Brevet FR2696399A1 — publié le 19940408

DISPOSITIF DE SERVOMOTEUR A DEPRESSION D'ASSISTANCE AU FREINAGE D'UN VéHICULE MUNI DE MOYENS DE COMMANDE DIRECTE DE FREINAGE La présente invention a pour objet un dispositif de servomoteur à dépression d'assistance au freinage d'un véhicule muni de moyens de commande directe de freinage. L'utilisation d'un servomoteur interposé entre la pédale de freinage d'un véhicule et le maître-cylindre commandant directement l'actionnement des freins, est bien connu et a pour but de réduire très sensiblement la force que doit appliquer l'automobiliste sur la pédale pour obtenir le freinage. Par ailleurs, on souhaite dans certaines circonstances munir le système de freinage de moyens qui permettent de commander l'action des freins même si l'automobiliste n'appuie pas sur la pédale de freinage. C'est par exemple le cas lorsqu'un véhicule se déplace sur une pente en descente de fort pourcentage ou éventuellement dans d'autres circonstances. Ces systèmes comportent un détecteur ou plusieurs détecteurs de paramètres de fonctionnement ou d'attitude du véhicule qui commandent directement l'action des freins.Ces systèmes sont connues sous les terminologies anglosaxonnes "Hill holder" ou "Traction control". Dans le présent texte, l'expression "moyens de commande directe" recouvre ces différents systèmes. Afin de mieux comprendre les problèmes que soulève l'implantation de tels systèmes de commande directe de freinage dans une installation classique d'assistance au freinage, on va décrire brièvement en se référant aux figures 1, 2a, 2b un servomoteur d'assistance au freinage de type classique. Comme le montre la figure 1, le servomoteur comporte une enveloppe 10 qui est séparée en une chambre arrière 12 et une chambre avant 14 par un diaphragme déformable 16. La périphérie externe du diaphragme 16, référencée 16a, est solidaire de l'enveloppe alors que sa périphérie interne 16b est solidaire d'un ensemble formant piston 18. Le piston 18 comporte un corps 20 et une jupe périphérique 22 sur laquelle s'appuie partiellement le diaphragme déformable 16. Dans la chambre avant 14, on admet en permanence par les moyens 23 une dépression prélevée au niveau du moteur.Dans la chambre avant 14, on trouve soit la dépression prélevée au niveau du moteur par mise en communication des chambres arrière 12 et avant 14, soit la pression atmosphérique par interruption de la liaison entre les deux chambres et mise en communication de la chambre arrière 12 avec une zone 24 qui est en permanence à la pression atmosphérique. On comprend bien sûr que, lorsque la chambre arrière 12 est en dépression, il n'y a pas freinage puisque les deux faces du diaphragme sont soumises à la même pression. Au contraire, lorsque la chambre arrière 12 est mise à la pression atmosphérique, la différence de pression agissant sur le diaphragme déformable et l'ensemble formant piston 18 provoque le déplacement de cet ensemble et en particulier celui de la tige de poussée 26 solidaire du piston 18.Le déplacement de la tige de poussée 26 commande la montée en pression du liquide de frein dans le maîtrecylindre, non représenté sur les figures, celle-ci provoquant à son tour l'actionnement des freins. En se référant maintenant aux figures 2a et 2b, on va expliquer plus en détails dans ces systèmes connus la façon dont on met en communication les chambres avant et arrière lors des phases de repos du servomoteur et la façon dont on met à la pression atmosphérique la chambre arrière 12 lorsqu'on veut commander un freinage. La commande de freinage est réalisée par action sur la pédale de freinage non représentée qui transmet son déplacement à une tige de commande 30. Son extrémité est solidaire d'un distributeur plongeur 32. En outre, un clapet annulaire 34 entourant la tige de commande 30 sépare de façon étanche la zone 24 à la pression atmosphérique d'une zone avant 36. Ce clapet 34 est soumis à l'action d'un ressort de rappel 38 tendant à écarter le clapet 34 de la chambre 24. Comme le montrent les figures 2a et 2b, le corps de piston 20 définit intérieurement une première portée annulaire 40 qui peut coopérer avec le clapet 34. De même, le distributeur plongeur définit une portée annulaire 42 concentrique à la portée annulaire 40 qui peut également coopérer avec le clapet 34. Des passages 44 et 46 sont également prévus dans le corps de piston 18. Lorsque le servomoteur est au repos, c'est-à-dire lorsqu'aucune action n'est exercée sur la tige de commande 30, le clapet 34 est en appui sur la portée 42, ce qui isole la chambre à la pression atmosphérique 24 de la chambre postérieure 12. Simultanément, le clapet 34 n'est pas en contact avec la portée annulaire 40, ce qui permet la mise en communication de la chambre arrière 12 