Brevet FR2916403A1 — publié le 20081128

CIRCUIT DE COMMANDE DE FREINAGE DE VEHICULE COMPORTANT UN CIRCUIT HYDRAULIQUE PRIMAIRE EN AMONT DU CIRCUIT PRINCIPAL La présente invention concerne un circuit de commande de freinage pour véhicule, notamment pour un véhicule automobile. Les véhicules automobiles comportent une commande de freinage comprenant généralement une pédale de frein agissant sur un maître cylindre pour transmettre une pression par un circuit hydraulique à des récepteurs de freinage disposés respectivement sur les roues du véhicules pour les freiner. La pédale de frein est généralement fixée par une extrémité sur un point d'appui de la caisse du véhicule au-dessus du plancher, qui permet un pivotement. Son autre extrémité libre se termine par un patin apte à recevoir le pied du conducteur. Une tige de liaison relie la pédale à un maître cylindre, elle comporte une extrémité articulée sur le levier de pédale en un point intermédiaire entre son pivot et le patin, l'autre extrémité appuyant sur une tige de commande coulissant suivant l'axe du maître cylindre, pour pousser des pistons et mettre en pression le circuit hydraulique. L'effort exercé par le conducteur est généralement assisté par un servomoteur utilisant une dépression d'air, pour fournir une force d'assistance supplémentaire. On réalise ainsi entre la pédale et la tige de commande du maître cylindre une réduction de la course et une multiplication de l'effort suivant un rapport généralement compris entre 3 et 4. Ce rapport est calculé pour maintenir en cas de défaillance du système d'assistance, un effort suffisant sur la tige de commande coulissante du maître cylindre afin de pouvoir arrêter le véhicule. Un inconvénient de ce dispositif de commande comportant un levier de pédale et une tige de liaison, est que l'extrémité de cette tige fixée au levier décrit un arc de cercle ce qui provoque un débattement angulaire de la tige, qui peut être assez important, et dans certains cas dépasser +/-5 degrés. Cette particularité entraîne une variation du rapport entre l'effort appliqué sur la pédale et celui résultant sur le maître cylindre, qui peut être ressentie comme désagréable par le conducteur. De plus, les maîtres cylindres ne peuvent pas tous accepter des écarts angulaires importants pour leur tige de liaison. Par ailleurs, cette cinématique est relativement encombrante ce qui peut poser des problèmes d'implantation notamment pour les véhicules les plus compacts. La présente invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients et d'apporter à la réalisation d'une commande de frein au pied une solution simple et efficace, qui permette de garder un rapport relativement constant entre l'effort exercé sur la pédale et celui appliqué sur le maître cylindre. Elle propose à cet effet un circuit de commande de freinage pour véhicule, notamment pour véhicule automobile, comportant un organe de commande de freinage agissant sur un maître cylindre principal pour générer une pression hydraulique dans un circuit hydraulique principal qui alimente les récepteurs de freinage des roues du véhicule, caractérisé en ce qu'un circuit hydraulique primaire indépendant est disposé en amont du maître cylindre, ce circuit primaire comportant un cylindre émetteur primaire de mise en pression actionné par l'organe de freinage, et un cylindre récepteur primaire recevant cette pression pour actionner le maître cylindre, la section du piston du cylindre récepteur primaire étant supérieure à celle du piston du cylindre émetteur primaire pour réaliser entre ces deux cylindres une augmentation de la force. Un avantage essentiel du circuit de commande suivant l'invention, est qu'il permet de séparer les deux fonctions, cylindre émetteur primaire lié à l'organe de freinage et maître cylindre d'actionnement des récepteurs de freinage, et de prévoir pour chacune de ces fonctions des caractéristiques de course et d'effort particulièrement adaptées. Le circuit hydraulique selon l'invention peut en outre comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes considérées seules ou par leur combinaison. Avantageusement, l'organe de freinage est supporté par une tige coulissante qui actionne directement le piston du cylindre émetteur primaire. La tige peut pénétrer dans le cylindre émetteur primaire, l'extrémité de cette tige constituant le piston de ce cylindre émetteur. Suivant une disposition particulière de l'invention le cylindre émetteur primaire est éloigné du cylindre récepteur primaire, ces cylindres étant reliés par un tube de liaison. Le cylindre émetteur primaire peut être situé par rapport à l'axe longitudinal du véhicule sur le côté droit, dans le sens de marche avant du véhicule, le