FR2737456A1 - Systeme de freinage hydraulique assiste - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un système de freinage hydraulique assisté, comportant un servo-moteur pneumatique (300) comprenant dans une enveloppe (24) une chambre avant (26) reliée en permanence à une source de basse pression (V) et une chambre de travail arrière (28) séparées par une cloison étanche mobile (30) solidaire d'un organe d'actionnement (82, 125), un émetteur de pression (400) comportant un piston (34) actionné par l'organe d'actionnement (82, 125), des moyens de commande (100) du servomoteur pneumatique (300) comprenant un élément de clapet (22) actionné par une tige de commande (10) et mettant sélectivement en communication un premier volume (18) avec un second volume (20) ou avec une source de haute pression (A), le second volume (20) communiquant en permanence avec la source de basse pression (V), la tige de commande (10) s'appuyant par l'intermédiaire d'un disque de réaction (44) sur une tige de poussée (46) actionnant un maître-cylindre (200) relié à au moins un moteur de frein (50), les moyens de commande (100) comportant un piston (16) coulissant dans un alésage (14) et y définissant les premier (18) et second (20) volumes et une chambre d'assistance (42) reliée à l'émetteur de pression (400), une canalisation (32) faisant communiquer le premier volume (18) des moyens de commande (100) avec le servomoteur (300). Selon l'invention, le servomoteur (300) comporte un second élément de clapet (76, 136) mettant sélectivement en communication la chambre de travail (28) du servomoteur (300) avec la chambre à dépression (26) ou avec la source de haute pression (A).

Description

SYSTEME DE FREINAGE HYDRAULIQUE ASSISTE
La présente invention concerne les systèmes de freinage hydraulique assisté, constitués de servomoteurs pneumatiques d'assistance et de maîtres-cylindres, du type de ceux qui sont utilisés pour assurer le freinage des véhicules automobiles.

De tels systèmes comportent de façon classique un servomoteur pneumatique dont l'en- veloppe est fixée par sa partie arrière sur une paroi isolant l'habitacle du compartiment moteur d'un véhicule, et séparée de façon étanche par une structure de paroi mobile en une chambre avant reliée en permanence à une source de dépression et une chambre arrière reliée sélectivement à la chambre avant ou à une source de haute pression par un moyen de valve actionné par une tige de commande susceptible de s'appuyer, par l'intermédiaire de la face avant d'un plon gour'sur la face arrière d'un disque de réaction solidaire d'une tige de poussée coaxiale avec la tige de commande.Un maître-cylindre est habituellement fixé sur la partie avant de l'enveloppe du servomoteur, de sorte que la tige de poussée du servomoteur coopère avec le piston du maître-cylindre lors de l'actionnement de la tige de commande du servomoteur, qui traverse une ouverture du tablier et qui est actionnée par une pédale de freinage dans l'habitacle.

Il existe cependant des cas dans lesquels il n'est pas possible de placer directement le servomoteur entre la pédale de frein et le maître-cylindre. Une telle situation se présente par exemple sur certains véhicules dont le poste de conduite est situé à droite du véhicule, et où l'encombrement diamétral du servomoteur rend impossible une telle implantation dans le compartiment moteur.

Les documents EP-A-O 326 965 ou GB-A-2 200 419 ont tenté d'apporter une solution à ce problème, en prévoyant de dissocier le servomoteur pneumatique du maître-cylindre. Dans cette conception, seuls un module de commande du servomoteur et le maître-cylindre sont placés dans le prolongement de la tige de commande actionnée par la pédale de frein, le servomoteur lui-même pouvant être disposé à un endroit quelconque du compartiment moteur. Le module de commande comporte un clapet mettant sélectivement en communication un premier volume avec un second volume relié en permanence à une source de dépression ou avec une source de haute pression, en l'occurrence l'atmosphère.Deux canalisations relient les volumes du module de commande aux chambres du servomoteur, qui actionne un maître-cylindre simple, relié à une chambre d'assistance du module de commande, de sorte que l'effort d'entrée exercé par la tige de commande se trouve amplifié par cet effort d'assistance pour agir sur la tige de poussée actionnant le maître-cylindre relié aux moteurs de frein.

Ces systèmes de freinage présentent toutefois quelques inconvénients, dûs à la distance entre le module de commande du servomoteur et le servomoteur lui-même. En effet, les canalisations utilisées entre les volumes du module de commande et les chambres du servomoteur peuvent être assez longues, de sorte que leur implantation dans le compartiment moteur peut poser quelques problèmes, et elles doivent avoir un diamètre relativement important de façon à ne pas induire de perte de charge entre ces deux éléments, ce qui augmenterait le temps de réponse du servomoteur. De plus, étant disposées dans le compartiment moteur du véhicule, elles sont soumises à des conditions de travail extrêmement sévères, notamment des températures relativement élevées et des vibrations importantes. Elles doivent donc être réalisées à l'aide de matériaux spéciaux et coûteux.

