Brevet FR2872763A1 — publié le 20060113

DISPOSITIF DE FREINAGE POUR VEHICULE AUTOMOBILE L'invention concerne un dispositif de freinage pour véhicule automobile, du type comprenant un circuit hydraulique de freinage commandé par le conducteur au moyen d'une pédale de frein et associé à un circuit électrohydraulique de freinage commandé par un logiciel par exemple du type ESP (Electronic Stability Program) ou ACC (Active Cruise Control) au moyen d'un calculateur. Le circuit hydraulique de freinage comprend, de façon classique, un maître-cylindre tandem actionné par la pédale de frein, avantageusement par l'intermédiaire d'un servomoteur d'assistance pneumatique. Les sorties du maître-cylindre sont reliées aux freins de roues par des électrovannes d'arrêt commandées par le calculateur. En fonctionnement normal, ces électrovannes sont ouvertes et les freins de roues sont commandés par le conducteur par l'intermédiaire de la pédale de frein, du servomoteur d'assistance pneumatique et du maître-cylindre. Quand le circuit électrohydraulique commandé par le logiciel ESP ou autre devient actif, les électrovannes d'arrêt sont fermées par le calculateur et un ou plusieurs freins de roues sont alimentés en liquide de frein sous pression par la ou les pompes en fonction des consignes générées par le logiciel. A ce moment, si le conducteur appuie sur la pédale de frein, il ne pourra la déplacer que sur une course faible, en raison de la pression élevée du liquide de frein dans les circuits alimentant les freins de roues, et il aura une sensation inhabituelle et inquiétante, qui peut l'amener à effectuer des manoeuvres inopportunes. Par ailleurs, la ou les pompes du circuit électrohydraulique de freinage sont alimentées en liquide de frein, à travers le maître-cylindre, à partir d'un réservoir monté en général sur le maître-cylindre, de sorte que la montée en pression du liquide de frein en sortie de la ou des pompes dépend du débit à travers le maître-cylindre. Cela se révèle désavantageux dans le cas d'un freinage en mode ESP, où il est souhaitable d'agir le plus vite possible pour maintenir le véhicule sur sa trajectoire et où les temps de réponse du circuit de freinage doivent être les plus courts possibles. L'invention a notamment pour but d'apporter une solution simple, économique et peu coûteuse à ces problèmes. Elle propose à cet effet un dispositif de freinage pour véhicule automobile, comprenant un circuit hydraulique de freinage comportant un maître-cylindre actionné par une pédale de frein et un circuit électrohydraulique de freinage commandé par un calculateur programmé comprenant au moins une pompe alimentée en liquide de frein par le maîtrecylindre et reliée à des freins de roues par des électrovannes commandées par le calculateur, caractérisé en ce que le circuit hydraulique de freinage comprend un simulateur de course de pédale de frein relié à une sortie du maître-cylindre par une électrovanne commandée en ouverture par le calculateur en cas de freinage d'au moins une roue par le circuit électrohydraulique, pour que le conducteur ait sensiblement une même sensation à l'actionnement de la pédale de frein à l'état actif ou inactif du circuit électrohydraulique de freinage. Ainsi, quand le circuit électrohydraulique de freinage est inactif, le conducteur, qui commande le freinage du véhicule par appui sur la pédale de frein, a une sensation qu'il retrouve quand il appuie sur la pédale de frein alors que le circuit électrohydraulique est actif, par exemple en mode ESP, et il n'est plus perturbé par une course très faible de la pédale de frein. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'électrovanne reliant le simulateur de course de pédale à la sortie du maître-cylindre est commandée en ouverture et en fermeture par le calculateur, quand le circuit électrohydraulique est inactif, pour stocker du liquide de frein sous pression dans le simulateur et l'utiliser ensuite pour assurer une pré-charge de la pompe du circuit électrohydraulique quand celui-ci devient actif. Cette caractéristique de l'invention permet de diminuer le temps de réponse lors d'un freinage en mode ESP, et d'augmenter l'efficacité de ce mode de freinage. Selon une autre caractéristique de l'invention, le simulateur comprend une chambre reliée à une sortie du maître-cylindre, un piston mobile en translation dans la chambre et sollicité par un ressort dans une direction d'expulsion du liquide de frein hors de la chambre, et un capteur de déplacement du piston, le signal de sortie de ce capteur variant comme la pression du liquide de frein dans ladite chambre et étant appliqué au calculateur précité. Une telle réalisation est simple et peu coûteuse et permet de fournir au calculateur une information fiable sur la pression du liquide dans le simulateur. Dans un mode de réalisation de l'invention, le circuit électrohydraulique de freinage comprend au moins deux pompes d'alimentation alimentées en liquide de frein par deux sorties du maître- cylindre, la chambre du simulateur étant reliée par l'intermédiaire d'une électrovalve à une conduite d'alimentation d'une des pompes et par l'intermédiaire d'une autre électrovalve à une conduite d'alimentation de l'autre des pompes précitées. