée au circuit de freinage d'essieu avant I, du maltre-cylindre 8 est reliée au raccord d'alimentation 38 de l'unité hydraulique 12 du système ABS, de laquelle part le conduit de freinage principal 31; la position de commutation I de cette soupape de commutation 63, prise lors de l'excitation de l'électroaimant de commande 64 par un signal de sortie de l'unité électronique de commande 58, constitue la position de fermeture de cette soupape dans laquelle elle remplit également la fonction
d'une soupape de limitation de pression.
Une seconde soupape de commutation 66, analogue à la première soupape de commutation 63, assure dans sa position de base 0 - sa position d'ouverture - la liaison de la sortie de pression 11, associée au circuit
de freinage d'essieu arrière II, du maître-cylindre-
tandem 8 avec le raccord d'alimentation 39 de l'unité hydraulique 12 du système ABS 12, de laquelle part le conduit de freinage principal 32 du circuit de freinage d'essieu arrière II. Egalement cette seconde soupape de commutation 66 remplit, dans sa position excitée I, la fonction d'une soupape de limitation de pression. En outre l'ensemble de soupapes de commande 62 comporte une première soupape de commande de précharge 67, associée au circuit de freinage d'essieu avant I, et une seconde soupape de commande de précharge 68, associée au circuit de freinage d'essieu arrière II, ces deux soupapes étant agencées comme des soupapes électromagnétiques à 2/2 voies et pouvant être activées par des signaux de sortie de l'unité électronique de commande 58. Ces soupapes de commande de précharge 67 et 68 comportent une position de base O, ou position de fermeture, et une position d'ouverture constituée par la position excitée I, dans laquelle, par l'intermédiaire de la première soupape de commande de précharge 67, la sortie de pression 9, associée au circuit de freinaged'essieu avant I, du maître-cylindre 8 est reliée à l'autre raccord d'alimentation 51 de l'unité hydraulique 12 du système ABS, qui aboutit à l'entrée basse pression 33 de la pompe de refoulement 23 du circuit de freinage d'essieu avant; en outre, par l'intermédiaire de la seconde soupape de commande de précharge 68, la sortie de pression 11, associée au circuit de freinage d'essieu arrière II, du maître-cylindre 8 est reliée à l'autre raccord d'alimentation 52 de l'unité hydraulique 12 du système ABS qui est relié à l'entrée basse pression 34 de la pompe de refoulement 24 du circuit de freinage d'essieu arrière II. Les soupapes de commutation 63 et 66 sont disposées en parallèle à un clapet anti- retour respectif 69 ou 71, qui est sollicité dans le sens d'ouverture par une pression apparaissant à la sortie correspondante 9 ou 11 du maître-cylindre 8 qui est plus forte que la pression dans le conduit de freinage principal 31 ou 32
de l'unité hydraulique 12 et qui est autrement fermé.
Dans l'installation de freinage I, dont la structure et le fonctionnement ont été décrits ci-dessus, les soupapes de commutation 63 et 66 ainsi que les soupapes de commande de précharge 67 et 68 sont situées, lors d'un freinage ciblé, dans leurs positions de base représentées. L'évolution de la pression de freinage sera commandée par le conducteur au moyen de la pédale de frein 6, en étant le cas échéant "modérée" par une
réaction du système anti-blocage.
En outre, il est possible, au moyen du dispositif de commande de pression de freinage 55, 58, de remplir avec l'installation de freinage I les fonctions suivantes: 1. "Fonction d'assistance de freinage" lors d'un freinage total commandé automatiquement: Dans le cas d'un actionnement très rapide de la pédale de frein 6, qui sera interprétée par l'unité électronique de commande 58 comme un souhait du conducteur afin qu'un freinage complet soit produit, il se produit - initialement - une commande de la soupape de commande de force auxiliaire 53 dans sa position fonctionnelle I de sorte que la chambre d'entraînement de l'amplificateur de force de freinage 7 est simultanément aérée, avec contournement de la soupape de freinage de l'amplificateur de force de freinage, et est ainsi soumise à la pression atmosphérique totale, de sorte que l'amplificateur de force de freinage 7 est actionné
jusqu'à son point de désactivation et que le maître-
cylindre-tandem est actionné jusqu'à ce qu'il produise à sa sortie une pression PVA ou PHA' qui s'élève dans des applications pratiques à environ 75% de la pression qui serait obtenue lorsque le conducteur aurait actionné la pédale de frein 6 avec une force qui serait normalement nécessaire pour atteindre le point de désactivation de l'amplificateur de force de freinage 7. Encore pendant la
montée de la pression de sortie du maître-cylindre-
