FR2902733A1 - Absorption compensating device for motor vehicle, has piston whose displacement is subjugated to pressure in amplifier to process displacement of pistons, and valve controlled at closing according to liquid pressure at cylinder`s outlet - Google Patents

Abstract

The device has an actuator (10) with a pneumatic cylinder (11) having a piston (15) and coupled to a hydraulic cylinder (12) having two pistons (16, 17) delimiting two brake fluid volumes (A, B) respectively connected to hydraulic braking circuits (61, 62) such as ducts, by a valve (A1). Displacement of the piston (15) is subjugated to the pressure at the interior of an brake amplifier (2) of a hydraulic braking system for processing the displacement of the pistons (16, 17). The valve is controlled at the closing according to the pressure of the liquid at an outlet of a master cylinder (5).

Description

Dispositif de compensation des absorptions générées dans un système deDevice for compensation of the absorptions generated in a system of

freinage hydrauliquehydraulic braking

La présente invention concerne un dispositif de compensation des absorptions générées dans un système de freinage hydraulique. Elle s'applique notamment pour des systèmes de freinage de véhicules, notamment de véhicules automobiles.  The present invention relates to a device for compensation of absorptions generated in a hydraulic braking system. It applies in particular for vehicle braking systems, especially motor vehicles.

Dans les systèmes de freinage pour véhicules automobiles, on observe des phénomènes parasites appelés "absorptions" qui se traduisent par une course à la pédale anormalement longue par rapport à la décélération attendue. Ces phénomènes suppriment ou dégradent la perception d'efficacité de freinage qui peuvent même être dommageables pour la sécurité des passagers du véhicule en cas de freinage d'urgence, et dans tous les cas ils sont mal ressentis par le conducteur du véhicule. Bien souvent cette absorption est due aux déformations, aux tassages des r, récepteurs de freinage, notamment les étriers ou les tambours, aux produits constituant les freins ou encore à des petites bulles d'air contenues dans le liquide de frein.  In motor vehicle braking systems, there are parasitic phenomena called "absorptions" which result in an abnormally long pedal stroke compared to the expected deceleration. These phenomena eliminate or degrade the perception of braking efficiency which can even be harmful to the safety of the passengers of the vehicle during emergency braking, and in any case they are badly felt by the driver of the vehicle. Often this absorption is due to deformation, tamping r, brake receivers, including stirrups or drums, the products constituting the brakes or small air bubbles contained in the brake fluid.

Il est connu d'associer, aux systèmes de freinage hydraulique, des systèmes de compensation des absorptions masquant le ressenti dû aux absorptions. Néanmoins, en raison de l'encombrement de plus en plus important occupé par les systèmes de freinage, il devient de plus en plus difficile de réserver un espace disponible pour de tels systèmes.  It is known to associate, with hydraulic braking systems, absorption compensation systems masking the feeling due to absorptions. Nevertheless, because of the increasingly larger size occupied by the braking systems, it becomes increasingly difficult to reserve a space available for such systems.

