Brevet FR2925446A1 — publié le 20090626

P1850-B3158 2925446 1 "Dispositif de commande d'un système de freinage comportant capteur de déplacement d'une tige de poussée équipé d'une sonde de pression" L'invention se rapporte à un dispositif de commande d'un 5 système de freinage pour un véhicule automobile qui comporte un capteur de déplacement d'une tige de poussée. L'invention se rapporte plus particulièrement à un dispositif de commande d'un système de freinage pour un véhicule automobile qui comporte : 10 - une tige axiale de poussée qui est mobile axialement entre une position arrière de repos et une position avant de freinage et qui comporte une extrémité axiale avant ; - un maître-cylindre comportant un piston axial primaire qui comporte une face transversale arrière et qui est mobile 15 axialement entre une position arrière de repos vers laquelle il est rappelé élastiquement et une position avant de freinage ; du type dans lequel l'extrémité avant de la tige de poussée est susceptible de solliciter la face arrière du piston primaire par déplacement de la tige de poussée vers sa position de freinage 20 pour provoquer le coulissement axial du piston primaire vers sa position avant de freinage, et du type qui comporte un capteur de déplacement de la tige de poussée. Il est connu d'équiper les dispositifs de commande de système de freinage, et notamment les servofreins, de capteurs 25 de déplacement de la tige de poussée du servomoteur de manière à déterminer le moment à partir duquel on peut considérer que le véhicule automobile commence à freiner. Les capteurs de déplacement permettent notamment de commander l'allumage des feux de stop arrière du véhicule lors d'un freinage. 30 Les capteurs de déplacement divulgués dans l'état de la technique mettent en oeuvre des dispositifs complexes comportant des pièces en mouvement relatif les unes par rapport aux autres. Certaines pièces mobiles sont par exemple fixées à la tige de PI 850-B3158 2925446 2 poussée ou au piston primaire du maître-cylindre tandis que d'autres pièces de référence sont fixées au carter du maître-cylindre. Les capteurs de déplacement de ce type comportant de s nombreuses pièces sont onéreux à réaliser et complexes à monter. De plus de tels capteurs sont susceptibles de présenter des problèmes d'usure et de fiabilité lors de leur cycle de vie sur le véhicule automobile du fait qu'ils comportent plusieurs pièces io mobiles. Pour résoudre notamment ces problèmes, l'invention propose un servofrein du type décrit précédemment, caractérisé en ce que le capteur de déplacement est formé par des moyens de mesure de pression qui comportent une sonde de pression qui 15 est interposée entre l'extrémité avant de la tige de poussée et la face arrière du piston primaire et qui sont destinés à mesurer l'augmentation de l'effort de sollicitation de la tige de poussée à l'encontre de la force de rappel du piston primaire lorsque la tige de poussée est déplacée axialement par rapport à sa position de 20 repos. Selon d'autres caractéristiques de l'invention : -la tige axiale de poussée appartient à un servomoteur d'assistance au freinage ; - les moyens de mesure de la pression comportent des 25 moyens d'émission à distance d'un signal électromagnétique représentatif du résultat de la mesure de pression - les moyens de mesure de pression sont portés par le piston primaire du maître-cylindre ; - le piston primaire comporte une jupe qui s'étend 30 axialement vers l'arrière depuis le pourtour de la face arrière de manière à former un logement pour recevoir les moyens de mesure de pression P1850-B3158 2925446 3 - les moyens de mesure de pression comportent une batterie d'autoalimentation en électricité ; - les moyens de mesure de pression sont démontables du piston primaire ; - les moyens de mesure forment un unique module. D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront au cours de la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera à l'unique dessin annexé qui est une vue en coupe axiale représentant un to servofrein réalisé selon les enseignements de l'invention. Pour la suite