Brevet FR2967633A1 — publié le 20120525

La présente invention concerne les systèmes de commande de freinage de véhicule automobile, en particulier une valve de pilotage de moyens d'équilibrage de la pression dans un simulateur hydraulique équipant un tel système de commande. Un système de commande de freinage comporte habituellement une pédale de frein, destinée à activer un dispositif de commande hydraulique lorsqu'elle est activée par le conducteur du véhicule automobile. Le dispositif de commande hydraulique est relié hydrauliquement à un simulateur hydraulique, notamment destiné à simuler une résistance à l'actionnement de la pédale, afin de donner au conducteur la sensation que cette résistance à actionnement de la pédale est plus importante lorsque le freinage augmente. En outre, le système de commande comporte habituellement un servomoteur d'assistance au freinage, dit servofrein, muni de chambres avant et arrière séparées par une membrane étanche, et un maître cylindre tandem, comportant des premier et second piston délimitant avec un corps du maître cylindre des première et seconde chambre de pression destinées à être reliées hydrauliquement à un système de freinage. Habituellement, la membrane étanche du servofrein est solidaire du premier piston du maître cylindre, de sorte que la différence de pression entre les chambres avant et arrière du servofrein permet de déplacer ce premier piston du maître cylindre par l'intermédiaire de cette membrane. On connaît déjà dans l'état de la technique un simulateur hydraulique destiné à équiper un tel système de commande de freinage du type, comportant : - une valve à trois voies, comportant une première voie destinée à être reliée à la chambre avant du servofrein, une deuxième voie destinée à être reliée à la chambre arrière du servofrein, et une troisième voie, et susceptible de prendre une position choisie entre : - une première position, dans laquelle les première et deuxième voies sont mises en communication, et la troisième voie est isolée des première et deuxième voies, - une deuxième position, dans laquelle les deuxième et troisième voies sont mises en communication, et la première voie est isolée des deuxième et troisième voies. Habituellement, la chambre avant du servofrein est reliée à une pompe à vide, et la troisième voie de la valve est mise en communication avec l'air libre, à pression atmosphérique. Dans la première position de la valve, les chambres avant et arrière du servofrein sont reliées, et la différence de pression entre ces chambres avant et arrière est nulle. Il s'agit de la position de repos, dans laquelle la membrane du servofrein est immobile. Dans la seconde position de la valve, la chambre arrière du servofrein est reliée à la troisième voie de la valve. La pression dans la chambre arrière atteint donc la pression atmosphérique, qui est supérieure à la pression régnant dans la chambre avant du fait de la pompe à vide. La membrane du servofrein se déplace donc vers la chambre avant, entraînant le premier piston du maître cylindre. Afin de limiter la pression dans le maître cylindre, et d'équilibrer la pression dans le simulateur hydraulique, le simulateur comporte des moyens d'équilibrage de la pression dans le simulateur, comprenant une chambre d'équilibrage comportant des moyens de liaison hydraulique avec la premièré chambre de pression du maître cylindre, et des moyens pour passer la valve dans la première position lorsque la pression dans la chambre d'équilibrage dépasse un seuil prédéterminé. Ainsi, lorsque la pression dans la chambre d'équilibrage devient trop élevée, la valve repasse dans la première position, dans laquelle les chambres avant et arrière du servofrein sont mises en liaison, provoquant l'immobilisation de la membrane et du premier piston du maître cylindre. Toutefois, en cas de fuite entre la première chambre du maître cylindre et la chambre d'équilibrage, la pression dans la première chambre du maître cylindre peut devenir trop élevée alors que celle dans la chambre d'équilibrage reste inférieure au seuil prédéterminé. Dans ce cas, les moyens d'équilibrage ne peuvent plus remplir leur fonction d'équilibrage de la pression dans le simulateur hydraulique et de limitation