Brevet FR2480371A1 — publié le 19811016

La présente invention se rapporte à une commande hydrau- lique assistée, notamment pour embrayages et freins, en par- ticulier de véhicules automobiles, comportant un maître-cylin- dre, un maître-piston monté coulissant dans le maître cylin- dre et définissant une chambre de commande, une centrale hy- draulique d'assistance comportant des moyens de pression de fluide et un réservoir, un distributeur ayant des orifices de pression, de retour, et de service, reliés par des conduits, respectivement, aux moyens de pression. de fluide, au réservoir, et à un récepteur, ce distributeur ayant un tiroir plongeur dont une extrémité est exposée à la pression de ladite cham- bre de commande et dont l'autre extrémité est exposée à la pression. du récepteur, ledit tiroir plongeur étant adapté à mettre ledit récepteur sous pression en réponse à la pression développée par le maître-piston. dans la chambre de commande. Dans les commandes hydrauliques assistées de ce type, des moyens de sécurité sont généralement prévus pour permettre une suppléance manuelle en cas de défaillance de l'assistance. Ces moyens de sécurité introduisent généralement une compli- cation de la construction. et ne donnent pas toujours satis- faction. La présente invention a pour objet une commande hydrau- lique assistée, notamment pour embrayages et freins, du type sus-indiqué, qui est exempt de ces inconvénients et qui per- met, avec une construction simple et commode aussi bien un excellent fonctionnement normal que de bonnes conditions de suppléance. Suivant l'invention., une commande hydraulique assistée est caractérisée par un by-pass qui branche la chambre de com- mande du maître-cylindre sur le conduit reliant l'orifice de service du distributeur au récepteur, ledit by-pass ayant un clapet taré qui s'ouvre en cas de défaillance de. l'assistance pour permettre une suppléance manuelle. Grâce à cette disposition, si l'assistance est défaillan- te, le récepteur est directement alimenté par l'effet du dé- placement du matre-piston, ce qui offre toutes garanties pour l'efficacité de la suppléance. Suivant une autre caractéristique, un clapet normalement fermé est interposé entre le réservoir et' la chambre de com- mande et est adapté à s'ouvrir pour permettre une ré-alimen- tation de la chambre de commande par le réservoir lors du re- tour du maitre-piston. Grâce à cet agencement, tant que la chambre de commande est sous pression, elle est admise à ali- menter le récepteur et lorsqu'elle est dépressurisée, elle est admise à être ré-alimentée par le réservoir par l'inter- médiaire du clapet sus-visé. Lors du fonctionnement normal, la course du maitre-pis- ton est extrêmement réduite puisqu'elle n'a pour rôle que de i0 déplacer légèremient Ie tiroir plongeur du distributeur pour mettre l'assistance en action. Si l'assistance est défaillan- te, lorsque la suppléance manuelle s'exerce, la course dumai- tre-piston devient plus importante puisque c'est elle qui as- sure l'alimentation du récepteur par le by-pass et son clapet taré. Une telle disposition a, sans doute, l'avantage de pré- venir le conducteur lorsque le fonctionnement passe d'une condition normale à une condition de suppléance. Mais la cour- se extrêmement réduite du maître-piston lors du fonctionne- ment normal ne donne pas au conducteur une sensation de mal- trise comparable à celle qui peut être obtenue lorsque la course est plus importante. C'est la raison pour laquelle, suivant une variante de l'invention, des moyens sont prévus pour permettre une course du maître-piston aussi importante lors du fonctionnement nor- mal qu'en cas de suppléance. Suivant cette variante, la chambre de commande du maître- cylindre est reliée à un accumulateur de pression permettant une course étendue du maitre-piston aussi bien au cours du fonctionnement normal assisté qu'en cas de défaillance de 1' assistance. Suivant une autre caractéristique, une soupape est inter- posée entre la chambre de commande et l'accumulateur et est admise à se fermer en cas de défaillance de l'assistance, de telle façon que la suppléance manuelle soit réservée unique- ment à l'alimentation du