FR2896749A1

FR2896749A1 - Assisted braking device for motor vehicle, has amplifier with chamber connected to pump by pipe, where pipe has collecting unit collecting oil circulating abnormally in pipe, and including reservoir that receives oil from defective pump

Info

Publication number: FR2896749A1
Application number: FR0650323A
Authority: FR
Inventors: Jean Luc Briard
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2006-01-30
Filing date: 2006-01-30
Publication date: 2007-08-03
Anticipated expiration: 2026-01-30
Also published as: FR2896749B1

Abstract

The device has a brake amplifier (1) including a low pressure air chamber (BP) that is connected to a vacuum pump (2) by an air circulation pipe (3). The pipe includes an oil collecting unit (4) collecting oil circulating abnormally in the pipe. The unit includes a reservoir (12) receiving the oil from a defective vacuum pump, and is connected to the pipe while being situated below the pipe. The reservoir includes a communicating nozzle (22) i.e. opening, that communicates the reservoir with the atmospheric pressure, where pressure drop of the nozzle is higher than that of the pipe.

Description

L'invention concerne un dispositif de freinage pour véhicule automobile,The invention relates to a braking device for a motor vehicle,

comprenant un amplificateur de frein incluant une chambre à basse pression reliée à une pompe à vide par une conduite. comprising a brake amplifier including a low pressure chamber connected to a vacuum pump by a pipe.

Dans un tel dispositif de freinage dit assisté, l'amplificateur de frein amplifie l'effort de freinage exercé par le conducteur du véhicule sur une pédale de frein de ce véhicule. Un tel amplificateur de frein comprend un boîtier renfermant une membrane séparant ce boîtier en une chambre dite basse pression et une chambre dite haute pression qui contiennent toutes deux de l'air. L'amplificateur de frein comprend également une tige de poussée liée en mouvement à la pédale de frein et à la membrane. Cette tige de poussée est liée en mouvement à un piston agissant sur un circuit hydraulique pour le mettre en pression lorsqu'elle est sollicitée. L'effort exercé sur cette tige de poussée correspond à l'effort de freinage. In such a braking device said assisted, the brake amplifier amplifies the braking force exerted by the driver of the vehicle on a brake pedal of the vehicle. Such a brake amplifier comprises a housing enclosing a membrane separating said housing into a so-called low-pressure chamber and a so-called high-pressure chamber, both of which contain air. The brake booster also includes a push rod connected in motion to the brake pedal and the diaphragm. This push rod is linked in motion to a piston acting on a hydraulic circuit to put it in pressure when it is requested. The force exerted on this push rod corresponds to the braking force.

L'amplificateur de frein comprend encore une valve à trois voies gérant la pression dans les deux chambres séparées par la membrane. L'amplification du freinage est obtenue en établissant, au moyen de la valve à trois voies, une différence de pression entre les chambres haute et basse pression lorsque la pédale de frein est sollicitée par le conducteur. La différence de pression entre les chambres haute et basse pression se traduit alors par un effort appliqué par la membrane à la tige de poussée, et qui constitue l'assistance au freinage. A titre d'ordre de grandeur, lorsque la pédale de frein est sollicitée, la chambre à basse pression est à une pression située entre 850 et 950 millibar, et la chambre à haute pression est à la pression atmosphérique. The brake booster further includes a three-way valve that controls the pressure in the two chambers separated by the membrane. The amplification of the braking is obtained by establishing, by means of the three-way valve, a pressure difference between the high and low pressure chambers when the brake pedal is requested by the driver. The pressure difference between the high and low pressure chambers then results in a force applied by the diaphragm to the push rod, which constitutes the brake assist. As an order of magnitude, when the brake pedal is biased, the low pressure chamber is at a pressure between 850 and 950 millibar, and the high pressure chamber is at atmospheric pressure.

