FR2700513A1 - Vehicle brake servo with composite reaction - Google Patents
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Abstract
Description
DISPOSITIF DE FREINAGE ASSISTE A REACTION
MIXTE ET COURSE MASQUEE
La présente invention concerne un dispositif de freinage assisté pour véhicule à moteur, comprenant d'une part un maître-cylindre rempli d'un fluide de freinage et équipé d'un piston hydraulique principal destiné à recevoir une force d'actionnement se composant d'une force d'entrée et d'une force d'assistance agissant toutes deux suivant une direction axiale, et d'autre part un servomoteur pneumatique d'assistance, susceptible d'être commandé par application de ladite force d'entrée sur une tige de commande contrôlant l'ouverture d'un clapet, pour exercer ladite force d'actionnement sur le piston hydraulique principal, le servomoteur comportant une enveloppe rigide séparée de façon étanche en deux chambres au moyen au moins d'une cloison mobile, susceptible d'être sollicitée par une différence de pression entre les deux chambres résultant de l'ouverture du clapet et d'entraîner un piston pneumatique, mobile par rapport à l'enveloppe et portant ledit clapet, ladite force d'entrée étant transmise par l'intermédiaire d'un disque de réaction sur lequel s'appuie également ledit piston pneumatique pour lui fournir une partie au moins de ladite force d'assistance.REACTION ASSISTED BRAKING DEVICE
MIXED AND MASKED RACE
The present invention relates to an assisted braking device for a motor vehicle, comprising on the one hand a master cylinder filled with a brake fluid and equipped with a main hydraulic piston intended to receive an actuating force consisting of an input force and an assistance force both acting in an axial direction, and on the other hand a pneumatic assistance booster, capable of being controlled by application of said input force on a rod control controlling the opening of a valve, to exert said actuating force on the main hydraulic piston, the actuator comprising a rigid envelope separated in leaktight manner into two chambers by means of at least one movable partition, capable of being solicited by a pressure difference between the two chambers resulting from the opening of the valve and driving a pneumatic piston, movable relative to the envelope and carrying said valve, ladi the input force being transmitted via a reaction disk on which said pneumatic piston also rests to provide it with at least part of said assistance force.
Un dispositif de ce type est bien connu dans l'art antérieur et se trouve par exemple décrit dans le brevet US 4 491 058. A device of this type is well known in the prior art and is, for example, described in US Pat. No. 4,491,058.
Un tel dispositif de freinage présente l'avantage, résultant de l'utilisation d'un piston pneumatique mobile par rapport à l'enveloppe rigide, que la course totale disponible pour la tige de commande, donc pour la pédale de frein, est relativement longue, ce qui constitue une condition nécessaire pour assurer le contrôle optimal de la décélération du véhicule au freinage. The advantage of such a braking device, resulting from the use of a pneumatic piston movable relative to the rigid casing, is that the total stroke available for the control rod, therefore for the brake pedal, is relatively long. , which is a necessary condition for ensuring optimal control of the deceleration of the vehicle when braking.
Cependant cette condition, bien que nécessaire, n'est pas suffisante, et ce contrôle se trouve amoindri dans les dispositifs actuels de freinage assisté par le fait que l'obtention de la pression minimale nécessaire pour amorcer le freinage requiert une course initiale très importante de la tige de commande. However, this condition, although necessary, is not sufficient, and this control is lessened in current assisted braking devices by the fact that obtaining the minimum pressure necessary to initiate braking requires a very large initial stroke of the control rod.
Le but de la présente invention est de permettre une optimisation du contrôle, par le conducteur d'un véhicule, de la décélération de celui-ci, en proposant un dispositif de freinage assisté à réaction hydraulique propre à exercer un effort de freinage croissant de façon beaucoup plus régulière, en fonction de la course de la tige de commande donc de la pédale de frein, que dans les dispositifs actuels. The purpose of the present invention is to allow optimization of the control, by the driver of a vehicle, of the deceleration thereof, by proposing an assisted braking device with hydraulic reaction capable of exerting an increasing braking force so much more regular, depending on the stroke of the control rod and therefore of the brake pedal, than in current devices.