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, le circuit électrohydraulique de freinage comprend au moins deux pompes d'alimentation alimentées en liquide de frein par deux sorties du maîtrecylindre, et la chambre du simulateur est reliée à une seule conduite d'alimentation desdites pompes par une seule électrovalve précitée. 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 représente schématiquement un dispositif de freinage selon l'invention, - la figure 2 représente schématiquement une variante de réalisation du dispositif de freinage selon l'invention. Le dispositif de freinage de véhicule automobile qui est représenté schématiquement en figure 1, comprend un circuit hydraulique de freinage 10 commandé par le conducteur du véhicule et un circuit électrohydraulique de freinage 20 commandé par un calculateur programmé C dont les liaisons aux divers éléments du circuit 10 n'ont pas été représentées pour simplifier le dessin et le rendre plus clair. Le circuit hydraulique de freinage 10 comprend essentiellement un maîtrecylindre 11, tel qu'un maître-cylindre tandem comprenant une chambre primaire et une chambre secondaire qui sont alimentées en liquide de frein par un réservoir 12 et dont les sorties sont reliées par des conduites 13, 14 respectivement, à des circuits d'alimentation des freins de roues 15. Le maître-cylindre 11 est actionné au moyen d'une pédale de frein 16 par l'intermédiaire d'une tige de commande 17 et avantageusement d'un servomoteur 18 d'assistance pneumatique. Les conduites de sortie 13, 14 du maître-cylindre sont reliées respectivement à un circuit 21 d'alimentation des freins des roues arrière et à un circuit 22 d'alimentation des freins des roues avant du véhicule, ces deux circuits étant identiques l'un à l'autre. Chaque circuit 21, 22 comprend un conduit 23 reliant une conduite de sortie 13 ou 14 du maître-cylindre à deux freins de roues 15 par l'intermédiaire d'une électrovanne 24 commandée par le calculateur, le conduit 23 se partageant en aval de l'électrovanne 24 en deux conduits 25 alimentant chacun un frein de roue 15 et comportant chacun une électrovanne 26 commandée par le calculateur. Dans les positions représentées en figure 1, les électrovannes 24 et 26 sont ouvertes et autorisent une communication entre les sorties du maîtrecylindre 11 et les freins de roues 15. Chaque électrovanne 26 est associée à un clapet anti-retour monté en parallèle sur l'électrovanne, d'une façon bien connue de l'homme du métier. Les conduits 25, 23 servent également au retour du liquide de frein vers le maître-cylindre 11 et le réservoir 12 lorsque les freins sont relâchés. Le circuit électrohydraulique de freinage 20, commandé par le calculateur C comprend, dans chaque circuit 21, 22 d'alimentation des freins de roues 15, une pompe 27 ou deux pompes 27 montées en parallèle comme représenté, qui sont entraînées par exemple par un même moteur électrique 28 et qui sont alimentées en liquide de frein par un conduit 29 relié à une conduite de sortie 13, 14 du maître-cylindre et comportant une électrovanne 30 commandée par le calculateur. La sortie de chaque pompe 27 est reliée à une entrée d'un accumulateur de pression 31 commun dont la sortie est raccordée au conduit 23 d'alimentation des freins de roues 15, en aval de l'électrovanne 24 de ce conduit. Des conduits 32 de retour de liquide de frein sont branchés sur les conduits 25 d'alimentation au voisinage des freins de roues 15 et sont équipés d'électrovannes 33 commandées par le calculateur et dont les sorties sont reliées par une conduite commune 34 à l'entrée des pompes 27, cette conduite 34 étant équipée d'un clapet anti-retour et comportant un branchement vers un accumulateur de pression 35 formant amortisseur. Dans chaque circuit 21, 22, un capteur de pression 36 est branché sur le conduit 23 en aval de l'électrovanne 24 et génère un signal de sortie représentant la pression d'alimentation des freins de roues 15, ce signal de sortie étant appliqué au calculateur C. Un autre capteur de pression 37 branché sur la conduite de sortie 14 du maître-cylindre détecte la pression générée dans la chambre primaire du maître-cylindre 11 par actionnement de la pédale de frein 16 et fournit cette information au calculateur, comme déjà indiqué. Lorsque le freinage d'une ou plusieurs roues est commandé par le calculateur, les électrovannes 24 sont fermées, les électrovannes 30 sont ouvertes et la pression du liquide de frein dans les circuits de freinage est élevée. Dans ces conditions, si le conducteur appuie sur la pédale de frein 16, le déplacement de la tige de commande 17 vers le maîtrecylindre 11 est contrarié, la course de la pédale est très courte et les sensations ressenties par le conducteur sont tout-à-fait inhabituelles et peuvent l'inquiéter. Pour éviter cela, l'inventeur prévoit un simulateur de course dans le circuit hydraulique de freinage, le simulateur comprenant une chambre 40 dont l'entrée 41 est branchée sur les conduites de sortie 13, 14 du maître- cylindre. Cette entrée 41 débouche à l'intérieur de la chambre 40 sur un piston 42 monté coulissant de façon étanche dans cette chambre et associé à un ressort de rappel 43 monté entre le piston 42 et le fond fermé de la chambre 40 pour solliciter en permanence le piston 42 vers l'entrée 41 de la chambre. Des électrovannes 44 commandées par le calculateur sont montées