Brevet FR2907084A1 — publié le 20080418

L'invention concerne un système de montée en pression pour systèmes de freinage à commande hydraulique. Elle concerne un système permettant d'appliquer une pression de freinage en deux temps. Dans les système de freinage hydraulique on observe, comme cela est illustré par la figure 1, qu'au début du freinage, dans une première étape qui correspond à la mise en pression du circuit hydraulique de freinage, l'augmentation de la pression dans le circuit hydraulique est relativement élevée tandis que la force exercée par le système de commande, c'est-à-dire la force exercée sur la pédale de frein, par exemple, est relativement faible (étape A sur la figure 1). Ensuite, pour obtenir une augmentation de la pression dans le circuit hydraulique il convient que l'organe de commande exerce une force relativement élevée (étape B sur la figure 1). On connaît des systèmes qui sont adaptés pour agir de manières différentes dans les différentes étapes de freinage et notamment dans les étapes A et B de la figure 1. La figure 2 représente de manière simplifiée un système de type connu. Ce système comporte un premier cylindre Cl de grand diamètre et un deuxième cylindre C2 de diamètre plus petit et coaxial avec le premier cylindre. Le premier cylindre contient un piston Pl mobile de façon étanche dans le premier cylindre. Un deuxième piston P2 est solidaire du premier piston. Le déplacement des pistons Pl et P2 peut être commandé par 2907084 2 l'injection d'un fluide, par une pompe P, sous une pression El à l'entrée el. Le deuxième cylindre C2 est relié à une sortie sl pour fournir un fluide sous pression S1 à un système de freinage F. 5 Lorsque le système est au repos, c'est-à-dire en l'absence de pression appliquée au premier cylindre Cl, les pistons Pl et P2 sont tous deux dans le premier cylindre Cl (position représentée sur la figure 2). Lorsqu'un fluide sous-pression est injecté dans 10 le cylindre Cl, l'ensemble des pistons P1 et P2 se déplace vers la gauche. Un important volume de fluide est repoussé par le piston P1 vers la sortie sl et vers le système de freinage F. La mise sous-pression du système de freinage correspondant à l'étape A est donc réalisée 15 rapidement. Lorsque le deuxième piston P2 pénètre dans le cylindre C2 pour une pression équivalente fournie à l'entrée el, la pression transmise vers la sortie sl est devient plus importante. Le système fonctionne alors dans 20 la zone de fonctionnement correspondant à l'étape B du diagramme de la figure 1. Il est à noter qu'une valve vi permet de dépressuriser le premier cylindre Cl, lorsque le deuxième piston P2 pénètre dans le deuxième cylindre C2 pour permettre le déplacement des pistons vers la 25 gauche du système. Un tel système nécessite que les cylindres Cl et C2 ainsi que les pistons Pl et P2 soient parfaitement coaxiaux en raison de la nécessité d'avoir une parfaite étanchéité entre les cylindres et les pistons qui coulissent dedans. 2907084 3 L'invention concerne un système ne nécessitant pas un tel impératif et qui est donc plus facile à réaliser. L'invention concerne donc un système de montée en 5 pression pour système de freinage hydraulique comportant un premier cylindre et un deuxième cylindre disposés en série. Le premier cylindre est de section droite supérieure à celle du deuxième cylindre. Le premier cylindre contient un premier piston mobile de façon 10 étanche dans ce premier cylindre sous la commande d'une pression d'entrée. Le deuxième cylindre contient un deuxième piston mobile de façon étanche dans le deuxième cylindre et possède un axe de commande qui se prolonge dans le premier cylindre de façon que le premier piston 15 puisse appuyer sur cet axe de commande pour commander le déplacement du deuxième piston. Par ailleurs, Le deuxième cylindre est relié à une sortie d'utilisation par une première canalisation et le premier cylindre est connectable à cette sortie d'utilisation par une deuxième 20 canalisation. De plus, selon une forme de réalisation préférée, la deuxième canalisation est branchée sur la première canalisation reliant le deuxième cylindre à la sortie d'utilisation et une valve est prévue sur le trajet de la 25 première canalisation pour permettre le passage d'un fluide du premier cylindre vers la sortie d'utilisation lorsque le deuxième piston n'est pas dans le deuxième cylindre. Cette valve interdit ce passage de fluide lorsque le deuxième piston est dans le deuxième cylindre. 