FR2973762A1 - Dispositif d'amplification de pression de frein et son procede de gestion - Google Patents

Abstract

Procédé et dispositif d'amplification de pression de frein (10) comportant un piston d'entrée (16) dans une chambre d'entrée (18) délimitant un volume intermédiaire (20) et un piston de sortie (34). Un poussoir (44) transmet la force d'entrée de freinage du piston d'entrée (16) au piston de sortie (34) et une installation d'application d'une force exerçant une force d'assistance de freinage sur le piston de sortie (34). Cette installation applique la force d'assistance sur le poussoir (44) ou encore transférer un premier volume de liquide de frein entre une partie (48, 50) du volume intermédiaire (20) et un réservoir externe (45).

Description

i Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un dispositif amplificateur de force de freinage d'un système de frein de véhicule comprenant - un piston d'entrée réglable entre une chambre d'entrée du dispositif amplificateur de pression de frein et un volume intermédiaire de ce dispositif, * la chambre d'entrée pouvant être reliée au maître-cylindre pour qu'une augmentation de pression dans le maître-cylindre transmette une force d'entrée de frein au piston d'entrée, - un piston de sortie réglable entre le volume intermédiaire et une chambre de sortie du dispositif amplificateur de pression de frein, * la chambre de sortie pouvant être reliée hydrauliquement à au moins un étrier de frein de roue pour que le réglage du piston de 15 sortie modifie la pression de frein dans la chambre de sortie et dans au moins un étrier de frein de roue, - un poussoir qui transmet la force d'entrée de freinage du piston d'entrée au piston de sortie pour que ce dernier puisse être déplacé au moins par la force d'entrée de freinage, 20 - une installation d'application d'une force qui exerce au moins une force d'assistance de freinage sur le piston de sortie pour que celui-ci soit déplacé au moins par la force d'assistance de freinage. L'invention se rapporte également à un procédé de gestion d'un dispositif amplificateur de pression de frein d'un système de 25 frein de véhicule comportant un piston d'entrée réglable recevant une force d'entrée de freinage, un piston de sortie réglable, un volume intermédiaire délimité par le piston d'entrée et le piston de sortie ainsi qu'un poussoir qui transmet la force d'entrée de freinage du piston d'entrée au piston de sortie, pour que ce dernier soit déplacé au moins par 30 la force d'entrée de freinage pour faire varier la pression de freinage dans au moins un étrier de frein de roue. Etat de la technique Le document DE 103 16 750 Al décrit une installation de frein hydraulique de véhicule comportant un maître-cylindre et un am- 35 plificateur hydraulique. Le maître-cylindre doit servir de simulateur de

2 pédale de frein dans les conditions de fonctionnement normal. L'amplificateur hydraulique comporte une chambre d'entrée reliée à une source de pression externe et ayant un piston d'entrée déplacé par la haute pression d'une source de pression étrangère introduite dans la chambre d'entrée. Un poussoir entre le piston d'entrée et le piston de sortie dans le volume intermédiaire, transmet la force de la source de pression étrangère au piston de sortie. Le piston de sortie et un autre piston dé-placé avec celui-ci délimitent deux chambres de sortie. Un circuit de frein respectif est associé à chacune des chambres de sortie si bien que Io la pression de frein dans les étriers de frein de roue des circuits de frein est augmentée par le déplacement du piston de sortie sous l'effet de la force exercée par la source de pression étrangère. Si cette source de pression étrangère est défaillante, la liaison hydraulique entre le maître-cylindre et la chambre d'entrée doit se libérer pour transmettre la force 15 de freinage exercée par le conducteur sur le piston d'entrée. Exposé et avantages de l'invention La présente invention a pour objet un dispositif d'amplification de la pression de frein du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que l'installation d'application de la force applique la force d'assistance 20 de freinage comme force mécanique sur le poussoir en contact avec l'installation d'application de la force et/ou un premier volume de liquide de frein pour le transférer entre au moins une partie de volume du volume intermédiaire et un réservoir externe. L'invention a également pour objet un procédé de gestion 25 d'un dispositif amplificateur de pression de frein du type défini ci-dessus, caractérisé par l'étape suivante consistant à : - appliquer la force d'assistance de freinage comme force mécanique directement sur le poussoir et/ou en transférant un volume de liquide de frein entre au moins une partie du volume intermédiaire et 30 un réservoir externe. L'invention permet d'utiliser la force d'entrée de freinage que le conducteur du véhicule applique au maître-cylindre, en plus de la force d'assistance de freinage exercée par l'installation d'application de la force de freinage pour régler la pression de freinage ou pression de 35 frein, souhaitée, dans au moins un étrier de frein de roue. La force d'as-

3 sistance de freinage fournie par l'installation d'application de la force peut être réduite, ce qui permet une économie d'énergie par rapport à l'état de la technique. En même temps, cela donne une force d'assis-tance de freinage suffisamment grande pour une réalisation moins puissante de l'installation d'application de la force de freinage ce qui réduit le coût et/ou l'encombrement de cette installation d'application de la force de freinage. En équipant le véhicule d'un dispositif amplificateur de pression de frein ou en appliquant le procédé, on pourra économiser Io l'amplificateur usuel de la force de freinage tel que par exemple l'amplificateur de force de freinage fonctionnant par le vide (servofrein). L'invention offre ainsi une solution robuste et économique pour bénéficier d'un amplificateur de force de freinage en supprimant notamment la nécessité d'une alimentation en vide du véhicule. 15 L'expression "force d'assistance de freinage appliquée par l'installation d'application d'une force", représente une force exercée dans le sens de l'accentuation de la force de freinage (dans le sens de la force de freinage exercée par le conducteur et répercutée par le poussoir) et/ou contre la direction de la force de frein de conducteur, à 20 transmettre. En particulier la force d'assistance de freinage peut être exercée au choix dans le sens de l'amplification de la force d'assistance de freinage ou contre celle-ci en direction de la force de freinage que l'on transmet. La force d'entrée de freinage est de préférence transmise 25 au piston de sortie avec la force d'assistance de freinage. La force d'entrée de freinage par laquelle le conducteur induit le freinage dans le maître-cylindre peut ainsi servir à réduire la force d'assistance de freinage fournie par l'installation d'application de la force. De plus, dans ce cas, il n'est plus nécessaire d'installer un simulateur sur le dispositif 30 amplificateur de pression de frein équipant le système de frein. A titre d'exemple, l'installation d'application de la force comporte une transmission mécanique entraînée par un moteur électrique. La transmission est notamment une crémaillère et/ou un pignon entraîné par le moteur et roulant le long de la crémaillère constituant le 35 poussoir. Pour fournir la force d'assistance de freinage par une installa-