A cette fin, le dispositif de la présente invention est essentiellement caractérisé en ce que le piston hydraulique principal du maître-cylindre comporte lui-même un cylindre mobile, creux, qui communique avec le maître-cylindre, qui coopère avec la cloison mobile pour recevoir une partie au moins de la force d'assistance communiquée par cette dernière, et à l'intérieur duquel coulisse, de façon étanche et suivant la direction axiale, un piston hydraulique secondaire susceptible de recevoir ladite force d'entrée et ladite partie au moins de la force d'assistance en provenance du disque de réaction, et en ce que la cloison mobile est montée coulissante sur le piston pneumatique de manière à pouvoir coulisser par rapport à lui, sur une course prédéterminée, en direction du maître-cylindre, depuis une position relative initiale dans laquelle elle est en butée contre le piston pneumatique suivant une direction opposée à celle qui pointe vers le maître-cylindre jusqu'à une position finale dans laquelle cette cloison mobile peut entraîner le cylindre mobile en direction du maître-cylindre. To this end, the device of the present invention is essentially characterized in that the main hydraulic piston of the master cylinder itself comprises a movable, hollow cylinder, which communicates with the master cylinder, which cooperates with the movable partition to receive at least part of the assistance force communicated by the latter, and inside which slides, in leaktight fashion and in the axial direction, a secondary hydraulic piston capable of receiving said input force and said part at least of the assistance force from the reaction disc, and in that the movable partition is slidably mounted on the pneumatic piston so as to be able to slide with respect to it, over a predetermined stroke, in the direction of the master cylinder, from a initial relative position in which it abuts against the pneumatic piston in a direction opposite to that which points towards the master cylinder ju only in a final position in which this movable partition can drive the movable cylinder towards the master cylinder.
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le cylindre mobile communique avec le maître-cylindre à travers au moins un orifice de ralentissement de circulation de fluide et à travers au moins un clapet anti-retour qui n'autorise la circulation de fluide de freinage qu'en provenance du maître-cylindre vers le cylindre mobile. According to a preferred embodiment of the invention, the movable cylinder communicates with the master cylinder through at least one orifice for slowing down the circulation of fluid and through at least one non-return valve which does not allow the circulation of fluid. from the master cylinder to the movable cylinder.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures 1 et 2 qui sont des vues en coupe partielles d'un dispositif conforme à l'invention, observé à des stades de fonctionnement différents. Other characteristics and advantages of the invention will emerge clearly from the description which is given below, by way of indication and in no way limiting, with reference to FIGS. 1 and 2 which are partial section views of a device according to the invention, observed at different stages of operation.
Dans la mesure où l'invention ne concerne qu'un perfectionnement apporté aux systèmes de freinage à assistance pneumatique, et où la constitution générale et le fonctionnement de ces derniers sont bien connus de l'homme de l'art, ces systèmes ne seront rapidement rappelés ici que pour permettre une compréhension totale du perfectionnement que représente l'invention. Insofar as the invention relates only to an improvement made to pneumatic assistance braking systems, and where the general constitution and the operation of these are well known to those skilled in the art, these systems will not be quickly recalled here only to allow a complete understanding of the improvement represented by the invention.
Schématiquement, un système de ce type comprend un servomoteur 1 et un maître-cylindre 2. Schematically, a system of this type comprises a servomotor 1 and a master cylinder 2.
Le servomoteur comprend lui-même une enveloppe rigide 3 séparée en deux chambres 3a et 3b, de façon étanche, par une cloison mobile 4 comprenant une membrane 4a et une jupe rigide 4b et susceptible d'entraîner un piston pneumatique 5 mobile à l'intérieur de l'enveloppe 3. The booster itself comprises a rigid casing 3 separated into two chambers 3a and 3b, in leaktight manner, by a movable partition 4 comprising a membrane 4a and a rigid skirt 4b and capable of driving a pneumatic piston 5 movable inside of the envelope 3.
