VALVE A COMMANDE ELECTRIQUE ET SERVOMOTEUR D'ASSISTANCE DE FREINAGE COMPORTANT UNE TELLE VALVE V A LVE WITH ELECTRICAL CONTROL AND BRAKE SUPPORT SERVOMOTOR COMPRISING SUCH A VALVE
L'invention est relative à une valve, en particulier pneumatique, 5 à commande électrique.The invention relates to a valve, in particular pneumatic, 5 with electrical control.
On connaît de nombreux types de valves à commande électrique assurée par au moins une bobine électromagnétique. De telles valves • fonctionnent généralement de manière satisfaisante mais sont relativement lourdes et encombrantes en raison de la bobine électromagnétique, avec 10 un temps de réponse qui demande à être réduit . Leur consommation en courant électrique n'est pas négligeable, et des ondes électromagnétiques parasites peuvent apparaître lors du fonctionnement de ces valves.Many types of electrically operated valves are known, provided by at least one electromagnetic coil. Such valves generally work satisfactorily but are relatively heavy and bulky due to the electromagnetic coil, with a response time which needs to be reduced. Their consumption of electric current is not negligible, and parasitic electromagnetic waves can appear during the operation of these valves.
L'invention a pour but, surtout, de fournir une valveThe invention aims, above all, to provide a valve
- pneumatique à- commande électrique dont l'encombrement et le poids- pneumatic with electric control whose size and weight
15 soient réduits et dont la consommation en courant électrique soit faible, en particulier inférieure à 100 mÀ (milliampères). Il est souhaitable en outre que le temps de réponse soit très court, en particulier inférieur à 5 ms15 are reduced and whose electric current consumption is low, in particular less than 100 mA (milliamps). It is also desirable that the response time be very short, in particular less than 5 ms.
(millisecondes). .(Milliseconds). .
Selon l'invention, une valve pneumatique à commandeAccording to the invention, a pneumatic valve with control
20 électrique est caractérisée par le fait qu'elle présente une structure aplatie et qu'elle comprend une plaque constituée de plusieurs couches parallèles, à savoir une couche conductrice de l'électricité formant une première électrode, au moins une couche diélectrique intermédiaire appliquée20 electric is characterized in that it has a flattened structure and that it comprises a plate consisting of several parallel layers, namely an electrically conductive layer forming a first electrode, at least one intermediate dielectric layer applied
• contre une face de la première électrode; une deuxième électrode formée • against one face of the first electrode; a second electrode formed
25 par une autre couche conductrice de l'électricité appliquée, contre la couche diélectrique du côté opposé à- la première électrode, et au moins' une couche support située du côté de la deuxième électrode opposé à la couche diélectrique, au moins un passage traversant la couche support et25 by another conductive layer of applied electricity, against the dielectric layer on the opposite side A- first electrode, and at least a support layer on the side of the second electrode opposite to the dielectric layer, at least one through passage the support layer and
. la deuxième électrode , tandis qu' une languette flexible est prévue dans la. the second electrode, while a flexible tab is provided in the
30 première électrode pour fermer le passage ou pour en être écartée et laisser' circuler un fluide, notamment de l'air, le déplacement de la languette étant commandé par application d'une tension électrique suffisante entre les électrodes.30 first electrode to close the passage or to be removed from it and let ' circulate a fluid, in particular air, the movement of the tongue being controlled by application of a sufficient electric voltage between the electrodes.
De préférence, en l'absence de tension électrique entre lesPreferably, in the absence of electrical voltage between the
35 électrodes, la languette est écartée de la sortie du -passage et la valve est ouverte, la fermeture de la valve étant obtenue par application de la
• tension électrique entre les électrodes.35 electrodes, the tongue is moved away from the outlet of the -passage and the valve is open, the valve being closed by application of the • electrical voltage between the electrodes.
Avantageusement, la première électrode, située vers l'extérieur de la plaque, est reliée à la masse tandis que la haute tension est appliquée à l'électrode située au sein de la plaque . La languette peut avoir une forme rectangulaire, attenante à la couche par un petit côté servant de charnière, et découpée suivant ses deux grands côtés et l'autre petit côté.Advantageously, the first electrode, located towards the outside of the plate, is connected to ground while the high voltage is applied to the electrode located within the plate. The tongue may have a rectangular shape, adjoining the layer by a short side serving as a hinge, and cut along its two long sides and the other short side.
L'invention est également relative à membrane flexible comportant un ensemble de valves telles que définies précédemment, caractérisée par le fait qu'elle comporte plusieurs couches correspondant à celles des valves, et que dans la membrane sont découpées une pluralité de languettes correspondant à autant de passages, chaque languette et passage associé constituant une valve élémentaire .The invention also relates to flexible membrane comprising a set of valves as defined above, characterized in that it comprises several layers corresponding to those of the valves, and that in the membrane are cut a plurality of tabs corresponding to as many passages, each tab and associated passage constituting an elementary valve.
De préférence, les valves de la membrane sont disposées suivant une matrice en lignes et colonnes. Des moyens d'adressage peuvent être prévus pour commander individuellement chaque , valve élémentaire de la membrane, ou par groupes de valves.Preferably, the valves of the membrane are arranged in a matrix in rows and columns. Addressing means can be provided for individually controlling each, elementary valve of the membrane, or by groups of valves.
