Brevet FR2834254A1 — publié le 20030704

Dispositif de commande des feux de freinage dans un véhicule automobile L'invention concerne un dispositif de commande des feux de freinage ou feux"stop"dans un véhicule automobile. De façon classique, l'allumage des feux de freinage est commandé par un contacteur actionné mécaniquement par la pédale de frein du véhicule et faisant partie d'un circuit d'alimentation électrique des feux de freinage. Au repos, le circuit d'alimentation électrique des feux de freinage est ouvert. Lorsque le conducteur du véhicule appuie sur la pédale de frein et la déplace sur une course minimale prédéterminée, le contacteur est actionné mécaniquement par la pédale et ferme le circuit d'alimentation électrique des feux de freinage. Un inconvénient important de ces contacteurs est leur taux élevé de défaillances. Le non-allumage des feux de freinage lors d'un freinage peut avoir des conséquences graves. La présente invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients. Elle a pour objet un dispositif de commande des feux de freinage dans un véhicule automobile, qui soit simple, peu coûteux et fiable, et que l'on puisse de plus utiliser pour transmettre un signal d'actionnement de pédale de frein à d'autres circuits, par exemple de contrôle moteur, de contrôle de freinage, de contrôle de vitesse de croisière, de transmission automatique et de suspension active. Elle propose à cet effet un dispositif de commande des feux de freinage pour véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend deux composants constitués respectivement par un capteur sensible au champ magnétique et par un aimant permanent, dont l'un est monté sur un élément fixe d'un servomoteur d'assistance pneumatique d'un circuit de freinage de véhicule et dont l'autre est porté par un organe mobile de ce servomoteur, cet organe mobile pouvant occuper deux positions correspondant respectivement à un freinage et à une absence de freinage et dans lesquelles ledit aimant influence le capteur de deux façons différentes. Le signal de sortie du capteur varie en fonction de la position relative de l'aimant permanent, et son amplitude peut prendre deux valeurs extrêmes représentant l'une un état de freinage et l'autre un état de non-freinage. Un tel capteur est du type sans contact et n'est donc pas sujet à l'usure. Il est peu sensible aux variations des conditions extérieures et est protégé contre les agressions par le milieu environnant. Sa fiabilité est donc élevée et permet de l'utiliser pour commander l'allumage des feux de freinage et pour fournir un signal à d'autres circuits, par exemple de contrôle moteur, de contrôle de freinage, de contrôle de vitesse de croisière, de transmission automatique et de suspension active, comme indiqué ci-dessus. Avantageusement, ce capteur forme un ensemble unitaire avec un circuit de mise en forme de signaux électriques, qui comprend lui-même un connecteur de liaison à au moins un circuit d'alimentation des feux de freinage. Cet ensemble unitaire est par exemple monté sur l'enveloppe rigide du servomoteur, tandis que l'aimant permanent est porté par une cloison mobile qui partage l'espace interne du servomoteur en une chambre de travail et une chambre de dépression. Dans une première forme de réalisation, le capteur est du type à effet Hall. Dans une variante, le capteur est du type magnétorésistif. L'aimant permanent peut être un composant ponctuel ou de petite taille, monté dans le servomoteur en alignement avec le capteur. En variante, l'aimant permanent est un composant annulaire centré sur l'axe du servomoteur, ce qui évite tout problème de repérage de la position angulaire de l'aimant permanent par rapport à celle du capteur. Dans ce dernier cas, l'aimant permanent peut être formé par une poudre de matière ferromagnétique qui est noyée dans le matériau d'une membrane souple et étanche faisant partie de la cloison interne mobile du servomoteur. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique partielle d'un circuit de freinage pour véhicule automobile ; - la figure 2 est une vue agrandie en coupe axiale du détail encerclé II de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue correspondant à la figure 2 et représente une variante de réalisation de l'invention ; les figures 4 et 5 représentent schématiquement d'autres variantes de réalisation de l'invention. Par convention dans la description, ce qui est à gauche sur les dessins est à l'avant, et ce qui est à droite est à l'arrière. En figure 1, la référence 10 désigne une pédale de frein dans un véhicule automobile, qui est reliée par une tige de commande 12 à un servomoteur 14 d'assistance pneumatique lui-même associé à un maître cylindre hydraulique 16 pour l'alimentation en fluide hydraulique sous pression de moyens de serrage des freins équipant les roues du véhicule automobile. De façon connue, le servomoteur 14 d'assistance pneumatique est partagé en une chambre avant ou chambre de dépression 18 et une chambre arrière ou chambre de travail 20 par une cloison mobile 22 comprenant une membrane souple et étanche 24 en caoutchouc, en élastomère ou analogue, associée à une jupe rigide 26 et à un piston axial 28 relié lui-même au piston (non représenté) du maître-cylindre 16. La partie périphérique radialement externe de la membrane 24 comprend un bourrelet d'étanchéité 30 servant à sa fixation sur une enveloppe rigide du servomoteur 14, formée d'une partie avant 32 et d'une partie arrière 34 fixées l'une à l'autre de façon étanche par sertissage de leurs rebords périphériques sur le bourrelet 30 de la membrane 24. Au repos, c'est-à-dire en l'absence de freinage, la chambre arrière 20 du servomoteur 14 communique avec la chambre avant 18 qui est elle-même reliée à une source de dépression telle que le collecteur d'admission du moteur à combustion interne du véhicule. La position de la cloison mobile 22 est celle représentée aux figures 1 et 2. Lorsque le conducteur appuie sur la pédale de frein 10, la communication entre les chambres 18 et 20 du servomoteur est interrompue et la chambre arrière 20 est reliée progressivement à l'atmosphère ambiante. L'augmentation de pression dans la chambre arrière 20 déplace la cloison mobile 22 vers l'avant et ce déplacement est transmis au piston du maîtrecylindre hydraulique 16 pour l'alimentation en liquide sous pression des moyens de serrage des freins du véhicule. Dans un premier mode de réalisation, le dispositif selon l'invention comprend un aimant permanent 38 qui est porté par la cloison interne 22 du servomoteur et qui se trouve, dans la position de repos ou d'absence de freinage représentée en figure 2, au droit et au voisinage immédiat d'un capteur 40 du type sensible au champ magnétique, qui est logé dans un boîtier 42 fixé à étanchéité sur la partie arrière 34 de l'enveloppe du servomoteur 14. La partie arrière 34 de l'enveloppe comporte un orifice 44 à travers lequel s'étend le capteur 40 et qui est entouré d'un joint torique d'étanchéité 46 interposé entre le boîtier 42 et la partie arrière 34 de l'enveloppe du servomoteur. Le boîtier 42 est luimême fixé sur la partie arrière 34 de l'enveloppe par tout moyen approprié, par exemple par des vis, par encliquetage, etc. Un circuit de conditionnement et de mise en forme des signaux de sortie du capteur 40 est logé dans le boîtier 42 et est relié à un connecteur 48 de liaison à un circuit 50 d'alimentation électrique des feux de freinage 52 ainsi qu'à au moins un autre circuit 54 de contrôle moteur, de contrôle de freinage, de contrôle de vitesse de croisière, une transmission automatique ou une suspension active par exemple. Le capteur 40 sensible au champ magnétique est un capteur à effet Hall ou un capteur magnétorésistif, comprenant un élément conducteur ou semi-conducteur sensible au champ magnétique de l'aimant permanent 38 et parcouru par un courant électrique fourni par le circuit logé dans le boîtier 41. Eventuellement, des moyens peuvent être prévus pour canaliser ou concentrer le flux magnétique sur le capteur 40, ces moyens étant tels par exemple qu'une armature magnétique dans l'entrefer de laquelle est placé le capteur 40. Le signal de sortie de ce capteur est mis en forme par le circuit logé dans le boîtier 42 et est ensuite appliqué au circuit 50 d'alimentation des feux de freinage ainsi qu'aux autres circuits 54 précités. Lorsque l'aimant permanent 38 se trouve au droit et au voisinage immédiat du capteur 40 comme représenté, le signal de sortie de ce capteur est à un certain niveau. Lorsque le conducteur appuie sur la pédale de frein 10 et que la chambre arrière 20 du servomoteur 14 est isolée de la chambre avant 18 et mise en communication avec l'atmosphère environnante, la cloison mobile 22 du servomoteur est déplacée vers l'avant et l'aimant permanent 38 est écarté du capteur 40 et se trouve à une certaine distance de celui-ci. Le signal de sortie du capteur 40 est alors à un niveau différent et est reconnu comme un signal indiquant un état de