FR2577872A1

FR2577872A1 - Hydraulic booster device

Info

Publication number: FR2577872A1
Application number: FR8502824A
Authority: FR
Inventors: Christian Riquary; Jean-Paul Sauvee; Roland Levrai
Original assignee: Bendix France SA
Current assignee: Bendix France SA
Priority date: 1985-02-27
Filing date: 1985-02-27
Publication date: 1986-08-29
Also published as: FR2577872B1

Abstract

Hydraulic booster device comprising a body 10 having a bore 12 in which a first and a second piston means 18, 20 are slidably mounted, the first piston means 18 being displaceable under the effect of the actuation of a third piston 16 slidably mounted in the body 10, and the second piston means 20 being displaceable by way of a hydrostatic connection formed in a pressure chamber 22, defined between the first and the second piston means 18, 20, a respective valve means, 60, 100 in a respective hydraulic circuit between a pressurised fluid source 52, 96 and a respective brake circuit, 74, 110 being associated with each piston means 18, 20; and a third chamber 36 defined in the bore 12 between the first piston means 18 and the third piston 16, the said third chamber 36 being connected to a low pressure reservoir 25 by a passage in which a valve means 42 is mounted, characterised in that the device comprises a second valve means 112 in a second passage 130, 132 between the third chamber 36 and the reservoir 25 and sensitive to the pressure of the corresponding pressure source 52 in such a way that, in the event of a failure of this high pressure source, the second valve means 112 closes in order to isolate the third chamber 36 from the reservoir 25.

Description

DISPOSITIF D'ASSISTANCE HYDRAULIQUE
La présente invention se rapporte aux dispositifs d'assistance hydraulique et plus particulièrement à un te! dispositif pour un double circuit de freinage à fonctionnement mixte hydrodynamique (dit "full power") et hydrostatique.HYDRAULIC ASSISTANCE DEVICE
The present invention relates to hydraulic assistance devices and more particularly to a te! device for a dual braking circuit with mixed hydrodynamic (so-called "full power") and hydrostatic operation.

On connaît de la demande de brevet français 84 01439 aL nom de la demanderesse un dispositif d'assistance hydraulique pour circuit double de freinage du type dit "full power" qui est susceptible de fonctionner comme un maître cylindre conventionnel, en mode hydrostatique, en cas de défaillance du circuit provenant de la source haute pression. Ce dispositif comprend deux moyens de piston montés coulissant dans un alésage commun et associés chacun à un circuit de freinage respectif. Un moyen de piston est déplaçable par une pédale de freinage et une liaison hydrostatique entre les deux pistons provoque le déplacement- du deuxième moyen de piston. Chaque moyen de piston comporte un moyen de clapet qui, lors d'une mise en oeuvre du dispositif, met une source respective de fluide sous pression en communication avec les freins du vehicule. We know from French patent application 84 01439 aL name of the applicant a hydraulic assistance device for double braking circuit of the so-called "full power" type which is capable of functioning as a conventional master cylinder, in hydrostatic mode, in the event circuit failure from the high pressure source. This device comprises two piston means mounted sliding in a common bore and each associated with a respective braking circuit. A piston means is displaceable by a brake pedal and a hydrostatic connection between the two pistons causes the displacement of the second piston means. Each piston means comprises a valve means which, when the device is used, puts a respective source of fluid under pressure in communication with the brakes of the vehicle.

La pédale de freinage agit sur un piston monté coulissant dans l'alésage et ce piston est relié au premier moyen de piston par un ressort de sensation de pédale. En cas de freinage rapide il est possible qu'un clapet entre une chambre, définie entre le premier piston et le premier moyen de piston, et un réservoir basse pression se ferme intempestivement et forme une liaison hydrostatique directe entre le piston et le premier moyen de piston. Cette liaison a pour résultat que la sensation pédale est amoindrie et, de plus, l'ouverture du prenier moyen de clapet devient trop sèche.The brake pedal acts on a piston mounted sliding in the bore and this piston is connected to the first piston means by a pedal feel spring. In the event of rapid braking, it is possible that a valve between a chamber, defined between the first piston and the first piston means, and a low-pressure reservoir closes unexpectedly and forms a direct hydrostatic connection between the piston and the first means of piston. This connection has the result that the pedal sensation is lessened and, moreover, the opening of the first valve plug becomes too dry.