La présente invention a par conséquent pour objet de proposer un système de freinage hydraulique assisté, qui soit de conception simple et peu onéreuse, permettant un fonctionnement optimal du servomoteur et un temps de réponse réduit de ce dernier, et dont l'implantation dans le compartiment moteur du véhicule soit facilitée.

Dans ce but, la présente invention propose un système de freinage hydraulique assisté, comportant un servomoteur pneumatique comprenant dans une enveloppe une chambre avant reliée en permanence à une source de basse pression et une chambre de travail arrière séparées par une cloison étanche mobile solidaire d'un organe d'actionnement, un émetteur de pression comportant un piston actionné par l'organe d'actionnement, des moyens de commande du servomoteur pneumatique comprenant un élément de clapet actionné par une tige de commande et mettant sélectivement en communication un premier volume avec un second volume ou avec une source de haute pression, le second volume communiquant en permanence avec la source de basse pression, la tige de commande s'appuyant par l'intermédiaire d'un disque de réaction sur une tige de poussée actionnant un maître-cylindre relié à au moins un moteur de frein, les moyens de commande comportant un piston coulissant dans un alésage et y définissant les premier et second volumes et une chambre d'assistance reliée à l'émetteur de pression, une canalisation faisant communiquer le premier volume des moyens de commande avec le servomoteur.

Selon l'invention, le servomoteur comporte un second élément de clapet mettant sélectivement en communication la chambre de travail du servomoteur avec la chambre à dépression ou avec la source de haute pression.

De façon avantageuse, le second élément de clapet est piloté par la pression engendrée par le module de commande dans le premier volume.

De façon également avantageuse, la canalisation fait communiquer le premier volume des moyens de commande avec un espace du servomoteur délimité par une cloison de l'autre côté de laquelle s'exerce la pression de la source de basse pression.

Selon un mode de réalisation, on peut prévoir que le servomoteur comporte un compartiment formé par une paroi solidaire de l'enveloppe du servomoteur et comprenant un espace avant et un espace arrière séparés de façon étanche par la cloison solidaire du premier siège de valve, L'espace arrière communiquant avec le premier volume des moyens de commande.

Selon un autre mode de réalisation, on peut aussi prévoir que la cloison délimitant l'espace communiquant avec le premier volume des moyens de commande soit reliée à la cloison étanche mobile par une membrane.

D'autres buts, caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront plus clairement de la description qui suit d'un exemple de réalisation donné à titre illustratif, en référence aux dessins annexés sur lesquels:
- La Figure 1 représente une vue en coupe d'un système de freinage hydraulique assisté, réalisé conformément à la présente invention;
- La Figure 2 représente une vue en coupe à plus grande échelle du servomoteur et de l'émetteur de pression associé équipant le système de freinage assisté de la Figure 1, et
- La Figure 3 représente une vue en coupe d'un second mode de réalisation du servomoteur et de l'émetteur de pression.

La Figure I représente une vue en coupe d'un système de freinage, connu par exemple des documents précités, et qui sera donc décrit de façon succincte. Il est constitué d'un module de commande, désigné dans son ensemble par la référence 100, d'un maître-cylindre 200, d'un servomoteur pneumatique 300 et d'un émetteur de pression 400, un maître-cylindre simple dans l'exemple représenté.

Par convention, on appelle "avant" la direction dans laquelle se déplacent les parties mobiles lorsqu'elles sont actionnées, et "arrière" la direction dans laquelle elles se déplacent pour retourner à leur position de repos. Sur les Figures, L'avant est ainsi à gauche et l'arrière à droite.

Le module de commande 100 est actionné par une tige de commande 10 reliée à une pédale de frein (non représentée) située dans l'habitacle du véhicule. Le module 100 comporte un corps 12 formé avec un alésage étagé 14 dans lequel coulisse de façon étanche un piston étagé 16. Le piston 16 divise intérieurement l'alésage 14 en un premier volume 18 formé à lar- nère de l'alésage et un second volume 20 formé à l'avant, et relié en permanence à une source de dépression V.

Le premier volume 18 est mis sélectivement en communication avec le second volume 20 ou avec une source de haute pression A, l'atmosphère par exemple, par un élément de clapet à trois voies classique 22, disposé dans un logement du piston 16, et actionné par un plongeur 23 solidaire de la tige de commande 10.

Le servomoteur pneumatique 300 est formé d'une enveloppe 24, divisée intérieurement en une chambre avant 26 reliée en permanence à la source de dépression V et une chambre arrière 28 par une cloison mobile étanche 30. L'émetteur de pression 400 est fixé sur la paroi avant de l'enveloppe 24 et est actionné par le servomoteur 300.

La chambre avant 26 du servomoteur 300 est reliée au second volume 20 du module de commande 100 par une canalisation pneumatique 38, elle-même reliée à la source de dépression V par l'intermédiaire d'un clapet anti-retour 39. La sortie de l'émetteur de pression 400 est reliée par une canalisation hydraulique 40 à une chambre d'actionnement annulaire 42 formée dans le corps 12 du module de commande 100 entre des épaulements de l'alésage étagé 14 et du piston étagé 16.

