Brevet FR2825957A1 — publié le 20021220

La présente invention concerne un servofrein à dépression comprenant un carter logeant un piston avec une membrane soumis, en cas d'action de freinage, à une dépression amplifiant la force de freinage commandée par l'action sur la pédale de frein et agissant sur le maître cylindre ; le piston du servofrein étant relié à une tige poussoir agissant sur le piston du maître cylindre et à un poussoir de commande recevant la force d'actionnement de la pédale de frein et la transmettant à la tige poussoir par l'intermédiaire d'un disque de réaction.. Le déclenchement d'une action de freinage est associé également au déclenchement des feux de stop. Mais la commande de ces feux de stop est relativement peu précise et n'anticipe pas l'action de freinage. Pour des raisons de sécurité, il serait intéressant de déclencher les feux de freinage dès que le conducteur manifeste son intention de freiner en sollicitant la pédale de frein, avant même que l'action de freinage ne se mette en oeuvre. La présente invention a pour but de résoudre ce problème pour permettre de commander les feux de stop avant même la montée en pression hydraulique des circuits de freinage. A cet effet, la présente invention concerne un servofrein du type défini ci-dessus caractérisé en ce que l'extrémité de la tige poussoir est reliée au disque de réaction par l'intermédiaire d'un capteur fournissant un signal électrique dès qu'une force d'actionnement est appliquée par le poussoir de commande. En d'autres termes, le signal électrique est généré dès le début de la course de la pédale de l'accélérateur, avant même que cette course ne soit transmise au piston du servofrein à dépression et que celuici agisse sur le piston du maître cylindre. Dans ces conditions, il est garanti que le déclenchement se fasse avant toute montée en pression du ou des circuits hydrauliques. La solution selon l'invention est particulièrement simple car elle intègre dans le servofrein, et sans modification de la structure et des pièces de celui-ci, un capteur de déclenchement. La sortie du signal électrique est également simple puisqu'elle peut se faire par exemple par le passage électriquement isolé au niveau du raccord du tube d'aspiration, créant la dépression dans le servofrein. Selon l'invention, le capteur comprend - une première surface conductrice munie d'un isolant placé contre la tige poussoir, - une seconde surface conductrice séparée en partie de la première sur- face conductrice par une surface isolante maintenant écartées les deux surfaces conductrices en l'absence de force d'actionnement sur le poussoir de commande, - le début d'application d'une force d'actionnement par le poussoir de commande sur le disque de réaction établissant le contact électrique entre les deux surfaces conductrices. Suivant une autre caractéristique avantageuse, les deux surfaces conductrices sont des disques métalliques séparés par une couche isolante n'occupant qu'une partie des surfaces en regard des deux disques métalliques ; le disque du côté de la tige poussoir étant recouvert par une couche isolante. Le passage du signal électrique vers l'extérieur du servofrein se fait également de manière très simple puisqu'il suffit d'un insert métallique notamment annulaire placé sur la partie du raccord du tube d'aspiration pénétrant dans le carter du servofrein à travers un joint isolant, fixant le raccord dans la paroi du carter. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation représentés schématiquement dans les dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe d'un servofrein, - la figure 2 est une vue de détail de la tige poussoir, - la figure 3 est une vue schématique de l'extrémité de la tige poussoir soumise à l'action du poussoir de commande avec un premier mode de réalisation d'un capteur, - la figure 4 est une vue analogue à celle de la figure 3 d'un second mode de réalisation d'un capteur. Selon la figure 1, l'invention concerne un servofrein à dépression composé d'un carter 1 de forme globale torique, centré sur un axe XX et logeant un piston 2 formé d'un moyeu 21, d'une partie extérieure 22 et portant une membrane à déroulement 3. Le piston 2 avec sa membrane 3 sépare le carter en deux chambres 4,5, l'une 4 soumise à la pression atmosphérique et l'autre 5 susceptible d'être mise en dépression. Cette dépression est crée dans la chambre 5 par l'intermédiaire d'un raccord de tube d'aspiration 6 fixé dans le carter 1 avec interposition d'un joint 7. Le moyeu 21 du piston 2 porte une tige poussoir 8, réglable, reliée au piston du maître cylindre non représenté, situé à gauche selon la figure 1. Le piston est également relié à un poussoir de commande 9 dont l'extrémité droite est reliée à la pédale de frein 10. Ce poussoir de commande 9 agit sur le piston 2 par l'intermédiaire d'un disque de réaction 11 en caoutchouc, absorbant les mouvements et permettant une commande en souplesse. Le disque de réaction 11 est placé dans