4 tion d'application de force, économique, celle-ci utilise uniquement de l'énergie électrique. Dans ce cas il n'est pas nécessaire d'utiliser une alimentation en vide. Selon un développement avantageux, le dispositif amplifi- cateur de pression de frein comporte une cloison subdivisant le volume intérieur en une première chambre intermédiaire associée au piston d'entrée et une seconde chambre intermédiaire associée au piston de sortie, le poussoir traversant une ouverture de la cloison avec interposition d'un joint d'étanchéité. La possibilité de réglage du poussoir peut io fonctionner par une commande simple à exécuter du volume des deux chambres intermédiaires. Selon un développement économique, le dispositif amplificateur de force de frein comporte au moins une installation de vanne qui relie hydrauliquement la première chambre intermédiaire et/ou la 15 seconde chambre intermédiaire avec un réservoir de liquide de frein. Cela permet de commander d'une manière particulièrement simple le volume des deux chambres intermédiaires. De façon avantageuse, l'installation d'application d'une force comprend une installation de transfert de liquide de frein conçue 20 pour presser une installation de transfert de liquide de frein convenant pour pousser le premier volume de liquide de frein dans la première chambre intermédiaire et/ou dans la seconde chambre intermédiaire, comme volume partiel du volume intermédiaire. Cela permet de transférer la force d'assistance de frein en plus de la force d'entrée de freinage 25 sur le piston de sortie sans que le conducteur ne perçoive une phase de freinage du maître-cylindre. Le conducteur aura ainsi une sensation d'actionnement, avantageuse (correspondant à la norme) lorsqu'il actionne l'élément d'actionnement de frein. Selon un développement simple à réaliser, le dispositif 30 amplificateur de pression de frein comporte comme au moins une installation de vanne, au moins une vanne de commutation et/ou une installation de vanne avec une fonction de commutation de vanne qui relie hydrauliquement la première chambre intermédiaire, associée, ou la seconde chambre intermédiaire, sélectivement au réservoir de liquide de 35 frein ou à un côté de transfert de l'installation de transfert de liquide de frein. La fonction de la vanne de commutation peut également être assurée par une autre unité de vanne qui peut également être appelée "installation de vanne" par analogie fonctionnelle d'une vanne de commutation. On a ainsi une possibilité économique et peu encombrante 5 pour relier au moins une chambre intermédiaire, sélectivement au réservoir de liquide de frein ou au côté refoulement de l'installation de transfert de liquide de frein. En option, l'installation de transfert de liquide de frein comporte un réservoir de pression qui se remplit à partir du réservoir de io liquide de frein (réservoir externe). L'installation de transfert de liquide de frein comporte également une installation de pompe qui transfère le premier volume de liquide de frein à partir du réservoir de liquide de frein constituant un réservoir externe. L'installation de pompe peut s'utiliser avec ou sans réservoir de pression. On a ainsi des exemples de 15 réalisation économiques de l'installation de transfert de liquide de frein. Selon un développement avantageux, le dispositif amplificateur de pression de frein comporte un dispositif de commande pour recevoir une grandeur d'actionnement d'un élément d'actionnement de frein fournie par un capteur et/ ou une consigne de freinage fournie par 20 un automatisme et de fixer en tenant compte au moins de la grandeur d'actionnement reçue et/ou de la consigne de freinage reçue, une grandeur de consigne de la force d'assistance de freinage et en tenant compte de la grandeur de consigne fixée, d'émettre un signal de commande pour l'installation d'application de la force. 25 Dans cette réalisation, l'automatisme est par exemple ce-lui qui demande un couple de freinage, tel que par exemple le système de régulation automatique de vitesse. La force d'assistance de frein est ainsi fournie suivant une courbe caractéristique prédéfinie, avantageuse, à l'actionnement de l'élément d'actionnement de frein qui est par 30 exemple la pédale de frein. Suivant une autre caractéristique avantageuse, le dispositif de commande reçoit une grandeur de récupération concernant le couple de freinage dynamique exercé sur au moins une roue du véhicule et fixant la grandeur de consigne en tenant compte en plus de la 35 grandeur de récupération.

6 De cette manière, le couple de freinage dynamique (freinage avec récupération par un générateur), est caché, sans que l'on ne quitte la décélération de consigne, prédéfinie, du véhicule (pour le conducteur ou pour l'automatisme).

