Brevet FR2696143A1 — publié le 19940401

DISPOSITIF DE FREINAGE ASSISTE A REACTION HYDRAULIQUE RALENTIE La présente invention concerne un dispositif de freinage assisté pour véhicule à moteur, comprenant d'une part un maître-cylindre rempli d'un fluide de freinage et équipé d'un piston hydraulique principal destiné à recevoir une force d'actionnement se composant d'une force d'entrée et d'une force d'assistance agissant toutes deux suivant une direction axiale, et d'autre part un servomoteur pneumatique d'assistance susceptible d'être commandé par application de ladite force d'entrée sur une tige de commande contrôlant l'ouverture d'un ciapet, pour exercer ladite force d'actionnement sur le piston hydraulique principal, le servomoteur comportant une enveloppe rigide séparée de façon étanche en deux chambres au moyen au moins d'une cloison mobile, susceptible d'être sollicitée par une différence de pression entre les deux chambres résultant de l'ouverture du clapet et d'entraîner un piston pneumatique, mobile par rapport à l'enveloppe, portant ledit clapet et contribuant au moins à transmettre ladite force d'assistance. Un dispositif de ce type est bien connu dans l'art antérieur et se trouve par exemple décrit dans le brevet US 4 491 058. Un tel dispositif, utilisant un piston pneumatique mobile, présente l'avantage d'offrir à la pédale de frein une course importante au freinage, ce qui permet un contrôle optimal de la décélération du véhicule. Cependant, la généralisation de systèmes de freinage à régulation électronique, destinés à empêcher le blocage et/ou le patinage des roues, fait apparaître de nouvelles contraintes sur les temps de réponse du sous-ensemble mécanique et hydraulique, le sous-ensemble électronique ayant quant à lui des temps de réponse extrêmement courts. Dans ce contexte, l'invention à précisément pour but de réduire le temps de réponse d'un dispositif de freinage assisté. A cette fin, le dispositif de l'invention est essentiellement caractérisé en ce que le piston hydraulique principal du maître-cylindre comporte lui-même un cylindre mobile, creux, recevant une partie au moins de la force d'assistance, et à l'intérieur duquel coulisse, de façon étanche et suivant la direction axiale, un piston hydraulique secondaire susceptible de recevoir au moins ladite force d'entrée, en ce qu'une ouverture au moins est pratiquée dans le cylindre mobile pour faire communiquer l'intérieur de ce dernier avec l'intérieur du maître-cylindre, et en ce qu'un réducteur sélectif de débit est prévu dans cette ouverture pour opposer, à une circulation de fluide de freinage depuis le maître-cylindre vers le cylindre mobile, et à une circulation en sens inverse, des première et seconde pertes de charge respectives dont la première est supérieure à la seconde. Grâce à cette disposition, le piston hydraulique secondaire, lors d'une action de freinage brusque, ne reçoit la réaction de la pression interne du maître-cylindre que de façon progressive et différée. Ceci a pour résultat premier que la tige de commande se trouve plus longtemps en position relativement avancée, en direction du maître-cylindre, par rapport au piston pneumatique, ce qui permet par conséquent au clapet de se trouver plus largement ouvert plus longtemps, et à la force d'assistance de s'établir plus rapidement à une valeur élevée. Dans un mode de réalisation aisé à mettre en oeuvre, plusieurs ouvertures sont- pratiquées dans le cylindre mobile et le réducteur sélectif de débit est un clapet anti-retour installé sur l'une au moins de ces ouvertures. De préférence, le dispositif comprend en outre une tige de poussée de longueur réglable disposée entre la tige de commande et le piston hydraulique secondaire. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence à sa figure unique qui est une vue en coupe partielle d'un dispositif conforme à l'invention. Dans la mesure où l'invention ne concerne qu'un perfectionnement apporté aux systèmes de freinage à assistance pneumatique, et où la constitution générale et le fonctionnement de ces derniers sont bien connus de l'homme de l'art, ces systèmes ne seront rapidement rappelés ici que pour permettre une compréhension totale du perfectionnement que représente l'invention. Schématiquement, un système de ce type comprend un servomoteur 1 et un maître-cylindre 2. Le servomoteur comprend lui-même une enveloppe rigide 3 séparée en deux chambres 3a et 3b, de façon étanche, par une cloison mobile 4 comprenant une membrane 4a et une jupe rigide 4b et susceptible d'entraîner un piston pneumatique 5 mobile à l'intérieur de l'enveloppe 3. La chambre avant 3a, dont la face avant est fermée de façon étanche par le maître-cylindre 2, est en permanence raccordée à une source de dépression (non représentée) à travers un raccord 6. La pression dans la chambre arrière 3b est contrôlée par un clapet 7, commandé par une tige de commande 8, laquelle est reliée à une pédale de frein (non représentée). Lorsque la tige de commande 8 est en position de repos, en l'occurrence tirée vers la droite, le clapet 7 établit une communication entre les deux chambres 3a et 3b du servomoteur. La chambre arrière 3b étant alors soumise à la même dépression que la chambre avant 3a, le piston 5 est repoussé vers la droite, en position de repos, par un ressort 9. L'actionnement de la tige de commande 8 vers la gauche a pour effet, dans un premier temps, de déplacer le clapet 7 de façon qu'il isole l'une de l'autre les chambres 3a et 3b puis, dans un deuxième temps, de déplacer ce clapet de façon qu'il ouvre la chambre arrière 3b à la pression atmosphérique. La différence de pression entre les deux chambres alors ressentie par la membrane 4a exerce sur la cloison mobile 4 une poussée qui tend à la déplacer vers la gauche et à lui permettre d'entraîner le piston 5 qui se déplace à son tour en comprimant le ressort 9. L'effort de freinage exercé sur la tige de commande 8, ou "force d'entrée" et l'effort d'assistance au freinage, ou "force d'assistance", résultant de la poussée de la cloison mobile 4, sont alors appliqués ensemble suivant l'axe 10 de la tige de poussée 8 en direction du maître-cylindre 2, et se conjuguent pour constituer la force d'actionnement de ce dernier. Plus précisément, la force d'actionnement est appliquée sur le piston hydraulique principal 11 du maître-cylindre et en provoque le déplacement vers la gauche (sur la figure) , ce qui entraîne une élévation de pression du liquide de freinage présent dans le volume intérieur 12 du maître-cylindre, et un actionnement du frein relié à ce dernier. Le piston hydraulique principal 11 est en fait composite et comprend d'une part un cylindre 13 mobile et creux, et d'autre part un piston hydraulique secondaire 14. Le volume intérieur 15 du cylindre mobile 13 communique avec le volume intérieur 12 du maître-cylindre par l'intermédiaire d'ouvertures, telles que 16 et 17, ménagées dans le cylindre mobile suivant une direction axiale. En dehors du passage de fluide que permettent ces ouvertures 16 et 17 entre le volume intérieur 12 du maître-cylindre 2 et celui du cylindre mobile 13, ce cylindre mobile 13 coulisse de façon étanche dans le maître-cylindre 2, l'étanchéité étant obtenue grâce au moins à un joint annulaire 18. Le piston hydraulique secondaire 14, quant à lui, coulisse à l'intérieur du cylindre mobile 13, qu'il obture de façon étanche grâce à un joint annulaire 19. Le cylindre mobile 13 est relié, à travers la bague 20, à la jupe rigide 4b de manière à recevoir une partie au moins de la force d'assistance exercée par l'intermédiaire de cette jupe. Le piston hydraulique secondaire 14 est disposée axialement, en regard d'une tige de poussée 21 susceptible de lui transmettre au moins la force d'entrée exercée sur la tige de commande 8. Le fonctionnement du dispositif décrit jusqu'à présent est le suivant. Lorsqu'une force d'entrée est appliquée sur la tige de commande 8, le piston hydraulique secondaire 14 est sollicité vers la gauche, entraînant avec lui le cylindre mobile 13 à l'intérieur duquel il est en butée. Après une course prédéterminée de la tige de poussée 8, le clapet 7 ouvre à l'atmosphère la chambre arrière 3b du servomoteur, préalablement isolée de la chambre avant 3a, et une force d'assistance est appliquée au cylindre mobile 13 par la jupe rigide 4b à travers la bague 20. La pression hydraulique dans le volume interne 12 du maître-cylindre s'élève et s'établit, par circulation de fluide hydraulique à travers les ouvertures 16 et 17, dans le volume interne 15 du cylindre mobile, faisant ainsi apparaître, sur le piston hydraulique secondaire 14, une force de réaction dépendant de la force d'assistance, s'opposant à la force