Brevet FR2624817A1 — publié le 19890623

"APPAREIL DESTINE A GENERER UNE DIFFERENCE DE PRESSION DANS LE RESERVOIR PRINCIPAL D'UN AMPLIFICATEUR DE FREINAGE POUR UTILISA- TION DANS UN VEHICULE EQUIPE DE MOTEUR DIESEL" La présente invention se rapporte à un appareil destiné à générer une différence de pression dans le réservoir principal d'un amplificateur de freinage pour utilisation dans un véhicule équipé d'un moteur Diesel (moteur à allumage par compression). Un amplificateur de freinage est disposé entre une pédale dé frein et un mécanisme de freinage disposé à l'en- droit de chaque roue d'un véhicule. L'amplificateur génère une différence de pression entre les chambres à haute et basse pres- sions d'un réservoir principal de l'amplificateur pour assister la pédale de frein d'une façon énergétique, de manière à alléger de ce fait la force d'appui sur la pédale requise du conducteur. Ici, dans le cas d'une automobile équipée d'un moteur à essence, une dépression partielle est générée à l'intérieur d'une tuyauterie d'entrée d'un moteur, et cette dépression peut être utilisée et introduite dans une chambre de dépression du réservoir principal. Par conséquent, la fonction d'assistance 2 6248 17 énergétique au freinage est facilement remplie à cause de la différence de pression entre une chambre à pression positive (chambre à la pression atmosphérique) et la chambre à pression négative à laquelle la dépression est appliquée. En résultat, il n'est pas nécessaire d'installer un appareil spécifique pour générer la dépression. D'un autre c8té, en ce qui concerne un moteur Diesel, il ne produit pas de dépression, et en conséquence, il est né- cessaire de prévoir un appareil spécifique pour générer une dé- pression ou une surpression afin de réaliser une différence de pression entre la chambre à haute pression ou pression positive et la chambre à basse pression ou pression négative du réservoir principal. Pour satisfaire à cette exigence, selon un système classique d'amplificateur de freinage destiné à un véhicule pos- sédant un moteur Diesel, comme montré sur les Figures 3 et 4, on dispose une pompe 100 d'aspiration qui est entraînée par l'é- nergie du moteur Diesel de façon à créer une dépression dans la chambre 102a à pression négative d'un réservoir principal 102. Plus précisément, une génératrice 103 est disposée à l'endroit d'une partie externe du moteur Diesel, et la pompe 100 d'aspira- tion est assujettie d'une manière externe au moteur par l'inter- médiaire de la génératrice 103. Les arbres de rotation de la génératrice 103 et de la pompe 100 d'aspiration sont coaxiaux l'un avec l'autre. Avec cette structure, l'énergie du moteur Diesel 101 est transmise à la génératrice 103 au moyen d'une courroie trapézoïdale 105 montée entre une poulie 104a à gorge couplée directement à un vilebrequin 113 et une poulie 104b à gorge directement couplée à la génératrice 103. Puisque l'arbre de rotation de la génératrice 103 est couplé à l'arbre de rota- tion de la pompe 100 d'aspiration, la pompe 100 d'aspiration est en fonctionnement dès le démarrage du moteur Diesel. La pompe 100 d'aspiration (pompe à ailettes) est en com- munication de fluide avec la chambre 102a à dépression du réservoir principal 102 au moyen d'un tube 106 d'admission d'air, de telle sorte que l'air situé dans la chambre 102a à dépression en est évacué. En outre, un tube 107 d'échappement est disposé entre la pompe 100 d'aspiration et un espace interne situé dans le carter d'huile 108 du moteur Diesel, si bien que l'air situé dans la pompe 100 d'aspiration circule dans le carter d'huile. De plus, un tube 109 d'approvisionnement en huile est disposé entre la pompe 100 d'aspiration et l'intérieur du carter d'huile 108, de sorte que l'huile du moteur contenue dans le carter d'hui- le est introduite dans la pompe 100 d'aspiration à cause de la O10 dépression qui y est générée, si bien que