Selon un autre développement avantageux le dispositif comporte en outre une installation de transfert de liquide qui permet de transférer un second volume de liquide de frein entre la chambre de sortie et le réservoir externe. Cela garantit une réalisation simple de la modulation de la pression de frein ou pression de freinage. Ce mode de io réalisation combine ainsi une amplification de la pression de frein et une limitation de cette pression applicable par exemple par un système antiblocage avec un dispositif amplificateur de pression de frein réglable situé entre le maître-cylindre et l'étrier de frein de roue. Le dispositif amplificateur de pression de frein peut être réalisé notamment comme 15 une unité réglable avec laquelle on augmente la pression de frein ou on diminue au choix la pression de freinage. On supprime ainsi la nécessité de plusieurs unités distinctes, qu'il faut installer pour assurer l'amplification de la pression de frein et pour augmenter le système antiblocage sur le système de frein. Grâce à l'invention, la modulation 20 (mode de fonctionnement ABS) et l'amplification de la force de freinage, ne fonctionnent pas de façon opposée pendant une phase de freinage ; cela signifie que l'amplificateur de force de freinage amplifie la pression de frein s'opposant à la réduction de pression générée par le système de modulation (par exemple le système ABS). Dans ces conditions, il n'y a 25 pas à fournir d'énergie pour s'opposer à l'amplification de la force de freinage contre le système ABS. L'invention permet ainsi de réduire les exigences relatives aux spécifications et le coût des composants. De plus, la modulation de freinage et l'amplification de freinage se font sous vide et uniquement par la conversion d'énergie purement élec- 30 trique en énergie hydraulique. Les avantages développés ci-dessus sont également ceux d'un système de frein de véhicule équipé d'un tel dispositif amplificateur de la pression de frein.

7 Les avantages ci-dessus sont également ceux d'un procédé de gestion d'un dispositif d'amplification de la pression de freinage dans un système de frein. Selon un autre développement du procédé, on effectue une modulation de la pression de freinage en transférant un second volume de liquide de frein entre une chambre de sortie délimitée par le piston de sortie et le réservoir externe. On évite ainsi l'antagonisme de la modulation, par exemple par rapport au mode de fonctionnement ABS et grâce à l'amplification de la force de frein, on répond aux exi- io gences de sécurité et de fiabilité avec un coût minimum en composants. La réalisation de l'amplification de la force de freinage sans utiliser de vide et la modulation du freinage, se font uniquement en consommant de l'énergie électrique plus facile à récupérer pendant une phase de freinage par un générateur (freinage dynamique). En même temps, on 15 élimine des exigences de spécification relatives à des composants, ce qui permet de diminuer l'encombrement et le poids des composants. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation d'un système de frein 20 de véhicule équipé d'un dispositif amplificateur de force de freinage re- présenté dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure lA montre de manière générale un dispositif amplificateur de force de freinage équipant un système de frein de véhicule, - la figure 1B montre le système de frein pour une consigne de frei- 25 nage d'un couple de freinage total différent de zéro fourni par un au- tomatisme du véhicule, - la figure 1C montre le système de frein lorsque le conducteur actionne l'élément d'entrée de frein, - la figure 1D montre l'application du dispositif amplificateur de force 30 de freinage pour une limitation de la pression de frein s'opposant à l'actionnement de l'élément d'actionnement de frein par le conducteur. Description de modes de réalisation de l'invention Les figures 1A-1D montrent des représentations schéma- 35 tiques d'un mode de réalisation d'un dispositif amplificateur de force de

8 freinage est appliqué à un système de frein de véhicule qui peut être un véhicule automobile ou une moto. Le système de frein comporte en plus du dispositif amplificateur de force de freinage 10, un maître-cylindre 12 et au moins un étrier de frein de roue 14. Les figures 1A-1D ne montrent qu'un dispositif amplificateur de force de freinage 10 et un étrier de frein de roue 14 à titre d'exemple sachant que le système de frein n'est pas limité à un nombre donné de dispositifs amplificateurs de force de freinage 10 et d'étriers de frein de roue 14. Plusieurs étriers de frein de roue 14 peu-vent être reliés à la sortie d'un dispositif amplificateur de force de freinage 10. En particulier le système de frein peut comporter un dispositif amplificateur de force de freinage 10, centralisé, pour les étriers de frein 14. En variante, à chaque étrier de frein 14 peut être associé individuellement par roue, un dispositif amplificateur de force de freinage. 15 Le dispositif amplificateur de force de freinage 10 comporte un piston d'entrée 16 réglable entre une chambre d'entrée 18 et un volume intermédiaire 20. La chambre d'entrée 18 est reliée hydrauliquement au maître-cylindre 12 pour qu'une augmentation de la pression dans le maître-cylindre 12 soit transmise comme force d'entrée de 20 frein au piston d'entrée 16. En particulier, entre la chambre d'entrée 18 du dispositif amplificateur de force de freinage 10 installée dans le système de frein et un volume intérieur 22 du maître-cylindre 12, on a une conduite 24 sans soupape ni vanne. En option, la conduite 24 peut être reliée à un capteur de pression 26. 25 La force d'entrée de freinage ou force de demande de freinage est une force qui déplace au moins un piston réglable 28 du maître-cylindre 12 en partie dans le volume intérieur 22. A titre d'exemple, la force d'entrée de freinage est la force exercée par le conducteur qui est appliquée au maître-cylindre 12. Le piston réglable 28 30 du maître-cylindre 12 peut comporter ou être équipé d'un élément d'actionnement de frein 30, tel que par exemple une pédale de frein. Mais l'utilisation du dispositif amplificateur de force de freinage n'est pas limitée à un équipement du système de frein avec un élément d'actionnement 30 ou une forme de réalisation déterminée de l'élément 35 d'actionnement de frein 30. De même, le dispositif amplificateur de

9 force de freinage 10 peut être équipé de n'importe quel type de maître-cylindre 12, tel que par exemple un maître-cylindre tandem. Le maître-cylindre principal 12 peut également représenter un simple cylindre d'établissement de pression.

