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SYSTEME DE FREINAGE FACILITANT LE DEMARRAGE D'UN VEHICLE A MOTEUR La présente invention se rapporte à un système de freinage pour un véhicule à moteur muni d'un embrayage mécanique et d'une boite de vitesses manuelle.
Lors du démarrage d'un véhicule à moteur muni d'un embrayage mécanique et d'une boite de vitesses manuelle le conducteur doit maintenir le freinage par action sur la pédale de frein ou sur le frein"à main", appuyer sur les pédales d'accélérateur et d'embrayage pour fournir le couple de démarrage, ensuite supprimer le freinage en évitant le mouvement contraire au sens de la marche, et enfin appuyer sur la pédale d'accélérateur afin d'augmenter progressivement la vitesse.
Le problème pour l'utilisateur est de combiner ces opérations. Ceci peut s'avérer délicat lors de départs en côte, en marche avant ou arrière, en montée ou en descente. Cette difficulté est encore plus importante si le véhicule se trouve entre des obstacles rapprochés.
La publication EP-A-0 280 818 présente un dispositif pour maintenir la force de freinage d'un véhicule. Ce dispositif vérifie si une charge est imposée au moteur du véhicule sur base de la dépression de la pédale d'accélérateur et de la vitesse de rotation du moteur.
Lorsqu'une telle charge est constatée, la force de freinage est supprimée. Le délai entre l'application de la charge ou véhicule et le relâchement de la force de freinage induit une usure prématurée des freins et un échauffement indésirable.
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La publication WO-A-95/03965 décrit un système qui maintient une force de freinage après un arrêt et la relâche automatiquement lorsque la pédale d'accélérateur est enfoncée, la force de freinage étant maintenue uniquement lorsque la vitesse du véhicule est nulle ou proche de zéro. Lorsque le conducteur appuie par erreur sur la pédale d'accélérateur sans actionner la pédale d'embrayage, la force de freinage est supprimée et le véhicule avance sans contrôle avec les risques que cela comporte.
La publication EP-A-0 589 253 concerne un dispositif automatique pour bloquer temporairement les freins d'un véhicule à moteur sans qu'il soit nécessaire de maintenir une pression sur la pédale de frein ou d'actionner le frein à main. Le dispositif comprend un capteur de mouvement connecté à la chaîne de transmission du moteur, un capteur connecté à la pédale d'accélération et un capteur connecté à la pédale de frein. Ici encore un mouvement involontaire sur la pédale d'accélérateur induit une réaction indésirable.
La publication WO-A-82/02176 décrit un dispositif maintenant une force de freinage lorsqu'il détecte l'arrêt substantiel du véhicule et que la pédale d'accélérateur n'est pas enfoncée. Usure des freins et pression involontaire sur la pédale d'accélérateur posent à nouveau problème.
La publication FR-A-2 305 325 concerne un dispositif de commande de freinage dans lequel le retour du frein n'est libéré que lorsque les pédales d'accélérateur et d'embrayage sont actionnées simultanément. De plus, le système de freinage ne peut s'enclencher que lorsque le véhicule est à l'arrêt, cependant, au démarrage, le
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freinage est relâché uniquement en fonction des pédales d'accélérateur et d'embrayage ce qui pose à nouveau le problème d'usure prématurée des freins et un échauffement indésirable.
La publication FR-A-2 573 018 décrit un circuit de commande de freinage comprenant une valve dans le système hydraulique de freinage actionnée pour exercer une force de freinage lorsque les pédales de frein et d'embrayage sont enfoncées, la valve restant actionnée lorsque la pédale de frein est relâchée. La valve est ouverte et le freinage relâché lorsque les pédales d'accélérateur et d'embrayage sont enfoncées et lorsque le véhicule se déplace à une vitesse prescrite. Le freinage n'étant relâché qu'à une vitesse prescrite, le système de freinage subit une usure prématurée et un échauffement indésirable.
La présente invention vise à éviter les problèmes d'usure et d'échauffement du système de freinage d'un véhicule à moteur et à supprimer les problèmes évoqués ci-dessus conséquents aux actions maladroites et non désirées sur la pédale d'accélérateur du véhicule.