Dans une conception classique, connue par exemple des documents précités, la chambre arrière 28 du servomoteur 300 est reliée au premier volume 18 du module de commande 100 par des canalisations pneumatiques 32 et 36, cette dernière étant indiquée en tirets. Ainsi, lorsque le conducteur du véhicule actionne la pédale de frein, la tige de commande 10 se déplace vers l'avant. Le plongeur 23 commande alors le mouvement du clapet 22 pour que celuici isole tout d'abord les volumes 18 et 20 I'un de l'autre, puis mette le premier volume 18 en communication avec la source de haute pression A. II en résulte une augmentation de pression dans le volume 18, transmise par la canalisation 36 à la chambre arrière 28 du servomoteur 100, dont la chambre avant 26 est reliée en permanence à la source de dépression V.

Cette différence de pression s'exerce sur les deux faces de la cloison mobile 30 et tend à la déplacer vers l'avant, de sorte qu'elle déplace le piston 34 de l'émetteur de pression 400 et provoque une augmentation de pression dans la canalisation 40, transmise à la chambre d'assistance 42.

La pression dans la chambre annulaire 42 s'exerce sur le piston 16 et tend ainsi à le faire avancer. Le piston 16 comporte une face annulaire entourant la face avant du plongeur 23, ces deux faces étant en appui sur un disque de réaction 44 solidaire d'une tige de poussée 46. Le disque de réaction 44 reçoit donc simultanément l'effort d'entrée transmis par le plongeur 23 et l'effort d'assistance transmis par le piston 16 sur lequel s'exerce la pression dans la chambre 42.

Le disque de réaction 44 et la tige de poussée 46 transmettent la somme de ces deux efforts au piston 48 du maître-cylindre 200, qui engendre alors une augmentation de pression dans les moteurs de frein 50, ce qui provoque bien l'action de freinage assisté requise par le conducteur du véhicule.

On comprend donc que le travail d'assistance requis est obtenu dans le servomoteur 300 par le mouvement de la cloison mobile 30, et donc par l'augmentation de volume de la chambre arrière 28 et de la pression dans cette chambre 28, cette augmentation de pression résultant d'un débit d'air dans la canalisation pneumatique 36, entre le volume 18 et la chambre 28. La canalisation 36 doit donc avoir les caractéristiques requises pour assurer cette fonction dans l'environnement du compartiment moteur et avec des performances de rapidité suffisantes, ce qui pénalise gravement un tel système de freinage assisté.

Conformément à la présent invention, ce problème est résolu en munissant le servomoteur 300 d'un second clapet, susceptible de mettre sélectivement en communication la chambre de travail du servomoteur avec la chambre à dépression ou avec la source de haute pression.

Le servomoteur 300 et l'émetteur de pression 400 sont représentés à plus grande échelle sur la Figure 2, à laquelle il va maintenant être fait référence.

Le servomoteur 300 comporte à sa partie arrière un compartiment 52, formé par exemple par une paroi rigide fixe 54 solidaire de l'enveloppe 24 du servomoteur. La paroi 54 pourra avantageusement former, comme on l'a représenté, une butée définissant la position de repos vers l'arrière pour la paroi mobile 30. Le compartiment 52 est divisé intérieurement en un espace avant 56 et un espace arrière 58 par une cloison rigide 60 et une membrane déroulante souple 62.

La membrane 62 est pourvue d'un bourrelet périphérique extérieur, assurant par exemple l'étanchéité entre la paroi 54 et l'enveloppe 24, et donc entre la chambre arrière 28 et les espaces avant 56 et arrière 58, d'un bourrelet périphérique intérieur 64 reçu de façon étanche dans la partie centrale arrière 66 de l'enveloppe 24, et d'un bourrelet périphérique intermédiaire 68 assurant l'étanchéité avec une structure tubulaire 70 solidaire de la cloison 60, s'étendant vers l'avant, et coulissant de façon étanche dans une ouverture de la paroi 54.

Un pion 72 est fixé sur la partie centrale arrière 66 de l'enveloppe 24, et supporte une coupelle cylindrique 74 sur laquelle coulisse de façon étanche la partie arrière de la structure tubulaire 70. Des ouvertures 75 sont de plus formées dans le fond de la coupelle 74.

Un élément de clapet 76 est susceptible de coulisser sur le pion 72, cet élément de clapet étant sollicité vers l'avant par un ressort de compression 78 prenant appui sur la face avant de la partie centrale arrière 66 ou, comme on l'a représenté, sur un filtre à air 79 disposé en avant d'ouvertures 80 formées dans la partie centrale arrière 66.

L'élément de clapet 76 est susceptible de coopérer avec deux sièges de valve annulaires concentriques 70a et 74a formés respectivement aux extrémités arrière de la structure tubulaire 70 et de la coupelle cylindrique 74.

La cloison mobile 30 est susceptible de coulisser de façon étanche sur la structure tubulaire 70, et elle est solidaire d'une tige de poussée creuse 82 coulissant sur la structure tubulaire 70.