En option, le piston réglable 28 du maître-cylindre 12 et/ou l'élément d'actionnement de frein 30, comportent au moins un capteur 32 pour déterminer l'amplitude de l'actionnement par rapport à un actionnement de l'élément d'actionnement de frein 30. Le capteur 32 est par exemple un capteur de force de freinage, un capteur de pression io de freinage et/ou un capteur de course de freinage, tel que notamment un capteur de course de poussoir. Le système de frein n'est toutefois pas limité à une réalisation comportant un capteur 32 ou un certain type de capteur 32. Le dispositif amplificateur de force de freinage 10 a éga- ie lement un piston de sortie 34 mobile entre le volume intermédiaire 20 et une chambre de sortie 36. La chambre de sortie 36 est reliée hydrauliquement à au moins un étrier de frein de roue 14, si bien que le déplacement du piston de sortie 34, génère une pression de frein dans la chambre de sortie 36 et dans au moins un étrier de frein de roue 14, 20 suivant une pression variable. La chambre de sortie 36 et l'étrier de frein de roue 14, sont réalisés par au moins une conduite 38 sans vanne et/ou équipée d'une vanne telle que par exemple, une vanne d'entrée de roue et/ou une vanne de sortie de roue. En option, un capteur de pression 40 est relié hydrauliquement à la chambre de sortie 25 36. Au moins un autre étrier de frein de roue 14 est relié par une liaison hydraulique 42 à un autre dispositif amplificateur de force de freinage 10, en parallèle, à partir du maître-cylindre 12. Un poussoir 44 du dispositif amplificateur de force de freinage 10 transmet la force d'entrée de freinage du piston d'entrée 16 30 au piston de sortie 34 de façon que le piston de sortie 34 soit déplacé au moins par la force d'entrée de freinage. De façon avantageuse, les pis-tons 16 et 34 ainsi que le poussoir 44, sont reliés par une liaison par la force ou par la forme. De façon préférentielle, le piston d'entrée 16, le piston de sortie 34 et/ou le poussoir 44, sont en une seule pièce.

Io Le dispositif amplificateur de force de freinage comporte une installation d'application de force qui permet d'exercer une force d'assistance de freinage sur le piston de sortie 34 de façon qu'il soit réglable au moins partiellement par la force d'assistance de freinage.

L'installation d'application de la force est conçue pour que la force d'assistance soit appliquée comme force mécanique sur le poussoir 44 en contact de l'installation d'application d'une force et/ou qu'un premier volume de liquide de frein soit transféré entre au moins une partie du volume intermédiaire 20 et un réservoir externe 45, avec l'avantage que Io la force d'entrée de freinage avec la force d'assistance de freinage soit transmise au piston de sortie 34. Cela garantit une réalisation de l'installation de force de frein moins encombrante, plus légère, plus économique, que cela était envisagé. Dans le mode de réalisation représenté, une cloison 46 15 subdivise le volume intermédiaire 20 en une première chambre intermédiaire 48 associée au piston d'entrée 16 et une seconde chambre intermédiaire 50 associée au piston de sortie 34. On remarque que le dispositif amplificateur de force de freinage 10 n'est toutefois pas limité à la subdivision du volume intermédiaire 20 en deux chambres inter- 20 médiaires 48 et 50. Le poussoir 44 traverse de préférence une ouverture de la cloison 46. En option, le poussoir 44 est entouré par un joint d'étanchéité (non esquissé) dans l'ouverture. Dans le mode de réalisation décrit ici, le piston d'entrée 16 s'appuie contre un ressort 52 installé dans la première chambre intermédiaire 48. En variante ou en 25 complément, le piston de sortie 34 s'appuie contre un ressort installé contre la seconde chambre intermédiaire 50. Les chambres 18, 36, 48, 50 peuvent être réalisées dans un même boîtier 54. Le dispositif amplificateur de force de freinage 10 est ainsi réalisé comme unité compacte facilitant son montage dans un 30 système de frein. Selon un développement avantageux, les chambres 18, 36, 48 et 50 peuvent également être réalisées dans un perçage d'un système de frein intégré. Le système de frein intégré équipé du dispositif amplificateur de force de freinage 10, présente ainsi un encombrement 35 relativement réduit.

Il Le dispositif amplificateur de force de freinage 10 comporte de préférence au moins une installation de ventilation 56, 58 qui relie la première chambre intermédiaire 48 et/ou la seconde chambre intermédiaire 50 à un réservoir extérieur 45 dans lequel règne une pression intérieure relativement faible, telle que la pression atmosphérique. A titre d'exemple, en libérant la liaison hydraulique entre l'accumulateur externe 45 et la première chambre intermédiaire 48 à l'aide de la première installation de vanne 56, on autorise une variation de volume de la première chambre intermédiaire 48. De façon correspondante, la seconde installation de vanne 58 libère la liaison hydraulique entre la seconde chambre intermédiaire 50 et le réservoir externe 45 pour augmenter ou diminuer le second volume intermédiaire 50 au choix selon la force de freinage et/ou une force d'assistance de freinage. De même, la commande par au moins une installation de vanne 56 ou 15 58 permet une modification de volume d'au moins l'une des chambres intermédiaire 48 et 50. Les installations de vanne 56, 58 sont de préférence dans un état non alimenté en courant dans lequel les chambres intermédiaires 48, 50, associées, sont reliées hydrauliquement à un réservoir externe 45. Dans un mode de réalisation simple, le réservoir de 20 liquide de frein est utilisé comme réservoir externe 45. Dans l'exemple de réalisation représenté, l'installation d'application de la force, comporte une installation de transfert de liquide de frein conçue pour pousser le premier volume de liquide de frein dans la première chambre intermédiaire 48 ou dans la seconde 25 chambre intermédiaire 50. De façon préférentielle, l'installation de transfert de liquide de frein transfère le premier volume de liquide de frein au choix dans la première chambre intermédiaire 48 ou dans la seconde chambre intermédiaire 50. Ainsi, l'installation de transfert de liquide de frein permet d'augmenter sélectivement la première chambre 30 intermédiaire 48 ou la seconde chambre intermédiaire 50 et l'autre des deux chambres intermédiaires 48, 50 sera diminuée de façon correspondante. Cela se traduit par une force de poussée 60 fournie par la force d'assistance au freinage exercée à partir du volume intermédiaire 20 au choix sur le piston d'entrée 16 ou sur le piston de sortie 34. Une 35 force d'assistance de freinage dirigée par l'un des volumes intermé-