d'entrée, et permettant donc le contrôle de la première force par la seconde. Selon l'invention, l'une ou moins des ouvertures 16 est pourvue d'un réducteur sélectif de débit 22 permettant de défavoriser le débit de fluide hydraulique susceptible de s'établir, depuis le volume intérieur 12 du maître-cylindre vers le volume intérieur 15 du cylindre mobile à travers les ouvertures qui les fait communiquer, par rapport au débit de fluide susceptible de s'établir en sens inverse, le premier débit mentionné faisant apparaître une perte de charge supérieure à celle à laquelle est soumis le second. Selon un mode de réalisation très simple à mettre en oeuvre, le réducteur sélectif de débit 22 est, comme l'illustre la figure, constitué par un clapet anti-retour installé sur l'une au moins des ouvertures 16, 17 et interdisant le retour de fluide vers le cylindre mobile en provenance du maître-cylindre à travers cette ouverture Grâce à ces caractéristiques, le recul (vers la droite sur la figure) du piston hydraulique secondaire 14 dans le cylindre mobile 13 sous T'effet de Ta réaction hydraulique est moins rapide et instantanée que ne l'est l'enfoncement (vers la gauche) de ce piston hydraulique secondaire dans le cylindre mobile. Il en résulte qu'au freinage, et notamment en cas de freinage brusque, la tige de poussée 8 peut se trouver, par rapport au piston pneumatique 5, donc aussi par rapport au clapet 7 que porte ce dernier, dans une position plus enfoncée (vers la gauche sur la figure) et pendant un temps plus long, que dans les dispositifs de l'art antérieur. Le clapet 7 peut donc être ouvert en grand de façon quasi-instantanée et y rester pendant le temps requis pour le remplissage de la chambre arrière 3b, ce temps étant d'ailleurs d'autant plus court que ce clapet, grâce à l'invention, peut être grand ouvert. A ce titre, il peut être avantageux de prévoir que la tige de poussée 21 soit réglable en longueur, le réglage de celle-ci permettant le réglage de l'ouverture du clapet 7. REVENDICATIONS 1. Dispositif de freinage assisté pour véhicule à moteur, comprenant d'une part un maître-cylindre (2) rempli d'un fluide de freinage et équipé d'un piston hydraulique principal (11) destiné à recevoir une force d'actionnement se composant d'une force d'entrée et d'une force d'assistance agissant toutes deux suivant une direction axiale, et d'autre part un servomoteur pneumatique d'assistance (1) susceptible d'être commandé par application de ladite force d'entrée sur une tige de commande (8) contrôlant l'ouverture d'un clapet (7), pour exercer ladite force d'actionnement sur le piston hydraulique principal, le servomoteur comportant une enveloppe rigide (3) séparée de façon étanche en deux chambres (3a, 3b) au moyen au moins d'une cloison mobile (4), susceptible d'être sollicitée par une différence de pression entre les deux chambres résultant de l'ouverture du clapet et d'entraîner un piston pneumatique (5), mobile par rapport à l'enveloppe, portant ledit clapet et contribuant au moins à transmettre ladite force d'assistance, caractérisé en ce que le piston hydraulique principal (11) du maître cylindre comporte lui-même un cylindre mobile (13), creux, recevant une partie au moins de la force d'assistance, et à l'intérieur duquel coulisse, de façon étanche et suivant la direction axiale, un piston hydraulique secondaire (14) susceptible de recevoir au moins ladite force d'entrée, en ce qu'une ouverture au moins (16, 17) est pratiquée dans le cylindre mobile pour faire communiquer l'intérieur (15) de ce dernier avec l'intérieur (12) du maître-cylindre, et en ce qu'un réducteur sélectif de débit (22) est prévu dans cette ouverture pour opposer, à une circulation de fluide de freinage depuis le maître-cylindre vers le cylindre mobile, et à une circulation en sens inverse, des première et seconde pertes de charge respectives dont la première est supérieure à la seconde. 2. Dispositif de freinage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que plusieurs ouvertures (16, 17) sont pratiquées dans le cylindre mobile et en ce que le réducteur sélectif de débit est un clapet anti-retour installé sur l'une au moins (16) de ces ouvertures. 3. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend, entre la tige de commande (8) et le piston hydraulique secondaire (14), une tige de poussée de longueur réglable.