cette dernière est lubrifiée avec cette huile. Selon cette structure, la pompe 100 d'aspiration est reliée pour entraînement au moteur Diesel 101, et par conséquent, la rotation à vitesse élevée du moteur est transmise directement à la pompe d'aspiration. En conséquence, la pompe d'aspiration doit être du type à lubrification de façon à supporter une telle vitesse élevée de rotation. A ce point de vue, l'huile du moteur contenue à l'intérieur du carter d'huile 108 est entraînée vers la pompe par l'intermédiaire du tube 109 d'approvisionnement en huile de façon à lubrifier la pompe comme décrit ci-dessus. En outre, la communication fluide entre la pompe 100 d'aspiration et le carter d'huile 108 au moyen du tube 107 d'évacuation a aussi la fonction de remettre en circulation l'huile du moteur en la renvoyant à l'intérieur du carter d'huile 108. Ici, il serait aussi possible d'évacuer directement vers l'atmosphère l'air aspiré de la chambre 102a jusque dans la pompe d'aspira- tion. Cependant, par une telle évacuation directe, l'huile est aussi évacuée vers l'atmosphère, ce qui conduit à une consomma- tion extrême de cette huile. En outre, une telle huile dispersée d'une manière externe peut contaminer la surface externe de l'ap- pareil et du moteur. Pour une telle raison, la pompe 100 d'aspi- ration doit être reliée au carter d'huile 108 par l'intermédi- aire du tube 107 d'évacuation de façon à renvoyer l'huile jus- que dans le carter 108. Incidemment, sur les Figures 3 et 4, la génératrice 26248 17 103 et la pompe 100 d'aspiration sont positionnées du c8té du collecteur 110 d'échappement du moteur. Les numéros de référen- ces 111, 102b et 112 désignent une pédale de frein, une chambre à pression positive, et un maitre-cylindre, respectivement, des- tinés à fournir une pression hydraulique réglée au mécanis- me de freinage des roues. De plus, comme c'est bien connu, le gaz G (gaz expulsé) qui fuit en provenance d'une chambre de com- bustion jusque dans le carter par l'intermédiaire de l'espace minuscule défini entre la paroi d'un cylindre du moteur et un piston est remis en circulation dans le moteur de manière à ré- utiliser les gaz non brûlés et à éviter la pollution de l'air. Le système classique décrit ci-dessus d'amplificateur de freinage pour utilisation dans une automobile équipée d'un moteur Diesel présenterait les inconvénients suivants: (1) Inconvénient relatif à la liaison d'entraînement de la pompe d'aspiration avec le moteur; a) Si l'arbre d'entraînement de la pompe d'aspiration ne peut plus tourner en raison d'une introduction accidentelle d'objets étrangers dans la pompe 100 d'aspiration ou en raison d'une avarie de la turbine de la pompe, la rotation de la géné- ratrice 103 est aussi entravée puisque la pompe 100 d'aspiration est directement couplée à la génératrice 103. Par conséquent, le moteur Diesel sera soumis à une charge excessive. En résul- tat, la courroie trapézoidale 105 peut être coupée, et le moteur peut devenir incapable de fonctionner. b) Si la vitesse de rotation du moteur Diesel 101 est modifiée, la vitesse de rotation de l'arbre d'entraînement de la pompe d'aspiration est aussi modifiée. En conséquence, on ne pour- rait pas obtenir une efficacité stable du pompage. Par exemple, si le moteur ne fonctionne pas, la pompe 100 d'aspiration n'est pas capable de fonctionner, de sorte que l'on ne peut obtenir de fonction d'assistance énergétique au mécanisme de freinage pen- dant que le véhicule est simplement garé. c) La pompe 100 d'aspiration fonctionne en réponse au fonc- tionnement du moteur. Par conséquent, un tel fonctionnement simultané de la pompe conduira à une perte de rendement du mo- teur. Par exemple, on fait tourner la pompe 100 d'aspiration même pendant les périodes pendant lesquelles aucun freinage n'est prévu. Un tel fonctionnement de la pompe d'aspiration dimi- nuera la puissance totale effective du