La chambre avant 3a, dont la face avant est fermée de façon étanche par le maître-cylindre 2, est en permanence raccordée à une source de dépression (non représentée) à travers une valve anti-retour 6. The front chamber 3a, the front face of which is tightly closed by the master cylinder 2, is permanently connected to a source of vacuum (not shown) through a non-return valve 6.
La pression dans la chambre arrière 3b est contrôlée par un clapet 7, commandé par une tige de commande 8, laquelle est reliée à une pédale de frein (non représentée). The pressure in the rear chamber 3b is controlled by a valve 7, controlled by a control rod 8, which is connected to a brake pedal (not shown).
Lorsque la tige de commande 8 est en position de repos, en l'occurrence tirée vers la droite, le clapet 7 établit normalement une communication entre les deux chambres 3a et 3b du servomoteur, ou vient d'une position dans laquelle cette communication a été établie. When the control rod 8 is in the rest position, in this case pulled to the right, the valve 7 normally establishes a communication between the two chambers 3a and 3b of the booster, or comes from a position in which this communication has been established.
La chambre arrière 3b étant alors soumise à la même dépression que la chambre avant 3a, le piston 5 est repoussé vers la droite, en position de repos, par un ressort 9. The rear chamber 3b then being subjected to the same vacuum as the front chamber 3a, the piston 5 is pushed to the right, in the rest position, by a spring 9.
L'actionnement de la tige de commande 8 vers la gauche a pour effet, dans un premier temps, de déplacer le clapet 7 de façon qu'il isole l'une de l'autre les chambres 3a et 3b puis, dans un deuxième temps, de déplacer ce clapet de façon qu'il ouvre la chambre arrière 3b à la pression atmosphérique. The actuation of the control rod 8 to the left has the effect, firstly, of moving the valve 7 so that it isolates from one another the chambers 3a and 3b then, secondly , to move this valve so that it opens the rear chamber 3b to atmospheric pressure.
La différence de pression entre les deux chambres, alors ressentie par la membrane 4a, exerce sur la cloison mobile 4 une poussée qui tend à la déplacer vers la gauche et à lui permettre d'entraîner le piston 5 qui se déplace à son tour en comprimant le ressort 9. The pressure difference between the two chambers, then felt by the membrane 4a, exerts on the movable partition 4 a thrust which tends to move it to the left and allow it to drive the piston 5 which in turn moves by compressing spring 9.
L'effort de freinage exercé sur la tige de commande 8, ou "force d'entrée" et l'effort d'assistance au freinage, ou "force d'assistance", résultant de la poussée de la cloison mobile 4, sont alors appliqués ensemble suivant l'axe 10 de la tige de poussée 8 en direction du maître-cylindre 2, et se conjuguent pour constituer la force d'actionnement de ce dernier. The braking force exerted on the control rod 8, or "input force" and the braking assistance force, or "assistance force", resulting from the thrust of the movable partition 4, are then applied together along the axis 10 of the push rod 8 in the direction of the master cylinder 2, and combine to constitute the actuating force of the latter.
Plus précisément, la force d'actionnement est appliquée sur le piston hydraulique principal 11 du maître-cylindre et en provoque le déplacement vers la gauche (sur la figure) , ce qui entraîne une élévation de pression du liquide de freinage présent dans le volume intérieur 12 du maître-cylindre, et un actionnement du frein relié à ce dernier. More specifically, the actuating force is applied to the main hydraulic piston 11 of the master cylinder and causes it to move to the left (in the figure), which causes an increase in pressure of the brake fluid present in the interior volume. 12 of the master cylinder, and an actuation of the brake connected to the latter.
