Brevet FR2174776A1 — publié le 19731019

L'invention est relative aux installations de freinage de véhicules comprenant des freins à friction actionnés hydrauliquement par les coulissements d'un piston dans un mattre-cylindre, coulissements eux-memes commandés par appui dun pied du conducteur du véhicule sur une pédale de frein reliée audit piston par une channe cinématique. Elle concerne plus particulièrement, parmi ces installations, celles pour lesquelles le lâcher de la pédale de l'accélérateur assure aussi un ralentissement du véhicule par mise en oeuvre automatique des freins à friction. Elle vise plus particulièrement encore, parce que c'est dans leur cas que son application semble devoir offrir le plus dtintérêt, mais non exclusivement, parmi ces installations, celles relatives aux véhicules de tourisme rapides. Elle a pour but, surtout, de rendre ces installations telles qu'elles répondent mieux que jusqu'à ce jour aux diverses exigences de la pratique, notamment en ce qui concerne la simplicité, la sécurité, la robustesse, le faible encombrement et l'adaptabilité sur les véhicules courants. Les installations de freinage du genre en question conformes à l'invention comprennent, d'une façon en soi connue dans le domaine des servo-freins : une cloison mobile ou déformable montée sur la chaîne cinématique comprise entre le piston et la pédale, cloison séparant les deux compartiments A et B d'un boitier fixe traversé par ladite chaste ; des moyens pour faire régner dans ces deux compartiments une dépression, prélevée notamment en un point de l'ensemble moteur du véhicule ; et des moyens asservis au lâcher de la pédale de l'accélérateur pour réduire automatiquement au moins en partie la valeur de la dépression régnant dans le compartiment B (compartiment le plus proche de la pédale de frein) quand la pédale de l'accélérateur est lâchée. Elles sont essentiellement caractérisées en ce que la cloison sépare en permanence de façon étanche les deux compartiments A et B et en ce que les moyens asservis au lâcher de la pédale de l'accélérateur comprennent une vanne à trois voies montée de fa çon à relier le compartiment B soit à la source de dépression quand la pédale de l'accélérateur est enfoncée, soit à l'atmosphère, directement ou non, quand cette pédale est lâchée. Dans des modes de réalisation préférés, on a recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes - la communication entre le compartiment B et l'atmosphère est réalisée à travers undétendeur de pression - la vanne à trois voies est commandée électriquement par excitation d'un électro-aimant dont le circuit d'alimentation comprend un interrupteur électrique actionné par la pédale de l'accélérateur de façon à être fermé quand cette pédale est lâchée - dans une installation de freinage conforme à l'alinéa précédent et relative à un véhicule comprenant un changement de vitesse actionné par une pédale de débrayage, le circuit d'alimentation de l'électro-aimant comprend un interrupteur électrique actionné par la pédale de débrayage et monté de façon à être ouvert quand cette pédale est enfoncée ;; - la partie, de la chaîne cinématique, comprise entre la cloison et la pédale de frein comprend un mécanisme d'assistance du type à servo-commande - la partie, de la chaine cinématiques située entre la cloison et la pédale de frein comprend un dispositif de liaison composé de deux organes agencés de façon à pouvoir être écartés librement l'un de l'autre selon la direction de transmission des efforts dans la channe et à ne se transmettre de l'un à l'autre les poussées qu'ils recoivent que lorsqu'ils sont en contact l'un avec l'autre selon cette direction : ainsi, d'une part la cloison peut se déplacer librement dans le sens correspondant à l'actionnement des freins à friction sans entrarner la pédale de frein vers sa position enfoncée et d'autre part ladite cloison peut toujours être déplacée par enfoncement de ladite pédale de frein à partir de l'instant où le degré d'enfoncement de cette dernière a rattrapé celui correspondant au degré de freinage imposé par la position de la cloison au même instant. L'invention