avec la chambre avant 14 par l'intermédiaire des passages 44 et 46. Cest ce qui est montré sur la figure 2a. Lorsqu'on agit sur la tige de commande 30 (figure 2b), le distributeur plongeur 32 est repoussé tandis que le clapet 34, sous l'effet du ressort de rappel 38, vient en appui sur la portée annulaire 40 alors que ce même clapet 34 n'est plus au contact de la portée annulaire 42. Dans cette position, la chambre 24 à la pression atmosphérique est mise en liaison avec la chambre postérieure 12 de l'enveloppe 10 du servomoteur, par quoi la chambre arrière est portée à la pression atmosphérique, ce qui entraîne le déplacement vers l'arrière du piston 18 et de la tige de commande du maître-cylindre. Le fait d'adjoindre au servomoteur d'assistance au freinage un dispositif de commande directe de freinage signifie que l'on ajoute au système précédemment décrit des moyens pour commander l'admission de la pression atmosphérique dans la chambre arrière 12 de l'enveloppe 10 lorsque la tige de commande 30 n'est pas sollicitée par une action volontaire de l'automobiliste. Le brevet européen 0 201 689 décrit un dispositif d'assistance au freinage comportant la mise en oeuvre de cette fonction de commande directe de freinage. Cette solution présente une grande efficacité mais elle a l'inconvénient de nécessiter un piston et notamment un corps de piston sensiblement modifié par rapport à la configuration classique représentée sur la figure 1, afin de permettre l'application directe de la pression atmosphérique dans la chambre arrière sous l'effet de la commande directe. Une telle nécessité rend délicate la mise en place de ce système sur des véhicules de série. Elle nécessite de prévoir des pièces spécifiques pour la réalisation du servomoteur, pièces spécifiques qui imposent en outre une homologation particulière. Un objet de la présente invention est de fournir un dispositif de servomoteur pour l'assistance au freinage qui comporte des moyens de commande directe du freinage dans lequel les différentes pièces du servomoteur classique peuvent être conservées. Pour atteindre ce but, selon l'invention, le dispositif de servomoteur à dépression d'assistance au freinage d'un véhicule muni de moyens de commande directe de freinage qui comprend une enceinte fermée, un diaphragme déformable séparant ladite enceinte en une première chambre et une deuxième chambre maintenue à une première pression, un organe formant piston solidaire de la partie centrale dudit diaphragme et un organe mobile de commande de freinage au pied, organe formant piston comportant des premiers moyens de mise en communication des première et deuxième chambres et des deuxièmes moyens de mise en communication de ladite première chambre avec une source de fluide à une deuxième pression supérieure à ladite première pression, l'état desdits moyens de mise en communication étant défini par la position dudit organe de commande de freinage au pied, se caractérise en ce qu'il comporte en outre des moyens de détection de paramètres pour lesquels le freinage direct doit être commandé, des moyens formant cloison solidaires dudit organe formant piston pour définir avec celui-ci une troisième chambre, lesdits moyens formant cloison isolant ladite première chambre des premiers moyens de mise en communication, et des moyens pour, en réponse au signal délivré par lesdits moyens de détection, relier ladite troisième chambre à une source externe de fluide à ladite deuxième pression lorsque ledit freinage direct doit être commandé et pour relier ladite troisième chambre à une source externe de fluide à ladite première pression lorsque ledit freinage direct n'est pas commandé. On comprend que, grâce à l'invention, on part d'une structure de servomoteur d'assistance au freinage de type classique à laquelle on adjoint une cloison solidaire du piston du diaphragme déformable pour réaliser une troisième chambre et on applique dans cette chambre soit la deuxième pression, c'est-à-dire la pression atmosphérique, lorsqu'on veut commander le freinage direct et on applique dans la troisième chambre la première pression, c'est-à-dire la dépression venant du moteur, dans les phases normales de fonctionnement. De préférence, l'organe formant piston comprend une partie centrale comportant les premiers et deuxièmes moyens de mise en communication et une jupe sensiblement plane et les moyens formant cloison comprennent une pièce dont la périphérie est solidaire de façon étanche de ladite jupe, la troisième chambre étant disposée entre ladite pièce d'une part et ladite jupe et la partie centrale du piston d'autre part. De préférence également, des moyens de mise en communication avec la troisième chambre comprennent une conduite à paroi déformable traversant la deuxième chambre et dont une première extrémité est raccordée à ladite pièce formant cloison et dont l'autre extrémité débouche à l'extérieur de ladite enveloppe. On comprend que, selon ce mode de réalisation préféré, la mise en place de la fonction de commande directe de freinage se fait simplement à partir d'un servomoteur de type classique par adjonction de la pièce formant cloison et de la conduite à paroi déformable. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la lecture de la description qui suit de plusieurs modes de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère aux figures annexées sur lesquelles: - la figure 1, déjà décrite, montre en coupe verticale un servomoteur à dépression d'assistance au freinage connu; - les figures 2a et 2b, déjà décrites, montrent une partie du servomoteur de la figure 1 respectivement lors de phases de freinage et au repos; - la figure 3 est une vue en coupe verticale d'un servomoteur à dépression muni de moyens de commande directe de freinage selon l'invention; et - la figure 4 montre en perspective et en coupe partielle les moyens utilisés pour réaliser la troisième chambre servant à la commande directe de freinage. En se référant tout d'abord à la figure 3, on va décrire l'ensemble du servomoteur muni des moyens de commande directe du freinage. Comme on l'a déjà indiqué, selon une caractéristique de l'invention, on part d'un servomoteur de type classique auquel on ajoute certains composants pour permettre la mise en oeuvre de la fonction de commande directe de freinage. On a donc repris sur la figure 3 les références déjà utilisées sur les figures 1 et 2a, 2b pour désigner les différentes parties du servomoteur proprement dit. Dans la description qui suit, on explicitera seulement les parties additionnelles correspondant à la mise en oeuvre de la fonction de commande directe de freinage. Pour réaliser la troisième chambre référencée 50 sur la figure 3, on fixe sur le piston 18 une cloison 52 réalisée de préférence en tôle emboutie. La cloison 52 comporte une partie périphérique 54 servant à sa fixation étanche sur la jupe 22 du piston et une partie centrale 56 formant une jupe cylindrique ouverte. Le rebord de la jupe 56 pénètre dans une gorge annulaire 58 ménagée dans la face avant de la partie centrale 20 du piston 18. La cloison 52 comporte une portion intermédiaire pliée 60 qui épouse en la contournant la périphérie 20a du piston. On définit ainsi, entre le piston 18 constitué par sa partie centrale et sa jupe et la cloison 52, la troisième chambre 50 qui est ainsi isolée de la chambre avant 14 et qui communique avec la chambre arrière 12 par l'intermédiaire des moyens de mise en communication, déjà décrits, et qui sont eux contrôlés par la tige de commande 30.La cloison 52 comporte en outre sur une portion de sa partie intermédiaire 60 un manchon cylindrique 62 servant à raccorder de façon étanche une première extrémité 64 d'une conduite à paroi déformable 66. La conduite 66 traverse la chambre avant 14 et sa deuxième extrémité 68 est fixée de façon étanche sur la paroi de l'enveloppe 10. La conduite à paroi déformable 66 qui est, de préférence, constituée par un soufflet permet donc de relier la troisième chambre 50 avec différentes sources de fluide comme on va l'expliquer maintenant. La conduite déformable 66, ou plus précisément son extrémité 68, est raccordée par une conduite externe 70 à une électrovanne à trois voies 72 dont la position est commandée par le signal délivré par un ensemble de détection 74 de paramètres de fonctionnement ou d'attitude du véhicule devant entraîner la commande directe de freinage. Les différentes possibilités et les différents types de capteurs sont décrits en détail dans le brevet européen déjà mentionné. il suffit de dire ici que, lorsque le freinage direct doit être commandé, la vanne 72 met en relation la conduite 66 avec la pression atmosphérique 76 alors que, durant toutes les autres phases de fonctionnement, l'électrovanne 72 met la conduite 66 en relation avec la dépression 78 prélevée au niveau du moteur. Le fonctionnement de l'ensemble du dispositif découle aisément de la description précédente. Lors des phases normales de fonctionnement, c'est-à-dire lorsque la commande directe de freinage n'est pas active, la troisième chambre 50 est maintenue en dépression. Par l'intermédiaire des deuxièmes moyens de mise en communication décrits précédemment, la chambre arrière 12 du servomoteur est donc également maintenue en dépression tant que l'automobiliste n'agit pas sur la pédale de freinage, c'est-à-dire sur la tige de commande 30. Plus précisément, cette mise en communication est réalisée par les passages 44 et 46 dans le corps de piston 20 et l'espace libre entre la portée 40 et le clapet 34.Lors des opérations