Brevet FR3028473A1 — publié le 20160520

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un système de freinage hydraulique comprenant : au moins un circuit de freins de roue alimenté en liquide de frein sous pression géré par une unité de commande et alimenté en li- quide de frein à partir d'un maître-cylindre recevant du liquide de frein d'un réservoir, le réservoir de liquide de frein comportant un flotteur guidé dans une cheminée et muni d'un aimant coopérant avec un commuta- teur magnéto-sensible qui commute d'état lorsque l'aimant du flot- teur arrive dans la région d'activation du commutateur magnéto-sensible pour signaler sur le tableau de bord que le liquide de frein est au niveau bas dans le réservoir. Etat de la technique On connaît déjà de manière générale un système de frei- nage hydraulique du type défini ci-dessus représenté en figure 4. Ce système de freinage 200 se compose de circuits de freins Cl, C2 alimentés en liquide hydraulique sous pression fourni par un maître-cylindre 220 à partir d'un bloc-vannes 210 géré par une unité centrale 240 qui applique un programme de freinage en fonction de la demande du con- ducteur DF et/ou de nécessités et de paramètres de fonctionnement fournis par différents capteurs non représentés. Le réservoir 230 alimente les circuits de freins à travers le bloc de vannes par un maître-cylindre ici représenté par un maître- cylindre tandem alimentant séparément les deux circuits de freins Cl, C2. Le maître-cylindre 220 est alimenté en liquide de frein à la pression atmosphérique par un réservoir 230. Ce réservoir est équipé d'une cheminée 231 définissant le chemin de déplacement du flotteur 232 en fonction du niveau N de liquide de frein dans le réservoir 230. Le flotteur est équipé d'un aimant 233 sous sa face inférieure pour coopérer avec un commutateur magnéto-sensible 234 tel qu'une paire de lamelles Reed, dont la fermeture ou l'ouverture est commandée par le champ magnétique émis par l'aimant 233 du flotteur 232 lorsque l'aimant se trouve à la proximité appropriée pour que son champ puisse 3028473 2 influencer le commutateur magnéto-sensible 234. Comme indiqué, celui-ci est ouvert ou fermé, dans les conditions normales en dehors du champ magnétique alors que sous l'effet du champ magnétique, les positions s'inversent. 5 Ce commutateur 234 est logé dans un boîtier 235 intégré au réservoir 230 ou logé dans une réservation horizontale venant en saillie dans le réservoir pour être dans les conditions appropriées, dans le champ d'action de l'aimant lorsque le flotteur est en position basse correspondant au niveau bas du liquide de frein dans le réservoir. Ce 10 commutateur 234 a pour fonction de détecter l'arrivée du flotteur en position de niveau bas du liquide de frein dans le réservoir 230. Le commutateur magnéto-sensible est relié à l'unité centrale par un câble, ce qui nécessite un branchement sur l'unité centrale et un branchement sur le capteur. 15 On connaît également selon le document DE 101 02 594 une installation de mesure pour un réservoir de liquide indiquant de manière continue le niveau de remplissage. Ce réservoir et son dispositif de détection de niveau permettent de mesurer ou d'afficher en continu le niveau de remplissage entre un niveau maximum et un niveau mini- 20 mum. Ce dispositif se compose d'un flotteur 5 relié en partie haute à un induit 3 coopérant avec un électroaimant 6 dans lequel il pénètre plus ou moins en fonction du niveau du liquide, en étant porté par le flotteur 5. Suivant le degré de pénétration dans l'électroaimant 6, on aura un signal analogique donnant le niveau de remplissage du réservoir. 25 Cette installation de mesure, certes complète et continue, est néanmoins d'une réalisation complexe et coûteuse et nécessite une connexion avec un circuit d'exploitation. Cette installation de mesure ne s'intègre que difficilement dans l'économie des systèmes de freinage actuels. 30 But de l'invention La présente invention a pour but de simplifier les systèmes de freinage hydraulique et notamment la transmission des signaux entre le commutateur magnéto-sensible détectant le niveau bas de liquide de frein dans le réservoir de liquide de frein, le tableau de 3028473 3 bord affichant l'information pour le conducteur et le cas échéant l'unité centrale gérant le fonctionnement du système de freins. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention a pour objet un système de freinage 5 hydraulique du type défini ci-dessus caractérisé en ce qu'il comporte : un dispositif de détection de niveau de liquide de frein composé d'un flotteur portant un aimant et un commutateur magnéto-sensible intégré dans un circuit relié à l'afficheur de niveau de liquide de frein du tableau de bord, 10 le flotteur étant muni d'un support d'aimant descendant sous le flotteur, le support ayant une longueur telle que pour le niveau bas du liquide de frein dans le réservoir, l'aimant se trouve au voisinage du fond du réservoir, et le circuit du commutateur magnéto-sensible étant installé sous le 15 fond du réservoir de liquide de frein dans la zone active de l'aimant du flotteur pour être commuté par l'aimant lorsque le flotteur arrive en position basse et transmettre l'information à l'afficheur du tableau de bord. Le système de freinage selon l'invention a l'avantage de 20 supprimer une liaison branchée entre l'unité centrale et le commutateur magnéto-sensible équipant le réservoir. L'invention permet également de simplifier la structure du réservoir puisqu'il n'y a plus lieu de prévoir une réservation dans la forme du réservoir pour y loger un commutateur magnéto-sensible situé près de la trajectoire du flotteur et de son 25 aimant. Suivant une autre caractéristique avantageuse, le flotteur est constitué par un élément allongé, tubulaire, ou en une matière de faible densité, notamment une matière poreuse à pores fermés dont l'extrémité inférieure est munie d'un aimant. Ce flotteur est d'une réali- 30 sation particulièrement simple. Il est, du fait de sa réalisation, peu en- combrant et permet ainsi de réduire les dimensions de la cheminée qui le reçoit pour le maintenir en place et le guider dans son mouvement de montée et de descente imposé par le niveau de liquide de frein dans le réservoir. 3028473 4 Suivant une autre caractéristique, le fond du réservoir est muni d'un puits dans l'axe de la cheminée du flotteur et dont l'extrémité inférieure est au-dessus du commutateur magnéto-sensible de l'unité centrale, installée à une certaine distance du fond du réservoir. 5 Cette réalisation du réservoir convient tout particulière- ment si l'encombrement de l'enceinte du moteur au niveau du réservoir, position imposée par ailleurs par la combinaison du réservoir de liquide de frein et du maître-cylindre, lui-même dépendant de l'actionneur et de la commande de la pédale de sorte que la place disponible directement 10 sous le réservoir, au-delà du maître-cylindre, peut être trop limitée pour y installer directement l'unité centrale. Celle-ci doit être décalée vers le bas de sorte que le puits du fond du réservoir qui peut recevoir l'aimant en position basse permet ainsi de mettre la position basse de l'aimant du dispositif de détection de niveau, directement au-dessus du commu- as tateur magnéto-sensible de l'unité centrale ainsi décalé vers le bas. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide de modes de réalisation d'un système de freinage hydraulique représentés dans les dessins annexés dans lesquels : 20 la figure 1 est un schéma d'un système de freinage hydraulique selon l'invention équipé d'un dispositif de détection de niveau de liquide de frein dans le réservoir de liquide de frein, la figure 2 est un schéma d'une première variante du système de freinage hydraulique de la figure 1 limité aux parties essentielles de 25 la variante, la figure 3 est un schéma d'une seconde variante du système de freinage hydraulique selon l'invention, la figure 4 est un schéma d'un système de freinage hydraulique selon l'état de la technique. 30 Description de modes de réalisation de l'invention Selon la figure 1, l'invention a pour objet un système de freinage hydraulique 100 d'un véhicule représenté par son tableau de bord 10 et comportant des freins de roue alimentés en liquide de frein sous pression d'un maître-cylindre 20, lui-même alimenté en liquide de 3028473 5 frein à la pression atmosphérique par un réservoir 30 de liquide de frein. Le maître-cylindre 200 est habituellement un maître- cylindre tandem alimentant deux circuits de freins indépendants C1, 5 C2. Le système de freinage est géré par une unité centrale 40 qui commande la phase de freinage en fonction de la demande de freinage DF1 du conducteur activant la pédale de frein PFR. De façon habituelle, la demande du conducteur activant 10 la pédale de frein PFR est détectée soit directement au niveau de la pé- dale, soit sur la liaison mécanique entre la pédale et le servofrein ou le maître-cylindre. Par convention, cette demande de freinage appliquée directement au maître-cylindre porte la référence DF1 et le signal correspondant à cette demande de freinage