Brevet FR2149265A1 — publié le 19730330

La présente invention coneerne un système de freinage à circuits multiples, en particulier pour les véhicules comportant un dispositif d'assistance fonctionnant par le vide dont la vanne de commande est manoeuvrée par un maîtrecylindre à circuits multiples actionné par une pédale, le cylindre d'assistance à circuit unique agissant sur les maîtres-cylindres intermédiaires reliés aux cylindres de roues. Les système s de freinage à circuits multiples ont pour but de procurer au conducteur une sensation de freinage uniforme tout en mettant à sa disposition la force effective destinée à actionner les cylindres de frein au moyen d'un dispositif d'assistance. De plus, en cas de défaillance de l'un des circuits de freinage, il convient d'éviter que la perte de force qui se produit dans le maître-cylindre 8 'accompagne d'une perte de force dans les organes de commande et d'assistance. Dans le brevet anglais nO 837 576 on a décrit somment on peut intégrer le régulateur, le dispositif d'assistance pour freins et le cylindre de pression en tandem, c'est-à-dire en rassemblant ces éléments en une seule unité de construction. Dans cet exemple de réalisation,seul le maître-cylindre , actionné par pédale, est séparé. te brevet anglais nO 1 108 562,décrit également, à sa figure 5, un système de freinage à double circuit. Dans ce cas,le maître-cylindre actionné par pédale et les dispositifs de commande sont également séparés les uns des autres. Le dispositif d'assistance pour frein est cependant prévu en double,c'est-à-dire qu'il on est prévu un pour chaque circuit de freinage. Un inconvénient de ce dernier exemple de réalisation est que deux ou plusieurs dispositifs d'assistance sont coûteux et encombrants. De plus, ils doivent être alignés l'un par rapport à l'autre, c'est-à-dire qu'ils doivent être réés pour permettre d'obtenir un effet de freinage uniforme. Selon le brevet anglais nO 837 576, les inconvénients qu'entraînent les deux dispositifs d'assistance, et le risque de pressions de freinage différentes, sont évités en accouplant un cylindre d'assistance en tandem à deux circuits, au lieu d'un cylindre d'assistance en tandem à un seul circuit, directement au dispositif d'assistance pour frein. En raison de la longueur exagérée que présente ce système, il n'a jamais été construit en grande série. Un autre inconvénient de cette forme de construction est que le système de freinage ne peut être étendu à trois circuits de freinage ou plus. la présente invention a pour objet de prévoir un système de freinage à circuits multiples qui réalise une pression de freinage uniforme avec un seul dispositif d'assistance pour frein, lequel système de freinage à circuits multiples est caractérisé en ce qu'il est de forme compacte, qu'il est constitué par plusieurs unités, ou'il peut être étendu à plusieurs circuits de freinage, tout en permettant d'optimiser la courbe d'hystérésis du circuit générateur de pression contrôlée. Pour cela, selon l'invention, il est prévu au moins deux maîtres-cylindres intermédiaires qui sont reliés en parallèle et qui comportent deux chambres places coaxialement l'une derrière l'autre, remplies d'un agent de pression fluide, lesquels maîtres-cylindres intermédiaires comportent,de plus, chacun un piston à clapet susceptible de se déplacer dans lesdites chambres et maintenu en butée au moyen d'un ressort, et un piston secondaire, le piston à clapet disposé au circuit récepteur pouvant être déplaeé,d'une part par une force hydraulique engendrée par le maître-cylindre et, d'autre part par une force mécanique au moyen d'un élément obturateur de soupape du piston secondaire, lequel élément obturateur de soupape traverse la cloison qui sépare les deux chambres. En vue d'assurer ltéquilibrage de volume du réservoir de compensation du dispositif d'assistance, et pour assurer une protection excellente contre la corrosion, les chambres des maîtres-cylindres intermédiaires, formées par les pistons secondaires et les cloisons de séparation, communiquent avec la chambre non pressurisée du cylindre d'assistance