FR3081805A1 - Systeme de freinage automatique et securise d'un vehicule - Google Patents

Systeme de freinage automatique et securise d'un vehicule Download PDF

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Abstract

L'invention se rapporte à un système de freinage (1, 100) d'un véhicule destiné à être utilisé en mode conventionnel ou en mode automatique, ledit système comprenant une pédale de frein (2, 102), une tige d'actionnement (120) et un mécanisme de freinage, une rotation de ladite pédale (2, 102) vers l'avant entrainant un déplacement de ladite tige (120) pour activer le mécanisme de freinage. Selon l'invention, la pédale (2, 102) comprend un premier segment (3, 103) se terminant par un patin (4, 104) et un deuxième segment (5, 105) qui est relié à la tige d'actionnement (110) et qui est susceptible de pivoter vers l'avant lors d'un freinage automatique, le premier segment (3, 103) étant monté pivotant sur le deuxième segment (5, 105) autour d'un axe de rotation (6, 106), afin de pouvoir pivoter relativement audit deuxième segment (5, 105) dans le cas d'un blocage dudit premier segment (3, 103) contre un objet (3, 120).

Description

SYSTEME DE FREINAGE AUTOMATIQUE ET SECURISE D'UN VEHICULE
L'invention se rapporte à un système de freinage automatique et sécurisé d'un véhicule.
Un système de freinage d'un véhicule comprend classiquement une pédale de frein, qui est actionnée par un conducteur au moyen d'une pression du pied sur un patin terminal de ladite pédale. La pédale réagit en pivotant vers l'avant déclenchant alors la fonction de freinage.
Certains véhicules actuels sont dotés d'un système de freinage mixte pouvant être déclenché, soit classiquement comme décrit ci-avant avec une intervention du conducteur, soit automatiquement sans aucune action de celui-ci sur la pédale de frein, dès que le véhicule a détecté une situation nécessitant un freinage de celui-ci. Dans ce dernier cas, la pédale pivote automatiquement vers l'avant pour assurer cette fonction de freinage.
Or, lors d'un fonctionnement en mode automatique, il peut arriver qu'un objet ou un pied du conducteur soit placé malencontreusement sous la pédale de frein, et gêne son pivotement automatique vers l'avant. Il en résulte que la phase de freinage peut être perturbée, avec à la clé des risques d'accident importants du véhicule. Si c'est le pied du conducteur qui est placé sous la pédale, celui-ci peut être écrasé avec des risques élevés de blessure.
La demande EP0983912 décrit un agencement de pédale sécurisé, comprenant un dispositif de sécurité apte à être déclenché lorsqu'un capteur embarqué détecte une collision potentielle du véhicule. Ce dispositif de sécurité plie la pédale préalablement à la collision, afin qu'elle ne constitue plus un élément, susceptible de venir impacter les pieds du conducteur.
Un système de freinage de véhicule selon l'invention est apte à être déclenché automatiquement dans ledit véhicule, quelles que soient les circonstances, y compris lorsqu'un objet est placé sous la pédale de frein et risque d'interagir avec ladite pédale.
L'invention a pour objet un système de freinage d'un véhicule destiné à être utilisé en mode conventionnel ou en mode automatique, ledit système comprenant une pédale de frein, une tige d'actionnement et un mécanisme de freinage, une rotation de ladite pédale vers l'avant entraînant un déplacement de ladite tige pour activer le mécanisme de freinage.