Une application particulièrement intéressante d'une telle membrane concerne un servomoteur d'assistance pneumatique pour installation de freinage de véhicule automobile.A particularly interesting application of such a membrane relates to a pneumatic assistance booster for a motor vehicle braking installation.
Le servomoteur d'assistance comprend une enveloppe rigide traversée par une tige constituant un organe de commande manuelle, l'enveloppe étant séparée intérieurement en deux chambres par une cloison mobile suivant la direction de l'axe de la tige, la cloison comprenant une jupe rigide fixée à la tige et reliée suivant son contour extérieur à la paroi intérieure de l'enveloppe par un soufflet en matière souple déformable permettant les déplacements axiaux de' la jupe , et est. caractérisé part le fait que la jupe rigide est munie. d'ouvertures, et formée par exemple par une grille, et qu'une membrane telle que définie précédemment est appliquée et maintenue contre la jupe rigide .The assistance booster comprises a rigid casing traversed by a rod constituting a manual control member, the casing being internally separated into two chambers by a movable partition in the direction of the axis of the rod, the partition comprising a rigid skirt fixed to the rod and connected along its outer contour to the inner wall of the envelope by a bellows made of deformable flexible material allowing axial movements of the 'skirt, and is. characterized by the fact that the rigid skirt is provided. openings, and formed for example by a grid, and a membrane as defined above is applied and held against the rigid skirt.
Le servomoteur peut comporter une deuxième membrane disposée contre une paroi d'extrémité.The booster may include a second membrane disposed against an end wall.
Avantageusement le servomoteur comporte un ensemble de commande comprenant : - un circuit dans lequel est stockée la loi caractéristique de la décélération du véhicule en fonction de la pression dans le maître cylindre et fournissant à partir d'une valeur d'entrée correspondant à la pression
mesurée dans le maître cylindre un signal représentant la décélération souhaitée ;Advantageously, the booster comprises a control assembly comprising: - a circuit in which is stored the law characteristic of the deceleration of the vehicle as a function of the pressure in the master cylinder and supplying from an input value corresponding to the pressure measured in the master cylinder a signal representing the desired deceleration;
- un circuit dans lequel est stockée la loi de décélération du véhicule en fonction de la course de la pédale, ce circuit fournissant en sortie une valeur de décélération souhaitée établie d'après la course mesurée de la pédale de frein ;a circuit in which the law of deceleration of the vehicle is stored as a function of the stroke of the pedal, this circuit providing as output a desired deceleration value established according to the measured stroke of the brake pedal;
- et un circuit comparateur ayant deux entrées reliées respectivement aux sorties des susdits circuits et qui fournit, sur une ligne de sortie , une décélération cible correspondant à la valeur maximale absolue choisie entre les signaux d'entrée ;- And a comparator circuit having two inputs connected respectively to the outputs of the above circuits and which provides, on an output line, a target deceleration corresponding to the absolute maximum value chosen between the input signals;
- et des moyens pour déterminer une erreur de course de la tige du servomoteur à partir du signal de sortie du comparateur .- And means for determining a stroke error of the actuator rod from the comparator output signal.
L'ensemble de commande peut comporter un circuit soustracteur fournissant en sortie un signal d'erreur égal à la différence entre la décélération cible et une décélération calculée , et un circuit qui convertit le signal d'erreur de décélération en signal d'erreur de traînée' en divisant le signal d'erreur de décélération par la masse du véhicule.' The control assembly may include a subtracting circuit providing an error signal equal to the difference between the target deceleration and a calculated deceleration, and a circuit which converts the deceleration error signal into a drag error signal. '' by dividing the deceleration error signal by the vehicle mass. '
De préférence, l'ensemble comporte des circuits pour convertir le signal d'erreur de tramée en un signal de course cible de la tige du servomoteur, et un circuit soustracteur dont une entrée reçoit la valeur mesurée de la course de la tige du- servomoteur et une autre entrée la valeur de course cible, ce circuit soustracteur fournissant sur sa sortie un signal d'erreur de course de la tige pour commander les valves de la membrane et assurer la correction de la position de la cloison du servomoteur et de la tige .Preferably, the assembly includes circuits for converting the halftone error signal into a target stroke signal of the actuator rod, and a subtractor circuit whose input receives the measured value of the stroke of the actuator rod. and another input the target stroke value, this subtracting circuit providing on its output a rod stroke error signal for controlling the diaphragm valves and ensuring the correction of the position of the actuator bulkhead and of the rod .
L'invention consiste, mises à part les dispositions exposées ci- dessus, en un certain nombre d'autres dispositions dont il sera plus , explicitement question ci-après à propos d'exemples de réalisation décrits en détail avec référence aux dessins annexés, mais qui ne sont nullement limitatifs. Sur ces .dessins :The invention consists, apart from the arrangements set out above, of a certain number of other arrangements which will be more explicitly discussed below in connection with embodiments described in detail with reference to the accompanying drawings, but which are in no way limiting. On these drawings:
Fig. l est une vue • schématique en perspective, avec parties arrachées, d'une valve pneumatique selon l'invention.Fig. l is a • schematic perspective view, with parts broken away, of a pneumatic valve according to the invention.
Fig.2 est une coupe verticale de la valve de Fig.l à l'état ouvert. - Fig.3 montre, semblablement à Fig.2, la valve à l'état fermé.Fig.2 is a vertical section of the valve of Fig.l in the open state. - Fig.3 shows, similarly to Fig.2, the valve in the closed state.
