FR2562490A1

FR2562490A1 - Unite de commande de pression de freinage

Info

Publication number: FR2562490A1
Application number: FR8505177A
Authority: FR
Inventors: Bernd Schopper
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1984-04-04
Filing date: 1985-04-04
Publication date: 1985-10-11
Also published as: GB2156931A; FR2562490B1; DE3412544A1; IT8520200A0; ES285864U; GB2156931B; ES285864Y; GB8507760D0; IT1183561B

Abstract

UNITE DE COMMANDE DE PRESSION DE FREINAGE, POUR SYSTEME HYDRAULIQUE DE FREINAGE D'UN VEHICULE AUTOMOBILE, DANS LAQUELLE LA PRESSION DE DEUX CIRCUITS DE FREINAGE SEPARES EST APPLIQUEE A DES FREINS DES ROUES ARRIERE DU VEHICULE AUTOMOBILE, CETTE UNITE DE COMMANDE COMPORTANT DEUX VALVES DE COMMANDE DE PRESSION AGENCEES EN SERIE QUI COMMANDENT CHACUNE UNE COMMUNICATION PAR FLUIDE DE PRESSION ENTRE LA SOURCE DE FLUIDE DE PRESSION ET LES CYLINDRES DE FREIN D'UN CIRCUIT, LA PREMIERE VALVE DE COMMANDE DE PRESSION ETANT REALISEE EN TANT QUE REDUCTEUR DE PRESSION COMPORTANT UN PISTON ETAGE DEPLACABLE EN FONCTION DE LA PRESSION, DANS LE SENS DE LA FERMETURE, CONTRE UNE FORCE DE COMMANDE, ET L'AUTRE VALVE DE COMMANDE DE PRESSION ETANT REALISEE EN TANT QUE LIMITEUR DE PRESSION, LES ORGANES OBTURATEURS DE CES DEUX VALVES DE COMMANDE DE PRESSION FERMANT DANS DES SENS OPPOSES ET PRENANT APPUI CONTRE UN ELEMENT INTERMEDIAIRE APPLICABLE CONTRE LE PISTON ETAGE, CARACTERISEE EN CE QUE LA FORCE D'UN DISPOSITIF ELASTIQUE 47 PEUT ETRE APPLIQUEE AU PISTON ETAGE 3 PAR L'INTERMEDIAIRE D'UN ELEMENT TRANSMETTEUR INTERPOSE 40 CONTRE LEQUEL CE DISPOSITIF ELASTIQUE 47 PREND APPUI DU COTE NON EN REGARD DU PISTON ETAGE 3, L'AUTRE COTE DE CET ELEMENT TRANSMETTEUR 40 POUVANT ETRE EXPOSE A UNE PRESSION D'AU MOINS L'UN DES DEUX CIRCUITS DE FREINAGE I, II, L'ELEMENT TRANSMETTEUR 40 POUVANT, EN CAS DE RELACHEMENT DU DISPOSITIF ELASTIQUE 47, APRES UN DEPLACEMENT PREDETERMINE DANS LA DIRECTION D'OUVERTURE DU PISTON ETAGE 3, ETRE APPLIQUE CONTRE LE PISTON ETAGE.

Description

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1 -

L'invention concerne une unité de commande de pression de freinage, pour système hydraulique de freinage d'un véhicule automobile, dans laquelle la pression de deux circuits de freinage séparés est appliquée à des freins des roues arrière du véhicule automobile, cette unité de commande comportant deux valves de commande de pression agencées en série qui commandent chacune une communication par fluide de pression entre la source de fluide de pression et les cylindres de frein d'un circuit, la première valve de commande de pression étant réalisée en tant que réducteur de pression comportant un piston étagé déplaçable en fonction de la pression, dans le sens de la fermeture, contre une force de commande, et l'autre valve de commande de pression étant réalisée en tant que limiteur de pression, les organes obturateurs de ces deux valves de commande de pression fermant dans des sens opposés et prenant appui contre un élément

intermédiaire applicable contre le piston étagé.