comprend, mises à part ces dispositions principales, certaines autres dispositions qui s'utilisent de préférence en même temps eut dont il sera plus explicitement question ci-après. Dans ce qui suit l'on va décrire en se référant au dessin ci-joint un mode de réalisation préféré d'une installation de freinage de véhicule établie conformément à l'invention. La figure unique de ce dessin représente schématiquement une telle installation. D'une façon connue en soi cette installation comporte un circuit hydraulique de freinage 1 propre à transmettre à des freins à friction 2 généralement montés sur les quatre roues du véhicule les coulissements d'un piston 3 dans un maRtre-cylin- dre 4 alimenté en huile à partir d'une réserve 5. Ces coulissements sont commandés par appui d'un pied du conducteur de véhicule sur une pédale de frein 6 reliée audit piston par une timonerie ou chaine d'organes cinématiques 7, le rappel de cette pédale en sa position de repos étant commandé par un ressort 8. On voit encore sur la figure - la pédale de l'accélérateur 9 du véhicule qui est constamment sollicitée vers sa position de repos par un ressort de rappel 10, - et la pédale de débrayage 11, constamment sollicitée vers sa position de repos par un ressort de rappel 12. Pour que les freins à friction soient automatiquement actionnés - légèrement, bien entendu - par le simple lâcher de la pédale 9 de l'accélérateur, - on monte sur la chaîne cinématique 7, entre la pédale 6 et le piston 3, une cloisondéformable ou mobile 13 séparant constamment de manière étanche les deux compartiments A et B d'un bottier fixe 16, - on relie en permanence le compartiment A le plus éloigné de la pédale 6, par une canalisation 17, à une source de dépression 18, - et ltonralie l'autre compartiment B du bottier 16 soit à ladite source 18, soit à l'atmosphère, directement ou non, par l'intermédiaire d'une vanne 20 à trois voies dont la position est asservie à celle de la pédale 9 de l'accélérateur. La source 18 est de préférence l'une des zones, du moteur 19 du véhicule, où une dépression est créée par la circulation de l'un au moins des constituants du mélange de combustion, si ce moteur est du type à combustion interne, zone avantageusement comprise juste en aval du papillon des gaz dans la conduite d'admission. L'asservissement de la position de la vanne 20 à celle de la pédale 9 est tel - que la dépression de la source 18 soit appliquée dans le compartiment B tant que la pédale 9 demeure enfoncée, -et que cette dépression soit automatiquement réduite dès le lâcher complet de ladite pédale. Dans la réalisation préférée illustrée, cet asservissement est réalisé par commande électrique de la vanne à trois voies par l'intermédiaire d'un circuit électrique 21 comprenant une source de courant électrique 22 telle que la batterie du véhicule, un électro-aimant 23 propre à agir sur l'élément mobile de la vanne et un interrupteur électrique 24 lié à la pédale 9. Ce circuit peut comprendre en outre un interrupteur électrique général 25 actionnable par exemple par la clef de contact du véhicule et un troisième interrupteur 26 lié à la pédale de débrayage 11 de façon à n'être fermé que quand cette dernière est lâchée. Dans ladite réalisation préférée, la vanne à trois voies 20 se présente sous la forme d'un distributeur monté sur une canalisation 27 reliant entre eux les deux compartiments A et B. Ce distributeur présente une tige 28 actionnable par l'électro-aimant 23 et solidaire de deux clapets 29 et 30 propres à coagir respectivement, dans deux sens inverses, avec deux sièges en regard. Un ressort 31 sollicite constamment cette tige vers sa position extrême gauche illustrée sur la figure èt correspondant à l'état non excité de l'électro-aimant 23. Pour cette position de la tige, le clapet 29 est écarté de son siège, ce qui établit la libre communication entre les deux tronçons de la canalisation 27 et donc entre les compartiments A et B alors qu'au contraire le cla-pet 30 est appliqué sur son siège, ce qui isole l'ensemble de l'extérieur. Au contraire, quand l'électro-aimant 23 est excité, la tige est sollicitée