freinage. Ce signal, mis en forme comme indiqué plus haut, commande l'allumage des feux de freinage 52 lorsqu'il est appliqué au circuit d'alimentation 50. Dans le mode de réalisation de la figure 2, le signal de sortie du capteur 40 est modifié dès que la cloison mobile 22 du servomoteur 14 se déplace vers l'avant depuis la position de repos représentée, c'est-à-dire que la détection du freinage par le capteur 40 a lieu tout-à-fait au début du freinage. Il en est ainsi parce que le capteur 40 et son boîtier 42 sont fixés sur la partie arrière 34 de l'enveloppe du servomoteur, au niveau de la position de repos de la cloison mobile 22 de ce servomoteur. En variante, le capteur 40 et son boîtier 42 pourraient être fixés sur la partie avant 32 de l'enveloppe du servomoteur, et la détection du freinage aurait lieu alors un peu plus tard que dans le cas précédent. Dans la variante de réalisation représentée en figure 3, le boîtier 42 du capteur 40 est fixé, non plus sur la partie cylindrique périphérique de l'enveloppe du servomoteur 14, mais sur la face radiale arrière 56 de cette enveloppe, l'aimant permanent 38 étant lui-même fixé sur une partie radiale de la cloison mobile 22 du servomoteur, en alignement avec le boîtier 42. Dans la position de repos représentée en figure 3, l'aimant permanent 38 est au voisinage immédiat de la face d'extrémité avant du boîtier 42, qui contient le capteur sensible au champ magnétique. Par ailleurs, la fixation du boîtier 42 sur la face arrière 56 de l'enveloppe du servomoteur est réalisée au moyen d'un joint annulaire d'étanchéité 58 clipsé ou encliqueté élastiquement dans un orifice de cette face arrière 56, le boîtier 42 étant à surface cylindrique extérieure crantée 60 et étant lui-même monté à force dans le joint annulaire d'étanchéité 58. Pour le reste, le mode de réalisation de la figure 3 est identique à celui de la figure 2, et son fonctionnement correspond à celui déjà décrit. L'utilisation d'un aimant permanent 38 de petite taille impose de prévoir un repérage de sa position angulaire par rapport au boîtier 42 du capteur 40. En variante, l'aimant permanent 38 peut être remplacé par un aimant de forme annulaire centré sur l'axe du servomoteur 14, ce qui évite la nécessité du repérage de sa position angulaire par rapport au capteur. L'aimant permanent peut être fixé sur la membrane 24 par tout moyen approprié, par exemple par collage ou par surmoulage. Il peut aussi être formé d'une poudre de matière ferromagnétique qui est noyée dans la matière de la membrane 24. On notera que, selon l'invention, le dispositif de commande des feux de freinage peut être intégré au servomoteur d'assistance pneumatique du circuit de freinage, ce qui est un avantage intéressant pour les constructeurs automobiles. De plus, la fiabilité et la durée de vie de ces dispositifs sont très supérieures à celles des dispositifs équivalents de la technique antérieure. Enfin, leur montage sur le servomoteur d'assistance pneumatique les rend plus facilement accessibles et permet de les changer sans démonter les servomoteurs eux-mêmes. Dans la variante de réalisation de la figure 4, l'élément sensible 62 du capteur 40 est porté par un élément tel qu'un manchon cylindrique 64 relié à un connecteur extérieur 48, ce manchon étant fixé par serrage entre l'enveloppe du servomoteur 14 et le maître-cylindre 16, du côté avant du servomoteur. Le manchon cylindrique 64 entoure la partie cylindrique arrière du maître cylindre 16 qui s'étend à l'intérieur du servomoteur 14, dans la chambre avant 18 de celui-ci. L'aimant permanent 38 agissant sur l'élément sensible 62 du capteur est porté par un tube 66 fixé sur le piston 68 du servomoteur, de telle sorte que l'aimant permanent 38 est au voisinage immédiat de l'élément sensible 62 du capteur dans la position de repos ou position de non-freinage représentée en figure 4. Lors d'un freinage, le piston 68 est déplacé vers l'avant par la pression agissant dans la chambre arrière 20 du servomoteur sur la cloison mobile 22, ce qui éloigne l'aimant 38 de l'élément sensible du capteur et modifie le signal de sortie du capteur. Le tube 66 portant l'aimant 38 est télescopique comme représenté et est formé de deux tronçons de tube montés coulissants l'un sur l'autre. Ainsi, au freinage, le déplacement vers l'avant du piston 68 n'est pas contrarié par le tube 66 lorsque l'extrémité avant de ce tube vient en appui sur la face avant de l'enveloppe du servomoteur. Un ressort de rappel 70 monté entre les