cylindre récepteur primaire ainsi que le maître cylindre étant situés sur le côté gauche. Suivant une autre disposition particulière de l'invention, le cylindre émetteur primaire est sensiblement aligné sur le cylindre récepteur primaire, les deux volumes hydrauliques de ces cylindres communiquant directement entre eux. Le piston du cylindre récepteur primaire peut agir directement sur une 20 tige de commande liée au maître cylindre. De préférence, le rapport de la section du piston du cylindre récepteur primaire sur celle du piston du cylindre émetteur primaire est de l'ordre de 3 à 4. Avantageusement, un réservoir de fluide commun alimente 25 simultanément le circuit hydraulique primaire et le circuit hydraulique principal pour réaliser la mise à niveau de ces circuits. Un clapet peut être disposé entre le réservoir et le circuit hydraulique primaire, ce clapet étant bloqué par une pression dans le circuit hydraulique primaire supérieure à celle du réservoir. 30 En variante, le circuit hydraulique primaire est pré-rempli avant le montage sur le véhicule. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 représente un schéma de principe d'un circuit de commande de freinage suivant l'art antérieur ; - la figure 2 représente une vue d'ensemble d'un circuit de commande de freinage suivant l'art antérieur pour véhicule avec conduite à droite ; - la figure 3 représente un circuit primaire de freinage suivant l'invention ; - la figure 4 présente un schéma d'un circuit primaire de freinage suivant une variante. La figure 1 présente un levier formant une pédale 4 comportant à une extrémité inférieure un patin 2, l'autre extrémité de la pédale étant fixée sur la caisse du véhicule 8 par un pivot 6. Une tige de liaison 10 relie la pédale 4 à un maître cylindre 20, elle comporte une extrémité arrière liée à la pédale 4 par une articulation arrière 12 située entre le pivot 6 et le patin 2, et une extrémité avant appuyant par une articulation avant 14 sur une tige de commande 22 coulissante qui transmet le mouvement à l'intérieur du maître cylindre. La tige de commande 22 est guidée axialement par un guidage 16 lié à un ensemble comprenant un servomoteur d'assistance 18 et un maître cylindre 20, pour exercer une pression dans un circuit hydraulique, non représenté, avec un effort d'assistance venant du servomoteur qui s'additionne à celui venant de la pédale 4. Pour exercer un effort suffisant sur la tige de commande 22, on place l'articulation arrière 12 sur la pédale 4 plus proche du pivot 6 que du patin 2, de manière à multiplier l'effort fourni par le conducteur par un facteur généralement compris entre 3 et 4. Pour des raisons d'encombrement en particulier sur les véhicules les plus compacts, on cherche à réduire les dimensions du pédalier. Les longueurs de la pédale 4 et de la tige de liaison 10 sont réduites ce qui entraîne pour garder des courses de la pédale 4 ou de la tige de commande 22 similaires, une augmentation des débattements angulaires. Ces débattements angulaires plus importants provoquant une variation plus forte du rapport entre la course de la pédale 4 et celle de la tige de commande 22, et des contraintes particulières sur le guidage 16, doivent être validés pour chaque nouveau véhicule. II est difficile de réaliser un produit standard. La figure 2 présente un circuit de commande de freinage qui est dérivé de celui présenté figure 1, pour l'adapter à un véhicule comportant une conduite à droite. Ce circuit de commande comporte un ensemble 30 situé sur le côté droit du véhicule, comprenant un support 38 fixé à la caisse, qui guide par un pivot 6 une pédale 4 recevant à son extrémité un patin 2. Un mouvement de la pédale 4 entraîne la rotation d'une barre transversale 36 qui a un diamètre assez élevé pour présenter une forte rigidité en torsion. La barre transversale 36 actionne par un levier une tige de commande 22 guidée axialement et liée à un maître cylindre 20, pour exercer une pression dans un circuit hydraulique non représenté avec un effort d'assistance venant d'un servomoteur 18. Cette commande permet de transmettre l'effort venant d'un pédalier situé sur le côté droit du véhicule, à un équipement placé de manière standard du côté gauche du véhicule, qui génère la pression hydraulique ainsi que l'assistance de l'effort. On garde ainsi une configuration globale du véhicule qui reste standard, ce qui facilite notamment l'implantation de composants volumineux comme le servomoteur 18. Toutefois ce dispositif a des inconvénients, il faut en particulier utiliser une barre transversale 36 d'une longueur pouvant atteindre 1 mètre, qui est relativement lourde et encombrante. De plus, le rapport entre la course de la pédale 4 et