Brevet FR2891229A1 — publié le 20070330

La présente invention concerne un frein de stationnement d'un véhicule comprenant une installation d'actionnement de blocage dans le véhicule, un circuit de frein hydraulique relié à une unité de frein de stationnement pour bloquer le véhicule, une commande, une installa- tion génératrice de pression, un dispositif de verrouillage pour verrouiller la position de frein de stationnement de l'unité de frein de stationnement et une installation de transmission de pression qui transmet la pression générée par l'installation de génération de pression au circuit hydraulique. Etat de la technique Les freins de stationnement (freins à main) de véhicules sont connus sous de multiples réalisations selon l'état de la technique. Récemment, les freins à main ou à câble de traction sont remplacés de plus en plus par des freins de stationnement automatiques qui sont activés par l'actionnement d'un commutateur ou d'un bouton par le conduc- teur agissant sur un actionneur. De tels freins de stationnement se composent toutefois d'un nombre important de pièces de sorte que le coût d'un frein de stationnement automatique est relativement élevé. En outre, du fait de la multiplicité des pièces, on a un certain encombrement dans le véhicule. On a également constaté que l'utilisation de l'hydraulique pour activer ou neutraliser le frein de stationnement engendrait des bruits très forts à cause des pressions élevées; ces bruits peuvent induire l'impression auprès du conducteur que le frein de stationnement fonctionne mal lorsqu'il l'actionne. Exposé et avantages de l'invention La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients des freins de stationnement connus et concerne à cet effet un frein de stationnement du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que l'installation génératrice de pression est une installation génératrice de pression équipant déjà le véhicule pour une autre fonction. Le frein de stationnement de véhicule selon l'invention offre l'avantage vis-à-vis de la technique de se composer d'un nombre réduit de pièces et d'être d'une fabrication très économique. De plus, son encombrement est réduit. Selon l'invention, une installation de conversion de pression est prévue entre l'installation génératrice de pression équipant déjà le vé-hicule et le circuit de frein hydraulique du frein de stationnement. Ainsi, selon l'invention, on peut utiliser une installation génératrice de pression équipant déjà le véhicule et destinée en principe à une autre fonction, en plus pour activer ou neutraliser le frein de stationnement. L'utilisation de l'installation de conversion de pression permet de ne pas intégrer directe-ment l'installation génératrice de pression dans le circuit hydraulique du frein de stationnement. Un autre avantage du frein de stationnement se- lon l'invention est de pouvoir installer le frein de stationnement également dans des véhicules sans pompe hydraulique du circuit de frein hydraulique. La construction est particulièrement simple et économique si l'installation de transmission de pression comporte de préférence un 10 piston à double effet, c'est-à-dire sollicité par ses deux faces. Il est en outre avantageux que l'installation de transmission de pression comporte une vanne, notamment un distributeur à 2/3 voies qui la relie au circuit hydraulique du frein de stationnement. Pour utiliser une installation génératrice de pression de forme relativement petite, l'installation de transmission de pression comporte de préférence un dispositif de conversion de pression. Cela permet de transmettre également une pression relativement faible générée par l'installation de génération de pression au circuit hydraulique du frein de stationnement. L'installation de transmission de pression comporte de préférence un piston muni d'un premier fond relié au circuit hydraulique du frein de stationnement et un second fond relié à l'installation génératrice de pression. Le diamètre du premier et du second fond de piston sont différents ce qui permet une conversion de pression suivant la différence des diamètres. Pour avoir une construction particulièrement compacte et simple, l'unité de commande du frein de stationnement intègre de préférence une commande équipant déjà le véhicule pour le frein de fonctionnement du véhicule. De façon préférentielle, l'installation génératrice de pression équipant déjà le véhicule et que l'on utilise pour actionner le frein de stationnement est une pompe d'injection de carburant ou une servo-pompe de direction du véhicule ou une pompe de réglage de la suspension du véhicule ou une pompe à huile ou une pompe à eau ou une pompe à agent de refroidissement. Pour pouvoir activer le frein de stationnement, que le moteur du véhicule soit ou non en marche, l'installation génératrice de pres- sion équipant déjà le véhicule et que l'on utilise pour le frein de stationnement est