FR3039464A1 - Module de pedale d'embrayage avec un element de ressort reaction, externe - Google Patents

Abstract

Module de pédale d'embrayage (10) comportant un élément de ressort de réaction (36), dont, une première extrémité (38) est sur le levier d'actionnement (30) de la pédale (28) et une seconde extrémité (40) contre le côté extérieur du boîtier (24). La position des extrémités (38, 40) étant choisie pour que dans la position de fin d'actionnement de la pédale (28), l'axe longitudinal (52) de l'élément (36) se trouve au voisinage immédiat de l'axe de pivotement (26) de la pédale, et notamment l'axe longitudinal (52) de l'élément (36) ne coupe pas encore l'axe de pivotement (26) de la pédale.

Description

Domaine de l’invention

La présente invention se rapporte à un système d’embrayage de véhicule et notamment un module de pédale d’embrayage pour un système d’embrayage à commande électrique. Plus particulièrement, l’invention se rapporte à un module de pédale d’embrayage pour un système d’embrayage électrique d’un véhicule automobile comportant un boîtier, une pédale montée pivotante sur le boîtier entre une position de repos et une position de fin d’actionnement par l’intermédiaire d’un axe de pivotement de pédale et d’un levier d’actionnement, un capteur de position pour générer un signal de commande électrique en fonction de la position angulaire de la pédale par rapport au boîtier.

Etat de la technique

Les véhicules automobiles actuels sont de plus en plus équipés d’un système d’embrayage électrique à la place des systèmes d’embrayages hydrauliques ou mécaniques. Cela signifie que le flux d’entraînement, par exemple entre le moteur et la boîte de vitesse n’est plus embrayé ou débrayé par des systèmes hydrauliques, mais, par exemple, par un actionneur électrique pour commander l’embrayage.

Cette solution a des avantages pour la consommation de carburant ou de confort de circulation, car l’embrayage est commandé par une personne, c’est-à-dire le conducteur du véhicule qui effectue la manœuvre d’embrayage en fonction de la position donnée à chaque instant par la pédale. Ces informations de position sont fournies, par exemple par un capteur de position équipant la pédale et qui détermine, à l’aide de procédés de mesure connus, la position de la pédale, par exemple, par rapport au boîtier et fournit un signal hydraulique à l’appareil de commande de l’actionneur. Les procédés connus utilisent, par exemple des capteurs Hall ou des systèmes fondés sur un potentiomètre.

Le document EP2 253 861 A2 décrit un tel système d’embrayage électrique encore appelé « embrayage par câble électrique ». Exposé et avantages de l’invention

La présente invention a pour objet un module de pédale d’embrayage du type défini ci-dessus, caractérisé en ce qu’il comporte en outre un élément de ressort de réaction, allongé, pour générer un couple de réaction exercé sur la pédale en direction de sa position de repos, une première extrémité de l’élément de ressort de réaction étant montée pivotante sur le levier d’actionnement de la pédale à l’extérieur du boîtier et une seconde extrémité de l’élément de ressort de réaction étant montée pivotante contre le côté extérieur du boîtier de façon que lors du mouvement de la pédale, à partir de la position de repos vers la position de fin de course d’actionnement, l’élément de ressort de réaction soit comprimé dans la direction de son axe longitudinal et exerce ainsi un mouvement de pivotement autour de sa seconde extrémité sur le boîtier, la position des extrémités sur le levier d’actionnement et sur le boîtier étant choisie pour que dans la position de fin d’actionnement de la pédale, l’axe longitudinal de l’élément de ressort de réaction se trouve au voisinage immédiat de l’axe de pivotement de la pédale, et notamment l’axe longitudinal de l’élément de ressort de réaction ne coupe pas encore l’axe de pivotement de la pédale. L’invention repose sur la constatation que dans les systèmes d’embrayage usuels, le conducteur du véhicule qui actionne la pédale d’embrayage perçoit de manière caractéristique une réaction ou couple de réactions par son pied, car la pédale est automatiquement poussée, par exemple par un mécanisme ou un ressort dans sa position de départ ou position de repos.

Or, dans les systèmes d’embrayage mécanique ou hydraulique, du fait du mécanisme et/ou des effets occasionnés par le liquide hydraulique produisent une certaine caractéristique de réaction d’un couple de pédale ou d’une force de pédale dépendant du débattement de la pédale. En d’autres termes, souvent le débattement de la pédale génère un couple de réaction progressif, non linéaire et dont la caractéristique est perçue par de nombreux conducteurs comme typique ou habituelle pour un embrayage conventionnel ou classique de véhicule.