Dans ce type de dispositif, la pompe à vide est reliée à la chambre à basse pression par une conduite, et elle fonctionne de façon permanente pour que l'assistance au freinage soit continûment disponible. Lorsque le frein n'est pas sollicité, les chambres haute et basse pression sont à la basse pression issue de la pompe à vide. Lorsque la pédale est sollicitée, la valve à trois voies met la chambre à haute pression en communication avec la pression atmosphérique pour établir la différence de pression permettant de produire l'effet d'assistance au freinage. In this type of device, the vacuum pump is connected to the low pressure chamber by a pipe, and it operates permanently so that the braking assistance is continuously available. When the brake is not loaded, the high and low pressure chambers are at low pressure from the vacuum pump. When the pedal is stressed, the three-way valve puts the high-pressure chamber in communication with the atmospheric pressure to establish the pressure difference to produce the braking assistance effect.

Généralement, cette pompe à vide est en service dès que le moteur thermique du véhicule fonctionne, et elle est arrêtée dès que ce moteur est éteint. Or il arrive que cette pompe à vide ne soit pas complètement étanche, de sorte qu'après arrêt du moteur thermique, la pression atmosphérique s'établit dans le carter de cette pompe à vide. La pression de la pompe à vide augmente alors progressivement jusqu'à la pression atmosphérique, alors que la chambre basse pression de l'amplificateur de frein est à une pression très inférieure à la pression atmosphérique. Cette situation, provoque une circulation d'air dans la conduite reliant la pompe à vide à l'amplificateur de frein, cette circulation se produisant depuis la pompe à vide vers l'amplificateur de frein. Il en résulte que de l'huile de lubrification présente dans la pompe à vide transite vers l'amplificateur de frein, via la conduite et la chambre à basse pression en étant aspirée par cette circulation d'air. Comme l'amplificateur de freinage n'est pas compatible avec l'huile de lubrification, qui est par exemple une huile moteur, il se détériore très rapidement, ce qui engendre une perte d'assistance de freinage préjudiciable à la sécurité. Le but de l'invention est de remédier à cet 35 inconvénient. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de freinage pour véhicule automobile, comprenant un amplificateur de frein incluant une chambre à basse pression d'air reliée à une pompe à vide par une conduite de circulation d'air, dans lequel cette conduite est équipée d'un organe d'accumulation d'huile apte à récupérer de l'huile circulant anormalement dans cette conduite. La mise en oeuvre de cet organe d'accumulation d'huile, permet d'éviter la circulation d'huile depuis la pompe à vide jusqu'à la chambre à basse pression, en particulier suite à l'arrêt d'une pompe à vide présentant un défaut d'étanchéité. L'invention concerne également un dispositif tel que défini ci-dessus, dans lequel l'organe d'accumulation d'huile comprend un réservoir relié à la conduite en étant situé sous cette conduite L'invention concerne également un dispositif tel que défini ci-dessus, dans lequel le réservoir est pourvu d'une ouverture ou ajutage de mise en communication de ce réservoir avec l'atmosphère. Generally, this vacuum pump is in service as soon as the engine of the vehicle is running, and it is stopped as soon as this engine is off. Now it happens that this vacuum pump is not completely sealed, so that after stopping the engine, the atmospheric pressure is established in the housing of this vacuum pump. The pressure of the vacuum pump then increases gradually to atmospheric pressure, while the low pressure chamber of the brake amplifier is at a pressure much lower than the atmospheric pressure. This situation causes an air flow in the line connecting the vacuum pump to the brake booster, this circulation occurring from the vacuum pump to the brake booster. As a result, lubricating oil present in the vacuum pump passes through the line and the low pressure chamber to the brake amplifier by being sucked in by this air flow. Since the brake booster is not compatible with the lubricating oil, which is for example a motor oil, it deteriorates very rapidly, resulting in a loss of safety-impaired braking assistance. The object of the invention is to overcome this disadvantage. To this end, the subject of the invention is a braking device for a motor vehicle, comprising a brake amplifier including a low air pressure chamber connected to a vacuum pump by an air circulation duct, in which this pipe is equipped with an oil accumulation member capable of recovering the oil circulating abnormally in this pipe. The implementation of this oil accumulation member makes it possible to prevent the circulation of oil from the vacuum pump to the low-pressure chamber, in particular following the stopping of a vacuum pump. having a leakage. The invention also relates to a device as defined above, wherein the oil accumulation member comprises a reservoir connected to the pipe being situated under this conduit. The invention also relates to a device as defined hereinbelow. above, in which the reservoir is provided with an opening or nozzle for placing this reservoir in communication with the atmosphere.