entraînée par un moteur électrique. La construction est particulièrement économique et compacte si le circuit hydraulique du frein de stationnement est en même temps le circuit du frein de fonctionnement du véhicule. On peut alors utiliser une unité de frein correspondant au frein normal du véhicule en même temps comme frein de stationnement. On réduit ainsi le nombre de pièces et l'encombrement nécessaire. Dessins La présente invention sera décrite ci-après à l'aide d'exemples de réalisation représentés dans les dessins annexés dans les-quels: - la figure 1 est une vue schématique d'un frein de stationnement correspondant à un premier mode de réalisation de l'invention, - la figure 2 est une vue schématique du frein de stationnement de la figure 1 à l'état non actionné, - la figure 3 est une vue schématique de l'installation de transmission de pression du frein de stationnement de la figure 1 à l'état actionné, - la figure 4 est une vue schématique d'une installation de transmission de pression d'un frein de stationnement correspondant à un second mode de réalisation de l'invention. Description des exemples de réalisation En référence aux figures 1 à 3, on décrira ci-après un premier exemple de réalisation d'un frein de stationnement 1 selon 25 l'invention. Selon la figure 1, le frein de stationnement 1 selon l'invention est intégré dans le frein de fonctionnement usuel du véhicule. Le frein de stationnement comprend un premier frein de roue 6 et un second frein de roue 7 installés sur l'essieu arrière du véhicule. Ces deux freins de roue 6, 7 sont également utilisés pour bloquer le véhicule. Les deux freins de roue 6, 7 sont reliés par un circuit de frein de fonctionne- ment 17 comprenant les conduites 18, 19 aux freins avec une installation d'actionnement de frein 2. L'installation d'actionnement de frein 2 n'est représentée que schématiquement; elle comprend entre autre une pédale 3 et un réservoir de liquide sous pression 4. Une commande 8 du frein de fonctionnement agit sur un assistant de frein non détaillé tel que par exemple un système ESP, ABS, TCS. Le frein de stationnement 1 comprend en outre une installation d'actionnement de frein de stationnement 9 sous la forme d'un commutateur ou d'un bouton installé dans le véhicule. On supprime ainsi le levier de frein à main du véhicule. L'installation d'actionnement de blo- cage 9 est reliée à la commande 8 du frein de fonctionnement. L'unité de commande du frein de stationnement est intégrée dans la commande 8 du frein de fonctionnement. Pour le frein de stationnement, la commande 8 est en outre reliée par une première installation de verrouillage 13 au premier frein de roue 6 et par une seconde installation de verrouillage 14 au second frein de roue 7. Les installations de verrouillage 13, 14 servent au verrouillage mécanique de la position de blocage du frein de stationnement. La commande 8 est en outre reliée à une installation génératrice de pression 10 (ou générateur de pression) équipant déjà le véhi- cule et servant, d'une part, à fournir la pression lorsqu'on utilise le frein de stationnement et assurant d'autre part une seconde fonction. L'installation génératrice de pression 10 est reliée par une conduite de pression 11 à une installation de transmission de pression 12. L'installation de transmission de pression 12 transmet la pression générée par l'installation génératrice de pression 10 au circuit 17 du frein de fonctionnement du véhicule. Ce circuit de frein de fonctionnement 17 est également utilisé pour le frein de stationnement. L'installation génératrice de pression 10 peut être par exemple la pompe d'injection de carburant ou la servo-pompe d'assistance de la direction ou la pompe de réglage de la suspension du véhicule ou la pompe à huile ou la pompe à eau ou une pompe d'agent de refroidissement. Grâce à l'interposition de l'installation de transmission de pression 12, l'installation génératrice de pression 10 n'est pas nécessairement intégrée directement au circuit de frein de fonctionnement du véhicule et peut seulement générer une pression plus fai- ble que la pression nécessaire aux freins de roues. Les figures 2 et 3 montrent de manière détaillée l'installation de transmission de pression 12 du premier exemple de réali- sation. Comme cela apparaît aux figures 2 et 3, l'installation de transmis- sion de pression 12 comprend un piston à double effet 20 (encore appelé piston à double face) logé dans un cylindre 21. Le piston 20 subdivise le cylindre 21 en une première chambre de pression 23 et une seconde chambre de pression 24. La première chambre de pression 23 est reliée par la conduite de pression 11 à l'installation génératrice de pression 10. La seconde chambre de pression 24 est reliée par une conduite 16 à une vanne 15. Dans la seconde chambre de pression 24 il y a en outre un élément de rappel 22 constitué dans cet exemple de réalisation par un ressort hélicoïdal