vers sa position extrême droite sur la figure, ce qui applique le clapet 29 contre son siège en coupant la communication entre les compartiments Aet B et en même temps écarte le clapet 30 de son siège, ce qui fait communiquer le compartiment B avec l'atmosphère à travers un filtre 32. Cette communication avec l'atmosphère peut être établie à travers un détendeur de pression (non représenté), lequel peut être préréglé en usine ou en station-service. La cloison 13 peut être liée positivement à la pédale 6 pour ses deux sens de déplacement possibles. Dans certaines cas, on préfère que les déplacements de cette cloison vers la gauche sur la figure, c'est-à-dire en direction du cylindre 4, puissent être indépendants de l'effort de rappel développé par le ressort 8 : dans ce cas l'on prévoit entre la pédale 6 et la cloison 13 un dispositif de liaison coulissante 33, par exemple du type comportant un doigt central et une tulipe de guidage de ce doigt, autorisant un écartement relatif de ces organes à partir d'une position relative de rapprochement maximum pour laquelle ils sont en butée ; un tel dispositif de liaison est complété par un ressort hélicoSdal de compression 34 disposé à l'intérieur du compartiment A et agissant sur la cloison 13 de manière à repousser celle-ci en direction de la pédale 6. On voit encore sur la figure 1 un carter 35 interposé entre le bottier 16 et la pédale 6 et contenant éventuellement un mécanisme de servo-commande connu en lui-même propre à assister l'effort déployé par le conducteur du véhicule en appuyant sur la pédale 6. Ce mécanisme peut être actionné par la dépression de la source 18 ci-dessus, à laquelle il est relié par une canalisation 36. Le fonctionnement de l'installation ci-dessus est le suivant Tant que la pédale 9 de l'accélérateur demeure enfoncée, la dépression de la source 18 règne dans chacun des deux compartiments A et B : la cloison 13 se trouve en sa position extrême droite sur la figure, c'est-à-dire la plus éloignée du cylindre 4, étant sollicitée vers cette position par l'un et/ou l'autre des ressorts de rappel 8 et 34, et les freins à friction 2 ne sont pas actionnés. Dès que la pédale 9 de l'accélérateur est lâchée, la tige 28 du distributeur 20 est repoussee vers la droite sur la figure, ce qui ferme le clapet 29 et ouvre le clapet 30 : le compartiment A demeure relié à la source de dépression 18 - laquelle devient alors spécialement efficace du fait de la fermeture du papillon des gaz si cette source a été choisie de la manière préconisée ci-dessus - et au contraire le compartiment B est mis au moins en partie à l'atmosphère. La différence de pression qui en résulte entre les deux faces de la cloison 13 se traduit par le déplacement de celle-ci vers la gauche et par actionnement des freins à friction 2, la pédale 6 étant entraînée ou non avec ladite cloison selon que l'on a prévu ou non entre ces deux organes un dispositif de liaison coulissante du type évoqué ci-dessus. Dès que la pédale 9 de l'accélérateur est à nouveau enfoncée, l'électro-aimant 20 est désexcité et la détente du ressort 31 replace les clapets en leurs positions initiales, ce qui relie à nouveau le compartiment B à la source de dépression et extrait de ce compartiment l'air en excédent qui y a été précédemment introduit. L'installation est alors prête pour un nouveau fonctionnement automatique dès le lâcher subséquent de la pédale 9 de l'accélérateur. Il est à noter que, dans tous les cas, l'actionnement de la pédale 6 par le pied du conducteur demeure possible, ce dernier pouvant à tout instant actionner ainsi les freins à friction 2 de son véhicule jusqu'au maximum de leur puissance, que le sys tème automatique ci-dessus soit mis en oeuvre ou non. La présence de l'interrupteur 26 sur le circuit 21 a pour but d'éviter qu'un licher de la pédale 9 de l'accélérateur destiné à permettre simplement un changement de vitesse sur un véhicule comportant une pédale ou manette de débrayage Il se traduise par un freinage indésirable du véhicule : dans ce cas en effet l'en- foncement de ladite pédale de débrayage 11 se traduit automatiquement par l'ouverture