06 9 75 1 PRODUCTION DE DEPRESSION POUR UN MULTIPLICATEUR D'EFFORT DE FREINAGE DANS UN VEHICULE L'invention a trait au freinage d'un véhicule automobile, plus particulièrement à la production de dépression dans un multiplicateur d'effort de freinage d'un véhicule.The invention relates to the braking of a motor vehicle, more particularly to the production of negative pressure in a multiplier of the braking force of a vehicle. .
L'invention a trait à un dispositif de production de dépression, à un véhicule comprenant un tel dispositif et à un procédé de production de dépression à cet effet. Le document de brevet publié FR 2 686 562 Al divulgue un dispositif d'entrainement d'une pompe rotative à vide pour un amplificateur pneumatique d'effort d'un système de freinage d'un véhicule électrique. La pompe rotative à vide peut être entrainée de manière sélective par le moteur de traction électrique du véhicule ou par un moteur électrique auxiliaire. Pour ce faire la pompe comprend un arbre de transmission relié mécaniquement, au moyen d'une roue libre, au moteur électrique auxiliaire, c'est-à-dire une liaison en rotation dans un sens uniquement, correspondant au sens de travail de la pompe, lorsque le moteur électrique tourne à la vitesse de l'arbre d'entrainement. Lorsque le moteur électrique est à l'arrêt, l'arbre d'entrainement peut tourner indépendamment du moteur électrique dans le sens de travail. L'arbre d'entrainement comprend un embrayage à commande électrique permettant de le lier en rotation au moteur électrique de traction. Un capteur mesure la vitesse de rotation du moteur électrique de traction. Lorsque ce dernier tourne à une vitesse supérieure à une valeur limite, l'embrayage est fermé de manière à entrainer l'arbre de la pompe et le moteur électrique n'est pas alimenté. Lorsque le moteur électrique de traction tourne à une vitesse inférieure à la vitesse limite, l'embrayage est ouvert et le moteur électrique auxiliaire est mis en marche. Ce dispositif de production de dépression permet ainsi de pallier le problème de perte de puissance de freinage lorsque le moteur électrique de traction tourne à des vitesses faibles. Contrairement à un moteur thermique qui tourne toujours à une vitesse minimale, un moteur électrique de traction peut en effet tourner à des vitesses sensiblement plus faibles. Le document de brevet publié FR 2 977 549 Al divulgue, similairement au document précédent, un dispositif de production de dépression pour un multiplicateur d'effort de freinage d'un véhicule. Le dispositif comprend une pompe à vide principale entrainée en rotation par les roues du véhicule, et ce via une transmission permanente entre la pompe et les roues. Le dispositif comprend également une pompe à vide secondaire électrique. Celle-ci est mise en marche lorsque la réserve de dépression dans l'amplificateur est en-dessous d'une valeur limite et que le véhicule se déplace à une vitesse inférieure à une vitesse limite. Ce dispositif est particulièrement adapté aux véhicules hybrides, c'est-à-dire comprenant un moteur à combustion et un moteur électrique de traction. Dans ces véhicules, le moteur à combustion est amené à être à l'arrêt dans certaines conditions de roulage du véhicule. Le fait de coupler la pompe à vide aux roues permet de s'assurer de la production de vide lorsque le véhicule se déplace même avec le moteur thermique éteint. Le dispositif de cet enseignement requiert toutefois la présence d'une pompe électrique d'appoint, ce qui est potentiellement pénalisant d'un point de vue coût et encombrement. L'invention a pour objectif de proposer une solution à la production de dépression, palliant au moins un des inconvénients sus mentionnés. Plus particulièrement, l'invention a pour objectif de proposer une solution à la production de dépression, qui soit simple, économique et performante. L'invention a pour objet un dispositif de production de dépression pour un multiplicateur d'effort d'un système de freinage pour véhicule, comprenant: une pompe à vide avec un arbre d'entrainement du mouvement générant le vide; un premier embrayage apte à embrayer l'arbre à une première source de mouvement rotatif; remarquable en ce qu'il comprend, en outre, un deuxième embrayage apte à, alternativement, embrayer l'arbre à une deuxième source de mouvement rotatif. Selon un mode avantageux de l'invention, le dispositif comprend un système de sécurité, préférentiellement mécanique, empêchant que le premier et le deuxième embrayage soient fermés de manière concomitante.The invention relates to a vacuum production device, to a vehicle comprising such a device and to a vacuum production method for this purpose. The published patent document FR 2,686,562 A1 discloses a drive device