Un but de l'invention est notamment de pallier cet inconvénient, en permettant la réalisation d'un dispositif de compensation des absorptions de petite taille. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de compensation des absorptions induites dans un système de freinage hydraulique d'un véhicule, ledit système comportant un amplificateur agissant sur un maître cylindre pour provoquer le déplacement de liquide de frein dans les circuits d'alimentations hydrauliques d'un bloc de freinage, le dispositif comprenant au moins un actionneur composé au moins d'un système à vérin pneumatique comportant au moins un piston, couplé à un système à vérin hydraulique comportant au moins deux pistons délimitant respectivement deux volumes A et B de liquide de frein reliés chacun à un circuit d'alimentation hydraulique par une vanne. Le déplacement du piston est asservi à la pression à l'intérieur de l'amplificateur pour entraîner le déplacement des pistons du vérin hydraulique, une vanne étant commandée à la fermeture en fonction de la pression de liquide en sortie du maître cylindre. Du liquide de frein peut se déplacer d'un volume A, B vers le circuit hydraulique auquel il est relié lorsque la vanne est commandée à l'ouverture, sous la poussée d'un piston délimitant le volume A, B. Avantageusement, une vanne est par exemple commandée à la fermeture lorsque la pression en sortie du maître cylindre atteint une valeur donnée. Le système à vérin pneumatique comporte par exemple une chambre en liaison avec la chambre arrière de l'amplificateur de frein dont la pression est fonction de la poussée exercée par une pédale de frein, les deux chambres étant à la même pression, la pression dans la chambre entraînant le déplacement du piston du système pneumatique. Le piston du système à vérin pneumatique est par exemple rigidement lié à un premier piston du vérin hydraulique, lequel est relié à un deuxième piston par un ressort de rappel. Le deuxième piston est par exemple relié à une paroi par un ressort de 20 rappel. Une vanne reçoit par exemple des informations de pressions mesurées par un capteur disposé à l'intérieur du circuit hydraulique ; la commande de la vanne étant fonction de cette mesure.  An object of the invention is in particular to overcome this disadvantage, by allowing the realization of a device for compensating small absorptions. For this purpose, the subject of the invention is a device for compensating the absorption induced in a hydraulic braking system of a vehicle, said system comprising an amplifier acting on a master cylinder to cause the displacement of brake fluid in the brake circuits. hydraulic power supplies of a braking unit, the device comprising at least one actuator comprising at least one pneumatic cylinder system comprising at least one piston, coupled to a hydraulic cylinder system comprising at least two pistons delimiting respectively two volumes A and B of brake fluid each connected to a hydraulic supply circuit by a valve. The displacement of the piston is slaved to the pressure inside the amplifier to cause the displacement of the pistons of the hydraulic cylinder, a valve being controlled at closing according to the liquid pressure at the output of the master cylinder. Brake fluid can move from a volume A, B to the hydraulic circuit to which it is connected when the valve is controlled at the opening, under the thrust of a piston delimiting the volume A, B. Advantageously, a valve is for example closed when the output pressure of the master cylinder reaches a given value. The pneumatic jack system comprises for example a chamber in connection with the rear chamber of the brake booster, the pressure of which is a function of the thrust exerted by a brake pedal, the two chambers being at the same pressure, the pressure in the chamber causing the displacement of the piston of the pneumatic system. The piston of the pneumatic cylinder system is for example rigidly connected to a first piston of the hydraulic cylinder, which is connected to a second piston by a return spring. The second piston is for example connected to a wall by a return spring. For example, a valve receives pressure information measured by a sensor disposed inside the hydraulic circuit; the control of the valve being a function of this measurement.

25 L'invention a pour principaux avantages qu'elle permet une implantation facile du dispositif de compensation, que ce dernier peut pratiquement être placé n'importe où dans un véhicule, qu'elle est simple à mettre en oeuvre et qu'elle est économique.  The main advantages of the invention are that it allows the compensation device to be easily installed, that the latter can be practically placed anywhere in a vehicle, that it is simple to implement and that it is economical. .

30 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'aide de la description qui suit faite en regard de l'unique figure qui illustre par un exemple de réalisation le principe de fonctionnement d'un dispositif selon l'invention.  Other features and advantages of the invention will become apparent with the aid of the following description made with regard to the single figure which illustrates by an exemplary embodiment the principle of operation of a device according to the invention.