Selon l'invention, la pédale comprend un premier segment se terminant par un patin et un deuxième segment qui est relié à la tige d'actionnement et qui est susceptible de pivoter vers l'avant lors d'un freinage automatique, le premier segment étant monté pivotant sur le deuxième segment autour d'un axe de rotation, afin de pouvoir pivoter relativement audit deuxième segment dans le cas d'un blocage dudit premier segment contre un objet. Un système de freinage selon l'invention est apte à fonctionner, soit classiquement au moyen d'une pression avec le pied sur le premier segment de la pédale de frein, soit automatiquement en faisant pivoter vers l'avant le deuxième segment, lorsqu'une scène particulière détectée devant le véhicule, l'impose. Le principe de l'invention est que la pédale de frein puisse se plier au contact d'un objet malencontreusement placé sous ladite pédale lors d'une phase de freinage automatique, afin de ne pas perturber le pivotement vers l'avant du deuxième segment et donc la phase de freinage du véhicule. En effet, si cette situation se produisait (la présence d'un objet sous la pédale de frein), le premier segment se bloquerait contre ledit objet et pivoterait par rapport au deuxième segment, afin que ce dernier puisse continuer sa course et assurer le freinage. Si l'objet s'avérait être un pied du conducteur, une telle pédale articulée éviterait également des blessures au conducteur, au niveau de son pied, car contrairement au deuxième segment, le premier segment ne subit aucun déplacement actif. Le premier segment, en étant monté pivotant sur le deuxième segment, permet d'encaisser les efforts produits par un objet qui serait bloqué contre la pédale, en pivotant relativement au deuxième segment, sans empêcher ledit deuxième segment de pivoter vers l'avant pour assurer le freinage du véhicule. L'axe de rotation est horizontal et s'étend le long d'un axe transversal du véhicule.
Selon un mode de réalisation préféré d'un système de freinage de l'invention, le premier segment est placé sous le deuxième segment. De cette manière, une pédale d'un système de freinage selon l'invention est analogue dans sa forme générale, à une pédale de frein conventionnel et dans le cas d'un blocage de la pédale contre un objet, c'est le premier segment qui va venir au contact dudit objet.
De façon préférentielle, la pédale est apte à passer d'une configuration droite pour laquelle le premier segment et le deuxième segment sont dans la continuité l'un de l'autre, à une configuration pliée autour de l'axe de rotation, lorsque le premier segment est bloqué contre un objet placé sous la pédale. Pour la configuration droite, la pédale d'un système de freinage selon l'invention est assimilable à une pédale de frein conventionnelle. Pour la configuration pliée, le premier segment et le deuxième segment font entre eux un angle inférieur à 180°.
Préférentiellement, un organe de rappel précontraint maintient par défaut la pédale dans la configuration droite, la configuration pliée étant obtenue au moyen d'un effort qui est supérieur à la force de l'organe de rappel précontraint, ledit organe de rappel ramenant la pédale dans la configuration droite lorsque l'objet est retiré. La configuration par défaut de la pédale due à la présence de l'organe de rappel précontraint, est la configuration droite. Si la pédale se retrouvait dans la configuration pliée en raison de la présence d'un objet, le retrait de cet objet provoquerait une pliure en sens inverse de la pédale, sous l'action dudit organe de rappel. L'organe de rappel peut par exemple être représenté par un ressort.
De façon avantageuse, l'axe de rotation traverse une extrémité inférieure du deuxième segment, le premier segment et le deuxième segment présentant une zone de chevauchement.
Avantageusement, les deux segments mettent en œuvre un dispositif de butée permettant de maintenir la pédale dans la configuration droite.
De façon préférentielle, le système de butée comprend un pion solidarisé à l'un desdits segments et une encoche réalisée dans l'autre segment, le pion se retrouvant bloqué dans l'encoche pour la configuration droite de la pédale.
Selon un autre mode de réalisation préféré d'un système de freinage selon l'invention, l'axe de rotation traverse une extrémité supérieure du premier segment et une extrémité supérieure du deuxième segment, la tige d'actionnement étant reliée à une extrémité inférieure du deuxième segment, ledit deuxième segment étant placé devant ledit premier segment. Ce mode de réalisation est une alternative au mode de réalisation décrit ci-avant.
De façon avantageuse, la pédale est apte à passer d'une configuration serrée pour laquelle le premier segment est au contact d'une butée du deuxième segment, à une configuration écartée autour de l'axe de rotation, lorsque le premier segment se bloque contre un objet dans le cadre d'un freinage automatique, le deuxième segment étant apte à poursuivre sa rotation vers l'avant en raison de sa liaison articulée avec le premier segment.
