FR2514707A1

FR2514707A1 - Brake compensator for vehicle - incorporates inertial mass which pivots on deceleration to actuate outlet valve

Info

Publication number: FR2514707A1
Application number: FR8119406A
Authority: FR
Inventors: Jean-Jacques Carre
Original assignee: DBA SA
Current assignee: DBA SA
Priority date: 1981-10-15
Filing date: 1981-10-15
Publication date: 1983-04-22
Also published as: FR2514707B1; JPS5876355A; JPH036016B2; AR228990A1

Abstract

The brake compensator for a car responds to deceleration of the vehicle. It comprises a housing containing a chamber which incorporates an inlet connected to the master-cylinder and an outlet connected to the rear wheel cylinders. An inertial mass in the chamber pivots on deceleration to close a valve which limits the outlet pressure from the chamber. The mass consists of at least two elements, one of which moves w.r.t. the other according to the pressure in the chamber, and alters the point at which the mass pivots.

Description

CORRECTEUR DE FREINAGE
ASSERVI A LA DECELERATION
L'invention se rapporte aux correcteurs de freinage asservis à la décélération.BRAKE CORRECTOR
SUBJECT TO DECELERATION
The invention relates to braking correctors controlled by deceleration.

Plus précisément, il est connu du brevet anglais GB 913 838 un correcteur asservi à la décélération comprenant un boitier dans lequel est définie une chambre, un orifice d'entrée à relier à une source de pression et un orifice de sortie à relier à un moteur de frein, débouchant dans ladite chambre, une valve située entre ladite chambre et ledit orifice de sortie et une masse d'inertie montée pivotante dans ladite chambre et commandant ladite valve. More specifically, it is known from English patent GB 913 838 a corrector slaved to deceleration comprising a housing in which is defined a chamber, an inlet orifice to be connected to a pressure source and an outlet orifice to be connected to a motor brake, opening into said chamber, a valve located between said chamber and said outlet orifice and a mass of inertia pivotally mounted in said chamber and controlling said valve.

Dans le cas de l'appareil décrit dans ce brevet, l'élément de fermeture est porté par la masse d'inertie, et les positions relatives de l'axe de pivotement et du centre de gravité de la masse sont telles que la masse est sollicitée d'une part par gravité en éloignement de la position de fermeture de la valve et d'autre part par sa propre inertie lors d'une décélération en rapprochement de cette position de fermeture. In the case of the apparatus described in this patent, the closing element is carried by the mass of inertia, and the relative positions of the pivot axis and the center of gravity of the mass are such that the mass is biased on the one hand by gravity away from the closed position of the valve and on the other hand by its own inertia during a deceleration in approach of this closed position.

Néanmoins, l'on constate que la décélération pour laquelle la masse peut atteindre la position de fermeture de la valve est constante quelle que soit l'état de charge du véhicule. Nevertheless, it can be seen that the deceleration for which the mass can reach the closed position of the valve is constant whatever the state of charge of the vehicle.

Dans le but d'asservir le fonctionnement d'un tel correcteur à la charge du véhicule, l'invention propose un correcteur du type spécifié ci-avant, caractérisé en ce que ladite masse comprend au moins deux éléments, l'un desdits éléments étant mobile par rapport à l'autre en fonction de la pression régnant dans ladite chambre. In order to subject the operation of such a corrector to the vehicle load, the invention provides a corrector of the type specified above, characterized in that said mass comprises at least two elements, one of said elements being movable relative to the other as a function of the pressure prevailing in said chamber.

De la sorte, on conçoit que par suite du mouvement relatif des deux éléments constituant la masse d'inertie, les positions relatives de l'axe de pivotement et du centre de gravité seront modifiées en fonction de la pression de freinage et que la décélération pour laquelle la masse pourra atteindre la position de fermeture de la valve sera également modifiée en fonction de cette pression. In this way, it is understood that as a result of the relative movement of the two elements constituting the mass of inertia, the relative positions of the pivot axis and the center of gravity will be modified as a function of the braking pressure and that the deceleration for which the mass can reach the closed position of the valve will also be modified according to this pressure.

L'invention sera maintenant décrite en se référant à la figure unique des dessins annexés, qui est une représentation schématique dtune installation de freinage pour véhicule automobile, incorporant un correcteur de freinage selon l'invention et représenté en coupe longitudinale. The invention will now be described with reference to the single figure of the accompanying drawings, which is a schematic representation of a braking installation for a motor vehicle, incorporating a braking corrector according to the invention and shown in longitudinal section.

