FR2927038A1 - Dispositif de commande de freinage hydraulique d'un vehicule automobile - Google Patents

Abstract

La présente invention se rapporte à un dispositif de commande de freinage hydraulique d'un véhicule automobile. Dans l'invention, le dispositif de commande de freinage hydraulique 100 comportant :- un corps de maître-cylindre 1 ;- un amplificateur d'effort de freinage 2 ;- une tige de commande 5 ;est essentiellement caractérisé par le fait que ledit amplificateur d'effort de freinage 2 comporte une enceinte 22, dite enceinte hydraulique, contenant un fluide 30 apte à fournir une pression d'assistance audit corps de maître-cylindre 1, ledit amplificateur d'effort de freinage 2 étant disposé de sorte que ladite tige de commande 5 ne traverse pas ledit amplificateur d'effort de freinage 2.L'invention trouve une application immédiate dans le domaine des véhicules automobiles.

Description

DISPOSITIF DE COMMANDE DE FREINAGE HYDRAULIQUE D'UN VEHICULE AUTOMOBILE.

La présente invention concerne un dispositif de 5 commande de freinage hydraulique d'un véhicule automobile. Les dispositifs de commande de freinage des véhicules automobiles comportent généralement un maître-cylindre destiné, lors de l'actionnement d'une pédale de 10 frein, à soumettre un fluide hydraulique de freinage à une pression accrue jusqu'aux freins du véhicule de manière à les actionner. Entre le maître-cylindre et la pédale de frein, on interpose un amplificateur d'effort de freinage apte à 15 multiplier la force appliquée sur la pédale de frein. De manière connue, le maître-cylindre dispose de chambres de pression de sortie primaire et de sortie secondaire associées respectivement à un piston primaire et à un piston secondaire ainsi qu'à des ressorts de 20 rappel. Lors de l'actionnement d'une pédale de frein, une pression de freinage s'établit dans le maître-cylindre à l'aide d'une tige de commande entraînant une translation du piston primaire et une translation du piston secondaire agencé comme un piston flottant entre deux 25 ressorts de rappel, entraînant une montée en pression dans les chambres de pression et dans les circuits de freinage associés. Le premier ressort de rappel est en appui sur le piston primaire et sur le piston secondaire, le deuxième 30 ressort de rappel est en appui sur le piston secondaire et sur le corps du maître-cylindre. Une assistance au freinage est réalisée en général par un amplificateur d'effort de freinage à dépression associé en amont du maître-cylindre et traversé par la 35 tige de commande. L'amplificateur d'effort de freinage comporte de manière connue, une enceinte, une membrane séparant l'enceinte en une chambre avant et une chambre arrière équipée d'un moyen de raccordement à une source de dépression, un ressort de rappel situé dans la chambre arrière en appui sur la membrane. Un disque de réaction est interposé entre, d'un coté un ensemble de poussée destiné à transmettre la force appliquée en sortie et de l'autre coté, une tige de commande et un corps de commande mobile dans l'enceinte. Le disque de réaction est généralement réalisé avec un matériau sensiblement incompressible et déformable du 10 type caoutchouc dense. Dans de nombreuses applications, on souhaite disposer d'un rapport d'assistance de l'amplificateur d'effort de freinage le plus élevé possible. Le rapport d'assistance dans un amplificateur est défini par le 15 rapport entre la surface de contact du corps de commande sur le disque de réaction et la surface de contact de la tige de commande sur le même disque de réaction. Afin d'augmenter ce rapport d'assistance et ainsi optimiser le potentiel de freinage du dispositif, il est nécessaire de 20 faire évoluer les surfaces de contact de la tige de commande et/ou du corps de commande sur le disque de réaction. Dans un souci de simplification de l'industrialisation du corps de commande, le diamètre du disque de réaction n'évolue pas. Il existe déjà des 25 réalisations connues permettant d'augmenter le rapport d'assistance en faisant évoluer la surface de contact de la tige de commande sur le disque de réaction. Sur les commandes de freinage hydrauliques actuelles, le rapport d'assistance est limité à une valeur voisine de 12 par 30 les caractéristiques mécaniques relatives au matériau du disque de réaction, ainsi que par la limitation dimensionnelle de son diamètre. Il est à noter d'autre part, qu'en cas de défaillance de l'assistance de freinage dans les 35 commandes de freinage connues, par exemple lors d'une fuite dans l'amplificateur d'effort de freinage, il y a une diminution significative du potentiel de freinage. En effet, il est nécessaire de fournir dans ce cas, un effort supplémentaire sur la pédale de frein pour vaincre les ressorts présents dans le dispositif, notamment le ressort de rappel de l'amplificateur d'effort de freinage. Dans ce contexte, la présente invention vise à fournir une commande de freinage hydraulique d'un véhicule automobile permettant d'augmenter le potentiel d'assistance de freinage ainsi que le potentiel de freinage en cas de défaillance d'assistance de l'amplificateur. A cette fin, l'invention propose un dispositif de commande de freinage hydraulique d'un véhicule automobile comprenant : - un corps de maître-cylindre ; - un amplificateur d'effort de freinage ; - une tige de commande ; ledit dispositif étant caractérisé en ce que ledit amplificateur d'effort de freinage comporte une enceinte, dite enceinte hydraulique, contenant un fluide apte à fournir une pression d'assistance audit corps de maître-cylindre, ledit amplificateur d'effort de freinage étant disposé de sorte que ladite tige de commande ne traverse pas ledit amplificateur d'effort de freinage.