Cet objectif est atteint par un système de freinage comprenant deux électrovannes placées en série dans le circuit hydraulique de freinage du véhicule de manière à maintenir automatiquement la puissance de freinage au démarrage du véhicule après un arrêt complet et en réponse à une pression sur la pédale d'embrayage et à l'enclenchement de la première vitesse ou de la marche arrière et à un signal indiquant que la pédale d'accélérateur est relâchée, et de manière à supprimer automatiquement le freinage en réponse soit à un signal indiquant que la pédale d'accélérateur est enfoncée,
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et à un signal indiquant que la pédale d'embrayage est relâchée, soit à un signal indiquant un mouvement de l'arbre primaire de la boite de vitesses.
Les deux électrovannes précitées sont commandées par un relais, lui-même commandé par un premier relais qui est fermé lorsque la pédale d'embrayage est enfoncée et ouvert dans le cas contraire, par un deuxième relais qui est fermé lorsque la pédale d'accélérateur est relâchée et ouvert dans le cas contraire, par un troisième relais qui est fermé lorsque le véhicule est à l'arrêt complet et ouvert en réponse à un signal indiquant un mouvement des pignons de la boite de vitesses, et par un interrupteur qui est fermé lorsque la première vitesse ou la marche arrière est enclenchée, et qui est ouvert dans le cas contraire.
Le système de freinage suivant l'invention maintient donc automatiquement le freinage à l'arrêt complet du véhicule et supprime automatiquement le freinage dès que le couple fourni par l'embrayage est suffisant pour faire démarrer le véhicule, ce qui permet à l'utilisateur de se servir de ses deux pieds pour actionner les pédales d'accélérateur et d'embrayage.
Un mode de réalisation du système de freinage selon l'invention est décrit dans ce qui suit à l'aide des figures jointes dans lesquelles : - la figure 1 représente le dispositif hydraulique du système de freinage, - la figure 2 représente le schéma électrique de commande des électrovannes du dispositif hydraulique, - la figure 3 représente un exemple de réalisation d'un capteur de mouvement des pignons de la boite de vitesses.
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Se reportant à la figure 1, on voit deux électrovannes 1, 2 placées en série dans le circuit hydraulique de freinage du véhicule. Ces électrovannes permettent de maintenir la puissance de freinage que l'on applique au véhicule lors de l'arrêt en empêchant la pression d'huile fournie aux cylindres récepteurs 3,4 de revenir dans le maître cylindre 5.
Pour la sécurité, ces électrovannes 1,2 laissent circuler l'huile normalement lorsqu'elles ne sont pas alimentées. De cette manière, en cas de panne électrique, le freinage peut se faire sans problème. De plus, les électrovannes 1,2 sont munies de soupapes antiretour 6,7 placées en parallèle avec celles-ci ; ces soupapes permettent d'accentuer le freinage si nécessaire par une simple pression sur la pédale de frein, même si les électrovannes 1,2 sont fermées.
La figure 2 présente le schéma de commande des électrovannes 1,2 du dispositif hydraulique. Les électrovannes 1,2 sont commandées par un relais de puissance P.
Lorsque celui-ci est excité, son contact PI se ferme et les électrovannes 1,2 sont alimentées par la tension 12 V de la batterie du véhicule.
Le relais de puissance P précité est lui-même commandé par un ensemble de relais A, E et M, et un interrupteur V. Les contacts Al et El des relais A et E en parallèle sont disposés en série avec le relais de puissance et avec l'interrupteur V et le contact Ml du relais M.
Le relais A répond à un signal représentatif de la position de la pédale d'accélérateur, fourni par un capteur de position de la pédale d'accélérateur constitué par exemple par un potentiomètre Il solidaire de l'axe
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de la pédale d'accélérateur. Le transistor 12 travaillant en commutation convertit le signal analogique du capteur 11 en signal binaire. En fonction d'une valeur ohmique déterminée du potentiomètre 11, c'est-à-dire d'une position déterminée de la pédale d'accélérateur, le transistor 12 commute, permettant l'alimentation du relais A via la batterie 12 V du véhicule.
Le relais E répond à un signal représentatif de la position de la pédale d'embrayage, fourni par un capteur de position de pédale d'embrayage constitué par exemple par un potentiomètre 13 solidaire de l'axe de la pédale d'embrayage. Le transistor 14 travaillant en commutation convertit le signal analogique du capteur 13 en signal binaire. En fonction d'une valeur ohmique déterminée du potentiomètre 13, c'est-à-dire d'une position déterminée de la pédale d'embrayage, le transistor 14 commute, permettant l'alimentation du relais E via la batterie 12 V du véhicule.