de la description, des éléments identiques, analogues ou similaires seront indiqués par des mêmes numéros de référence. Par convention, les termes "avant", "arrière" désignent 15 respectivement des éléments ou des positions orientés selon une direction axiale respectivement vers la gauche et la droite de la figure. On a représenté à la figure unique un dispositif de commande 10 d'un système de freinage (non représenté) pour un 20 véhicule automobile. Il s'agit plus particulièrement d'un servofrein 10. De manière connue, le servofrein 10 comporte un servomoteur 12 pneumatique d'assistance au freinage, aussi appelé "booster", qui est destiné à actionner un maître-cylindre 25 14. Le servomoteur 12 et le maître-cylindre 14 sont coaxiaux d'axe "A". Le servomoteur 12 comporte une enveloppe 16 rigide à l'intérieur de laquelle est mobile une cloison 18 transversale délimitant de façon étanche une chambre avant 20, soumise à une 30 première pression "PI", et une chambre arrière 22 soumise à une deuxième pression P2" variant entre la première pression "PI" et une pression "Pa" supérieure à la première pression "PI". P1850-B3158 2925446 4 De manière connue, le servomoteur 12 comporte un piston mobile 24, solidaire de la cloison mobile 18, qui comporte une face avant 26 qui est susceptible de solliciter un piston primaire 27 du maître-cylindre 14 par l'intermédiaire d'un disque 28 de 5 réaction et d'une tige 30 de poussée qui est en appui axial sur une face transversale d'extrémité arrière 48 du piston primaire 27. La tige 30 de poussée est montée coulissante axialement entre une position arrière de repos et une position extrême avant de freinage. io Le servomoteur 12 comporte aussi une tige 32 de commande qui se déplace dans le piston 24 sélectivement en fonction d'un effort axial d'entrée exercé vers l'avant à l'encontre d'un effort de rappel exercé sur la tige 32 par un ressort 34 de rappel. 15 L'extrémité avant de la tige 32 de commande comporte un plongeur 36, monté coulissant dans le piston 24, qui est lié à au moins un siège annulaire d'un clapet 38 qui est susceptible d'établir dans la chambre arrière 22 une deuxième pression "P2" supérieure à la première pression "PI" régnant dans la chambre 20 avant 20 pour provoquer le déplacement de la cloison mobile 18 et donc de la tige 30 de poussée vers l'avant. De manière connue, le rapport de la surface du disque 28 de réaction en contact avec une face arrière 40 de la tige 30 de poussée détermine un rapport d'assistance déterminé. 25 Le maître-cylindre 14 comporte en plus du piston primaire 27, un piston secondaire 42 qui est agencé axialement à l'avant du piston primaire 27. Chacun des pistons primaire 27 et secondaire 42 est monté coulissant axialement entre une position arrière de repos et une position avant de freinage. Chaque piston 30 primaire 27 et secondaire 42 est rappelé élastiquement dans sa position de repos par un ressort de rappel 44, 46 associé. Plus particulièrement, le coulissement du piston secondaire 42 est commandé par le coulissement du piston P1850-B3158 2925446 5 primaire 27. A cet effet, le ressort de rappel 44 associé au piston primaire 27 est interposé axialement entre le piston primaire 27 et le piston secondaire 42, et la raideur du ressort de rappel 44 associé au piston primaire 27 est supérieure à la raideur du 5 ressort de rappel 46 associé au piston secondaire 42. Lorsque chaque piston primaire 27 et secondaire 42 coulisse vers sa position avant de freinage, il est susceptible d'augmenter la pression de fluide hydraulique de freinage dans un circuit de freinage (non représenté) associé. io Comme expliqué précédemment, le coulissement du piston primaire 27 et donc du piston secondaire 42 est commandé par la tige 30 de poussée du servomoteur 12. Une face transversale arrière 48 du piston primaire est ainsi sollicitée par une extrémité avant 50 de la tige 30 de poussée. Le fluide hydraulique applique 15 une force de réaction proportionnelle à l'augmentation de la pression du fluide de freinage sur l'extrémité avant 50 de la tige 30 de poussée, par l'intermédiaire de la face transversale arrière 48 du piston primaire 27. Le servofrein 10 est équipé d'un capteur 52 de 20 déplacement de la tige 30 de poussée. Ce capteur 52 est par exemple utilisé pour déterminer à partir de quel moment le véhicule automobile commence à freiner pour commander l'allumage de feux de stop arrière (non représentés) du véhicule automobile. 