On se réfère à l'unique figure qui illustre par un schéma synoptique un exemple de réalisation d'un dispositif 1 selon l'invention. Ce dispositif est couplé à un système de freinage hydraulique. Ce système de freinage comporte un amplificateur de frein 2 commandé classiquement par une pédale 3 s'appuyant sur une tige 4. L'amplificateur de frein 2 comporte au moins deux chambres 22 et 24 séparées par une membrane fixée à un piston 21. L'une des chambres 22, avant, est reliée à une source de vide non représentée. L'autre chambre 24, arrière, est au repos reliée à la même source de vide. Lorsque le conducteur appuie sur la pédale 3, la tige 4 io d'amplificateur active un système à valve, logé dans le col 25 d'entrée de l'amplificateur, qui met cette chambre arrière 24 à la pression atmosphérique. La différence de pression entre les chambres 22 et 24 ainsi générée provoque le déplacement du piston de l'amplificateur entraînant le déplacement des pistons, non représenté, d'un maître cylindre associé 5. Ce 15 dernier est pourvu d'un réservoir 51 de liquide de frein permettant d'alimenter les circuits hydrauliques 61, 62 du système de freinage alimentant, par exemple, un bloc de freinage de type ABS et ESP 6.  Referring to the single figure which illustrates by a block diagram an embodiment of a device 1 according to the invention. This device is coupled to a hydraulic braking system. This braking system comprises a brake amplifier 2 controlled conventionally by a pedal 3 resting on a rod 4. The brake amplifier 2 comprises at least two chambers 22 and 24 separated by a membrane attached to a piston 21. one of the chambers 22, before, is connected to a source of vacuum not shown. The other chamber 24, back, is at rest connected to the same source of vacuum. When the driver presses the pedal 3, the amplifier rod 4 activates a valve system, housed in the input neck of the amplifier, which puts this rear chamber 24 at atmospheric pressure. The pressure difference between the chambers 22 and 24 thus generated causes the displacement of the piston of the amplifier causing the displacement of the pistons, not shown, of an associated master cylinder 5. The latter is provided with a reservoir 51 of liquid brake for supplying the hydraulic circuits 61, 62 of the braking system feeding, for example, an ABS and ESP 6 braking unit.