Les formes de réalisation de l’invention permettent d’obtenir avantageusement un comportement de réaction sans effet alternatif gênant avec un capteur de position du module de la pédale d’embrayage, comportement connu de par les systèmes d’embrayage classiques, ce qui améliore notamment le confort d’utilisation. En supprimant dans une très large mesure les composants mécaniques des systèmes d’embrayage connus (par exemple le câble ou les conduites hydrauliques) on réduit le frottement et l’usure. De plus, on peut équiper en seconde monte un module d’embrayage sans nécessiter de modification constructive importante, par exemple avec un boîtier. L’invention telle que décrite repose également sur les considérations suivantes. Les systèmes d’embrayage électrique, c’est-à-dire les systèmes dits électriques ou par câble électrique reposent notamment, en relation avec l’actionnement, sur un principe technique fondamentalement différent de celui des systèmes d’embrayage usuel. C’est ainsi que les systèmes d’embrayage électrique comportent en général des capteurs de position pour commander le système d’embrayage. En supprimant les mécanismes d’actionnement hydrauliques ou mécaniques usuels et en passant à un actionnement indirect de l’embrayage par des capteurs électriques et les actionneurs (embrayage par câble) on supprime en général également le comportement caractéristique, connu de confiance des conducteurs de la réaction de la pédale d’embrayage. Bien plus, les constructions actuelles ont souvent un comportement de réaction linéaire. Pour offrir au conducteur un meilleur confort d’utilisation, il serait souhaitable de simuler aussi bien que possible la réaction progressive du module de pédale d’embrayage comme cela est connu du conducteur, même dans le cas de système d’embrayage à commande électrique. La notion de réaction progressive signifie ici que dans le cas d’un débattement linéaire de la pédale, on a initialement un couple qui augmente plus que proportionnellement par rapport à l’évolution linaire et qui atteint ensuite la valeur maximale par une augmentation plus faible par comparaison à l’évolution linéaire.

Il s’agit alors d’une interaction entre le capteur de position qui saisit la position actuelle ou débattement actuel de la pédale et d’un mécanisme de réaction qui doit être minimisé pour ne pas fausser, par exemple, la valeur de mesure. De plus, dans certains cas, il peut être nécessaire de modifier à postériori les modules de pédale d’embrayage installés pour des systèmes d’embrayage à commande électrique, ce qui peut se faire à un coût et un travail acceptables pour obtenir le comportement classique connu de la réaction de l’embrayage.

Avantages de l’invention A cet effet, et comme déjà énoncé il est proposé un module de pédale d’embrayage pour un système d’embrayage à commande électrique d’un véhicule automobile qui comporte un boîtier et une pédale pivotant entre une position de repos et une position d’actionnement par l’axe de pédale logé dans le boîtier et qui a un levier d’actionnement dépassant, par exemple, du boîtier. Le boîtier est par exemple, installé dans l’espace des pieds dans l’habitacle du véhicule et protège le mécanisme et l’intérieur du module de pédale d’embrayage contre les influences telles que l’encrassage et les influences mécaniques. La position de fin d’actionnement est celle de la pédale qui se trouve en principe à la fin d’une course de débattement possible, c’est-à-dire la position dite enfoncement de la pédale selon l’expression usuelle. L’embrayage peut avoir un état complètement ouvert, c’est-à-dire se trouver en position de fin de course.

Le levier d’actionnement de la pédale est, par exemple, un levier d’une longueur de 15-30 cm actionné par le pied. La position de repos est la position de départ lorsque la pédale n’est pas actionnée et qui correspond à l’état débrayé de l’embrayage. Dans le cas contraire, la position de fin d’actionnement correspond à l’état débrayé de l’embrayage lorsque le flux de la force entre la boîte de vitesse et le moteur est coupé. Le conducteur qui appuie avec son pied peut tenir le levier d’actionnement de la pédale dans sa position de fin d’actionnement. L’axe de la pédale est l’axe de pivotement ou de rotation de la pédale ; il est par exemple transversal à la direction d’actionnement de la pédale. L’axe de pivotement de la pédale peut passer par le boîtier.

Le module de pédale d’embrayage comporte en outre un capteur de position qui génère le signal de commande électrique en fonction de la position angulaire de la pédale par rapport au boîtier. En d’autres termes, ce capteur de position détecte le degré d’actionnement ou de pivotement de la pédale par rapport au boîtier et peut ainsi transmettre des grandeurs de commande électrique correspondant au degré de débattement de l’embrayage vers une unité de commande en aval ou en actionneur pour actionner mécaniquement l’embrayage.

Le module de pédale d’embrayage comporte en outre un élément de ressort de réaction, allongé, pour générer un couple de rappel s’exerçant sur la pédale dans la direction de sa position de repos. Cela signifie que par exemple la personne qui actionne la pédale perçoit une force de réaction ou un couple de réaction rappelant le levier d’actionnement de la pédale en direction de sa position de repos. Une première extrémité de l’élément de ressort de réaction est appuyé de façon pivotante au levier d’actionnement de la pédale à l’extérieur du boîtier et la seconde extrémité de l’élément de ressort de réaction est appuyé de manière pivotante sur le côté extérieur du boîtier de sorte que le mouvement de la pédale de sa position de repos à sa position de fin d’actionnement comprime l’élément de ressort de réaction suivant son axe longitudinal et effectue ainsi un mouvement de pivotement autour de sa seconde extrémité portée par le boîtier. L’axe longitudinal passe alors par la première et la seconde extrémités de l’élément de ressort de réaction. Cet élément de ressort de réaction peut ainsi pivoter sur le levier d’actionnement par rapport à sa première extrémité.