25 Selon les enseignements de l'invention, le capteur de déplacement 52 est formé par des moyens de mesure de pression qui sont interposés entre l'extrémité avant 50 de la tige 30 de poussée et la face transversale arrière 48 du piston primaire 27. Les moyens de mesure de pression 52 sont destinés à mesurer 30 l'augmentation de l'effort de sollicitation de la tige 30 de poussée à l'encontre de la force de rappel du piston primaire 27 lorsque la tige 30 de poussée est dans une position décalée axialement vers l'avant par rapport à sa position arrière de repos. La force de P1850-B3158 2925446 6 rappel du piston primaire 27 est notamment constituée de la somme des forces des ressorts de rappel 44, 46 et de la force de réaction du fluide de freinage. Les moyens de mesure de pression 52 comportent une 5 sonde 54 sensible aux variations de pression axiale qui est interposée entre l'extrémité avant 50 de la tige 30 de poussée et la face transversale arrière 48 du piston primaire 27. La sonde de pression 54 est par exemple une sonde à effet capacitif. io Selon une variante de l'invention, la sonde de pression 54 est constituée d'un matériau ayant des propriétés piézo-électrique. Dans tous les cas, la sonde de pression 54 émet un signal électrique "E" représentatif de la mesure de pression axiale. 15 Selon une variante non représentée de l'invention, la sonde de pression émet un signal électrique "E" représentatif de la mesure de la variation de pression axiale. Les moyens de mesure de pression 52 comportent aussi des moyens (non représentés) d'émission à distance d'un signal 20 électromagnétique "M" représentatif du résultat de la mesure. Une unité électronique de commande (non représentée) est connectée électriquement à la sonde de pression 54 de manière à traiter le signal électrique "E" émis par cette dernière pour le convertir en signaux électromagnétiques. 25 La sonde de pression 54, l'unité électronique de commande et les moyens d'émission à distance sont par exemple portés par une unique carte à circuits imprimés. Un récepteur (non représenté) est agencé dans le véhicule de manière à réceptionner le signal électromagnétique "M". 30 Avantageusement, l'unité électronique de commande est susceptible de traiter le signal électrique "E" pour déterminer si la pression exercée par la tige 30 de poussée sur le piston primaire 27 est supérieure à une pression de seuil au-delà de laquelle le PI$50-B3158 2925446 7 freinage est considéré comme commencé. Ainsi, le signal électromagnétique "M" émis par les moyens de mesure 52 transmet une information binaire indiquant si le freinage est commencé ou non. 5 Les moyens de mesure de pression 52 sont portés par le piston primaire 27 du maître-cylindre 14. Plus particulièrement, le piston primaire 27 comporte une jupe 56 tubulaire qui s'étend axialement vers l'arrière depuis le pourtour de sa face arrière 48 de manière à former un logement 58 pour recevoir les moyens de mesure de pression 52. Avantageusement, les moyens de mesures 52 sont démontables afin de pouvoir être remplacés en cas de panne sans avoir à remplacer la totalité du servofrein 10. Les moyens de mesure de pression 52 comportent aussi une batterie (non représentée) d'autoalimentation en électricité. Cette batterie est suffisamment petite pour être logée dans le logement prévu à l'arrière du piston primaire 27 afin d'éviter qu'elle soit raccordée par des fils d'alimentation en électricité à une batterie située à l'extérieur et à distance du servofrein 10. La fabrication du servofrein 10 est ainsi beaucoup plus simple. Il est en effet très contraignant de prévoir des passages de fils électriques depuis l'extérieur vers l'intérieur du servomoteur 12. A cet effet, la batterie possède une grande autonomie, par