Le piston hydraulique principal 11 est en fait composite et comprend d'une part un cylindre 13 mobile-et creux, et d'autre part un piston hydraulique secondaire 14. The main hydraulic piston 11 is in fact composite and comprises on the one hand a mobile and hollow cylinder 13, and on the other hand a secondary hydraulic piston 14.
Le volume intérieur 15 du cylindre mobile 13 communique avec le volume intérieur 12 du maître-cylindre par l'intermédiaire d'au moins un orifice, tel que 16, ménagé dans le cylindre mobile suivant une direction axiale et permettant de ralentir la circulation du fluide de freinage, et d'au moins un clapet anti-retour, tel que 17, n'autorisant la circulation de fluide de freinage qu'en provenance de l'intérieur 12 du maître-cylindre vers l'intérieur 15 du cylindre mobile 13. The internal volume 15 of the mobile cylinder 13 communicates with the internal volume 12 of the master cylinder via at least one orifice, such as 16, formed in the mobile cylinder in an axial direction and making it possible to slow the circulation of the fluid braking system, and at least one non-return valve, such as 17, authorizing the circulation of brake fluid only from inside 12 of the master cylinder towards inside 15 of the movable cylinder 13.
En dehors de la circulation de fluide que permettent ces passages 16 et 17, entre le volume intérieur 12 du maître-cylindre 2 et celui du cylindre mobile 13, ce cylindre mobile 13 coulisse de façon étanche dans le maître-cylindre 2, l'étanchéité étant obtenue grâce au moins à un joint annulaire 18. Outside the circulation of fluid which these passages 16 and 17 allow, between the internal volume 12 of the master cylinder 2 and that of the mobile cylinder 13, this mobile cylinder 13 slides in leaktight manner in the master cylinder 2, the sealing being obtained by at least one annular seal 18.
Le piston hydraulique secondaire 14, quant à lui, coulisse à l'intérieur du cylindre mobile 13, qu'il obture de façon étanche grâce à un joint annulaire 19. As for the secondary hydraulic piston 14, it slides inside the movable cylinder 13, which it seals in a sealed manner thanks to an annular seal 19.
Le cylindre mobile 13 est relié, à travers la bague 20, à la jupe rigide 4b de manière à recevoir une partie au moins de la force d'assistance exercée par l'intermédiaire de cette jupe. The movable cylinder 13 is connected, through the ring 20, to the rigid skirt 4b so as to receive at least part of the assistance force exerted by means of this skirt.
Par ailleurs, le piston hydraulique secondaire 14 est en fait constitué par le prolongement axial d'une tige de poussée 21 susceptible de lui transmettre d'une part la force d'entrée exercée sur la tige de commande 8 et d'autre part une fraction de la force d'assistance développée par le piston pneumatique 5, ces forces étant transmises, de façon en soi connue, par l'intermédiaire d'un disque de réaction 23 sur une face duquel s'appuient ce piston pneumatique et un palpeur 24 actionné par la tige de commande, et dont l'autre face s'appuie sur une coupelle 25 solidaire de la tige de poussée 21. Furthermore, the secondary hydraulic piston 14 is in fact constituted by the axial extension of a push rod 21 capable of transmitting on the one hand the input force exerted on the control rod 8 and on the other hand a fraction of the assistance force developed by the pneumatic piston 5, these forces being transmitted, in a manner known per se, via a reaction disc 23 on one face of which this pneumatic piston and an actuated probe 24 are supported by the control rod, and the other face of which rests on a cup 25 secured to the push rod 21.
Le fonctionnement du dispositif décrit jusqu'à présent est le suivant. The operation of the device described so far is as follows.
Lorsqu'une force d'entrée est appliquée sur la tige de commande 8, le piston hydraulique secondaire 14 est sollicité vers la gauche, tendant à augmenter la pression dans le maître-cylindre. When an input force is applied to the control rod 8, the secondary hydraulic piston 14 is biased to the left, tending to increase the pressure in the master cylinder.