L'installation de freinage se compose d'un maitre-cylindre 10, actionné de manière classique par une pédale 12, d'un jeu de moteurs de freins avant 14, reliés directement au maitre-cylindre 10 par un conduit 16, et d'un jeu de moteurs de freins arrière 18, reliés au maitrecylindre par des conduits 20 et 22. Entre le conduit 20 qui provient du maîtrecylindre et le conduit 22 qui aboutit aux freins arrière 18 est installé un correcteur de freinage 24 qui fait l'objet de l'invention. The braking installation consists of a master cylinder 10, actuated in a conventional manner by a pedal 12, a set of front brake motors 14, connected directly to the master cylinder 10 by a conduit 16, and a set of rear brake motors 18, connected to the master cylinder by conduits 20 and 22. Between the conduit 20 which comes from the master cylinder and the conduit 22 which leads to the rear brakes 18 is installed a braking corrector 24 which is the subject of the invention.

Le correcteur comprend un boîtier 26 dans lequel est définie une chambre 28 et pourvu d'un orifice d'entrée 30, relié au conduit 20 et d'un orifice de sortie 32, relié au conduit 22. Dans la cavité 28 est montée pivotante une masse d'inertie 34, l'axe de pivotement, horizontal et perpendiculaire au plan de coupe, étant symbolisé par le point
P.The corrector comprises a housing 26 in which a chamber 28 is defined and provided with an inlet orifice 30, connected to the conduit 20 and an outlet orifice 32, connected to the conduit 22. In the cavity 28 is pivotally mounted a mass of inertia 34, the pivot axis, horizontal and perpendicular to the cutting plane, being symbolized by the point
P.

La masse d'inertie 34 est composée d'une première partie 36, de forme généralement cylindrique, et d'une seconde partie 38, sous la forme d'un piston étagé monté coulissant dans la partie cylindrique 36 et coaxial à cette dernière. Le piston étagé comprend une tete 38a, une queue 38b de plus petite section et porte un lest 38c ; il définit à l'intérieur de la partie cylindrique 36 une chambre à air 40 qui abrite un ressort de rappel 42 interposé entre une rondelle 44 solidaire de la partie tubulaire 36 et le lest 38c. The inertia mass 34 is composed of a first part 36, of generally cylindrical shape, and of a second part 38, in the form of a stepped piston mounted to slide in the cylindrical part 36 and coaxial with the latter. The stepped piston comprises a head 38a, a tail 38b of smaller section and carries a ballast 38c; it defines inside the cylindrical part 36 an air chamber 40 which houses a return spring 42 interposed between a washer 44 secured to the tubular part 36 and the ballast 38c.

Le ressort 42 repousse le piston 38 en butée contre un épaulement 46 de la partie cylindrique 36, ce qui définit une position de repos pour le piston. The spring 42 pushes the piston 38 into abutment against a shoulder 46 of the cylindrical part 36, which defines a rest position for the piston.

Dans cette position, le centre de gravité G de la masse d'inertie 34, situé sur l'axe commun de la partie cylindrique 36 et du piston 38, se trouve à une distance verticale a au-dessus de l'axe de pivotement et à une distance horizontale b en arrière de ce meme axe, le sens de déplacement du véhicule étant symbolisé par la flèche V. In this position, the center of gravity G of the mass of inertia 34, situated on the common axis of the cylindrical part 36 and of the piston 38, is at a vertical distance a above the pivot axis and at a horizontal distance b behind this same axis, the direction of movement of the vehicle being symbolized by the arrow V.

L'ensemble de la masse 34 est donc sollicité par son propre poids en rotation en sens horaire inverse, si l'on considère la figure, jusqu a venue en butée d'une extension 48 de la partie tubulaire 36 sur un appui 50 du boitier 26. The entire mass 34 is therefore biased by its own weight in rotation in a clockwise direction, if the figure is considered, until an extension 48 of the tubular part 36 comes into abutment on a support 50 of the housing. 26.

Au voisinage de la tete 38a du piston, la partie cylindrique 36 comporte une ouverture 52 qui s'étend sensiblement verticalement et se termine par un siège de valve 54. Un opercule de valve 56 est fixé au boîtier 26 autour de l'orifice de sortie 32 et en regard du siège 54. In the vicinity of the head 38a of the piston, the cylindrical part 36 has an opening 52 which extends substantially vertically and ends in a valve seat 54. A valve cover 56 is fixed to the housing 26 around the outlet orifice 32 and opposite seat 54.