Avantageusement, un organe de rappel précontraint maintient par défaut la pédale dans la configuration serrée, la configuration écartée étant obtenue au moyen d'un effort supérieur à la force de l'organe de rappel précontraint, ledit organe de rappel ramenant la pédale dans la configuration serrée lorsque l'obstacle est retiré.
L'invention a pour autre objet une pédale pour la réalisation d'un système de freinage conforme à l'invention.
Selon l'invention, la pédale comprend un premier segment se terminant par un patin d'actionnement et un deuxième segment qui est destiné à être relié à une tige d'actionnement du freinage, ledit premier segment étant monté pivotant sur le deuxième segment autour d'un axe de rotation.
Un système de freinage de véhicule selon l'invention présente l'avantage de posséder une fonction sécuritaire dans le cadre d'un freinage automatique, grâce à une pédale articulée de conception simple et facile à mettre en œuvre. Il a de plus l'avantage d'être peu encombrant, car la pédale en deux parties ne nécessite aucun espace de dégagement supplémentaire.
On donne ci-après une description détaillée de deux modes de réalisation préférés d'un système de freinage selon l'invention en se référant aux figures suivantes :
- Les figures IA et IB sont des vues de côté d'un premier mode de réalisation d'un système de freinage selon l'invention dans un mode conventionnel, respectivement en début et en fin de course,
- La figure 2 est une vue de côté du système de freinage selon les figures IA et IB dans un mode automatique, la pédale de frein pivotant automatiquement vers l'avant,
- Les figures 3A, 3B et 3C sont des vues de côté du système de freinage des figures IA et IB dans un mode automatique, respectivement en début de course, lorsque la pédale de frein rencontre un pied du conducteur, et lorsque le pied est en phase de retrait et lorsque le pied est complètement retiré,
- Les figures 4A, 4B et 4C sont des vues de côté d'un deuxième mode de réalisation d'un système de freinage selon l'invention dans un mode conventionnel, respectivement en début, en milieu et en fin de course,
- Les figures 5A, 5B et 5C sont des vues de côté du système de freinage des figures 4A à 4C dans un mode automatique, respectivement en début de course lorsque la pédale de frein rencontre un objet, lorsque l'objet est retiré et lorsque la pédale de frein est en fin de course.
En se référant aux figures IA, IB, 2, 3A, 3B et 3C, un premier mode de réalisation d'un système de freinage 1 selon l'invention, comprend une pédale de frein 2, une tige d'actionnement (non visible) et un mécanisme de freinage (non visible). La tige d'actionnement et le mécanisme de freinage ne sont pas visibles sur les figures, car il s'agit d'équipements conventionnels, déjà existants.
La pédale de frein 2 comprend un premier segment 3 se terminant par un patin d'actionnement 4, et un deuxième segment 5 monté pivotant sur un pédalier et relié à la tige d'actionnement. Le premier segment 3 est monté pivotant sur le deuxième segment 5 autour d'un premier axe de rotation 6. Le deuxième segment 5 est allongé, et est monté pivotant sur le pédalier autour d'un axe de rotation secondaire 7 placé au niveau d'une extrémité supérieure 8 dudit deuxième segment 5, le premier axe de rotation 6 étant placé au niveau d'une extrémité inférieure 9 de ce deuxième segment 5. Le premier segment 3 est allongé et est positionné sous le deuxième segment 5, l'axe de rotation secondaire 7 étant situé au niveau d'une zone supérieure dudit premier segment 3. Le premier segment 3 est monté sur le deuxième segment 5 de manière à former une zone de chevauchement, comprenant une zone inférieure du deuxième segment 5 et une zone supérieure du premier segment
3. Le premier axe de rotation 6 et l'axe de rotation secondaire 7 sont parallèles, et s'étendent selon une direction sensiblement horizontale et transversale du véhicule. Le premier segment 3 possède sur l'un de ses bords longitudinaux et dans une zone supérieure, une encoche arrondie 11 qui est située au-dessus de l'axe de rotation secondaire 7. Le deuxième segment 5 comporte sur l'une de ses surfaces, un plot cylindrique saillant 12 dont le diamètre est inférieur à celui de l'encoche arrondie 11. Un moyen de rappel précontraint non visible sur les figures, et pouvant par exemple être un ressort, est placé au niveau du premier axe de rotation 6 de façon à interagir sur le premier et sur le deuxième segment.