Une telle unité de commande de pression de freinage est déjà connue par le DE-PS 22 36 294. Ce document décrit une unité de commande de pression de freinage dans laquelle l'organe obturateur du réducteur de pression tout aussi bien que l'organe obturateur du limiteur de pression situé en vis-à-vis prennent appui contre un élément interposé sous la forme d'un piston intermédiaire. Lorsque le réducteur de pression est exposé à de la pression, le piston étagé commence à se déplacer contre sa force de commande, jusqu'à ce que la course de fermeture de l'organe obturateur du réducteur de pression soit dépassée. Dès que le réducteur de pression ferme la communication de fluide, le piston intermédiaire se déplace en direction du réducteur de pression lorsque la pression continue à augmenter, car, du c6té du limiteur de pression, il est exposé à une pression croissante tandis qu'il est exposé à une pression constante du côté du réducteur de pression avec obturateur fermé. Un état d'équilibre s'établit par le fait que le piston intermédiaire pousse de nouveau l'organe obturateur du réducteur de pression vers la position d'ouverture. Le piston intermédiaire suit alors le mouvement du piston étagé. Ce n'est que lorsque le réducteur de pression a parcouru, en plus de la course de fermeture de son propre organe

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obturateur, la course de fermeture de l'organe obturateur du limiteur de pression que le piston intermédiaire cesse de suivre le piston étagé du réducteur de pression au cours de la suite de son déplacement, puisque les deux organes obturateurs sont fermés. La phase de réduction de pression commence alors pour les deux circuits

de freinage.

Si l'un des deux circuits de freinage devient défaillant du fait d'un défaut, il suffit alors que le piston étagé ait un déplacement égal à la course de fermeture d'un seul organe obturateur - pour provoquer la mise en position de fermeture de l'organe obturateur

du circuit de freinage encore intact.

Comme, pour seulement une demi-course de déplacement, la force de commande'est plus faible que pour une course de déplacement complète, il en résulte que la pression pour laquelle.une fermeture se produit, c'està-dire la pression de coupure, est donc plus faible qu'avec un système de freinage intact. Cela est indésirable, notamment dans le cas o le circuit de freinage avec limiteur est intact, puisque la pression de freinage à la sortie ne peut plus être

augmentée après la fermeture du limiteur de pression.

La présente invention a pour but de réaliser une unité de commande de pression de freinage du type mentionné au début, de façon qu'en cas de défaillance d'un circuit la pression de coupure soit

accrue dans le circuit fonctionnant encore correctement.

Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que la force d'un dispositif élastique peut être appliquée au piston étagé par l'intermédiaire d'un élément transmetteur interposé contre lequel ce dispositif élastique prend appui du côté non en regard du piston étagé, l'autre côté de cet élément transmetteur pouvant être exposé à une pression d'au moins l'un des deux circuits de freinage, l'élément transmetteur pouvant, en cas de relâchement du dispositif élastique, après un déplacement prédéterminé dans la direction d'ouverture du piston

étagé, être appliqué contre le piston étagé.

Ainsi, si la pression d'un circuit de freinage est absente du côté de l'élément transmetteur qui peut être exposé à la pression, ce dernier est déplacé dans la direction d'ouverture du piston étagé, le dispositif élastique se relâchant, et appliqué contre le piston étagé. La force du dispositif élastique est retransmise au

piston étagé par l'intermédiaire de l'élément transmetteur interposé.

Dans le cas d'un déplacement du piston étagé dans la direction de fermeture, il doit surmonter aussi bien la force de commande que la force du dispositif élastique, de sorte que l'on obtient une pression

de coupure plus élevée.

Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux, l'invention prévoit que l'élément transmetteur peut être exposé à une

pression du circuit de freinage comportant le réducteur de pression.

