Brevet FR2885108A1 — publié le 20061103

Dispositif maître cylindre pour véhicule automobile. L'invention concerne un capteur de position d'un piston dans un maître cylindre. Plus précisément l'invention concerne un capteur de position permettant d'allumer les feux de stop lors d'un freinage d'un véhicule automobile. Un but de l'invention est de permettre un allumage des feux de stop à un stade précoce d'un freinage. Un but supplémentaire de l'invention est de réduire un coût de fabrication d'un capteur de position, tout en assurant une grande fiabilité quant à la réactivité. Un but supplémentaire de l'invention est de faciliter à un constructeur le montage de ce capteur. Un dispositif de freinage de véhicule automobile est généralement muni d'un servomoteur relié à un maître cylindre. Le servomoteur, comporte par exemple un boîtier muni d'une paroi en tôle, contenant une chambre avant à volume variable séparé d'une chambre arrière, également à volume variable, par une cloison formée par une membrane étanche et souple et une plaque jupe rigide. La jupe rigide entraîne un piston pneumatique prenant appui, par l'intermédiaire d'une tige de poussée, sur un piston primaire d'un maître cylindre. Lors d 'un freinage, la chambre avant d u servomoteur est isolée par rapport à la chambre arrière, puis de l'air est admis dans la chambre arrière. Cette admission d'air a pour effet de propulser la cloison. La jupe rigide entraîne alors le piston pneumatique qui entraîne à son tour le piston primaire du maître cylindre par l'intermédiaire de la tige de poussée. Lors du freinage du véhicule automobile, il est souvent indispensable d'avertir des conducteurs de véhicules situés derrière le véhicule en question, du freinage qui a lieu. Par exemple, lorsqu'un conducteur freine brusquement et que plusieurs voitures suivent, il est important d'informer rapidement ces véhicules du freinage du premier véhicule, afin qu'ils puissent à leur tour anticiper un freinage et éviter ainsi un carambolage. Il est connu pour cela d'utiliser un moyen d'information tel qu'un voyant lumineux. Ainsi, les véhicules automobiles sont munis de feux de stop. Ces feux de stop, situés à l'arrière du véhicule, s'allument lors de l'actionnemment d'une commande de frein. L'allumage des feux de stop se fait automatiquement, c'est à dire sans que le conducteur n'ait à faire une action spécifique, autre que l'actionnement de la commande de frein. Il est important que l'allumage des feux de stop se fasse quasiment simultanément à l'actionnement de la commande de frein, afin que l'allumage soit concomitant à un début du freinage du véhicule. On connaît comme déclencheur de l'allumage des feux de stop un dispositif muni d'un microcommutateur situé à l'endroit de la commande de frein. Si la position d'un tel microcommutateur assure une bonne réactivité de l'allumage des feux de stop, elle présente cependant des inconvénients. En effet, la présence de ce microcommutateur crée une force de rappel à l'endroit de la commande de frein. Cette force de rappel peut incommoder le conducteur du véhicule lors du freinage. De plus, l'emplacement de ce microcommutateur à l'endroit de la commande de frein est d'accès peu pratique, rendant l'installation par le constructeur difficile, et le réglage peu évident. II est connu également d'utiliser un dispositif muni d'un contacteur placé sur le trajet de la pédale de frein, ou associé à un élément mit en mouvement par la pédale. Ainsi, le document DE 100 53 995 Al concerne un capteur de position d'un piston dans un maître cylindre. Le piston est muni d'un aimant en forme d'anneau. L'aimant se déplace en même temps que le piston à l'intérieur d'un corps du maître cylindre. Le corps du maître cylindre lui-même est muni d'un capteur à effet Hall. Une avancée de l'aimant dans le corps du maître cylindre, s'approchant ou s'éloignant du capteur à effet Hall, entraîne une variation du champs magnétique. Selon 1 a valeur du champs magnétique l'allumage ou de l'arrêt de l'allumage des feux de stop est commandé. La disposition du capteur de position permettant l'allumage des feux de stop à l'endroit du maître cylindre permet de faciliter son montage et son réglage. Par ailleurs, le freinage étant réalisé au moyen du maître cylindre, faire dépendre l'allumage des feux de stop de la position d'un piston dans ledit maître cylindre permet d'assurer un allumage précoce des feux de stop lors du freinage. Cependant, l'utilisation d'un aimant permanent monté sur un piston du maître cylindre augmente de façon conséquente le coût de fabrication du maître cylindre. En effet, il faut réaliser un aimant de forme annulaire. La réalisation d'un tel a imant e st difficile et o néreuse. Par a illeurs, l'utilisation d'un tel aimant oblige à indexer angulairement l'aimant, dans le maître cylindre, par rapport au capteur de position. De