Outre les caractéristiques principales qui viennent d'être mentionnées dans le paragraphe précédent, le dispositif de commande de freinage hydraulique d'un véhicule automobile selon l'invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques supplémentaires ci-dessous, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - l'amplificateur d'effort de freinage est un amplificateur hydropneumatique comprenant l'enceinte hydraulique et une enceinte pneumatique (23) ; - l'enceinte pneumatique comporte : - une première chambre ; - une deuxième chambre ; - des moyens pour mettre ladite première chambre sous une pression supérieure à la pression atmosphérique ; - des moyens pour mettre ladite deuxième chambre sous une pression inférieure à la pression atmosphérique ; - l'enceinte pneumatique comporte : - une première chambre ; - une deuxième chambre sous une pression 10 équivalente à la pression atmosphérique ; - des moyens pour mettre ladite première chambre sous une pression supérieure à la pression atmosphérique ; - le corps de maître-cylindre comprend une chambre 15 de pression primaire associée à un piston primaire et une chambre de pression secondaire associée à un piston secondaire, ledit piston primaire comportant dans sa partie interne une pastille montée étanche et coulissante dans le corps dudit piston primaire ; 20 - le rapport d'assistance dudit amplificateur d'effort de freinage est défini par le rapport entre la surface dudit piston primaire et la surface de ladite pastille ; - le corps de maître-cylindre comporte des canaux 25 de liaisons avec ladite enceinte pneumatique ; - le corps de maître-cylindre comporte un canal de liaison avec ladite enceinte hydraulique ; - le corps de maître-cylindre comprend une chambre de pression primaire associée à un piston primaire, ledit 30 piston primaire comportant des alésages formant des communications entre l'extérieur et l'intérieur dudit piston primaire. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la 35 description qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées, parmi lesquelles : - la figure 1 est une représentation schématique en coupe longitudinale selon un plan vertical d'une commande de freinage hydraulique selon l'invention dans son état de repos ; - la figure 2 est une représentation schématique en coupe longitudinale selon un plan vertical d'une commande de freinage hydraulique selon l'invention, lors de la phase d'admission de la pression atmosphérique dans la chambre avant de l'amplificateur pneumatique ; - la figure 3 est une représentation schématique en coupe longitudinale selon un plan vertical, d'une commande de freinage hydraulique selon l'invention, lors de la phase d'actionnement de l'amplificateur hydropneumatique ; - la figure 4 est une représentation schématique en coupe longitudinale selon un plan vertical, d'une commande de freinage hydraulique selon l'invention, lors de la phase de saut et de la phase d'assistance au freinage ; - la figure 5 est une représentation schématique en coupe longitudinale selon un plan vertical, d'une commande de freinage hydraulique selon l'invention, lors de la phase d'équilibre. Dans toutes les figures, les éléments communs 25 portent les mêmes numéros de référence sauf précision contraire. Les notions de direction et de position, de type "droite", "gauche", "horizontal", "vertical" sont mentionnées dans des conditions classiques de disposition 30 des différents éléments concernes lorsqu'ils sont effectivement mis en place dans un dispositif de commande de freinage hydraulique d'un véhicule automobile. Sur la figure 1, on a représenté schématiquement, en coupe longitudinale selon un plan vertical, une 35 commande de freinage hydraulique 100, dans son état de repos, comprenant un corps de maître-cylindre 1, un amplificateur hydropneumatique 2 et un réservoir 3 de stockage de fluide de pression hydraulique ou de liquide frein 30. Le maître-cylindre 1 comprend : - un piston primaire ou piston de réaction 6 ; 5 - un piston secondaire 7 ; - une chambre de pression primaire 11 ; -une chambre de pression secondaire 12 ; - une sortie du circuit hydraulique primaire 13e ; - une sortie du circuit hydraulique secondaire 10 13f ; 30 ;