Dans le cas d'une défaillance du circuit comportant le réducteur de pression, la pression de coupure, laquelle la limitation de pression du circuit de freinage encore intact intervient, est augmentée par rapport à celle propre au système de freinage encore intact. Si c'est le limiteur de pression qui est défaillant, la réduction de pression s'effectue, dans ce mode de réalisation, pour une pression de coupure très légèrement inférieure à celle correspondant à un système de freinage intact; la pression réduite du côté sortie continue néanmoins à croître s'il y a un autre accroissement de la pression côté entrée. Avec ce développement de l'invention, la pression de commutation pour le circuit avec limiteur peut être réglée de manière simple, par exemple en modifiant la caractéristique élastique, à une valeur pour laquelle - en considérant les caractéristiques de pression de freinage pour les deux cas de défaillance - la pression de sortie limitée (défaillance du circuit avec réducteur) se trouve d'abord supérieure à la pression de sortie réduite (défaillance du circuit avec limiteur) et n'est égale à la pression de sortie réduite, puis finalement moindre que celle-ci, que lorsque la pression d'entrée augmente encore. On obtient ainsi, par la seule augmentation de la pression de coupure affectée au circuit avec limiteur en cas de défaillance du circuit avec réducteur, un comportement de freinage comparable des deux circuits, quel que

soit celui d'entre eux qui est défaillant.

Dans une autre forme de réalisation, l'invention prévoit que l'élément transmetteur peut être exposé à la pression non réduite du

circuit de freinage comportant le réducteur de pression.

Dans un développement particulièrement simple du point de vue de la construction, le côté par lequel l'élément transmetteur peut être exposé à la pression délimite la chambre d'admission du circuit de freinage comportant le réducteur de pression. L'élément transmetteur peut ainsi être agencé directement dans la chambre d'admission du réducteur de pression, de sorte que l'on obtient une unité compacte

pour commande de pression de freinage.

Dans une forme de réalisation avantageuse du point de vue de la fabrication et du montage, l'élément transmetteur est un piston annulaire agencé coaxialement au piston étagé et est muni d'un alésage étagé dont la portion à plus grand diamètre peut coulisser sur le piston étagé, avec étanchéité. Des avantages dans le même domaine sont aussi obtenus avec un développement dans lequel l'épaulement annulaire formé à l'étagement de l'alésage du piston annulaire peut

venir en butée contre un épaulement du piston étagé.

Les différents objets et caractéristiques de l'invention

seront maintenant détaillés dans la description qui va suivre, faite à

titre d'exemple non limitatif, en se reportant aux figures annexées qui représentent: - la figure 1, une vue en coupe d'une unité de commande de pression de freinage selon l'invention; et - la figure 2, un graphique montrant les courbes caractéristiques de pressic

de freinage de l'unité de commande de pression de freinage selon la figure 1.

Dans un corps 1 est aménagé un alésage traversant étagé 2 qui se subdivise en portions d'alésage A,B,C et D, correspondant à ses étages. La première portion d'alésage A possède ici à peu près le même diamètre que la portion d'alésage qui la suit immédiatement. Un piston étagé 3 est agencé, avec possibilité de déplacement axial, dans la portion d'alésage B. Au moyen de joints d'étanchéité 4 et 5, ce piston étagé 3 est monté étanche dans les portions d'alésages A et B. Il en résulte, entre les joints d'étanchéité 4 et 5, dans la portion d'alésage B, une chambre de pression 6 dans laquelle débouche un raccord 7. Un circuit de freinage I du maitre-cylindre non représenté est relié à ce raccord 7. Par un alésage radial 8 et par un passage de fluide coaxial 9, à l'intérieur du piston étagé 3, la chambre de pression 6 communique avec une chambre de pression 10 à l'avant du piston étagé 3. Partant de la chambre de pression 10, une sortie 11 va aux cylindres non représentés du frein d'une roue arrière (désigné par RZ I). Le piston étagé 3 possède une extrémité 43 en forme de tige s'étendant hors de la portion d'alésage A et sur laquelle est appliqué, par l'intermédiaire d'une plaque d'appui 41, un ressort 42 prenant un appui fixe sur le corps et fournissant la

force de commande pour le piston étagé 3.

Sur le passage de fluide 9 du piston étagé 3 est disposé un organe obturateur 12 qu'un ressort 13 maintient contre un siège de valve 14. L'organe obturateur 12 possède un poussoir 15 dépassant hors

du piston étagé 3.