exemple le temps de vie normal d'un véhicule automobile soumis à une utilisation normale. Selon une variante non représentée de l'invention et par analogie avec la figure, les moyens de mesure de pression 52 comportent aussi une sonde de mesure de la température. En effet, la pression mesurée par la sonde de pression 54 est susceptible d'être affectée par la température ambiante à l'intérieur de la chambre arrière 20 du servomoteur 12. La sonde de mesure 52 permet donc de mesurer la température afin de permettre à l'unité électronique de commande d'effectuer un P1550-B3158 2925446 8 calcul de correction de la pression mesurée par la sonde de pression 54. Un tel capteur de déplacement 52 par mesure de pression est avantageusement constitué d'éléments fixes qui ne sont donc 5 pas susceptibles d'être mis hors service avec la fin de la durée de vie du véhicule. Avantageusement, les différents éléments constituant les moyens de mesures 52, notamment la sonde de pression 54 et l'unité électronique de commande et la batterie, sont to préassemblés en un unique module 60 qui peut être monté facilement et rapidement sur le piston primaire 27. Le module 60 représenté à la figure présente la forme d'un bouchon cylindrique 60 comportant une cheminée 62 centrale débouchant vers l'arrière pour le passage de la tige 30 de poussée et qui comporte un fond 15 avant qui est formé par la sonde de pression 54. PI 50-B3158 REVENDICATIONS 1. Dispositif (10) de commande d'un système de freinage pour un véhicule automobile qui comporte : - une tige (30) axiale de poussée qui est mobile axialement entre une position arrière de repos et une position avant de freinage et qui comporte une extrémité axiale avant (50) ; - un maître-cylindre (14) comportant un piston axial primaire (27) qui comporte une face transversale arrière (48) et qui est mobile axialement entre une position arrière de repos vers io laquelle il est rappelé élastiquement et une position avant de freinage du type dans lequel l'extrémité avant (50) de la tige (30) de poussée est susceptible de solliciter la face arrière (48) du piston primaire (27) par déplacement de la tige (30) de poussée vers sa 15 position de freinage pour provoquer le coulissement axial du piston primaire (27) vers sa position avant de freinage, et du type qui comporte un capteur (52) de déplacement de la tige (30) de poussée, caractérisé en ce que le capteur (52) de déplacement est 20 formé par des moyens (52) de mesure de pression qui comportent une sonde de pression (54) qui est interposée entre l'extrémité avant (50) de la tige (30) de poussée et la face arrière (48) du piston primaire (27) et qui sont destinés à mesurer l'augmentation de l'effort de sollicitation de la tige (30) de poussée à l'encontre 25 de la force de rappel du piston primaire (27) lorsque la tige (30) de poussée est déplacée axialement par rapport à sa position de repos. 2. Dispositif (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la tige (30) axiale de poussée appartient à 30 un servomoteur (12) d'assistance au freinage. 3. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de mesure de la pression (52) comportent des moyens d'émission à P1850-B3158 2925446 distance d'un signal électromagnétique (M) représentatif du résultat de la mesure de pression. 4. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de 5 mesure de pression (52) sont portés par le piston primaire (27) du maître-cylindre (14). 5. Dispositif (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le piston primaire (27) comporte une jupe (56) tubulaire qui s'étend axialement vers l'arrière depuis le 10 pourtour de la face arrière (48) de manière à former un logement (58) pour recevoir les moyens de mesure de pression (52). 6. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de mesure de pression (52) comportent une batterie d'autoalimentation en électricité. 7. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de mesure de pression (52) sont démontables du piston primaire (27). 8. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de mesure (52) forment un unique module (60).