Après une course prédéterminée de la tige de poussée 8, le clapet 7 ouvre à l'atmosphère la chambre arrière 3b du servomoteur, préalablement isolée de la chambre avant 3a, et une force d'assistance est appliquée au cylindre mobile 13 par la jupe rigide 4b à travers la bague 20. After a predetermined stroke of the push rod 8, the valve 7 opens the rear chamber 3b of the booster to the atmosphere, previously isolated from the front chamber 3a, and an assistance force is applied to the movable cylinder 13 by the rigid skirt 4b through the ring 20.
La pression hydraulique dans le volume interne 12 du maître-cylindre s'élève de façon nette et s'établit, par circulation de fluide hydraulique à travers les passages 16 et 17, dans le volume interne 15 du cylindre mobile, faisant ainsi apparaître, sur le piston hydraulique secondaire 14, une force de réaction dépendant de la force d'assistance, s'opposant à la force transmise à travers le disque de réaction 23, et permettant le contrôle de la force d'assistance par la force d'entrée. The hydraulic pressure in the internal volume 12 of the master cylinder rises sharply and is established, by circulation of hydraulic fluid through the passages 16 and 17, in the internal volume 15 of the movable cylinder, thus showing, on the secondary hydraulic piston 14, a reaction force depending on the assistance force, opposing the force transmitted through the reaction disc 23, and allowing control of the assistance force by the input force.
Selon l'invention, la cloison mobile 4 est, de préférence par l'intermédiaire de sa jupe rigide 4b, montée coulissante sur le piston pneumatique 5 et peut coulisser par rapport à lui en direction du maître-cylindre 2. According to the invention, the movable partition 4 is, preferably by means of its rigid skirt 4b, slidably mounted on the pneumatic piston 5 and can slide relative to it in the direction of the master cylinder 2.
Plus précisément, le coulissement relatif s'effectue depuis une position de repos correspondant à la position de repos du servomoteur, telle que représentée sur la figure 1 et dans laquelle la jupe 4b vient en butée, en l'occurrence à travers la bague 20, contre le piston pneumatique 5 sous l'effet des ressorts de rappel du maître-cylindre 2 suivant une direction opposée à celle qui pointe vers le maître-cylindre 2, jusqu'à une position représentée sur la figure 2 dans laquelle la jupe 4b entraîne le piston pneumatique 5 vers le maître-cylindre. More specifically, the relative sliding takes place from a rest position corresponding to the rest position of the booster, as shown in FIG. 1 and in which the skirt 4b abuts, in this case through the ring 20, against the pneumatic piston 5 under the effect of the return springs of the master cylinder 2 in a direction opposite to that which points towards the master cylinder 2, to a position shown in FIG. 2 in which the skirt 4b drives the pneumatic piston 5 towards the master cylinder.
Pour ce faire, la jupe 4b et le piston pneumatique 5 présentent par exemple des butées respectives 22a, 22b, en regard l'une de l'autre, garantissant que la jupe 4b n'entraînera le piston pneumatique 5 qu'après une course relative prédéterminée correspondant à la distance séparant ces butées au repos. To do this, the skirt 4b and the pneumatic piston 5 have for example respective stops 22a, 22b, facing one another, ensuring that the skirt 4b will not drive the pneumatic piston 5 until after a relative stroke predetermined corresponding to the distance separating these stops at rest.
Grâce à ces caractéristiques, le dispositif de freinage de l'invention permet d'obtenir, dans le maître-cylindre 2, une pression relativement élevée, par rapport à celles qui sont typiquement obtenues dans les dispositifs connus, pour toute course de faible amplitude de la tige de commande 8. Thanks to these characteristics, the braking device of the invention makes it possible to obtain, in the master cylinder 2, a relatively high pressure, compared to those which are typically obtained in known devices, for any stroke of small amplitude. the control rod 8.