for a rotary vacuum pump for a pneumatic force amplifier of a braking system of an electric vehicle. The rotary vacuum pump can be selectively driven by the electric traction motor of the vehicle or by an auxiliary electric motor. To do this the pump comprises a transmission shaft mechanically connected, by means of a freewheel, to the auxiliary electric motor, that is to say a connection in rotation in one direction only, corresponding to the working direction of the pump. when the electric motor is running at the speed of the drive shaft. When the electric motor is stopped, the drive shaft can rotate independently of the electric motor in the direction of work. The drive shaft includes an electrically operated clutch for rotatably coupling it to the electric traction motor. A sensor measures the rotational speed of the electric traction motor. When the latter turns at a speed greater than a limit value, the clutch is closed so as to drive the pump shaft and the electric motor is not powered. When the electric traction motor rotates at a speed below the limit speed, the clutch is opened and the auxiliary electric motor is started. This vacuum production device thus makes it possible to overcome the problem of loss of braking power when the electric traction motor rotates at low speeds. Unlike a thermal engine that always runs at a minimum speed, an electric traction motor can indeed rotate at significantly lower speeds. The patent document published FR 2 977 549 A1 discloses, similarly to the previous document, a device for producing a vacuum for a multiplier of brake force of a vehicle. The device comprises a main vacuum pump rotated by the wheels of the vehicle, and this via a permanent transmission between the pump and the wheels. The device also includes an electric secondary vacuum pump. This is switched on when the vacuum reserve in the amplifier is below a limit value and the vehicle is traveling at a speed below a limit speed. This device is particularly suitable for hybrid vehicles, that is to say comprising a combustion engine and an electric traction motor. In these vehicles, the combustion engine is brought to a standstill under certain driving conditions of the vehicle. Coupling the vacuum pump to the wheels ensures the production of vacuum when the vehicle is moving even with the engine off. The device of this teaching, however, requires the presence of a booster electric pump, which is potentially disadvantageous in terms of cost and bulk. The invention aims to provide a solution to the production of depression, overcoming at least one of the disadvantages mentioned above. More particularly, the invention aims to provide a solution to the production of depression, which is simple, economical and efficient. The invention relates to a vacuum generating device for a force multiplier of a vehicle braking system, comprising: a vacuum pump with a drive shaft of the vacuum generating motion; a first clutch adapted to engage the shaft at a first rotary motion source; remarkable in that it further comprises a second clutch adapted to alternately engage the shaft to a second rotary motion source. According to an advantageous embodiment of the invention, the device comprises a safety system, preferably mechanical, preventing the first and second clutch are closed concomitantly.
Selon un mode avantageux de l'invention, en l'absence de commande des premier et deuxième embrayages, le premier embrayage est normalement fermé et le deuxième embrayage normalement ouvert. Selon un mode avantageux de l'invention, le dispositif comprend une transmission de démultiplication entre l'arbre d'entrainement et un des premier et deuxième embrayages, préférentiellement le deuxième embrayage, ladite transmission ayant un rapport de transmission entre l'arbre d'entrainement et l'embrayage et qui est supérieur à 1, préférentiellement à 4, plus préférentiellement à 8, de manière à permettre que la première source de mouvement soit le moteur à combustion et la deuxième source les roues du véhicule. Selon un mode avantageux de l'invention, le dispositif comprend un système de contrôle configuré pour fermer le premier embrayage lorsque le moteur à combustion est en rotation, et configuré pour ouvrir le premier embrayage et fermer le deuxième lorsque le moteur à combustion est à l'arrêt et les roues du véhicule sont en rotation. Selon un mode avantageux de l'invention, le système de contrôle comprend une première entrée configurée pour recevoir un signal représentatif de la rotation du moteur à combustion, et une deuxième entrée configurée pour recevoir un signal représentatif de la rotation d'au moins une des roues. L'invention a également pour objet un véhicule automobile