Le piston 34 de l'émetteur de pression 400 est composite et comporte un piston annulaire 84 coulissant de façon étanche dans un alésage de l'émetteur de pression, et un piston central 86 coulissant de façon étanche dans le piston annulaire 84.

Un ressort de compression 85 en appui sur le corps de l'émetteur de pression 400 sollicite le piston annulaire 84 vers l'arrière, en appui sur la tige de poussée creuse 82. Un ressort de compression 87 en appui sur le piston annulaire 84 sollicite le piston central 86 vers l'arrière, en appui sur la partie avant de la structure tubulaire 70.

Des ouvertures 90, 92 et 94 sont pratiquées respectivement dans la partie arrière de la structure tubulaire 70, dans sa partie avant 88, et dans la tige de poussée creuse 94, pour faire communiquer en permanence la chambre avant 26 du servomoteur et l'espace avant 56 du compartiment 52. L'espace arrière 58 communique en permanence par la canalisation 32 avec le volume arrière 18 du module de commande 100.

On va maintenant exposer le fonctionnement du système de freinage, comportant le servomoteur 300 et l'émetteur de pression 400 dont on vient de décrire la structure.

Au repos, toutes les pièces mobiles occupent leur position arrière représentée sur la
Figure I et sur la moitié supérieure de la Figure 2. Comme on l'a vu plus haut, dans cette position, le clapet 22 permet la communication entre les premier et second volumes 18 et 20 du module de commande 100, et interdit la communication entre le premier volume 18 et la source de haute pression A. Les volumes 18 et 20 sont donc à la pression de la source de dépression V, ainsi que l'espace 58 en communication permanente avec le volume 18 par la canalisation 32.

Il en est de même de la chambre 26 du servomoteur et de l'espace 56 qui communiquent en permanence. De plus, les cloisons mobiles 30 et 60 sont dans leur position extrême arrière sous l'action de ressorts de compression 96 et 98 respectivement, s'ajoutant à celles des ressorts 85 et 87.

Dans cette position, la cloison mobile 60, solidaire de la structure tubulaire 70, sollicite l'élément de clapet 76, par l'intermédiaire du siège de valve 70a, en éloignement du siège de valve 74a. La chambre arrière 28 est donc elle aussi à la pression de la source de dépression V par les ouvertures 75 et un passage axial 99 formé dans la structure tubulaire 70.

Lorsque le conducteur du véhicule actionne la pédale de frein, la tige de commande 10 se déplace vers l'avant. Le plongeur 23 commande alors le mouvement du clapet 22 pour que celui-ci isole tout d'abord les volumes 18 et 20 l'un de l'autre, puis mette le premier volume 18 en communication avec la source de haute pression A. II en résulte une augmentation de pression dans le volume 18, transmise par la canalisation 32 à l'espace arrière 58 du compartiment 52, dont l'espace avant 56 est relié en permanence à la chambre avant 26 et à la source de dépression V.

Cette différence de pression s'exerce sur les deux faces de la cloison mobile 60 et tend à la déplacer vers l'avant, en entraînant avec elle la structure tubulaire 70. Le siège de valve 70a se déplace donc vers l'avant, de même que l'élément de clapet 76 qui vient alors en appui sur le siège de valve 74a.

Pendant ce mouvement, la structure tubulaire 70 a également fait avancer le piston central 86 dans le piston annulaire 84, qui est resté immobile sous l'action des ressorts 85 et 96, aucune différence de pressions n'étant alors présente sur les deux faces de la cloison mobile 30. Les différents éléments du servomoteur et de l'émetteur de pression ont alors la position représentée sur la moitié inférieure de la Figure 2.

Dans cette position, le clapet 76 isole l'espace 56 de la chambre 28. Puis, le mouvement vers l'avant de la cloison mobile 60 se poursuivant, le siège de valve 70a se soulève du clapet 76. Il en résulte que de l'air à la pression atmosphérique peut parvenir à la chambre arrière 28 du servomoteur par les ouvertures 80, éventuellement le filtre à air 79, le passage de valve 70a 76 et le passage axial 99.

Il en résulte une augmentation de pression dans la chambre arrière 28 du servomoteur, dont la chambre avant 26 est reliée en permanence à la source de dépression V. Cette différence de pression s'exerce sur les deux faces de la cloison mobile 30 et tend à la déplacer vers l'avant, de sorte qu'elle déplace le piston annulaire 84 de l'émetteur de pression 400 et provoque une augmentation de pression dans la chambre de travail 41 de ce dernier et dans la canalisation 40, transmise à la chambre d'assistance 42.