du dispositif d'assistance pour frein, au moyen d'une conduite de raccordement, de même qu'elles communiquent entre elles au moyen de conduits intermédiaires. Pour assurer une adaptation maximale de la vanne de commande au dispositif d'assistance pour frein,-et pour optimiser ainsi l'hystérésis du circuit générateur de pression contrôlée, les surfaces de travail du piston à clapet et du piston secondaire peuvent avoir des superficies différentes, les maîtrescylindres intermédiaires pouvant être par exemple des cylindres étagés. Le rapport de la pression de freinage assistée est fonction du choix du rapport entre l'aire du piston secondaire et l'aire du piston à clapet. Suivant un autre exemple de mise en oeuvre de l'invention, une partie cylindrique est disposée à la cloison avant de la chambre, près du circuit récepteur, pour guider et supporter le ressort et pour constituer un dispositif de purge pour l'agent de pression. Les pistons secondaires sont vissés dans les maîtres-cylindres intermédiaires, facilitant ainsi l'rechange ou la réparation. Les avantages de l'invention résident particulièrement dans le fait que les maîtres-cylindres intermédiaires,reliés en parallèle, fonctionnent de la même manière qu'un système simple et éprouvé ; en outre,ces systèmes peuvent être portés à un nombre quelconque de circuits de freinage. En raison de leur fonctionnement hydraulique, les maîtres-cylindres inter médiaires peuvent etre placés en n'importe quel emplacement disponible à bord du véhicule. De ce fait, le dispositif d'assistance pour frein proprement dit ne présente pas des dimensions exagérées. En modifiant le rapport entre l'aire du piston secondaire et celle du piston à clapet des maîtres-cylindres inter médiaires, le rapport de la servo-action peut varier à l'infini dans certaines limites, c'est-à-dire que la possibilité d'optimiser l'hystérésis du circuit générateur de pression contrôlée est sauvegardé.Le circuit générateur de pression est conditionné par les rapports d e l'aire de pression a' l'aire de travail entre le piston de la vanne de commande et le piston du dispositif d'assistance pour frein, ce qui permet un degré de contrôle maximal et une servoaction maximale seulement dans le cas d'un certain rapport défini. Dans les systèmes de freinage à double circuit connus jusqu'ici, on modifiait le rapport de la servo-action en augmentant ou en réduisant l'aire effective du piston dans la vanne de commande, une utilisation réduite, ou une possibilité de contr8le réduite, respectivement, de la vanne de commande étant admise. Les objets et caractéristiques de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins ci-annexés dans lesquels La figure 1 représente sous une forme schématique un système de freinage à double circuit. La figure 2 représente une vue en coupe d'une vanne de commande. La figure 3 représente une vue en coupe d'un dispositif d'assistance pour frein. La figure 4 représente une vue en coupe des maîtres-cylindres intermédiaires. La figure 1 représente un système de freinage à double circuit dans lequel la vanne de commande 4 et les cylindres intermédiaires 50 ou 53, 54, respectivement, sont commandes par un maître-cylindre 1 au moyen de la pédale2, par l'intermédiaire des conduites d'alimentation D, E. Le maître-cylindre 1 reçoit le fluide de freinage d'un réservoir 3 par l'intermédiaire des conduites d'alimentation. La vanne de commande 4 est reliée au dispositif d'assistance 6 par l'intermédiaire des deux conduites d'alimentation A et B. La chambre à vide du dispositif d'assistance pour frein est reliée au raccord d'aspiration du moteur par une conduite C. Cette conduite de raccordement C comporte un clapet de retenue 7. Le cylindre d'assistance à un seul circuit 8,commandé par le piston fonctionnant par le vide du dispositif d'assistance de puissance de freinage 6, envoie le fluide de pression aux Baîtres-cylindres intermédiaires 50. Les maîtres-cylindres intermédiaires 50 communiquent avec le cylindre d'assistance 8 par l'intermédiaire d'une conduite de raccordement 20. Le fluide de freinage est fourni à ces