Brevet FR2903067A1 — publié le 20080104

Domaine de l'invention La présente invention concerne un dispositif d'amortissement de la réaction mécanique d'une installation de frein, notamment d'un système de frein hydraulique sur une installation d'actionnement de frein, notamment la pédale de frein, lors d'une opération de régulation de frein. L'invention concerne également un amplificateur de force de freinage équipé d'un tel dispositif amortisseur ainsi qu'un procédé d'amortissement de la réaction mécanique d'une installation de frein. Etat de la technique Les installations ou systèmes de frein actuels à action mécanique comme par exemple les installations de freins hydrauliques ou pneumatiques comportent une pédale de frein agissant sur un am- plificateur de force de freinage par l'intermédiaire d'une tige de poussée. L'amplificateur de force de freinage amplifie la force exercée par le conducteur et actionne le maître-cylindre de frein qui génère une pression de frein supérieure dans les circuits de frein. De telles installations de frein sont fréquemment conçues pour des régulateurs de conduite tels que par exemple des systèmes ABS ou ESP, permettant de réguler le comportement de roulage dans des situations de conduite critiques et de stabiliser automatiquement le véhicule. Dans ces conditions, les installations ou systèmes de frein comportent divers équipements tels que des pompes hydrauliques et des vannes commandées pendant une opération de régulation de frein par un appareil de commande. En actionnant les vannes et les pompes on fournit au maître-cylindre de frein une pression de frein variable transmise à la pédale de frein et perceptible de façon caractéristique sous la forme de vibrations ou de secousses. Cela peut être perçu de manière désagréable même gênante par le conducteur. But de l'invention La présente invention a ainsi pour but de développer un dispositif et un procédé permettant d'amortir la réaction mécanique 2903067 2 d'une installation de frein sur l'installation d'actionnement des freins ou la pédale de frein lors d'une opération de régulation de freinage. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention concerne un dispositif du type dé- 5 fini ci-dessus, caractérisé par une chambre à liquide installée dans le chemin du flux de force de frein, et cette chambre, reliée par une con-duite équipée d'une vanne à un réservoir de liquide, a son volume variable par un piston mobile. L'invention concerne également un dispositif amortisseur 10 du type défini ci-dessus, caractérisé par un élément amortisseur dans la chambre à liquide. Enfin, l'invention concerne un procédé du type défini ci-dessus, caractérisé par des moyens qui, pour régler le degré d'amortissement, peuvent être commandés par le conducteur. 15 Une caractéristique importante de l'invention est la chambre à liquide installée dans le chemin de transmission de force de frein relié par une vanne et une conduite à un réservoir tel que par exemple le réservoir de liquide de frein. Le volume de la chambre à liquide est défini par la position d'un piston et de préférence de deux 20 pistons mobiles l'un par rapport à l'autre et permettant ainsi de modifier le volume de la chambre à liquide. Lorsque la vanne est fermée, la chambre constitue une enceinte fermée dont le liquide ne peut s'échapper. Si en outre la chambre est remplie d'un liquide, il y aura une liaison rigide entre les pistons, de sorte que les deux pistons se dé- 25 placent en synchronisme dans l'une ou l'autre direction lorsque l'un des pistons est actionné. Mais si la vanne d'étranglement est partiellement ouverte, le liquide peut s'échapper de la chambre à liquide et ainsi il y aura un mouvement relatif entre les deux pistons et sa dynamique dé-pend de la position de la vanne. Cette disposition a l'avantage important 30 de transmettre de façon plus ou moins amortie les impulsions ou les forces agissant sur l'un des pistons, en fonction du réglage de la vanne vers l'autre piston. La chambre à liquide est prévue de préférence entre le maître-cylindre de frein et la pédale de frein et fait de préférence partie 2903067 3 d'un amplificateur de force de frein, notamment d'un amplificateur à dépression. L'un des pistons est couplé de préférence mécaniquement à la pédale de frein et est entraîné par celle-ci. L'autre piston est par 5 exemple le piston de l'amplificateur de force de frein tel que par exemple le piston de commande. La vanne est de préférence une vanne de réglage et d'actionnement permettant de régler le degré d'amortissement. La vanne peut étalement être réglée en continu entre sa position fermée et sa po10 sition complètement ouverte. Pour commander la vanne, il est prévu de préférence une électronique telle que par exemple un appareil de commande. La vanne est de préférence commandée en intensité. La