de la pression dans le maître cylindre. L'invention a notamment pour but de remédier à ces inconvénients en fournissant une valve de pilotage des moyens d'équilibrage de la pression dans le simulateur hydraulique, grâce à laquelle l'équilibrage de la pression dans le simulateur hydraulique et la limitation de la pression dans le maître cylindre peuvent être réalisées même en cas de fuite entre la première chambre du maître cylindre et la chambre d'équilibrage. A cet effet, l'invention a pour objet une valve de pilotage de moyens d'équilibrage de la pression dans un simulateur hydraulique, destinée à équiper un système de commande de freinage du type comportant : - un maître cylindre tandem, comportant des premier et second pistons délimitant avec un corps du maître cylindre des première et seconde chambres de pression, et 296.7633 - un simulateur hydraulique comprenant des moyens d'équilibrage de la pression dans le simulateur, susceptibles d'être commandés hydrauliquement, caractérisée en ce qu'elle comporte une première entrée de valve, destinée à être 5 raccordée hydrauliquement à la première chambre de pression du maître cylindre, une seconde entrée de valve, destinée à être raccordée hydrauliquement à la seconde chambre de pression du maître cylindre, et une sortie de valve, destinée à être raccordée hydrauliquement aux moyens d'équilibrage de la pression dans le simulateur, la valve de pilotage étant susceptible de prendre une position choisie entre : 10 une position primaire, dans laquelle la première entrée de valve et la sortie de valve sont mises en communication, et la seconde entrée de valve est isolée, et - une position secondaire, dans laquelle la seconde entrée de valve et la sortie de valve sont mises en communication, et la première entrée de 15 valve est isolée, la valve de pilotage comportant des moyens pour passer dans sa position secondaire lorsque la pression à la seconde entrée de valve dépasse un seuil prédéterminé. Cette valve de pilotage est destinée à être agencée entre les première et seconde chambres de pression du maître cylindre et la chambre d'équilibrage du 20 simulateur hydraulique. En cas de fuite en sortie de la première chambre du maître cylindre, lorsque la pression devient trop importante dans la seconde chambre de pression du maître cylindre, donc également dans à la seconde entrée de valve de pilotage, la valve de pilotage passe dans sa position secondaire, de façon à relier la chambre d'équilibrage à la 25 seconde chambre de pression du maître cylindre plutôt qu'à la première. Ainsi, même en cas de fuite en sortie de la première chambre du maître cylindre, il reste possible de limiter la pression dans le maître cylindre et de réaliser l'équilibrage de la pression dans le simulateur hydraulique. Une valve de pilotage selon l'invention peut en outre comporter l'une ou 30 plusieurs des caractéristiques suivantes. - La valve de pilotage comporte un corps, comprenant les première et seconde entrées de valve et la sortie de valve, et un piston de valve de pilotage, délimitant avec le corps de valve une première chambre de pilotage comprenant la première entrée de valve et une seconde chambre 35 de pilotage comprenant la seconde entrée de valve, le piston de valve de pilotage étant susceptible de coulisser dans le corps de valve, de façon à 10 15 20 25 30 35 définir les positions primaire et secondaire, de sorte que, dans la position primaire, la sortie de valve débouche dans la première chambre de pilotage, et dans la position secondaire, la sortie de valve débouche dans la seconde chambre de pilotage. Un tel piston permet de réaliser la valve de pilotage de façon simple et efficace. - Les moyens pour passer la valve de pilotage dans sa position secondaire comportent un organe élastique générant un effort élastique s'opposant au déplacement du piston vers la position secondaire. Ainsi, le seuil prédéterminé est égal à la somme de cet effort élastique et d'un effort de pression généré par la pression à la première entrée de valve. L'invention concerne également un système de commande de freinage pour véhicule automobile, du type comportant : - un maître cylindre tandem, comportant des premier et second pistons délimitant avec un corps du