Le montage pivotant est par exemple réalisé par des articulations, des mécanismes de réception appropriés. Le montage pivotant se fait de manière à soutenir le pivotement de l’élément de ressort de réaction dans toute la plage de la course de pédale entre la position de repos et la position de fin d’actionnement de la pédale. La position des extrémités sur le levier d’actionnement et le boîtier est choisie de façon qu’en position de fin d’actionnement de la pédale, l’axe longitudinal de l’élément de ressort de réaction se trouve directement à proximité de l’axe de pivotement de la pédale. Le module de pédale d’embrayage est réalisé pour que l’axe longitudinal de l’élément de ressort de réaction ne coupe pas encore l’axe de pivotement de la pédale en position de fin d’actionnement, c’est-à-dire pour ne pas dépasser le point mort de l’élément de ressort de réaction. La position immédiatement voisine de l’axe de pivotement de la pédale correspond à un léger écart par rapport à la position d’intersection citée ci-dessus pour laquelle on a seulement un couple de réaction ou couple de pédale, minimum, à peine perceptible pour celui qui actionne la pédale. Cela signifie par exemple, qu’à proximité immédiate de l’axe de pivotement de la pédale, l’élément de ressort de réaction génère dans cette plage, un couple de réaction inférieur à 10% du couple de réaction maximum. Selon un autre exemple, cette valeur correspond à 5% du couple de réaction maximum. L’expression « au voisinage immédiat » signifie qu’il s’agit d’un écart maximum de -5° par rapport à la position d’intersection de l’axe longitudinal en partant de la première extrémité de l’élément de ressort de réaction. Selon une autre caractéristique, l’écart correspond à ± 10° de la position d’intersection de l’axe longitudinal et de l’axe de pivotement de la pédale en partant de la première extrémité de l’élément de ressort de réaction.

Selon un développement, en position de fin d’actionnement on a un angle entre l’axe longitudinal et la ligne reliant la première extrémité de l’élément de ressort de réaction et l’axe de pivotement de la pédale dans une plage de (-0,1° ...-10°), l’angle partant d’une extrémité de l’élément de ressort de réaction.

Dans la position qui est souvent appelée point mort dans laquelle l’axe longitudinal de l’élément de ressort de réaction coupe l’axe de pivotement de la pédale, l’élément de ressort de réaction ne génère plus de couple de réaction exercée sur la pédale car la force de réaction exercée par l’élément de ressort de réaction s’applique directement à l’axe de pivotement de la pédale qui est un axe fixe si bien qu’il n’y a pas de couple. Cela repose sur la relation donnant le couple M = R x F, dans laquelle M est le couple, R le bras de levier et F la force développée par le ressort ; dans la position décrite ci-dessus, le bras de levier est nul de sorte que le couple est également nul. Le module de pédale d’embrayage est réalisé pour que cette disposition avec point d’intersection encore appelée point mort, ne soit pas atteinte et ainsi ne soit pas dépassée, même en position de fin de course d’actionnement.

Selon un développement, l’élément de ressort de réaction est installé de manière amovible sur la pédale et/ou sur le boîtier. Cette solution a l’avantage de pouvoir de nouveau enlever un ressort de réaction déjà installé grâce à sa position à l’extérieur du boîtier ou de la pédale. Par exemple, cela permet d’utiliser des éléments de ressort de réaction ayant différentes caractéristiques et les adapter à la demande du client. Inversement, suivant une caractéristique, il est également possible d’installer à postériori l’élément de ressort de réaction dans un module de pédale d’embrayage, ce qui est possible grâce au positionnement de l’élément de ressort de réaction à l’extérieur du boîtier. On peut, ainsi, par exemple, avoir un dispositif de fixation installé sur la pédale qui reçoit, de manière pivotante, la première extrémité de l’élément de ressort de réaction ainsi qu’une fixation appropriée sur le côté extérieur du boîtier déjà installé. Le montage amovible représente toutes sortes de solutions de fixation qui permettent d’installer, de manière réversible, l’élément de ressort de rappel avec des moyens réduits et aussi de pouvoir démonter cet élément de ressort de rappel.