Fig.4 est une vue schématique partielle en plan d'une membrane comportant une pluralité de valves selon l'invention.Fig.4 is a partial schematic plan view of a membrane comprising a plurality of valves according to the invention.
Fig.5 est une coupe schématique d'un servomoteur d'assistance
de freinage utilisant au moins une membrane du type de Fig.4.Fig. 5 is a schematic section of an assistance booster braking system using at least one diaphragm of the type in Fig. 4.
Fig.6, enfin, est le schéma d'un ensemble de commande d'un servomoteur pneumatique de freinage pour véhicule automobile comportant dans sa cloison mobile une membrane avec valves . En se reportant à Fig.l , on peut voir une valve pneumatique V, à commande électrique, présentant une structure aplatie. La représentation de Fig.l est faite à échelle agrandie. L'épaisseur e de la valve est inférieure à 10 mm et de préférence inférieure à 5 mm. La valve V comprend une plaque P formée de plusieurs couches parallèles. Une couche 1 conductrice de l'électricité forme une première électrode El qui, dans l'exemple représenté, constitue la paroi supérieure de la plaque P. La couche 1 est généralement métallique. El sera désignée par la suite comme étant l'électrode supérieure. Bien entendu, la plaque P pourrait avoir une disposition autre qu'horizontale, selon laquelle l'électrode El ne constituerait plus la face supérieure de P.Fig.6, finally, is the diagram of a control assembly of a pneumatic brake booster for a motor vehicle comprising in its movable partition a membrane with valves. Referring to Fig.l, one can see a pneumatic valve V, electrically operated, having a flattened structure. The representation of Fig.l is made on an enlarged scale. The thickness e of the valve is less than 10 mm and preferably less than 5 mm. The valve V comprises a plate P formed from several parallel layers. An electrically conductive layer 1 forms a first electrode E1 which, in the example shown, constitutes the upper wall of the plate P. The layer 1 is generally metallic. El will hereinafter be designated as the upper electrode. Of course, the plate P could have an arrangement other than horizontal, according to which the electrode El would no longer constitute the upper face of P.
Au moins une couche intermédiaire isolante électriquement, formant diélectrique, est disposée d'un côté de l'électrode El. Avantageusement, la couche intermédiaire diélectrique comprend une première couche II d'épaisseur réduite appliquée directement contre la face de l'électrode El et une deuxième couche diélectrique 12 d'épaisseur nettement supérieure, de préférence trois fois supérieure à celle de la couche II, appliquée contre la face de II éloignée de l'électrode El.At least one electrically insulating intermediate layer, forming a dielectric, is disposed on one side of the electrode El. Advantageously, the dielectric intermediate layer comprises a first layer II of reduced thickness applied directly against the face of the electrode El and a second dielectric layer 12 of significantly greater thickness, preferably three times greater than that of layer II, applied against the face of II remote from the electrode El.
Une autre couche 2 conductrice de l'électricité, en particulier métallique, forme une deuxième électrode E2 séparée de l'électrode El par au moins une partie des couches diélectriques II, 12. Avantageusement, l'électrode E2 est noyée dans la couche 12 qui comprend une partie I2a située entre E2 et II, et une partie I2b située de l'autre côté de E2.Another electrically conductive layer 2, in particular metallic, forms a second electrode E2 separated from the electrode El by at least part of the dielectric layers II, 12. Advantageously, the electrode E2 is embedded in the layer 12 which includes a part I2a located between E2 and II, and a part I2b located on the other side of E2.
La distance h (Fig.3) entre les faces en regard des électrodes El et E2 est réduite, en particulier égal à , ou de l'ordre de 0,2 mm.The distance h (FIG. 3) between the facing faces of the electrodes E1 and E2 is reduced, in particular equal to, or of the order of 0.2 mm.
Au moins une couche support 3, plus épaisse que la couche diélectrique 12 est disposée du côté de la deuxième électrode E2 opposé à la première électrode El .At least one support layer 3, thicker than the dielectric layer 12, is disposed on the side of the second electrode E2 opposite the first electrode El.
Les couches II , 12 diélectriques et la couche 3 support peuvent être réalisées avec des feuilles de matière plastique appropriée. Un passage 4 traverse la couche support 3, la deuxième électrode E2 et la couche 12 diélectrique. Le passage 4 peut comporter une entrée tronconique 5 prévue dans le support 3 avec sa grande base située du côté
opposé à l'électrode E2.The dielectric layers II, 12 and the support layer 3 can be produced with suitable plastic sheets. A passage 4 passes through the support layer 3, the second electrode E2 and the dielectric layer 12. The passage 4 may include a frustoconical entry 5 provided in the support 3 with its large base located on the side opposite the electrode E2.
Le passage 4 traverse la deuxième électrode E2, et les parties I2b, I2a de la couche 12 entourant cette électrode, suivant un trou circulaire 6 qui débouche dans un évidement 7, par exemple à contour rectangulaire, prévu dans la couche 12 et s'ouvrant sur la couche II . Le diamètre D du trou 6 est faible, notamment égal à, ou de l'ordre de 0,5 mm.The passage 4 passes through the second electrode E2, and the parts I2b, I2a of the layer 12 surrounding this electrode, following a circular hole 6 which opens into a recess 7, for example with a rectangular contour, provided in the layer 12 and opening on layer II. The diameter D of the hole 6 is small, in particular equal to, or of the order of 0.5 mm.