maître cylindre des première et seconde chambre de pression, - un simulateur hydraulique comprenant des moyens d'équilibrage de la pression dans le simulateur, susceptibles d'être commandés hydrauliquement, et - une valve de pilotage des moyens d'équilibrage de la pression dans le simulateur hydraulique, telle que définie précédemment. Un système de commande selon l'invention peut en outre comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes. Le système comporte un servofrein muni de chambres avant et arrière séparées par une membrane étanche, le simulateur hydraulique comportant une valve de simulateur à trois voies, comportant une première voie destinée à être reliée à la chambre avant, une deuxième voie destinée à être reliée à la chambre arrière, et une troisième voie, et susceptible de prendre une position choisie entre : - une première position, dans laquelle les première et deuxième voies sont mises en communication, et la troisième voie est isolée des première et deuxième voies, une deuxième position, dans laquelle les deuxième et troisième voies sont mises en communication, et la première voie est isolée des deuxième et troisième voies. Les moyens d'équilibrage de la pression dans le simulateur comprennent une chambre d'équilibrage des moyens pour passer la valve dans la .2967633 10 15 20 25 30 première position lorsque la pression dans la chambre d'équilibrage dépasse un seuil prédéterminé. - Le simulateur hydraulique comporte un piston de simulateur, délimitant une chambre d'entrée avec un corps du simulateur, la chambre d'entrée 5 étant destinée à être reliée hydrauliquement avec un dispositif de commande hydraulique. - La valve de simulateur hydraulique comporte : - un premier siège de clapet, porté par le piston de simulateur, - un second siège de clapet, entourant le premier siège de clapet, - un clapet, destiné à coopérer avec le premier siège de clapet lorsque la valve prend la première position, et avec le second siège de clapet lorsque la valve prend la seconde position, et - un ressort de clapet, appliquant au clapet un effort dirigé vers les premier et second sièges de clapet. Les moyens d'équilibrage de la pression dans le simulateur comportent un piston d'équilibrage, portant le second siège de clapet, délimitant la chambre d'équilibrage avec le corps du simulateur hydraulique, le piston d'équilibrage étant monté déplaçable dans le simulateur, de façon à ce que le second siège de clapet s'éloigne du clapet lorsque la pression dans la chambre d'équilibrage dépasse le seuil prédéterminé. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 représente schématiquement un système de commande de freinage de véhicule automobile selon un exemple de mode de réalisation de l'invention, dans une situation normale de freinage, - la figure 2 représente une valve de pilotage de moyens d'équilibrage de la pression dans un simulateur hydraulique, équipant le système de commande de la figure 1, - la figure 3 est une vue similaire à la figure 2, la valve de pilotage en cas de fuite en sortie d'une première chambre de pression d'un maître cylindre du système de commande de freinage, On a représenté sur les figures 1 et 3 un système de commande de freinage de véhicule automobile, désigné par la référence générale 10. 2`967633 Le système de commande de freinage 10 comporte une pédale de commande de freinage 12, destinée à être actionnée par le conducteur du véhicule automobile, reliée de manière classique à un dispositif de commande hydraulique 14. Le dispositif de commande hydraulique 14 comporte de manière classique un piston de commande 16, destiné à se déplacer dans un corps du dispositif de commande hydraulique 14, de façon à augmenter la pression dans une chambre de commande 18 remplie de liquide de frein, de façon à injecter ce liquide de frein vers une chambre d'entrée 19 d'un simulateur hydraulique 20. On notera que la chambre de commande 18 est alimentée en liquide de frein depuis un réservoir de liquide de frein 22. Le simulateur hydraulique 20 est notamment destiné à simuler une résistance à l'actionnement de la pédale, afin de donner au conducteur la sensation que cette résistance à actionnement de la pédale est plus importante lorsque le freinage