30 ; 15 - un ressort d'attaque 54 ; - un ressort de saut 96 ; - une pastille de saut 95 ; - une source de pression 41 ; - une tige de commande 5 ; 20 - des canaux de liaisons 13a, 13c, 13d avec l'amplificateur hydropneumatique 2 ; - un canal de remplissage 70. L'amplificateur hydropneumatique 2 est dissocié du corps du maître-cylindre 1 et a la particularité de 25 pouvoir être placé indépendamment dans le véhicule par rapport au maître-cylindre 1. L'amplificateur hydropneumatique 2 relié au corps du maître-cylindre 1 par les canaux de liaison 13a, 13c et 13d, présente : - une enceinte pneumatique 23 composée d'une 30 chambre avant 20 et d'une chambre arrière 21 ; - une source de dépressurisation 40, de type pompe à vide ; - une enceinte hydraulique 22 contenant un fluide hydraulique 30 ; 35 - un piston 24 ; - un ressort de retour 25. - une entrée primaire 16a de fluide hydraulique

- une entrée secondaire 16b de fluide hydraulique

L'enceinte pneumatique 23 comprend une chambre avant 20 et une chambre arrière 21 séparées de façon étanche. La chambre avant 20 est reliée via le canal 13c au corps du maître-cylindre 1, la chambre arrière 21 est reliée au corps du maître-cylindre 1 via le canal 13d et également à la source de dépressurisation 40. L'enceinte pneumatique 23 est séparée de l'enceinte hydraulique 22 par le piston 24 se déplaçant axialement dans l'amplificateur hydropneumatique 2 en fonction des différents états du dispositif. Les volumes de l'enceinte pneumatique 23 et de l'enceinte hydraulique 22 sont donc variables au cours des différentes états du dispositif lors d'un freinage. Le ressort de retour 25 est en appui sur le piston 24 et sur le corps de l'amplificateur hydropneumatique 2, permettant ainsi le retour du piston 24 dans sa position initiale, lorsqu'il n'y a plus de sollicitation de la pédale de freinage. L'enceinte hydraulique 22 comprend un volume de fluide hydraulique 30 fermé de façon étanche par le piston 24 et communique avec le corps du maître-cylindre 1 via le canal de liaison 13a. Le piston primaire 6 est monté coulissant dans le corps du maître-cylindre 1 selon un axe horizontal. Le piston primaire 6 est en contact d'un coté avec la tige de commande 5, reliée à la pédale de frein, et de l'autre coté avec le fluide hydraulique 30, et un ressort de rappel 8 présent dans la chambre primaire 11. Le piston primaire 6 présente un alésage interne dans sa longueur permettant de monter axialement coulissant une tige de commande 5 à l'intérieur du piston primaire 6, et une nervure annulaire interne 69. Dans l'alésage interne du piston primaire 6, un ressort d'attaque 54 est bordé d'un coté par la nervure annulaire 69 du piston 6 et de l'autre coté par une butée annulaire 59 solidaire de la tige de commande 5, permettant ainsi d'exercer un effort de poussée contrant les efforts de la pression atmosphérique sur la tige de commande 5. Une pastille de saut 95 est également montée axialement coulissante à l'intérieur du piston primaire 6 ; la pastille de saut 95 est bordée par un ressort de saut 96 en appui sur la nervure annulaire interne 69, et par le fluide hydraulique 30 présent dans la chambre primaire 11. Les parois externes du piston primaire 6 délimitent avec les parois internes du corps du maître-cylindre 1 des chambres annulaires externes 81, 82, 83, 84 séparées par des joints annulaires 15a, 15b, 15c, 15d solidaires du corps du maître-cylindre 1 et des joints annulaires 61a, 61c solidaires du piston primaire 6. La tige de commande 5 délimite avec les parois internes du piston primaire 6, des chambres annulaires internes 91, 92, 93 séparées par des joints annulaires 51a, 51b solidaires de la tige de commande 5 et un joint annulaire 61b solidaire du piston primaire 6. Le piston primaire 6 comprend également une pluralité d'alésages 62, 63, 64, 65 traversant le corps du piston 6 transversalement, créant des communications entre les chambres annulaires externes 81, 82, 83, 84 et les chambres annulaires internes 91, 92, 93. Ainsi, via les différents joints annulaires 15a, 15b, 15c, 15d, 61a, 61b, 61c, 51a, 51b définis ci-dessus, le piston primaire 6 délimite dans l'espace interne du corps du maître-cylindre 1 un premier espace interne 14 d'un deuxième espace interne 11 dit chambre de pression primaire du circuit primaire. Il existe cependant un moyen de communication entre ces deux espaces réalisé par le canal de remplissage 70 ménagé à l'intérieur du corps du piston primaire 6. Le piston secondaire 7 monté coulissant dans le corps du maître-cylindre 1 selon un axe horizontal, est agencé comme un piston flottant entre deux ressorts de rappel 8, 9, séparant la chambre de pression primaire 11 de la chambre de pression secondaire 12. La chambre de pression primaire 11 présente une entrée et une sortie de fluide hydraulique 30 réalisées par l'entrée primaire 16a et la sortie primaire 13e. De façon analogue, la chambre de pression secondaire 12 présente une entrée et une sortie de fluide hydraulique 30 réalisées par l'entrée secondaire 16b et la sortie secondaire 13f. Chacune des sorties primaire 13e et secondaire 13f est reliée respectivement au circuit de freinage primaire et au circuit de freinage secondaire (non représentés) correspondant aux mécanismes de freins de la roue droite et de la roue gauche du véhicule. Le corps du maître-cylindre 1 est relié via les entrées primaire 16a et secondaire 16b à la réserve de stockage 3 de fluide de pression hydraulique 30. En absence de sollicitation sur la pédale de frein, le piston primaire 6 est maintenu en position par le ressort de rappel 8 et la pression du fluide hydraulique 30 de la chambre de pression primaire 11, de sorte que le joint annulaire 61c est en butée sur le joint annulaire 15d. Dans cet état, appelé état de repos, la tige de commande 5 est, à l'intérieur du piston primaire 6, dans une position telle que la tige de commande 5 autorise un passage permettant au fluide hydraulique 30 de circuler librement entre la partie interne 14 du corps du maître- cylindre 1 et l'intérieur du piston primaire 6. En effet, la tige de commande 5 dispose d'une butée annulaire 60 associée à un joint annulaire 18 apte à obturer ou non ledit passage entre la partie interne 14 et l'intérieur du piston primaire 6. On parlera alors de clapet de remplissage 50 ouvert lorsque la butée annulaire 60 n'obture pas le passage entre la partie interne 14 du corps du maître-cylindre 1 et l'intérieur du piston primaire 6, et de clapet de remplissage 50 fermé lorsque la butée annulaire 60 obture le passage, isolant la partie interne 14 de l'intérieur du piston primaire 6.