moteur. (2) Inconvénients relatifs à la lubrification de la pompe d'aspiration au moyen de l'huile du moteur: a) S'il y a des fissures à l'endroit du système d'aspiration comme sur les parois du réservoir principal 102 et du tube 106 d'admission, l'air extérieur peut s'introduire dans le système d'aspiration par l'intermédiaire des fissures. En conséquence, la pompe 100 d'aspiration peut aspirer de l'air en une quantité qui excède une quantité d'air aspiré prédéterminée. Un tel air aspiré en excès est ensuite introduit dans le carter 108 à huile par l'intermédiaire du tube 107 d'évacuation. Comme décrit ci- dessus, le gaz expulsé G accumulé dans le carter à huile est approprié pour circuler à l'intérieur du moteur. A ce propos, un tel air aspiré en excès est aussi entraîné à l'intérieur du moteur ensemble avec le gaz expulsé. Si la quantité totale de gaz remis en circulation qui revient dans le moteur excédait le niveau prédéterminé de quantité de gaz expulsé remis en cir- culation, le rendement du moteur se dégraderait. Pour surmonter cet obstacle, on a envisagé l'évacua- tion de l'air introduit dans le carter à huile vers l'atmosphère. Cependant, le gaz expulsé G est aussi évacué vers l'atmosphère, de façon à causer ainsi une contamination de l'air atmosphéri- que. En outre, pourvu que l'air aspiré à l'intérieur de la pompe d'aspiration soit directement évacué vers l'atmosphère, l'huile de lubrification est aussi dispersée vers l'atmosphère comme décrit ci-dessus. b) Il y a une probabilité que l'huile du moteur aspirée jus- que dans la pompe 100 d'aspiration puisse s'écouler à l'intérieur du réservoir principal 102 par l'intermédiaire du tube 106 d'ad- mission pendant un état de non fonctionnement de la pompe. Par 6 24817 conséquent, un technicien d'entretien est contaminé par l'huile du moteur durant la maintenance du réservoir principal 102. De plus, si l'huile contenant des objets étrangers tels que des particules usées de la turbine est introduite dans le réservoir principal, la partie interne du réservoir principal peut être usée, et le fonctionnement du réservoir peut se dégrader ou s'ar- rêter. Par conséquent, c'est un objectif de cette invention que de réaliser un appareil amélioré destiné à générer une dif- férence de pression dans le réservoir principal de l'amplifica- teur de freinage pour utilisation dans un véhicule équipé d'un moteur Diesel, appareil qui puisse surmonter les obstacles ci- dessus mentionnés relatifs au système classique d'amplificateur de freinage pour utilisation dans un véhicule à moteur Diesel. Pour atteindre cet objectif, selon l'invention, dans un appareil destiné à générer une différence de pression dans le réservoir principal d'un amplificateur de freinage pour utili- sation dans un véhicule équipé d'un moteur Diesel et d'une source d'énergie électrique, cet appareil étant positionné entre une pédale. de frein et un mécanisme de freinage disposé à l'endroit d'une roue pour alléger la force d'appui devant être exer- cée par un conducteur sur la pédale de frein, caractérisé par; une pompe qui est isolée du moteur Diesel; un moteur électrique relié à la pompe et destiné à entraîner la pompe, le moteur élec- trique étant relié à la source d'énergie électrique pour sa ro- tation; un moyen de passage du fluide pour faire communiquer la pompe avec une seule des deux chambres du réservoir principal dont l'une est à haute pression et l'autre à basse pression; un moyen de détection de pression qui détecte une pression de fluide prédéterminée et génère un signal de détection; et un circuit de commande connecté entre le moteur électrique et la source d'énergie électrique et aussi connecté au moyen de dé- tection de pression pour mettre fin d'une façon sélective à l'alimentation en énergie électrique du moteur, en réaction au signal de détection. Par la mise en action de la pompe qui est indépendante de l'énergie