augmente. A cet effet, le simulateur hydraulique comporte des moyens classiques de simulation 23. Le dispositif de commande hydraulique 14 comporte en outre un ressort 24 de rappel du piston de commande 16 vers une position de repos, et une tige d'actionnement 26, solidaire en translation avec le piston de commande 16. Le système de commande de freinage 10 comporte également un maître cylindre 28 du type tandem, comportant un corps 30 de maître cylindre, et des premier 32 et second 34 pistons de maître cylindre, délimitant avec le corps 30 des première 36 et seconde 38 chambres de pression, alimentées en liquide de frein par le réservoir 22. La tige d'actionnement 26 du dispositif de commande hydraulique 14 est destinée à coopérer avec le premier piston 32 de maître cylindre lorsqu'il est poussé par la pédale de commande 12, de façon à entraîner ce premier piston 32 en translation. Lorsque le premier piston 32 est ainsi poussé, la pression dans la première chambre de pression 36 augmente, entraînant ainsi en translation le second piston 34 de maître cylindre. Les première 36 et seconde 38 chambres de pression sont reliées hydrauliquement de manière classique à un système de freinage 39 respectivement à l'aide de circuits primaire 40 et secondaire 42. Le système de commande de freinage 10 comporte également un servomoteur d'assistance au freinage, dit servofrein 44. Le servofrein 44 comporte une chambre avant 46 et une chambre arrière 48 isolées à l'aide d'une membrane 50 solidarisée au premier piston de maître cylindre 32. La membrane 50 est destinée à être déplacée en cas de différence de pression entre les chambres avant 46 et arrière 48. La chambre avant 46 est reliée à une pompe à vide 52 afin que la pression y soit constamment nulle. La chambre arrière 48 est susceptible d'être reliée à la chambre avant 46 ou à l'air libre, à l'aide d'une valve à trois voies 54 du simulateur 20. La valve à trois voies 54 comporte une première voie 56 destinée à être reliée à la chambre avant 46, une deuxième voie 58 destinée à être reliée à la chambre arrière 48, et une troisième voie 60 laissée à l'air libre, utilisé comme une source de pression atmosphérique. Conformément au mode de réalisation décrit, la valve 54 est logée dans un corps 62 du simulateur 20, dans lequel sont ménagées les voies 56, 58 et 60, ainsi qu'une chambre de valve 64 dans laquelle débouche chacune des voies 56, 58 et 60. La valve 54 comporte un premier siège de clapet 66, porté par un piston 68 de simulateur classique. Ce piston de simulateur 68 délimite la chambre d'entrée 19 avec le corps 62, de sorte que ce piston 68 est entraîné en translation lorsque la pression augmente dans la chambre d'entrée 19. La valve 54 comporte également un second siège de clapet 70, entourant le premier siège de clapet 66 et décalé axialement par rapport à ce premier siège de clapet 66. Ce second siège de clapet 70 est porté par un piston d'équilibrage 71, de forme générale de révolution autour du piston de simulateur 68. La valve 54 comporte en outre un clapet 72, destiné à coopérer avec le premier siège de clapet 66 lorsque la valve prend une première position, et avec le second siège de clapet 70 lorsque la valve prend une seconde position. Un ressort de clapet 74 est agencé entre le clapet 72 et un siège de ressort 75 porté par exemple par le piston de simulateur 68. Ce ressort de clapet 74 est destiné à appliquer au clapet 72 un effort dirigé vers les premier 66 et second 70 sièges de clapet. Enfin, la valve comporte des orifices 76, 78, 80 ménagés dans le piston de simulateur entre le clapet 72 et la troisième voie 60, de façon à autoriser le passage d'air entre cette troisième voie 60 et la chambre de valve 64. Ainsi, en position de repos, le piston de simulateur 68 est dans sa position de repos, la pression dans la chambre d'entrée 19 étant insuffisante pour entraîner son déplacement. Le clapet 72 est dans ce cas plaqué contre le premier siège de clapet 66 par le ressort de clapet 74, de façon à fermer le passage d'air vers la troisième voie 60. Du fait du décalage axial entre les premier 66 et second 70 sièges de clapet, le passage d'air est autorisé entre les première 56 et seconde 58 voies, mettant en communication les