L'interrupteur V, du type utilisé pour commander le feu de recul par exemple, indique la position du levier de changement de vitesses ; il est fermé uniquement lorsque la première vitesse ou la marche arrière du véhicule est enclenchée.
Le relais M répond à un signal représentatif du mouvement des pignons de la botte de vitesses produit par un capteur de mouvement 15 de manière que le relais M soit ouvert lorsqu'un mouvement des pignons est détecté.
Cette technique permet d'anticiper le mouvement de rotation des roues motrices en profitant des phénomènes de reprise des jeux et d'élasticité des pièces. Le capteur de mouvement 15 est constitué par exemple par un capteur de vitesse du type utilisé dans les systèmes
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ABS. Le signal du capteur 15 est converti en signal binaire par un transistor 16 travaillant en commutation.
La figure 3 représente un exemple de réalisation de capteur détectant le mouvement des pignons de la boîte de vitesses. Il se compose essentiellement d'un aimant permanent 17 et d'un enroulement 18. Les masses polaires 19 sont entourées du champ magnétique de l'aimant permanent 17. Lorsque le pignon 20 tourne, ses dents traversent le champ magnétique au niveau des masses polaires 19. En conséquence, le flux magnétique dans l'enroulement 18 se trouve modifié. Suivant la loi sur l'induction électromagnétique, cette variation de flux entraîne la production de courants induits aux bornes de l'enroulement 18. La fréquence et l'amplitude du signal électrique varient en fonction de la vitesse du pignon.
Revenant à la figure 2, la commande du freinage au démarrage du véhicule se fait de la manière suivante.
Lorsque le véhicule est à l'arrêt, le contact Ml est fermé. L'embrayage est débrayé à fond et la pédale d'accélérateur est relâchée au maximum, ce qui ferme les contacts El et Al, puis la première vitesse ou la marche arrière est enclenchée, ce qui ferme l'interrupteur V. A ce moment, le relais P est alimenté et son contact PI se ferme, ce qui permet d'alimenter les deux électrovannes 1,2 et donc de maintenir la pression du système de freinage.
Ensuite, la pédale d'accélérateur est enfoncée, ce qui ouvre le contact Al, puis la pédale d'embrayage est relâchée, ce qui ouvre le contact El. Dès lors, l'arbre primaire de la boite de vitesses se met en mouvement, ce qui ouvre le contact Ml et met fin à l'alimentation
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du relais P. Celui-ci vient au repos et son contact Pi s'ouvre, supprimant l'alimentation des deux électrovannes, ce qui relâche le système de freinage.
Grâce à ce dispositif, le freinage est libéré très rapidement dès que le couple nécessaire au démarrage est atteint, évitant les échauffements et l'usure. De plus, l'invention est facile à produire, d'un faible coût et peut être montée d'origine aussi bien que sur des véhicules déjà en circulation, s'ils sont munis d'une boite de vitesses manuelle et d'un embrayage mécanique. Enfin, le système ne diminue en rien la sécurité ; même en cas de panne électrique, le freinage reste possible.
La présente invention qui maintient et supprime automatiquement le freinage, à l'arrêt complet du véhicule, permet ainsi à l'utilisateur de se servir de ses deux pieds pour actionner les pédales d'accélérateur et d'embrayage durant le démarrage, facilitant de la sorte les démarrages en côte notamment.
Le mode de réalisation de l'invention décrit dans ce qui précède est un exemple donné à titre illustratif et l'invention n'est nullement limitée à cet exemple. Toute modification, toute variante et tout agencement équivalent doivent être considérés comme compris dans le cadre de l'invention.
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The present invention relates to a braking system for a motor vehicle provided with a mechanical clutch and a manual gearbox.
When starting a motor vehicle fitted with a mechanical clutch and a manual gearbox, the driver must maintain braking by applying the brake pedal or the "hand brake", press the pedals d accelerator and clutch to provide starting torque, then remove the braking while avoiding movement contrary to the direction of travel, and finally press the accelerator pedal to gradually increase the speed.