12 diaires 20 sur le piston de sortie 34, déplace le piston de sortie 34 pour augmenter la pression de freinage dans la chambre de sortie 36 et dans au moins un cylindre de frein de roue 14. En revanche, une force d'assistance de freinage dirigée dans le sens opposé du volume intermé- diaire 20 sur le piston d'entrée 16, agrandit la première chambre intermédiaire 48 et diminue de façon réciproque la seconde chambre intermédiaire 50 ; ainsi, le volume de la chambre de sortie 36 sera augmenté. La pression de freinage dans la chambre de sortie 36 et dans au moins un étrier de frein de roue 14, sera ainsi réduite par le volume intermédiaire 20 pour la force d'assistance de freinage dirigée sur le pis-ton d'entrée 16. Cela peut notamment produire une limitation de pression dans au moins un étrier de frein de roue 14 contre une pression interne augmentée dans les cylindres de frein de roue 12. De cette manière, on peut par exemple réaliser une régulation ABS. De même, la procédure décrite ci-dessus peut neutraliser le couple de freinage du générateur comme cela sera détaillé ci-après. Le dispositif amplificateur de force de freinage 10 tel que représenté comprend comme composant de l'installation de transfert de liquide de frein, une première installation de pompe 62 (par exemple au moins une pompe) qui pompe le premier volume de liquide de frein vers l'accumulateur externe 45. En complément, l'installation de transfert de liquide de frein a également un accumulateur de pression qui se remplit par exemple par la première installation de pompe 62 à partir du réservoir externe 45. Dans le cas du mode de réalisation présenté, la pre- mière installation de pompe 62 est reliée par une conduite d'aspiration 64 au premier réservoir externe 45. Partant du côté de transfert de la première installation de pompe 62, une conduite de transfert 66 est reliée en option à une chambre de stockage de pression 68. De plus, une conduite de sortie 70 comporte une vanne de surpression 72 issue de la conduite de transfert 66 de sorte qu'en cas de surpression régnant dans la conduite de transfert 66, du liquide de frein passe par la conduite de sortie 70 dans un réservoir externe 45. Mais le système de frein n'est pas limité au mode de réalisation décrit ici. De façon avantageuse, le système de frein représenté, comporte comme installation de vanne 46, 48, au moins une vanne de

13 commutation qui permet de relier la chambre intermédiaire 48 ou 50 sélectivement au réservoir externe 45 ou au côté de transfert de la première installation de pompe 62. Les installations de vanne 56 et 58 sont ainsi branchées de façon correspondante pour que la première chambre intermédiaire 48 se remplisse par une conduite 74 allant de la première installation de vanne 56 vers la première chambre intermédiaire 48, alors qu'une conduite 76 reliant la seconde installation de vanne 58 à la seconde chambre intermédiaire 50, fait passer le liquide de frein de la seconde chambre intermédiaire 50 dans le réservoir externe 45. Cela Io produit une force d'assistance de freinage dirigée du volume intermédiaire 20 vers le piston d'entrée 16. De façon correspondante, les installations de vanne 56 et 58 sont commandées pour que la seconde chambre intermédiaire se remplisse à l'aide de la première installation de pompe 62, alors que le liquide de frein sort de la première chambre 15 intermédiaire 48. Cela se traduit par une force d'assistance de freinage dirigée sur le piston de sortie 34 à partir du volume intermédiaire 20. Les installations de vanne 56 et 58 réalisées sous la forme de vanne de commutation peuvent être reliées chacune par une conduite 78 ou 80 à une conduite de réservoir 82 à laquelle est égale- 20 ment relié le volume intermédiaire 22 du maître-cylindre 12. Cette mise en communication des composants 12, 56 et 58 du système de frein, ne constitue toutefois qu'un exemple. Le dispositif amplificateur de force de freinage 10 n'est pas limité à une réalisation de l'installation d'application de la force de 25 freinage comme installation de transfert de liquide. En variante ou en complément, on peut également envisager une réalisation mécanique de l'installation d'application de la force. Cette installation d'application de la force comporte un moteur électrique entraînant une transmission mécanique en particulier par une crémaillère et/ou un pignon entraîné 30 par un moteur et roulant le long de la crémaillère réalisant le poussoir 44. Dans ce cas, l'installation d'application de la force est en contact avec le poussoir 44. Selon un développement avantageux, le dispositif amplificateur de force de freinage 10, selon les figures 1A-1D, comprend le sys- 35 tème de frein avec en plus une installation de transfert de liquide à

14 partir des composants 84-88 à l'aide d'un second volume de liquide de frein entre la chambre de sortie 36 et le réservoir externe 45. Par exemple, une seconde installation de pompe 84 (par exemple au moins une pompe) permet de pomper le second volume de liquide de frein à partir du réservoir externe 45 dans la chambre de sortie 36. Ainsi, la seconde installation de pompe 84 est reliée par une conduite de transfert 90 à la chambre de sortie 36. Une vanne de sortie 86 reliée par une conduite 92 à la conduite de transfert 90 commande la veine de liquide de frein dans la chambre de sortie 36 vers le réservoir externe 45. La seconde installation de pompe 84 et la vanne de sortie 86 peuvent être reliées par une conduite 94 ou 96 respective ainsi qu'avec une conduite de réservoir 82. De façon préférentielle, la première installation de pompe 62 et la seconde installation de pompe 84 sont reliées à un arbre com- mun 98 du moteur 100. Pour éviter l'entraînement non souhaité de la seconde installation de pompe 84 lorsque la première installation de pompe 62 est entraînée par le moteur 100, une vanne d'entrée 88 équipe la conduite 94 reliant le réservoir 82 à la seconde installation de pompe 84. Cette réalisation de l'installation de transfert de liquide de frein n'est toutefois qu'un exemple. La première installation de pompe 62 est réalisée comme pompe principale alors que la seconde installation de pompe 84 est une pompe auxiliaire. La première installation de pompe 62, est une pompe à modulation pour les composants réglables 16, 34, 44 alors que la se- conde installation de pompe 84 fonctionne comme pompe de modulation de roue. Cela signifie également qu'à l'aide de la première installation de pompe 62, on commande le mouvement des composants réglables 16, 34, 44 dans le but primaire d'amplifier la force de frein et de commander la limitation de la pression de frein alors que la seconde installation de pompe 84 et la vanne de sortie 86, permettent de commander le mouvement volumique entre la chambre de sortie 36 et le réservoir externe 45 avec comme but principal, la modulation de roue. A la place de la vanne d'alimentation 88, on peut égale-ment avoir sur le côté de sortie de pression de l'installation de pompe 84 (la position de l'installation esquissée), une soupape d'entrée de