fournie par le moteur Diesel, la pression intérieure régnant dans l'une des chambres du réservoir principal, laquelle des chambres est en communication de fluide avec la pompe, sera augmentée ou diminuée. Par ce changement de pression intérieure, la différence de pression est créée par rapport à celle des cham- bres qui reste, de façon à alléger de ce fait la force d'appui devant être exercée par un conducteur sur la pédale de frein. La pompe est réalisée indépendante du moteur Diesel, et est entraînée par le moteur électrique. Le moyen de détection de pression détecte le niveau prédéterminé de la pression néga- tive ou de la pression positive à l'intérieur du système de cir- culation d'air tel que le moyen de passage du fluide et l'inté- rieur de la chambre du réservoir principal qui y est reliée, et envoie au circuit de commande un signal de détection repré- sentatif de la pression. Le circuit de commande accomplira une opération MARCHE/ARRET pour le moteur en réaction au signal de détection, de manière à commander de ce fait la mise en action et la désactivation de la pompe. De préférence, on dispose un réservoir d'air à l'endroit d'une partie du moyen de passage de l'air de façon à modérer un changement immédiat de pression à l'intérieur du système de circulation d'air. Sur les dessins, la Figure 1 est une représentation schématique qui montre un appareil destiné à générer une différence de pression dans le réservoir principal d'un système d'amplificateur de freinage pour utilisation dans un véhicule équipé d'un moteur Diesel selon une première réalisation concrète de cette invention; la Figure 2 est une représentation schématique qui montre un appareil destiné à générer une différence de pression dans le réservoir principal d'un système d'amplificateur de freinage pour utilisation dans un véhicule équipé d'un moteur Diesel selon une seconde réalisation concrète de cette invention; la Figure 3 est une vue frontale qui montre un appareil 6 2 4 8 1 7 classique destiné à générer la différence de pression, qui est monté sur un moteur Diesel; et la Figure 4 est une représentation schématique qui montre le système classique d'amplificateur de freinage pour utilisa- tion dans un véhicule équipé d'un moteur Diesel. En référence à la Figure 1, on va décrire une première réalisation concrète d'un appareil destiné à générer une diffé- rence de pression dans le réservoir principal d'un amplificateur de freinage pour utilisation dans un véhicule équipé d'un moteur Diesel selon cette invention. Dans la description qui suit, les pièces et constituants analogues sont désignés par les mêmes numéros de références que ceux montrés sur les Figures 3 et 4, et par conséquent, une description plus avant sera omise pour ce qui concerne les mêmes pièces. Une pompe 1 d'aspiration du type sans lubrification est reliée à un moteur 2 qui est relié, par l'intermédiaire d'un circuit 3 de commande, à une source d'énergie telle qu'une bat- terie 4 classiquement installée sur un véhicule. La pompe 1 d'as- piration selon cette invention n'est pas entraînée par le moteur à combustion interne mais est entraînée par le moteur électri- que 2. Avec cette structure, la rotation à vitesse élevée du moteur à combustion interne n'est pas transmise à la pompe d'as- piration, et par conséquent, une pompe du type sans lubrifica- tion est utilisable. La pompe 1 d'aspiration est de plus en communication avec une chambre 102a à basse pression (chambre à pression né- gative) par l'intermédiaire d'un tube 6 d'admission d'air qui constitue un moyen de passage du fluide. En outre, un orifice d'évacuation est disposé auprès de la pompe de façon à évacuer vers l'atmosphère l'air aspiré. Une partie du circuit de fluide délimité par le tube 6 d'admission est pourvue d'une cuve 5 qui fonctionne comme un réservoir d'air de façon à modérer un changement immédiat de pression à l'intérieur du