récepteur par le by-pass, en étant alors libérée de toute mise en charge de l'accumulateur.Ainsi l'accumulateur n'est utilisé qu'au cours du fonctionnement normal et, en cas de suppléance manuelle, la course du maitre- piston sert uniquement à alimenter le récepteur. La présente invention s'applique aussi bien avec un seul récepteur, ce qui est généralement le cas pour la commande des embrayages, qu'avec deux récepteurs, ce qui est plus par- ticulièrement le cas dans la commande des freinso deux cir- cuits indépendants de freinage sont prévus. Dans ce dernier cas, le mattre-cylindre comporte avanta- geusement une deuxième chambre de commande communiquant avec le premier récepteur et délimitée par un piston auxiliaire qui alimente le deuxième récepteur. Si le circuit du premier récepteur est défaillant, le maitre-piston est adapté à pous- ser mécaniquement le piston auxiliaire pour assurer l'alimen- tation du deuxième récepteur. Des formes d'exécution de l'invention sont ci-après dé- crites à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un mat- tre-cylindre d'une commande hydraulique assistée suivant l'in.- vention et montre les circuits de la centrale hydraulique d' assistance et du récepteur; la figure 2 est une vue analogue à la figure 1 mais dans laquelle le mattre-cylindre comporte, en outre, un. accumula- teur pour permettre une course étendue du maitre-piston.en fonctionnement normal; la figure 3 concerne une autre variante avec deux cir- cuits récepteurs indépendants. On se référera d'abord à la figure lqui concerne, à ti- tre d'exemple non limitatif, une application de l'invention à une commande hydraulique assistée de débrayage pour véhicu- le automobile. On voit à la figure 1 en 10 une centrale hydraulique d' assistance comportant des moyens de pression de fluide tels qu'une pompe 11 et un accumulateur hydropneumatique 12 ainsi qu'un réservoir 13. On voit également à la figure 1 en 14 un récepteur comportant une chambre hydraulique 15 définie par un piston 16 qui est relié par une tige 17 à la timonerie de débrayage (non représentée). On voit, en.outre, à la figure 1, en 18,un ressort de rappel du piston, 16. Une pédale de débrayage 19 actionne un maitre-piston 20 monté coulissant dans un maître-cylindre 21 et ayant un res- sort 22 de rappel en position de repos (représenté à la figu- re 1). Le maître-piston 20 définit dans le maitre-cylindre 21 une chambre de commande 23 ayant un orifice 24. Celui-ci fait communiquer, en position de repos, le réservoir 13 par un con- duit 25 avec la chambre-23 et est obturé par le maître-piston dès que la pédale 19 est actionnée. Ainsi, cette chambre de commande 23 est admise à être pressurisée lorsque la pédale 19 actionne le maître-piston 20. Un distributeur, généralement désigné par 26, est disposé dans le mattrecylindre 21 coaxialement avec le maitre-piston 20. ce distributeur 26 comporte: un orifice de pression 27 relié, par un conduit 28 ayant un clapet anti-retour 28A, aux moyens de pression de fluide 11,12; un orifice de retour 29 relié par un conduit 30 au réservoir 13; et un orifice de service 31 relié par un conduit 32 à la chambre 15 du récep- teur 14. Le distributeur 26 a un tiroir plongeur 33 qui coopère avec les orifices 27,29 et 31 de façon à placer, suivant sa position, l'orifice de service 31, soit en communication avec l'orifice de retour 29 (position de repos représentée), soit en communication avec l'orifice de pression 27 position de travail légèrement décalée vers la gauche par rapport à la précédente), soit encore en condition isolée de façon à main- tenir une pression constante dans la chambre 15. Une extrémité 34 du tiroir 33 est exposée à la pression de la chambre de commande 23, tandis que l'autre extrémité 35 du tiroir 33 est exposée à la pression d'une chambre 36. Celle-ci communique en permanence en 37 avec l'orifice de service 31 et est ainsi à la même pression que la chambre 15 du récepteur 14. Le ti- roir 33 tend à être rappelé en position de repos par un res- sort 38. On appréciera que le tiroir 33 est adapté à mettre la chambre 15 du récepteur 14 sous pression en réponse à la pres- sion développée par le maitre-piston 20 dans