plus, l'aimant doit être compatible avec le liquide de frein et doit pouvoir fonctionner à la distance souhaitée. Pour cela, il est connu d'utiliser comme matériau du Neodyme Fer Bore, recouvert d'une couche protectrice anticorrosion, pour réaliser l'aimant. Le coût de fabrication d'un tel aimant est donc élevé, et augmente le coût du maître-cylindre muni dudit aimant. Un but de l'invention est de proposer une alternative à un tel dispositif d'allumage des feux de stop, dont un coût de fabrication est peu élevé. Un but supplémentaire de l'invention est d'éliminer les contraintes de montage d'un capteur de position existant jusqu'à ce jour. Pour arriver à ce résultat, on utilise une pièce ferromagnétique montée en translation dans le maître cylindre. Le déplacement de la pièce ferromagnétique à l'intérieur du maître cylindre perturbe une valeur de champ magnétique détectée par un détecteur de champ magnétique associé à un aimant permanent. Ce détecteur et cet aimant permanent sont montés dans un corps du maître cylindre. Le dispositif de l'invention est par exemple relié à un circuit de commande allumant des feux de stop. Par exemple, lorsque l'intensité du champ magnétique capté par le détecteur augmente, le circuit de commande de l'allumage des feux de stop est fermé, permettant l'allumage des feux de stop. La pièce ferromagnétique est par exemple disposée à l'endroit d'une tête d'une tige de poussé. Elle peut également être disposée à l'intérieur d'un piston. L'avancée de la tige de poussée en direction du piston modifie la valeur du champ magnétique capté par le capteur. En effet, la pièce ferromagnétique montée sur la tige de poussée se rapproche ou s'éloigne, selon le montage, du capteur. En passant par une ligne de champ de l'aimant permanent, elle perturbe le champ magnétique capté par le capteur. On peut disposer le capteur à l'endroit d'une bride du maître cylindre. Dans l'invention, on fait dépendre l'allumage des feux de stop de l'avancée d'une pièce du dispositif de freinage en amont du freinage proprement dit. En effet, le freinage est réalisé par l'intermédiaire de moyens de friction appliqués sur un tambour ou un disque d'une roue du véhicule par la pression du liquide de frein. Le liquide de frein est mis en pression par le maître cylindre. Ainsi, ce n'est qu'une fois le maître cylindre actionné que le freinage a lieu. L'allumage des feux de stop se fait concomitamment au début du freinage. II est également possible de disposer l'aimant et le détecteur de champs magnétique sur une pièce indépendante, disposée entre la bride du maître cylindre et une face arrière d'une parois du servomoteur. Ainsi, la chaîne d e fabrication d u maître cylindre n'est pas m odifiée, p ermettant de fabriquer des maîtres cylindres pouvant être utilisés pour le dispositif de l'invention, ainsi que pour d'autres dispositifs de freinage. L'invention concerne donc un dispositif maître cylindre pour véhicule 10 automobile comprenant - une commande de frein, - un maître cylindre, - un capteur de position d'un piston dans le maître cylindre commandant un dispositif d'allumage des feux de stop, ledit capteur étant muni d'une part d'un aimant et d'un détecteur de champ magnétique, l'aimant et le détecteur de champ magnétique étant fixes sur un corps du maître cylindre caractérisé en ce que le capteur comporte d'autre part une pièce ferromagnétique montée sur un élément mobile en translation dans le maître cylindre, le détecteur de champ magnétique commandant le dispositif d'allumage de feux de stop lors d'un déplacement de l'élément mobile dans le maître cylindre. Selon des exemples de réalisation le dispositif de l'invention peut comporter tout ou partie des caractéristiques supplémentaires suivantes: la pièce ferromagnétique est une bague ferromagnétique. - l'élément mobile est un piston primaire du maître cylindre. - l'élément mobile est une tige de poussée du servomoteur actionnant un déplacement d'un piston du maître cylindre. - l'aimant et le détecteur de champ magnétique sont situés à l'endroit 30 d'une bride du maître cylindre en contact avec un servomoteur. - l'aimant et le d étecteur d e champ magnétique sont situés sur une pièce annexe au maître cylindre, ladite pièce étant disposée entre une bride du maître cylindre et un servomoteur. - le détecteur de champ magnétique est muni d'une cellule à effet Hall. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagne. Celles-ci ne sont présentées qu'à titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. Les figures montrent: - Figure 1: Une coupe transversale d'un dispositif maître cylindre 5.potant-é muni du capteur de l'invention; - Figure 2: Un agrandissement de la figure 1 à l'endroit du capteur de l'invention; Figure 3: Une représentation générale d'un maître cylindre selon un exemple particulier de réalisation de l'invention. Sur la figure 1, on peut voir un dispositif maître cylindre muni d'un servomoteur 1 fixé à un maître cylindre 2. Une tige de commande 3 actionne un piston pneumatique 4 du servomoteur 1. La tige de commande 3 est reliée directement ou indirectement à une commande de frein. Le piston pneumatique 4 se déplace à l'intérieur d'un boîtier 5 du servomoteur 1. Une chambre arrière 6 du servomoteur 1 est séparée d'une chambre avant 7 par une membrane 8 étanche et souple et une plaque jupe 9 rigide. La chambre avant 7 est située côté maître cylindre 2. La chambre arrière 6 est située côté tige de commande 3. La chambre avant 7 est reliée pneumatiquement à une source de vide (non représentée). La chambre arrière 6 est susceptible d'être reliée à la pression athmosphérique. Lorsque le dispositif de freinage n'est pas actionné, les chambres avant 7 et arrière 6 sont connectées entre elles. La chambre arrière 6 est par ailleurs isolée par rapport à la pression atmosphérique. Lorsqu'un conducteur actionne la tige de commande 3, par exemple par l'intermédiaire d'une pédale de frein (non représentée), on isole tout d'abord la chambre avant 7 par rapport à la chambre arrière 6. Puis, on admet de l'air dans la chambre arrière 6. L'admission d'air exerce une force sur la jupe 9 rigide en direction du maître cylindre 2. La jupe 9 rigide entraîne dans son avancée le piston pneumatique 4. Le piston pneumatique 4 est relié, par l'intermédiaire d'une tige de poussée 11, à un piston primaire 10 du maître cylindre 2. La tige de poussée 11 traverse la chambre avant 7 du servomoteur 1 et vient au contact du piston primaire 10. L'avancée de la tige de commande 11 entraîne l'avancée du piston primaire 10 à l'intérieur d'une chambre primaire 13 du maître-cylindre 2. Dans l'exemple décrit à la figure 1 le maître cylindre 2 est un maître cylindre tandem. Le maître cylindre 2 est donc muni d'une chambre primaire 13 et d'une chambre secondaire 14. Le piston primaire 10 avance à l'intérieur de la chambre primaire 13 en direction d'un piston secondaire 15. Le piston secondaire 15 est en translation dans la chambre secondaire 14, en direction d'un fond 16 du maître cylindre 2. Un réservoir de liquide hydraulique (non représenté ) alimente les chambres 13 et 14 du maître cylindre 2 en liquide de frein. L'avancée du piston primaire 10 puis du piston secondaire 15 dans les chambres respectivement primaire 13 et secondaire 14 du maître cylindre 2 permet d'augmenter la pression à l'intérieur de chacune de ces chambres. Le liquide de frein, sous pression, actionne les freins. L'intervalle de temps entre l'actionnement de la tige de commande 3 et le freinage effectif est petit. L'invention préconise l'utilisation du déplacement de la tige de poussée 11, ou du piston primaire 10 dans le maître cylindre 2. En effet, ce déplacement est en amont du freinage proprement dit. Ainsi, on assure un allumage des feux de stop au moment du freinage et en même temps que celui ci. Dans l'invention, le dispositif d'allumage de feux de stop (non représenté ) est donc commandé par l'intermédiaire d'un capteur de position 17, 19, 20 d'un piston 10 dans le maître cylindre 2. Le capteur de position 17, 19, 20 est muni d'une part d'une détecteur de champ magnétique 19 et d'un aimant permanent 20, et d'autre par d'un élément ferromagnétique 17. Sur la figure 2, on peut voir un agrandissement d'une partie du maître cylindre 2 et du servomoteur 1 représentés à la figure 1. L'agrandissement est centré à l'endroit du capteur de position 17, 19, 20 de l'invention. Sur la figure 2, selon un exemple particulier de réalisation de l'invention, l'élément 17 ferromagnétique a une forme d'anneau 17 ou de bague. L'anneau 17 est situé à l'endroit d'une tête 18 de la tige de poussée 11. Lors de l'actionnement de la tige de commande 3, la tige de poussée 11 se déplace avec le piston primaire 10 à l'intérieur de la chambre primaire 13 (non visible sur la figure 2). Le détecteur 19 et l'aimant permanent 20 du capteur de position 17, 19, 20 sont disposés dans un corps 21 du maître cylindre 2. Dans un exemple de réalisation particulier de l'invention, le détecteur 19 et l'aimant 20 sont fixés à une bride 22 du maître cylindre 2. La bride 22 est en contact avec une face externe 23 du boîtier du servomoteur 1, du côté de la chambre avant 7. Lorsque le dispositif de freinage n'est pas actionné, le détecteur 19 de champ magnétique détecte uniquement un champ magnétique provenant de l'aimant 20. Lorsque le dispositif de freinage est actionné, la tige de poussée 11 se déplace en direction du détecteur 19. L'avancée de la tige de poussée 11 s'accompagne de l'avancée de l'anneau ferromagnétique. L'anneau ferromagnétique se polarise en approchant de la ligne de champ de l'aimant 20. L'intensité du champ magnétique détecté par le détecteur 19 est a lors modifiée. Le capteur 19 peut par exemple commander