L'invention a donc pour objet de proposer un dispositif d'assistance hydraulique amélioré pour circuit double du type dit "fulL power" susceptible de fonctionner comme un maitre cylindre conventionnel en cas de défaillance du circuit haute pression et ou la fonction de sensation pédale est assurée. The object of the invention is therefore to propose an improved hydraulic assistance device for a double circuit of the so-called "fulL power" type capable of functioning as a conventional master cylinder in the event of a failure of the high pressure circuit and where the pedal sensation function is assured.

Pour ce faire, l'invention concerne un dispositif d'assistance hydraulique comprenant un corps comportant un alésage dans lequel sont montés coulissants un premier et un deuxième moyens de piston, le premier moyen de piston étant déplaçable sous l'effet de l'actionnement d'un troisième piston monté coulissant dans le corps, et le deuxième moyen de piston étant déplaçable par l'intermédiaire d'une liaison hydraulique formée dans une chambre de pression définie entre le premier et Le deuxième moyens de piston, à chaque moyen de piston étant associé un moyen de valve respectif dans un circuit hydraulique respectif entre une source de fluide sous pression et un circuit de freinage respectif ; et une troisième chambre définie dans l'alésage entre le premier moyen de piston et le troisième piston, ladite troisième chambre étant reliée à un réservoir basse pression par un passage dans lequel est monté un moyen de clapet, caractériseeiice que le dispositif comprend un deuxième moyen de clapet dans un deuxième passage entre la troisième chambre et le réservoir et sensible à la pression de la source de pression correspondante de sorte que, lors d'une défaillance de cette source haute pression, le deuxième moyen de clapet se ferme pour isoler la troisième chambre du réservoir. To do this, the invention relates to a hydraulic assistance device comprising a body comprising a bore in which are slidably mounted first and second piston means, the first piston means being movable under the effect of the actuation of 'a third piston mounted sliding in the body, and the second piston means being displaceable via a hydraulic connection formed in a pressure chamber defined between the first and the second piston means, with each piston means being associated a respective valve means in a respective hydraulic circuit between a source of pressurized fluid and a respective braking circuit; and a third chamber defined in the bore between the first piston means and the third piston, said third chamber being connected to a low pressure tank by a passage in which is mounted a valve means, characterized in that the device comprises a second means valve in a second passage between the third chamber and the reservoir and sensitive to the pressure of the corresponding pressure source so that, in the event of a failure of this high pressure source, the second valve means closes to isolate the third tank chamber.

D'autres caractéri-stiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante d'un mode de réalisation donné à titre illustratif, mais nullement limitatif, faite en relation avec le dessin annexé qui est une vue en coupe longitudinale d'un dispositif d'assistance hydraulique selon l'invention. Other characteristics and advantages of the present invention will emerge from the following description of an embodiment given by way of illustration, but in no way limiting, made in relation to the appended drawing which is a view in longitudinal section of a device hydraulic assistance according to the invention.

Comme représenté sur la Figure, la dispositif d'assistance hydraulique, qui dans l'exemple illustré est un maitre cylindre pour circuits de freinage, comprend un corps 10 comportant un alésage unique 12 obturé a une extrémité par un élément de fermeture 14. Dans l'alésage 12 est monte coulissant un premier piston 16 destiné à être relié à une pédale de freinage (non représentée). Un premier et un deuxième moyens de piston 18,20 sont montés coulissant dans L'aLésage 12 et définissent entre eux une première chambre de pression 22. Une deuxième chambre de pression 24 est définie entre le second moyen de piston 22 et l'élément de fermeture 14.Le premier moyen de piston 18 comprend un piston de commande 26 qui comporte, dans un alésage interne 27 reliant la première chambre 22 à un réservoir basse pression 25 (non représenté), une bille 28 sollicitée vers la droite en regardant le dessin par un ressort 30. Un élément de commande 32 est monté coulissant dans l'alésage 2 7 et comprend, à son extrémité, un siège 34, susceptible d'être fermé par la bille 30wet relié à une chambre 36 dans l'alésage 12 par un passage intérieur 38. As shown in the Figure, the hydraulic assistance device, which in the example illustrated is a master cylinder for braking circuits, comprises a body 10 having a single bore 12 closed at one end by a closing element 14. In the bore 12 is slidably mounted a first piston 16 intended to be connected to a brake pedal (not shown). First and second piston means 18, 20 are slidably mounted in the bore 12 and define between them a first pressure chamber 22. A second pressure chamber 24 is defined between the second piston means 22 and the element of closure 14.The first piston means 18 comprises a control piston 26 which comprises, in an internal bore 27 connecting the first chamber 22 to a low pressure tank 25 (not shown), a ball 28 biased to the right by looking at the drawing by a spring 30. A control element 32 is slidably mounted in the bore 27 and comprises, at its end, a seat 34, capable of being closed by the ball 30wet connected to a chamber 36 in the bore 12 by an interior passage 38.