Ainsi dans cette position de repos, le fluide hydraulique 30 communique entre l'enceinte hydraulique 22 de l'amplificateur hydropneumatique 2 et la chambre de pression primaire 11 du corps du maître-cylindre 1. Le fluide hydraulique 30 circule de l'enceinte hydraulique 22 vers la partie interne 14 via le canal 13a ménagé dans le corps du maître-cylindre 1, puis vers le canal de remplissage 70 du piston primaire 6 via le clapet de remplissage 50 (position ouverte) et donc vers la chambre de pression primaire 11. La chambre de pression primaire 11 et l'enceinte hydraulique 22 sont à une pression équivalente.

Dans la position initiale ou position de repos du dispositif de commande de freinage 100, les deux chambres avant 20 et arrière 21 de l'enceinte pneumatique 23 de l'amplificateur hydropneumatique 2 communiquent, c'est-à-dire que les deux chambres sont à une pression équivalente. Le fluide de la chambre avant 20, généralement constitué par de l'air, pénètre dans le corps du maître-cylindre 1 via le canal de liaison 13c, et circule à travers . - la deuxième chambre annulaire externe 82 20 délimitée par les joints annulaires 61a, 15b ; - la deuxième chambre annulaire interne 92 délimitée les joints annulaires 51a, 51b, via l'alésage de communication 62 ; - la troisième chambre annulaire interne 93 25 délimitée par le joint annulaire 51b et la pastille de saut 95, via l'alésage 63 ; ledit alésage 63 est un alésage trois voies comprenant un alésage externe débouchant sur l'extérieur du piston primaire 6 (bouché par le joint annulaire 15b, dans cette position de repos) 30 et deux alésages décalés axialement débouchant à l'intérieur du piston primaire 6 ; dans cette position, les deux alésages internes de l'alésage 63 contournent le joint annulaire 51b qui isole la deuxième chambre annulaire interne 92 de la troisième chambre annulaire 35 interne 93 ; - la quatrième chambre annulaire externe 84 délimitée par les deux joints annulaires 15c et 15d via l'alésage de communication 65 ; - la chambre arrière 21 de l'amplificateur 5 hydropneumatique 2 via le canal de liaison 13d ménagé dans le corps du maître-cylindre 1. Ainsi, la dépression générée par la source dépressurisation 40 se retrouve dans les deux chambres 20 et 21 de l'amplificateur hydropneumatique 2, lorsque le 10 dispositif de commande de freinage hydraulique 100 est dans une position de repos. Lors de l'application d'un léger effort sur la pédale de frein (non représentée), la tige de commande 5 se déplace axialement selon la direction F1 en pénétrant 15 dans le corps du maître-cylindre 1, le dispositif quitte alors son état initial de repos. Le déplacement de la tige de commande 5 engendre d'une part une compression légère du ressort d'attaque 54 contre la nervure annulaire interne 69 du piston primaire 6 et ferme 20 d'autre part le clapet de remplissage 50. De ce fait, la fermeture du clapet de remplissage 50 coupe la communication entre la chambre de pression primaire 11 et l'enceinte hydraulique 22 de l'amplificateur hydropneumatique 2. Le déplacement de la tige de commande 25 5 supprime également la communication initiale entre les deux chambres 20, 21 de l'amplificateur hydropneumatique 2. En effet, la tige de commande 5 déplace dans son mouvement le joint annulaire 51b solidaire de la tige de commande 5 de sorte qu'il dépasse l'alésage trois voies 30 63. De cette façon, la communication entre la deuxième chambre annulaire interne 92 et la troisième chambre annulaire interne 93 est supprimée ; l'alésage trois voies 63 ne débouchant que sur la deuxième chambre annulaire 92. 35 Les deux chambres 20, 21 de l'amplificateur pneumatique 2 étant isolées, le dispositif de dépressurisation 40 de la chambre arrière 21 peut commencer à créer une dépressurisation dans la chambre 21, engendrant un différentiel de pression. A ce stade, il règne la même dépression dans les deux chambres 20 et 21.