comprenant un moteur à combustion, des roues, un dispositif de freinage des roues avec un multiplicateur d'effort à dépression, et un dispositif de production de dépression raccordé au multiplicateur d'effort, remarquable en ce que le dispositif de production de dépression est conforme à l'invention, la première source de mouvement étant le moteur à combustion et la deuxième source de mouvement étant au moins une des roues, préférentiellement un train de roues dont la transmission est reliée au moteur à combustion. Selon un mode avantageux de l'invention, la roue formant la deuxième source de mouvement est couplée au deuxième embrayage au moyen d'une courroie. Alternativement, le couplage peut être assuré pour un autre système de transmission d'effort et de mouvement.According to an advantageous embodiment of the invention, in the absence of control of the first and second clutches, the first clutch is normally closed and the second clutch normally open. According to an advantageous embodiment of the invention, the device comprises a gear transmission between the drive shaft and one of the first and second clutches, preferably the second clutch, said transmission having a transmission ratio between the drive shaft. and the clutch and which is greater than 1, preferably 4, more preferably 8, so as to allow the first source of motion is the combustion engine and the second source the wheels of the vehicle. According to an advantageous embodiment of the invention, the device comprises a control system configured to close the first clutch when the combustion engine is in rotation, and configured to open the first clutch and close the second when the combustion engine is at the same time. stop and the wheels of the vehicle are rotating. According to an advantageous embodiment of the invention, the control system comprises a first input configured to receive a signal representative of the rotation of the combustion engine, and a second input configured to receive a signal representative of the rotation of at least one of the wheels. The invention also relates to a motor vehicle comprising a combustion engine, wheels, a wheel braking device with a vacuum force multiplier, and a vacuum generating device connected to the force multiplier, which is remarkable for that the device for producing vacuum is in accordance with the invention, the first source of motion being the combustion engine and the second source of motion being at least one of the wheels, preferably a wheel train whose transmission is connected to the engine with combustion. According to an advantageous embodiment of the invention, the wheel forming the second source of movement is coupled to the second clutch by means of a belt. Alternatively, the coupling can be ensured for another system of transmission of effort and movement.
L'invention a également pour objet un procédé de commande d'un dispositif de production de dépression dans un véhicule automobile conforme à l'invention, le procédé comprenant les étapes suivantes: - détection de la vitesse de rotation du moteur à combustion wE et de la vitesse de rotation des roues ww ; - ouverture du premier embrayage et fermeture du deuxième embrayage lorsque les deux conditions suivantes sont remplies : 3006 9 75 4 (i) WE < WE, lim ; et (ii) ww > ww, La valeur limite WE, peut être comprise entre 500 et 1000 tours/min. La valeur limite WW, lim peut être comprise entre 44 et 88 tours/min (ce qui correspond 5 respectivement à 5km/h et 10km/h pour un diamètre de roue de 60cm). Selon un mode avantageux de l'invention, le procédé comprend également l'étape suivante ouverture du deuxième embrayage et fermeture du premier embrayage lorsque la condition suivante est remplie : 10 WE > WE, lim- Les mesures de l'invention sont intéressantes en ce qu'elles permettent de conserver la capacité de freinage du véhicule lorsque le moteur thermique est arrêté et que le véhicule est en mouvement, et ce sans l'ajout d'une pompe supplémentaire. 15 D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l'aide de la description et des dessins parmi lesquels : - L'unique figure est une représentation schématique de l'invention. La figure illustre de manière schématique un véhicule 2 équipé d'un système de freinage hydraulique (non représenté) bien connu en soi de l'homme de métier. Ce 20 système de freinage comprend un dispositif de commande 4 relié hydrauliquement à des récepteurs de freinage, par exemple du type étrier de frein coopérant avec un disque via des éléments en matériau de friction. Le dispositif de commande 4 comprend un maître-cylindre 8 logeant un piston (non visible) et relié mécaniquement à une pédale de commande des freins 10, le déplacement de la 25 pédale ayant pour