L'élément de commande 32 est relié au premier piston 16 par un ressort 40 et comporte un joint annulaire 42 qui est susceptible de fermer le passage entre le passage 38 et la chambre 40 en venant en butée contre un épaulement annulaire 44 à l'arrière du piston de commande 26. The control element 32 is connected to the first piston 16 by a spring 40 and comprises an annular seal 42 which is capable of closing the passage between the passage 38 and the chamber 40 by coming into abutment against an annular shoulder 44 at the rear of the control piston 26.

Le premier moyen de piston 18 définit avec l'alésage 12 un espace annulaire 46 qui est limité axialement par deux coupelles annulaires 48,50 et est relié à une source de haute pression de fluide hydraulique 52 par un perçage 54 dans le corps 10. Le premier moyen de piston 18 comprend, en outre, un a I és a g e 56 qui est en c o m m un i c a t i on hydraulique avec l'espace annulaire 46 par llintermediaire d'une ouverture latérale 58 et qui comporte une bille 60 normalement sollicitée vers un siège 62 par un ressort 64. The first piston means 18 defines with the bore 12 an annular space 46 which is axially limited by two annular cups 48, 50 and is connected to a high pressure source of hydraulic fluid 52 by a bore 54 in the body 10. The first piston means 18 further comprises an age 56 which is in comm hydraulic icati on with the annular space 46 by means of a lateral opening 58 and which comprises a ball 60 normally biased towards a seat 62 by a spring 64.

Le piston de commande 26 comporte une tige 66 qui, quand le piston de commande se déplace vers la gauche, ouvre la bille 60 et permet le passage de fluide sous pression de la source 52, par un perçage 68, la première chambre de pression 22 et deux sorties 70,72 vers les freins d'un premier circuit de freinage 74.The control piston 26 has a rod 66 which, when the control piston moves to the left, opens the ball 60 and allows the passage of pressurized fluid from the source 52, through a bore 68, the first pressure chamber 22 and two outputs 70,72 to the brakes of a first braking circuit 74.

Le deuxième moyen de piston 20 comprend un alésage étagé 76 dans lequel est monté, à coulissement étanche, un piston de commande 78 qui comporte un alésage étagé 80 etune ouverture latérale 82 qui ensemble relient la deuxième chambre 24 au réservoir 25. Dans l'alésage 76 est montée une bille 84 ret-enue par un élément de piston 86 et normalement sollicitée vers la droite par un ressort 88 pour ouvrir un siège 90 formé dans l'alésage 80 du piston de commande 78. Un ressort 92 relie les premier et deuxième moyens de piston 18,20. The second piston means 20 comprises a stepped bore 76 in which is mounted, with sealed sliding, a control piston 78 which comprises a stepped bore 80 and a lateral opening 82 which together connect the second chamber 24 to the reservoir 25. In the bore 76 is mounted a ball 84 retained by a piston element 86 and normally biased to the right by a spring 88 to open a seat 90 formed in the bore 80 of the control piston 78. A spring 92 connects the first and second piston means 18,20.

L'élément de fermeture 14 comporte un alésage étagé 94 qui est relié à une source haute pression de fluide 96 et qui comprend un premier moyen de clapet 98 et un clapet à bille 100 normalement sollicité vers sa position fermée par un ressort 102. Le piston de commande 78 comporte une tige 104 qui, quand le piston de commande se déplace vers la gauche, ouvre le clapet à bille 100 et permet au fluide sous pression de passer par la deuxième chambre 24 et deux sorties 106,108 vers les freins d'un deuxième circuit de freinage 110. The closing element 14 comprises a stepped bore 94 which is connected to a high pressure source of fluid 96 and which comprises a first valve means 98 and a ball valve 100 normally biased towards its position closed by a spring 102. The piston control 78 has a rod 104 which, when the control piston moves to the left, opens the ball valve 100 and allows the pressurized fluid to pass through the second chamber 24 and two outlets 106,108 to the brakes of a second brake system 110.