Le dispositif 1 selon l'invention comprend un actionneur 10 de type vérin 20 double effet, pneumatique 11 et hydraulique 12, avec ressorts de rappel. L'actionneur comporte une chambre 13 qui est à la même pression que la chambre arrière 24 de l'amplificateur grâce à une liaison 14 reliant les deux chambres. Cette liaison 14 est par exemple réalisée par un conduit d'air, souple ou rigide. La pression dans la chambre 13 de l'actionneur qui est 25 donc la même que la pression de la chambre arrière 24 de l'amplificateur, pousse le piston 15 du vérin pneumatique qui lui même pousse les pistons 16, 17 du vérin hydraulique. Le piston 15 du vérin pneumatique est relié à un ressort de rappel 18 lui-même fixé à la structure de l'actionneur. Ce piston 15 est rigidement lié à un premier piston 16 du vérin hydraulique. Ce 3o premier piston 16 est lié à un deuxième piston 17 du vérin hydraulique par un ressort de rappel 19. Le deuxième piston 17 est relié à la paroi arrière de la structure de l'actionneur par un ressort de rappel 20. Dans la partie de l'actionneur formant vérin hydraulique, un premier volume A, est formé entre la paroi arrière et le deuxième piston 17. Un deuxième volume B est formé 35 entre les deux pistons 16, 17. Ces volumes A et B sont reliés aux circuits hydraulique 61 et 62 par l'intermédiaire de circuits hydrauliques 71 et 72. Plus particulièrement un conduit 71 relie le volume A à un premier conduit 61 du circuit hydraulique du système de freinage et un conduit 72 relie le volume B à un deuxième conduit 62 du circuit hydraulique. Ces conduits 71 et 72 ne relient pas directement les volumes A et B au circuit hydraulique 61 et 62. En effet, dans chaque conduit le passage du fluide est contrôlé par une vanne A1, B1. L'ouverture de ces vannes est activée en fonction d'une information fournie par une liaison de communication 81, 82. Cette liaison est par exemple une liaison électrique. Chaque liaison 81, 82 est reliée à un capteur de pression non représenté. Ce capteur de pression mesure la pression dans le conduit de liaison 71, 72 avec les circuits hydrauliques, qui correspond sensiblement à la pression des circuits hydrauliques 61 et 62 en sortie du maître cylindre. L'information de pression, transmise aux vannes Al et B1, est par exemple une information de mesure numérisée, ou une information binaire, correspondant à un seuil de pression. La commande à l'ouverture ou à la fermeture des vannes est fonction de ce signal. Lorsque les vannes sont en ouverture, les volumes A et B sont alimentés en liquide. Le fonctionnement de l'actionneur 10 est asservi à l'amplificateur de freinage 2, notamment par le fait que la chambre arrière 24 de l'amplificateur est reliée à la chambre 13 de l'actionneur ; leurs pressions intérieures étant égales. Ainsi, lorsqu'un conducteur freine en appuyant sur la pédale de frein 3, la pression dans l'amplificateur est donc la même que dans l'actionneur, au niveau des chambres 24 et 13 précitées. Les pistons du maître cylindre, sous la poussée du piston 21 de l'amplificateur, et les pistons 16 et 17 de la partie hydraulique de l'actionneur, sous la poussée du piston 15, engendrent une pression dans les circuits hydrauliques 61, 62, 71 et 72 et un déplacement du liquide de frein des volumes A et B vers les circuits hydrauliques, les vannes Al et B1 étant alors en ouverture. Pendant cette phase, la poussée des pistons 15, 16 et 17 de l'actionneur compensent les absorptions provoquées par les composants du maître cylindre et des circuits hydrauliques associés, décrits précédemment. Lorsque la pression de sortie du maître cylindre atteint une valeur donnée, mesurée par les capteurs précités, les vannes Al et B1 sont commandées à la fermeture et la pression est alors directement répercutée sur le bloc de freinage 6. Lorsque le conducteur relâche la pédale, la pression en sortie du maître cylindre diminue. La pression mesurée par les capteurs passe alors au dessous d'un seuil donné et les vannes Al et B1 sont alors commandées à l'ouverture. Le liquide de frein se déplace alors vers les volumes A et B qui absorbent la pression. Un dispositif de compensation des absorptions selon l'invention est ainsi piloté et asservi par la commande de frein principal. II permet de déplacer pour une même course donnée à la pédale de frein 3, d'avantage de liquide de frein vers les récepteurs formés des volumes A et B de l'actionneur, et cela jusqu'à une pression donnée. Un dispositif selon l'invention est en fait une commande de frein auxiliaire, asservie à la commande de frein principal. La pression qu'il génère est néanmoins limitée, notamment en raison de sa petite taille. En conséquence, les vannes Al et A2 sont par exemple réglées pour que leur fermeture se fasse lorsque la pression dans le circuit de freinage 6, 61, 62 soit inférieure à la limite de pression que peut générer le dispositif. Au mieux, un dispositif selon l'invention doit pouvoir générer une pression équivalente à la pression du saut, soit environ 12 à 15 bars. Le saut correspond à la pression engendrée dans le circuit de freinage à partir de laquelle on commence à ressentir un effort de retour sur la pédale de frein. Le dispositif selon l'invention compense ce saut dû aux absorptions. Ainsi, le volume de liquide de frein déplacé par le dispositif selon l'invention est notamment fonction de l'absorption du système de freinage. Le volume engendré par cette absorption est par exemple de l'ordre de 3 cm3.  