ou une demande de freinage 15 issue d'autres capteurs et qui est appliquée à l'unité centrale 40 porte la référence DF2. Le niveau de liquide de frein, insuffisant, est signalé au conducteur pour son affichage sur le voyant ou afficheur 11 du tableau de bord 10 pour que celui-ci fasse le nécessaire aussi rapidement que 20 possible sachant que le niveau insuffisant permet encore le fonctionne- ment du système de freinage 100. L'unité centrale 40 est aussi informée le cas échéant du niveau de liquide de frein disponible dans le réservoir si ce niveau atteint le niveau bas Nmin qui ne doit pas être dépassé vers le bas pour 25 garantir le fonctionnement normal du système de freinage 100. Le réservoir de liquide de frein 30 est équipé d'un système de détection de niveau bas 50 composé d'un flotteur 51 guidé dans une cheminée verticale 52 (en position d'installation du système de freins) communiquant avec le restant du réservoir 30 et constituant 30 en même temps un stabilisateur de niveau, évitant les effets de clapotis du liquide soumis aux secousses de circulation du véhicule. Ainsi, le niveau de liquide de frein N dans la cheminée 52 est représentatif du niveau de frein dans les autres parties du réservoir 30 ; mais ce niveau est stabilisé pour calmer le flotteur 51 alors que dans les parties res- 35 tantes du réservoir, le niveau de liquide hydraulique peut être agité. 3028473 6 Le flotteur 51 porte un aimant 54 à l'extrémité inférieure d'un support 53. La longueur (3) du support 53 est déterminée en fonction du réservoir 30 pour qu'au niveau bas du liquide de frein Nmin, l'aimant 54 porté par le support du flotteur 51 se trouve dans une posi- 5 tion 54min au voisinage du fond 31 du réservoir 30 et permet d'activer un commutateur magnéto-sensible 55 faisant partie du dispositif de détection de niveau 50. La figure 1 montre l'aimant 54 en trait plein du flotteur 51 porté par le niveau N de liquide de frein. Ce niveau est le niveau ha- 10 bituel au-dessus du niveau bas Nmin. Lorsque le flotteur 51 est porté par le liquide arrivé au niveau bas Nmin, l'aimant 54 est dans la position 54min représentée en trait interrompu. L'aimant 54 a une zone d'action figurée par le cercle ZA représenté dans sa position basse 54min. La zone d'action ZA est limitée mais suffisante pour qu'en 15 position basse, elle dépasse du fond 31 du réservoir 30 réalisé en une matière plastique perméable au champ magnétique et coopère avec le commutateur magnéto-sensible 55. Le commutateur magnéto-sensible 55 du système de dé- tection 50 fait partie d'un circuit électronique 56 relié au tableau de 20 bord 20. Selon un mode de réalisation, le circuit électronique 56 du commutateur 55 est intégré dans l'unité centrale 40 et selon une variante, le commutateur magnéto-sensible 55 et son circuit 56 sont sur une carte indépendante de l'unité centrale 40. Dans les deux cas, le 25 circuit 56 est relié à l'afficheur 100 du tableau de commande 10. Dans le premier cas, le signal SA du circuit 56 est appliqué directement à l'unité centrale 40 et dans le second cas, le signal SA est appliqué par la liaison par ailleurs câblée, entre le tableau de bord 10 et l'unité centrale 40. La position du commutateur magnéto-sensible 55 dans le circuit 30 électrique 56 est une position précise 562 définie dans le boîtier 561 du circuit 56 ou le boîtier de l'unité centrale 40 si le commutateur magnéto-sensible 55 et son circuit 56 sont intégrés dans l'unité centrale 40. Cette position précise 562 est repérée par rapport aux points de fixation du boîtier 561 sur la partie fixe du véhicule pour éviter toute erreur de 35 montage du boîtier 561 par rapport au réservoir 30. 3028473 7 A titre d'exemple, le commutateur magnéto-sensible 55 peut être un commutateur électromécanique tel qu'un commutateur à lamelles (commutateur appelé communément commutateur Reed) ou encore un commutateur électronique tel qu'un capteur à effet Hall. Le 5 commutateur magnéto-sensible 55 a deux états suivant qu'il est ou non soumis à un champ magnétique approprié. En plus de l'affichage de l'état sur l'afficheur 11, l'unité centrale 40 dispose ainsi automatiquement de l'état de commutation, c'est-à-dire du niveau de liquide de frein dans le réservoir 30 pour utiliser cette information dans la gestion du 10 freinage. Le circuit 56 est combiné au réservoir 30 en étant installé sous le réservoir 30 pour que le commutateur magnéto-sensible 55 se trouve dans la zone d'action ZA de l'aimant 54 lorsque celui-ci est en position basse. Cette position est globalement alignée sur l'axe xx de 15 déplacement du flotteur 51 et de l'aimant 54. L'arrivée de l'aimant 54 en position basse 54min provoque par son champ magnétique la commutation du commutateur magnéto-sensible 55 changeant ainsi d'état, information qui est alors dans le circuit 56 pour l'afficheur 11 et l'unité centrale 40. 