Brevet FR2824123A1 — publié le 20021031

Réservoir de liquide hydraulique, notamment de circuit de freinage La présente invention se rapporte à un réservoir, notamment un réservoir de liquide hydraulique de circuit de freinage. L'invention a ainsi pour but de perfectionner les équipements de freinage installés dans des véhicules, en particulier automobile. Un réservoir de liquide hydraulique de freinage d'un véhicule est muni d'une sortie hydraulique reliée à un circuit hydraulique de freinage, en particulier un ma^tre cylindre. Le circuit hydraulique de freinage comprend entre autres, dans le cas d'un ma^'tre cylindre, au moins un piston qui déplace le liquide hydraulique dans le circuit hydraulique de freinage. Ce liquide hydraulique entrane un mécanisme de freinage. Ce mécanisme de freinage comprend généralement au moins un patin ou des plaquettes de frein en appui sur au moins un moyeu ou au moins un disque d'une roue. Lors d'un freinage, un conducteur appuie sur une pédale de frein en relation avec le circuit hydraulique de freinage. Le piston. du ma'^tre cylindre s'enfonce sous l'effet de cet appui. Le liquide hydraulique contenu dans le réservoir est distribué dans le circuit. Après que le circuit de freinage a été sollicité, le liquide de freinage reste disponible pour alimenter le piston du ma^rtre cylindre. Dans le réservoir, le liquide hydraulique sert à réalimenter le circuit hydraulique en cas d'usure des garnitures ou en cas de fuite. Cette réalimentation est facilitée par une mise à l'air du volume intérieur de ce réservoir. Ainsi des modifications de volume générées par des réalimentations peuvent s'effectuer sans résistance. Lorsque des fuites se produisent dans le circuit de freinage, le volume de liquide hydraulique présent dans le réservoir peut ne plus suffire à alimenter le circuit hydraulique de freinage lors d'un freinage. Dans ce cas, la péJale de frein devient longue. Eventuellement, il faut pomper avec le pied pour obtenir un freinage. Pour éviter les désagréments ou les dangers provoqués par de telles fuites, les réservoirs sont généralement munis de systèmes de détection de niveau. Ces systèmes permettent d'alerter le conducteur. Dans un exemple préféré, le système de détection de niveau est monté dans un bouchon de remplissage du réservoir. On a cependant constaté que ces phénomènes de pédale longue ou molle se produisaient alors que le niveau de iiquide dans le réservoir était satisfaisant et n'aurait normalement pas dû provoquer de tels problèmes. On a alors cherché à remédier à ces problèmes. La détection du problème en elle-même n'a pas été facile. En effet, après une intervention sur le réservoir de liquide hydraulique, notamment pour tenter d'y refaire le niveau, on bénéficiait d'une utilisation satisfaisante, mais pendant quelque temps seulement. Puis le problème réapparaissait. Dans l'invention, on a découvert que le freinage devenait de plus en plus mou parce que le liquide hydraulique ne s'écoulait plus. Ceci a pu s'expliquer par le fait que le trou réalisant la mise à l'air se bouchait. Il se bouchait en effet d'autant plus facilement qu'il était réalisé pour être étroit, dans le but d'éviter que de l'air humide ou de l'eau ne pénètre dans le réservoir. Il est important en effet de ne pas laisser pénétrer de l'eau dans le réservoir, car l'eau mélangée au liquide hydraulique abaisse la température d'ébullition du liquide hydraulique, le rendant compressible. Il a ainsi été constaté que ce problème de freinage plus long était lié au bouchage progressif de la mise à l'air du réservoir. Quand la mise à l'air est bouchée, une dépression est produite lors de l'écoulement du liquide hydraulique par la sortie de liquide hydraulique, empêchant ce liquide hydraulique d'alimenter le circuit de freinage. La solution simple pour remédier à ce problème consiste alors à déboucher cette mise à l'air, par exemple en soufflant dedans. Cependant une telle solution peut être dangereuse si un tel bouchage se produit, avant d'avoir été détecté, à un moment ou un freinage doit absolument être exercé. Une autre solution pourrait être d'entretenir préventivement le réservoir de liquide hydraulique de freinage. Cette autre solution est cependant onéreuse et fastidieuse. En outre, la détection du bouchage de la mise à l'air doit être