effet, via le piston, de déplacer le liquide frein dans les conduites les reliant aux récepteurs. Un multiplicateur pneumatique d'effort 6, bien connu en soi de l'homme de métier, est disposé entre la pédale de commande 10 et le maître-cylindre 8. Le multiplicateur d'effort 6 comprend un carter logeant un piston moteur avec une membrane qui délimite dans le carter deux chambres soumises à 30 dépression, et un piston plongeur apte à isoler les deux chambres et à mettre une des chambres en liaison avec l'atmosphère lorsqu'un effort lui est transmis via la 3006 9 75 5 pédale de frein. Les deux faces du piston moteur et de sa membrane sont alors soumises à un différentiel de pression qui génère alors un effort d'assistance au freinage. Le carter du multiplicateur d'effort 6 est relié de manière pneumatique via la conduite 5 12 à une pompe à dépression 16. Celle-ci fait partie d'un dispositif de production de dépression 14 comprenant, essentiellement, ladite pompe 16, un arbre d'entrainement 15, un premier embrayage 20, éventuellement une transmission de démultiplication 18 et un deuxième embrayage 22. Le premier embrayage permet de relier mécaniquement l'arbre d'entrainement 15 de la pompe 16 au moteur à 10 combustion 32 du véhicule. Un arbre de sortie de celui-ci peut être couplé en rotation au premier embrayage 20 via une courroie de transmission 24 coopérant avec des poulies correspondantes. Le deuxième embrayage 22 permet de relier mécaniquement l'arbre d'entrainement 15 de la pompe 16 aux roues du véhicule. En l'occurrence, il s'agit du train avant relié via un différentiel et une boîte de vitesse 34, 15 et via un embrayage 36 au moteur à combustion. Le véhicule peut être un véhicule hybride avec un moteur de traction 38 relié à l'autre des deux trains de roues et alimenté par des batteries 40 de stockage d'énergie électrique. Le moteur à combustion 32 peut ainsi se voir arrêté alors que le véhicule se déplace et a besoin d'un système de freinage performant. 20 Un système de contrôle 30 des embrayages 20 et 22 est illustré de manière schématique. Il comprend notamment deux entrées 48 et 50 reliées, respectivement, à des capteurs 42 et 44 de mesure de la vitesse de rotation du moteur à combustion et des roues du véhicule ou à un réseau multiplexé émettant ces informations. Il peut également comprendre deux sorties 52 et 54 reliées, respectivement, au premier 25 embrayage 20 et au deuxième embrayage 22. Le système de commande est configuré pour maintenir le premier embrayage 20 à l'état fermé et le deuxième embrayage 22 à l'état ouvert lorsque le moteur à combustion 32 tourne à une vitesse wE supérieure ou égale à une valeur limite WE, lim. Cette valeur limite peut correspondre essentiellement à la vitesse de rotation du moteur au ralenti. Cela 30 signifie que lorsque sa vitesse de rotation est inférieure à cette valeur limite, il est en principe à l'arrêt, et inversement. Lorsque le moteur à combustion est en fonctionnement, il est en effet apte à entrainer la pompe à vide 16 de manière satisfaisante, et ce sur toute sa plage de régime. Lorsque le moteur à combustion est arrêté alors que le véhicule se déplace à une vitesse non nulle, par exemple lorsque le moteur électrique prend le relai de la transmission du véhicule, la vitesse de rotation du moteur à combustion passe sous la valeur limite. Dans ces conditions, lorsque la vitesse de rotation des roues ww est supérieure ou égale à une valeur limite ww lim, le système de commande pilote les embrayages 20 et 22 de manière à ce que le premier embrayage 20 s'ouvre et le deuxième embrayage 22 se ferme de manière à ce que la rotation de roues assure l'entrainement de la pompe 16. C'est en effet lorsque le véhicule se déplace que le besoin de capacité de freinage est bien réel. En effet, les amplificateurs ou multiplicateurs de freinage présentent, en fonctionnement normal, une capacité d'assistance limitée en l'absence de renouvellement de la dépression. En l'absence d'action de freinage, dans le carter de l'amplificateur règne une dépression donnée, générée par la pompe à vide entrainée par le moteur à combustion. Un clapet anti-retour est habituellement disposé sur le carter, au branchement de la conduite de liaison à la pompe à vide. Lorsque le moteur à combustion est à l'arrêt, en l'absence du dispositif de l'invention, une succession de mouvements d'enfoncement de la pédale de frein aurait pour effet de consommer progressivement la dépression disponible, celle-ci n'étant pas renouvelée. L'effort d'assistance de freinage généré par l'amplificateur pourrait alors se voir réduit voire annulé en l'absence du dispositif de l'invention. Il est à noter que les embrayages 20 et 22 peuvent être configurés pour ne jamais être