L'évidement 7 n'est réalisé que sur une fraction de l'épaisseur de la partie I2a de telle sorte qu'un revêtement 8 diélectrique subsiste dans le fond de l'évidement 7 sur la deuxième électrode 2.The recess 7 is produced only over a fraction of the thickness of the part I2a so that a dielectric coating 8 remains in the bottom of the recess 7 on the second electrode 2.
Une languette flexible 9 de forme rectangulaire est découpée suivant ses deux grands côtés et un petit côté dans la première électrode El et dans la couche II. La languette 9 est attenante à l'électrode El par l'autre petit côté 10 non découpé qui sert de charnière. La languette 9 est située au-dessus du trou circulaire 6 qui se trouve sensiblement au droit du centre de la languette. Le contour de la languette 9 est parallèle au contour de l'évidement 7 mais situé légèrement à l'intérieur de ce contour de telle sorte qu'une fente 11 existe entre les trois côtés découpés de la languette et le reste de l'électrode El. La largeur de la fente 11 est en général inférieure à 1 mm.A flexible tab 9 of rectangular shape is cut along its two long sides and a short side in the first electrode E1 and in the layer II. The tongue 9 is attached to the electrode El by the other short side 10 which is not cut, which serves as a hinge. The tongue 9 is located above the circular hole 6 which is located substantially in line with the center of the tongue. The contour of the tongue 9 is parallel to the contour of the recess 7 but situated slightly inside this contour so that a slot 11 exists between the three cut sides of the tongue and the rest of the electrode El The width of the slot 11 is generally less than 1 mm.
Dans la position repos illustrée sur Figs. 1 et 2, la languette 9 se trouve dans le plan de l'électrode El et la partie de la couche II située sous la languette 9 est écartée du fond de l'évidement 7 de sorte qu'un gaz, notamment de l'air, entrant par le passage 4 peut s'échapper par l'évidement 7 et la fente 11 du côté de la plaque P opposé à l'entrée du passage-4.In the rest position illustrated in Figs. 1 and 2, the tongue 9 is in the plane of the electrode El and the part of the layer II located under the tongue 9 is spaced from the bottom of the recess 7 so that a gas, in particular air entering the passage 4 can escape through the recess 7 and the slot 11 on the side of the plate P opposite the entry of the passage-4.
Les électrodes El, E2 sont reliées par des conducteurs - électriques 12, 13 schématiquement représentés, et par un dispositif interrupteur non représenté, à une source de haute tension continue non représentée. De préférence l'électrode El qui constitue l'une des faces extérieures de la plaque P est reliée à la masse, tandis que l'électrode E2, isolée électriquement, est reliée à la haute tension continue.The electrodes E1, E2 are connected by electrical conductors 12, 13 schematically shown, and by a switching device not shown, to a source of high voltage DC not shown. Preferably, the electrode E1 which constitutes one of the external faces of the plate P is connected to ground, while the electrode E2, electrically insulated, is connected to the high direct voltage.
Le fonctionnement de la valve, ou clapet, des Figs. l à 3 est le suivant. En l'absence de tension appliquée entre les électrodes El et E2, la languette 9 occupe sa position de repos et un courant de gaz entrant par le passage 4 peut s'échapper par l'évidement 7 et la fente 11 , du côté opposé au support 3 comme illustré par des flèches sur Fig.2.
La languette 9 peut fléchir du côté opposé au support 3 comme illustré en trait mixte sur Fig.2 pour libérer une section de passage plus importante pour un fort débit.The operation of the valve, or valve, of Figs. l to 3 is as follows. In the absence of voltage applied between the electrodes E1 and E2, the tongue 9 occupies its rest position and a stream of gas entering through the passage 4 can escape through the recess 7 and the slot 11, on the side opposite to the support 3 as illustrated by arrows in Fig. 2. The tongue 9 can flex on the side opposite to the support 3 as illustrated in phantom in Fig.2 to release a larger passage section for a high flow.
La fermeture de la valve V est obtenue en appliquant une haute ' tension continue, notamment de l'ordre de 4500 volts, entre les électrodesThe valve V is closed by applying a high continuous voltage, in particular of the order of 4500 volts, between the electrodes
El et E2 ce qui provoque une attraction électrostatique entre les électrodes et l'application de la languette 9 contre le fond de l'évidementE1 and E2 which causes an electrostatic attraction between the electrodes and the application of the tongue 9 against the bottom of the recess
7. Le trou circulaire 6 est alors fermé, ainsi que la valve V.7. The circular hole 6 is then closed, as well as the valve V.
Il est possible de commander à volonté la fermeture ou l'ouverture de la valve V. Le temps de réponse est très court et peut être inférieur à 5 ms, tandis que la consommation de courant est très faible, inférieure à 100 mA (100 milliampères).It is possible to control the closing or opening of valve V at will. The response time is very short and can be less than 5 ms, while the current consumption is very low, less than 100 mA (100 milliamps ).