30 Selon une forme de réalisation avantageuse, le système de l'invention comporte également une troisième 2907084 4 canalisation reliée à une première extrémité du premier cylindre et une quatrième canalisation reliée à une deuxième extrémité de ce premier cylindre, ainsi qu'une valve permettant d'interconnecter ces deux canalisations, 5 cette valve étant commandée par une surpression provenant du deuxième cylindre. Selon une variante de réalisation simplifiée, la deuxième canalisation est connectée au deuxième cylindre à proximité du deuxième piston. 10 Dans ce cas, le système comporte une cinquième canalisation reliée à une première extrémité du premier cylindre et une quatrième canalisation reliée à une deuxième extrémité de ce premier cylindre, ainsi qu'une valve permettant d'interconnecter ces deux canalisations 15 lorsque la pression dans la cinquième canalisation est supérieure à la pression dans la sixième canalisation. L'invention concerne également un procédé de montée en pression pour système de freinage hydraulique comportant la mise en place d'un premier piston dans un 20 premier cylindre et d'un deuxième piston de section droite inférieure à celle du premier piston dans un deuxième cylindre qui est disposé en série avec le premier cylindre. Un axe de commande du deuxième piston se prolonge dans le premier cylindre de façon que le 25 premier piston puisse appuyer sur cet axe de commande pour commander le déplacement du deuxième piston, le premier piston permettant, lors d'une première étape, d'injecter un grand volume de fluide vers une sortie du système, puis, lors d'une deuxième étape, le premier 30 piston exercent un effort sur le deuxième piston pour que 2907084 5 celui fournisse un fluide sous-pression vers ladite sortie du système. Les différents aspects et caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement dans la 5 description qui va suivre ainsi que dans les figures annexées qui représentent: - les figures 1 et 2, respectivement un diagramme et une vue en coupe d'un type de système connus dans la technique et déjà décrits précédemment, 10 - la figure 3, une vue en coupe d'un exemple de réalisation d'un système selon l'invention, - la figure 4, une vue en coupe d'un exemple de réalisation d'une variante simplifiée du système de l'invention. 15 En se reportant à la figure 3, on va donc décrire un exemple de réalisation d'un système de montée en pression d'un système de freinage hydraulique pour véhicule automobile. 20 Ce système comporte un cylindre 2 contenant un piston 1 mobile axialement de façon étanche dans le cylindre. En série avec le cylindre 2 est prévu un autre cylindre 4 contenant un autre piston 3 mobile également axialement de façon étanche dans ce cylindre 4. 25 Le cylindre 2 possède une section droite relativement élevée tandis que le cylindre 4 possède une section droite plus réduites. Les cylindres 2 et 4 sont disposés de préférence selon le même axe mais cela n'est pas obligatoire et de toutes façons cette disposition 30 selon le même axe n'a pas besoin d'être rigoureuse. 