cylindrique. Selon les figures 2 et 3, la vanne 15 est constituée par un distributeur à 2/3 voies. La vanne 15 relie dans sa première position re-présentée à la figure 2, l'installation d'actionnement de frein 2 au frein de roue 6. Cette position est utilisée pour le frein de fonctionnement normal du véhicule. Dans cette première position, la conduite 16 n'est pas reliée au circuit de frein de fonctionnement 17. La figure 2 montre la position de repos de l'installation de transmission de pression 12. Dans cette position, le frein de stationne-ment n'est pas activé. Le ressort de rappel 22 se trouve ainsi en position de détente. Le fonctionnement du frein de stationnement 1 selon l'invention sera détaillé ci-après. Pour activer le frein de stationnement 1 on actionne l'installation d'actionnement de frein de stationnement 9 pré-vue dans le véhicule. Un signal d'actionnement correspondant est ainsi transmis à la commande 8. La commande 8 reconnaît qu'il y a une de- mande de frein de stationnement pour le véhicule et elle active l'installation génératrice de pression 10; de plus, elle commute la soupape ou distributeur 15 de sa première position représentée à la figure 2 dans la seconde position représentée à la figure 3. La mise en oeuvre de l'installation génératrice de pression 10 et la commutation de la vanne ou distributeur 15 peuvent être effectuées simultanément. Selon la figure 3, dans le second état du distributeur 15, la liaison entre l'installation d'actionnement de frein 2 et les freins de roue 6, 7 est coupée. En revanche, la seconde chambre de pression 24 est reliée par la conduite 16 et le distributeur 15 avec le premier et le second frein de roue 6, 7. La commande 8 actionne l'installation génératrice de pression 10. En d'autres termes, l'installation génératrice de pression 10 génère une pression appliquée par la conduite de pression 11 à la première chambre de pression 23. Dès que la pression dans la première chambre de pression 23 dépasse celle dans la seconde chambre de pression 24 et la force développée par le ressort de rappel 22, le piston 20 se déplace dans la direction de la flèche A. La pression augmente ainsi dans la seconde chambre de pression 24 et cette augmentation de pression est transmise par la conduite 16 et la vanne ou distributeur 15 vers le premier et le se-cond frein de roue 6, 7. Du fait de l'augmentation de la pression au niveau des freins de roue 6, 7, les garnitures des freins de roue sont appliquées contres les disques de freins. Lorsque la pression dans la seconde chambre de pression 24 est suffisamment importante pour garantir l'application complète des garnitures de freins contre les disques des freins de roue 6, 7, la commande 8 actionne la première et la seconde installation de verrouillage 13, 14 (voir figure 1) pour verrouiller mécaniquement la position de frein du premier et du second frein de roue 6, 7.Le verrouillage mécanique peut se faire par exemple par la mise en marche d'un moteur électrique qui en-traîne une installation à broche. Les installations de verrouillage 13, 14 verrouillent ainsi mécaniquement la position de frein de stationnement des freins de roue 6, 7. Le verrouillage mécanique peut être détecté par exemple à l'aide d'un capteur et un signal correspondant est transmis en retour à la commande 8. Ensuite, on peut terminer l'entraînement de l'installation génératrice de pression 10, si bien que le véhicule est bloqué en toute certitude par le frein de stationnement. Pour libérer de nouveau le frein de stationnement, on actionne l'installation d'actionnement de frein de stationnement 9 qui transmet un signal correspondant à la commande 8. La commande 8 active la première et la seconde installation de verrouillage 13, 14 de façon à libérer le verrouillage mécanique de la position de frein de stationnement. De plus, la diminution de pression hydraulique au niveau des freins de roue 6, 7 est autorisée de sorte que les garnitures de freins peuvent être de nouveau écartées des disques de freins, par exemple par des ressorts de rappel. Ensuite, la vanne ou le distributeur 15 sont rappelés dans la première position représentée à la figure 2, si bien que le véhicule dispose de nouveau complètement de la fonction de frein de fonctionnement, les freins de stationnement 1 étant libérés. Selon l'invention, on utilise ainsi une installation généra-trice de pression 10 pour activer le ou les freins de stationnement, cette installation ayant au moins une autre fonction dans le véhicule. L'installation de transmission de pression 12 relie l'installation génératrice de pression 10 aux freins de roue 6, 7 sans que toutefois l'installation gé- nératrice de pression 10 ne soit directement intégrée au circuit hydraulique des freins de roue 6, 7. Cela permet d'utiliser un fluide différent de celui de l'installation génératrice de pression 17, c'est-à-dire qui n'est pas le même que celui du circuit