dans les branchements qui relient l'entrée 41 de la chambre 40 aux conduites de sorties 13, 14 du maître-cylindre 11. Lorsque les électrovannes 24 sont fermées et les électrovannes 44 ouvertes, et que le conducteur appuie sur la pédale de frein 16, le liquide de frein mis sous pression dans les conduites de sortie 13, 14 du maître-cylindre peut pénétrer dans la chambre 40 et repousser le piston 42 vers le fond de cette chambre à l'encontre de l'action de son ressort de rappel 43, ce qui permet un déplacement de la pédale de frein sensiblement dans les mêmes conditions que dans le cas où les électrovannes 24 sont ouvertes. Un capteur de déplacement 45 est associé au piston 42 du simulateur de course et fournit au calculateur C un signal qui correspond au déplacement de ce piston et donc à la pression du liquide de frein dans la chambre 40. On peut ainsi, en fermant les électrovannes 44 quand la chambre 40 contient du liquide de frein sous pression, constituer un accumulateur de pression que l'on relie ensuite aux entrées des pompes 27 en commandant l'ouverture des électrovannes 44 et 30, pour assurer une pré-charge des pompes 27 et réduire le temps de réponse du circuit électrohydraulique de freinage. La montée en pression dans les conduits 25 d'alimentation des freins de roues 15 est ainsi beaucoup plus rapide que lorsque les pompes 27 sont seulement alimentées en liquide de frein par aspiration dans le réservoir 12 à travers le maître-cylindre 11. L'efficacité d'un système de freinage du type ESP en est accrue d'autant. Le signal fourni par le capteur 45 au calculateur C permet de contrôler la pression du liquide stocké dans le simulateur de course. Lorsque cette pression est trop faible, les électrovannes 44 sont ouvertes par le calculateur C, par exemple en fin de freinage lors de la détente du liquide de frein dans les circuits de freinage ou lorsque le conducteur appuie sur la pédale de frein, ce qui permet de faire remonter la pression du liquide de frein dans le simulateur. Dans la variante de réalisation qui est représentée schématiquement en figure 2, les circuits de freinage 10 et 20 sont les mêmes qu'en figure 1, mais le simulateur de course comprenant la chambre 40, le piston 42 et le ressort de rappel 43 n'est relié qu'à la conduite de sortie 13 de la chambre secondaire du maître-cylindre 11 par un branchement comprenant une électrovanne 44. Dans ce cas, l'ouverture de l'électrovanne 44 par le calculateur, quand la chambre 40 contient du liquide de frein sous pression, permet une précharge des pompes 27 du circuit 21, mais non une pré-charge des pompes 27 du circuit 22. REVENDICATIONS 1. Dispositif de freinage pour véhicule automobile, comprenant un circuit hydraulique de freinage (10) comportant un maître-cylindre (11) actionné par une pédale de frein (16) et un circuit électrohydraulique de freinage (20) commandé par un calculateur programmé (C) et comprenant au moins une pompe (27) alimentée en liquide de frein par le maître-cylindre (11) et reliée à des freins de roues (15) par des électrovannes (26) commandées par ledit calculateur, caractérisé en ce que le circuit hydraulique de freinage (10) comprend un simulateur de course de pédale relié à une sortie du maître-cylindre (11) par une électrovanne (44) commandée en ouverture par le calculateur (C) en cas de freinage d'au moins une roue du véhicule par le circuit électrohydraulique (20). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'électrovanne (44) reliant le simulateur à une sortie du maître-cylindre (11) est commandée en ouverture et en fermeture par le calculateur (C) quand le circuit électrohydraulique est inactif, pour stocker du liquide de frein sous pression dans le simulateur et l'utiliser pour assurer ensuite une pré-charge de la pompe (27) du circuit électrohydraulique (20) quand celui-ci devient actif. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le simulateur comprend une chambre (40) reliée à une sortie (13, 14) du maître-cylindre (11), un piston (42) mobile en translation dans la chambre (40) et sollicité par un ressort (43) dans une direction d'expulsion du liquide de frein hors de la chambre (61, 81), et un capteur (45) de déplacement du piston (42), le signal de sortie de ce capteur (45) variant comme la pression du liquide de frein dans ladite chambre (40). 4. Dispositif selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le simulateur est branché par une électrovanne (44) précitée sur une conduite de sortie (13) du maître-cylindre reliée à une conduite (29) d'alimentation des pompes (27) d'un circuit (21) d'alimentation en liquide de frein sous pression des freins (15) des roues arrière du véhicule. 5. Dispositif selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le simulateur est branché par deux électrovannes (44) précitées sur deux conduites de sortie (13, 14) du maître-cylindre qui sont reliées à des conduites (29) d'alimentation des pompes (27) de deux circuits (21, 22) d'alimentation en liquide de frein sous pression des freins (15) des roues avant et des roues arrière du véhicule. 6. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que la ou chaque conduite de sortie (13, 14) du maître-cylindre est reliée à ladite conduite (29) d'alimentation des pompes par une électrovanne (30) commandée par le calculateur.