Comme on l'a vu plus haut, la pression dans la chambre annulaire 42 s'exerce sur le piston 16 et tend ainsi à le faire avancer. Le piston 16 comporte une face annulaire entourant la face avant du plongeur 23, ces deux faces étant en appui sur un disque de réaction 44 solidaire d'une tige de poussée 46. Le disque de réaction 44 reçoit donc simultanément l'effort d'entrée transmis par le plongeur 23 et l'effort d'assistance transmis par le piston 16 sur lequel s'exerce la pression dans la chambre 42. Le disque de réaction 44 et la tige de poussée 46 transmettent la somme de ces deux efforts au piston 48 du maître-cylindre 200, qui engendre alors une augmentation de pression dans les moteurs de frein 50.

On comprend ainsi que, grâce à l'invention, l'effort d'assistance requis est obtenu dans le servomoteur 300 par le mouvement de la cloison mobile 30, et donc par l'augmentation de volume de la chambre arrière 28, qui est elle-même obtenue par un débit d'air au travers du passage de valve 70a-76, et non plus par la canalisation 32, qui ne sert qu'à transmettre l'information concernant la pression présente dans le volume 18.

En effet, pendant cette phase de freinage, l'ensemble piston annulaire 84/cloison mobile 30 est soumis, à l'arrière, à la force engendrée par la différence des pressions pneumatiques s'exerçant sur la cloison mobile 30, et à l'avant, à la force engendrée dans la chambre de travail 41 sur la section du piston annulaire par la pression hydraulique d'assistance.

De même, L'ensemble cloison mobile 60/piston central 86 est soumis, à l'arrière, à la force engendrée par la différence des pressions pneumatiques s'exerçant sur la cloison mobile 60, et à l'avant, à la force engendrée dans la chambre de travail 41 sur la section du piston central 86 par la même pression hydraulique d'assistance. La structure tubulaire 70 transmet ainsi la force de réaction hydraulique, engendrée dans la chambre de travail 41 sur le piston central 86, à la cloison mobile 60.

Si on suppose que le système est dans un état intermédiaire d'équilibre, où le conducteur exerce par exemple un effort donné sur la pédale de frein, et s'il augmente son effort de freinage, il en résulte une augmentation de pression dans le volume 18, transmise par la canalisation 32 à l'espace 58. Cette augmentation de pression génère une augmentation de la force transmise par la cloison mobile 60 sur le piston central 86, qui se déplace vers l'avant et fait augmenter la pression dans la chambre de travail 41 et dans la chambre d'assistance 42.

Pendant son mouvement vers l'avant, la structure tubulaire a ouvert le passage de valve 70a-76, ce qui a permis une augmentation de pression dans la chambre arrière 28 du servomoteur, qui a elle même provoqué le mouvement vers l'avant de la cloison mobile 30 et du piston annulaire 84, faisant à son tour augmenter la pression dans la chambre de travail 41.

Par un choix convenable des sections des pistons hydrauliques et des surfaces des cloisons mobiles, on obtient que l'augmentation de pression dûe au piston annulaire 84 équilibre celle qui est dûe au piston central 86 et fasse reculer ce dernier pour provoquer la fermeture du passage de valve 70a-76, une nouvelle position intermédiaire d'équilibre étant alors atteinte, avec des valeurs de pressions pneumatiques et hydrauliques supérieures.

On peut également obtenir que la pression dans la chambre arrière 28 du servomoteur soit sensiblement égale à la pression dans l'espace 58, elle même égale à la pression dans le volume 18.

Lorsque le conducteur relâche son effort sur la pédale de frein, il en résulte alors une diminution de pression dans le volume 18, transmise par la canalisation 32 à l'espace 58. Cette diminution de pression génère une diminution de la force transmise par la cloison mobile 60 sur le piston central 86, qui se déplace vers l'arrière sous l'action du ressort 98 et fait reculer le siège de valve 70a, qui entraîne vers l'arrière le clapet 76, provoquant simultanément l'ouverture du passage de valve 74a-76 et une diminution de la pression générée par le piston central 86 dans la chambre de travail 41.

L'ouverture du passage de valve 74a-76 met en communication les chambres avant 26 et arrière 28, faisant ainsi diminuer la pression dans la chambre arrière du servomoteur. La cloison mobile 30 est alors ramenée en arrière par le ressort 96, d'où une diminution de pression dûe au piston annulaire 84 dans la chambre de travail 41 et dans la chambre d'assistance 42.

Comme précédemment, il en résulte en une diminution de pression dûe au piston annulaire 84 qui équilibre celle qui est dûe au piston central 86 et fait avancer ce dernier pour provoquer la fermeture du passage de valve 74a-76, une nouvelle position intermédiaire d'équilibre étant alors atteinte, avec des valeurs de pressions pneumatiques et hydrauliques inférieures.

Dans ces conditions, on comprend que la cloison mobile 60 du compartiment 52 n'a que des mouvements d'amplitude limitée, et que le volume de l'espace 58 ne varie que très peu autour de sa position d'équilibre. La plus grande variation de volume est celle qui est nécessaire pour passer de la position de repos (moitié supérieure de la Figure 2) à la position d'équilibre (moitié inférieure de la Figure 2), c'est à dire pour fermer le passage de valve 74a76.

