Brevet FR2943023A1 — publié le 20100917

SYSTÈME DE RESERVOIRS DE LIQUIDE DE FREIN POUR ALIMENTER UN CIRCUIT DE FREINAGE D'UN VEHICULE Domaine de l'invention L'invention concerne en général les systèmes d'alimentation en liquide de frein d'un circuit de freinage hydraulique d'un véhicule, notamment un véhicule automobile, et se rapporte plus particulièrement à un système de réservoirs de liquide de frein comportant un réservoir déporté du réservoir principal couplé au maître cylindre d'un amplificateur de freinage.. Ce réservoir déporté peut être positionné au-dessous ou au même niveau que le réservoir principal. Etat de la technique De nos jours, les véhicules automobiles intègrent de plus en plus de fonctionnalités et d'éléments de sécurité sous le capot moteur. Aussi, l'espace réservé au système d'alimentation du circuit de freinage du véhicule est de plus en plus restreint. Les constructeurs automobiles cherchent donc à disposer de plusieurs réservoirs, connectés entre eux, dans lesquels le liquide de frein est réparti, et de plus petit volume pour pouvoir les agencer plus facilement dans l'espace resté disponible. Sur la figure 1, on a représenté un exemple de système de réservoirs de liquide de frein dans lequel un réservoir principal 2, de taille relativement modeste, est relié directement à un maître-cylindre 1. Ce réservoir principal 2 est relié, par un circuit d'alimentation hydraulique 4, à un réservoir déporté 3. Ce réservoir déporté peut être de dimensions similaires à celles du réservoir principal, ou supérieures. Une telle configuration permet de développer des systèmes de réservoirs ayant un réservoir principal le plus compact possible. Dans un tel système de réservoirs, le réservoir déporté 3 doit être positionné au dessus du réservoir principal 2, c'est-à-dire au-dessus du niveau du réservoir principal afin de pouvoir alimenter ledit réservoir principal par gravité. En effet, dans l'exemple de la figure 1, le liquide de frein stocké dans le réservoir déporté 3 coule directement dans le réservoir principal 2 lorsque ce dernier se vide. Cependant, le réservoir déporté doit être suffisamment haut par rapport au réservoir principal pour permettre l'alimentation du réservoir principal par gravité. Or, il n'est pas toujours possible de disposer d'un espace suffisant, dans la zone située au-dessus du réservoir principal, pour intégrer un réservoir déporté. Exposé de l'invention L'invention a justement pour but de remédier aux inconvénients des techniques exposées précédemment. A cette fin, l'invention propose un système de réservoirs dans lequel le réservoir déporté peut être positionné relativement loin du réservoir principal et pas nécessairement plus haut que le réservoir principal. Le système de réservoirs de l'invention comporte un collecteur interposé entre le réservoir déporté et le réservoir principal, ce collecteur étant alimenté par dépression grâce à une électrovanne reliée à une source de vide. Dans un tel système, le transvasement du liquide de frein entre le réservoir déporté et le réservoir principal ne se fait pas par gravité ; il se fait par aspiration grâce à l'utilisation d'une source de dépression connectée au système de réservoir De façon plus précise, l'invention concerne un système de réservoirs de liquide de frein pour alimenter un système de freinage d'un véhicule, notamment un véhicule automobile, ledit système comportant un réservoir principal et un réservoir déporté distant du réservoir principal, caractérisé en que le réservoir déporté est positionné en-dessous ou au même niveau que ledit réservoir principal, ledit système comportant : - un collecteur intermédiaire relié, d'une part, au réservoir déporté et, d'autre part, au réservoir principal, et - une électrovanne placée entre le collecteur intermédiaire et le réservoir principal, l'électrovanne étant apte, dans une première position, à commander une dépression dans le collecteur intermédiaire de façon à ce que du liquide de frein soit aspiré du réservoir déporté vers le collecteur intermédiaire et, dans une seconde position, à assurer le transfert du liquide de frein du collecteur intermédiaire vers le réservoir principal.35 Le système de réservoirs de l'invention peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - l'électrovanne est reliée, d'une part, à une source de vide et, d'autre part, à une ligne de pression atmosphérique assurant, alternativement, une dépression dans le collecteur intermédiaire et une mise sous pression atmosphérique dudit collecteur. - le collecteur intermédiaire est placé au-dessus du réservoir principal. - le réservoir déporté