tandem, qui est appliquée par l'intermédiaire des soupapes de commutation 63, se trouvant initialement encore dans la position de base, aux conduits de freinage principal 31 et 32 du circuit de freinage d'essieu avant I et II, les pompes de refoulement 23 et 24 seront enclenchées par des signaux de sortie de l'unité électronique de commande 58 et les soupapes de commutation 63 et 66 seront alors commutées, simultanément ou un peu après, dans leurs positions de fermeture I tandis que les soupapes de commande de précharge 67 et 68 seront commutées dans leurs positions
d'ouverture I de telle sorte que maintenant le maître-
cylindre-tandem 8 opère comme une source de pression de chargement "pompe de précharge" - pour les pompes de refoulement 23 et 24 qui constituent maintenant les sources de pression de freinage pour le circuit de freinage d'essieu avant I et le circuit de freinage d'essieu arrière II. La forte pression de freinage pouvant être engendrée par les pompes de précharge 23 et
24 peut être diminuée suffisamment pour le maître-
cylindre-tandem 8 par l'intermédiaire des soupapes de commutation 63 et 66, qui agissent dans leurs positions de fermeture I et également comme des soupapes de limitation de pression. Un capteur approprié, servant à détecter le souhait d'un conducteur après terminaison d'un freinage complet commandé automatiquement, peut être agencé sous forme d'un capteur de force à l'aide d'un ensemble de rubans de mesure d'allongement - non représentés -, dont
le signal de sortie est une mesure de la déformation -
élastique - à laquelle est soumise par exemple la pédale de frein lors d'une manoeuvre, ou bien un autre élément de la voie de transmission de forces, parl'intermédiaire duquel cette force d'actionnement sera transmise à la tige de pression, agissant axialement sur le piston primaire 74 (Figure 2) du maître-cylindre 8, de l'amplificateur de force de freinage 7, par exemple le poussoir de pédale 77 par l'intermédiaire duquel la pédale de frein 6 est appuyée axialement contre un piston de réaction 78 de la partie de commande 79 de l'amplificateur de force de freinage 7, ou bien le piston de réaction 78 proprement dit, qui est maintenu, conformément à la représentation de la Figure 2, entre le poussoir de pédale 77 et un disque de réaction 81, élastiquement flexible et prévu pour définir le facteur d'amplification de l'amplificateur de force de freinage 7. Dans la variante du dispositif de commande de pression de freinage qui est représentée sur la Figure 2, il est prévu, pour capter le souhait du conducteur après maintien et arrêt d'un freinage complet commandé automatiquement, un micocontacteur 82 qui, suivant que le conducteur actionne la pédale de frein 6 avec une force qui est plus grande qu'une valeur de seuil KS ou qui est plus petite que celle-ci, produit différents signaux significatifs de sortie ou différentes combinaisons de signaux significatifs de sortie, qui sont appliqués à l'unité électronique de commande 58 constamment comme des signaux d'information. Par exemple le signal de sortie de ce microcontacteur 82 est un signal de niveau haut (niveau logique I) lorsque la force est plus grande que la valeur de seuil KS et il est un signal de niveau bas (niveau logique 0) quand cette force est plus petite que
la valeur de seuil.
Le microcontacteur 82 est un élément de commutation commandé en course, qui est disposé sur un verrou transversal 84, relié rigidement au piston de réaction 78, se déplaçant radialement par rapport à l'axe longitudinal 83 de l'amplificateur de force de freinage 7 et qui suit ses mouvements axiaux, le microcontacteur 82 réagissant simplement au mouvement axial du piston de réaction 78 par rapport à la tige de pression 76 de l'amplificateur de force de freinage 7, et dont la course par rapport à l'appui élastique, constitué par le disque de réaction 81, du piston de réaction 78 sur la tige de pression 76 est une mesure de la force avec laquelle le
conducteur actionne la pédale de frein 6.
Lorsque le signal de sortie du microcontacteur 82 indique que le conducteur désire arrêter le freinage complet automatique, celui-ci est alors arrêté et il est converti en un freinage ciblé par le fait que les soupapes de commutation 63 et 66 sont ramenées dans leurs positions de base 0, c'est-à-dire leurs positions d'ouverture, tandis que les soupapes de commande de précharge 67 et 68 sont ramenées dans leurs positions de fermeture 0 et simultanément, ou bien avec un léger retard, les pompes de refoulement 23 et 24 sont arrêtées, de même que la soupape de commande de force auxiliaire 53 est ramenée dans sa position de base O. Les pompes de refoulement 23 et 24 peuvent également rester actionnées, de façon à être prêtes dans le cas o un système de régulation anti-blocage intervient obligatoirement en
cours de freinage.