Selon un développement, le module de pédale d’embrayage a un élément de ressort de rappel qui génère un couple de rappel en direction de la position de repos de la pédale. Dans ce cas, le couple de rappel et le couple de réaction se combinent en un couple total exercé sur la pédale. En d’autres termes, indépendamment de l’élément de ressort de réaction, on a un autre élément de ressort installé, par exemple, dans le boîtier et qui assure le rappel et le mouvement de retour de la pédale en position de repos. Cet élément de ressort de réaction peut, suivant une caractéristique, être la combinaison de plusieurs ressorts couplés en parallèle ou en série. La combinaison d’un élément de ressort de rappel et d’un élément de ressort de réaction permet d’influencer avantageusement la caractéristique ou la courbe du couple total selon la course de pivotement de la pédale pour que par un choix et un dimensionnement des éléments de ressort on aura par exemple une caractéristique appropriée du couple total et ainsi un comportement de réaction du module de pédale d’embrayage.

Selon un développement, l’élément de ressort de réaction a une caractéristique de ressort non linéaire et/ou progressive. Cela signifie que pour un débattement linéaire de la pédale, le couple de réaction est progressif, c’est-à-dire, par exemple, plus que proportionnel par rapport au débattement de la pédale ou selon un autre exemple, une évolution exponentielle. Cela peut également signifier que le degré d’augmentation du couple de réaction varie en fonction du débattement de la pédale et cela permet d’avoir des courbes très individualisées du couple de réaction. La caractéristique de ressort de l’élément de ressort de réaction fait qu’elle correspond à la caractéristique de ressort d’un système d’embrayage classique. Selon un exemple, après avoir atteint sa valeur maximale, le couple de réaction diminue de nouveau si le mouvement de pédale continue.

Selon une caractéristique, l’élément de ressort de réaction comporte un cylindre de guidage pour deux ressort hélicoïdaux installés en périphérie et couplés en série, ces ressorts ayant des constantes de ressort différentes et ils sont montés mobiles sur le cylindre de guidage, dans la direction longitudinale de l’élément de ressort de réaction. Le cylindre de guidage est par exemple un goujon de forme cylindrique dont la périphérie extérieure est inférieure à la périphérie intérieure des ressorts hélicoïdaux, de sorte que le cylindre de guidage se trouve à l’intérieur des ressorts hélicoïdaux. A côté de formes cylindriques, on peut également envisager d’autres formes de section, polygonales permettant le mouvement longitudinal et la compression des ressorts hélicoïdaux. Cette solution a l’avantage de stabiliser le guidage des ressorts hélicoïdaux d’une manière peut encombrante.

Selon un développement, le premier et le second ressort hélicoïdal sont couplés par un anneau concentrique au cylindre de guidage et mobile dans la direction longitudinale de l’élément de ressort de réaction sur le cylindre de guidage. L’anneau a, dans ce cas, l’avantage de constituer un couplage mécanique stable des deux ressorts hélicoïdaux dans la direction longitudinale, l’un derrière l’autre, et en même temps de permettre le mouvement longitudinal ou coulissement sur le cylindre de guidage. En outre, on compense, le cas échéant, les différences de dimension et de forme des deux ressorts hélicoïdaux pour avoir un meilleur couplage.

Selon un développement, le cylindre de guidage de l’élément de ressort de réaction a une butée pour l’anneau dans la direction longitudinale ou direction de l’axe longitudinal, cet anneau étant réalisé et disposé pour qu’à la compression de l’élément de ressort de réaction, lorsqu’on atteint une certaine compression définie du ressort hélicoïdal dont la constante de ressort est plus petite, la poursuite du mouvement axial de l’anneau dans la direction longitudinale est arrêtée et ainsi la compression du ressort hélicoïdal ayant la plus petite constante de ressort est arrêtée. En d’autres termes, la butée définit une compression maximale du ressort hélicoïdal le plus faible si bien que la suite de la compression de l’élément de ressort de réaction ne concerne plus que la compression du ressort hélicoïdal ayant la constante de ressort la plus grande. Cette solution a l’avantage que le ressort hélicoïdal ayant la plus petite constante de ressort ne sera pas comprimé au maximum avant que l’autre ressort hélicoïdal ayant la constante de ressort la plus élevée soit comprimé. De plus, cela permet d’influencer la caractéristique de ressort de l’élément de ressort de réaction.

Selon un développement, la position de la butée est réglable dans la direction longitudinale ou direction de l’axe longitudinal du cylindre de guidage de l’élément de ressort de réaction. En d’autres termes, la butée peut être déplacée et refixée selon des solutions mécaniques sur une longueur limitée du cylindre de guidage et en option elle peut de nouveau être libérée. Cela permet d’obtenir avantageusement une caractéristique de réaction ou caractéristique de l’élément de ressort de réaction qui peut être modifié.