de freinage volontaire, la seule différence de fonctionnement par rapport à celui d'un servomoteur de type classique consiste dans le fait que les deuxièmes moyens de mise en communication mettent en communication la chambre arrière 12 avec la troisième chambre 50 au lieu de mettre en communication la chambre arrière 12 avec la chambre avant 14. En revanche, lorsque la commande de freinage doit être actionnée, la troisième chambre 50 est mise à la pression atmosphérique. Cette troisième chambre communique avec la chambre arrière 12 si l'automobiliste n'a pas commandé lui-même le freinage. Cette mise en communication est réalisée comme on l'a décrit précédemment. Si l'automobiliste a commandé le freinage, cette communication n'existe pas mais la commande volontaire de freinage a déjà mis la chambre arrière 12 en communication avec la source autonome 24 qui est à la pression atmosphérique. La figure 4 montre plus en détail un mode préféré de réalisation de la pièce 52. La périphérie 54 de la pièce 52 est munie d'une série d'ergots 90 régulièrement répartis. Ces ergots peuvent pénétrer dans des trous 92 ménagés dans la jupe 22 du piston 18. Un joint annulaire 94 interposé entre ces deux pièces réalise l'étanchéité périphérique de la troisième chambre 50. De préférence, la partie médiane de la pièce 52 comporte un épaulement 96 apte à recevoir une coupelle 98 de retenue du disque de réaction 45. On comprend également que la jupe cylindrique 56 de la pièce 52 sert en outre au maintien et au guidage du disque de réaction 45 de la tige de poussée 26 ; ce faisant, l'étanchéité entre la chambre avant 14 et la troisième chambre50 est assurée par le disque de réaction 45. REVENDICATIONS 1. Dispositif de servomoteur à dépression d'assistance au freinage d'un véhicule muni de moyens de commande directe de freinage comprenant une enceinte fermée (10), un diaphragme déformable (16) séparant ladite enceinte en une première chambre (12) et une deuxième chambre (14) maintenue à une première pression, un organe formant piston (18) solidaire de la partie centrale dudit diaphragme et un organe mobile de commande de freinage au pied (30, 32, 34), l'organe formant piston comportant des premiers moyens (44, 40, 46) de mise en communication des première et deuxième chambres et des deuxièmes moyens de mise en communication (42, 46) de ladite première chambre avec une source de fluide (24) à une deuxième pression supérieure à ladite première pression, l'état desdits moyens de mise en communication étant défini par la position dudit organe de commande de freinage au pied, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de détection de paramètres (74) pour lesquels le freinage direct doit être commandé, des moyens formant cloison (52) solidaires dudit organe formant piston (18) pour définir avec celui-ci une troisième chambre (50), lesdits moyens formant cloison isolant ladite première chambre des premiers moyens de mise en communication, et des moyens (76, 66, 68) pour, en réponse au signal délivré par lesdits moyens de détection, relier ladite troisième chambre à une source externe à ladite deuxième pression (76)lorsque ledit freinage direct doit être commandé et pour relier ladite troisième chambre à une source externe à ladite première pression (78) lorsque ledit freinage direct n'est pas commandé. 2. Dispositif de servomoteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit organe formant piston (18) comprend une partie centrale (20) comportant lesdits moyens de mise en communication et une jupe (22) sensiblement plane, et en ce que lesdits moyens formant cloison comprennent une pièce (52) dont la périphérie (54) est solidaire de façon étanche de ladite jupe, ladite troisième chambre (50) étant disposée entre ladite pièce d'une part et ladite jupe et ladite partie centrale d'autre part. 3. Dispositif de servomoteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits moyens formant cloison comprennent une partie centrale cylindrique (56) entourant le disque de réaction et assurant l'étanchéité entre lesdites deuxième et troisième chambres. 4. Dispositif de servomoteur selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que lesdits moyens de mise en communication avec ladite troisième chambre comprennent une conduite (66) à paroi déformable traversant la deuxième chambre (14) et dont une première extrémité (64) est raccordée à ladite pièce formant cloison (52) et dont l'autre extrémité (68) débouche à l'extérieur de ladite enveloppe (10). 5. Dispositif de servomoteur selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que ladite pièce formant cloison (52) est fixée sur ladite jupe (22) par la coopération de fentes (92) ménagées dans une des pièces et par des ergots (90) ménagés dans l'autre pièce.