20 Le niveau bas Nmin n'est pas le niveau de remplissage ex- trême ne permettant plus au système de freinage 100 de fonctionner mais un niveau de sécurité permettant toujours le fonctionnement normal du système de freinage mais nécessitant à court terme un complément de remplissage du réservoir de liquide de frein 30. 25 La figure 2 montre une première variante 100a du sys- tème de freinage dont la description se limite aux parties modifiées par rapport au système de la figure 1. La variante porte sur le fond du réservoir de liquide de frein 30a. Toutes les parties de ce mode de réalisation du système 30 100a identiques ou analogues à celles du mode de réalisation de la fi- gure 1 portent les mêmes références numériques complétées par le suffixe « a ». Ces différents éléments ne sont pas tous redécrits. Pour des raisons d'encombrement de l'environnement du réservoir 30a combiné nécessairement au maître-cylindre 20a, par 35 d'autres équipements E 1...E3 dans l'enceinte du moteur, le boîtier 561a 3028473 8 du circuit 56a, seul ou le boîtier de l'unité centrale 40a intégrant le circuit 56a ne peuvent se trouver directement sous le fond 31a du réservoir dans l'axe xx du dispositif de détection 50a comme cela a été présenté à la figure 1 mais seulement à une distance H sous le fond 31a 5 du réservoir 30a. Pour tenir compte de cette implantation du réservoir 30a et du commutateur magnéto-sensible 55a, le fond 31a est muni d'un puits 32a dans le prolongement de l'axe de mouvement xx du flotteur 51a et de son aimant 54a. L'aimant 54a arrive en position de niveau bas Nmin juste au-dessus du fond 321a du puits. Le puits 32a 10 communique avec le volume du réservoir 30a et permet à l'aimant 54a porté par un support rallongé 53a par rapport au premier mode de réalisation (53), d'avoir sa zone d'action ZA en position basse, située au-dessus du commutateur magnéto-sensible 55a. La longueur (t1) du support 53a est adaptée à cette nou- as velle forme de réalisation avec le puits 32a qui dépasse du fond globa- lement plat 31a. Cette forme de réservoir de liquide de frein 30a est faci- lement réalisable tout comme une forme usuelle, puisque le réservoir est moulé en matière plastique. 20 La figure 3 montre une autre variante 100b du système de freinage de l'invention dont la description se limite aux parties directement concernées par la variante portant sur la forme du flotteur 5 lb. Dans cette variante, comme dans la variante précédente, on utilise les mêmes références numériques que dans le mode de réalisation de la 25 figure 1 pour décrire les mêmes éléments ou des éléments analogues dont la description ne sera pas reprise systématiquement. Ces références numériques sont complétées dans ce mode de réalisation 100b par le suffixe « b ». Dans cette variante 100b, le dispositif de détection 50b 30 comporte un flotteur 51b, de section réduite, logé dans une cheminée 52b de section réduite du réservoir 30b. Le flotteur 51b est constitué par une enveloppe tubulaire, vide, dont le fond est muni de l'aimant 54b ; l'enveloppe tubulaire 5 lb constitue à la fois le flotteur proprement dit et la tige de liaison portant l'aimant 54b. L'enveloppe tubulaire 5 lb 35 est creuse. 3028473 9 Selon une variante, l'élément allongé 51 b du dispositif de détection 50b est constitué de façon équivalente par une tige cylindrique en une matière de faible densité, par exemple une mousse à pores fermés dont l'extrémité inférieure porte l'aimant 54b, par exemple 5 intégré par surmoulage. L'enveloppe tubulaire 5 lb avec son volume d'air, constitue à la fois le flotteur et le support de l'aimant. La longueur du corps 5 lb est telle qu'en position basse (niveau bas), l'aimant 54b se trouve près du fond 321b du puits 32b pour activer par son champ magné- 10 tique, le commutateur magnéto-sensible 55b du circuit 56b installé à la distance H sous le réservoir 30b. La position ou l'orientation du circuit 56b (ou aussi 56, 56a) comme dans les modes de réalisation précédents est en fait la position du commutateur magnéto-sensible 55b (ou 55, 55a). 