extrémités du tube 66 permet de redéployer ce tube quand le piston 68 est ramené en position de repos, pour replacer l'aimant 38 au droit de l'élément sensible 62 du capteur. La figure 5 représente deux variantes de l'invention, dans lesquelles deux aimants permanents 38 accolés sont portés par le piston 68 du servomoteur 14 et le capteur 40 est monté sur la partie arrière 34 de l'enveloppe du servomoteur, par exemple à l'intérieur de celui-ci, et est fixé au moyen d'un des goujons 72 de fixation du servomoteur sur un support. Dans la réalisation de la partie supérieure de la figure 5, des fils conducteurs 74 relient le capteur 40 à un connecteur 48 porté par la partie arrière 34 de l'enveloppe du servomoteur. Dans la variante de réalisation de la partie inférieure de la figure 5, les fils conducteurs 74 traversent, de façon étanche, la cloison mobile 22 du servomoteur et aboutissent à un connecteur 48 porté par la partie avant 32 de l'enveloppe du servomoteur, le connecteur 48 étant par exemple monté de façon étanche dans un orifice de cette partie avant 32. REVENDICATIONS 1-Dispositif de commande des feux de freinage dans un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend deux composants constitués respectivement par un capteur (40) sensible au champ magnétique et par un aimant permanent (38), dont l'un est monté sur un élément fixe (34) d'un servomoteur (14) d'assistance pneumatique d'un circuit de freinage et dont l'autre est porté par un organe mobile (22) de ce servomoteur, cet organe mobile pouvant occuper deux positions correspondant respectivement à un freinage et à une absence de freinage et dans lesquelles ledit aimant influence le capteur de deux façons différentes. 2-Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le capteur (40) est un capteur à effet Hall. 3-Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le capteur (40) est un capteur magnétorésistif. 4-Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le capteur (40) est monté sur une enveloppe rigide (34) du servomoteur et l'aimant permanent (38) sur une cloison mobile (22) partageant l'espace interne du servomoteur en une chambre de travail (20) et une chambre de dépression (18). 5-Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'en l'absence de freinage, l'aimant permanent (38) se trouve au voisinage immédiat du capteur (40) et, lors d'un freinage, est écarté de ce capteur. 6-Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le capteur (40) forme un ensemble unitaire avec un circuit de mise en forme de signaux électriques comprenant un connecteur (48) de liaison à au moins un circuit (50) d'alimentation des feux de freinage. 7-Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens magnétiques de canalisation sur le capteur (40) du flux magnétique produit par l'aimant permanent (38). 8-Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'aimant permanent (38) est un composant ponctuel ou de petite taille, monté dans le servomoteur (14) en alignement angulaire avec le capteur dans la position de repos de l'organe mobile (22). 9-Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'aimant permanent est un composant annulaire centré sur l'axe du servomoteur. 10-Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'aimant permanent est formé de poudre de matière ferromagnétique noyée dans la matière d'une membrane (24) souple et étanche faisant partie de l'organe mobile (22) du servomoteur. 11-Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le capteur (40) est monté dans un boîtier (42) fixé à étanchéité sur la partie arrière (34) de l'enveloppe du servomoteur. 12-Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le capteur (40) s'étend à travers un orifice (44) de l'enveloppe du servomoteur. 13-Dispositif selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le capteur (40) et l'aimant permanent (38) sont à l'intérieur du servomoteur. 14-Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que le capteur (40) est monté sur un élément (64) fixé entre l'enveloppe du servomoteur et un maître-cylindre (16) du circuit de freinage. 15-Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'aimant permanent (38) est porté par le piston (68) du servomoteur (14). 16-Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que le capteur (40) est monté sur la partie arrière (34) de l'enveloppe du servomoteur, à l'intérieur de celui-ci, et est relié à des fils conducteurs (74) qui traversent à étanchéité la cloison mobile (22) du servomoteur.