Enfin, le piston 38 comporte un passage axial 58, qui débouche dans la chambre 28 à une extrémité et dans 1' ouverture 52 à 1 'autre extrémité, dans lequel est monté un clapet à sens unique 60 empêchant normalement le passage de fluide depuis la chambre 28 vers 1' ouverture 52. Finally, the piston 38 has an axial passage 58, which opens into the chamber 28 at one end and into the opening 52 at the other end, in which is mounted a one-way valve 60 normally preventing the passage of fluid from the room 28 towards the opening 52.

Le clapet 60 comporte une tige axiale 62 qui se projette dans l'ouver- ture et vient en appui sur une butée à rampe 64 solidaire du boitier 26.The valve 60 has an axial rod 62 which projects into the opening and comes to bear on a ramp stop 64 integral with the housing 26.

Comme représenté, cette butée 64 comporte un canal central 66 qui débouche dans l'orifice de sortie 32. De la sorte, lorsque le piston 38 occupe sa position de repos, la tige 62 du clapet 60 vient au contact de la butée à rampe 64 sous l'effet du ressort de clapet 68 ; il en ré- sulte une force qui tend à faire pivoter la masse 34 en sens horaire inverse pour des raisons qui seront évoquées plus loin.As shown, this stop 64 has a central channel 66 which opens into the outlet orifice 32. In this way, when the piston 38 occupies its rest position, the rod 62 of the valve 60 comes into contact with the ramp stop 64 under the effect of valve spring 68; this results in a force which tends to rotate the mass 34 in a clockwise direction for reasons which will be mentioned later.

Le correcteur 10 est monté sur le véhicule de sorte que l'axe de la masse 34 soit horizontal et orienté dans le sens de la flèche V à la figure. The corrector 10 is mounted on the vehicle so that the axis of the mass 34 is horizontal and oriented in the direction of the arrow V in the figure.

Le correcteur ainsi décrit fonctionne de la manière suivante
Lors d'une mise en oeuvre du maître-cylindre 10 par enfoncement de la pédale 12, du fluide sous pression est refoulé via les conduits 16 et 20 vers les freins avant et arrière respectivement. La liaison avec les freins avant étant directe, la pression admise dans ceux-ci est égale à celle qui règne dans le maitre-cylindre. The corrector thus described operates in the following manner
During implementation of the master cylinder 10 by depressing the pedal 12, pressurized fluid is discharged via the conduits 16 and 20 to the front and rear brakes respectively. Since the connection with the front brakes is direct, the pressure admitted into them is equal to that which prevails in the master cylinder.

Par contre, la pression qui est admise dans les freins arrière est modulée par le correcteur 24. On the other hand, the pressure which is admitted into the rear brakes is modulated by the corrector 24.

En un premier temps, le fluide entrant par l'orifice d'entrée 30 traverse la chambre 28, pénètre dans l'ouverture 52 puis s'écoule vers l'orifice de sortie 32 via le canal 66. Pour de faibles pressions, la force résultante agissant sur le piston 38 est inférieure à la force du ressort 42 et le piston reste en position de repos, la tige 62 du clapet 60 en appui sur la butée à rampe 64 maintenant l'ensemble de la masse 34 en position basculée vers l'arrière. Initially, the fluid entering through the inlet port 30 passes through the chamber 28, enters the opening 52 and then flows towards the outlet port 32 via the channel 66. For low pressures, the force resulting acting on the piston 38 is less than the force of the spring 42 and the piston remains in the rest position, the rod 62 of the valve 60 bearing on the ramp stop 64 holding the whole of the mass 34 in the tilted position toward the 'back.

Lorsque la pression dépasse une certaine valeur, la force résultante agissant sur le piston dépasse celle du ressort 42 et le piston se déplace vers la gauche si l'on considère la figure. Par suite de ce recul du piston, le clapet 60 se referme et la tige 62 est dégagée de la butée à rampe 64. Dans cette situation, la masse 34 devient libre de pi-ter dans le sens horaire. Il faut cependant pour obtenir un tel pivotement que le couple résultant des forces d'inertie dues à la décélération soit supérieur au couple inverse résultant des forces de pesanteur. When the pressure exceeds a certain value, the resulting force acting on the piston exceeds that of the spring 42 and the piston moves to the left if we consider the figure. As a result of this retraction of the piston, the valve 60 closes and the rod 62 is released from the ramp stop 64. In this situation, the mass 34 becomes free to pi-ter clockwise. However, in order to obtain such pivoting, the torque resulting from the inertia forces due to deceleration must be greater than the reverse torque resulting from the gravity forces.