Selon l'invention, le dispositif d'assistance hydraulique comprend en outre, dans le corps 10, un moyen de clapet indiqué généralement par la reference 112. Le moyen de clapet 112 comprend un alésage étagé 114 dans lequel est monté à coulissement un clapet 116 qui comporte deux coupelles annulaires 118,120 eut un ressort 122 qui, n o r m a I e m e-n t. sollicite le clapet vers la gauche en regardant le dessin. Une extrémité 124 de l'alésage 114 est reliée, par l'intermédiaire d'un passage 126 et l'espace annulaire 46, à la source haute pression 52. L'autre extrémité 128 de l'alésage 114 est reliée à la chambre 40 par un passage 130. Un troisième passage 132 relie la partie centrale 134 de l'alésage 114 au réservoir basse pression 25. Si le clapet 116 se déplace vers la gauche, la coupelle 120 vient en contact avec une paroi annulaire 136 de l'alésage étagé 114 et isole la chambre 40 du réservoir 25. La source haute pression 52 est isolée du réservoir 25 et de la chambre 36 par la coupelle 118, la haute -pression de cette source sollicitant simplement le clapet 116 vers la droite à l'encontre de la force du ressort 122. According to the invention, the hydraulic assistance device further comprises, in the body 10, a valve means generally indicated by the reference 112. The valve means 112 comprises a stepped bore 114 in which a valve 116 is slidably mounted which has two annular cups 118,120 had a spring 122 which, norma I em en t. requests the valve to the left while looking at the drawing. One end 124 of the bore 114 is connected, via a passage 126 and the annular space 46, to the high pressure source 52. The other end 128 of the bore 114 is connected to the chamber 40 by a passage 130. A third passage 132 connects the central portion 134 of the bore 114 to the low pressure tank 25. If the valve 116 moves to the left, the cup 120 comes into contact with an annular wall 136 of the bore stepped 114 and isolates the chamber 40 from the reservoir 25. The high pressure source 52 is isolated from the reservoir 25 and from the chamber 36 by the cup 118, the high pressure of this source simply urging the valve 116 to the right against spring force 122.

La mise en oeuvre du dispositif ainsi décrit est la suivante. Un effort, appliqué par la pédale de freinage sur le piston 16, est transmis par l'intermédiaire du ressort 40 à l'élément de commande 42 qui se déplace vers lagauche en regardant le dessin et ferme le clapet à bille 28. Le piston-de commande 26 se déplace alors par rapport au premier moyen de piston 18 et ouvre la bille 60 par l'intermédiaire de la tige 66. L'ouverture de la bille 60 permet au fluide sous pression de passer de la source 52, par l'ouverture 58 et, le passage 68, la première chambre de pression 22 et les sorties 70,72, vers les freins 74. La montée en pression du circuit primaire provoque le recul du piston de commande 26 qui se trouve en équilibre avec le ressort sensation pédale 40.La montée en pression dans la chambre de pression 22 entraine également le déplacement du second moyen de piston 20 et, ainsi, la fermeture du clapet à bille 84 et le déplacement du deuxième piston de commande 78 vers la gauche. Ce déplacement du piston de commande 78 ouvre la bille 100 par l'intermédiaire sse la tige 104. The implementation of the device thus described is as follows. A force, applied by the brake pedal to the piston 16, is transmitted via the spring 40 to the control element 42 which moves to the left while looking at the drawing and closes the ball valve 28. The piston- 26 then moves relative to the first piston means 18 and opens the ball 60 via the rod 66. The opening of the ball 60 allows the pressurized fluid to pass from the source 52, through the opening 58 and, passage 68, the first pressure chamber 22 and the outlets 70, 72, towards the brakes 74. The rise in pressure of the primary circuit causes the control piston 26 to recede which is in equilibrium with the sensation spring pedal 40. The increase in pressure in the pressure chamber 22 also causes the displacement of the second piston means 20 and, thus, the closing of the ball valve 84 and the displacement of the second control piston 78 to the left. This movement of the control piston 78 opens the ball 100 by means of the rod 104.

L'ouverture de la bille 100 permet au fluide sous pression de passer de la source 96 aux freins 110 par la deuxième chambre de pression 24 où la pression de fluide mcntera jusqu'à l'équilibre des pressions entre le circuit primaire 74 et le circuit secondaire 110. Après le relâchement de la pédale de freinage, la réalimentation des deux circuits se fait par la réouverture des deux clapets à bille 28 et 84.The opening of the ball 100 allows the pressurized fluid to pass from the source 96 to the brakes 110 through the second pressure chamber 24 where the fluid pressure will mcnter until the pressure equilibrium between the primary circuit 74 and the circuit secondary 110. After releasing the brake pedal, the two circuits are recharged by reopening the two ball valves 28 and 84.