actifs en même temps. Des moyens mécaniques spécifiques peuvent ainsi être mis en oeuvre. Alternativement, cette fonction d'exclusion peut être assurée par le système de contrôle, qui serait alors configuré pour ne fermer un des embrayages qu'à la condition que l'autre soit ouvert. Il est également à noter que le premier embrayage 20 peut être configuré pour être normalement fermé, c'est-à-dire fermé en l'absence de signal électrique et/ou d'effort mécanique de commande. Dans le cas d'un couplage mécanique des deux embrayages, il est alors envisageable de ne prévoir qu'une seule sortie sur le système de commande, cette sortie commandant alors simultanément le premier et le deuxième embrayage, l'un dans un sens et l'autre dans le sens opposé.The subject of the invention is also a method for controlling a vacuum production device in a motor vehicle according to the invention, the method comprising the following steps: detection of the rotational speed of the combustion engine wE and of the speed of rotation of the wheels ww; opening of the first clutch and closing of the second clutch when the following two conditions are met: 3006 9 75 4 (i) WE <WE, lim; and (ii) ww> ww. The limit value WE may be between 500 and 1000 rpm. The limit value WW, lim can be between 44 and 88 revolutions / min (which corresponds respectively to 5km / h and 10km / h for a wheel diameter of 60cm). According to an advantageous embodiment of the invention, the method also comprises the following step opening of the second clutch and closing of the first clutch when the following condition is fulfilled: The measures of the invention are interesting in that that they maintain the braking capacity of the vehicle when the engine is stopped and the vehicle is moving, without the addition of an additional pump. Other features and advantages of the present invention will be better understood from the description and drawings in which: The sole figure is a schematic representation of the invention. The figure schematically illustrates a vehicle 2 equipped with a hydraulic braking system (not shown) well known to those skilled in the art. This braking system comprises a control device 4 hydraulically connected to braking receivers, for example of the brake caliper type cooperating with a disc via elements made of friction material. The control device 4 comprises a master cylinder 8 housing a piston (not visible) and mechanically connected to a pedal for controlling the brakes 10, the displacement of the pedal having the effect, via the piston, of moving the brake fluid in the pipes connecting them to the receivers. A pneumatic force multiplier 6, well known to those skilled in the art, is placed between the pedal 10 and the master cylinder 8. The force multiplier 6 comprises a housing housing a motor piston with a membrane which delimits in the housing two chambers subjected to 30 depression, and a plunger adapted to isolate the two chambers and put one of the chambers in connection with the atmosphere when an effort is transmitted via the brake pedal 3006 9 75 5 . Both faces of the engine piston and its membrane are then subjected to a pressure differential which then generates a brake assist force. The casing of the force multiplier 6 is pneumatically connected via line 12 to a vacuum pump 16. This is part of a vacuum generating device 14 comprising, essentially, said pump 16 15, a first clutch 20, optionally a reduction transmission 18 and a second clutch 22. The first clutch allows to mechanically connect the drive shaft 15 of the pump 16 to the combustion engine 32 of the vehicle. An output shaft thereof can be rotatably coupled to the first clutch 20 via a transmission belt 24 cooperating with corresponding pulleys. The second clutch 22 makes it possible to mechanically connect the drive shaft 15 of the pump 16 to the wheels of the vehicle. In this case, it is the front axle connected via a differential and a gearbox 34, 15 and via a clutch 36 to the combustion engine. The vehicle may be a hybrid vehicle with a traction motor 38 connected to the other of the two sets of wheels and powered by batteries 40 for storing electrical energy. The combustion engine 32 can thus be stopped while the vehicle is moving and needs a powerful braking system. A control system for clutches 20 and 22 is schematically illustrated. It comprises in particular two inputs 48 and 50 connected, respectively, to sensors 42 and 44 for measuring the speed of rotation of the combustion engine and the wheels of the vehicle or to a multiplexed network transmitting this information. It may also comprise two outputs 52 and 54 connected respectively to the first clutch 20 and the second clutch 22. The control system is