chambre à liquide comporte de préférence un élément 15 amortisseur tel que par exemple un ressort qui, en cas de freinage (lorsque la vanne est ouverte) se décharge et participe ainsi à la détermination du comportement de la pédale de frein. Le dispositif d'amortissement selon l'invention est de préférence conçu pour que le conducteur ou au moins un spécialiste, 20 par exemple en atelier, puisse modifier le comportement d'amortissement. Pour cela, des moyens sont prévus tels que par exemple un commutateur sélecteur ou autre installation de réglage. La vanne d'amortissement de la chambre de liquide est de préférence fermée lorsque le courant est coupé. Cela assure qu'en 25 cas de perturbation il y aura un couplage direct (rigide) entre les deux pistons et ainsi une conversion directe du souhait de freinage du conducteur. En cas de freinage de fonctionnement normal pour un coefficient de friction élevé, pour lequel l'ensemble du couple de consi-30 gne de freinage doit être transmis à la chaussée, la vanne est de préférence complètement ouverte. Le comportement de la pédale est alors défini par l'élément à ressort de la chambre à liquide. Si par exemple à cause d'une chaussée lisse, le couple de freinage de consigne ne peut être transmis à la chaussée et qu'ainsi la régulation de freinage se met en oeuvre, la vanne d'amortissement est de préférence réglée sur une 2903067 4 valeur intermédiaire prédéfinie. Les variations oscillantes de la pression de frein ne sont alors transmises qu'en partie, selon le réglage de la vanne d'amortissement à la pédale de frein. Dessins 5 La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide des dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe de côté d'un amplificateur de force de frein avec un dispositif amortisseur, - la figure 2 montre un ordinogramme des principales étapes du pro- 10 cédé de réglage du dispositif amortisseur de la figure 1. Description de modes de réalisation de l'invention La figure 1 est une vue de côté schématique d'un amplificateur de force de frein à dépression 2 comportant un dispositif amortisseur 10, 14. L'amplificateur de force de frein 2 comprend de manière 15 connue une chambre à dépression 7 avec un branchement de dépression 16 auquel peut être reliée une source de dépression (non représentée) ainsi qu'une chambre de travail 8 qui peut être ventilée par l'intermédiaire d'un orifice 17. Les deux chambres 7, 8 sont séparées par une membrane 21 qui agit sur le maître-cylindre de frein 4 par 20 l'intermédiaire d'un piston actif (non représenté). A l'intérieur de l'amplificateur de force de frein 2 il y a en plus un piston de commande 19 qui commande la ventilation de la chambre active 8 par une vanne (appelée double vanne). En cas d'opération de freinage, la surface de la membrane active côté pédale 25 reçoit la pression de l'air extérieur alors que l'autre face est toujours exposée à la dépression. La force résultante de la différence de pression appliquée à la membrane active 21 fournit une composante de force qui soutient la force de freinage par la pédale. Le piston de commande 19 glisse d'un côté dans le maitre-cylindre de frein 4. L'autre extrémité du piston de commande 19, côté pédale, se trouve dans une chambre à liquide 10 en coulissant dans celle-ci. Le piston de commande 19 peut ainsi se déplacer vers la gauche ou vers la droite dans la direction de la flèche A à la figure 1. La chambre à liquide 10 est délimitée côté pédale par un autre piston 12 35 (piston de pédale) couplé à la pédale de frein 1. Le volume de la cham-2903067 5 bre 10 est défini par la distance entre les deux pistons et le boîtier de chambre 18. Le boîtier de chambre 18 est également mobile en direction de la flèche B. La chambre à liquide 10 a une ouverture 21 vers le réser- 5 voir à liquide 3 avec lequel elle communique par une autre conduite de liquide 13. La conduite de liquide 13 est équipée d'une vanne 14 reliée à un appareil de commande 15 pour être commandée par celui-ci. La vanne 14 est de préférence fermée lorsque le courant est coupé. Lors d'une opération de freinage avec régulation de freinage, la commutation des vannes de l'installation de frein génère une impulsion oscillante transmise par les circuits de frein 9a, 9b à travers le maître-cylindre de frein 4 en retour dans le boîtier 18 et sur le piston de commande 19. Le piston de commande 19 exécute ainsi également des mouvements oscillants moindres mais qui suivant le réglage de la 15 vanne 14 sont transmis d'une façon plus ou moins amortie à la pédale de frein 1. Lorsque la vanne 14 est fermée, le liquide de frein de la chambre 10 reste coupé. Les mouvements du piston de commande 19 sont alors transmis directement au piston 12 de la pédale ou à la pédale 20 de frein 1. Si en revanche la vanne 14 est partiellement ouverte, le liquide de frein peut