comporte un orifice de remplissage apte à recevoir un outil de remplissage. - le réservoir déporté et le collecteur intermédiaire comportent chacun au moins un seuil de remplissage. L'invention concerne également un procédé de remplissage d'un système de réservoirs de liquide de frein tel que décrit précédemment, caractérisé en ce qu'il comporte les opérations suivantes : a) mise de l'électrovanne dans une position de repos ; b) mise sous vide du système de réservoirs; c) remplissage du système de réservoirs depuis le réservoir déporté vers le collecteur intermédiaire et le réservoir principal ; d) mise sous pression atmosphérique du système ; e) après consommation du liquide de frein stocké dans le collecteur intermédiaire, actionnement de l'électrovanne pour générer une dépression dans ledit collecteur intermédiaire entraînant une aspiration du liquide de frein stocké dans réservoir déporté ; f) remise en position de repos de l'électrovanne et remise sous pression atmosphérique du collecteur intermédiaire entraînant un transfert du liquide de frein du collecteur intermédiaire vers le réservoir principal ; g) répétition des étapes d) à f) jusqu'à ce que le liquide de frein atteigne un seuil minimum dans le réservoir déporté. Ce procédé peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - l'étape c) de remplissage du système de réservoirs comporte une étape de remplissage jusqu'au gavage dudit système puis une étape d'aspiration d'un surplus de liquide de frein afin que ledit liquide de frein atteigne, dans le réservoir déporté et le collecteur intermédiaire, un seuil de remplissage prédéterminé. - l'étape d) de mise sous pression atmosphérique du réservoir déporté consiste à boucher non hermétiquement un orifice de remplissage dudit réservoir déporté. L'invention concerne également un véhicule automobile comportant un système de freinage hydraulique caractérisé en ce qu'il comporte un système de réservoirs tel que décrit précédemment. Brève description des dessins La figure 1, déjà décrite, représente schématiquement un système de réservoirs selon l'état de la technique dans lequel le réservoir déporté est positionné à un niveau au-dessus du réservoir principal. La figure 2 représente un schéma de principe du système de réservoirs de l'invention, dans lequel le réservoir déporté peut être positionné en-dessous du réservoir principal. La figure 3 représente le système de réservoirs selon l'invention. Les figures 4A à 4K représentent le système de réservoirs de la figure 3 à différentes étapes de remplissage. Description détaillée de modes de réalisation de l'invention Sur la figure 2, on a représenté un schéma de principe du système de réservoirs de l'invention. Cette figure 2 montre un maître-cylindre 1 auquel est associé un réservoir principal 2 de liquide de frein. Le réservoir principal 2 est relié directement au maître-cylindre 1. Le réservoir principal 2 est relié également à un réservoir déporté 3. La liaison entre le réservoir principal et le réservoir déporté est réalisée par un circuit hydraulique 4. Le réservoir déporté 3 peut être placé plus ou moins loin du réservoir principal 2. Comme montré sur la figure 2, le réservoir déporté 3 peut être positionné en-dessous du niveau du réservoir principal 2, ou au même niveau. Un exemple d'un système de réservoirs conforme à l'invention est représenté, de façon plus détaillée, sur la figure 3. Cette figure 3 montre le réservoir principal 2 avec ses sorties primaires et secondaires, référencées respectivement 20 et 21, vers le maître-cylindre non représenté. Le réservoir principal 2 comporte un niveau d'alerte 22 qui correspond au niveau minimum de liquide de frein nécessaire pour que le système de freinage fonctionne en toute sécurité. Lorsque que ce niveau d'alerte 22 est atteint, un message d'alerte est transmis au conducteur, par exemple par un affichage sur le tableau de bord du véhicule. Le système de réservoirs de l'invention comporte également un réservoir déporté 3. Dans l'exemple de la figure 3, le réservoir déporté est représenté à coté du réservoir principal ; il est bien entendu qu'il peut être éloigné dudit réservoir principal. Ce réservoir déporté est placé à une hauteur plus ou moins basse par rapport au réservoir principal. Le réservoir déporté 3 comporte un orifice de remplissage 31 apte à être fermé par un bouchon non hermétique 32. Ce réservoir déporté 3 comporte aussi un orifice de sortie 34, par lequel est évacué le liquide de frein destiné à remplir le réservoir principal 2. Le réservoir déporté 3 comporte un seuil limite 33. La détection de ce seuil limite 33 a un rôle dans