de frein de fonctionnement du véhicule. L'installation génératrice de pression 10 peut être par exemple un compresseur pour un fluide gazeux ou une pompe à eau. Comme le frein de stationnement est intégré au frein de fonctionnement normal du véhicule, le nombre de composants nécessaires au frein de stationnement est très faible. Cela permet de développer un frein de stationnement particulièrement économique. Un second mode de réalisation d'un frein de stationnement 1 selon l'invention sera décrit ci-après en référence à la figure 4. Dans cette figure on utilisera les mêmes références que celles du premier exemple de réalisation pour désigner les mêmes éléments ou des éléments de même fonction. Selon la figure 4, à la différence du premier mode de réalisation, dans le seconde mode de réalisation, le piston 20 de l'installation de transmission de pression 10 est différent. Plus précisément, le piston 20 du second exemple de réalisation comporte un premier fond 20a et un second fond 20a de diamètres différents. Le premier fond 20a du piston communiquant avec la première chambre de pression 23 a un diamètre D; le second fond 20b du piston qui communique avec la seconde chambre de pression 24 a un diamètre d. Le cylindre 20 a une forme étagée correspondant aux diamètres des fonds de pistons 20a, 20b. Le diamètre D est ainsi 1,18 fois supérieur au diamètre d. L'utilisation du piston 20 ayant un premier et un second diamètre D, d, permet une conversion de la pression fournie par l'installation génératrice de pression 10. Si par exemple pour le blocage des freins de roue 6, 7 il faut une pression d'environ 80 x 105 Pa, la pression de sortie fournie par l'installation génératrice de pression 10 peut être de 60 x 105 Pa. Cette pression de l'installation génératrice de pression 10 est alors convertie par l'installation de conversion de pression 12 à la pression nécessaire aux freins de roue 6, 7. Par ailleurs, le fonctionnement du frein de stationnement correspondant à ce second mode de réalisation correspond à celui du premier mode de réalisation, aussi estil fait référence à la description déjà faite. REVENDICATIONS 11 Frein de stationnement d'un véhicule comprenant une installation d'actionnement de blocage (9) dans le véhicule, un circuit de frein hydraulique relié à une unité de frein de stationnement (6, 7) pour bloquer le vé- hicule, une commande (8), une installation génératrice de pression (10), un dispositif de verrouillage (13, 14) pour verrouiller la position de frein de stationnement de l'unité de frein de stationnement et une installation de transmission de pression (13) qui transmet la pression générée par l'installation de génération de pression (10) au circuit hydraulique, caractérisé en ce que l'installation génératrice de pression (10) est une installation génératrice de pression équipant déjà le véhicule pour une autre fonction. 2 ) Frein de stationnement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'installation de transmission de pression (12) est un piston (20) à double effet. 3 ) Frein de stationnement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'installation de transmission de pression (12) est une vanne (15) établissant ou coupant la liaison avec le circuit de frein hydraulique. 4 ) Frein de stationnement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'installation de transmission de pression (12) comprend un dispositif de conversion de pression. 5 ) Frein de stationnement selon la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif de conversion de pression comprend un piston ayant un premier fond (20a) et un second fond (20b), le premier fond de piston (20a) étant relié à l'installation génératrice de pression (10) et le second fond (20b) étant relié au circuit de frein hydraulique, le premier et le second fond ayant des surfaces différentes. 6 ) Frein de stationnement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité de commande du frein de stationnement est intégrée à la commande (8) du frein de fonctionnement du véhicule. 7 ) Frein de stationnement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'installation génératrice de pression (10) équipant déjà le véhicule est une pompe d'injection de carburant ou une servo-pompe de la direction du véhicule ou une pompe pour modifier la suspension du véhicule ou une pompe à huile ou une pompe à eau ou une pompe à agent de refroidisse-ment. 8 ) Frein de stationnement selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' elle comprend en outre un moteur électrique pour entraîner l'installation 15 génératrice de pression (10). 9 ) Frein de stationnement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit hydraulique du frein de stationnement fait en même temps par-20 tie du circuit de frein de fonctionnement du véhicule. 10 ) Installation de frein de véhicule comprenant un frein de stationnement selon l'une des revendications précédentes 1 à 9.