la chambre de commande 23. Au voisinage de son extrémité 34, le tiroir plongeur 33 reçoit un clapet 39 qui est normalement fermé et qui est in- terposé entre d'une part un passage 40 communiquant en 41,42, 29,30 avec le réservoir 13 et d'autre part, la chambre de com- mande 23. Ce clapet 39 est adapté à s'ouvrir pour permettre une ré-alimentation de la chambre de commande 23 par le réser- voir 13, lors du retour du mattre-piston 20. Un canal 43 est ménagé dans le mattre-cylindre 21 et for- me un by-pass adapté à brancher la chambre de commande 23 sur le conduit 32 qui relie l'orifice de service 31 du distribu- teur 23 avec la chambre 15 du récepteur 14. Ce canal de by-pass 43 comporte un. clapet 44 taré par un ressort 45. Ce clapet taré 44 est normalement fermé et est adapté à s'ouvrir en cas de défaillance de l'assistance pour permettre une suppléance manuelle en vue de l'alimentation di- recte de la chambre 15 du récepteur 14 par le déplacement du mattre-piston 20 sous l'action de la pédale 19. Tant que le conducteur n'appuie pas sur la pédale de dé- brayage 19, la commande occupe la position de repos de la fi- gure 1, o le maitre-piston 20 est repoussé vers la droite de la figure 1 par le ressort 22, tandis que le tiroir 33 occupe également une position située à droite sous l'action du res- sort 38. Dan.s cette position, le tiroir 33 fait communiquer l'orifice de service 31 avec l'orifice de retour 29 tandis que l'orifice de pression 27 est isolé. Le piston 16 du récepteur 14 n'est pas sollicité. L'embrayage reste embrayé. Lorsque le conducteur appuie sur la pédale de débrayage 19, le mattrepiston 20 franchit d'abord l'orifice 24 relié au réservoir 13 et, ceci étant fait, met sous pression la chambre de commande 23. Sous l'action de cette pression, le tiroir 33 se déplace vers la gauche de la figure 1, ce qui isole l'ori- fice de service 31 de l'orifice de retour 29 et met en commu- nication cet orifice de service 31 avec l'orifice de pression 27. La pression engendrée par les moyens de pression de fluide 12,13 accède à la chambre 15 du récepteur 14 par l'itinéraire 28,27,31 et 32. Sous l'action de cette pression et également en raison du ressort 45, le clapet 44 est fermé sur son siège. Le piston 16 du récepteur 14 est repoussé vers la droite de la figure 1, ce qui provoque le débrayage. Si l'assistance est défaillante, les moyens de pression de fluide 12,13 n'alimentent plus le conduit 32 de la chambre du récepteur 14. Mais l'action sur la pédale 19 a pour ef- fet de déplacer le maitre-piston 20 vers la gauche de la fi- gure 1 et fait circuler du liquide dans le by-pass 43 en re- poussant le clapet taré 44, ce qui permet d'alimenter la cham- bre 15 du récepteur 14, en assurant une suppléance manuelle. Le clapet anti-retour 28A évite que du liquide sous pression soit refoulé vers la centrale 11,12. On appréciera la construction simple et commode de la commande suivant l'invention et également son. fonctionnement particulièrement efficace, aussi bien dans les conditions nor- males qu'en cas de défaillance de l'assistance. On appréciera également que le clapet 39 permet de ré- alimenter la chambre 21 lors du retour du piston 19. Dans le mode de réalisation qui vient d'être décrit en référence à la figure 1, la course de la pédale de débrayage 19 est réduite au cours du fonctionnement normal puisqu'elle a seulement pour effet de déplacer le tiroir 33 dont la course est très réduite. Par contre, la course de la pédale 19 se trouve étendue lors de l'intervention. de la suppléance manuel- le par alimentation directe de la chambre 15 du récepteur 14, si l'assistance est défaillante. On se référera maintenant à la figure 2, o la disposi- tion est analogue à celle qui vient d'être décrite en référen- ce à la figure 1, mais ot des moyens sont prévus pour donner à la pédale 19 une course étendue, aussi bien au cours dufono- tion.nement normal qu'en cas de suppléance manuelle. A la figu- re 2, les chiffres de référence de la figure 1 ont été adoptés pour désigner des éléments analogues mais sont suivis de l'in- dice prime. Dans la construction de la figure 2, la chambre de com- mande 23' du mattre-cylindre 21' est