Sur Fig.4 un ensemble de valves pneumatiques V est formé dans une membrane M flexible présentant une structure multicouche identique à celle représentée sur les Figs.1-3. La membrane M comprend "donc une première couche conductrice correspondant à l'électrode El, une ou des couches diélectriques, une deuxième couche conductrice correspondant à la deuxième électrode E2 de préférence noyée dans une couche diélectrique, et une couche support correspondant à la couche 3 de Fig.2.In Fig.4 a set of pneumatic valves V is formed in a flexible membrane M having a multilayer structure identical to that shown in Figs.1-3. The membrane M therefore " comprises a first conductive layer corresponding to the electrode El, one or more dielectric layers, a second conductive layer corresponding to the second electrode E2 preferably embedded in a dielectric layer, and a support layer corresponding to layer 3 of Fig. 2.
Dans la membrane M, du côté de l'électrode El, sont découpées une pluralité de languettes 9 correspondant à autant de passages 6 et de valves V. De préférence les languettes 9 sont disposées suivant une matrice à lignes et colonnes se coupant à angle droit. Les électrodes des valves élémentaires V. de la membrane M peuvent être mises individuellement, ou par groupes, sous haute tension grâce à un adressage non représenté, de type connu ,' par lignes ou lignes . • - colonnes, notamment avec transistors .In the membrane M, on the side of the electrode El, are cut a plurality of tongues 9 corresponding to as many passages 6 and valves V. Preferably the tongues 9 are arranged in a matrix with lines and columns intersecting at right angles . The electrodes of the elementary valves V. of the membrane M can be placed individually, or in groups, under high voltage by means of a not shown addressing, of known type, ' by lines or lines. • - columns, in particular with transistors.
La membrane M constitue ainsi une membrane à porosité variable commandée électriquement. La porosité peut être nulle ce qui correspond à une membrane imperméable, toutes les valves V étant fermées. La porosité maximale est obtenue avec toutes les valves V en position ouverte. Des valeurs intermédiaires de porosité sont possibles selon l'adressage prévu pour commander les valves V de la membrane . Une application avantageuse d'une valve V et d'une membraneThe membrane M thus constitutes an electrically controlled variable porosity membrane. The porosity may be zero, which corresponds to an impermeable membrane, all the valves V being closed. Maximum porosity is obtained with all V valves in the open position. Intermediate porosity values are possible depending on the addressing provided for controlling the diaphragm valves V. An advantageous application of a valve V and a membrane
M selon l'invention concerne un servomoteur pneumatique d'assistance au freinage de type connu, par exemple par FR 2 658 466 ou EP 0 662 894.
Fig.5 illustre un tel servomoteur d'assistance 14 utilisant des membranes Ml , M2 selon l'invention.M according to the invention relates to a pneumatic brake booster of known type, for example by FR 2 658 466 or EP 0 662 894. Fig.5 illustrates such a booster 14 using membranes Ml, M2 according to the invention.
Le servomoteur 14 comprend une enveloppe 15 rigide délimitée par deux parois frontales 15a, 15b. L'enveloppe .15 est traversée axialement par une tige 16 constituant un organe de commande manuelle. Le déplacement de la tige 16 peut être commandé par le conducteur du véhicule, qui appuie sur une pédale de frein 17 reliée par une articulation à une extrémité de la tige 16.The booster 14 comprises a rigid casing 15 delimited by two front walls 15a, 15b. The casing .15 is crossed axially by a rod 16 constituting a manual control member. The displacement of the rod 16 can be controlled by the driver of the vehicle, who presses on a brake pedal 17 connected by an articulation to one end of the rod 16.
L'enveloppe 15 est séparée intérieurement en deux chambres 14a, 14b par une cloison 18 mobile suivant la direction de l'axe de la tigeThe envelope 15 is internally separated into two chambers 14a, 14b by a partition 18 movable in the direction of the axis of the rod
16, et orthogonale à cette tige. La cloison 18 comprend une jupe rigide 19 fixée à la tige 16. La jupe rigide 19 est munie d'ouvertures 01, et est formée par exemple par une grille.16, and orthogonal to this rod. The partition 18 comprises a rigid skirt 19 fixed to the rod 16. The rigid skirt 19 is provided with openings 01, and is formed for example by a grid.
Une membrane Ml, semblable à la membrane M de Fig.4 avec des valves V non visibles sur Fig.5, est fixée contre le jupe rigide 19. Un soufflet 20 est relié hermétiquement au contour de la membrane Ml et à la paroi intérieure de l'enveloppe 15. Le soufflet 20 en matière souple déformable permet les déplacements axiaux de la jupe 19.A membrane Ml, similar to the membrane M of Fig.4 with valves V not visible in Fig.5, is fixed against the rigid skirt 19. A bellows 20 is hermetically connected to the outline of the membrane Ml and to the inner wall of the casing 15. The bellows 20 of flexible deformable material allows axial movements of the skirt 19.
La chambre 14a est reliée en permanence par un ajutage 15c à une source de dépression créant un vide relatif dans la chambre 14a. • The chamber 14a is permanently connected by a nozzle 15c to a source of vacuum creating a relative vacuum in the chamber 14a. •
Les valves de la membrane Ml sont commandées toutes ensemble par application simultanée d'une haute tension Ul entre les électrodes El et E2 de chaque valve.The valves of the membrane M1 are controlled all together by the simultaneous application of a high voltage Ul between the electrodes El and E2 of each valve.
Au repos, aucune tension . n'est appliquée entre les électrodes des valves de la membrane Ml; les valves sont donc ouvertes et les chambres 14a, 14b communiquent et sont toutes deux sous la même dépression relative. Aucun effort d' assistance pneumatique n'est alors - exercé sur la tige 16.At rest, no tension. is applied between the electrodes of the valves of the membrane Ml; the valves are therefore open and the chambers 14a, 14b communicate and are both under the same relative depression. No pneumatic assistance force is then exerted on the rod 16.