En effet, en se référant aux figures IA et IB, ce moyen de rappel précontraint contribue à maintenir par défaut le premier segment 3 dans la parfaite continuité du deuxième segment 5, avec une mise en butée du plot saillant 12 dans l'encoche 11. Pour cette configuration, le premier segment 3 et le deuxième segment 5 s'étendent suivant la même direction et forment une pédale 2 dont la forme est analogue à celle d'une pédale de frein conventionnelle.
En se référant aux figures IA et IB, dans un mode conventionnel d'utilisation du système de freinage, le conducteur exerce une pression avec son pied sur le patin d'actionnement 4 du premier segment 3, pour faire pivoter la pédale 2 vers l'avant, et réaliser conventionnellement un freinage du véhicule. Pendant toute la course de la pédale 2 en rotation, le premier segment 3 et le deuxième segment 5 sont restés parfaitement alignés, en raison de l'effort produit par le ressort précontraint et de la mise en butée du plot 12 dans l'encoche 11.
En se référant à la figure 2, lorsque le système de freinage est utilisé en mode automatique, un mécanisme adapté provoque une mise en rotation de la pédale 2 vers l'avant, sans aucune intervention du conducteur sur ladite pédale de frein 2. Par défaut, les deux segments 3, 5 de la pédale sont alignés lors de cette utilisation en mode automatique.
Or, en se référant à la figure 3A, un problème pouvant être rencontré lors de l'utilisation du système de freinage 1 en mode automatique, est la présence sous la pédale de frein 2 d'un objet, pouvant par exemple être le pied 13 du conducteur. En effet, un tel objet peut entraver la course de la pédale 2, et biaiser la phase de freinage automatique du véhicule. De plus, si cet objet est constitué par exemple par le pied 13 du conducteur, celui-ci peut subir des blessures importantes, causées par la pédale 2 en pivotement automatique.
Un système de freinage 1 selon l'invention, résout ce problème grâce à la pédale 2 composée des deux segments 3, 5. En effet, en se référant à la figure 3A, lorsque la pédale 2 rencontre par exemple le pied 13 du conducteur, le premier segment 3 reste momentanément bloqué sur le pied 13 du conducteur, tandis que le deuxième segment 5 poursuit sa rotation vers l'avant pour assurer la fonction de freinage. La rotation du deuxième segment 5 vers l'avant alors que le premier segment 3 est bloqué contre le pied 13 du conducteur, s'effectue au prix d'un effort minime, juste suffisant pour vaincre la force de l'organe de rappel précontraint. Les deux segments 3, 5 ne sont plus alignés et le premier segment 3 exerce une force de faible intensité sur le pied 13 du conducteur, car il n'est pas déplacé de façon active comme ne l'est le deuxième segment 5. En se référant à la figure 3B, il peut alors facilement retirer son pied 13 en le faisant reculer vers l'arrière comme l'indique la flèche
14.
En se référant à la figure 3C, une fois que le pied 13 a été retiré, les deux segments 3, 5 de la pédale 2 se replacent dans un parfait alignement, sous l'effet de la force développée par l'organe de rappel précontraint.
De cette manière, grâce à l'articulation 6 entre le premier segment 3 et le deuxième segment 5, la pédale 2 épargne le pied 13 du conducteur tout en continuant d'assurer la fonction de freinage automatique.