2907084 6 Le piston 3 possède un axe 30 qui se prolonge axialement dans le cylindre 2. Par ailleurs, le système possède un certain nombre de canalisations qui permettent le fonctionnement 5 du système. Une canalisation c0 permet d'introduire un fluide sous-pression d'entrée EN de façon à commander le déplacement du piston 1 vers la gauche. Une canalisation cl relie l'extrémité 40 du 10 cylindre 4 vers une extrémité de sortie SO de façon à délivrer sur cette sortie un fluide sous-pression fourni par le système. Trois canalisations c2, c3 et c4 en série permettent de relier l'extrémité 21 du cylindre 2 à la 15 canalisation cl. Cette connexion se fait par l'intermédiaire d'une valve anti-retour 5 lorsque la pression dans le cylindre 2 est supérieure à la pression dans la canalisation cl. Trois canalisations c7, c5, c6 permettent de 20 connecter l'extrémité 20 du cylindre 2 à la canalisation c2 c'est-à-dire à l'extrémité 21 du cylindre 2. Cette connexion se fait par l'intermédiaire de la valve 6. La commande de la valve 6 sera expliquée ultérieurement. Ces trois canalisations permettent donc de faire communiquer 25 les deux zones du cylindre 2 situées de par et d'autre du piston 1 et donc de les mettre dans le même état de pression. On va donc maintenant décrire le fonctionnement du système de la figure 3. 30 Lorsqu'une pression d'entrée EN est injectée dans la canalisation c0, le piston 1 est poussé vers la gauche 2907084 7 (sur la figure 3). Sous la pression existant à l'extrémité 21 du cylindre 2, la valve 5 s'ouvre. Le piston 1 étant de section droite relativement importante, un volume important de fluide est déplacé du cylindre 2 5 vers la canalisation cl et vers la sortie SO, cela par la canalisation c2, la valve 5 qui est ouverte, et par les canalisations c3 et c4. Dans une application à un système de freinage de véhicule automobile dont le fonctionnement est illustré 10 par le diagramme de la figure 1, l'étape A de ce diagramme est donc exécutée rapidement. Lorsque le piston 1 entre en contact avec l'axe 30 du piston 3, le système se trouve à la fin de l'étape A du diagramme de la figure 1. Le piston 1 pousse le 15 piston 3 vers la gauche. Le piston 3 induit une pression dans la canalisation cl vers la sortie SO. Simultanément cette pression est retransmise vers un piston de commande 60 qui commande, l'aide d'un axe de commande 61, l'ouverture d'une valve 6. Cette ouverture de la valve 6 20 met en communication les canalisations c5 et c6. Les zones 20 et 21 du cylindre 2 sont mises en communication. La valve 5 se ferme. Lorsque le piston 1 se déplace, le fluide contenu dans la zone 21 peut s'écouler vers la zone 20 et inversement, et le piston 1 peut se déplacer 25 dans le cylindre 2 sans limitation de contrainte créée par le fluide situé dans le cylindre 2. On se trouve donc dans l'étape B de fonctionnement du diagramme de la figure 1 avec le piston 1 qui appuie sur le piston 3 lequel induit une pression 30 dans la canalisation c vers la sortie SO. 2907084 8 La figure 4 représente une variante de réalisation simplifiée du système de l'invention. Ce système, comme dans le système de la figure 3, deux pistons 1 et 3 de sections différentes, contenus dans des 5 cylindres 2 et 4. Le piston 3 comporte un axe 30 qui se prolonge dans le cylindre 2. L'extrémité 21 du cylindre 2 est reliée par les canalisations c'2 et c'4 au cylindre 4. La canalisation c'4 aboutit, dans le cylindre 4, dans une zone qui est 10 très proche du piston 3 lorsque celui-ci est repos (position représentée sur la figure 4). L'extrémité 21 du cylindre 2 est également reliée à l'extrémité 20 par la canalisation c'5, la valve 5, et les canalisations c'7, c'6. 15 Le fonctionnement de ce système est le suivant: - lorsqu'un fluide sous-pression est injecté dans la canalisation c0, le piston 1 se déplace vers la gauche, - un grand volume de fluide est déplacé de 20 l'extrémité 21 vers la sortie SO par l'intermédiaire des canalisations c'2, c'4, du cylindre 4, et par la canalisation cl (on se trouve dans la zone A de fonctionnement du système), - lorsque le piston 1 atteint l'axe 30, il 25 pousse le piston 3, - le piston 3 en se déplaçant vers la gauche obture la canalisation c'4 et transmet un fluide sous-pression vers la sortie SO ; on se trouve alors dans la zone B de fonctionnement du système, 30 - la canalisation c'4 étant bouchée par le piston 3, le fluide comprimé par le piston 1 dans l'extrémité 21 2907084 9 du cylindre 