celle de la tige de commande 22 n'est pas toujours constant dans ce cas aussi. La figure 3 présente un circuit de commande de freinage hydraulique primaire 51 suivant l'invention, indépendant du circuit hydraulique principal et disposé en amont du maître cylindre. Le circuit primaire 51 comporte un cylindre émetteur primaire 52 actionné par une pédale de frein 4, qui génère une pression vers un cylindre récepteur primaire 54. La pédale de frein 4 est supportée par une tige 56 qui coulisse dans l'alésage 58 du cylindre émetteur primaire 52. Un joint annulaire 60 réalise une étanchéité au niveau de l'entrée de la tige 56 dans le cylindre 52. L'extrémité de la tige 56 pénétrant dans le cylindre émetteur 52 agit comme un piston 74 qui met en pression un liquide contenu dans le cylindre 52, le refoulant par un perçage 62 situé sur le côté du cylindre et débouchant dans l'alésage 58, vers un tube de liaison 64. Le tube de liaison 64 relie le cylindre émetteur 52 au cylindre récepteur 54 qui est distant du cylindre émetteur 52. Le cylindre récepteur 54 comporte un cylindre 66 recevant un piston 70 avec une étanchéité 68. Une tige 72 du piston 70 transmet un effort F reçu sur le piston par la pression hydraulique, à une tige de commande liée à un maître cylindre de mise en pression du circuit hydraulique principal du véhicule, non représenté. Par ailleurs, on réalise les cylindres émetteur 52 et récepteur 54 primaires de manière à ce que la section du piston 70 du cylindre récepteur soit supérieure à celle du piston 74 du cylindre émetteur. De cette façon, la force F développée par le piston 70 du cylindre récepteur 54 est supérieure à celle développée sur la pédale de frein 2. De préférence on choisi un rapport des sections compris entre 3 et 4, équivalent à celui entre la course de la pédale 4 et celle de la tige de commande 22 dans le cas d'une commande conventionnelle présentée figure 1. En gardant des valeurs conventionnelles pour la course et l'effort sur la pédale 4 on peut utiliser un maître cylindre standard, la course et l'effort développés par le cylindre récepteur primaire 54 sur le maître cylindre correspondant à des valeurs habituelles. De plus, la pièce agissant sur la tige de commande 22 a un mouvement rectiligne. De cette manière on réalise de manière hydraulique un pédalier proposant pour le conducteur des caractéristiques similaires à celles d'un pédalier habituel. La course de la pédale 4 étant linéaire, le rapport entre cette course et le déplacement de la tige de commande 22 est constant ce qui permet de réaliser plus facilement entre les différents véhicules des pédales de frein qui fournissent des impressions similaires. De plus la pédale 4 et son cylindre émetteur primaire 52 forment un ensemble compact ne nécessitant pas de leviers encombrants, qui est relié au maître cylindre 20 et à son servomoteur 18 par seulement un tube de liaison 64 peu encombrant et pouvant facilement suivre un parcours sinueux. Cet ensemble compact peut facilement s'implanter sur des véhicules de petite taille, ou être disposé sur le côté droit du véhicule, dans le sens de marche avant du véhicule, pour une conduite à droite. Dans ce dernier cas, le tube de liaison 64 conduit l'effort de freinage d'un côté à l'autre du véhicule en remplacement de la barre transversale 36 qui est encombrante. La figure 4 présente une variante du circuit hydraulique primaire suivant l'invention, comportant une commande hydraulique primaire 81 axialement alignée avec un maître cylindre 20 avec servomoteur 18. La commande hydraulique primaire 81 comporte une pédale de frein 4 supportée par une tige 56, qui actionne directement par un mouvement rectiligne un piston émetteur 90 d'un cylindre émetteur primaire 52. Le cylindre émetteur primaire débouche axialement de l'autre côté de la pédale 4, sur un cylindre récepteur primaire 54 comportant un piston récepteur 82 coulissant dans un alésage 80. La section du piston récepteur 82 est aussi 3 à 4 fois supérieure à celle du piston émetteur 90, de manière à réaliser une multiplication correspondante de la force. Le piston récepteur 82 comporte une liaison mécanique avec la tige de commande 22 liée au maître cylindre 20, de manière à agir directement sur ce maître cylindre pour lui appliquer une course équivalente. Cette variante permet de remplacer le tube de liaison 64, liant les cylindres primaires émetteur 52 et récepteur 54, par un passage direct du fluide d'un cylindre à l'autre. Par contre, elle impose de disposer le cylindre émetteur primaire 52 à proximité du cylindre récepteur primaire 54, ces cylindres peuvent en particulier être alignées axialement comme présenté sur la figure. Un réservoir de fluide commun 84 est