La chambre 14b est fermée à son extrémité, éloignée de la cloison 18 par une paroi 21 qui comprend un élément support rigide 21a muni d'ouvertures 02, par exemple formé par une grille. Une membraneThe chamber 14b is closed at its end, remote from the partition 18 by a wall 21 which comprises a rigid support element 21a provided with openings 02, for example formed by a grid. A membrane
M2 semblable à celle représentée sur Fig.4, avec des valves V (non visibles sur Fig.5), est fixée contre l'élément rigide 21a.M2 similar to that shown in Fig.4, with valves V (not visible in Fig.5), is fixed against the rigid element 21a.
La tige 16 traverse de manière étanche et coulissante un manchon 22 fixé au centre de l'élément 21a et de la membrane M2.The rod 16 passes in leaktight and sliding fashion through a sleeve 22 fixed to the center of the element 21a and of the membrane M2.
Toutes les valves de la membrane M2 sont commandées simultanément par application d'une haute tension U2 entre les électrodes de chaque valve. La paroi 15b comporte une tubulure centrale 23 qui entoure la tige
16 et débouche à l'atmosphère. Un filtre à air 24 est avantageusement prévu à l'entrée de la tubulure 23 pour arrêter poussières et particules contenues dans l'air.All the valves of the membrane M2 are controlled simultaneously by applying a high voltage U2 between the electrodes of each valve. The wall 15b has a central tube 23 which surrounds the rod 16 and leads to the atmosphere. An air filter 24 is advantageously provided at the inlet of the tube 23 to stop dust and particles contained in the air.
En l'absence de tension entre les électrodes de la membrane M2, les valves de cette membrane sont ouvertes et l'espace 25 compris entre les parois 21 et l"5b communique avec la chambre 14b.In the absence of voltage between the electrodes of the membrane M2, the valves of this membrane are open and the space 25 between the walls 21 and l " 5b communicates with the chamber 14b.
Il est à noter que la membrane Ml peut être prévue seule, sans la membrane M2 qui serait remplacée par une ou plusieurs valves classiques prévues dans une paroi 21 pleine. En outre, la membrane Ml et la jupe 19 pourraient être remplacées par une paroi dans laquelle serait prévue au moins une électrovalve commandée permettant soit de faire communiquer, soit d'isoler, les chambres situées de chaque côté .It should be noted that the membrane M1 can be provided alone, without the membrane M2 which would be replaced by one or more conventional valves provided in a full wall 21. In addition, the membrane Ml and the skirt 19 could be replaced by a wall in which at least one controlled solenoid valve would be provided allowing either to communicate, or to isolate, the chambers located on each side.
Le fonctionnement du servomoteur 14 de Fig.5 est le suivant.The operation of the servomotor 14 of Fig.5 is as follows.
Au repos la tension Ul est nulle tandis que U2 est une haute tension assurant la fermeture des valves de la membrane M2. Les chambres 14a et 14b communiquent et sont sous un vide relatif, la chambre 14b étant isolée de l'espace 25 et de l'atmosphère. Aucun effort pneumatique n'est exercé sur la jupe rigide 19 ni transmis à la tige 16.At rest the voltage Ul is zero while U2 is a high voltage ensuring the closing of the valves of the membrane M2. The chambers 14a and 14b communicate and are in a relative vacuum, the chamber 14b being isolated from the space 25 and from the atmosphere. No pneumatic force is exerted on the rigid skirt 19 nor transmitted to the rod 16.
Lorsque le conducteur commande un freinage en appuyant sur la pédale 17, le début de mouvement de la tige 16 est détecté par des moyens non représentés qui font passer la tension Ul à une valeur de haute tension de sorte que les valves de la membrane Ml se ferment et que les chambres 14a, 14b sont séparées l'une de l'autre.When the driver controls braking by pressing the pedal 17, the start of movement of the rod 16 is detected by means not shown which bring the voltage Ul to a high voltage value so that the valves of the membrane Ml are close and the chambers 14a, 14b are separated from each other.
De préférence pendant un court instant les valves de la membrane M2 restent fermées par maintien .de la haute tension U2 jusqu'à ce que la fermeture des valves de la membrane Ml soit confirmée.Preferably for a short time the valves of the membrane M2 remain closed by maintaining the high voltage U2 until the closing of the valves of the membrane M1 is confirmed.
La tension U2 est ensuite abaissée à la valeur nulle pour assurer l'ouverture des valves de la membrane M2 . La pression atmosphérique est admise dans la chambre 14b alors que la chambre 14a est toujours sous vide relatif et que la haute tension Ul est maintenue sur Ml. La différence de pression qui s'exerce sur la cloison 18 engendre un effort pneumatique d'assistance qui est transmis à la tige 16.The voltage U2 is then lowered to zero to ensure the opening of the valves of the membrane M2. The atmospheric pressure is admitted into the chamber 14b while the chamber 14a is still under relative vacuum and the high voltage Ul is maintained on Ml. The pressure difference which is exerted on the partition 18 generates a pneumatic assistance force which is transmitted to the rod 16.