The device 1 according to the invention comprises an actuator 10 of the double-acting cylinder type, pneumatic 11 and hydraulic 12, with return springs. The actuator comprises a chamber 13 which is at the same pressure as the rear chamber 24 of the amplifier through a link 14 connecting the two chambers. This connection 14 is for example made by an air duct, flexible or rigid. The pressure in the chamber 13 of the actuator which is therefore the same as the pressure of the rear chamber 24 of the amplifier, pushes the piston 15 of the pneumatic cylinder which itself pushes the pistons 16, 17 of the hydraulic cylinder. The piston 15 of the pneumatic cylinder is connected to a return spring 18 itself attached to the structure of the actuator. This piston 15 is rigidly connected to a first piston 16 of the hydraulic cylinder. This first 3o piston 16 is connected to a second piston 17 of the hydraulic cylinder by a return spring 19. The second piston 17 is connected to the rear wall of the structure of the actuator by a return spring 20. In the part of the actuator forming a hydraulic cylinder, a first volume A, is formed between the rear wall and the second piston 17. A second volume B is formed between the two pistons 16, 17. These volumes A and B are connected to the hydraulic circuits 61 and 62 via hydraulic circuits 71 and 72. More particularly, a duct 71 connects the volume A to a first duct 61 of the hydraulic circuit of the braking system and a duct 72 connects the volume B to a second duct 62 of the hydraulic circuit. . These ducts 71 and 72 do not directly connect the volumes A and B to the hydraulic circuit 61 and 62. Indeed, in each duct passage of the fluid is controlled by a valve A1, B1. The opening of these valves is activated according to information provided by a communication link 81, 82. This connection is for example an electrical connection. Each link 81, 82 is connected to a pressure sensor, not shown. This pressure sensor measures the pressure in the connecting pipe 71, 72 with the hydraulic circuits, which corresponds substantially to the pressure of the hydraulic circuits 61 and 62 at the output of the master cylinder. The pressure information transmitted to the valves A1 and B1 is, for example, digitized measurement information, or binary information, corresponding to a pressure threshold. The command to open or close the valves is a function of this signal. When the valves are opening, the volumes A and B are supplied with liquid. The operation of the actuator 10 is slaved to the brake amplifier 2, in particular by the fact that the rear chamber 24 of the amplifier is connected to the chamber 13 of the actuator; their internal pressures being equal. Thus, when a driver brakes by pressing the brake pedal 3, the pressure in the amplifier is therefore the same as in the actuator, at the aforementioned chambers 24 and 13. The pistons of the master cylinder, under the thrust of the piston 21 of the amplifier, and the pistons 16 and 17 of the hydraulic part of the actuator, under the thrust of the piston 15, generate a pressure in the hydraulic circuits 61, 62, 71 and 72 and a displacement of the brake fluid volumes A and B to the hydraulic circuits, the valves A1 and B1 then being opened. During this phase, the thrust of the pistons 15, 16 and 17 of the actuator compensate for the absorptions caused by the components of the master cylinder and associated hydraulic circuits, described above. When the output pressure of the master cylinder reaches a given value, measured by the above-mentioned sensors, the valves A1 and B1 are controlled on closing and the pressure is then directly passed on to the brake block 6. When the driver releases the pedal, the pressure at the output of the master cylinder decreases. The pressure measured by the sensors then passes below a given threshold and the valves A1 and B1 are then controlled at the opening. The brake fluid then moves to volumes A and B which absorb the pressure. An absorption compensation device according to the invention is thus controlled and controlled by the main brake control. It allows to move for the same stroke given to the brake pedal 3, more brake fluid to the receivers formed volumes A and B of the actuator, and that up to a given pressure. A device according to the invention is in fact an auxiliary brake control, slaved to the main brake control. The pressure it generates is nevertheless limited, particularly because of its small size. As a result, the valves A1 and A2 are, for example, set to close when the pressure in the braking circuit 6, 61, 62 is less than the pressure limit that can be generated by the device. At best, a device according to the invention must be able to generate a pressure equivalent to the jump pressure, ie approximately 12 to 15 bar. The jump corresponds to the pressure generated in the braking circuit from which one begins to feel a return force on the brake pedal. The device according to the invention compensates for this jump due to absorptions. Thus, the volume of brake fluid displaced by the device according to the invention is in particular a function of the absorption of the braking system. The volume generated by this absorption is for example of the order of 3 cm3.