configured to maintain the first clutch 20 in the closed state and the second clutch 22 to the state open when the combustion engine 32 rotates at a speed wE greater than or equal to a limit value WE, lim. This limit value can essentially correspond to the speed of rotation of the engine at idle. This means that when its rotational speed is below this limit value, it is in principle at a standstill, and vice versa. When the combustion engine is in operation, it is indeed able to drive the vacuum pump 16 satisfactorily, and this over its entire speed range. When the combustion engine is stopped while the vehicle is traveling at a non-zero speed, for example when the electric motor takes the relay of the vehicle transmission, the rotational speed of the combustion engine falls below the limit value. Under these conditions, when the speed of rotation of the wheels ww is greater than or equal to a limit value ww lim, the control system drives the clutches 20 and 22 so that the first clutch 20 opens and the second clutch 22 is closed so that the rotation of the wheels ensures the drive of the pump 16. It is indeed when the vehicle moves that the need for braking capacity is real. Indeed, the braking amplifiers or multipliers have, in normal operation, a limited assistance capacity in the absence of renewal of the depression. In the absence of braking action, in the housing of the amplifier prevails a given vacuum, generated by the vacuum pump driven by the combustion engine. A check valve is usually located on the housing, at the connection of the connecting line to the vacuum pump. When the combustion engine is stopped, in the absence of the device of the invention, a succession of movements of depression of the brake pedal would have the effect of gradually consuming the available vacuum, the latter being not renewed. The braking assistance force generated by the amplifier could then be reduced or even canceled in the absence of the device of the invention. It should be noted that the clutches 20 and 22 can be configured to never be active at the same time. Specific mechanical means can thus be implemented. Alternatively, this exclusion function can be provided by the control system, which would then be configured to close one of the clutches only if the other one is open. It should also be noted that the first clutch 20 can be configured to be normally closed, that is to say closed in the absence of an electrical signal and / or mechanical control force. In the case of mechanical coupling of the two clutches, it is then possible to provide only one output on the control system, this output then simultaneously controlling the first and second clutch, one in one direction and the other. other in the opposite direction.
La transmission 18 disposée entre le deuxième embrayage 22 et l'arbre d'entrainement 15 de la pompe 16 peut être utile pour démultiplier la vitesse de rotation des roues, préférentiellement selon un rapport supérieur à 2, préférentiellement 4, plus préférentiellement 8. En effet, la vitesse de rotation des roues d'un véhicule couvre une plage sensiblement plus grande que celle d'un moteur thermique, notamment en ce qui concerne la partie inférieure de cette plage. Un moteur thermique a une plage approximative comprise entre 800 et 5000 tours/min, cette plage étant par ailleurs davantage limitée pour un moteur diesel, à savoir approximativement comprise entre 800 et 3500 tours/min. Les roues d'un véhicule présentant un diamètre extérieur de l'ordre de 60 cm tournent à 265 tours/min à 30 km/h, à 530 tours/min à 60 km/h et 795 tours/min à 90 km/h. Il peut ainsi être approprié, notamment pour des raisons de sécurité, de démultiplier, c'est-à-dire d'augmenter la vitesse de rotation des roues lorsqu'elles entrainent l'arbre d'entrainement de la pompe à vide.15The transmission 18 disposed between the second clutch 22 and the drive shaft 15 of the pump 16 may be useful to increase the speed of rotation of the wheels, preferably in a ratio greater than 2, preferably 4, more preferably 8. Indeed , the speed of rotation of the wheels of a vehicle covers a substantially greater range than that of a heat engine, especially as regards the lower part of this range. A heat engine has an approximate range of between 800 and 5000 rev / min, this range being moreover limited for a diesel engine, namely approximately between 800 and 3500 rev / min. The wheels of a vehicle with an outside diameter of around 60 cm turn at 265 rpm at 30 km / h, at 530 rpm at 60 km / h and 795 rpm at 90 km / h. It may thus be appropriate, especially for reasons of safety, to increase, that is to say to increase the speed of rotation of the wheels when they drive the drive shaft of the vacuum pump.