Ceci se produit lorsque le rapport décélération/pesanteur dépasse le rapport b/a des distances horizontale et verticale entre le centre de gravité G et l'axe de pivotement.This occurs when the deceleration / gravity ratio exceeds the ratio b / a of the horizontal and vertical distances between the center of gravity G and the pivot axis.

Lorsque la décélération a dépassé cette valeur, la masse 34 pivote dans le sens horaire et le siège de valve 54 vient au contact de l'opercule 56, interrompant la liaison entre maitre-cylindre et freins arrière. A partir de cette situation, la pression dans les freins arrière augmente plus lentement que la pression à l'orifice d'entrée, dans le rapport des sections de la queue et de la tête du piston 38, par compression hydrostatique du fluide par le piston. Lorsque le piston 38 se rapproche de sa position de repos, la tige 62 vient au contact de la butée 64. Il s'ensuit une succession d'ouvertures et de fermetures du clapet 60 et un passage contrôlé du liquide de la chambre 28 vers l'ouverture 52 et les freins 18, la pression dans ces derniers augmentant plus lentement que dans la chambre dans le rapport des sections de la tête et de la queue du piston.Bien entendu, le siège de valve 54 a une orientation légèrement inclinée par rapport à l'axe de la partie cylindrique 36 de manière à venir en contact parfait avec l'opercule 56 lorsque la masse 34 pivote. When the deceleration has exceeded this value, the mass 34 pivots clockwise and the valve seat 54 comes into contact with the cover 56, interrupting the connection between the master cylinder and the rear brakes. From this situation, the pressure in the rear brakes increases more slowly than the pressure at the inlet, in the ratio of the sections of the tail and the piston head 38, by hydrostatic compression of the fluid by the piston . When the piston 38 approaches its rest position, the rod 62 comes into contact with the stop 64. There follows a succession of openings and closings of the valve 60 and a controlled passage of the liquid from the chamber 28 to the 52 and the brakes 18, the pressure in the latter increasing more slowly than in the chamber in the ratio of the sections of the head and the tail of the piston. Of course, the valve seat 54 has a slightly inclined orientation relative to to the axis of the cylindrical part 36 so as to come into perfect contact with the cover 56 when the mass 34 pivots.

On remarquera que la décélération pour laquelle se produit le basculement de la masse 34 et la fermeture de la valve 54-56 varie en fonction de la pression. En effet, lorsque la pression augmente, le piston 38 se déplace vers la gauche à l'encontre du ressort 42 et le centre de gravité de l'ensemble de la masse 34 se déplace également vers la gauche, par exemple pour atteindre le point G'. Dans cette situation, la décélération pour laquelle se produira le basculement de la masse devra être telle que le rapport décélération/pesanteur soit supérieur au rapport B/a dans lequel B est la distance horizontale entre le nouveau centre de gravité G' et l'axe de pivotement. It will be noted that the deceleration for which the tilting of the mass 34 and the closing of the valve 54-56 occurs varies according to the pressure. In fact, when the pressure increases, the piston 38 moves to the left against the spring 42 and the center of gravity of the entire mass 34 also moves to the left, for example to reach point G '. In this situation, the deceleration for which the tilting of the mass will occur must be such that the deceleration / gravity ratio is greater than the ratio B / a in which B is the horizontal distance between the new center of gravity G 'and the axis pivot.

Etant donné que la décélération d'un véhicule est dans la dépendance directe de sa charge, on obtient ainsi de manière particulièrement simple un asservissement du correcteur à la charge du véhicule. Since the deceleration of a vehicle is in direct dependence on its load, one thus obtains in a particularly simple way a control of the corrector to the load of the vehicle.

Lors du relâchement de la pression, il y a d'abord recul du piston 38 à l'encontre du ressort 42 jusqu'à ce que les pressions à l'orifice de sortie 32 et dans la chambre 28 s'égalisent ; la masse 34 peut alors retourner sous 11 effet des forces de pesanteur jusqu'en butée sur l'épaulement 50 du boîtier 26, la valve 54-56 étant alors ouverte. When the pressure is released, the piston 38 first recedes against the spring 42 until the pressures at the outlet orifice 32 and in the chamber 28 equalize; the mass 34 can then return under the effect of gravity forces up to the stop on the shoulder 50 of the housing 26, the valve 54-56 then being open.

Lorsque la pression dans l'ouverture 52 s'égalise avec celle de la chambre 28, le clapet 60 s 'ouvre pour assurer un libre retour du fluide depuis les freins 18 vers la chambre 28. Le piston 38 retourne alors progressivement vers sa position de repos en raison de la diminu- tion conjointe des pressions dans la chambre 28 et dans l'ouverture 52. When the pressure in the opening 52 is equalized with that of the chamber 28, the valve 60 opens to ensure free return of the fluid from the brakes 18 to the chamber 28. The piston 38 then gradually returns to its position of rest due to the joint decrease in pressures in the chamber 28 and in the opening 52.