On obtient donc bien grâce au dispositif de l'invention que le débit d'air dans la canalisation 32 est réduit à une valeur adaptée, réglable par un choix convenable des sections des pistons hydrauliques et des surfaces des cloisons mobiles, et qui peut par conséquent être rendue minimale. Par contre, la montée en pression dans la chambre arrière 28 du servomoteur peut être obtenue très rapidement, puisque l'air est admis dans cette chambre par le clapet 76, plus précisément par le passage de valve 70a-76, situé à proximité immédiate de la chambre arrière 28.

On peut donc utiliser une canalisation 32 de diamètre notablement réduit, sans pénaliser le temps de réponse du servomoteur, qui conditionne celui du système de freinage dans son ensemble.

De plus, on voit que le mécanisme de commande du clapet 76 est entièrement contenu dans le compartiment 52, à l'intérieur du servomoteur. Il s'ensuit que l'encombrement de l'ensemble servomoteur/émetteur de pression n'est pas modifié par rapport à celui d'un tel ensemble de conception classique. II est donc très facile de remplacer l'agencement connu par celui de l'invention, le module de commande et le maître-cylindre associé restant inchangés.

Le clapet 76 est piloté par la pression pneumatique de commande engendrée par le module de commande 100 dans le volume 18, pour asservir la pression pneumatique dans la chambre arrière 28 du servomoteur, et par conséquent la pression hydraulique d'assistance, à la pression de commande.

On a représenté sur la Figure 3 un second mode de réalisation du servomoteur et de l'émetteur de pression représentés sur la Figure 2, et les éléments identiques ou équivalents sont repérés par le même numéro de référence, éventuellement affecté d'un prime .

La paroi mobile 30 est solidaire d'un piston creux d'assistance 120 qui se prolonge vers l'arrière sous la forme d'une partie tubulaire 122 qui traverse de façon étanche la paroi arrière de l'enveloppe 24. Un ressort de compression 124 interposé entre un épaulement d'une tige de poussée creuse 125 et la paroi avant de l'enveloppe 24 maintient normalement la tige de poussée 125 et le piston 120 dans leur position arrière de repos illustrée sur la Figure 3, dans laquelle la chambre arrière 28 présente son volume minimal et la chambre avant 26 son volume maximal.

Le piston 120 présente un alésage 126 dans lequel est reçu en coulissement un piston pilote 128, coulissant également dans la tige de poussée 125. L'extrémité arrière 130 du piston pilote 128 est sollicitée vers l'arrière dans sa position de repos par un ressort de rappel 131 en appui sur un épaulement de la partie arrière tubulaire 122.

L'espace annulaire 132 autour de l'extrémité arrière 130 peut communiquer avec la chambre arrière 28 au travers d'un passage radial 134 formé dans la partie centrale du piston 120, lorsqu'une valve à trois voies commandée par le piston pilote 128 est actionnée.

La valve à trois voies comporte un clapet annulaire 136 et deux sièges de clapet annulaires concentriques 120a et 128a formés respectivement à l'arrière de la partie centrale du piston 120 et sur un épaulement du piston pilote 128, le siège 128a étant de diamètre inférieur à celui du siège 120a, un espace étant ménagé entre ces deux sièges et communiquant avec le passage radial 134.

Le clapet 136 est de forme générale tubulaire, et présente une partie arrière 138 fixée de façon étanche dans la partie tubulaire 122 et une face avant annulaire mobile axialement, cette face avant étant sollicitée vers l'avant par un ressort.

Le piston pilote 128 est solidaire, par l'intermédiaire de pattes 129 traversant des lumières 127 formées dans la tige de poussée 125 ou dans le piston 120, d'une cloison 160, reliée de façon étanche à la cloison mobile 30 par une membrane 162, les cloisons 30 et 160 définissant entre elles un espace 158, communiquant avec la canalisation 32 au moyen d'un soufflet souple 159, fixé de façon étanche à la cloison 160 et à la paroi avant de l'enveloppe 24, et traversant la chambre avant 26.

L'émetteur de pression 400 est de conception identique à celle qui a été décrite en référence à la Figure 2.

Au repos, les volumes 18 et 20 sont à la pression de la source de dépression V, ainsi que l'espace 158 en communication permanente avec le volume 18 par le soumet 159 et la canalisation 32. L'extrémité arrière 130 du piston pilote 128 étant sollicitée vers l'arrière par le ressort 131, le siège 128a sollicite la face avant du clapet vers l'arrière en écartement du siège 120a, de sorte que la valve à trois voies établit normalement une communication entre les deux chambres 26 et 28 du servomoteur par l'intermédiaire du passage radial 134, d'un passage sensiblement axial 148 formé dans la partie centrale du piston 120, et des lumières 127. Les chambres avant 26 et arrière 28 sont donc également à la pression de la source de dépression V.