L'invention concerne également un dispositif tel que défini ci-dessus, dans lequel l'ajutage introduit des pertes de charges supérieures aux pertes de charges de la conduite. L'invention concerne également un dispositif tel que défini ci-dessus, dans lequel le réservoir est relié à la conduite par un ou plusieurs orifices couverts par une membrane fermant ces orifices, cette membrane se déformant au contact de l'huile pour mettre en communication le réservoir avec la conduite par l'intermédiaire du ou des orifices. L'invention concerne également un dispositif tel que défini ci-dessus, dans lequel la membrane se déforme en s'ondulant lorsqu'elle est au contact d'huile. L'invention concerne également un dispositif tel que défini ci-dessus dans lequel le réservoir est relié à la conduite par une membrane qui perce au contact de l'huile définissant des orifices de communication entre le réservoir et la conduite. L'invention sera maintenant décrite plus en détail, et en référence aux dessins annexés qui en illustrent une forme de réalisation à titre d'exemple non limitatif. La figure 1 est une représentation générale du dispositif selon l'invention. La figure 2 est une représentation schématique montrant le dispositif selon l'invention en fonctionnement avec une pompe à vide étanche. La figure 3 est une représentation schématique montrant le dispositif selon l'invention en fonctionnement avec une pompe à vide ayant une étanchéité défectueuse. The invention also relates to a device as defined above, in which the nozzle introduces losses greater than the pressure losses of the pipe. The invention also relates to a device as defined above, wherein the reservoir is connected to the pipe by one or more orifices covered by a membrane closing these orifices, this membrane deforming in contact with the oil to port the tank with the pipe via the orifices. The invention also relates to a device as defined above, in which the membrane is deformed by being wobbled when in contact with oil. The invention also relates to a device as defined above in which the reservoir is connected to the pipe by a membrane which pierces in contact with the oil defining communication orifices between the reservoir and the pipe. The invention will now be described in more detail and with reference to the accompanying drawings which illustrate an embodiment thereof by way of non-limiting example. Figure 1 is a general representation of the device according to the invention. Figure 2 is a schematic representation showing the device according to the invention in operation with a sealed vacuum pump. Figure 3 is a schematic representation showing the device according to the invention in operation with a vacuum pump having a defective seal.

Dans la figure 1, un dispositif de freinage comprend un amplificateur de frein 1 incluant une chambre à basse pression BP. Cet amplificateur de frein 1 est relié à une pompe à vide 2 par une conduite 3 qui est elle-même reliée à un organe d'accumulation d'huile 4. In Figure 1, a braking device comprises a brake amplifier 1 including a low pressure chamber LP. This brake amplifier 1 is connected to a vacuum pump 2 by a pipe 3 which is itself connected to an oil accumulation member 4.