Sur la figure 2, on a représenté schématiquement, en coupe longitudinale selon un plan vertical, la commande de freinage hydraulique 100, lors de la phase d'admission de la pression atmosphérique dans la chambre avant 20 de l'amplificateur pneumatique 2.

Lors d'un déplacement axial plus important de la tige de commande 5 dans le corps du maître-cylindre 1 suivant la direction F1, le ressort d'attaque 54 se comprime d'avantage contre la nervure annulaire interne 69, et le joint annulaire 51a, solidaire de la tige de commande 5, dépasse l'alésage de communication 62, se retrouvant à droite dudit alésage. De cette façon, l'alésage de communication 62 permet la communication entre la deuxième chambre annulaire externe 82 et la première chambre annulaire interne 91 délimitée par les joints annulaires 61b et 51a. Il est à noter que la deuxième chambre annulaire externe 82 communique avec le canal de liaison 13c et la chambre avant 20 de l'amplificateur hydropneumatique 2, et que la première chambre annulaire interne 91 communique avec la première chambre annulaire externe 81, délimitée par les joints annulaires 15a et 61a, par le biais de l'alésage de communication 64. De cette façon, la source de pression 41 reliée via le canal 13b au corps du maître-cylindre 1 et à la première chambre annulaire 81, augmente la pression présente dans la chambre avant 20 de l'amplificateur hydropneumatique 2. Sur la figure 3, on a représenté schématiquement, en coupe longitudinale selon un plan vertical, la commande de freinage hydraulique 100, lors de la phase d'actionnement de l'amplificateur hydropneumatique. La mise en pression de la chambre avant 20 par la source de pression 41, et la mise en dépression de la chambre arrière 21 par la source de dépressurisation 40 génère un déplacement selon la direction F1, par différentiel de pression, du piston 24 de l'amplificateur hydropneumatique 2, à l'encontre du ressort de rappel 25 de la chambre arrière 21. Le déplacement du piston 24 dans l'amplificateur 2 exerce une pression sur l'enceinte hydraulique 22, et réduit le volume de l'enceinte hydraulique 22 en déplaçant le volume du liquide hydraulique 30 vers le corps du maître-cylindre 1 par le biais du canal de liaison 13a. Le clapet de remplissage 50 étant fermé, le déplacement du piston 24 conduit à une montée en pression du fluide hydraulique 30 dans la partie interne 14 du corps du maître-cylindre 1. Le fluide hydraulique 30 étant incompressible, le déplacement du fluide hydraulique 30 de l'enceinte hydraulique 22 à la partie interne 14 exerce une force de pression sur le piston primaire 6 et sur la tige de commande 5, conduisant à leur déplacement axial suivant la direction F1 dans le corps du maître-cylindre 1. Le déplacement de la tige de commande 5 et du piston primaire 6 est de sorte que le joint annulaire 61c solidaire du piston primaire 6 isole la chambre primaire de pression 11 de la réserve 3 de fluide hydraulique 30. Le déplacement du piston primaire 6 engendre une montée en pression de la chambre primaire de pression 11, déplaçant le piston secondaire 7 axialement suivant la direction F1. En déplaçant le piston secondaire 7, le joint annulaire 71c solidaire du piston secondaire 7, isole la chambre secondaire de pression 12 de la réserve 3 de fluide hydraulique 30. Les chambres de pression, primaire 11 et secondaire 12 peuvent désormais fournir une pression aux circuits hydrauliques primaire et secondaire (non représentés), permettant l'actionnement des mécanismes de freinage.