Lorsque le conducteur du véhicule actionne la pédale de frein, il en résulte une augmentation de pression dans le volume 18, transmise par la canalisation 32 et le soufflet 159 à l'espace 158. Une différence de pression s'exerce donc sur la cloison 160, dont la face avant est soumise à la dépression présente dans la chambre avant 26, et engendre une force tendant à la déplacer vers l'avant
La cloison 160 entraîne avec elle le piston pilote 128, et le siège de valve 128a se déplace donc vers l'avant, de même que le clapet 136 qui vient alors en appui sur le siège de valve 120a.

Pendant ce mouvement, le piston pilote 128 a également fait avancer le piston central 86 dans le piston annulaire 84, qui est resté immobile sous l'action des ressorts 85 et 124, la pression dans la chambre arrière 28 n'ayant pas varié.

Le mouvement vers l'avant de la cloison 160 se poursuivant, le siège de valve 128a se soulève du clapet 136. Il en résulte que de l'air à la pression atmosphérique peut parvenir à la chambre arrière 28 du servomoteur par l'espace annulaire 132, le passage de valve 128a-136 et le passage radial 134, un filtre à air pouvant avantageusement être disposé à l'extrémité de la partie arrière tubulaire 122.

Il en résulte une augmentation de pression dans la chambre arrière 28 du servomoteur qui s'exerce sur la cloison mobile 30 et crée une force tendant à la déplacer vers l'avant, de sorte qu'elle déplace le piston annulaire 84 de l'émetteur de pression 400 et provoque une augmentation de pression dans la chambre de travail 41 de ce dernier et dans la chambre d'assistance 42, d'où il en résulte une augmentation de pression dans les moteurs de frein 50, ainsi qu'on l'a vu plus haut..

Comme dans le mode de réalisation précédent, L'effort d'assistance requis est obtenu dans le servomoteur 300 par le mouvement de la cloison mobile 30, et donc par l'augmentation de volume de la chambre arrière 28, qui est elle-même obtenue par un débit d'air au travers du passage de valve 128a-139, et non plus par la canalisation 32, qui ne sert qu'à transmettre l'information concernant la pression présente dans le volume 18.

On a donc encore, selon ce second mode de réalisation, obtenu un clapet 136 piloté par la pression pneumatique de commande engendrée par le module de commande 100 dans le volume 18, pour asservir la pression pneumatique dans la chambre arrière 28 du servomoteur, et par conséquent la pression hydraulique d'assistance, à la pression pneumatique de commande.

On pourra également obtenir, comme on l'a montré plus haut, que, en choisissant convenablement les sections des pistons hydrauliques 84 et 86 et des surfaces des cloisons 30 et 160, les pressions s'exerçant sur ces surfaces et sections s'équilibrent lorsque le conducteur augmente ou diminue son effort sur la pédale de freinage, le piston pilote 128 transmettant la force de réaction hydraulique engendrée dans la chambre de travail 41 sur le piston central 86 à la cloison 160.

Comme dans le premier mode de réalisation, la cloison 160 n'a que des mouvements d'amplitude limitée par rapport à la cloison mobile 30, et le volume de l'espace 158 ne varie que très peu autour de sa position d'équilibre. La plus grande variation de volume de l'espace 158 est celle qui est nécessaire pour fermer le passage de valve 120a-136.

Le débit d'air dans la canalisation 32 est là encore réduit à une valeur minimale, tandis que la montée en pression dans la chambre arrière 28 du servomoteur est obtenue très rapidement, l'air étant admis dans cette chambre par le passage de valve 128a-136, situé à proximité immédiate de la chambre arrière 28. Le temps de réponse du servomoteur est donc réduit à une valeur minimale.

Selon ce second mode de réalisation, on voit que la valve à trois voies est de conception identique à celle d'un servomoteur conventionnel. On pourra donc utiliser un piston 120 et une cloison mobile 30 de conception connue et éprouvée, ce qui contribue à diminuer le coût de fabrication du servomoteur. Il suffira simplement d'ajouter, dans une enveloppe 24 elle aussi de conception classique, la cloison 160 sur la cloison mobile 30, de remplacer le plongeur traditionnel par le piston pilote 128 et d'y adjoindre la tige de poussée creuse 125 pour obtenir à moindres coûts le servomoteur qui vient d'être décrit.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui ont été décrits, mais elle est susceptible au contraire de recevoir de nombreuses modifications qui apparaîtront à l'homme du métier et qui rentrent dans le cadre des revendications annexées.

Claims (18)