système. Le tube 6 d'admission est relié à un moyen de détection de pression tel qu'un commutateur 7 de pression qui détecte une pression négative prédéterminée, et le commutateur 7 de détection est relié au circuit 3 de commande qui est relié au moteur 2. Incidemment, la pression hydraulique régnant dans un maStre-cylindre 112 est appliquée à.un mécanisme 8 de freinage disposé auprès d'une roue 9. Jusqu'à ce que le commutateur 7 de pression détecte la pression négative prédéterminée, le circuit 3 de commande maintient l'interconnexion entre la batterie 4 et le moteur 2, de manière que la pompe 1 d'aspiration soit actionnée pour as- pirer de l'air à l'intérieur de la chambre 102a à pression néga- tive, et pour évacuer l'air vers l'atmosphère par l'intermédiaire de l'orifice 10 d'évacuation. D'autre part, lorsque le commutateur 7 de pression détecte la pression négative prédéterminée, ce commutateur gé- nère un signal de détection représentatif de la pression, et le signal est envoyé au circuit 3 de commande, de façon à couper de ce fait le contact électrique entre le moteur 2 et la batterie 4. En résultat, le fonctionnement de la pompe 1 d'aspiration est suspendu. Incidemment, dans la première réalisation concrète, au lieu de la pompe 1 d'aspiration du type sans lubrification, une pompe du type avec lubrification à l'huile peut être utili- sée. Dans ce dernier cas, cependant, il est nécessaire de pré- voir un séparateur d'huile (non montré) de manière à empêcher l'huile de lubrification d'être dispersée extérieurement à par- tir de l'orifice 10 d'évacuation. La Figure 2 montre une seconde réalisation concrète dans laquelle une chambre 102b à haute pression (chambre à pres- sion positive) du réservoir principal 102 est en communication avec la pompe 1'. Dans ce cas, la pompe 1' est une pompe de com- pression du type sans lubrification de façon à appliquer une surpression à la chambre 102b à haute pression pour générer une différence de pression par rapport à la chambre 102a à basse pression, de manière à accomplir ainsi la fonction d'assistance 26248 17 énergétique au freinage. De plus, un orifice 11 d'admission d'air est disposé auprès de la pompe 1', et un filtre 12 est disposé auprès de l'orifice 11 d'admission, si bien que de l'air purifié est introduit dans la pompe 1' de compression par l'in- termédiaire du filtre 12 et de l'orifice 11 d'admission. D'une manière semblable à la première réalisation con- crète, jusqu'à ce qu'un commutateur 7' de détection détecte une pression positive prédéterminée, le circuit 3 de commande assure l'interconnexion entre le moteur 2 et la batterie 4, de sorte que de l'air comprimé est introduit d'une manière continue dans la chambre 102b à haute pression. D'autre part, dès détection par le commutateur 7' de détection de la haute pression prédé- terminée, le moteur 2' est déconnecté de la batterie 4. Dans les première et seconde réalisations concrètes décrites ci-dessus, lorsque la pression à l'intérieur du système de circulation de fluide est à nouveau augmentée (dans la pre- mière réalisation concrète) ou diminuée (dans la seconde réali- sation concrète), le moteur 2 est à nouveau connecté à la batte- rie 4, de façon à commencer de ce fait à faire fonctionner la pompe 1 d'aspiration ou la pompe 1' de compression. Au vu de ce qui précède, dans l'appareil destiné à générer une différence de pression dans le réservoir principal du système amplificateur de freinage pour utilisation dans un véhicule équipé d'un moteur Diesel selon cette invention, les effets utiles suivants peuvent être obtenus: a) Même si une panne de la pompe d'aspiration ou de la pompe de compression a lieu de façon à rendre l'appareil incapable de fonctionner, cela ne rend pas le moteur Diesel incapable de fonctionner puisque la pompe n'est pas reliée pour entraînement à ce moteur. b) On peut obtenir un rendement stable du pompage indépendam- ment