Selon un développement, la pédale et son levier d’actionnement peuvent pivoter de la position de repos jusqu’à une position au-delà de la position de fin d’actionnement. Cela signifie que le couple qui agit dans la direction d’actionnement et qui s’oppose par exemple au couple de rappel de l’élément de ressort de rappel génère ainsi, par exemple, un couple total qui relâche. Le dépassement du point mort est toutefois fortement limité de sorte que l’axe longitudinal de l’élément de ressort de réaction se trouve toujours à proximité immédiate de l’axe de pivotement de la pédale, même après dépassement de la position de fin d’actionnement.

Selon un développement, l’élément de ressort de rappel se compose de deux ressort hélicoïdaux en parallèle, concentriques l’un à l’autre et ayant des constantes de ressort différentes. Pour des raisons de sécurité, cette combinaison est avantageuse, car en cas de défaillance, par exemple de rupture d’un ressort, l’autre ressort continue d’exercer, un faible couple de rappel, de sorte que la pédale reviendra en position de repos.

Selon un développement, l’axe de la pédale comporte une branche de rappel contre laquelle s’appuie l’élément de ressort de rappel. Cela permet une meilleure disposition dans l’espace de la fonction d’actionnement et la fonction de rappel. Selon un développement, la branche d’actionnement et la branche de rappel se correspondent radia-lement dans la direction longitudinale de l’axe de pivotement de la pédale. La branche d’actionnement et la branche de rappel sont ainsi deux branches différentes qui dépassent chaque fois de l’axe de pivotement de la pédale. Cette solution a l’avantage que l’élément de ressort de rappel peut être installé plus près de l’axe de pivotement de la pédale, ce qui se traduit par une construction plus compacte. Cela permet d’installer un tel élément de ressort de rappel dans le boîtier du module de pédale d’embrayage ou dans un boîtier séparé pour une meilleure protection contre l’influence extérieure et l’encrassage assurant ainsi une durée de vie plus longue.

Dessins

La présente invention sera décrite ci-après, de manière plus détaillée à l’aide d’exemples de modules de pédale d’embrayage pour un système d’embrayage à commande électrique représenté dans les dessins annexés dans lesquels : la figure 1 montre un exemple de courbe du couple total d’un système de pédale d’embrayage selon l’invention comme somme d’un couple de réaction et d’un couple de rappel, la figure 2 montre un exemple d’une courbe d’un couple total d’un module de pédale d’embrayage selon l’invention avec une position de repos et une position de fin d’actionnement, les figures 3A et 3B montrent un module de pédale d’embrayage selon l’invention avec un élément de ressort de réaction externe selon deux vues en perspective, la figure 4 montre un module de pédale d’embrayage selon l’invention dont le boîtier est ouvert et la pédale en position de repos, la figure 5 montre le module de pédale d’embrayage selon l’invention avec le boîtier ouvert et la pédale en position de fin d’actionnement.

Description détaillée de modes de réalisation

La figure 1 montre un exemple de courbe représentant le couple total M d’un module de pédale d’embrayage 10 selon l’invention comme combinaison d’un couple de rappel et d’un couple de réaction. L’axe vertical 12 représente le couple total M et l’axe horizontal 14, la course de pédale (S). A titre d’exemple, la courbe caractéristique 16 correspond à un élément de ressort de rappel d’embrayage. Le couple de réaction R augmente en fonction de la course croissante (S) de la pédale, tout d’abord puis lorsque le mouvement de pédale continue après le couple de réaction maximum. Selon un exemple, la courbe caractéristique 16 de l’élément de ressort de rappel d’embrayage peut couper l’axe horizontal 14, ce qui signifie que, par exemple en position de repos et/ou en position de fin de course d’actionnement, le couple de réaction sera nul.

Selon la relation donnant le couple M = R x F décrite ci-dessus, en position de repos, l’élément de ressort de rappel est détendu et ainsi sa force est F = 0 de sorte que le couple de rappel est également nul, indépendamment du bras de levier. En position de fin d’actionnement en revanche, le bras de levier est R = 0 et ainsi le couple de réaction sera nul indépendamment de la force appliquée par l’élément de ressort de rappel, à l’état comprimé.

La figure 1 montre en outre une caractéristique linéaire 18 d’un élément de ressort de rappel. La caractéristique linéaire ne sert ici que d’exemple. On peut également envisager d’autres tracés. Le couplage des deux éléments de ressort (élément de ressort de rappel et élément de ressort de réaction) par la pédale se traduit par la combinaison des deux courbes caractéristiques 16, 18 donnant une courbe caractéristique 20 correspondant au couple total M appliqué à la pédale. La sélection ciblée et le dimensionnement des éléments de ressort et de leur caractéristique de ressort 16, 18 permet ainsi d’influencer le tracé de la courbe caractéristique 20 du couple total M. A la figure 1 on a représenté en traits interrompus le tracé du couple de rappel et du couple total (uniquement pour des positions hypothétiques de la pédale) au-delà de la position d’actionnement (Smax). Dans cette hypothèse, le point mort de l’élément de ressort de rappel serait dépassé et l’élément de ressort de rappel exercerait un couple dans la direction d’actionnement, c’est-à-dire s’opposant à celui de l’élément de ressort de rappel.