La conduite 3 comprend une première partie 6 qui relie l'amplificateur de frein 1 à l'organe d'accumulation 4, et une seconde partie 7 qui relie l'organe d'accumulation 4 à la pompe à vide 2. L'organe d'accumulation d'huile 4 est relié à la conduite 3 par un raccord 8 connecté par une jonction en T à la première et à la seconde partie de la conduite 3. L'organe d'accumulation d'huile 4 qui est visible dans les figures 2 et 3 comprend un boîtier 9 incluant une partie supérieure 11 et un réservoir 12 qui est destiné à recevoir de l'huile provenant d'une pompe à vide 2 défectueuse de manière à éviter que cette huile ne soit transmise à l'amplificateur 1. Le raccord 8 a une extrémité reliée à la conduite 3 et son autre extrémité reliée à la partie supérieure 11 du boîtier 9. La partie supérieure 11 et le réservoir 12 communiquent l'un avec l'autre par l'intermédiaire d'une paroi ou grille 13 pourvue d'orifices qui sont repérés par 14. Les orifices 14 sont couverts par une membrane 16 qui ferme ces orifices lorsqu'elle est dans un état non déformé, comme dans la figure 2. Cette membrane 16 a deux de ses bords opposés 17 et 18 qui sont maintenus par des organes de fixation 19 et 21. Lorsqu'elle est dans un état non déformé, la membrane 16 est plane, de sorte qu'elle est en appui sur la grille 13 pour fermer les orifices 14 en étant sensiblement tendue entre ses bords opposés 17 et 18. Cette membrane est prévue pour se déformer en s'ondulant lorsqu'elle est au contact d'huile, ce qui est représenté schématiquement en figure 3. A cet effet, cette membrane est fabriquée par exemple en élastomère tel que de l'EPDM, à savoir un monomère d'éthyljènepropylène-diène. Il est à noter que cette membrane pourrait également être fabriquée dans un matériau se perçant au contact de l'huile. The pipe 3 comprises a first part 6 which connects the brake booster 1 to the storage device 4, and a second part 7 which connects the storage device 4 to the vacuum pump 2. The device oil accumulation 4 is connected to the pipe 3 by a connection 8 connected by a T-junction to the first and second part of the pipe 3. The oil accumulation member 4 which is visible in the Figures 2 and 3 comprises a housing 9 including an upper portion 11 and a reservoir 12 which is intended to receive oil from a defective vacuum pump 2 so as to prevent this oil is transmitted to the amplifier 1 The connector 8 has one end connected to the pipe 3 and its other end connected to the upper part 11 of the housing 9. The upper part 11 and the tank 12 communicate with each other via a wall or grid 13 provided with orifices which are marked by 14. The orifices 14 are The diaphragm 16 has two of its opposite edges 17 and 18 which are held by fixing members 19 and 21, and are covered by a membrane 16 which closes these orifices when in an undistorted state, as in FIG. When in an undeformed state, the membrane 16 is flat, so that it bears on the grid 13 to close the orifices 14 while being substantially tensioned between its opposite edges 17 and 18. This membrane is designed to deforming by being wavy when it is in contact with oil, which is shown schematically in FIG. 3. For this purpose, this membrane is made for example of elastomer such as EPDM, namely a monomer of éthyljènepropylène-diene. It should be noted that this membrane could also be made of a material piercing in contact with the oil.