2. Régulation dynamique de marche - actionnement automatique d'au moins un frein de roue -: A cet effet, la soupape de commande de force auxiliaire 53 est commutée dans sa position de fonctionnement I et les soupapes de commutation 63 et 66 de même que les soupapes de commande de précharge 67 et 68 sont commutées dans leurs positions de fermeture ou d'ouverture I, et également les pompes de refoulement 23 et 24 sont enclenchées. La soupape d'entrée du frein de roue correspondant, par exemple le frein de roue avant gauche 2, qui doit être actionné, reste dans sa position de base 0 - ouverte - tandis que les soupapes d'entrée 14, 16, 17 du frein de roue avant droite 3 et des freins de roues arrières 4 et 5 sont commutés dans leurs positions de fermeture I. Au moyen d'une excitation pulsée de la soupape d'entrée 13 du frein de roue avant gauche 2, il est possible d'agir de façon définie sur
l'augmentation de la pression de freinage dans ce frein.
La diminution de pression dans le frein de roue avant gauche 2 peut être commandée en correspondance par l'intermédiaire de sa soupape de sortie 18 et, dans le cas d'une diminution de pression dans un frein de roue du circuit de freinage d'essieu avant I, la soupape de commutation 63 associée à celui-ci et sa soupape de commande de précharge 67 sont à nouveau ramenées dans leurs positions de base 0 - la position d'ouverture de la soupape de commutation 63 ou la position de fermeture de la soupape de commande de précharge 67 -. Le liquide de
frein déchargé du frein de roue 2 peut revenir au mattre-
cylindre 8 soit par l'intermédiaire de la soupape de sortie 18 ouverte, du conduit de retour 26 et de la pompe de refoulement 23 du circuit de freinage d'essieu avant I, et il peut ensuite être renvoyé au réservoir de stockage 72 ou bien le liquide de frein peut parvenir directement au maître-cylindre 8 par l'intermédiaire de la soupape d'entrée ouverte 13 du frein de roue 2. D'une manière analogue, un système de régulation de patinage à l'entraînement fonctionne d'une manière analogue et dans ce système, les freins de roues 4 et 5 des roues motrices du véhicule doivent être
actionnés individuellement ou ensemble.
Lorsque, comme cela est représenté, les freins de roues 2 à 5 sont chacun pourvus d'un capteur de pression 73, qui produit un signal électrique de sortie caractéristique de la pression régnant dans le frein de roue correspondant et pouvant être traitée au moyen de l'unité électronique de commande 58, on obtient alors, dans le cas d'un freinage ciblé ou d'un freinage complet, d'une manière simple également une commande précise d'une répartition optimale des forces de freinage, par exemple dans le sens d'une répartition idéale des forces de freinage entre l'essieu avant et l'essieu arrière. A cet égard, il est en principe également suffisant de prévoir, pour chaque circuit de freinage I et II, seulement un capteur de pression dont les signaux de sortie constituent une mesure de la pression de freinage dans un des freins de roues avants 2 ou 3 ou dans un des freins de roues arrières 4 ou 5 ou bien une mesure des pressions régnant respectivement dans les conduits de freinage principal 31 et 32 du circuit de freinage d'essieu avant
I ou du circuit de freinage d'essieu arrière II.
Une unité électronique de commande 58 appropriée pour commander les fonctions précitées pourra être réalisée facilement par un spécialiste au courant des techniques de régulations de pressions de freinage et de patinage au freinage en se référant aux explications
données dans la description des différentes fonctions et
aux possibilités de réalisation faisant appel aux
techniques de l'électronique et des circuits.