La figure 2 montre un autre exemple de tracé du couple total M d’un module de pédale d’embrayage 10 selon l’invention avec une position de repos (Smin) et la position de fin d’actionnement pour (Smax). Comme à la figure 1, l’axe vertical 12 représente le couple total M en fonction de la course de pédale (S) sur l’axe horizontal 14. En position de repos (Smin), la pédale reçoit un couple total minimum (Mmin) qui maintient par exemple la pédale de façon stable en position de repos lorsqu’elle n’est pas actionnée. Pour cela, la pédale a une butée mécanique qui évite que la pédale ne recule au-delà de la position de repos. Si maintenant la pédale est actionnée, la course de pédale (S) et le couple total (M) augmente tout d’abord suivant une fonction linéaire. A partir du point de progression 22, la course de pédale (S), présente un tracé linéaire croissant avec un comportement progressif du couple total (M). En d’autres termes, le couple total (M) augmente plus que proportionnellement par rapport au débattement de la pédale pour ensuite diminuer de nouveau selon la caractéristique de l’élément de ressort de réaction.

Jusqu’à ce qu’à la course de pédale maximale (Smax) dans la position de fin d’actionnement de la pédale, le couple total (M) augmente tout d’abord jusqu’à sa valeur maximale (Mmax) pour ensuite chuter en position de fin d’actionnement (Smax) à la valeur (Msmax). Dans cette position, le flux de la force entre le moteur et la transmission sera interrompu par l’état débrayé de l’embrayage. La zone suivante en traits interrompus montre qu’après un débattement maximum de la pédale à la position (Mmax) le couple pourrait augmenter dans l’hypothèse d’une poursuite du débattement, selon une montée importante.

Selon un exemple, on peut couper le flux de la force déjà avant d’atteindre la position de fin de course d’actionnement, par exemple à environ deux tiers ou quatre cinquièmes ou cinq sixièmes de la course de pédale (S) qui se situe entre (Smin) jusqu’à (Smax). Dans un exemple, la courbe représentée correspond à la caractéristique de réaction d’un système d’embrayage classique.

La figure 3A est une représentation en perspective d’un module de pédale d’embrayage 10 selon l’invention. Le module comporte un boîtier portant de manière pivotante une pédale 28 par l’intermédiaire d’un axe de pivotement 26. La pédale 28 a un levier d’actionnement 30 qui sort du boîtier 24. A côté du boîtier 24, selon la représentation de la figure 3B un capteur de position 32 génère un signal de commande électrique en fonction de la position angulaire de pédale 28 par rapport au boîtier 24. Le capteur de position 32 comporte des contacts électriques 34 pour transmettre le signal vers des systèmes de commande en aval ou des actionneurs non représentés. Un élément de ressort de réaction 36, allongé est installé à l’extérieur du boîtier 24 de façon à s’appuyer de manière pivotante contre une première extrémité 38 du levier d’actionnement 30 de la pédale 28 et par une seconde extrémité 40 contre le côté extérieur du boîtier 24 également par un appui pivotant. L’appui n’est pas nécessairement fait contre le boîtier 24 lui-même, mais, selon un exemple, il peut s’agir d’un composant relié rigidement au boîtier 24, par exemple le plancher du véhicule.

La figure 4 montre un exemple de module de pédale d’embrayage 10 selon l’invention ; dans cet exemple, la pédale 28 et son levier d’actionnement 30 se trouvent en position de repos (Smin). Le boîtier 24 est pour cela montré ouvert sur le côté pour faire apparaître les pièces à l’intérieur. Dans le boîtier 24 on a l’élément de ressort de rappel 44 s’appuie par une extrémité contre le boîtier 24 et par l’autre extrémité contre une branche de ressort de rappel 42 de la pédale 28 ; l’élément de ressort exerce un couple de rappel dans la direction opposée à la direction d’actionnement de la pédale. Ce couple est exercé sur la pédale 28. Dans la variante de réalisation présentée ici, l’élément de ressort de rappel 44 a deux ressorts hélicoïdaux montés en parallèle et de façon concentrique, c’est-à-dire un ressort hélicoïdal intérieur 46 et un ressort hélicoïdal extérieur 48. Cela permet d’augmenter la sécurité du module de pédale d’embrayage 10 car la rupture ou le défaut de l’un des ressorts hélicoïdaux 46, 48 n’entraînent pas la suppression immédiate du couple de rappel.