une coupelle 12 portée par l'extrémité de la tige poussoir 8. En fait, l'action du poussoir de commande est plus complexe et on se reportera pour la description détaillée au Mémento de Technologie Automobile (ROBERT BOSCH). De manière très schématique, le poussoir de commande porte une membrane d'étanchéité non détaillée formant soupape ; dès que la pédale de frein 10 transmet une poussée sur le poussoir de commande 9, celui-ci déplace cette membrane d'étanchéité qui ferme la communication de la chambre à dépression 5 vis-à-vis de l'extérieur. La dépression peut donc s'établir dans cette chambre 5 et agir sur le piston 2 pour le déplacer et amplifier la force d'actionnement de la pédale de frein 10 pour la transmettre ainsi amplifiée, au piston du maître cylindre. Inversement dès que la poussée est relâchée sur la pédale de frein 10, un ressort 13 repousse le poussoir de commande 9 vers sa position de repos et ouvre la chambre à dépression 5 pour la mettre en communication avec l'extérieur ce qui supprime toute action amplificatrice par équilibrage de la pression appliquée sur les deux faces du piston 2 du servofrein à dépression. La tige poussoir 8 se termine du côté du piston du maître cylindre par une vis de réglage 14 et du côté relié au piston du servofrein par la coupelle métallique 12, logeant le disque de réaction en caoutchouc 11. Selon la figure 2, un capteur 15 est intercalé entre l'extrémité de la tige poussoir 8 et le disque de réaction 11 pour émettre un signal électrique dès qu'une force d'actionnement est appliquée par la pédale de frein 10 sur le poussoir de commande 9 et ainsi par le disque de réaction 11, sur le capteur 15 ; la tige poussoir 8 est alors encore immobile puisque la dépression nécessaire à l'entraînement du piston 2 contre la force de rappel de son ressort n'est pas encore établie. Cette compression du capteur se traduit par l'émission d'un signal électrique ; celui-ci dure aussi longtemps qu'une poussée est exercée sur le capteur 15 par le poussoir de commande 9, c'est-à-dire que ce signal est émis dès que l'intention de freiner est traduite par une action sur la pédale de frein 10 et aussi longtemps que cette action persiste. Le signal émis par le capteur peut être un signal de commutation entre deux niveaux, un niveau haut et un niveau bas (présence du signal/absence du signal) mais aussi un signal progressif au moins dans la phase initiale de l'action de freinage. Dans tous les cas, le signal est émis avant que le freinage ne commence réellement par la mise en pression du ou des circuits de freinage. Deux formes de réalisation du capteur sont représentées de manière plus détaillée aux figures 3 et 4. Selon le premier mode de réalisation représenté à la figure 3, le capteur 150 se compose d'un premier disque conducteur 152 constituant une première surface conductrice et d'un second disque conducteur 152 constituant une seconde surface conductrice. Ces deux disques conducteurs 151, 152 sont séparés sur une partie de leur surface par une surface isolante ou rondelle isolante 153 constituant un moyen d'écartement maintenant écartés les deux disques conducteurs 151,152 lorsque le capteur 150 est en position de repos (c'est-à-dire non soumis à une poussée). Enfin le premier disque conducteur 151 est séparé de la coupelle 12 à la tête de la tige poussoir 8 par une couche isolante 154. La première et la seconde surfaces conductrices ou disques conducteurs 151,152 ont des dimensions plus faibles que le logement qui reçoit le capteur 150 dans la coupelle 12 de la tige poussoir 8 pour ne pas être en contact avec les parois du logement. L'arrivée du courant se fait par la masse et la sortie du signal se fait par l'intermédiaire d'un câble isolé 155, relié au premier disque 151 et traversant de manière isolée la coupelle de la tige de poussoir par un orifice 156. La sortie du signal du carter 1 se fait de manière avantageuse à travers le passage dans lequel est placé le raccord du tube d'aspiration 6, entre ce raccord en général en matière plastique isolante et le joint 7, engagé dans l'orifice du carter 1 et permettant la mise en place du raccord 6. La figure 5 montre ce mode de réalisation. Il s'agit d'un conducteur, par exemple un manchon conducteur, mince 61, placé sur le fi- letage 62 du raccord 6 et muni d'une patte 63 pour la fixation du conducteur 155 (255) à l'intérieur du carter et une patte de sortie 64 pour le câble de transmission extérieure 156. Selon un mode de réalisation, l'isolant 154 est constitué par une rondelle isolante sur laquelle est collé le premier disque conducteur 151 portant lui-même l'autre isolant 153 constitué par un disque isolant, par exemple adhérant sur ses deux faces et auquel est fixé le second disque conducteur 152 également par collage. L'ensemble est ainsi stable et se place facilement dans la coupelle 23 avant la mise en place du disque de réaction 11. La figure 4 montre une autre réalisation du capteur 250 selon l'invention. Ce