En se référant aux figures 4A, 4B, 4C, 5A, 5B et 5C, un deuxième mode de réalisation d'un système de freinage 100 selon l'invention se différencie du premier mode de réalisation précédemment décrit, par le fait que le premier axe de rotation et l'axe de rotation secondaire sont confondus. Pour la suite de la description, cet axe est dénommé « axe de pivotement ». La pédale de frein 102 comprend donc un premier segment 103 possédant un patin d'actionnement 104, et un deuxième segment 105 monté pivotant sur un pédalier et relié à la tige d'actionnement 110. Le deuxième segment 105 est allongé, et est monté pivotant sur le pédalier autour de l'axe de pivotement 106, qui est placé au niveau d'une extrémité supérieure dudit deuxième segment 105. Le premier segment 103 est allongé et est monté pivotant autour de l'axe de pivotement 106, qui est placé au niveau d'une extrémité supérieure 109 dudit premier segment 103. L'axe de pivotement 106 s'étend selon une direction horizontale et transversale du véhicule. Les deux segments 103, 105 forment une pièce articulée en forme de V et dont l'ouverture angulaire est variable. Lie premier segment 103 est positionné derrière le deuxième segment 105 de façon à ce que le patin d'actionnement 104 soit placé en regard du conducteur. Le deuxième segment 105 possède sur une face arrière un plot 112 saillant, contre lequel est amené à venir en appui une face avant 108 du premier segment 103. Un moyen de rappel précontraint non visible sur les figures, et pouvant par exemple être un ressort, est placé au niveau de l'axe de pivotement 106 pour maintenir par défaut le premier segment 103 contre le plot saillant 112 du deuxième segment 105.
En se référant à la figure 4A dans un mode conventionnel d'utilisation du système de freinage, le conducteur commence à exercer une pression avec son pied sur le patin d'actionnement 104 du premier segment 103, qui est en appui contre le deuxième segment 105, pour faire pivoter le deuxième segment 105 vers l'avant, et réaliser conventionnellement un freinage du véhicule.
En se référant à la figure 4B, les deux segments 103, 105 commencent à pivoter vers l'avant sous l'effet de la pression exercée par le pied du conducteur sur le patin d'actionnement 104, jusqu'à atteindre une position terminale de freinage, comme illustré à la figure 4C. Pendant toute la course de la pédale 102 en rotation, le premier segment 103 et le deuxième segment 105 sont restés au contact l'un de l'autre, notamment en raison de l'effort produit par l'organe de rappel précontraint.
En se référant aux figures 5A, 5B et 5C, le deuxième mode de réalisation d'un système de freinage selon l'invention, peut être utilisé en mode automatique. Dans cette configuration, un mécanisme adapté provoque une mise en rotation de la pédale 102 vers l'avant, sans aucune intervention du conducteur sur ladite pédale de frein 102. Par défaut, le premier segment 103 est en appui contre le premier segment 105 de la pédale 102 lors de cette utilisation en mode automatique.
En se référant à la figure 5A, si un objet 120, qui peut par exemple être le pied du conducteur, vient se placer par inadvertance entre le premier 103 segment et le deuxième segment 105 de la pédale 102, ledit premier segment 103 vient alors se bloquer contre cet objet 120, tandis que le deuxième segment 105 peut poursuivre sa rotation vers l'avant en raison de liaison articulée entre ledit premier segment 103 et ledit deuxième segment 105. Dans ce cas, le premier segment 103 et le deuxième segment 105 s'écartent l'un de l'autre au prix d'un effort, qui doit être supérieur à la force de rappel de l'organe précontraint.
En se référant à la figure 5B, lorsque l'objet 120 est retiré, le premier segment 103 pivote vers l'avant en se rapprochant du deuxième segment 105, sous l'effet de l'organe de rappel précontraint.
En se référant à la figure 5C, le premier segment 103 finit par venir en appui contre le deuxième segment 105 pour former une pédale 102 compacte, qui continue de pivoter vers l'avant jusqu'à atteindre une position terminale de freinage.