Un élément de ressort de réaction 36 est installé à l’extérieur du boîtier 24 avec sa première extrémité 38 montée pivotante sur le levier d’actionnement 30. Le levier d’actionnement 30 comporte une pièce de liaison 50 fixée mécaniquement de manière pivotante à la première extrémité 38 du levier d’actionnement 30 et permettant de recevoir de façon mobile la première extrémité 38 de l’élément de ressort de réaction 36. La seconde extrémité 40 s’appuie de manière pivotante contre le côté extérieur du boîtier 24. Lorsque la pédale 28 passe de la position de repos à la position de fin d’actionnement, l’élément de ressort de réaction 36 est comprimé suivant l’axe longitudinal 52 tout en effectuant un mouvement de pivotement autour de sa seconde extrémité 40 par rapport au boîtier 24 ainsi qu’un mouvement de pivotement autour de sa première extrémité 38 par rapport au levier d’actionnement 30. L’élément de ressort de réaction 36 se compose d’un premier élément de ressort 54 et d’un second élément de ressort 56 installés en série l’un derrière l’autre sur un cylindre de guidage 58 de fait que la compression de l’élément de ressort de réaction 36 se fait suivant l’axe longitudinal 52. Le premier élément de ressort 54 et le second élément de ressort 56 sont constitués ici par des ressorts hélicoïdaux. Les deux ressorts hélicoïdaux 54, 56 sont couplés l’un à l’autre par l’intermédiaire d’une bague 60 montée de manière mobile dans la direction de l’axe longitudinal 52 sur le cylindre de guidage 58. L’anneau 60 de cet exemple de réalisation peut avoir, dans la direction longitudinale, une butée (non représentée) qui limite la compression du premier ressort hélicoïdal 54 dont la constante de ressort est la plus petite dans cet exemple. Une fois que l’anneau 60 a atteint cette butée, pendant la suite du mouvement de la pédale 28 dans le sens de l’actionnement, seul le second ressort hélicoïdal 56, c’est-à-dire l’élément de ressort sera comprimé. Cela modifie la courbe caractéristique donnant le couple total avec les deux éléments de ressort 54, 56.

La figure 5 montre un module de pédale d’embrayage 10 selon l’invention dont la pédale 28, contrairement à la figure 4, est en position de fin d’actionnement (Smax) (voir figure 2). L’axe longitudinal 52 de l’élément de ressort de réaction 36 ne coupe pas l’axe de pivotement 26 de la pédale. Les parties représentées correspondent à celles de la figure 4 avec seulement l’élément de ressort de réaction 36 comprimé encore plus. L’anneau 60 atteint sa butée non représentée sur le cylindre de guidage 58. L’élément de ressort de réaction 36 a effectué un mouvement de pivotement autour de sa seconde extrémité 40 contre le boîtier et se trouve alors en position de fin d’actionnement (Smax) de sorte que l’axe longitudinal 52 de l’élément de ressort de réaction 36 coupe presque l’axe de pivotement 26 de la pédale. Dans cette position, l’élément de ressort de réaction 36 n’exerce sur la pédale qu’un couple de réaction minimum car le bras de levier R est pratiquement nul ; ainsi selon la formule donnant le couple M = R x F, le couple tend vers zéro et il n’est, pratiquement pas perçu par le conducteur.

NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX 10 Module de pédale d’embrayage 12 Axe vertical donnant le couple total M 14 Axe horizontal donnant la course de pédale S 16 Courbe caractéristique d’un élément de ressort de réaction 18 Caractéristique linéaire d’un élément de ressort de rappel 20 Courbe caractéristique du couple total M appliquée à la pédale 22 Point de progression 24 Boîtier 26 Axe de pivotement de la pédale 28 Pédale 30 Levier de la pédale / levier d’actionnement 32 Capteur de position 34 Contact électrique 36 Elément de ressort de réaction 38 Première extrémité de l’élément de ressort 36 40 Seconde extrémité de l’élément de ressort 36 42 Branche de rappel de la pédale 44 Elément de ressort de rappel 46 Ressort hélicoïdal intérieur 48 Ressort hélicoïdal extérieur 50 Pièce de liaison 52 Axe longitudinal de l’élément de ressort de réaction 54, 56 Ressorts hélicoïdaux 58 Cylindre de guidage 60 Anneau (S) Course de pédale M Couple total (M max ) Couple maximum (Smax) Position de fin d’actionnement (Smin ) Position de début de course

Claims (13)