chambres avant 46 et arrière 48 du servofrein. Ainsi, la valve 54 est dans une première position, dans laquelle les première 56 et deuxième 58 voies sont mises en communication, et la troisième voie 60 est isolée des première 56 et deuxième 58 voies. En situation de freinage, représentée sur la figure 1, le piston de simulateur 68 est entraîné en translation par la pression dans la chambre d'entrée 19. Le premier siège de clapet 66, porté par ce piston de simulateur 68, est donc entraîné en translation de façon à s'éloigner du clapet 72, et ce clapet 72 est dans ce cas plaqué contre le second siège de clapet 70, de façon à fermer le passage d'air vers la première voie 56. Le siège de clapet 66 étant éloigné du clapet 72, le passage d'air est autorisé entre les seconde 58 et troisième 58 voies, mettant en communication la chambre arrière 48 du servofrein avec l'air libre. Ainsi, la valve 54 est dans une deuxième position, dans laquelle les deuxième 58 et troisième 60 voies sont mises en communication, et la première voie 56 est isolée des deuxième 58 et troisième 60 voies. Lorsque la valve est dans cette deuxième position, la pression augmente dans la chambre arrière 48, augmentant la différence de pression entre ces deux chambres. La membrane 50 se déplace alors, en entraînant le premier piston 32 de maître cylindre en translation. On assiste ainsi la tige 26 pour le déplacement du premier piston 32 de maître cylindre. Afin de limiter la pression dans le maître cylindre 28 et d'équilibrer la pression dans le simulateur 20, le simulateur hydraulique 20 comporte des moyens 82 d'équilibrage de la pression dans le simulateur. Les moyens d'équilibrage 82 comprennent une chambre d'équilibrage 84 comportant des moyens de liaison hydraulique avec la première chambre de pression 36 du maître cylindre. Cette chambre d'équilibrage 84 est délimitée par le piston d'équilibrage 71 et le corps 62 du simulateur 20. Ce piston d'équilibrage 71 est monté déplaçable dans le simulateur 20, de façon à ce que le second siège de clapet 70, porté par ce piston 71, s'éloigne du clapet 72 lorsque la pression dans la chambre d'équilibrage 84 dépasse un seuil prédéterminé. Ce piston d'équilibrage 71 forme donc des moyens pour passer la valve 54 dans sa première position lorsque la pression dans la chambre d'équilibrage 84 dépasse le seuil prédéterminé. Le seuil prédéterminé dépend d'un organe élastique 86 résistant au déplacement du piston 71 de façon à s'éloigner du clapet 70. Ainsi, lorsque la pression dans la chambre d'équilibrage 84 devient trop importante, le second siège de clapet 70, porté par ce piston d'équilibrage 71, est entraîné en translation de façon à s'éloigner du clapet 72, et ce clapet 72 est alors plaqué contre le premier siège de clapet 66, de façon à fermer le passage d'air vers la troisième voie 56. Le second siège de clapet 70 étant alors éloigné du clapet 72, le passage d'air est autorisé entre les première 56 et seconde 58 voies, mettant en communication les chambres avant 46 et arrière 48 du servofrein. En d'autres termes, la valve repasse dans sa première position. Afin de pouvoir assurer l'équilibrage de la pression dans le simulateur 20 même en cas de fuite dans le circuit primaire 40, le système de freinage 10 comporte une valve 90 de pilotage des moyens 82 d'équilibrage de la pression dans le simulateur hydraulique, représentée plus en détail sur la figure 2. La valve de pilotage 90 comporte une première entrée de valve 92, destinée à être raccordée hydrauliquement à la première chambre de pression 36 du maître cylindre, une seconde entrée de valve 94, destinée à être raccordée hydrauliquement à la seconde chambre de pression 38 du maître cylindre, et une sortie de valve 96, destinée à être raccordée hydrauliquement à la chambre d'équilibrage 84 des moyens 82 d'équilibrage de la pression dans le simulateur. La valve de pilotage 90 comporte un corps de valve 98, comprenant les première 92 et seconde 94 entrées de valve et la sortie de valve 96, et un piston 100 de valve de pilotage. Le piston 100 et le corps 98 de valve délimitent ensemble une première chambre de pilotage 102 comprenant la première entrée de valve 92 et une seconde chambre de pilotage 104 comprenant la