Claims (11)

  1. REVENDICATIONS
    1. Système de freinage (1, 100) d'un véhicule destiné à être utilisé en mode conventionnel ou en mode automatique, ledit système comprenant une pédale de frein (2, 102), une tige d'actionnement (110) et un mécanisme de freinage, une rotation de ladite pédale (2, 102) vers l'avant entraînant un déplacement de ladite tige (110) pour activer le mécanisme de freinage, caractérisé en ce que la pédale (2, 102) comprend un premier segment (3, 103) se terminant par un patin (4, 104) et un deuxième segment (5, 105) qui est relié à la tige d'actionnement (110) et qui est susceptible de pivoter vers l'avant lors d'un freinage automatique, et en ce que le premier segment (3, 103) est monté pivotant sur le deuxième segment (5, 105) autour d'un axe de rotation (6, 106), afin de pouvoir pivoter relativement audit deuxième segment (5, 105) dans le cas d'un blocage dudit premier segment (3, 103) contre un objet (3, 120).
  2. 2. Système de freinage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier segment (3) est placé sous le deuxième segment (5).
  3. 3. Système de freinage selon la revendication 2, caractérisé en ce que la pédale (2) est apte à passer d'une configuration droite pour laquelle le premier segment (3) et le deuxième segment (5) sont dans la continuité l'un de l'autre, à une configuration pliée autour de l'axe de rotation (6), lorsque le premier segment (3) est bloqué contre un objet (13, 120) placé sous la pédale.
  4. 4. Système de freinage selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'un organe de rappel précontraint maintient par défaut la pédale (2) dans la configuration droite, et en ce que la configuration pliée est obtenue au moyen d'un effort qui est supérieur à la force de l'organe de rappel précontraint, ledit organe de rappel ramenant la pédale (2) dans la configuration droite lorsque l'objet (13, 120) est retiré.
  5. 5. Système de freinage selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'axe de rotation (6) traverse une zone inférieure (9) du deuxième segment (5), et en ce que le premier segment (3) et le deuxième segment (5) présentent une zone de chevauchement.
  6. 6. Système de freinage selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que les deux segments (3, 5) mettent en œuvre un dispositif de butée (11, 12) permettant de maintenir la pédale (2) dans la configuration droite.
  7. 7. Système de freinage selon la revendication 6, caractérisé en ce que le système de butée comprend un pion (12) solidarisé à l'un desdits segments (3, 5) et une encoche (11) réalisée dans l'autre segment (3, 5), et en ce que le pion (12) se retrouve bloqué dans l'encoche (11) pour la configuration droite de la pédale (2).
  8. 8. Système de freinage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe de rotation (106) traverse une extrémité supérieure (109) du premier segment (103) et une extrémité supérieure du deuxième segment (105), et en ce que la tige d'actionnement (120) est reliée à une extrémité inférieure du deuxième segment (105), ledit deuxième segment (105) étant placé devant ledit premier segment (103).
  9. 9. Système de freinage selon la revendication 8, caractérisé en ce que la pédale (102) est apte à passer d'une configuration serrée pour laquelle le premier segment (103) est au contact d'une butée (112) du deuxième segment (105), à une configuration écartée autour de l'axe de rotation (106), lorsque le premier segment (103) se bloque contre un objet (13, 120) dans le cadre d'un freinage automatique, le deuxième segment (105) étant apte à poursuivre sa rotation vers l'avant en raison de sa liaison articulée avec le premier segment (103).
  10. 10. Système de freinage selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'un organe de rappel précontraint maintient par défaut la pédale (102) dans la configuration serrée, et en ce que la configuration écartée est obtenue au moyen d'un effort supérieur à la force de l'organe de rappel précontraint, ledit organe de rappel précontraint ramenant la pédale (102) dans la configuration serrée lorsque l'objet (120) est retiré.
  11. 11.Pédale (2, 102) pour la réalisation d'un système de freinage (1, 100) conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce qu'elle comprend un premier segment (3, 103) se terminant par un patin d'actionnement (4, 104) et un deuxième segment (5, 105) qui est 5 destiné à être relié à une tige d'actionnement (120) du freinage, et en ce que le premier segment (3, 103) est monté pivotant sur le deuxième segment (5, 105) autour d'un axe de rotation (6, 106).
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