Un élément transmetteur 40 réalisé sous la forme d'un piston annulaire est agencé à coulissement étanche dans la portion d'alésage A. Ce piston annulaire présente un alésage étagé et est guidé à coulissement, dans la portion d'alésage de plus grand diamètre, sur la plus petite portion du piston étagé et étanché par le joint d'étanchéité 4. La portion de plus petit diamètre intérieur du piston annulaire entoure, avec un intervalle radial, l'extrémité en forme de tige 43 du piston étagé 3. Le piston annulaire délimite, par son premier c8té 44 sur lequel le joint d'étanchéité 4 est agencé, la chambre de pression 6. Sur son autre côté 45 prend appui, par l'intermédiaire d'une plaque d'appui 46, un dispositif élastique 47, constitué d'un ressort de compression,dont l'autre extrémité prend un appui fixe sur le corps. Par son épaulement annulaire 48 formé à l'endroit du changement de diamètre de son alésage, le piston annulaire peut être appliqué contre un épaulement 49 du piston étagé 3, formé à la transition de celui-ci et de son extrémité 43 en forme de tige. Le piston annulaire peut, sous la contrainte du dispositif élastique 47, être appliqué contre une butée 50 solidaire du corps, constituée par

exemple par un anneau d'arrêt.

Dans la portion C de l'alésage se trouve un élément intermédiaire 18, sous la forme d'un piston intermédiaire, qui est monté étanche dans la paroi de l'alésage au moyen de deux joints d'étanchéité 16 et 17. Entre ces joints 16 et 17 se trouve une

chambre annulaire 19 qu'une connexion 20 relie à l'atmosphère.

Cette disposition sert à établir une véritable dualité de circuit, c'està-dire que, dans le cas d'une défaillance de l'un des joints 16 ou 17, la pression doit pouvoir s'évacuer vers l'atmosphère, de sorte

que le défaut puisse alors être immédiatement décelé.

Une valve de commande de pression, sous la forme d'un limiteur de pression 21, est prévue dans la dernière portion D de l'alésage. Ce limiteur de pression 21 sera décrit plus en détail dans

la suite de la description.

La force de commande fournie par le ressort 42 agit directement sur le piston étagé 3. Toutefois, une force de commande dépendant de la charge d'essieu peut aussi agir en tant que force de commande. Sous l'effet de la force de commande, le piston étagé 3 à la position de repos est poussé contre l'élément intermédiaire 18. Le poussoir 15 de l'organe obturateur 12 maintient alors-cet organe 12 en position d'ouverture, de sorte que le fluide de pression peut passer,

sans rencontrer d'obstacle, par le passage 9.

On expliquera maintenant le mode de fonctionnement de

l'unité de commande de pression de freinage qui vient d'être décrite.

Lorsque le système de freinage n'est pas sous pression, les composants se trouvent à la position représentée sur la figure 1. Le fluide de pression parvient, par le raccord 7, dans la chambre de pression 6 et, de là, par l'alésage 8 et le passage 9, dans la chambre de pression 10 devant le piston étagé 3. De là, par la sortie 11, il parvient aux cylindres de frein d'une roue arrière. Si la pression s'établie dans le maîtrecylindre, la force qui, dans la chambre de pression 6, agit sur la surface efficace du piston annulaire (élément transmetteur 40) devient alors si forte qu'elle déplace le piston annulaire contre la force du dispositif élastique ' 47, vers l'extérieur, jusqu'à ce que ce piston 40 soit au contact de la butée

solidaire du carter.

Si la pression dans le maître-cylindre augmente encore, la force agissant sur la surface circulaire à l'intérieur du joint d'étanchéité 4 devient, pour une valeur de pression prédéterminée, si forte qu'elle dépasse la force de commande du ressort 42. Le piston étagé 3 se déplace alors en direction de la force de commande, de sorte que l'organe obturateur 12 obture finalement -le passage de fluide de pression 9. Un accroissement supplémentaire de la pression dans le maître-cylindre a pour effet que l'accroissement de la pression à la sortie de l'unité de commande de pression de freinage s'effectue selon le rapport de la surface de la section de la portion d'alésage B à la surface annulaire dont les diamètres sont celui de la portion d'alésage B et de la plus petite portion étanchée du piston

étagé 3.