seconde entrée de valve 94. Le piston 100 de valve de pilotage est susceptible de coulisser dans le corps de valve 98, de façon à définir des positions primaire et secondaire de la valve de pilotage 90. Dans la position primaire, visible sur les figures 1 et 2, la première entrée 92 et la sortie 96 de valve sont mises en communication, et la seconde entrée de valve 94 est isolée. En effet, dans cette position primaire, le piston de valve 100 est positionné de façon que la sortie de valve 94 débouche dans la première chambre de pilotage 102. Dans la position secondaire, visible sur la figure 3, la seconde entrée 94 et la sortie 96 de valve sont mises en communication, et la première entrée de valve 92 est isolée. En effet, dans cette position secondaire, le piston de valve 100 est positionné de façon que la sortie de valve 94 débouche dans la seconde chambre de pilotage 104. On notera que la valve de pilotage 90 comporte des moyens 106 pour passer la valve de pilotage 90 dans sa position secondaire. Ces moyens 106 comprennent un organe élastique 108 agencé dans le corps de valve 98 de façon à générer un effort élastique s'opposant au déplacement du piston de valve 100 vers la position secondaire. Ainsi, l'organe élastique 108 permet de définir un seuil prédéterminé de pression, tel que la valve 90 passe dans sa position secondaire lorsque la pression à la seconde entrée de valve 94 dépasse ce seuil prédéterminé. Ce seuil prédéterminé est égal à la somme de l'effort élastique généré par l'organe élastique 108 et d'un effort de pression généré par la pression à la première entrée de valve 94. Ainsi, en cas de fuite dans le circuit primaire 40, la pression à la première entrée de valve 94 reste faible, alors que la pression à la seconde entrée de valve 96 augmente. Cette pression à la seconde entrée de valve augmente jusqu'à ce que l'effort généré par cette pression soit supérieure au seuil prédéterminé, déplaçant alors le piston 100 de façon à passer dans la position secondaire de la valve 90. Dans ce cas, la chambre d'équilibrage 84 est reliée, par l'intermédiaire de cette valve de pilotage 90, à la seconde chambre de pression 38 du maître cylindre. II reste donc possible de limiter la pression dans le maître cylindre 28 et d'équilibrer la pression dans le simulateur 20 malgré la fuite dans le circuit primaire 40. On notera enfin que l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation précédemment décrit, et pourrait être modifiée sans sortir de la portée des revendications.20 Liste des références. 10 : Système de commande freinage de véhicule automobile. 12 : Pédale de commande de freinage. 14 : Dispositif de commande hydraulique. 16 : Piston de commande. 18 : Chambre de commande. 19 : Chambre d'entrée du simulateur hydraulique. 20 : Simulateur hydraulique. 22 : Réservoir de liquide de frein. 23 : Moyens de simulation. 24 : Ressort de rappel du piston de commande 16. 26 : Tige d'actionnement. 28 : Maître cylindre tandem. 30 : Corps de maître cylindre. 32 : Premier piston de maître cylindre. 34 : Second piston de maître cylindre. 36 : Première chambre de pression. 38 : Seconde chambre de pression. 39 : Système de freinage. 40 : Circuit primaire de freinage. 42 : Circuit secondaire de freinage. 44 : Servofrein. 46 : Chambre avant. 48 : Chambre arrière. 50 : Membrane. 52 : Pompe à vide. 54 : Valve de simulateur à trois voies. 56 : Première voie. 58 : Deuxième voie. 60 : Troisième voie. 62 : Corps du simulateur 20. 64 : Chambre de valve. 66 : Premier siège de clapet. 68 : Piston de simulateur. 70 : Second siège de clapet. 71 : Piston d'équilibrage. : Clapet. 74 : Ressort de clapet. 75 : Siège de ressort de clapet. 76, 78, 80 : Orifices de passage d'air ménagés dans le piston de simulateur 68. 82 : Moyens d'équilibrage de la pression dans le simulateur. 84 : Chambre d'équilibrage. 86 : Organe élastique résistant au déplacement du piston d'équilibrage 71. 90 : Valve de pilotage. 92 : Première entrée de valve. 10 94 : Seconde entrée de valve. 96 : Sortie de valve. 98 : Corps de valve. 100 Piston de valve. 102 : Première chambre de pilotage. 15 104 Seconde chambre de pilotage. 106 : Moyens pour passer la valve de pilotage dans sa position secondaire. 108 : Organe élastique.