reliée par un canal 50 à un accumulateur de pression 51 du type comportant un ressort 52. Dans l'exemple de la figure 2, cet accumulateur de pres- sion 51 est disposé parallèlement à l'axe du mattre-piston 20' et du tiroir plongeur 33'. Une soupape 53 est interposée entre la chambre de comman- de 23' et l'accumulateur 51 et est admise à se fermer contre un siège 54 en cas de défaillance de l'assistance, de telle façon que la suppléance manuelle soit réservée à l'alimenta- tion du récepteur 14' par le by-pass 43' et soit ainsi libé- rée de toute mise en charge de l'accumulateur 51. Le fonctionnement normal est analogue à celui qui a été décrit en. référence à la figure 1 mais ici, la course du mai- tre-piston 20' se trouve étendue par le fait que la chambre de commande 23' alimente et met en charge l'accumulateur 51. Cette course plus étendue du maitre-piston. 19' donne au con- ducteur une sensation de maîtrise complète de la manoeuvre. Le fonctionnement en. cas de défaillance de l'assistance, est également analogue à celui qui a été décrit en référence à la figure 1. La soupape 53 se ferme et le mattre-piston 20' ne met plus en charge l'accumulateur 51 de sorte que l'inter- vention du maitre-piston 20' sert uniquement à actionner le récepteur 14'. Dans une autre variante (figure 3), la disposition est toujours analogue à celle qui a été décrite en référence à la figure 1 o à la figure 2 mais ici, la commande hydraulique assistée alimente deux récepteurs, désignés respectivement par 14"A et 14"B. En outre, la commande est représentée comme étant plus particulièrement appliquée aux freins d'un véhicu- le automobile comportant deux circuits de freinage indépen- dant ayant les récepteurs 14"A et 14"B. Les mêmes chiffres de référence ont été adoptés à la figure 3 pour désigner des élé- ments analogues à ceux qui ont été décrits précédemment et sont suivis de l'indice seconde. On reconnait à la figure 3, en 44", le clapet taré de by-pass, en 39", le clapet de ré-alimentation de la chambre de commande 23", et en 53" la soupape associée à l'accumula- teur 51". Le clapet 39" est porté coaxialement par le maître- piston 20". L'accumulateur 51" est coaxial avec le tiroir plongeur 33". Ici le clapet taré 44" est disposé coadialement avec le maître-piston 20" et est monté dans une pièce mobile normalement appliquée contre une butée 61 et adaptée à être déplacée directement par le mattre-piston. 20" en cas de défaillance de la pression dans la chambre 23". Ce tiroir plongeur 33" est disposé parallèlement au maître-piston 20". Comme on le voit à la figure 3, le maitre-cylindre 21" comporte une deuxième chambre de commande 62 communiquant en. 63 par un conduit 64 avec le premier récepteur 14"A. La cham- 24u20371 bre 62 est définie par un piston auxiliaire 65 qui a un res- sort de rappel 66 et qui est associé à une chambre 67. Celle- ci communique en 68 par un conduit 69 avec le deuxième récep- teur 14"B. Dans l'exemple représenté à la figure 3, le véhicule au- tomobile a deux roues avant 70 et deux roues arrière 71. Les roues avant 70 comportent des cylindres de roue ayant des ré- cepteurs 14"A et 14"B pour le freinage de l'essieu avant tan- dis que les roues arrière 71 comportent des cylindres de roue ayant des récepteurs 14"B pour le freinage de l'essieu arriè re. Tant que le conducteur n'appuie pas sur la pédale de -frein 19", le maître-piston 20" et le piston auxiliaire 65 sont repoussés vers la droite par les ressorts 22" et 66. Les divers récepteurs 14"A et 14"B sont en communication avec le réservoir 13". Lorsque le conducteur appuie sur la pédale 19" pour frei- ner, les chambres 23",62 et 67 sont pressurisées, ce qui ali- mente les récepteurs 14"A et 14"B et assure un freinage assis- té. Si l'assistance est défaillante, c'est le déplacement du maitrepiston 20" qui par l'ouverture du clapet taré 44", pressurise les chambres 62 et 67 et par suite les récepteurs 14"A et 14"B en assurant un freinage de suppléance. On appréciera qu'un freinage au moins partiel est encore assuré si c'est l'un des deux circuits 64 et 69 qui est dé- faillant. En cas de défaillance du circuit 64, le maître-piston 20" pousse directement sur la pièce mobile 60 qui elle-même pous- se sur le piston auxiliaire 65, ce qui assure l'alimentation. du circuit 69. Si c'est le circuit 69 qui est défaillant, le freinage reste assuré par. le circuit 64. 