Cet effet peut être expliqué de la façon suivante. This effect can be explained as follows.
La force d'assistance développée par le servomoteur dépend de la différence de pression entre les chambres 3a et 3b, celle-ci dépendant elle-même de l'ouverture du clapet 7. The assistance force developed by the booster depends on the pressure difference between the chambers 3a and 3b, which itself depends on the opening of the valve 7.
L'ouverture de ce clapet dépend du mouvement relatif entre la tige de commande 8 et le piston pneumatique 5, lui aussi mobile et portant le clapet 7. The opening of this valve depends on the relative movement between the control rod 8 and the pneumatic piston 5, which is also mobile and carries the valve 7.
En permettant à la cloison mobile 4 d'avancer vers le maître-cylindre 2, donc d'augmenter la pression interne du liquide présent dans ce dernier, sans entraîner totalement et immédiatement le piston pneumatique 5, l'invention permet que le mouvement relatif de la tige de commande 8 par rapport à ce piston 5 s'approche du mouvement absolu de cette tige 8 repéré par rapport à un point fixe de l'espace, ce dont résulte, à course égale pour la tige de commande 8, l'apparition d'une pression plus élevée dans le maître-cylindre 2. By allowing the movable partition 4 to advance towards the master cylinder 2, therefore to increase the internal pressure of the liquid present in the latter, without totally and immediately driving the pneumatic piston 5, the invention allows the relative movement of the control rod 8 relative to this piston 5 approaches the absolute movement of this rod 8 identified with respect to a fixed point in space, which results, at equal stroke for the control rod 8, the appearance higher pressure in master cylinder 2.
Claims (2)
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| FR9300571A FR2700513B1 (en) | 1993-01-21 | 1993-01-21 | Assisted braking system with mixed reaction and concealed stroke. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2700513A1 true FR2700513A1 (en) | 1994-07-22 |
| FR2700513B1 FR2700513B1 (en) | 1995-03-03 |
Family
ID=9443240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9300571A Expired - Lifetime FR2700513B1 (en) | 1992-09-30 | 1993-01-21 | Assisted braking system with mixed reaction and concealed stroke. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2700513B1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2731669A1 (en) * | 1995-03-17 | 1996-09-20 | Alliedsignal Europ Services | SERVOMOTOR WITH PRE-FILLING WITHOUT FLOW LIMITATION |
| US20150314960A1 (en) * | 2012-12-06 | 2015-11-05 | Chin Kok Yap | Integrated supply chain building |
| CN108501919A (en) * | 2018-05-09 | 2018-09-07 | 广东中博汽车零部件有限公司 | A kind of vacuum booster of adjustable idle stroke |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0257360A2 (en) * | 1986-08-25 | 1988-03-02 | LUCAS INDUSTRIES public limited company | Brake booster-master cylinder assembly |
| EP0337473A1 (en) * | 1988-04-15 | 1989-10-18 | LUCAS INDUSTRIES public limited company | Hydraulic brake system |
-
1993
- 1993-01-21 FR FR9300571A patent/FR2700513B1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP0257360A2 (en) * | 1986-08-25 | 1988-03-02 | LUCAS INDUSTRIES public limited company | Brake booster-master cylinder assembly |
| EP0337473A1 (en) * | 1988-04-15 | 1989-10-18 | LUCAS INDUSTRIES public limited company | Hydraulic brake system |
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| WO1996029221A1 (en) * | 1995-03-17 | 1996-09-26 | Bosch Systemes De Freinage | Unlimited-flow prefill brake servo |
| US20150314960A1 (en) * | 2012-12-06 | 2015-11-05 | Chin Kok Yap | Integrated supply chain building |
| CN108501919A (en) * | 2018-05-09 | 2018-09-07 | 广东中博汽车零部件有限公司 | A kind of vacuum booster of adjustable idle stroke |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2700513B1 (en) | 1995-03-03 |
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