Lorsque la membrane se déforme, ses bords 17 et 18 sont toujours maintenus par les organes de fixation 19 et 21, mais elle prend une forme ondulée, de sorte qu'elle n'obture plus les orifices 14. Dans cette situation, les orifices 14 deviennent passants, de sorte que l'huile reçue de la pompe à vide par la membrane 13 peut couler vers le réservoir 12 pour y être recueillie. Comme visible dans les différentes figures, le réservoir 12 est également pourvu d'un trou, ou ajutage 22 mettant en communication l'intérieur de ce réservoir 12 avec la pression atmosphérique. Ainsi, lorsque la membrane 13 est déformée, sous l'effet de l'huile, les orifices 14 qui sont alors passants permettent également le passage d'air provenant du perçage 18 pour aller en direction de la pompe à vide 2, ce qui est représenté par la flèche F de la figure 3. En fonctionnement normal du dispositif, c'est à dire lorsque la pompe à vide 2 ne présente pas de défaut d'étanchéité, et lorsqu'elle fonctionne, cette pompe aspire de l'air provenant de l'amplificateur de frein 1, ce qui est représenté par la flèche A de la figure 2. La membrane 13 étant dans alors dans un état plan, non déformé, elle obture les orifices 14, de sorte que de l'air ne peut pas être introduit dans la conduite 13 par l'ajutage 22. Lorsque la pompe à vide 2 présente un défaut d'étanchéité, à l'arrêt de cette pompe, de l'air entre dans cette pompe, de sorte que sa pression augmente progressivement jusqu'à atteindre la pression atmosphérique. Dans ce cas, la pompe 2 est à une pression supérieure à la pression de la chambre basse pression de l'amplificateur de frein, ce qui provoque une circulation d'air dans la conduite 3 depuis la pompe vers l'amplificateur de frein 1. Dans le cas où cette circulation d'air transporte de l'huile de lubrification en provenance de la pompe 2, cette huile tombe par gravité dans le raccord 8 puis sur la membrane 13, de sorte qu'elle ne peut pas atteindre l'amplificateur 1, et ne risque donc pas de le détériorer. Lorsque cette huile atteint la membrane 13, elle provoque la déformation de cette membrane qui ondule et ouvre donc les orifices 14, de sorte qu'ils permettent le passage de l'huile vers le réservoir 12, ce qui autorise également la circulation d'un filet d'air F depuis le trou 22, vers la pompe à vide 2, comme illustré sur la figure 2. Lors des arrêts ultérieurs de la pompe à vide défaillante, le filet d'air F permet de réduire encore le risque ce transmission d'huile provenant de cette pompe 2 vers l'amplificateur 1. En effet, comme illustré dans la figure 2, à chaque extinction de la pompe à vide 2, ce filet d'air F fait entrer de l'air dans la pompe jusqu'à ce que sa pression atteigne la pression atmosphérique. La circulation d'air s'établit dans la deuxième partie 7 de la conduite 3, en étant orientée vers la pompe 2, c'est-à-dire dans une direction opposée à celle de l'amplificateur 1. When the membrane is deformed, its edges 17 and 18 are always held by the fasteners 19 and 21, but it takes a corrugated shape, so that it no longer closes the orifices 14. In this situation, the orifices 14 turn on, so that oil received from the vacuum pump by the membrane 13 can flow to the reservoir 12 to be collected. As shown in the various figures, the reservoir 12 is also provided with a hole, or nozzle 22 placing in communication the interior of this reservoir 12 with the atmospheric pressure. Thus, when the membrane 13 is deformed, under the effect of the oil, the orifices 14 which are then passing also allow the passage of air from the bore 18 to go towards the vacuum pump 2, which is represented by the arrow F of Figure 3. In normal operation of the device, that is to say when the vacuum pump 2 does not have a sealing defect, and when it operates, this pump draws air from of the brake booster 1, which is represented by the arrow A of FIG. 2. The membrane 13 is then in a flat state, not deformed, it closes the orifices 14, so that air can not not be introduced into the pipe 13 by the nozzle 22. When the vacuum pump 2 has a sealing defect, when this pump stops, air enters this pump, so that its pressure increases gradually. until reaching atmospheric pressure. In this case, the pump 2 is at a pressure greater than the pressure of the low pressure chamber of the brake amplifier, which causes air to flow in the pipe 3 from the pump to the brake booster 1. In the case where this circulation of air carries lubricating oil from the pump 2, this oil falls by gravity in the connection 8 and then on the membrane 13, so that it can not reach the amplifier 1, and therefore not likely to damage it. When this oil reaches the membrane 13, it causes the deformation of this membrane which undulates and thus opens the orifices 14, so that they allow the passage of the oil to the reservoir 12, which also allows the circulation of a air stream F from the hole 22, to the vacuum pump 2, as shown in Figure 2. In subsequent stops of the failed vacuum pump, the air stream F can further reduce the risk of this transmission d oil from this pump 2 to the amplifier 1. Indeed, as shown in Figure 2, each time the vacuum pump 2 is turned off, this air stream F brings air into the pump until that its pressure reaches the atmospheric pressure. The air flow is established in the second part 7 of the pipe 3, being directed towards the pump 2, that is to say in a direction opposite to that of the amplifier 1.