dudit circuit 21, ce qui neutralise l'effet dd à la fermeture de l'interrupteur 24 lié à la pédale 9 i monté en série avec l'interrupteur 26. En suite de quoi, et quel que soit le mode de réalisation adopté, on dispose finalement d'une installation de freinage de véhicule qui assure d'une façon particulièrement sûre et à l'aide de moyens particulièrement simples, robustes et peu encombrants une décélération efficace de ce véhicule dès lâcher de sa pédale d'accélérateur. Cette installation présente en outre l'avantage que voici quand le véhicule est arrêté et que son moteur tourne, toutes pédales lâchées, les freins à friction sont légèrement serrés, ce qui empêche en particulier le véhicule de rouler s'il se trouve sur une rampe légèrement inclinée vers l'arrière ou vers l'avant mais ce léger blocage n'est pas un inconvénient pour le démarrage vu qu'il disparate automatiquement dès que le conducteur débraye pour passer en première vitesse (ou en marche arrière) et/ou qu'il appuie sur la pédale de l'accélérateur. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précéde, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1.Installation de freinage pour un véhicule comprenant des freins à friction actionnés hydrauliquement par les coulissements d'un piston dans un mdltre-cylindres coulissements euxmêmes commandés par appui sur une pédale de frein reliée audit piston par une chaîne cinématique et/ou par des moyens sensibles au lâcher de la pédale de l'accélérateur, comprenant : une cloison mobile ou déformable montée sur la channe cinématique comprise entre le piston et la pédale, cloison séparant les deux compartiments A et B d'un boîtier fixe traversé par ladite channe ; des moyens pour faire régner dans ces deux compartiments une dépression, prélevée notamment en un point de l'ensemble moteur du véhicule ; et des moyens asservis au lâcher de la pédale de l'accélérateur pour réduire automatiquement au moins en partie la valeur de la dépression régnant dans le compartiment B (compartiment le plus proche de la pédale de frein) quand la pédale de l'accélérateur est lâchée, caractérisée en ce que la cloison sépare en permanence de façon étanche les deux compartiments A et B et en ce que les moyens asservis au lâcher de la pédale de l'accélérateur comprennent une vanne à trois voies montée de façon à relier le compartiment B soit à la source de dépression quand la pédale de l'accélérateur est enfoncée, soit à l'atmosphère, directement ou non, quand cette pédale est lâchée. 2. Installation de freinage selon la revendication 1 orac- térisée en ce que la communication entre le compartiment B et l'atmosphère est réalisée à travers un détendeur de pression. 3. Installation de freinage selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la vanne à trois voies est commandée électriquement par excitation d'un électroaimant dont le circuit d'alimentation comprend un interrupteur électrique actionné par la pédale de l'accélérateur de façon à être fermé quand cette pédale est lâchée. 4. Installation de freinage selon la revendication 3, relative à un véhicule comprenant un changement de vitesse actionné par une pédale de débrayage, caractérisée en ce que le circuit d'alimentation de l'électro-aimantcomprend un interrupteur électrique actionné par la pédale de débrayage et monté de façon à être ouvert quand cette pédale est enfoncée. 5. Installation de freinage selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisée en ce que la partie, de la chaine cinématique, comprise entre la cloison et la pédale de frein comprend un mécanisme d'assistance du type à servocommande. 6. Installation de freinage selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisée en ce que la partie, de la chaine cinématique, située entre la cloison et la pédale de frein compreadun dispositif de liaison composé de deux organes agencés de façon à pouvoir être écartés librement l'un de l'autre selon la direction de transmission des efforts dans la channe et à ne se transmettre de-l'un à l'autre les poussées qu'ils re çoivent que lorsqu'ils sont en contact l'un avec l'autre selon cette direction.