The problem for the user is to combine these operations. This can be tricky when going uphill, forward or reverse, uphill or downhill. This difficulty is even more important if the vehicle is between close obstacles.
Publication EP-A-0 280 818 presents a device for maintaining the braking force of a vehicle. This device checks whether a load is imposed on the vehicle engine based on the depression of the accelerator pedal and the engine speed.
When such a load is found, the braking force is eliminated. The delay between the application of the load or vehicle and the release of the braking force leads to premature wear of the brakes and undesirable overheating.
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Publication WO-A-95/03965 describes a system which maintains a braking force after a stop and releases it automatically when the accelerator pedal is depressed, the braking force being maintained only when the vehicle speed is zero or close from zero. When the driver mistakenly presses the accelerator pedal without actuating the clutch pedal, the braking force is eliminated and the vehicle moves without control with the risks that this entails.
Publication EP-A-0 589 253 relates to an automatic device for temporarily blocking the brakes of a motor vehicle without it being necessary to maintain pressure on the brake pedal or to apply the hand brake. The device includes a motion sensor connected to the engine drive chain, a sensor connected to the accelerator pedal and a sensor connected to the brake pedal. Here again an involuntary movement on the accelerator pedal induces an undesirable reaction.
Publication WO-A-82/02176 describes a device maintaining a braking force when it detects the substantial stop of the vehicle and the accelerator pedal is not depressed. Brake wear and unintentional pressure on the accelerator pedal again pose a problem.
Publication FR-A-2 305 325 relates to a braking control device in which the brake return is released only when the accelerator and clutch pedals are actuated simultaneously. In addition, the braking system can only engage when the vehicle is stationary, however, when starting, the
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braking is released only according to the accelerator and clutch pedals which again poses the problem of premature wear of the brakes and undesirable overheating.
Publication FR-A-2 573 018 describes a braking control circuit comprising a valve in the hydraulic braking system actuated to exert a braking force when the brake and clutch pedals are depressed, the valve remaining actuated when the brake pedal is released. The valve is opened and the brake released when the accelerator and clutch pedals are depressed and when the vehicle is traveling at a prescribed speed. Since the braking is released only at a prescribed speed, the braking system undergoes premature wear and unwanted heating.
The present invention aims to avoid the problems of wear and overheating of the braking system of a motor vehicle and to eliminate the problems mentioned above resulting from awkward and unwanted actions on the accelerator pedal of the vehicle.
This objective is achieved by a braking system comprising two solenoid valves placed in series in the vehicle's hydraulic braking circuit so as to automatically maintain the braking power when the vehicle is started after a complete stop and in response to a pressure on the pedal d engagement and engagement of first gear or reverse gear and a signal indicating that the accelerator pedal is released, and so as to automatically remove braking in response to either a signal indicating that the accelerator pedal accelerator is depressed,
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and a signal indicating that the clutch pedal is released, or a signal indicating a movement of the primary shaft of the gearbox.
The two aforementioned solenoid valves are controlled by a relay, itself controlled by a first relay which is closed when the clutch pedal is depressed and opened otherwise, by a second relay which is closed when the accelerator pedal is released and opened otherwise, by a third relay which is closed when the vehicle is at a complete standstill and opened in response to a signal indicating movement of the gearbox gears, and by a switch which is closed when the first gear or reverse gear is engaged, and which is open in the opposite case.
The braking system according to the invention therefore automatically maintains the braking when the vehicle is completely stopped and automatically removes the braking as soon as the torque supplied by the clutch is sufficient to start the vehicle, which allows the user to use both feet to operate the accelerator and clutch pedals.
An embodiment of the braking system according to the invention is described in the following with the aid of the appended figures in which: - Figure 1 represents the hydraulic device of the braking system, - Figure 2 represents the electrical diagram of control of the solenoid valves of the hydraulic device, - Figure 3 shows an exemplary embodiment of a movement sensor of the gears of the gearbox.
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Referring to Figure 1, we see two solenoid valves 1, 2 placed in series in the hydraulic brake system of the vehicle. These solenoid valves make it possible to maintain the braking power which is applied to the vehicle during stopping by preventing the oil pressure supplied to the receiving cylinders 3,4 from returning to the master cylinder 5.