directement l'allumage des feux de stop lorsque l'intensité du champ magnétique varie par rapport à une intensité de référence. Il est aussi possible que le détecteur 19 envoie une information relative à une variation du champ magnétique à un relais, un transistor ou un calculateur qui en fonction, de l'information reçue, commande l'allumage ou l'extinction, des feux de stop. Le détecteur 19, dans un exemple particulier de réalisation de l'invention, est muni d'une cellule à effet Hall. La variation de la différence de potentiel dans la cellule à effet Hall lors de l'avancée de la tige de commande 11 permet l'allumage des feux de stop. Sur la figure 3, on peut voir une représentation du maître cylindre 2 selon un exemple particuliers de réalisation de l'invention. Sur la bride 22 du maître cylindre 2 est montée une pièce 24. Un contour externe de la pièce 24 suit au moins partiellement un contour externe de la bride 22. La bride 22 et la pièce 24 peuvent être solidarisées par tous moyens connus. La pièce 24 porte le capteur 19 et l'aimant permanent 20, par exemple au moyen d'une pièce proéminente 25 pénétrant au moins partiellement dans la chambre avant 7 du servomoteur 1 (non représenté sur la figure 3). A insi, l'anneau ferromagnétique 17, monté sur la tige de poussée 11, et à une faible distance de la pièce proéminente 25. Ainsi, le capteur 19 détecte précocement une perturbation du champ magnétique due à la polarisation de l'anneau 17. Dans un autre exemple de réalisation de l'invention, il est possible de disposer l'anneau ferromagnétique 17 sur le piston 10. Le capteur 19 et l'aimant 20 sont alors situés plus à l'arrière dans le corps 21 du maître cylindre 2. Par exemple, le capteur 19 et l'aimant 20 sont disposés dans le corps du maître cylindre 2 proche du centre de la chambre primaire 13. Ainsi, c'est directement l'avancée du piston 1 0 d ans la chambre primaire 13 qui permet d'allumer le feu de stop. Le piston primaire 10 est par exemple un piston en aluminium. Dans d'autres exemples de réalisation de l'invention, il est possible d'utiliser comme détecteur de champ magnétique un détecteur de type capteur magnéto-sensible, cellule à effet Hall, ou bilame magnétique, magnéto-résisitif (AMR, GMR). L'utilisation d'un anneau ferromagnétique 17 par rapport à l'état de la technique simplifie énormément le montage du capteur 17, 19, 20, et en diminue le coût. En effet, il n'est pas nécessaire d'indexer angulairement la pièce ferromagnétique 17. L'avancée et la traversée de la 1 igne d e champ magnétique par la pièce 17 permet de la polariser, quelle que soit sa position initiale. De plus, le coût de fabrication d'une p ièce ferromagnétique 17 est bien moins important que celui d'un aimant circulaire. Ainsi, avec le dispositif de l'invention, on assure une détection précoce du freinage permettant un allumage précoce des feux de stop, sans grever de façon conséquente le coût de fabrication du dispositif de freinage. Par ailleurs, le montage du capteur de l'invention est simple, et réalisable par le constructeur au moment de la fabrication du maître cylindre lui même. REVENDICATIONS 1- Dispositif maître cylindre pour véhicule automobile comprenant - une tige (3) de commande, - un maître cylindre (2), - un capteur (17, 19, 20) de position d'un piston (10) dans le maître cylindre commandant un dispositif d'allumage des feux de stop, ledit capteur étant muni d'une part d'un aimant (20) et d'un détecteur (19) de champ magnétique, l'aimant et le détecteur de champ magnétique étant fixes sur un corps (21) du maître cylindre caractérisé en ce que le capteur comporte d'autre part une pièce (17) ferromagnétique montée sur un élément (10, 11) mobile en translation dans le maître cylindre, le détecteur de champ magnétique commandant le dispositif d'allumage de feux de stop lors d'un déplacement de l'élément mobile dans le maître cylindre. 2- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce ferromagnétique est une bague (17) ferromagnétique. 3- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que l'élément mobile est un piston (10) primaire du maître cylindre. 4- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que l'élément mobile est une tige (11) de poussée du servomoteur actionnant un déplacement d'un piston (10) du maître cylindre. 5- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'aimant et le détecteur de champ magnétique sont situés à l'endroit d'une bride (22) du maître cylindre en contact avec un servomoteur (1). 6- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'aimant et le détecteur de champ magnétique sont situés sur une pièce (24) annexe au maître cylindre, ladite pièce étant disposée entre une bride (22) du maître cylindre et un servomoteur (1). 7- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le détecteur de champ magnétique est muni d'une cellule à effet Hall.