Sur la figure 4, on a représenté schématiquement, en coupe longitudinale selon un plan vertical, la commande de freinage hydraulique 100, lors de la phase de saut et de la phase d'assistance au freinage. En continuant la sollicitation de la tige de commande 5, lors de l'actionnement de la pédale de frein, l'amplificateur hydropneumatique 2 génère continuellement de la pression sur le piston primaire 6 et sur la tige de commande 5, déplaçant ainsi l'ensemble (piston primaire et tige de commande) dans le corps du maître-cylindre 1 suivant la direction F1. Le déplacement de la tige de commande 5 et du piston primaire 6 génère alors une augmentation de la pression dans la chambre primaire 11 et donc dans le circuit primaire de freinage (non représenté). La pression dans la chambre primaire 11 déplace également le piston secondaire 7 générant à son tour une augmentation de la pression dans la chambre secondaire 12 et donc dans le circuit secondaire de freinage (non représenté). La pression dans la chambre primaire 11 augmentant, la pression du fluide hydraulique 30 déplace axialement suivant la direction F2, la pastille de saut 95, montée de façon étanche et coulissante dans le piston primaire 6. La pastille de saut 95 coulisse vers la tige de commande 5 sous la pression en comprimant le ressort de saut 96 contre la nervure annulaire interne 69 du piston primaire 6. Plus la raideur du ressort de saut 96 est importante, plus la pression requise dans la chambre de pression primaire 11 pour le déplacement de la pastille de saut 95 jusqu'à l'amenée en contact de la tige de commande 5 sera importante.

Lors des phases précédant le contact de la pastille de saut 95 avec la tige de commande 5, les pressions internes des deux chambres de pressions 11, 12 et les pressions des circuits primaire et secondaire augmentent sans qu'aucun effort dû à la pression présente dans la chambre de pression primaire 11 ne remonte sur la tige de commande 5. De cette façon, la tige de commande 5 se déplace suivant la direction F1 sans effort de retour, excepté les efforts dus au ressort d'attaque 54. Lorsque la pression dans les chambres de pressions 11, 12 est suffisamment importante pour vaincre la raideur du ressort de saut 96, la pastille de saut 95 vient en contact de la tige de commande 5, en transmettant les efforts de pression de la chambre de pression primaire 11 sur la tige de commande 5. Cette phase est appelée phase de saut ; elle correspond au moment ou le conducteur ressent un effort résistant lors de l'actionnement de la pédale de frein. Lorsque la pastille de saut 95 est en contact avec la tige de commande 5, on entre dans une phase, appelée phase d'assistance de l'amplificateur hydropneumatique 2.

La phase d'assistance correspond à la phase qui suit immédiatement la phase de saut. La pression générée par le déplacement du piston primaire 6 dans la chambre de pression primaire 11 et par le déplacement de la pastille de saut 95 via la tige de commande 5 déplace le piston secondaire 7 générant une augmentation de pression dans la chambre de pression secondaire 12. Plus la surface de la pastille de saut 95 sera petite, plus l'effort de retour sur la tige de commande 5 sera faible, et plus l'effort à fournir sur la pédale de frein sera faible pour la montée en pression des circuits de freinage. Inversement, plus la surface de la pastille de saut 95 sera grande, plus l'effort de retour sur la tige de commande 5 sera important, et plus l'effort à fournir sur la pédale de frein sera important pour continuer la montée en pression. Le rapport d'assistance de l'amplificateur hydropneumatique 2 correspond au rapport des sections entre le piston primaire 6 et la pastille de saut 95. Sur la figure 5, on a représenté schématiquement, en coupe longitudinale selon un plan vertical, la commande de freinage hydraulique 100, lors de la phase d'équilibre.