Pendant ce déplacement du piston, on notera que le débit du fluide en retour depuis les freins forme un jet emergeant du canal 66 dont résulte une force hydrodynamique qui tend à faire basculer la masse 34 en sens horaire inverse.During this displacement of the piston, it will be noted that the flow of the fluid in return from the brakes forms a jet emerging from the channel 66 from which results a hydrodynamic force which tends to cause the mass 34 to tilt in an opposite clockwise direction.

Lorsque le piston a atteint sa position de repos, la tige 62 vient prendre appui sur la butée à rampe 64, ce qui a deux conséquences le clapet 60 s' ouvre pour permettre le passage de fluide depuis la chambre 28 vers l'ouverture 52 et l'ensemble de la masse 34 est rappelée en butée vers l'appui 50, ce qui assure un décollement impératif du siège de valve 54 par rapport à l'opercule 56. When the piston has reached its rest position, the rod 62 comes to bear on the ramp stop 64, which has two consequences the valve 60 opens to allow the passage of fluid from the chamber 28 towards the opening 52 and the whole of the mass 34 is brought back into abutment towards the support 50, which ensures imperative detachment of the valve seat 54 relative to the cover 56.

On évite ainsi le risque que la valve 54-56 reste en position fermée mëme après relachement complet de la pression, ce qui pourrait se produire si de légères fuites apparaissent entre la valve 54-56 et les meoteurs de freins 18. This avoids the risk that the valve 54-56 remains in the closed position even after complete release of the pressure, which could occur if slight leaks appear between the valve 54-56 and the brake levers 18.

Claims

1. braking corrector (24) controlled by deceleration, for a motor vehicle, comprising a housing (26) in which a chamber (28) is defined, an inlet orifice (30) to be connected to a pressure source (10 ) and an outlet (32) to be connected to a brake motor (18 !, both opening into said chamber (28), a valve (54-56) located between said chamber (28) and said outlet ( 32), and an inertial mass (34) pivotally mounted in said chamber (28) and controlling said valve (54-56), characterized in that said mass (34) comprises at least two elements (36, 38), one of said elements (38) being movable relative to the other (36) as a function of the pressure prevailing in said chamber (28).

2. Brake corrector according to claim 1, characterized in that said movable element (38) consists of a stepped piston (38a, 38b) slidably mounted in said other element (36) and returned by elastic means (42) in abutment against a shoulder (46) of the latter (36), thereby defining a rest position for said piston (38).

3. Brake corrector according to claim 2, characterized in that said stepped piston comprises a head (38a) and a tail (38b) both exposed to the pressure prevailing in said chamber and defined inside said other element (36 ) an air chamber (40) between said head and said tail.

4. Brake corrector according to claim 3, characterized in that said other element (36) consists of a cylindrical element (36), said stepped piston (38) being coaxial with said cylindrical element (36), the common axis of said elements being horizontal and oriented in the direction of movement of the vehicle, the piston head (38a) being located towards the front of the vehicle.

5. Brake corrector according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the center of gravity (G) of said mass (34) is located above (a) and rear (b), having regard in the direction of movement of said vehicle, of the pivot axis of said mass (34).

6. Brake corrector according to any one of claims 1 to 5, characterized in that said mass carries a valve seat (54) and that said housing (26) carries a valve cover (56), around said orifice outlet (32), located opposite one another.

7. Brake corrector according to claim 6 taken in combination with claim 4, characterized in that said valve seat (54) is defined on said cylindrical element (36) and that the latter comprises an opening (52) passing through said seat (54) and adjacent to said head (38a) of the piston (38).

8. Brake corrector according to claim 7, characterized in that said piston (38) is crossed by an axial passage (58) connecting said chamber (28) and said opening (52), a one-way valve (60) being mounted in said passage (58) to prevent circulation of fluid from said chamber (28) to said opening (52).

9. Brake corrector according to claim 8, characterized in that said valve (60) comprises a rod (62) projecting into said opening (52) and that said housing (26) comprises a stop (64) also projecting into said opening, said rod (62) being supported on said stop (64) and said valve (60) open when said piston occupies its rest position.

10. Brake corrector according to claim 9, characterized in that said stop (64) comprises a ramp against which comes to bear said rod (62) under the influence of a valve spring (68), which results in an acting force on said mass (34) in the direction tending to separate said seat (54) from said valve cover (56).