Lorsqu'il y a stabilisation du freinage avec maintien de la pédale 17 dans une position déterminée, U2 est portée à la haute tension pour assurer la fermeture des valves de la membrane M2 et faire cesser l'admission d'air à pression atmosphérique dans la chambre 14b.
Pour que le freinage cesse (défreinage) lorsque la pédale 17 est relâchée, la tension Ul est abaissée à la valeur nulle. Les valves de Ml s'ouvrent et permettent l'équilibre des pressions entre les chambres 14a etWhen there is stabilization of the braking with maintenance of the pedal 17 in a determined position, U2 is brought to high voltage to ensure the closing of the valves of the membrane M2 and to stop the admission of air at atmospheric pressure into the room 14b. So that the braking ceases (brake release) when the pedal 17 is released, the voltage Ul is lowered to zero. The valves of Ml open and allow the pressure balance between the chambers 14a and
14b et le recul de la cloison 18 et de la tige 16. U2 est maintenue à la haute tension et les valves de M2 restent fermées.14b and the recoil of the partition 18 and of the rod 16. U2 is maintained at high voltage and the valves of M2 remain closed.
Avantageusement, la position axiale de la cloison 18 et donc de la tige 16 peut être détectée par des capteurs, en particulier des capteurs capacitifs ou à impédance, formés entre la cloison 18 et au moins l'une dès parois frontales d'extrémité 15a, 21a, 15b du servomoteur. De manière classique la tige 16, à son extrémité éloignée de la pédale 17, transmet l'effort à un piston 26, généralement le piston primaire d'un maître cylindre..tandem MCT qui alimente en liquide de frein sous pression les freins tels que B des différentes roues du véhicule. Dans la position- repos du servomoteur, le volume de la chambre 14a est de préférence relativement grand, en particulier au moins trois fois supérieur au volume de la chambre 14b, pour constituer une réserve de vide relatif.Advantageously, the axial position of the partition 18 and therefore of the rod 16 can be detected by sensors, in particular capacitive or impedance sensors, formed between the partition 18 and at least one from the end end walls 15a, 21a, 15b of the servomotor. Conventionally, the rod 16, at its end remote from the pedal 17, transmits the force to a piston 26, generally the primary piston of a master cylinder..tandem MCT which supplies brake fluid under pressure to the brakes such as B of the different wheels of the vehicle. In the rest position of the booster, the volume of the chamber 14a is preferably relatively large, in particular at least three times greater than the volume of the chamber 14b, to constitute a reserve of relative vacuum.
En se reportant à Fig.6 on peut voir le schéma d'un ensemble de commande du servomoteur 14 de Fig 5. Le servomoteur et le maître cylindre sont représentés schématiquement par un bloc 27 avec deux entrées reliées à des lignes 28, 29. La ligne 28 transmet un signal, obtenu à partir d'un capteur non montré, représentant la force Fv exercée par le conducteur sur la pédale 17. La' ligne 29 transmet, à partir d'un capteur non montré, un signal représentant la course Sv de la pédale 17.Referring to Fig.6 we can see the diagram of a control assembly of the servomotor 14 of Fig 5. The servomotor and the master cylinder are represented schematically by a block 27 with two inputs connected to lines 28, 29. The line 28 transmits a signal obtained from a sensor not shown, representing the force Fv exerted by the driver on the pedal 17. the 'line 29 transmits, from a not-shown sensor, a signal representing the stroke Sv pedal 17.
Une ligne de sortie 30 du bloc 27 transmet un signal représentatif de la pression de freinage Pm mesurée dans le maître , cylindre.An output line 30 of block 27 transmits a signal representative of the braking pressure Pm measured in the master cylinder.
Une autre ligne de sortie 31 du bloc 27 transmet un signal Sm correspondant à la course mesurée de la tige 16 .Another output line 31 of the block 27 transmits a signal Sm corresponding to the measured stroke of the rod 16.
Le signal Pm de la ligne 30 est fourni à l'entrée d'un circuit 32 dans lequel est stockée la loi caractéristique de la décélération γ du véhicule portée en ordonnée, en fonction de la pression P dans le maître cylindre portée en abscisse. A partir de la valeur d'entrée Pm fournie par la ligne 30, le circuit 32 fournit en sortie sur une ligne 33 un signal , représentant la décélération souhaitée γPc (ou décélération cible) du véhicule correspondant à la valeur de pression Pm.
La ligne 31 fournit le signal Sm à une entrée d'un circuit 34 dans lequel est stockée la loi de décélération γ du véhicule, portée en ordonnée, en fonction de la course S de la pédale portée en abscisse. Le circuit 34 fournit en sortie une valeur de décélération souhaitée γScThe signal Pm from line 30 is supplied to the input of a circuit 32 in which is stored the law characteristic of the deceleration γ of the vehicle plotted on the ordinate, as a function of the pressure P in the master cylinder plotted on the abscissa. From the input value Pm supplied by the line 30, the circuit 32 provides at output on a line 33 a signal, representing the desired deceleration γPc (or target deceleration) of the vehicle corresponding to the pressure value Pm. Line 31 supplies the signal Sm to an input of a circuit 34 in which the law of deceleration γ of the vehicle is stored, plotted on the ordinate, as a function of the stroke S of the pedal plotted on the abscissa. Circuit 34 provides at output a desired deceleration value γSc
5 établie d'après la course Sm.5 based on the Sm race.