9' REVENDICATIONS 1) Commande hydraulique assistée, notamment pour embrayages et freins, comportant un mattre-cylindre, un maitre-piston. monté coulissant dans le maître-cylindre et définissant une chambre de commande, une centrale hydraulique d'assistance comportant des moyens de pression. de fluide et un réservoir, un distributeur ayant des orifices de pression, de retour, et de service, reliés par des conduits, respectivement, auxmcYens de pression de fluide, au réservoir et à un récepteur, ce dis- tributeur ayant un tiroir-plongeur dont une extrémité est ex- posée à la pression de ladite chambre de commande et dont 1' autre extrémité est exposée à la pression. du récepteur, ledit tiroir-plongeur étant adapté à mettre ledit récepteur sous pression en réponse à la pression développée par le maitre- piston dans la chambre de commande, commande hydraulique ca- ractérisée par un by-pass qui branche la chambre de commande du maitrecylindre sur le conduit reliant l'orifice de service du distributeur au récepteur, ledit by-pass ayant un. clapet taré qui s'ouvre en cas de défaillance de l'assistance pour permettre une suppléance manuelle. 2) Commande hydraulique assistée suivant la revendicationl, caractérisée en. ce que le clapet taré de by-pass est disposé parallèlement au maltrepiston et au tiroir-plongeur lesquels sont coaxiaux. 3) Commande hydraulique assistée suivant la revendicationl, caractérisée en ce que le clapet taré de by-pass est coaxial avec le mattre-piston, tandis que le tiroir-plongeur est dis- posé parallèlement au maître-piston.. 4) Commande hydraulique assistée suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'un clapetnor- malement fermé est interposé entre le réservoir et la chambre de commande et est adapté à s'ouvrir pour permettre une réali- mentation de la chambre de commande par le réservoir lors du retour du maître-piston. ) Commande hydraulique assistée suivant la revendication 4, caractérisée en ce que le clapet de ré-alimentation est coaxial avec le tiroir plongeur. 6) Commande hydraulique assistée suivant la revendication 4, caractérisée en ce que le clapet de ré-alimentation, est coaxial avec le mattre-piston. 7) CofLaiande hydraulique assistée suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la chambre de commande du maitre-cylindre est reliée à un accu- mulateur de pression permettant une course étendue du maître- piston, aussi bien au cours du fonctionnement normal assisté qu'en cas de défaillance de l'assistance. 8) Commande hydraulique assistée suivant la revendication 7, caractérisée en ce que l'accumulateur est disposé parallè- lement au tiroir-plongeur. 9) Commande hydraulique assistée suivant la revendication 7, caractérisée en ce que l'accumulateur est coaxial avec le tiroir-plongeur. ) Commande hydraulique assistée suivant l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisée en ce qu'une soupape est interposée entre la chambre de commande et l'accumulateur et est admise à se fermer en cas de défaillance de l'assis- tance, de telle façon que la suppléance manuelle soit réser- vée à l'alimentation du récepteur par le by-pass et soit libé- rée de toute mise en charge de l'accumulateur. 11) Commande hydraulique assistée suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans laquelle un deuxième récep- teur est prévu avec un circuit indépendant de celui du premier récepteur, caractérisée en ce que le maitre-cylindre comporte une deuxième chambre de commande communiquant avec le premier récepteur et définie par un piston auxiliaire qui alimente le deuxième récepteur, le maître-piston étant adapté à pousser le piston auxiliaire pour assurer l'alimentation du deuxième récepteur en cas de défaillance du circuit du premier récep- teur. 12) Commande hydraulique assistée suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'un cla- pet anti-retour est prévu entre les moyens de pression de flui- de de la centrale hydraulique et l'orifice de pression dudis- tributeur.