effectuée à moindres frais pour la rendre commercialement exploitable. Pour résoudre ce problème, I'invention revient à détecter ce bouchage. Pour le détecter, on mesure la dépression qui s'installe dans le volume intérieur du réservoir. En effet, dans l'invention on prévoit de détecter la dépression dans le réservoir. De préférence cette détection est réalisée par un détecteur de dépression combiné au système de détection du niveau du liquide hydraulique. Ce détecteur de dépression est soumis d'une part à la pression atmosphérique par un premier conduit et d'autre part à la pression régnant dans le réservoir par un autre conduit. Ce détecteur de dépression est ainsi amené à prendre une position ou un état dépendant des pressions exercoes dans ces deux conduits. De préférence, ce détecteur de dépression est réalisé dans le bouchon du réservoir. L'effet technique d'un tel détecteur de dépression est de pouvoir détecter l'encombrement de la mise à l'air du réservoir généré par des particules, avant son bouchage. Comme on le verra par la suite, un tel détecteur de dépression a également l'avantage d'être un système peu coûteux à fabriquer et à installer. L'invention a donc pour obJet un réservoir de liquide hydraulique notamment pour un circuit hydraulique de freinage comportant: - un récipient muni d'une sortie de liquide hydraulique, caractérisé en ce qu'il comporte - un détecteur de dépression. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen de la figure 1 qui l'accompagne. Celles-ci ne sont présentées qu'à titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. La figure 1 montre: - Figure 1: une représentation schématique d'un réservoir de liquide hydraulique muni selon l'invention d'un système de détection de dépression et d'un circuit de freinage. La figure 1 montre un réservoir 1 de liquide hydraulique de freinage selon l'invention. La présentation de l'invention est faite en référence à un circuit hydraulique de freinage. Toutefois, ce circuit hydraulique pourrait être différent. Par exemple ce circuit hydraulique pourrait être un circuit hydraulique alimentant des vérins d'un engin de travaux public. Les réservoirs de liquide hydrauliques pour de telles utilisations présentent par ailleurs les mêmes contraintes de protection vis-à-vis de l'humidité. Ce réservoir 1 comporte un récipient 2 contenant un liquide hydraulique de freinage 3 affleurant à un niveau 4 dans le récipient 2. Le récipient 2 comporte dans son volume intérieur, au-dessus du liquide 3 un espace 5 rempli d'air. L'air peut pénétrer dans l'espace 5 par l'intermédiaire d'une mise à l'air 6. Le récipient 2 comporte une sortie 7 de liquide hydraulique. La sortie 7 se situe à la base du récipient 2, dans un espace occupé par le liquide 3. La sortie de liquide hydraulique 7 est reliée à un circuit hydraulique de freinage 9. Dans un exemple classique, le circuit hydraulique de freinage 9 comporte un ma'^tre cylindre 10 muni d'au moins un piston 11 de déplacement du liquide hydraulique 3. Dans le cas d'un ma'^tre cylindre tandem, le ma^tre cylindre possède deux pistons. Le liquide hydraulique 3 est admis dans le ma'^tre cylindre 10 par l'intermédiaire d'un clapet 12. Le circuit hydraulique de freinage 9 est actionné par une tige de poussée 13, elle même mise en mouvement par une pédale de frein 14. Le liquide hydraulique 3 poussé par le piston 11 actionne un mécanisme 15 de freinage. Le mécanisme de freinage 15 freine au moins une roue 16 d'un véhicule (non représenté) sur lequel est monté le dispositif de l'invention. Selon l'invention, le réservoir 1 comporte également un détecteur de dépression 17. Le détecteur de dépression 17 mesure une différence de pression entre une pression à l'intérieur du récipient 2, en pratique dans I'espace 5 intérieur au réservoir 1, et une pression dans un espace 18, extérieur au réservoir 1, en particulier l'espace à la pression atmosphérique. Dans ce but, dans un exemple, le détecteur 17 comporte un excitateur 19 suspendu à un soufflet 20. Le soufflet 20 est étanche et souple et forme avec un trou 21 de mise à l'air un premier conduit assurant la transmission d'une pression provenant de l'espace 18 sur l'excitateur 19. Par une autre face 22, I'excitateur est soumis à la pression régnant dans le réservoir 1, en particulier dans l'espace 5. La face 