On va amaintenant décrire de manière plus détaillée les autres parties de l'unité de commande de pression de freinage. Le limiteur de pression 21 est constitué d'un corps 22 qui est vissé dans la portion D de l'alésage. Ce corps 22 possède un passage de fluide de pression coaxial 23, dans lequel est prévu, de la même manière que dans le piston étagé 3, un organe obturateur 24 qu'un ressort 25 maintient contre un siège de valve 26. De manière analogue à l'organe obturateur 12 du piston étagé 3, cet organe obturateur 24 possède un poussoir 27. Le passage coaxial 23 possède, vers l'extérieur, un raccord 28 pour le circuit de freinage II du maître-cylindre. Entre le piston intermédiaire et le corps 22 du limiteur de pression 21 est définieune chambre de pression 29 d'o une connexion 30 va aux cylindres

de roue, non représentés, d'un autre frein du véhicule (RZ II).

On va maintenant décrire le fonctionnement de l'unité de

commande de pression de freinage en la considérant en totalité.

On va d'abord considérer le cas dans lequel les circuits de freinage I et II fonctionnent. Sous l'effet de la force de commande agissant sur le piston étagé 3, celui-ci et le piston intermédiaire sont maintenus en butée en direction du limiteur de pression 21. Du fait des poussoirs 15 et 27, les organe obturateurs 12 et 14 occupent, une position telle que les passages 9 et 23 sont ouverts. Le fluide de pression peut ainsi passer sans obstacle des raccords 7 et 28 aux sorties respectives 11 et 30. Pour une certaine pression, appelée pression de coupure, le piston étagé 3 se déplace vers la gauche, comme déjà expliqué, contre la force de commande du ressort 42. Comme la pression dans la chambre de pression 29 est à ce moment-là devenue prédominante, le piston intermédiaire 18 suit d'abord le piston étagé 3, jusqu'à ce que l'organe obturateur 24 ferme. Si la pression croit encore, le piston étagé 3 se déplace davantage contre la force de commande, de sorte que son organe obturateur 12 ferme aussi. C'est alors une pression de freinage réduite qui est amenée, par la sortie 11, aux cylindres de freinage du circuit de freinage I. Le piston intermédiaire a pour effet qu'il règne constamment, dans la chambre de pression 29, une pression égale à celle régnant dans la chambre de pression 10. Il en résulte qu'il y a constamment à la sortie 30 une pression identique à celle de la sortie 11. L'évolution de la pression est représentée par la ligne

A,B,C sur la figure 2.

On a déjà décrit plus haut le cas dans lequel, le circuit de freinage II étant défaillant, seul le circuit de freinage I relié au raccord 7 fonctionne. Le piston intermédiaire 8 est alors, dans ce cas, appliqué contre le limiteur de pression 21. Ainsi, l'unité de commande de pression de freinage peut opérer en tant que valve réductrice de pression pour le circuit de freinage encore en fonctionnement, la course de fermeture réduite ayant pour effet que la coupure se produit pour une pression un peu plus faible (ligne A,B',C' sur la figure 2). Lors de son mouvement de fermeture, le piston étagé 3 ne vient alors pas au contact du piston annulaire, comme dans le cas o

le système de freinage est intact.