15 Selon la variante 100b représentée, l'organisation géomé- trique d'implantation du système de freins ne permet pas au commutateur magnéto-sensible 55b de se trouver directement sous le fond 3 lb du réservoir 30b, aussi ce dernier est-il muni ici du puits 32b prolongeant la cheminée de guidage 52b du flotteur. La longueur globale du 20 flotteur est là encore choisie de manière appropriée pour que le flotteur 51b étant en position de niveau bas, son aimant 54b se trouve dans la cheminée 52b directement au-dessus du commutateur 55b. Selon une autre variante non représentée, le flotteur est constitué par un élément allongé, notamment tubulaire comme celui de 25 la figure 3, mais l'unité centrale 40 pouvant être installée directement sous le fond plat 31 du réservoir 30, ce dernier ne comporte pas de puits 32. 30 3028473 10 NOMENCLATURE Cette nomenclature ne reprend pas les suffixes a, b après les références numériques 100 Système de freinage hydraulique 5 10 Tableau de bord 11 Afficheur de niveau bas 20 Maître-cylindre/maître-cylindre tandem 30 Réservoir de liquide de frein 31 Fond du réservoir 10 32 Puits 321 Fond du puits Unité centrale 50 Dispositif de détection de niveau bas 51 Flotteur 15 52 Cheminée 53 Support d'aimant 54 Aimant 54min Position basse de l'aimant 55 Commutateur magnéto-sensible 20 56 Circuit du commutateur 55 561 Boîtier du circuit 562 Position du commutateur PFR Pédale de frein ZA Zone d'action de l'aimant 25 E1...E3 Equipements dans l'enceinte du moteur H Distance entre le fond du réservoir et la position du commutateur magnéto-sensible Longueur du support d'aimant N Niveau de liquide de frein dans le réservoir 30 Nmin Niveau bas du liquide de frein dans le réservoir SA Signal d'avertissement xx Axe de déplacement du flotteur et de l'aimant REVENDICATIONS1°) Système de freinage hydraulique comprenant : au moins un circuit de freins de roue alimenté en liquide de frein sous pression, géré par une unité de commande (40) et alimenté en liquide de frein à partir d'un maître-cylindre (20) recevant du li- quide de frein d'un réservoir (30), le réservoir de liquide de frein (30) comportant un flotteur (51) guidé dans une cheminée (52) et muni d'un aimant (54) coopérant avec un commutateur magnéto-sensible (55) qui commute d'état lorsque l'aimant (54) du flotteur (51) arrive dans la région d'activation du commutateur magnéto-sensible pour signaler sur le tableau de bord (10) que le liquide de frein est au niveau bas (Nmin) dans le réservoir (30), système de freinage hydraulique caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de détection de niveau de liquide de frein (50) compo- sé d'un flotteur (51) portant un aimant (54) et un commutateur magnéto-sensible (55) intégré dans un circuit (56) relié à l'afficheur de niveau de liquide de frein (11) du tableau de bord (10), le flotteur (51) étant muni d'un support d'aimant (53) descendant sous le flotteur, le support (53) ayant une longueur (T) telle que pour le niveau bas (Nmin) du liquide de frein dans le réservoir (30), l'aimant (54) se trouve au voisinage (54min) du fond (31) du réservoir (30), et le circuit (56) du commutateur magnéto-sensible (55) étant installé sous le fond (31) du réservoir de liquide de frein (30) dans la zone active (ZA) de l'aimant (55) du flotteur (51) pour être commuté par l'aimant (54) lorsque le flotteur (51) arrive en position basse (Nmin) et transmettre l'information à l'afficheur du tableau de bord (10). 2°) Système de freinage hydraulique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit (56) du commutateur magnéto-sensible (55) est intégré dans l'unité centrale de commande (40). 3°) Système de freinage hydraulique selon la revendication 1, 3028473 12 caractérisé en ce que le circuit (56) du commutateur magnéto-sensible (55) est intégré dans une carte de circuit reliée à l'afficheur du tableau de bord (10) pour lui transmettre l'information de niveau bas à destination du conducteur, 5 cette information étant ensuite transmise à l'unité centrale (40) par la liaison habituelle entre le tableau de bord et l'unité centrale (40). 4°) Système de freinage hydraulique selon la revendication 1, caractérisé en ce que 10 le flotteur est constitué par un élément allongé (5 lb), tubulaire ou en une matière de faible densité, notamment une matière poreuse à pores fermés dont l'extrémité inférieure est munie d'un aimant (54b). 5°) Système de freinage hydraulique selon la revendication 1, 15 caractérisé en ce que le fond (31a,b) du réservoir (30a,b) est muni d'un puits (32a,b) dans l'axe (xx) de la cheminée (52a,b) du flotteur (5 la,b) et dont l'extrémité inférieure (32 la,b) est au-dessus du commutateur magnéto-sensible (55a,b) installé à la distance (H) du fond (31a,b) du réservoir (30a,b). 20