Pendant une mise en oeuvre du dispositif, en fonctionnement normal, le moyen de clapet 112 reste dans sa position ouverte illustrée, la force du fluide haute pression étant supérieure à celle du ressort 122. La chambre 40 est donc en communication hydraulique avec le réservoir 25 et une sensation pédale convenable est fournie par le ressort 40.During an implementation of the device, in normal operation, the valve means 112 remains in its open position illustrated, the force of the high pressure fluid being greater than that of the spring 122. The chamber 40 is therefore in hydraulic communication with the reservoir 25 and a suitable pedal feel is provided by the spring 40.

En cas d'un freinage rapide, la coupelle annulaire 42, qui normalement reste ouverte pendant une mise en oeuvre du dispositif se ferme, la montée en pression du circuit de freinage primaire 74 n'étant pas assez rapide pour créer une force de réaction sur l'élément de commande 38.In the event of rapid braking, the annular cup 42, which normally remains open during application of the device, closes, the rise in pressure of the primary braking circuit 74 not being fast enough to create a reaction force on the control element 38.

Cependant, le moyen de clapet 12 reste ouvert permettant le passage de fluide de la chambre 36 au réservoir 25 et le ressort de sensation pédale reste opérant.However, the valve means 12 remains open allowing the passage of fluid from the chamber 36 to the reservoir 25 and the pedal feel spring remains operative.

En cas de défaillance du circuit haute pression 52 le ressort 122 provoque la fermeture du clapet 112 puisqu'il ne reste pas de fluide sous pression dans le -passage 126. In the event of failure of the high pressure circuit 52, the spring 122 causes the valve 112 to close since there is no fluid under pressure in the passage 126.

Lors d'une mise en oeuvre du dispositif, la coupelle annulaire 42 se ferme à cause du manque de réaction sur te piston de commande 26. La chambre 36 est ainsi isolée et une liaison hydrostatique est formée entre le piston 16 et le premier moyen de piston 18 rendent le ressort 40 inopérant.During implementation of the device, the annular cup 42 closes due to the lack of reaction on the control piston 26. The chamber 36 is thus isolated and a hydrostatic connection is formed between the piston 16 and the first means of piston 18 render the spring 40 inoperative.

Un autre avantage de la présente invention par rapport au dispositif précédent réside dans le fait que le pilotage du circuit secondaire 110 se fait sur toute la section transversale du deuxième moyen de piston 20, ce qui diminue, lors de la mise en oeuvre du dispositif, l'influence du frottement des joints de ce second moyen de piston e t I'inf Luence d'une ouverture sèche du clapet à bille 100 du circuit secondaire. Another advantage of the present invention compared to the previous device lies in the fact that the control of the secondary circuit 110 is done over the entire cross section of the second piston means 20, which decreases, during the implementation of the device, the influence of the friction of the seals of this second piston means and the infence of a dry opening of the ball valve 100 of the secondary circuit.

Claims

1. Hydraulic assistance device comprising a body (10) comprising a bore (12) in which are mounted sliding first and second piston means (18,20), the first piston means (18) being movable under the effect of actuation of a third piston (16) slidably mounted in the body (10), and the second piston means (20) being displaceable via a hydrostatic connection formed in a pressure chamber (22) defined between the first and the second piston means (18,20), with each piston means (18,20) being associated with a respective valve means (60,100) in a respective hydraulic circuit between a source of pressurized fluid (52, 96) and a respective braking circuit (74,110); and a third chamber (36) defined in the bore (12) between the first piston means (18) and the third piston (16), said third chamber (36) being connected to a low pressure tank (25) by a passage in which is mounted a valve means (42), characterized in that the device comprises a second valve means (112) in a second passage (130,132) between the third chamber (36) and the tank (25) and sensitive to the pressure of the corresponding pressure source (52) so that, in the event of a failure of this high pressure source, the second valve means (112) closes to isolate the third chamber (36) from the reservoir ( 25).

2. Dispos i ti-f according to claim 1, characterized in that the second valve means (112) comprises a stepped bore (114) having a first end (124) connected to the pressure source, a second end (128 ) connected to the third chamber (36) and an intermediate zone connected to the reservoir (25).

3. Device according to claim 2, characterized in that the stepped bore comprises an annular section (136), the valve means (112) comprising a seal (120) capable of cooperating with the annular wall (136) to close the passage between the third chamber (36) and the reservoir (25).

4. Device according to claim 3, characterized in that the valve means (112) comprises a piston means received in the first end (124) of the stepped bore (1i4) and sensitive to the pressure of the high pressure source .

5. Device according to one of the preceding claims characterized in that the second piston means (20) has a surface in the pressure chamber (22) which corresponds to the section of the bore (12).