22 est ainsi au contact de l'air remplissant l'espace 5. Toutefois, si un remplissage trop important du réservoir amenait à immerger la face 22, le détecteur 17 fonctionnerait quand même. En effet, à la hauteur de colonne de liquide hydraulique d'immersion près tau plus quelques millimètres d'eau), la mesure de la dépression serait peu faussée. Soumis à ces deux pressions, I'excitateur est déplacé en regard d'un capteur 23 fixe. Ce déplacement est contrôlé par le caractère élastique du soufflet 20. L'extension de ce soufflet 20 est proportionnelle à la différence de pression. Par exemple le capteur 23 est fixé à la paroi du récipient 2. Le fonctionnement de ce détecteur de dépression 17 avec l'excitateur 19 et le capteur 23 est le suivant. Lorsque la mise à l'air 6 du réservoir 1 commence à se boucher, il se crée une dépression dans le réservoir 1 empêchant le liquide hydraulique 3 de s'écouler normalement dans le circuit de freinage 9. Grâce au soufflet 20 qui empêche la communication entre les deux espaces et 18, la dépression régnant dans l'espace 5 est alors immédiatement répercutée sur la face 22 du détecteur de dépression 17. L'excitateur 19 est alors entrané en direction du fond du réservoir 1 et se déplace devant le capteur 23. Le principe de la mesure, ou de la détection, de la dépression revient à mesurer ou à détecter ce déplacement de l'excitateur. Cette détection peut être de différents types. Elle pourrait être de type optique, de type mécanique ou autre. De préférence, elle est de type magnétique électrique, l'excitateur 19 étant un aimant et le capteur 23 étant un simple relais électrique à déclenchement magnétique. Dans cet exemple, I'aimant est de préférence cylindrique circulaire et entoure le capteur 23. Par exemple un tel relais est un relais bilame de type classique. Le capteur électrique 23 possède deux bornes. ll est relié par ses deux bornes à deux connexions 24 et 25 qui sont par ailleurs relices à un dispositif d'alarme et d'alimentation électrique (non représenté). Lorsque l'excitateur 19 vient à proximité du capteur 23 du fait de la dépression, l'aimant de l'excitateur attire une des lames du relais bilame qui établit un circuit électrique fermé entre les deux connexions 24 et 25. La dépression est alors détectée. Ainsi, I'encombrement de la mise à l'air est signalé au conducteur par l'intermédiaire d'un dispositif de signalisation. Plutôt que de réaliser le détecteur 17 avec le soufflet 20,1'excitateur 19, le relais et les connexions 24 et 25, on pourrait prévoir un détecteur de dépression de type piézo-électrique soumis à des efforts différentiels de part et d'autre de la paroi du récipient 2 et relié à un circuit central d'alarme. La solution présentée ici à titre préférentiel présente cependant I'avantage de bien se marier avec une réalisation d'un détecteur 26 du niveau 4 du liquide hydraulique 3 dans le récipient 2. Aussi, dans un exemple préféré, le détecteur 17 est associé au détecteur de niveau 26. Le détecteur de niveau 26 comporte, comme pour le détecteur préféré de dépression 17, un aimant 27 porté par un flotteur immergé 28. L'aimant 27 et le flotteur 28 entourent un relais magnétique électrique 29. Le relais 29 est relié par ses deux bornes, comme le relais 23, aux connexions 24 et 25. Lorsque le niveau 4 est suffisant, le flotteur 28 vient buter contre une butée 30 supérieure. La butée 30 est réalisoe en partie supérieure d'une enveloppe 31 rig ide contenant les relais 23 et 29 et les con nexions 24 et 25. L'enveloppe 31 isole électriquement ces relais et les connexions du liquide 3. 28241 23 Lorsque le niveau 4 baisse trop, le flotteur 28 descend le long de l'enveloppe 31, par exemple jusqu'à une cale 32. Dans ce cas, l'aimant 27 se place en regard du capteur 29. L'aimant excite alors le relais de ce capteur provoquant la détection de la chute du niveau 4 (alors que par ailleurs le détecteur 17 n'a pas déclenché d'alarme). En agissant ainsi, on utilise pour le détecteur 17, dans un même bloc, tous les équipements déjà en place pour le détecteur 26. Une économie notable est réalisée. De fait, la réalisation de l'invention, c'est-à-dire du détecteur de dépression 17, ne nécessite que la réalisation du soufflet 20, de l'excitateur 19 et du capteur 23 (ce dernier étant de même type que le capteur 29). On