15 pression individuelle par roue. Dans ce cas, la première installation de pompe 62 peut s'utiliser également pour la modulation de roue à la place de la seconde installation de pompe 84. De même, la liaison entre la chambre d'accumulation de pression 68 avec la première installation de pompe 62 peut être équipée d'une soupape de limitation de pression pour éviter que même pour une chambre d'accumulation de pression 68, vide, la fermeture de la vanne de limitation de pression assure le remplissage primaire de la chambre d'accumulation de pression 68 par rapport à une seconde chambre intermédiaire 48 ou 50. Io Le système de frein présenté aux figures 1A-1D utilise l'énergie électrique comme unique source d'énergie pour amplifier la force de freinage et moduler celle-ci. En particulier, le moteur 100 est utilisé comme unique convertisseur d'énergie. La possibilité de récupération d'énergie électrique permet de fournir simplement la consomma- 15 tion d'énergie pour la modulation et l'amplification de la force de freinage. A côté d'une réduction minimum de l'encombrement et du poids, le système de frein permet également une conception robuste et une réalisation économique. Avec le système de frein représenté, le 20 conducteur, même en cas de détérioration de l'alimentation en énergie du système de frein, pourra néanmoins freiner par l'intermédiaire du maître-cylindre 12 en agissant directement sur un étrier de frein de roue 14, de sorte que l'installation a un degré de sécurité très poussé. De plus, le système de frein permet de régler avantageusement la force 25 de la pédale de frein (selon les normes) et la caractéristique de la course de la pédale. Les figures 1B-1D montrent quelques modes de réalisation du système de frein. La figure 1B montre le système de frein pour une con- 30 signe de freinage d'un couple de freinage total différent de zéro obtenu par un automatisme (automatisme de vitesse) propre au véhicule, mal-gré le non-actionnement de l'élément d'actionnement de frein 30 par le conducteur. Alors que dans le volume intérieur 22 du maître-cylindre 12 de la chambre d'entrée 18 et de la première chambre intermédiaire 35 48, règne la pression p0 du réservoir externe 45, de préférence la pres-

16 sion atmosphérique, la pression p 1 dans la seconde chambre intermédiaire 50 sera augmentée par la première installation de pompe 62. Le déplacement des composants mobiles 16, 34, 44 augmente également la pression p2 dans la chambre de sortie 36 de façon correspondante. Les composants 84-88 de l'installation de transfert de liquide, permettent une régulation fine de la pression p2 dans la chambre de sortie 36. La figure 1C montre le système de frein lorsque le conducteur actionne l'élément d'entrée de frein 30. En actionnant l'élément d'entrée de frein ou élément entrée de force de freinage 30, on augmente la pression p3 dans le volume intérieur 22 du maître-cylindre 12 et dans la chambre d'entrée 18. Par une commutation/commande appropriée de la première installation de vanne 56, la pression p0 dans la première chambre intermédiaire 48 correspondra à la pression p0 dans l'accumulateur externe 45. Les composants mobiles ou réglables 16, 34, 44, sont ainsi déplacés en direction de la chambre de sortie 36. En même temps, la première installation de pompe 62 peut amplifier la pression de freinage au-delà de celle appliquée par le conducteur en ce qu'on augmente la pression p4 dans la seconde chambre intermédiaire 50. Cela produit une augmentation de pression p5 dans la chambre de sortie 36 et dans au moins un étrier de frein de roue 14. La figure 1D montre l'application du dispositif amplificateur de force de freinage pour une limitation de la pression de frein op-posée à l'actionnement de l'élément d'actionnement de frein 30 par le conducteur. Lorsque de la pression p3 règne dans la chambre d'entrée 18 du volume intérieur 22 du maître-cylindre 12, la première installation de pompe 62 établit une contrepression p6 dans la première chambre intermédiaire 48. En même temps, la commande correspondante de la seconde installation de vanne 58 permet de réduire la pression p7 dans la seconde chambre intermédiaire 50 à une valeur inférieure à la pression p4. En complément, la vanne de sortie 86 de la chambre de sortie 36 permet de réduire encore plus la pression p8 qui règne. La réduction de la pression p8 dans la chambre de sortie permet d'exécuter la fonction ABS. De façon préférentielle, les dimensions des chambres 18, 36, 48 et 50 sont telles que les composants réglables 16, 34, 44 permet-