le fonctionnement global du système, rôle qui sera décrit ultérieurement. Le réservoir déporté 3 est relié au réservoir principal 2 notamment par l'intermédiaire d'un conduit hydraulique 4. Ce conduit hydraulique 4 est un conduit assurant le transport du liquide de frein. Il relie le réservoir déporté 3 à un collecteur intermédiaire 5 placé entre le réservoir déporté 3 et le réservoir principal 2. Ce collecteur intermédiaire 5 est un récipient de petite taille par rapport à la tailles des deux autres récipients (réservoirs principal et déporté) apte à être placé au-dessus du réservoir principal. Il comporte une entrée 54 par laquelle le liquide de frein provenant du réservoir déporté alimente le collecteur. Cette entrée 54 est placée à proximité du plafond du collecteur pour permettre le remplissage dudit collecteur 5. Le collecteur intermédiaire 5 comporte aussi une sortie 55 par laquelle le liquide de frein est évacué en direction du réservoir principal. Cette sortie est placée dans le fond du collecteur pour assurer une évacuation du liquide de frein, par gravité. Le collecteur intermédiaire 5 comporte également un niveau de détection bas 51 et un niveau de détection haut 52, dont les rôles seront décrits ultérieurement. Le collecteur intermédiaire 5 est relié, par sa sortie 55 au réservoir principal 2, par l'intermédiaire d'une électrovanne 6. Une électrovanne 6 est montée entre le collecteur intermédiaire 5 et le réservoir principal 2. Cette électrovanne 6 peut prendre deux positions, à savoir une position active, ou première position, et une position de repos, ou seconde position. Le rôle de l'électrovanne dans chacune de ces positions sera décrit ultérieurement. L'électrovanne 6 est reliée au collecteur 5 par une entrée 61 et au réservoir principal 2 par une sortie 62. Elle est reliée, en outre, à une prise de vide 53 installée dans le plafond du collecteur 5. Elle est aussi reliée à une source de vide 7, par une entrée 65, et à une ligne de pression atmosphérique 8, par une entrée 64. Dans le système de l'invention, l'électrovanne 6 contrôle la pression à l'intérieur du collecteur intermédiaire. Pour cela, elle met le collecteur successivement en dépression ou sous pression atmosphérique, ce qui permet au collecteur d'aspirer le liquide de frein retenu dans le réservoir déporté puis de l'évacuer vers le réservoir principal. De cette façon, l'électrovanne 6 commande le transfert du liquide de frein entre le réservoir déporté et le réservoir principal. Le procédé de remplissage de ce système de réservoirs de liquide de frein va maintenant être décrit. Il comporte les opérations suivantes : a) mise de l'électrovanne 6 dans une position de repos, ou seconde position ; b) mise sous vide du système de réservoirs; c) remplissage du système de réservoirs par éjection, sous pression, du liquide de frein, depuis le réservoir déporté 3 vers le collecteur intermédiaire 5 et le réservoir principal 2; d) mise sous pression atmosphérique du système ; e) après consommation du liquide de frein stocké dans le collecteur intermédiaire 5, actionnement de l'électrovanne 6 pour générer une dépression dans ledit collecteur intermédiaire entraînant une aspiration du liquide de frein stocké dans réservoir déporté 3 ; f) remise en position de repos de l'électrovanne 6 et remise sous pression atmosphérique du collecteur intermédiaire 5 entraînant un transfert du liquide de frein du collecteur intermédiaire vers le réservoir principal ; g) répétition des étapes d) à f) jusqu'à ce que le liquide de frein atteigne un seuil minimum 33 dans le réservoir déporté 3. Le fonctionnement de ce système de réservoirs va maintenant être décrit, de façon plus détaillée, en référence aux figures 4A à 4K. La figure 4A montre le système de réservoirs lorsqu'il est totalement vide. En effet, le système de réservoirs doit répondre à certaines contraintes avant d'être rempli. Pour cela, une mise au vide de l'ensemble des circuits de freinage est effectuée, pour s'assurer que tous les circuits sont à la même pression, sous vide. Cette mise sous vide est effectuée de la façon suivant : la prise de vide 53 du collecteur intermédiaire 5 est obturée, comme symbolisé par la référence 56, et un outil de remplissage 9, avec une canule de remplissage 90, est installé dans l'orifice de remplissage 31 du réservoir déporté 3. L'ensemble du circuit hydraulique est ainsi hermétique à l'extérieur. L'outil de remplissage 9 peut alors générer le vide dans l'ensemble du circuit hydraulique de freinage. Pendant cette mise sous vide, l'électrovanne 6 est en position de repos. Il y a alors communication entre les 3 