deux éléments par un réservoir 9. Les maîtres-cylindres intermédiaires 50 sont également des éléments des deux circuits de freinage 10 et 12. Le fonctionnement du système se réfère aux figures 1 à 4 La pédale 2 agit mecaniquement sur le maître-cylindre 1 en lui envoyant une pression, lequel maître-cylindre reçoit le fluide de freinage du réservoir 3. L'agent de pression est amené aux chambres de la vanne de commande h d'une part, et aux chambres 72, 73 des maîtres-cylindres intermédiaires, d'autre part, par les conduites d'amenée de fluide de pression D et E. La pression parvient au dispositif récepteur ou aux deux circuits de freinage 10 et 12, respectivement, par le clapet ouvert des pistons à clapet 59, 60. Lorsqu'ils parviennent à la pression de réaction de la vanne de commande, les pistons 14, 15 représentés à la figure 2, actionnent mécaniquement la soupape 16. L'air à la pression atmosphérique pénêtre dans la conduite B. La pression dans la conduite B, qui augmente en fonction de la pression hydraulique qui s'exerce sur les pistons 14, 15 déplace le piston fonctionnant par le vide du dispositif d'assistance pour frein en direction du cylindre d'assistance 8.Dans ce dernier, le piston fonctionnant par le vide engendre une servo-pression qui déplace les deux pistons secondaires 61, 62 ou les éléments obturateurs de soupape 63, 64 respectivement, en direction du piston à clapet 59, 60 jusqu'à la fermeture des soupapes (piston à clapet - élément obturateur de soupape). A ce moment les pistons à clapet 59, 60 subissent l'action non seulement de la pression la hydraulique du maître-cylindre actionné parn édale 1, mais également la force des éléments obturateurs de soupape 63, 64 commandes par ladite pression. La vanne de commande représentée à la figure 2 reçoit le fluide de pression par les deux conduites d'amenée de fluide de pression D et E. Dans la conduite sous vide A existe une dépression provenant de la chambre à vide du dispositif d'assistance pour frein. Ladite conduite sous vide ne se ferme qu'au moment où la vanne de commande est manoeuvrée. En même temps,l'air pénètre dans la conduite R par l'intermédiaire de la soupape 16. Les conduites A et B communiquent avec les chambres correspondantes du dispositif d'assistance pour frein. Le dispositif d'assistance pour frein représenté à la figure 3 se compose essentiellement, ainsi qu'il est bien connu, d'une chambre à vide et d'unie chambre à haute pression, de même que d'un cylindre d'assistance 8 intégré audit dispositif d'assistance pour frein. Par la conduite de raccorercent C une dépression est crééequi provient du raccord d'aspiration du oteur. Les conduites de raccordement A, B aboutissent à la vanne de commande 4, ainsi qu'il a déjà été décrit.Par l'intermédiaire du réservoir de fluide de pression 9, la conduite de fluide de pression 20 communique avec les maîtres-cylindres intermédiaires 50, ou 53, 54, respectivement, de meme ou'elle conduit aux chambres 55, 57 fornees par les cloiscrs 6s, 66, les cylindres secondaires 67, 68 et les pistons secondaires 61, 62. La conduite de fluide de pression 20 ne sert qu'à aspirer et à refouler le fluide de pression. La figure 4 montre les maîtres-cylindres intermédiaires 50 et 53, 54 respec tivement. Ils se composent des chambres 56 ou 58 respectivement et des chambres 55 ou 57 respectivement. Les chambres de pression 58, 56 reliées aux circuits récepteurs 51, 52 contiennent chacuneun piston à clapet 59, 60 pouvant se déplacer axialement. Les pistons à clapet 59, 60 sont poussés par ressorts 77, 76 contre les cloisons 65, 66. Les ressorts 77, 78 prennent appui contre la partie latérale de la cloison avant des maîtres-cylindres intermédiaires 50, ou 53, 54, respectivement, par l'intermédiaire des butées cylindriques 70, 71. Par rapport aux pistons à clapet 59, 60, les ressorts 77, 78 prennent appui par l'intermédiaire de joints d'étanehéité à collet. Les pistons à clapet 59, 60 sont déplacés par la force hydraulique envoyée par le maître-cylindre à pédale 1,par l'intermédiaire des conduites d'alimentation D, E d'une part, de meme qu'ils