17 tent d'agir contre des forces de freinage importantes ou d'influencer fortement le volume. En particulier, on pourra régler la pression dans les chambres intermédiaires 48 et 50 pour que les composants réglables 16, 34, 44 restent dans leur position malgré l'actionnement de l'élément d'actionnement de frein 30. Cela permet de refouler des volumes importants dans la position des composants réglables 16, 34, 44 dans au moins un étrier de frein 14 ou d'y prélever de tels volumes par aspiration. La chambre de sortie 36 pourra être dimensionnée et adaptée pour être utilisée individuellement par roue, notamment pour une fonction ABS. Le système de frein garantit l'utilisation d'un système de pompe hydraulique pour la modulation de roue et en même temps l'amplification de la force de freinage. Le système de pompe peut être un système central de pompe pour tous les circuits de frein ou comme sys- tème de pompe spécifique à un circuit de frein et/ou un système de pompe individuel par roue. Il est également possible de séparer la commande mécanique des composants réglables 16, 34 et 44 et de la modulation hydraulique de roue. La modulation de pression de roue, individuelle qui se réalise d'une manière simple, convient avantageusement au système de frein tel que présenté pour récupérer de l'énergie électrique pendant une phase de freinage. Selon un développement, le dispositif amplificateur de force de freinage 10 ou le système de frein adapté, comprenant un dispositif de commande conçu pour recevoir une grandeur d'actionne- ment fournie par le capteur 33 pour l'actionnement de l'élément d'actionnement de frein 30 et/ou une consigne de frein fournie par l'automatisme, en tenant compte au moins de la grandeur reçue et/ou de la consigne de freinage reçue pour fixer une grandeur de consigne ou une force d'assistance de freinage et générer un signal de commande destiné à au moins l'un des composants 56, 58, 62, 68, 84, 86 et 88 en tenant compte des grandeurs de consigne fixées. De plus, on peut également avoir une grandeur de récupération concernant au moins le couple de frein-générateur exercé sur au moins une roue du véhicule. Dans ce cas, la grandeur de consigne est fixée en tenant compte de la grandeur de récupération.

18 Dans le système de frein présenté, les effets de fuite, par exemple au niveau du poussoir 44/tige de piston, sont faciles à compenser, ainsi, aucune exigence élevée vis-à-vis des tolérances. En complément, entre les chambres intermédiaires 48 et 50, on peut prévoir une vanne ou soupape (non esquissée). Cette sou-pape de préférence ouverte en l'absence de courant, permet malgré la détérioration de l'alimentation en courant du système de freinage, de faire monter en pression la chambre de sortie 36 par la force de freinage du conducteur. En plus, pour une demande de changement de pres- to Sion, cette vanne permet de commander l'équilibre de pression entre les chambres intermédiaires 48, 50. Ainsi, la mise en oeuvre de l'installation de transfert de liquide de frein ne sera nécessaire qu'après l'équilibrage de pression, ce qui réduit la consommation d'énergie de l'installation de transfert de liquide de frein. 15 Les étapes du procédé avantageux de gestion d'un dispositif amplification de force de freinage pour un système de freinage, ont été décrites ci-dessus, ce qui évite de reprendre cette description dans le cadre du procédé selon l'invention. 20 NOMENCLATURE

10 dispositif amplificateur de force de freinage 12 maître-cylindre 14 étrier de frein de roue 18 chambre d'entrée 16 piston d'entrée 20 volume intermédiaire 22 volume intérieur du maître-cylindre 24 conduite 26 capteur de pression 28 piston réglable 30 élément d'actionnement de frein (pédale de frein) 32 capteur 34 piston de sortie 36 chambre de sortie 38 conduite 40 capteur de pression 42 liaison hydraulique 44 poussoir 45 réservoir extérieur 46 cloison 48 chambre intermédiaire 50 chambre intermédiaire 52 ressort 58 installation de vanne 60 force de poussée 62 installation de pompe 66 conduite de transfert 68 chambre de stockage de pression 70 conduite de sortie 78 conduite 80 conduite 82 conduite 84 installation de pompe

Claims (1)