For safety, these solenoid valves 1,2 let the oil circulate normally when they are not supplied. In this way, in the event of a power failure, braking can be done without problem. In addition, the solenoid valves 1,2 are provided with non-return valves 6,7 placed in parallel with them; these valves make it possible to increase the braking if necessary by a simple pressure on the brake pedal, even if the solenoid valves 1,2 are closed.
Figure 2 shows the control diagram of the solenoid valves 1,2 of the hydraulic device. The solenoid valves 1,2 are controlled by a power relay P.
When the latter is energized, its contact PI closes and the solenoid valves 1,2 are supplied by the voltage 12 V of the vehicle battery.
The aforementioned power relay P is itself controlled by a set of relays A, E and M, and a switch V. The contacts Al and El of the relays A and E in parallel are arranged in series with the power relay and with switch V and contact Ml of relay M.
Relay A responds to a signal representative of the position of the accelerator pedal, supplied by a position sensor of the accelerator pedal constituted for example by a potentiometer II secured to the axis
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the accelerator pedal. The transistor 12 operating in switching mode converts the analog signal from the sensor 11 into a binary signal. As a function of a determined ohmic value of the potentiometer 11, that is to say of a determined position of the accelerator pedal, the transistor 12 switches, allowing the supply of the relay A via the vehicle's 12 V battery. .
The relay E responds to a signal representative of the position of the clutch pedal, supplied by a clutch pedal position sensor constituted for example by a potentiometer 13 secured to the axis of the clutch pedal. The transistor 14 working in commutation converts the analog signal of the sensor 13 in binary signal. As a function of a determined ohmic value of the potentiometer 13, that is to say of a determined position of the clutch pedal, the transistor 14 switches, enabling the relay E to be supplied via the vehicle's 12 V battery. .
The switch V, of the type used to control the reversing light for example, indicates the position of the gear shift lever; it is closed only when first gear or reverse gear is engaged.
The relay M responds to a signal representative of the movement of the pinions of the gear boot produced by a movement sensor 15 so that the relay M is open when a movement of the pinions is detected.
This technique makes it possible to anticipate the rotational movement of the drive wheels by taking advantage of the phenomena of resumption of games and elasticity of the parts. The motion sensor 15 is constituted for example by a speed sensor of the type used in systems
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ABS. The signal from the sensor 15 is converted into a binary signal by a transistor 16 working by switching.
FIG. 3 represents an exemplary embodiment of a sensor detecting the movement of the pinions of the gearbox. It essentially consists of a permanent magnet 17 and a winding 18. The pole masses 19 are surrounded by the magnetic field of the permanent magnet 17. When the pinion 20 rotates, its teeth pass through the magnetic field at the level of the pole masses. 19. Consequently, the magnetic flux in the winding 18 is modified. According to the law on electromagnetic induction, this flux variation causes the production of induced currents at the terminals of the winding 18. The frequency and amplitude of the electrical signal vary as a function of the speed of the pinion.
Returning to FIG. 2, the braking control when starting the vehicle is done as follows.
When the vehicle is stationary, the contact Ml is closed. The clutch is fully disengaged and the accelerator pedal is released to the maximum, which closes the contacts El and Al, then the first gear or reverse gear is engaged, which closes the switch V. At this time, the relay P is supplied and its PI contact closes, which makes it possible to supply the two solenoid valves 1,2 and therefore to maintain the pressure of the braking system.
Then, the accelerator pedal is depressed, which opens the contact Al, then the clutch pedal is released, which opens the contact El. Consequently, the primary shaft of the gearbox starts to move, which opens the Ml contact and ends the supply
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of relay P. This comes to rest and its contact Pi opens, removing the power supply from the two solenoid valves, which releases the braking system.
Thanks to this device, the braking is released very quickly as soon as the torque necessary for starting is reached, avoiding overheating and wear. In addition, the invention is easy to produce, of low cost and can be fitted as original as well as on vehicles already in circulation, if they are fitted with a manual gearbox and a clutch. mechanical. Finally, the system does not reduce security in any way; even in the event of a power failure, braking is still possible.
The present invention, which automatically maintains and removes braking, when the vehicle is completely stopped, thus allows the user to use both feet to actuate the accelerator and clutch pedals during starting, facilitating the so the hill starts in particular.
The embodiment of the invention described in the foregoing is an example given by way of illustration and the invention is in no way limited to this example. Any modification, any variant and any equivalent arrangement must be considered to be within the scope of the invention.