sont déplacés mécaniquement par l'intermédiaire des éléments obturateurs de soupape 63, 64 des pistons secondaires 61, 62, d'autre part. Les éléments obturateurs de soupape 63, 64 traversent les cloisons 55, 66 qui séparent les deux chambres 55, 56 et 57, 58 des maîtres-cylindres intermédiaires. Les éléments obturateurs de soupape 63, 64 sont reliés de façon rigide aux pistons secondaires 61, 62. Les pistons secondaires 61, 62 sont maintenus et guidés dans les cylindres secondaires 67, 68 vissés dans les maîtres-cylindres intermediaires 53, 54. Dans le cas d'une défaillance de l'un des deux circuits de freinage, lesdits pistons secondaires 61, 62 prennent appui sur les surfaces de butée des cloisons de séparation. Au moyen des ressorts 76, 76'qui prennent appui contre les cloisons 65, 66,les pistons secondaires 61, 62 sont poussés contre les surfaces avant des cylindres secondaires 67, 68. Les pistons secondaires 61, 62 flont actionnés par le dispositif d'assistance 66, par l'intermédiaire des conduites d'alimentation 74, 75.L'agent de pression fluide contenu dans les chambres 55, 57 communique avec la chambre non pressurisée du cylindre d'assistance 8 par l'intermédiaire de la conduite de raccordement 20, lesdites chambres communiquant entre elles par les conduits intermédiaires 69. Lorsque le dispositif d'assistance pour frein 6 est actionne, les pistons secondaires 61, 62,en meme temps que les éléments obturateurs de soupape 63, 64,sont appliqués contre les alésages de soupape 79, 80 des pistons à clapet 59, 60,de sorte qu'il existe une liaison mécanique entre les deux pistons. A ce moment, la force du dispositif d'assistance pour frein est transmise au circuit de freinage récepteur. Lorsque la pression exercée sur la pédale est réduite, la pression, précédemment accumulée dans le circuit récepteur et les ressorts 77, 78 ou les ressorts 76, 76' respectivement, ramène les pistons à leurs positions de départ. Bien que les principes de la présente invention aient été décrits ci-dessus en relation avec des exemples particuliers de réalisation, on comprendra clairement que ladite description est faite seulement à titre d'exemple et ne limite pas la portée de l'invention. REVENDICATIONS 10) Système de freinage à circuits multiples pour véhicules dans lequel la vanne de commande du dispositif d'assistance à vide est actionnée par un maître-cylindre multi-circuitsà pédale, le cylindre d'assistance à circuit unique agissant sur des maîtres-cylindres intermédiaires reliés aux cylindres de roues,caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux maitres-cylindres intermédiaires reliés en parallèle, pourvus chacun de deux chambres disposées coaxialement l'une derrière l'autre et remplies de fluide de pression, pourvus encore chacun d'un piston à clapet, mobile dans les dites chambres, maintenu en butée au moyen d'un ressort et d'un piston secondaire, ledit piston à clapet mobile, disposé au circuit récepteur, étant mu hydrauliquement par le maltre- cylindre à pédales, d'une part et,mecaniquement, d'autre part, par un élément de fermeture de soupape du piston secondaire qui traverse la cloison de séparation des deux chambres. 20) Système de freinage multi-circuits selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites chambres ou encore les cylindres intermédiaires formés par les cylindres secondaires et les cloisons séparatrices sont en communication, d'une part avec la chambre non-pressurisée du cylindre d'assistance à circuit unique du dispositif d'assistance par l'intermédiaire d'une conduite de raccordement,et d'autre part entre eux, par des conduits d'interconnexions. 30) Système de freinage multi-circuits selon la revendication 1 et la revendication 2,caractérisé en ce que les surfaces effectives du piston à clapet et du piston secondaire sont de tailles différentes, les maitres-cylindres intermédiaires étant des cylindres étages. 40) Système de freinage selon la revendication 1 et la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits pistons secondaires sont vissés chacun dans le cylindre de pression qui lui correspond.