s'échapper de la chambre à liquide 10 en direction du réservoir à liquide 3 et amortit ainsi les vibrations du piston de commande 19. Le réglage de la vanne 14 définit ainsi l'intensité de l'amortissement. Pour une vanne 14 complètement ouverte, le compor- 25 terrent de la pédale est défini principalement par la dureté des ressorts 11. Dans ce cas, l'amortissement est maximal. Le dispositif amortisseur 10, 14 de cet exemple de réalisation est conçu pour permettre au conducteur de choisir lui-même le degré d'amortissement. Pour cela, il est prévu une unité d'entrée 20 30 telle que par exemple un commutateur sélecteur ou un commutateur de programme à l'aide duquel le conducteur peut régler l'amortissement. Au choix, le système pourrait également être modifié à l'aide d'un ordinateur de service. La figure 2 montre les principales étapes du procédé de 35 gestion de la soupape d'amortissement 14 au cours d'une régulation de 2903067 6 freinage. Le bloc 30 désigne une situation dans laquelle le conducteur a actionné la pédale de frein 1 et lancé un freinage. Dans l'étape 31, on effectue un diagnostic d'erreur de l'installation de frein en vérifiant par exemple le fonctionnement de l'amplificateur de force de freinage 2 5 et/ou de la vanne 14. Si une erreur est décelée, par exemple parce que la soupape 14 ne peut être commandée, la soupape 14 reste fermée (bloc 33). Entre les deux pistons 12 et 19 il y a une liaison rigide. Si, en revanche le diagnostic dans l'étape 31 a constaté un état sans défaut (cas J), la vanne 14 sera complètement ouverte 10 dans l'étape 32. La pédale de frein indique dans ce cas un comporte-ment de pédale qui dépend principalement du ressort 11. Dans l'étape 34 on vérifie si l'on est en présence d'une action de régulation d'un régulateur de véhicule, par exemple le système ABS. Dans la négative (N), la soupape reste complètement ouverte (bloc 37). Si en revanche une 15 régulation a été déclenchée (cas J), la soupape 14 sera étranglée dans l'étape 35 sur une valeur prédéfinie. La réaction mécanique de l'installation de frein sur la pédale de frein 1 est ainsi amortie d'autant. La soupape 14 reste étranglée jusqu'à ce que la régulation soit terminée. La fin de la régulation est surveillée dans l'étape 36. Si la fin de la 20 régulation ABS est détectée (cas J), la soupape 14 s'ouvre dans l'étape 37. Dans le cas contraire, la soupape 14 continue de rester étranglée. (cas N). 25 15 20 25 REVENDICATIONS 1 ) Dispositif d'amortissement de la réaction mécanique d'une installation de frein, notamment d'un système de frein hydraulique sur une installation d'actionnement de frein (1), notamment la pédale de frein (1), lors d'une opération de régulation de frein, caractérisé par une chambre à liquide (10) installée dans le chemin du flux de force de frein, cette chambre reliée par une conduite (13) équipée d'une vanne (14) à un réservoir de liquide (3) ayant son volume variable par un pis-ton mobile (12, 19). 2 ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la vanne (14) est une vanne réglable qui règle le degré d'amortissement. 3 ) Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la chambre à liquide (10) est installée entre le maître-cylindre de frein (4) et la pédale de frein (1). 4 ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par un premier piston (12) et un second piston (19) mobiles l'un par rapport à l'autre. 5 ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par une électronique (15) pour commander la vanne (14). 30 6 ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par un piston (12) couplé à la pédale de frein (1). 7 ) Dispositif selon la revendication 1, 35 caractérisé en ce que 2903067 8 l'un des pistons (12, 19) est le piston de commande (19) d'un amplificateur de force de freinage (2). 8 ) Dispositif selon la revendication 1, 5 caractérisé par un élément amortisseur (11) dans la chambre à liquide (10). 9 ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que des moyens (20) pour régler le degré d'amortissement peuvent être commandés par le conducteur. 10 ) Amplificateur de force de frein (2) pour une installation de frein de véhicule automobile, notamment un amplificateur de force de frein à dépression, caractérisé par un dispositif d'amortissement selon l'une des revendications précédentes. 11 ) Procédé d'amortissement de la réaction mécanique d'une installation de frein, notamment d'un système de frein hydraulique sur une installation d'actionnement de frein (1), notamment une pédale de frein (1) lors d'une opération de régulation de frein à l'aide d'un dispositif amortisseur selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu' on surveille l'apparition d'une régulation de frein et si un freinage est effectué et qu'une action de régulation a été reconnue, on règle la vanne (14) sur une valeur prédéfinie.30