disposé au dessus des deux circuits principal et primaire. II comporte une canalisation d'alimentation 86 reliée au maître cylindre 20, pour la mise à niveau du circuit hydraulique principal, et une autre canalisation d'alimentation 88 comportant un clapet 100, reliée au circuit hydraulique primaire pour sa mise à niveau. Le clapet 100 est bloqué par une pression dans le circuit hydraulique primaire supérieure à celle du réservoir 84, il permet notamment de livrer et monter un circuit hydraulique primaire vide, puis de le remplir lors du remplissage du réservoir 84. Cette disposition utilisable aussi pour la variante présentée figure 3, permet d'utiliser un seul réservoir pour les deux circuits. En variante, on peut ne pas utiliser de clapet 100, le remplissage du circuit hydraulique primaire se faisant à partir du réservoir 84 par un orifice débouchant dans le cylindre émetteur primaire 52, et qui est libéré quand le piston 90 recule en arrière dans sa position au repos. La mise à niveau de ce circuit se fait alors automatiquement dans cette position. Suivant une autre conception, le circuit hydraulique primaire est complètement indépendant du circuit hydraulique principal, ce premier circuit pouvant notamment contenir un autre type de liquide, et être pré-rempli avant le montage sur le véhicule. REVENDICATIONS 1 - Circuit de commande de freinage pour véhicule automobile, notamment pour véhicule automobile, comportant un organe de commande de freinage (4) agissant sur un maître cylindre principal (20) pour générer une pression hydraulique dans un circuit hydraulique principal qui alimente les récepteurs de freinage des roues du véhicule, caractérisé en ce qu'un circuit hydraulique primaire indépendant (51, 81) est disposé en amont du maître cylindre (20), ce circuit primaire comportant un cylindre émetteur primaire (52) de mise en pression actionné par l'organe de freinage (4), et un cylindre récepteur primaire (54) recevant cette pression pour actionner le maître cylindre (20), la section du piston du cylindre récepteur primaire (70, 82) étant supérieure à celle du piston du cylindre émetteur primaire (74, 90) pour réaliser entre ces deux cylindres une augmentation de la force. 2 û Circuit de commande de freinage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de commande de freinage (4) est supportée par une tige (56) coulissante qui actionne directement le piston du cylindre émetteur primaire (74, 90). 3 û Circuit de commande de freinage selon la revendication 2, caractérisé en ce que la tige (56) pénètre dans le cylindre émetteur primaire (52), l'extrémité de cette tige constituant le piston (74) de ce cylindre émetteur. 4 û Circuit de commande de freinage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le cylindre émetteur primaire (52) est éloigné du cylindre récepteur primaire (54), ces cylindres étant reliés par un tube de liaison (64). 5 û Circuit de commande de freinage selon la revendication 4, caractérisé en ce que le cylindre émetteur primaire (52) est situé par rapport à l'axe longitudinal du véhicule sur le côté droit, dans le sens de marche avant du véhicule, alors que le cylindre récepteur primaire (54) ainsi que le maître cylindre (20) sont situés sur le côté gauche.6 û Circuit de commande de freinage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le cylindre émetteur primaire (52) est sensiblement aligné sur le cylindre récepteur primaire (54), les deux volumes hydrauliques de ces cylindres communiquant directement entre eux. 7 û Circuit de commande de freinage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le piston (70, 82) du cylindre récepteur primaire (54) agit directement sur une tige de commande (22) liée au maître cylindre (20). 8 û Circuit de commande de freinage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le rapport de section du piston du cylindre récepteur primaire (70, 82) sur celle du piston du cylindre émetteur primaire (74, 90), est de l'ordre de 3 à 4. 9 û Circuit de commande de freinage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un réservoir de fluide commun (84) alimente simultanément le circuit hydraulique primaire (81) et le circuit hydraulique principal pour réaliser la mise à niveau de ces circuits. 10 û Circuit de commande de freinage selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'un clapet (100) est disposé entre le réservoir (84) et le circuit hydraulique primaire (51), ce clapet étant bloqué par une pression dans le circuit hydraulique primaire supérieure à celle du réservoir (84). 11 û Circuit de commande de freinage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le circuit hydraulique primaire (81) est pré-rempli avant le montage sur le véhicule.