1. REVENDICATIONS 1°) Module de pédale d’embrayage (10) pour un système d’embrayage électrique d’un véhicule automobile comportant - un boîtier (24), - une pédale (28) montée pivotante sur le boîtier (24) entre une position de repos et une position de fin d’actionnement par l’intermédiaire d’un axe de pivotement de pédale (26) et d’un levier d’actionnement (30), - un capteur de position (32) pour générer un signal de commande électrique en fonction de la position angulaire de la pédale (28) par rapport au boîtier (24), module caractérisé en ce qu’ il comporte en outre un élément de ressort de réaction (36), allongé, pour générer un couple de réaction exercé sur la pédale (28) en direction de sa position de repos, une première extrémité (38) de l’élément de ressort de réaction (36) étant montée pivotante sur le levier d’actionnement (30) de la pédale (28) à l’extérieur du boîtier (24) et une seconde extrémité (40) de l’élément de ressort de réaction (36) étant montée pivotante contre le côté extérieur du boîtier (24) de façon que lors du mouvement de la pédale (28), à partir de la position de repos vers la position de fin de course d’actionnement, l’élément de ressort de réaction (36) soit comprimé dans la direction de son axe longitudinal (52) et exerce ainsi un mouvement de pivotement autour de sa seconde extrémité (40) sur le boîtier (24), la position des extrémités (38, 40) sur le levier d’actionnement (30) et sur le boîtier (24) étant choisie pour que dans la position de fin d’actionnement de la pédale (28), l’axe longitudinal (52) de l’élément de ressort de réaction (36) se trouve au voisinage immédiat de l’axe de pivotement (26) de la pédale, et notamment Taxe longitudinal (52) de l’élément de ressort de réaction (36) ne coupe pas encore Taxe de pivotement (26) de la pédale.
2. 2°) Module de pédale d’embrayage (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’ en position de fin d’actionnement, l’angle entre l’axe longitudinal (52) et la ligne de liaison entre la première extrémité (38) de l’élément de ressort de réaction (36) et l’axe de pivotement de pédale (26) se situe dans une plage de -0,1° jusqu’à -10°, l’angle partant de la première extrémité (38) de l’élément de ressort de réaction (36).
3. 3°) Module de pédale d’embrayage (10) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l’élément de ressort de réaction (36) est installé de manière amovible sur la pédale (28) et/ou sur le boîtier (24).
4. 4°) Module de pédale d’embrayage (10) selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu’ il comporte un élément de ressort de rappel (44) qui génère un couple de rappel dans le sens de la position de repos de la pédale (28), le couple de rappel et le couple de réaction se combinant pour donner le couple total exercé sur la pédale (28).
5. 5°) Module de pédale d’embrayage (10) selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l’élément de ressort de réaction (36) a une courbe caractéristique de ressort non linéaire et/ou progressive de façon plus que proportionnelle par rapport au débattement de la pédale (28).
6. 6°) Module de pédale d’embrayage (10) selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l’élément de ressort de réaction (36) comporte un cylindre de guidage (58) avec en périphérie, deux ressorts hélicoïdaux (54, 56) couplés en série avec des constantes de ressort différentes, ces ressorts étant installés de façon concentrique et sur le cylindre de guidage (58) en étant mobile en direction de l’axe longitudinal (52) de l’élément de ressort de réaction (36).
7. 7°) Module de pédale d’embrayage (10) selon la revendication 6, caractérisé en ce que le premier ressort hélicoïdal (54) et le second ressort hélicoïdal (56) sont couplés par l’intermédiaire d’un anneau (60) qui se déplace concentriquement à l’axe longitudinal (52) de l’élément de ressort de réaction (36) et dans la direction de celui-ci sur le cylindre de guidage (58).
8. 8°) Module de pédale d’embrayage (10) selon la revendication 7, caractérisé en ce que le cylindre de guidage (58) de l’élément de ressort de réaction (36) comporte une butée pour l’anneau (60) dans la direction de l’axe longitudinal (52), cet anneau étant réalisé et disposé pour qu’à la compression de l’élément de ressort de réaction (36), lorsqu’on atteint une compression définie du ressort hélicoïdal (54) dont la constante de ressort est la plus petite, la poursuite du mouvement axial de l’anneau (60) dans la direction longitudinale est arrêtée et ainsi la compression du ressort hélicoïdal (54) ayant la plus petite constante de ressort est arrêtée.
9. 9°) Module de pédale d’embrayage (10) selon la revendication 8, caractérisé en ce que la position de la butée en direction de l’axe longitudinal (52) du cylindre de guidage (58) de l’élément de ressort de rappel (36) est réglable.
10. 10°) Module de pédale d’embrayage (10) selon l’une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la pédale (28) pivote avec sa branche d’actionnement (30) à partir de la position de repos au-delà de la position de fin de course d’actionnement.
11. 11°) Module de pédale d’embrayage (10) selon l’une des revendications 4 à 10, caractérisé en ce que l’élément de ressort de rappel (44) a deux ressorts hélicoïdaux (46, 48) concentriques, juxtaposés, branchés en parallèle et ayant des constantes de ressort différentes.
12. 12°) Module de pédale d’embrayage (10) selon l’une des revendications 4 à 11, caractérisé en ce que l’axe de pivotement (30) de la pédale (26) a une branche de rappel (42) s’appliquant contre l’élément de ressort de rappel (44).
13. 13°) Module de pédale d’embrayage (10) selon la revendication 12, caractérisé en ce que la branche d'actionnement (30) et la branche de rappel (42) sont installées selon leur direction longitudinale, radialement par rapport à l’axe de pivotement de pédale (26).