1. REVENDICATIONS1°) Dispositif amplificateur de force de freinage (10) d'un système de frein de véhicule comprenant : - un piston d'entrée (16) réglable entre une chambre d'entrée (18) du dispositif amplificateur de pression de frein (10) et un volume intermédiaire (20) de ce dispositif (10), * la chambre d'entrée (18) pouvant être reliée au maître-cylindre (12) pour qu'une augmentation de pression dans le maître- cylindre (12) transmette une force d'entrée de frein au piston d'entrée (16), - un piston de sortie (34) réglable entre le volume intermédiaire (20) et une chambre de sortie (36) du dispositif amplificateur de pression de frein (10), * la chambre de sortie (36) pouvant être reliée hydrauliquement à au moins un étrier de frein de roue (14) pour que le réglage du piston de sortie (34) modifie la pression de frein dans la chambre de sortie (36) et dans au moins un étrier de frein de roue (14), - un poussoir (44) qui transmet la force d'entrée de freinage du piston d'entrée (16) au piston de sortie (34) pour que ce dernier puisse être déplacé au moins par la force d'entrée de freinage, - une installation d'application d'une force qui exerce au moins une force d'assistance de freinage sur le piston de sortie (34) pour que ce- lui-ci soit déplacé au moins par la force d'assistance de freinage, amplificateur caractérisé en ce que l'installation d'application de la force applique la force d'assistance de freinage comme force mécanique sur le poussoir (44) en contact avec l'installation d'application de la force et/ou un premier volume de liquide de frein pour le transférer entre au moins une partie de volume (48, 50) du volume intermédiaire (20) et un réservoir externe (45). 2°) Dispositif amplificateur de la pression de frein (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la force d'entrée de freinage est transmise au piston de sortie (34) avec la force d'assistance de freinage. 22 3°) Dispositif amplificateur de la pression de frein (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'installation d'application de la force comporte une transmission méca- nique entraînée par un moteur électrique. 4°) Dispositif amplificateur de la pression de frein (10) selon la revendication 1, caractérisé par une cloison (46) subdivisant le volume intermédiaire (20) en une première chambre intermédiaire (48) du côté du piston d'entrée (16) et une seconde chambre intermédiaire (50) du côté du piston de sortie (34), et le poussoir (44) traverse une ouverture dans la cloison (46) en étant entouré par un joint d'étanchéité. 5°) Dispositif amplificateur de la pression de frein (10) selon la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif amplificateur de pression de frein (10) comporte au moins une installation de vanne (56, 58) qui permet de relier hydrauliquement la première chambre intermédiaire (48) et/ou la seconde chambre intermédiaire (50) à un réservoir de liquide de frein (45). 6°) Dispositif amplificateur de la pression de frein (10) selon la revendi- cation 4, caractérisé en ce que l'installation d'application de la force comporte une installation de transfert de liquide de frein (62, 68) pour pousser le premier volume de liquide de frein dans la première chambre intermédiaire (48) et/ou dans la seconde chambre intermédiaire (50) comme partie du volume intermédiaire (20). 7°) Dispositif amplificateur de la pression de frein (10) selon la revendication 6, caractérisé en ce qu' 23 il comporte au moins une installation de vanne (56, 58) avec au moins une vanne de commutation et/ou une installation de vanne avec une fonction de vanne de commutation qui permet de relier hydraulique-ment la première chambre intermédiaire (48) ou la seconde chambre intermédiaire (50), associées, sélectivement avec le réservoir de liquide de frein (45) ou avec le côté de transfert de l'installation de transfert de liquide de frein (62, 68). 8°) Dispositif amplificateur de la pression de frein (10) selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'installation de transfert de liquide de frein (62, 68) comporte un réservoir de pression qui se remplit à partir du réservoir de liquide de frein (45) constituant un réservoir externe (45). 15 9°) Dispositif amplificateur de la pression de frein (10) selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'installation de transfert de liquide de frein (62, 68) comporte une ins- 20 tallation de pompe (62) qui pompe le premier volume de liquide de frein à partir du réservoir de liquide de frein (45) constituant le réservoir ex-terne (45). 10°) Dispositif amplificateur de la pression de frein (10) selon la reven- 25 dication 1, caractérisé en ce qu' il comprend un dispositif de commande pour recevoir une grandeur d'actionnement d'un élément d'actionnement de frein (30) fournie par un capteur (32) et/ou une consigne de freinage fournie par un automa- 30 tisme et fixer, en tenant compte au moins de la grandeur d'actionnement reçue et/ou de la consigne de freinage reçue, une grandeur de consigne de la force d'assistance de freinage et en tenant compte de la grandeur de consigne fixée, émettre un signal de commande pour l'installation d'application de la force. 3524 11 °) Dispositif amplificateur de la pression de frein (10) selon la revendication 10, caractérisé en ce que le dispositif de commande reçoit une grandeur de récupération concer- s nant le couple de freinage dynamique exercé sur au moins une roue du véhicule et fixant la grandeur de consigne en tenant compte en plus de la grandeur de récupération. 12°) Dispositif amplificateur de la pression de frein (10) selon la reven-10 dication 1, caractérisé en ce qu' il comporte en outre une installation de transfert de liquide (84, 86, 88) pour transférer un second volume de liquide de frein entre la chambre de sortie (36) et le réservoir externe (45). 15 13°) Système de frein de véhicule équipé d'un dispositif amplificateur de la pression de frein (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 12 caractérisé par : 20 - un piston d'entrée (16) réglable entre une chambre d'entrée (18) du dispositif amplificateur de pression de frein (10) et un volume intermédiaire (20) de ce dispositif (10), * la chambre d'entrée (18) pouvant être reliée au maître-cylindre (12) pour qu'une augmentation de pression dans le maître-25 cylindre (12) transmette une force d'entrée de frein au piston d'entrée (16), - un piston de sortie (34) réglable entre le volume intermédiaire (20) et une chambre de sortie (36) du dispositif amplificateur de pression de frein (10), 30 * la chambre de sortie (36) pouvant être reliée hydrauliquement à au moins un étrier de frein de roue (14) pour que le réglage du piston de sortie (34) modifie la pression de frein dans la chambre de sortie (36) et dans au moins un étrier de frein de roue (14), 25 - un poussoir (44) qui transmet la force d'entrée de freinage du piston d'entrée (16) au piston de sortie (34) pour que ce dernier puisse être déplacé au moins par la force d'entrée de freinage, - une installation d'application d'une force qui exerce au moins une force d'assistance de freinage sur le piston de sortie (34) pour que ce- lui-ci soit déplacé au moins par la force d'assistance de freinage, - l'installation d'application de la force appliquant la force d'assistance de freinage comme force mécanique sur le poussoir (44) en contact avec l'installation d'application de la force et/ou un premier volume io de liquide de frein pour le transférer entre au moins une partie de volume (48, 50) du volume intermédiaire (20) et un réservoir externe (45). 14°) Procédé de gestion d'un dispositif amplificateur de pression de frein 15 (10) d'un système de frein de véhicule comportant un piston d'entrée (16) réglable recevant une force d'entrée de freinage, un piston de sortie (34) réglable, un volume intermédiaire (20) délimité par le piston d'entrée (16) et le piston de sortie (34) ainsi qu'un poussoir (44) qui transmet la force d'entrée de freinage du piston d'entrée (16) au piston de 20 sortie (34), pour déplacer ce dernier au moins par la force d'entrée de freinage pour faire varier la pression de freinage dans au moins un étrier de frein de roue (14), et on applique une force d'assistance de freinage sur le piston de sortie (34) pour le déplacer par cette force d'assistance de freinage, 25 procédé de gestion caractérisé par l'étape consistant à appliquer la force d'assistance de freinage comme force mécanique directement sur le poussoir (44) et/ou en transférant un volume de liquide de frein entre au moins une partie (48, 50) du volume intermédiaire (20) et un réservoir externe (45). 30 15°) Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce qu' on effectue une modulation de la pression de freinage en transférant un second volume de liquide de frein entre une chambre de sortie (36) dé- 35 limitée par le piston de sortie (34) et le réservoir externe (45).