On parle d'équilibre de la commande de freinage 100 lorsque la pression du circuit primaire (non représenté) et la pression du circuit secondaire (non représenté) n'évoluent plus et que la sollicitation de la tige de commande 5 reste constante. Lorsqu'on arrête de solliciter et de déplacer la tige de commande 5 dans le corps du maître-cylindre 1, la pression dans la partie interne 14 provenant de l'amplificateur hydropneumatique 2 continue à déplacer le piston primaire 6 suivant la direction F1 jusqu'à la fermeture de l'admission de la pression, issue de la source de pression 41, dans la chambre avant 20. En effet, l'alésage de communication 62 du piston primaire 6 dépasse le joint annulaire 51a solidaire de la tige de commande 5 ; la communication entre la première chambre annulaire interne 91, reliée à la source de pression 41, et la deuxième chambre annulaire externe 82 reliée à la chambre avant 20 est fermée par le joint annulaire 51a. De plus, l'alésage trois voies 63 ne permet toujours pas la communication entre la deuxième chambre annulaire interne 92 et la troisième chambre annulaire interne 93, isolant les deux chambres 20, 21 de l'amplificateur hydropneumatique 2. Ainsi, le piston 24 ne déplace plus de fluide hydraulique 30 dans le corps du maître-cylindre 1, la pression hydraulique à l'intérieur du corps du maître-cylindre est constante. L'effort sur la tige de commande 5 et sur le piston primaire 6 reste alors constant, on a atteint l'état d'équilibre de la commande de freinage 100.

Lorsqu'on veut décroître la pression dans les circuits primaire et secondaire, on relâche l'effort maintenu sur la tige de commande 5 via la pédale de frein (non représentée). Ayant la même pression hydraulique dans le dispositif de commande de freinage 100 (état d'équilibre), le ressort d'attaque 54, compressé entre la nervure annulaire interne 69 et la butée annulaire 59, tend à repousser la tige de commande 5 selon la direction F2, ouvrant la communication entre la chambre avant 20 et la chambre arrière 21. En effet l'alésage trois voies 63 autorise désormais la communication entre la deuxième chambre annulaire interne 92 et la troisième chambre annulaire interne 93. La pression dans les deux chambres 20, 21 devient alors identique, et le ressort de retour 25 de l'amplificateur 2 tend à faire revenir en position initiale le piston 24. La différence de pression maintenant présente dans le corps du maître-cylindre 1 conjuguée aux efforts des ressorts de rappel 8, 9 des chambres de pression 11, 12, tendent à faire revenir les pistons, primaire 6 et secondaire 7, dans leur position initiale, et par conséquent, la commande de freinage hydraulique 100 dans sa position initiale ou position de repos décrite en référence à la figure 1. En cas de défaillance de l'amplificateur hydropneumatique 2, c'est-à-dire lorsqu'il n'y a plus dépressurisation dans l'amplificateur 2, l'effort à fournir pour générer de la pression dans les circuits primaire et secondaire correspond seulement à l'effort nécessaire pour vaincre les deux ressorts de rappel 8, 9 du maître-cylindre, les efforts de poussée ne passant plus par l'amplificateur 2. En effet, avec une commande de freinage connue, de type ISOVAC, comprenant un amplificateur pneumatique monté en amont du maître cylindre, il est nécessaire de fournir un effort supplémentaire sur la pédale de frein pour vaincre, le ressort de retour de l'amplificateur, diminuant ainsi le potentiel de freinage lors d'une défaillance de l'amplificateur pneumatique. Ainsi, contrairement aux commandes de freinage classiques, le dispositif de commande de freinage 100 suivant l'invention permet en cas de défaillance de l'amplificateur hydropneumatique 2 de fournir une pression hydraulique plus importante dans les circuits primaire et secondaire qu'avec une commande de freinage classique, pour un même effort fourni sur la pédale de frein. Le dispositif de commande de freinage 100 selon l'invention exposé précédemment peut présenter un autre mode de réalisation. En effet, le dispositif a l'avantage de pouvoir fonctionner en utilisant respectivement, à la place d'une source de dépressurisation 40 et d'une source de pression 41, une source de pression atmosphérique et une source de pression supérieure à la pression atmosphérique. De cette façon, le dispositif permet de supprimer l'utilisation d'une source de dépressurisation de type pompe à vide, et permet de ce fait de simplifier et de réduire le coût d'un tel dispositif de freinage. Ainsi, selon l'invention, on propose un dispositif de commande de freinage hydraulique de véhicules automobiles comprenant notamment un corps de maître-cylindre et un amplificateur hydropneumatique permettant de répondre plus efficacement aux sollicitations de la tige de commande reliée à la pédale de frein, augmentant ainsi le potentiel de freinage du véhicule même lors d'une défaillance d'assistance de l'amplificateur. En effet, le dispositif selon l'invention comporte un amplificateur hydropneumatique comprenant une partie pneumatique et une partie hydraulique dissocié du corps du maître-cylindre, permettant d'augmenter le rapport d'assistance de l'amplificateur d'effort de freinage de façon hydraulique. De cette façon, le dispositif permet de s'affranchir de l'utilisation d'un disque de réaction dont les caractéristiques mécaniques et dimensionnelles déterminent et limitent le rapport d'assistance des commandes de freinage hydrauliques classiques. Les autres avantages de l'invention sont notamment les suivants . augmentation du point de saturation de l'amplificateur, essentiellement défini en fonction de la taille de l'amplificateur ; l'amplificateur étant dissocié du maître-cylindre, il peut être placé n'importe où dans le véhicule ; positionnement de l'amplificateur hydropneumatique indépendant du maître-cylindre.5