Claims (6)
1. Dispositif de commande de pression de freinage pour un véhicule routier comportant une installation hydraulique de freinage à plusieurs circuits, notamment deux circuits, comportant des circuits statiques de freinage qui sont chacun associés à une sortie de pression d'un maître-cylindre prévu comme appareil de freinage et qui peut être actionné, au moyen d'une pédale de frein, par l'intermédiaire d'un amplificateur pneumatique de force de freinage qui comporte une chambre d'entraînement délimitée par un piston de façon mobile par rapport à une chambre basse pression maintenue en permanence à une basse pression et dont la sollicitation par une pression liée de façon monotone à la force de pédale permet de commander l'amplification de force avec laquelle s'effectue un freinage ciblé, tandis que sa sollicitation par la pression atmosphérique ou par une pression supérieure, pouvant être obtenue par commutation d'une soupape d'activation de force auxiliaire, peut produire une grande force d'actionnement suffisante pour produire un freinage total, une commutation correspondante de cette soupape d'activation de force auxiliaire au moyen d'un signal de sortie d'une unité électronique de commande pouvant être déclenchée pour produire ce processus quand la vitesse de modification K de la force avec laquelle le conducteur actionne la pédale de frein dépasse une valeur de seuil correspondante S ou Ksi ledit dispositif comportant en outre un système anti- blocage (ABS) opérant selon le principe de refoulement et comprenant des soupapes d'entrée et de sortie pouvant être commandées électriquement, associées aux freins de roues respectifs ainsi que des pompes de refoulement associées aux circuits de freinage respectifs, pouvant être entraînées électriquement et conçues pour un haut niveau de pression de sortie de façon à produire, dans une phase de diminution de pression de la régulation anti-blocage, un refoulement de liquide de frein, envoyé dans un conduit de retour du circuit de freinage correspondant, dans son conduit de freinage principal, caractérisé en ce que, pour chacun des circuits de freinage (I et II), il est prévu une soupape de commutation (63, 66) pouvant être commandée électriquement et qui peut être commutée depuis une position fonctionnelle (0), reliant le conduit de freinage principal (31 ou 32) du circuit de freinage correspondant (I et II) avec la sortie de pression (9 ou 11), associée à celui-ci, de l'appareil de freinage (8), jusque dans une position fonctionnelle (I) isolant la sortie de pression (9 ou 11) par rapport au conduit de freinage principal (31 ou 32), ainsi qu'une soupape de commande de précharge (67 ou 68), pouvant être commandée électriquement et qui peut être commutée depuis une position fonctionnelle (0), isolant la sortie de pression correspondante (9 ou 11) de l'appareil de freinage (8) par rapport à l'entrée basse pression (33 ou 34) de la pompe de refoulement (23 ou 24) du circuit de freinage correspondant (I ou II) jusque dans une position fonctionnelle (I), reliant la sortie de pression correspondante (9 ou 11) avec l'entrée basse pression (33 ou 34) de la pompe de refoulement correspondante (23 ou 24), et en ce qu'il est prévu une unité électronique de commande (58), qui produit, à partir d'un traitement de signaux de sortie de capteurs, qui contiennent l'information concernant le mode d'actionnement de la pédale de frein (6) et/ou le comportement dynamique du véhicule, les signaux imposés pour un fonctionnement automatique de l'installation de freinage à un niveau élevé de pression de freinage et nécessaires pour l'actionnement des soupapes de commutation (63, 66), des soupapes de commande de précharge (67, 68), des pompes de refoulement (23, 24), des soupapes d'entrée et de sortie du système anti-blocage (12) et de la soupape de commande
de force auxiliaire (53).
2. Dispositif de commande de pression de freinage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu des capteurs de pressions (73) associés respectivement aux freins de roues (2 à 5) de
l'installation de freinage (1).
3. Dispositif de commande de pression de
freinage selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé
en ce qu'il est prévu au moins un capteur de pression (61) dont le signal de sortie est une mesure de la pression apparaissant à une des sorties de pression (9,
11) de l'appareil de freinage (8).
4. Dispositif de commande de pression de
freinage selon une des revendications 1 à 3, caractérisé
en ce que comme capteur dont le signal de sortie peut être capté dans le cas d'un freinage complet, déclenché automatiquement selon le désir du conducteur, après poursuite et terminaison du freinage complet, il est prévu un capteur de force dont le signal de sortie est une mesure de la déformation - élastique - qui se produit, en cas d'actionnement de la pédale de frein (6), dans celle-ci ou bien dans un autre élément de transmission de force par l'intermédiaire duquel la force d'actionnement est transmise à la tige de pression, agissant sur le maître-cylindre (8), de l'amplificateur
de force de freinage (7).
5. Dispositif de commande de pression de
freinage selon une des revendications 1 à 3, caractérisé
en ce que l'amplificateur de force de freinage (7) est pourvu d'un élément de commutation (82), commandé en course et suivant les mouvements d'actionnement d'un élément amplificateur (78), se déplaçant en même temps que la pédale de frein (6) et qui est soutenu de son côté, dans la direction d'action de la force de manoeuvre de pédale, par l'intermédiaire d'un élément souple de réaction (81), par un organe de transmission de force, par exemple la tige de pression (76) de l'amplificateur de force de freinage par l'intermédiaire duquel la force d'actionnement - amplifiée engendrée par l'amplificateur de force de freinage (7) est transmise au maître- cylindre (8), de telle sorte que des modifications de sa position, variant avec la force d'actionnement de pédale, puisse être détectées par rapport à l'élément de transmission de force (84) et qu'un signal déclenchant la terminaison d'un freinage automatique, ou bien empêchant son enclenchement, soit produit quand, lors d'un freinage, une valeur de seuil de la déviation par rapport à l'élément de transmission de force (76) est dépassée
par défaut ou n'est pas atteinte.
6. Dispositif de commande de pression de
freinage selon une des revendications 3 à 5, caractérisé
en ce que l'unité électronique de commande (58) permet d'effectuer un traitement de différenciation temporelle
des signaux de sortie de capteurs.
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