d'une modification de la vitesse du moteur à combustion interne, puisque la pompe est entraînée à une vitesse constante par le moteur électrique. c) Le fonctionnement de la pompe n'agit pas comme une surcharge il appliquée au moteur Diesel, et par conséquent, on peut éviter une perte de puissance de ce moteur en raison du fonctionnement de la pompe. d) Même si des fissures sont générées dans n'importe quelle partie du système du circuit de fluide et qu'une grande quanti- té d'air soit admise dans ce système à travers les fissures, un tel air n'est pas introduit dans le carter à huile, à cause de l'emploi d'une pompe du type sans lubrification (il n'existe aucun organe correspondant au tube 107 de l'art antérieur), mais peut être évacué vers l'atmosphère. Dans ce cas, aucune pollu- tion de l'air n'a lieu puisque l'air aspiré est toujours séparé du gaz expulsé situé à l'intérieur du moteur Diesel. e) De l'huile contaminée n'est pas introduite à l'intérieur du réservoir principal à cause de l'emploi d'une pompe du type sans lubrification, et en conséquence, la maintenance du réser- voir principal peut être facilitée, et on peut obtenir une durée prolongée de service du réservoir principal. REVENDICATIONS 1. Appareil destiné à générer une différence de pres- sion dans le réservoir principal d'un amplificateur de freinage pour utilisation dans un véhicule équipé d'un moteur Diesel et d'une source d'énergie électrique, ledit appareil étant position- né entre une pédale de frein et un mécanisme de freinage disposé à l'endroit d'une roue pour alléger la force d'appui devant être exercée par le conducteur sur la pédale de frein, caractérisé par: une pompe (1, 1') qui est isolée dudit moteur Diesel (101); un moteur électrique (2) relié à ladite pompe (1, 1') et destiné à entraîner ladite pompe, ledit moteur (2) étant relié à une source (4) d'énergie électrique pour sa rotation; un moyen (6) de passage du fluide pour faire communiquer ladite pompe avec une seule des deux chambres dudit réservoir principal (102) dont l'une (102b) est à haute pression et l'au- tre (102a) à basse pression; un moyen (7, 7') de détection de pression qui détecte une pression de fluide prédéterminée et génère un signal de détec- tion; et un circuit (3) de commande connecté entre ledit moteur (2) et ladite source (4) d'énergie électrique et aussi connecté au- dit moyen (7, 7') de détection de pression pour mettre fin d'une façon sélective à l'alimentation en énergie électrique dudit moteur (2), en réaction audit signal de détection. 2. Appareil destiné à générer une différence de pres- sion dans un réservoir principal selon la revendication 1 carac- térisé en ce que ladite pompe comporte une pompe (1) d'aspiration, et que ledit moyen (6) de passage du fluide est relié à ladite chambre (102a) à basse pression qui constitue une chambre à dé- pression. 3. Appareil destiné à générer une différence de pres- sion dans un réservoir principal selon la revendication 1 carac- térisé en ce que ladite pompe comporte une pompe (1') de compres- sion, et que ledit moyen (6) de passage du fluide est relié à t624817 ladite chambre (102b) à haute pression qui constitue une chambre à surpression. 4. Appareil destiné à générer une différence de pres- sion dans un réservoir principal selon l'une quelconque des re- vendications précédentes caractérisé en ce que ladite pompe (1, 1') comporte une pompe du type sans lubrification. 5. Appareil destiné à générer une différence de pres- sion dans un réservoir principal selon la revendication 1 carac- térisé en ce qu'une partie dudit moyen (6) de passage du fluide est pourvue d'un réservoir (5) de gaz. 6. Appareil destiné à générer une différence de pres- sion dans un réservoir principal selon la revendication 1 carac- térisé en ce que ledit moyen (7) de détection de pression est relié à une partie intérieure dudit moyen (6) de passage du fluide.