Claims (9)

REVENDICATIONS

1. Dispositif de commande de freinage hydraulique (100) d'un véhicule automobile comprenant : - un corps de maître-cylindre (1) ; - un amplificateur d'effort de freinage (2) ; - une tige de commande (5) ; ledit dispositif étant caractérisé en ce que ledit amplificateur d'effort de freinage (2) comporte une enceinte (22), dite enceinte hydraulique, contenant un fluide (30) apte à fournir une pression d'assistance audit corps de maître-cylindre (1), ledit amplificateur d'effort de freinage (2) étant disposé de sorte que ladite tige de commande (5) ne traverse pas ledit amplificateur d'effort de freinage (2).

2. Dispositif de commande de freinage hydraulique (100) d'un véhicule automobile selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledit amplificateur d'effort de freinage (2) est un amplificateur hydropneumatique comprenant ladite enceinte hydraulique (22) et une enceinte pneumatique (23).

3. Dispositif de commande de freinage hydraulique (100) d'un véhicule automobile selon la revendication précédente caractérisé en ce que ladite enceinte pneumatique (23) comporte : - une première chambre (20) ; - une deuxième chambre (21) ; - des moyens pour mettre ladite première chambre (20) sous une pression supérieure à la pression atmosphérique ; - des moyens pour mettre ladite deuxième chambre (21) sous une pression inférieure à la pression atmosphérique.

4. Dispositif de commande de freinage hydraulique (100) d'un véhicule automobile selon la revendication 2 caractérisé en ce que ladite enceinte pneumatique (23) comporte : - une première chambre (20) ; - une deuxième chambre (21) sous une pression équivalente à la pression atmosphérique ; -des moyens pour mettre ladite première chambre (20) sous une pression supérieure à la pression 10 atmosphérique.

5. Dispositif de commande de freinage hydraulique (100) d'un véhicule automobile selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que ledit corps de 15 maître-cylindre (1) comprend une chambre de pression primaire (11) associée à un piston primaire (6) et une chambre de pression secondaire (12) associée à un piston secondaire (7), ledit piston primaire (6) comportant dans sa partie interne une pastille (95) montée étanche et 20 coulissante dans le corps dudit piston primaire (6).

6. Dispositif de commande de freinage hydraulique (100) d'un véhicule automobile selon la revendication 5 caractérisé en ce que le rapport d'assistance dudit 25 amplificateur d'effort de freinage (2) est défini par le rapport entre la surface dudit piston primaire (6) et la surface de ladite pastille (95).

7. Dispositif de commande de freinage hydraulique 30 (100) d'un véhicule automobile selon l'une des revendications 2 à 6 caractérisé en ce que ledit corps de maître-cylindre (1) comporte des canaux de liaisons (13c, 13d) avec ladite enceinte pneumatique (23). 35

8. Dispositif de commande de freinage hydraulique (100) d'un véhicule automobile selon l'une des revendications 2 à 7 caractérisé en ce que ledit corps demaître-cylindre (1) comporte un canal de liaison (13a) avec ladite enceinte hydraulique (22).

9. Dispositif de commande de freinage hydraulique (100) d'un véhicule automobile selon l'une des revendications 1 à 8 caractérisé en ce que ledit corps de maître-cylindre (1) comprend une chambre de pression primaire (11) associée à un piston primaire (6), ledit piston primaire (6) comportant des alésages (62, 63, 64, 65) formant des communications entre l'extérieur et l'intérieur dudit piston primaire (6).