L'ajutage 22 introduit des pertes de charge supérieures à celles de la conduite 3, pour perturber faiblement le fonctionnement du dispositif de freinage lorsque la pompe à vide est en service. Cet ajutage 22 est par exemple un trou ayant un diamètre inférieur à un millimètre, de sorte que le débit d'air pouvant circuler à travers ce trou 22 est très inférieur au débit d'air pouvant circuler dans la conduite 3. Ainsi, en fonctionnement de la pompe à vide 2, une dépression continue d'être créée par cette pompe dans la chambre basse pression BP de l'amplificateur 1, ce qui est représenté schématiquement par la flèche repérée par A dans la figure 3, malgré la présence du filet d'air F. L'ajutage peut être calibré pour perturber plus ou moins la dépression que la pompe 2 établit dans la conduite 3. Avantageusement, cet ajutage 22 est dimensionné pour permettre à la pompe 2 de garantir un certain niveau de dépression au niveau de l'amplificateur de freinage 1, y compris lorsque de l'air est introduit par cet ajutage 22 alors que cette pompe fonctionne. L'invention apporte notamment les avantages suivants . Elle permet d'éviter qu'une pompe à vide 2 présentant un défaut d'étanchéité ne provoque une détérioration de l'amplificateur de frein par transmission d'huile vers cet amplificateur de frein 1, ce qui contribue à réduire les coûts de réparation. L'ajutage peut être calibré de façon à perturber légèrement la dépression générée par la pompe à vide 2, de façon à faciliter la détection d'un défaut d'étanchéité de cette pompe tout en garantissant un niveau minimal d'assistance au freinage. L'invention constitue ainsi un moyen efficace de détection d'un défaut d'étanchéité de la pompe. La mise en communication du réservoir 12 avec la pression atmosphérique permet de rétablir la pression atmosphérique dans la pompe 2 dès qu'elle est arrêtée. Ceci permet, dans le cas d'une pompe défectueuse, de réduire la sollicitation de ses éléments d'étanchéité lorsqu'elle n'est pas exploitée, et donc de prolonger sensiblement la durée de vie de cette pompe. Ni The nozzle 22 introduces losses greater than those of the pipe 3, to slightly disturb the operation of the braking device when the vacuum pump is in use. This nozzle 22 is for example a hole having a diameter of less than one millimeter, so that the flow rate of air that can flow through this hole 22 is much smaller than the flow rate of air that can flow in the pipe 3. Thus, in operation of the vacuum pump 2, a depression continues to be created by this pump in the low pressure chamber BP of the amplifier 1, which is shown schematically by the arrow marked by A in Figure 3, despite the presence of the net F. The nozzle can be calibrated to disturb more or less the depression that the pump 2 establishes in the pipe 3. Advantageously, this nozzle 22 is sized to allow the pump 2 to guarantee a certain level of depression at the level of the pump. of the brake amplifier 1, including when air is introduced through the nozzle 22 while the pump is running. The invention notably provides the following advantages. It makes it possible to prevent a vacuum pump 2 presenting a leakage fault from causing deterioration of the brake amplifier by transmission of oil to this brake amplifier 1, which contributes to reducing repair costs. The nozzle can be calibrated so as to slightly disturb the vacuum generated by the vacuum pump 2, so as to facilitate the detection of a leak of this pump while ensuring a minimum level of brake assist. The invention thus constitutes an effective means for detecting a leak in the pump. The placing in communication of the tank 12 with the atmospheric pressure makes it possible to restore the atmospheric pressure in the pump 2 as soon as it is stopped. This makes it possible, in the case of a defective pump, to reduce the stress on its sealing elements when it is not in use, and therefore to substantially extend the service life of this pump. Or

Claims

A braking device for a motor vehicle, comprising a brake amplifier (1) including a low-pressure chamber (LP) of air connected to a vacuum pump (2) by an air circulation duct (3), characterized in that this pipe (3) is equipped with an oil accumulation member (4) able to recover abnormally circulating oil in this pipe (3).

2. Device according to claim 1, wherein the oil accumulation member (4) comprises a reservoir (12) connected to the pipe (3) being located under this pipe (3)

3. Device according to claim 2, wherein the reservoir (12) is provided with an opening or nozzle (22) for placing this reservoir (12) in communication with the atmosphere.

4. Device according to claim 3, wherein the nozzle (22) introduces losses 20 greater than the pressure losses of the pipe (3).

5. Device according to one of claims 2 to 4, wherein the reservoir (12) is connected to the pipe by one or more orifices (14) covered by a membrane (16) closing these orifices (14), this membrane ( 16) deforms in contact with the oil to communicate the reservoir (12) with the pipe (3) via the orifice (s) (14).

6. Device according to claim 5, wherein the membrane (16) is deformed by being wounded when in contact with oil.

7. Device according to one of claims 2 to 5, wherein the reservoir (12) is connected to the pipe by a membrane (16) which is pierced in contact with the oil defining communication orifices (14) between the 35 tank (12) and the pipe (3).