capteur se compose comme le premier, d'un isolant 254 venant au fond de la coupelle 12 de la tige poussoir 8 et portant un premier disque conducteur 251 muni d'une sortie électrique sous la forme d'un câble électrique isolé 251 traversant de manière isolée un orifice 256 de la coupelle 12. Ce premier disque 251 porte un isolant 253 sous la forme d'une feuille adhésive double face, occupant une partie seulement de la surface du premier disque 251 et constituant un élément d'écartement ou séparateur. La seconde surface conductrice est constituée dans ce cas par le disque de réaction 252 en caoutchouc (ou en une matière analogue), chargé de particules de graphite. Ces particules de graphite donnent une certaine conductivité au disque de réaction 252. Cette conductivité augmente sous l'effet d'une pression exercée par le poussoir de commande 9. La conductivité est suffisante pour que, lorsque le disque de réaction 252 soumis à l'amorce de poussée par le poussoir de commande 9, se déforme et réalise le contact avec le premier disque 251. Ce contact produit l'émission d'un signal électrique. Selon une variante, on mesure la capacité du disque de réaction pour obtenir une mesure comparative du disque de réaction sans contrainte comme signal. Du fait de la conductivité particulière du disque de réaction 252 chargé de particules de graphite, le signal émis par le capteur est un signal évolutif, plus ou moins progressif en fonction de l'action de déformation modifiant d'une part la surface de contact avec la surface conductrice et d'autre part la conductivité du disque de réaction. Ainsi dans le cas du capteur de la figure 3, le signal est un signal de commutation entre deux états (absence du signal/présence du signal). Le signal fourni par le capteur du mode de réalisation de la figure 4 est un signal progressif, passant successivement de l'absence de signal c'est-à-dire l'absence de conducteur jusqu'au niveau de conduction maximum. Les surfaces conductrices sont constituées de préférence par du nickel revêtu d'un dépôt d'or, par exemple par voie électrolytique, pour constituer un revêtement anti-ionisation et anti-flash. REVENDICATIONS 1 ) Servofrein à dépression comprenant un carter (1) logeant un piston (2) avec une membrane soumis, en cas d'action de freinage, à une dépression amplifiant la force de freinage commandée par l'action sur la pédale de frein (10) et agissant sur le maître cylindre, le piston (2) du servofrein étant relié à une tige poussoir (8) agissant sur le piston du maître cylindre et à un poussoir de commande (9) recevant la force d'actionnement de la pédale de frein (10) et la transmettant à la tige poussoir par l'intermédiaire d'un disque de réaction (11), caractérisé en ce que l'extrémité de la tige poussoir (8) est reliée au disque de réaction (11) par l'intermédiaire d'un capteur (15) fournissant un signal électrique dès qu'une force d'actionnement est appliquée par le poussoir de commande (9). 2 ) Servofrein à dépression selon la revendication 1, caractérisé en ce que le capteur (15) comprend - une première surface conductrice (151) munie d'un isolant (154) placé contre la tige poussoir (8), - une seconde surface conductrice (152) séparée en partie de la première surface conductrice (151) par une surface isolante (153) maintenant écartées les deux surfaces conductrices (151,152) en l'absence de force d'actionnement sur le poussoir de commande (9), - le début d'application d'une force d'actionnement par le poussoir de commande (9) sur le disque de réaction (11) établissant le contact électrique entre les deux surfaces conductrices (151,152). 3 ) Servofrein à dépression selon la revendication 2, caractérisé en ce que les deux surfaces conductrices (151,152) sont des disques métalliques séparés par une couche isolante (153) n'occupant qu'une partie des surfaces en regard des deux disques métalliques, le disque (151) du côté de la tige poussoir (8) étant recouvert par une couche isolante (154). 4 ) Servofrein à dépression selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'une des surfaces conductrices est un disque métallique (251) et l'autre surface conductrice (252) est le disque de réaction formé de caoutchouc chargé de particules de carbone au moins dans sa zone située en regard du premier disque métallique (251). 5 ) Servofrein à dépression selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première surface conductrice (151,152) est reliée à un câble isolé (155, 255) traversant de façon isolée la coupelle (12) de la tige poussoir (8). 6 ) Servofrein à dépression selon la revendication 1, caractérisé par une sortie de contact, isolée (61), prévue sur le raccord (6) du tube d'aspiration et passant entre la partie du raccord (6) logée dans la paroi du carter, et le joint (7) recevant ce raccord (6). 7 ) Servofrein à dépression selon la revendication 4, caractérisé en ce qu' on mesure la capacité du disque de réaction sans contrainte comme information de commutation électrique.