1. REVENDICATIONS

   I - Système de freinage hydraulique assisté, comportant un servomoteur pneumatique (300) comprenant dans une enveloppe (24) une chambre avant (26) reliée en permanence à une source de basse pression (V) et une chambre de travail arrière (28) séparées par une cloison étanche mobile (30) solidaire d'un organe d'actionnement (82,125), un émetteur de pression (400) comportant un piston (34) actionné par l'organe d'actionnement (82,125), des moyens de commande (100) du servomoteur pneumatique (300) comprenant un élément de clapet (22) actionné par une tige de commande (10) et mettant sélectivement en communication un premier volume (18) avec un second volume (20) ou avec une source de haute pression (A), le second volume (20) communiquant en permanence avec la source de basse pression (V), la tige de commande (10) s'appuyant par l'intermédiaire d'un disque de réaction (44) sur une tige de poussée (46) actionnant un maître-cylindre (200) relié à au moins un moteur de frein (50), les moyens de commande (100) comportant un piston (16) coulissant dans un alésage (14) et y définissant les premier (18) et second (20) volumes et une chambre d'assistance (42) reliée à l'émetteur de pression (400), une canalisation (32) faisant communiquer le premier volume (18) des moyens de commande (100) avec le servomoteur (300), caractérisé en ce que le servomoteur (300) comporte un second élément de clapet (76, 136) mettant sélectivement en communication la chambre de travail (28) du servomoteur (300) avec la chambre à dépression (26) ou avec la source de haute pression (A).
2. 2 - Système de freinage hydraulique assisté selon la revendication 1, caractérisé en ce que le second élément de clapet (76,136) est piloté par la pression engendrée par le module de commande (100) dans le premier volume (18).
3. 3 - Système de freinage hydraulique assisté selon la revendication 2, caractérisé en ce que la canalisation (32) fait communiquer le premier volume (18) des moyens de commande (100) avec un espace (58,158) du servomoteur (300) délimité par une cloison (60,160) de l'autre côté de laquelle s'exerce la pression de la source de basse pression (V).
4. 4 - Système de freinage hydraulique assisté selon la revendication 3, caractérisé en ce que la cloison (60,160) est solidaire d'un premier siège de valve (70a,128a) susceptible de coopérer avec le second élément de clapet (76,136).
5. 5 - Système de freinage hydraulique assisté selon la revendication 1, caractérisé en ce que le piston (34) de l'émetteur de pression (400) comporte un piston central (86) coulissant de façon étanche dans un piston annulaire (84).
6. 6 - Système de freinage hydraulique assisté selon les revendications 4 et 5, caractérisé en ce que l'organe d'actionnement (82,125) est une tige de poussée creuse (82,125) actionnant le piston annulaire (84) de l'émetteur de pression (400).
7. 7 - Système de freinage hydraulique assisté selon la revendication 5, caractérisé en ce que le piston central (86) de l'émetteur de pression (400) est actionné par un organe de transmission de force de réaction (70,128) solidaire de la cloison (60,160) délimitant l'espace (58,158) du servomoteur (300) communiquant avec le premier volume (18) des moyens de commande (100).
8. 8 - Système de freinage hydraulique assisté selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le servomoteur (300) comporte un compartiment (52) formé par une paroi (54) solidaire de l'enveloppe (24) du servomoteur (300) et comprenant un espace avant (56) et un espace arrière (58) séparés de façon étanche par la cloison (60) solidaire du premier siège de valve (70a), L'espace arrière (58) communiquant avec le premier volume (18) des moyens de commande (100).
9. 9 - Système de freinage hydraulique assisté selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'espace avant (56) du compartiment (52) communique en permanence avec la chambre avant (26) du servomoteur (300).
10. 10 - Système de freinage hydraulique assisté selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'espace avant (56) du compartiment (52) communique avec la chambre avant (26) du servomoteur (300) par des ouvertures (90,92,94) pratiquées dans l'organe de transmission de force de réaction (70) et dans l'organe d'actionnement (82).
11. 11 - Système de freinage hydraulique assisté selon la revendication 8, caractérisé en ce que le second élément de clapet (76) est susceptible de coopérer avec un second siège de valve (74a) solidaire de l'enveloppe (24) du servomoteur (300).
12. 12 - Système de freinage hydraulique assisté selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'organe de transmission de force de réaction (70) est susceptible de coulisser de façon étanche dans une ouverture de la paroi (54) du compartiment (52).
13. 13 - Système de freinage hydraulique assisté selon la revendication 8, caractérisé en ce que la cloison étanche mobile (30) est susceptible de coulisser de façon étanche sur l'organe de transmission de force de réaction (70).
14. 14 - Système de freinage hydraulique assisté selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la cloison (160) délimitant l'espace (158) communiquant avec le premier volume (18) des moyens de commande (100) est reliée à la cloison étanche mobile (30) par une membrane (162)
15. 15 - Système de freinage hydraulique assisté selon la revendication 14, caractérisé en ce que la cloison étanche mobile (30) est solidaire d'un piston (120) formé avec une partie tubulaire (122) qui traverse de façon étanche la paroi arrière de l'enveloppe (24) du servomoteur (300).
16. 16 - Système de freinage hydraulique assisté selon la revendication 15, caractérisé en ce que le second élément de clapet (136) est disposé dans la partie tubulaire (122) du piston (120).
17. 17 - Système de freinage hydraulique assisté selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'un second siège de valve (120a) est formé sur le piston (120).
18. 18 - Système de freinage hydraulique assisté selon la revendication 17, caractérisé en ce que l'organe de transmission de force de réaction (128) est sollicité vers l'arrière par un moyen élastique (131) en appui sur la partie tubulaire (122) du piston (120).