bocaux, c'est-à-dire le réservoir déporté 3, le collecteur intermédiaire 5 et le réservoir principal 2. Une fois le vide créé dans l'ensemble du circuit, l'outil de remplissage 9 éjecte, sous pression, du liquide de frein dans le réservoir déporté 3. Ce liquide de frein étant sous pression, il est transféré jusqu'au collecteur intermédiaire 5. Durant cette étape, l'électrovanne 6 est toujours dans sa position de repos. La communication entre le collecteur intermédiaire 5 et le réservoir principal 2 peut donc se faire par l'intermédiaire de l'électrovanne. De cette façon, sous l'effet de la pression, le liquide de frein, après avoir rempli le collecteur intermédiaire 5, rempli le réservoir principal 2. L'ensemble du circuit hydraulique de freinage est alors rempli jusqu'au gavage, c'est-à-dire jusqu'à ce que les trois récipients soient complètement pleins, comme représenté sur la figure 4B. Une fois l'ensemble du circuit hydraulique gavé, l'outil de remplissage 9, via la canule 90, aspire le surplus du fluide, comme montré sur la figure 4C. Une mise à niveau du liquide de frein est ainsi faite : - le réservoir principal 2 est totalement rempli, - le collecteur intermédiaire 5 est rempli jusqu'à un niveau correspondant à l'embouchure 54 du conduit 4 de liquide de frein, et - le réservoir déporté 3 est rempli jusqu'au niveau de la canule 90. On considère alors que l'ensemble du circuit hydraulique est complètement rempli de liquide de frein. Une fois le circuit rempli, l'outil de remplissage et sa canule sont retirés. Comme montré sur la figure 4D, le réservoir déporté 3 est fermé au moyen d'un bouchon non hermétique 32. Cette fermeture non hermétique du réservoir déporté permet de placer ledit réservoir à la pression atmosphérique. Pendant cette étape, l'électrovanne 6 est toujours dans sa position au repos. La figure 4E représente le système de réservoirs au début de la consommation de liquide de frein, par le maître-cylindre. En effet, lorsque le maître-cylindre entre en fonctionnement, il consomme du liquide de frein et le niveau de fluide diminue dans le réservoir principal 2, qui est immédiatement réalimenté par le collecteur intermédiaire 5 puisque l'électrovanne est en position de repos. La diminution du niveau de fluide est donc visible dans le collecteur 5. Le niveau du liquide diminue jusqu'à ce qu'il atteigne le seuil minimum 51. Comme montré sur la figure 4F, lorsque le seuil 51 du connecteur intermédiaire est atteint, l'électrovanne 6 est actionnée et passe de la position de repos à une position active (de gauche vers la droite sur les figures). Lorsque l'électrovanne est en position active, la source de vide 7 vient générer une dépression dans le collecteur intermédiaire, par l'intermédiaire de la liaison 70 installée entre la sortie 63 de l'électrovanne 6 et la prise de vide 53 du collecteur 5. L'actionnement de l'électrovanne 6 entraîne, parallèlement, par le passage de la position de repos à la position active, la fermeture de l'entrée 61 de l'électrovanne, de sorte que la liaison entre le collecteur intermédiaire 5 et le réservoir principal 2 est coupée. Une dépression se crée alors dans le collecteur intermédiaire 5 de sorte que le liquide de frein stocké dans le réservoir déporté 3 est aspiré par le collecteur intermédiaire jusqu'au niveau de détection haut 52. Lorsque le niveau 52 du collecteur 5 est atteint, l'électrovanne 6 revient en position de repos, comme montré sur la figure 4G. Le liquide contenu dans le collecteur intermédiaire 5 est alors soumis à la pression atmosphérique, permettant une communication entre le collecteur intermédiaire et le réservoir principal. Le réservoir principal 2 peut alors, à nouveau, être rempli par transvasement du liquide contenu dans le collecteur intermédiaire 5, comme représenté sur la figure 4H. Les étapes des figures 4E, 4F, 4G et 4H sont répétées jusqu'à ce que le niveau du liquide de frein, dans le réservoir déporté 3, atteigne le seuil limite 33, comme montré sur la figure 41, l'électrovanne se trouvant alors en position active. Lorsque ce seuil limite 33 est atteint, l'électrovanne 6 repasse en position de repos. A ce moment, l'électrovanne ne peut plus être pilotée. Le système de freinage peut alors consommer uniquement le liquide de frein stocké dans le collecteur et le réservoir principal 2. Comme montré sur les figures 4J et 4K, lorsque le niveau de liquide de frein a atteint le seuil minimum 33 dans le réservoir déporté 3, le liquide de frein situé dans le collecteur est transféré totalement dans le réservoir principal 2. Le système de freinage puise alors dans le réservoir principal