2, appuie sur la bille 5 et force la valve 5-50 à s'ouvrir, - l'extrémité 21 du cylindre 2 est ainsi mise en communication avec l'extrémité 20 et le piston 1 peut se 5 déplacer dans le cylindre 2 sans être contrarié par le fluide contenu dans le cylindre 2. Il est à noter que dans la variante de réalisation de la figure 4, le joint d'étanchéité entre le piston 3 et cylindre 4 doit de préférence être prévu 10 sur le piston 3. REVENDICATIONS 1. Système de montée en pression pour système de freinage hydraulique caractérisé en ce qu'il comporte un premier cylindre (2) et un deuxième cylindre (4) disposés en série, le premier cylindre étant de section droite supérieure à celle du deuxième cylindre, le premier cylindre contenant un premier piston (1) mobile de façon étanche dans ce premier cylindre sous la commande d'une pression d'entrée, le deuxième cylindre contenant un deuxième piston mobile de façon étanche dans ce deuxième cylindre et ayant un axe de commande (30) se prolongeant dans le premier cylindre de façon que le premier piston (1) puisse appuyer sur cet axe de commande (30) pour commander le déplacement du deuxième piston (3), le deuxième cylindre (4) étant relié à une sortie d'utilisation par une première canalisation (cl) et le premier cylindre (2) étant connectable à ladite sortie d'utilisation (SO) par une deuxième canalisation (c2, c3, c4, c'2, c'4). 2. Système de montée en pression selon la revendication 1, caractérisé en ce que la deuxième canalisation (c2, c3, c4) est branchée sur la première canalisation (cl) reliant le deuxième cylindre (4) à la sortie d'utilisation et en ce qu'une valve anti-retour (5) est prévue sur le trajet de la première canalisation pour permettre le passage d'un fluide du premier cylindre (2) vers la sortie d'utilisation (SO) lorsque le deuxième piston (3) n'est pas dans le deuxième cylindre (4) et pour 2907084 11 interdire ce passage lorsque le deuxième piston (3) est dans le deuxième cylindre (4). 3. Système de montée en pression selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte une 5 troisième canalisation (c2, c5) reliée à une première extrémité (21) du premier cylindre (2) et une quatrième canalisation (c6) reliée à une deuxième extrémité (20) de ce premier cylindre (2), ainsi qu'une valve (6) permettant d'interconnecter ces deux 10 canalisations, cette valve (6) étant commandée par une surpression provenant du deuxième cylindre (4). 4. Système de montée en pression selon la revendication 1, caractérisé en ce que la deuxième canalisation (c'2, c'4) est connectée au deuxième 15 cylindre (4) à proximité du deuxième piston (3). 5. Système de montée en pression selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte une troisième canalisation (c'5) reliée à une première extrémité (21) du premier cylindre (2) et 20 une quatrième canalisation (c'6, c'7) reliée à une deuxième extrémité (20) de ce premier cylindre (2), ainsi qu'une valve (5) permettant d'interconnecter ces deux canalisations lorsque la pression dans la troisième canalisation (c'5) est supérieure à la 25 pression dans la quatrième canalisation (c'6, c'7). 6. Procédé de montée en pression pour système de freinage hydraulique caractérisé en ce qu'il comporte la mise en place d'un premier piston (1) dans un premier cylindre (2) et d'un deuxième piston (3) de section droite inférieure à celle du premier piston (1) dans un deuxième cylindre (4) disposé en série 2907084 12 avec le premier cylindre, et avec un axe de commande (30) du deuxième piston (3) se prolongeant dans le premier cylindre de façon .que le premier piston (1) puisse appuyer sur cet axe de commande (30) pour 5 commander le déplacement du deuxième piston (3), le premier piston (1) permettant, lors d'une première étape, d'injecter un grand volume de fluide vers une sortie du système, puis, lors d'une deuxième étape, le premier piston exerçant un effort sur le deuxième 10 piston (3) pour que celui fournisse un fluide sous-pression vers ladite sortie du système. 15