Les lignes 33 et 35 sont reliées chacune à une entrée d'un circuit comparateur 36 qui fournit, sur une ligne de sortie 37, une décélération cible γc correspondant à la valeur maximale absolue choisie entre γPc et γSc. 10 La ligne 37 est reliée à une entrée d'un circuit soustracteur 38.Lines 33 and 35 are each connected to an input of a comparator circuit 36 which provides, on an output line 37, a target deceleration γc corresponding to the absolute maximum value chosen between γPc and γSc. Line 37 is connected to an input of a subtractor circuit 38.
Une autre entrée de ce circuit 38 reçoit, par une ligne 39, un signal représentant la décélération calculée γcalc. du véhicule .Another input of this circuit 38 receives, via a line 39, a signal representing the calculated deceleration γcalc. of the vehicle .
La décélération calculée est obtenue à partir de capteurs de vitesse (non représentés) prévus sur chacune des quatre roues du véhicule 15. et reliés à un circuit 40 qui délivre, sur quatre sorties Vavd, Vavg, Vard et Varg, les valeurs des vitesses . respectives de la roue avant droite, de la roue avant gauche, de la roue arrière droite et de la roue arrière gauche. Ces valeurs sont fournies à un circuit d'évaluation 41 qui établit, à partir des quatre valeurs de vitesses de roues, une valeur de vitesse de référence 20 Vref. du véhicule délivrée sur une ligne de sortie 42.The calculated deceleration is obtained from speed sensors (not shown) provided on each of the four wheels of the vehicle 15. and connected to a circuit 40 which delivers, on four outputs Vavd, Vavg, Vard and Varg, the values of the speeds. the right front wheel, the left front wheel, the right rear wheel and the left rear wheel, respectively. These values are supplied to an evaluation circuit 41 which establishes, from the four wheel speed values, a reference speed value 20 Vref. of the vehicle delivered on an output line 42.
Cette valeur Vref. est fournie . à l'entrée d'un circuit . différentiateur par rapport au temps 43 dont la sortie, reliée à la ligne 39, délivre l'accélération calculée γcalc.This value Vref. is provided. at the entrance of a circuit. differentiator with respect to time 43 whose output, connected to line 39, delivers the calculated acceleration γcalc.
Le circuit soustracteur 38 fournit sur une ligne de sortie 44 un 5 . signal d'erreur εγ égal à la. différence entre la décélération cible γc et. la décélération calculée γcalc. : εγ = γcible - γcalc .The subtractor circuit 38 provides a 5 on an output line 44 . error signal εγ equal to the . difference between the target deceleration γc and. the calculated deceleration γcalc. : εγ = γtarget - γcalc.
La ligne .44 est reliée à l'entrée d'un circuit 45 P.I.DLine .44 is connected to the input of a circuit 45 P.I.D
(Proportionnel Intégral Dérivé) qui fournit sur une ligne de sortie 46 le(Proportional Integral Derivative) which provides on an output line 46 the
30 signal d'erreur de décélération. Ce signal est envoyé à l'entrée d'un circuit 47 qui convertit le signal d'erreur de décélération en signal30 deceleration error signal. This signal is sent to the input of a circuit 47 which converts the deceleration error signal into a signal
. d'erreur de traînée εT en divisant le signal d'erreur de décélération par la masse M du véhicule. La force de tramée correspond à la somme des forces de frottement contre le sol des pneumatiques des roues du véhicule. 5 Une ligne 48 transmet le signal d'erreur de tramée εT à un ensemble 49 de quatre circuits (non représentés en détail), qui déterminent à partir du signal εT la pression de liquide à établir dans
chaque frein de roue. Un signal Pcible est établi par pondération des valeurs de pression de liquide pour chaque frein de roue.. drag error εT by dividing the deceleration error signal by the mass M of the vehicle. The halftone force corresponds to the sum of the forces of friction against the ground of the tires of the vehicle wheels. 5 A line 48 transmits the raster error signal εT to a set 49 of four circuits (not shown in detail), which determine from the signal εT the liquid pressure to be established in each wheel brake. A Pcible signal is established by weighting the fluid pressure values for each wheel brake.
Le signal Pcible est délivré sur une ligne 50 à l'entrée d'un circuit 51 propre à convertir le signal Pcible en un signal de course cible Scib. de la tige 16 du servomoteur. Ce signal Scib. est fourni sur une ligne de sortie 52 à l'entrée d'un circuit soustracteur 53 dont une autre entrée reçoit par une ligne 54 la valeur mesurée de la course Sm.The signal Pcible is delivered on a line 50 at the input of a circuit 51 suitable for converting the signal Pcible into a target race signal Scib. of the actuator rod 16. This Scib signal. is supplied on an output line 52 at the input of a subtractor circuit 53, another input of which receives by a line 54 the measured value of the stroke Sm.
Le circuit 53 fournit sur sa sortie 55 un signal d'erreur εS de la course de la tige 16, envoyé à l'entrée d'un circuit 56 de commande P.D. (proportionnel dérivé) qui fournit, sur sa sortie 57, le signal pour commander la membrane M2 du servomoteur 14 et assurer la correction de position de la cloison 18 et de la tige 16.
The circuit 53 provides on its output 55 an error signal εS of the stroke of the rod 16, sent to the input of a control circuit PD 56 (proportional derivative) which supplies, on its output 57, the signal for order the diaphragm M2 of the servomotor 14 and ensure the position correction of the partition 18 and of the rod 16.