notera que la mise en place du détecteur de l'invention est particulièrement simple du fait que la partie supérieure de l'enveloppe 31 était auparavant disponible et inemployée. Dans l'exemple préféré, la mise à l'air 6, le détecteur de dépression 17 (avec sa mise à l'air 21) et le détecteur de niveau associé 26 sont contenus et encastrés dans un bouchon 33 du réservoir 1. Le bouchon 33 est donc percé de deux trous (le trou 6 et l'orifice débouchant du canal 21). De ce fait ce bouchon est composite et réalise d'autres fonctions que celle de simplement boucher le réservoir. Au repos, le liquide hydraulique 3 s'écoule normalement dans la sortie hydraulique 7 grâce à la mise à l'air 6, et la chambre de travail ou la chambre de pression du ma^tre cylindre 10 se remplit par l'intermédiaire du clapet 12 en position ouvert. Lorsque le conducteur appuie sur la pédale de frein 14, le clapet 12 se ferme, et le piston 11 s'enfonce et entrane le liquide 3 vers le mécanisme de freinage 15. Le détecteur de niveau 26 permet de signaler au conducteur une baisse de niveau 4 du liquide de freinage quand le niveau n'est pas suffisant pour remplir les conduits du circuit de freinage 7. Dans la pratique, le détecteur de dépression 17 est réalisé dans une enceinte circulaire 34 résultant de l'élévation d'une paroi sous la base du bouchon 33 du réservoir. A sa partie supérieure, l'enceinte 34 est au contact de l'air atmosphérique 18 par le (ou les) conduit(s) 21. A sa partie inférieure l'enceinte 34 débouche dans l'espace 5 par un conduit 35 circulaire. On notera que le conduit 21 est moins susceptible de se boucher que la mise à l'air 6 car le conduit 21 d'une part peut être plus large (aucune protection contre l'humidité n'est à procurer), et d'autre part du fait qu'il n'est sollicité que rarement (lorsque la mise à l'air se bouche). De ce fait, peu de particules peuvent venir encombrer le conduit 21. REVENDICATIONS 1 - Réservoir de liquide hydraulique (1) comportant - un récipient (2) muni d'une sortie de liquide hydraulique (7), caractérisé en ce qu'il comporte - un détecteur de dépression (17). 2 - Réservoir selon la revendication 1, caractérisé en ce que - le réservoir est un réservoir relié à un circuit hydraulique de 1 0 freinage 3 - Réservoir selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le détecteur de dépression est de type piézo-électrique. 4 - Réservoir selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que le détecteur de dépression (17) comporte - un excitateur (19) suspendu à un soufflet (20) étanche et souple, - cet excitateur est soumis d'une part par un canal (21) à une pression atmosphérique (18) et d'autre part à une pression régnant dans le réservoir (5) et - un capteur (23) fixe excité par l'excitateur (19) lorsque cet excitateur vient à proximité de ce capteur. - Réservoir selon l'une des revendications 1, 2 ou 4, caractérisé en ce que - I'excitateur comporte un aimant, et - le capteur comporte un relais à lame reliable par deux bornes (24, 25) à un dispositif de signalisation. 6 - Réservoir selon l'une des revendications 1, 2, 4 ou 5, caractérisé en ce que - I'aimant est cylindrique circulaire et entoure le capteur. 7 - Réservoir selon l'une des revendications 1, 2, 4, 5 ou 6, caractérisé en ce que - le détecteur de dépression (17) comporte un capteur électrique (23) relié à deux connexions (24, 25) qui sont par ailleurs relises à un capteur de niveau (26) de liquide hydraulique dans le réservoir. 8 - Réservoir selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que - le détecteur de dépression est monté dans un même bloc (33) qu'un détecteur de niveau (26) de liquide hydraulique dans le réservoir. 9 - Réservoir selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que - le détecteur de dépression est situé dans une enceinte (34). - Réservoir selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que - le détecteur de dépression est contenu dans le bouchon (33) du réservoir hydraulique. 11 - Réservoir selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que - le récipient possède une mise à l'air (6) débouchant sur un même espace (18) qu'un canal (21) relié au détecteur de dépression. 12 - Réservoir selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la mise à l'air du récipient (6) et la mise à pression atmosphérique (21)