le liquide de frein nécessaire au fonctionnement du maître-cylindre jusqu'au niveau d'alerte 22, ce niveau d'alerte indiquant le niveau minimum de fluide nécessaire pour le fonctionnement du maître-cylindre. Comme on l'aura compris à la lecture du procédé décrit précédemment, le collecteur intermédiaire permet d'aspirer du liquide de frein du réservoir déporté sous l'effet d'une dépression créée à l'intérieur dudit collecteur. C'est ce collecteur qui ensuite réalimente le réservoir principal, après avoir été soumis à nouveau à la pression atmosphérique. La dépression, dans le collecteur, est créée au moyen de la source de vide. Dans le système de l'invention, il est possible d'utiliser, comme source de vide, une source de dépression déjà existante sur le véhicule. On peut utiliser, par exemple, une pompe à vide d'un moteur diesel ou bien le boîtier papillon d'un moteur essence.30 REVENDICATIONS1 - Système de réservoirs de liquide de frein pour alimenter un système de freinage d'un véhicule, notamment un véhicule automobile, ledit système comportant un réservoir principal (2) et un réservoir déporté (3) distant du réservoir principal, caractérisé en que le réservoir déporté (3) est positionné en-dessous ou au même niveau que ledit réservoir principal, ledit système comportant : - un collecteur intermédiaire (5) relié, d'une part, au réservoir déporté (3) et, d'autre part, au réservoir principal (2), et - une électrovanne (6) placée entre le collecteur intermédiaire (5) et le réservoir principal (2), l'électrovanne (6) étant apte, dans une première position, à commander une dépression dans le collecteur intermédiaire de façon à ce que du liquide de frein soit aspiré du réservoir déporté (3) vers le collecteur intermédiaire (5) et, dans une seconde position, à assurer le transfert du liquide de frein du collecteur intermédiaire (5) vers le réservoir principal (2). 2 - Système de réservoirs selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'électrovanne (6) est reliée, d'une part, à une source de vide (7) et, d'autre part, à une ligne de pression atmosphérique (8) assurant, alternativement, une dépression dans le collecteur intermédiaire (5) et une mise sous pression atmosphérique dudit collecteur (5). 3 - Système de réservoirs selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que le collecteur intermédiaire (5) est placé au-dessus du réservoir principal. 4 - Système de réservoirs selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le réservoir déporté (3) comporte un orifice de remplissage (31) apte à recevoir un outil de remplissage (9). 5 - Système de réservoirs selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le réservoir déporté (3) et le collecteurintermédiaire (5) comportent chacun au moins un seuil de remplissage (33, 51 ). 6 - Procédé de remplissage d'un système de réservoirs de liquide de frein selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte les opérations suivantes : a) mise de l'électrovanne (6) dans une seconde position dite de repos ; b) mise sous vide du système de réservoirs ; c) remplissage du système de réservoirs depuis le réservoir déporté (3) vers le collecteur intermédiaire (5) et le réservoir principal (2); d) mise sous pression atmosphérique du système ; e) après consommation du liquide de frein stocké dans le collecteur intermédiaire (5), actionnement de l'électrovanne (6) pour générer une dépression dans ledit collecteur intermédiaire ; f) remise en position de repos de l'électrovanne (6) et remise sous pression atmosphérique du collecteur intermédiaire (5) ; g) répétition des étapes d) à f) jusqu'à ce que le liquide de frein atteigne un seuil minimum (33) dans le réservoir déporté (3). 7 - Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'étape c) de remplissage du système de réservoirs comporte une étape de remplissage jusqu'au gavage dudit système puis une étape d'aspiration d'un surplus de liquide de frein afin que ledit liquide de frein atteigne, dans le réservoir déporté et le collecteur intermédiaire, un seuil de remplissage prédéterminé. 8 - Procédé selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que l'étape d) de mise sous pression atmosphérique du réservoir déporté (3) consiste à boucher non hermétiquement un orifice de remplissage (31) dudit réservoir déporté. 9 û Système de freinage hydraulique, caractérisé en ce qu'il comporte un système de réservoirs selon l'une quelconque des revendications 1 à 5.3510 - Véhicule automobile comportant un système de freinage hydraulique, caractérisé en ce qu'il comporte un système de réservoirs selon l'une quelconque des revendications 1 à 5.