Inversement, si c'est le circuit de freinage I affecté au raccord 7 qui est défaillant, la valve de commande de pression opère alors, dans le circuit de freinage intact II, en tant que véritable limiteur de pression 21. Comme la chambre de pression 6 est alors exempte de pression, la surface efficace du piston annulaire n'est exposée à aucune pression. Le piston annulaire se trouve à la position représentée sur la figure 1, dans laquelle l'épaulement annulaire 48 est au contact de l'épaulement 49 du piston étagé 3 et la force du dispositif élastique 47 est appliquée, en tant que force de commande supplémentaire, par l'intermédiaire du piston annulaire agissant en tant qu'élément transmetteur 40, au piston étagé 3. De ce fait, ce

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n'est que pour une pression à l'admission 28 plus élevée que dans le cas o le système de freinage est intact que le piston intermédiaire 18 et le piston étagé 3 vont se déplacer vers la gauche (en considérant la figure 1), contre les forces de commande du ressort 42 et du dispositif élastique 47, et fermer la sortie de fluide de pression 23 du limiteur de pression 21, de sorte qu'aucune amenée de fluide supplémentaire aux cylindres des roues n'est possible (ligne

A,B",C" sur la figure 2).

Dans une unité de commande de pression de freinage non représentée, la surface efficace de l'élément- transmetteur exposée à la pression se compose de deux surfaces efficaces partielles pouvant

être exposées chacune à la pression d'entrée d'un circuit de freinage.

Si l'un des deux circuits de freinage est défaillant, la sollicitation en pression de la surface efficace partielle affectée au circuit de freinage encore intact est alors insuffisante pour maintenir la contrainte du dispositif élastique et empêcher un contact entre élément transmetteur et piston étagé. Avec une unité de commande de pression de freinage ainsi conçue et réalisée, un accroissement de la pression de commutation dans le circuit de freinage encore intact est donc obtenu quel que soit celui des deux circuits de freinage qui est défaillant.

Il est bien évident que la description qui précède n'a été

donnée qu'à titre d'exemple non limitatif et que de nombreuses variantes peuvent être envisagées sans sortir pour autant du cadre de

l'invention.

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Claims

REVENDICATIONS

1. Unité de commande de pression de freinage, pour système hydraulique de freinage d'un véhicule automobile, dans laquelle la pression de deux circuits de freinage séparés est appliquée à des freins des roues arrière du véhicule automobile, cette unité de commande comportant deux valves de commande de pression agencées en série qui commandent chacune une communication par fluide de pression entre la source de fluide de pression et les cylindres de frein d'un circuit, la première valve de commande de pression étant réalisée en tant que réducteur de pression comportant un piston étagé déplaçable en fonction de la pression, dans le sens de la fermeture, contre une force de commande, et l'autre valve de commande de pression étant réalisée en tant que limiteur de pression, les organes obturateurs de ces deux valves de commande de pression fermant dans des sens opposés et prenant appui contre un élément intermédiaire applicable contre le piston étagé, caractérisée en ce que la force d'un dispositif élastique (47) peut être appliquée au piston étagé (3) par l'intermédiaire d'un élément transmetteur interposé (40) contre lequel ce dispositif élastique (47) prend appui du c8té non en regard du

piston étagé (3), l'autre c8té. de cet élément transmetteur (40)-

pouvant être exposé à une pression d'au moins l'un des deux circuits de freinage (I, II), l'élément transmetteur (40) pouvant, en cas de relâchement du dispositif élastique (47), après un déplacement prédéterminé dans la direction d'ouverture du piston étagé (3),

être appliqué contre le piston étagé.

2. Unité de commande selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément transmetteur (40) peut être exposé à une pression

du circuit de freinage (I) comportant le réducteur de pression.

3. Unité de commande selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'élément transmetteur (40) peut être exposé à la pression non réduite du circuit de freinage (I) comportant le réducteur de pression.

4. Unité de commande selon la revendication 3, caractérisée en ce que le c8té (44) de l'élément transmetteur (40) qui peut être exposé à la pression délimite la chambre d'admission (6) du circuit

de freinage (I) comportant le réducteur de pression.

5. Unité de commande selon une ou plusieurs des

revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élément

transmetteur (40) est un piston annulaire agencé coaxialement au piston étagé (3) et muni d'un alésage étagé dont la portion à plus grand diamètre peut coulisser sur le piston étagé (3), avec étanchéité.

6. Unité de commande selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'épaulement annulaire (48) formé à l'étagement de l'alésage du piston annulaire peut venir en butée contre un épaulement (49) du

piston étagé (3).