Un dispositif selon l'invention peut être de très petite taille, par exemple de l'ordre de 1/10 de la taille de l'amplificateur 2 du système de freinage. Avantageusement, il peut être placé n'importe où dans le véhicule. Il est aussi économique à réaliser.  A device according to the invention can be of very small size, for example of the order of 1/10 of the size of the amplifier 2 of the braking system. Advantageously, it can be placed anywhere in the vehicle. It is also economical to achieve.

Claims (8)

REVENDICATIONS 1. Dispositif de compensation des absorptions induites dans un système de freinage hydraulique d'un véhicule, ledit système comportant un amplificateur (2) agissant sur un maître cylindre (5) pour provoquer le déplacement de liquide de frein dans les circuits d'alimentations hydrauliques (61 et 62) d'un bloc de freinage (6), caractérisé en ce qu'il comprend au moins un actionneur (10) composé au moins d'un système à vérin pneumatique (11) comportant au moins un piston (15), couplé à un système à vérin hydraulique (12) comportant au moins deux pistons (16 et 17) délimitant respectivement deux volumes (A et B) de liquide de frein reliés chacun à un circuit d'alimentation 1 o hydraulique (61, 62) par une vanne (Al, A2), le déplacement du piston (15) étant asservi à la pression à l'intérieur de l'amplificateur (2) pour entraîner le déplacement des pistons (16 et 17) du vérin hydraulique, une vanne (A1, A2) étant commandée à la fermeture en fonction de la pression de liquide en sortie du maître cylindre (5). 15  A device for compensating the induced absorptions in a hydraulic braking system of a vehicle, said system comprising an amplifier (2) acting on a master cylinder (5) for causing the displacement of brake fluid in the hydraulic supply circuits. (61 and 62) of a braking unit (6), characterized in that it comprises at least one actuator (10) composed of at least one pneumatic cylinder system (11) comprising at least one piston (15) , coupled to a hydraulic cylinder system (12) comprising at least two pistons (16 and 17) respectively delimiting two volumes (A and B) of brake fluid, each connected to a hydraulic supply circuit (61, 62) by a valve (A1, A2), the displacement of the piston (15) being slaved to the pressure inside the amplifier (2) to cause the displacement of the pistons (16 and 17) of the hydraulic cylinder, a valve ( A1, A2) being controlled at closing according to the press liquid ion at the output of the master cylinder (5). 15 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que du liquide de frein se déplace d'un volume (A, B) vers le circuit hydraulique (61, 62) auquel il est relié lorsque la vanne (Al, A2) est commandée à l'ouverture, sous la poussée d'un piston (16, 17) délimitant le volume (A, B).  2. Device according to claim 1, characterized in that the brake fluid moves a volume (A, B) to the hydraulic circuit (61, 62) to which it is connected when the valve (A1, A2) is controlled at the opening, under the pressure of a piston (16, 17) defining the volume (A, B). 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une vanne (Al, A2) est commandée à la fermeture lorsque la pression en sortie du maître cylindre (5) atteint une valeur donnée. 25  3. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that a valve (A1, A2) is controlled on closing when the outlet pressure of the master cylinder (5) reaches a given value. 25 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système à vérin pneumatique (11) comporte une chambre (13) en liaison avec la chambre arrière (24) de l'amplificateur de frein (2) dont la pression est fonction de la poussée exercée par une pédale de frein (3), les deux chambres (13 et 24) étant à la même pression, la 30 pression dans la chambre (13) entraînant le déplacement du piston (15) du système pneumatique.  4. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the pneumatic cylinder system (11) comprises a chamber (13) in connection with the rear chamber (24) of the brake amplifier (2) whose pressure is a function of the thrust exerted by a brake pedal (3), the two chambers (13 and 24) being at the same pressure, the pressure in the chamber (13) causing the displacement of the piston (15) of the pneumatic system . 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le piston (15) du système à vérin pneumatique est 20rigidement lié à un premier piston (16) du vérin hydraulique, lequel est relié à un deuxième piston (17) par un ressort de rappel (19).  5. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the piston (15) of the pneumatic jack system is 20rigidement linked to a first piston (16) of the hydraulic cylinder, which is connected to a second piston (17) by a return spring (19). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le deuxième 5 piston (17) est relié à une paroi par un ressort de rappel (20).  6. Device according to claim 5, characterized in that the second piston (17) is connected to a wall by a return spring (20). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une vanne (Al, A2) reçoit des informations de pressions mesurées par un capteur disposé à l'intérieur du circuit hydraulique (61, 62), 10 la commande de la vanne étant fonction de cette mesure.  7. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that a valve (A1, A2) receives pressure information measured by a sensor disposed inside the hydraulic circuit (61, 62), the control of the valve being a function of this measurement. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le véhicule est un véhicule automobile. 15  8. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the vehicle is a motor vehicle. 15