WO2016058892A1 - Actionneur pour systeme de transmission - Google Patents

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WO2016058892A1
WO2016058892A1 PCT/EP2015/073193 EP2015073193W WO2016058892A1 WO 2016058892 A1 WO2016058892 A1 WO 2016058892A1 EP 2015073193 W EP2015073193 W EP 2015073193W WO 2016058892 A1 WO2016058892 A1 WO 2016058892A1
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cylinder
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electric pump
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Hervé MAUREL
Pascal Maurel
Christophe Mollier
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Valeo Embrayages
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    • F16D2048/0269—Single valve for switching between fluid supply to actuation cylinder or draining to the sump

Definitions

  • the present invention relates to an actuator for a transmission system, in particular for a motor vehicle.
  • the invention applies in particular, but not exclusively to the actuation of a simple clutch whose state at rest can be normally engaged or normally disengaged.
  • the invention aims to meet this need and it achieves, according to one of its aspects, with the aid of an actuator for a transmission system, comprising:
  • a cylinder adapted to receive a fluid, the cylinder comprising a piston delimiting a first and a second chamber in the cylinder, the piston being movable between two extreme positions,
  • an interface member with a user able to generate a force causing the displacement of the piston so as to reduce the volume of the second chamber
  • an electric pump capable of generating a pressure causing the displacement of the piston so as to reduce the volume of the second chamber
  • control unit of the electric pump controlling the pump so that the displacement of the piston to reduce the volume of the second chamber is selectively caused:
  • the actuator can thus move the piston only via the pump in an automated manner, as in the known automated actuators, while maintaining the possibility of a physical connection between the interface member with the user and the piston, and while allowing electrical assistance of this interface member with the user by the electric pump.
  • Such an actuator thus has a level of automation equivalent to that of known actuators while remedying, by the permanent possibility to restore the physical connection to the above mentioned safety and cost disadvantages.
  • the interface member with the user can be at least selectively in mechanical connection with the piston, that is to say that it can be either temporarily in mechanical connection with the piston, or permanently in kinematic connection with the piston.
  • the interface member may be in direct mechanical connection with the piston, that is to say that no part is disposed between the interface member and the piston.
  • the mechanical connection between the interface member and the piston can be restored for all configurations of the actuator.
  • the piston may have an end adapted to come into contact with the user interface member, in particular the clutch pedal. This contact is not necessarily permanent, depending for example on the force generated by the user or driver on the clutch pedal.
  • the actuator may comprise a fluid reservoir, for example being a liquid such as DOT 3, DOT 4, DOT 5.1, or even pentosine, and a connecting circuit between the reservoir and the cylinder, the electric pump being positioned in this connecting circuit and said circuit opening into the cylinder by at least two separate orifices. These two orifices may or may not have the same shape. The two orifices may or may not define the same passage section in said cylinder.
  • the first orifice can be positioned in the cylinder so as to allow the fluid from the reservoir or fluid from a first output of the electric pump to enter the first chamber of the cylinder. It is thus possible, if necessary, to move the piston by means of the pressure exerted by the entry of this fluid into the first chamber of the cylinder.
  • the electric pump may have a second outlet, the latter being for example in permanent fluid communication with the reservoir. When the electric pump is running, the low pressure fluid from the tank then gains the pump via the second outlet, also called “low pressure outlet”, is compressed by the latter leaving it by the first outlet, also called “high output”. pressure "to move toward the first port to move the piston so as to decrease the volume of the second chamber of the cylinder.
  • the connecting circuit may comprise a selective sealing system for the fluidic communication between the reservoir and at least one of the first orifice and the first output of the electric pump.
  • This shutter system can, depending on its state, change the path of the fluid in the connecting circuit, so as to better adapt the path of this fluid to the desired displacement of the piston.
  • the selective closure system can be interposed between the reservoir and a conduit connecting the first orifice and the first outlet of the pump, that is to say that it does not act on the flow of fluid between the first orifice and the first output of the pump but only on the flow of fluid between the reservoir and said conduit.
  • This selective sealing system can go from a passing state to a blocking state and vice versa depending on a pressure difference value for example.
  • the selective shutter system of the fluidic communication may comprise a valve closing the fluidic communication of the reservoir to at least one of the first orifice and the first outlet of the electric pump as long as the pressure difference across the valve is lower than to a predefined value.
  • the selective sealing system of the fluidic communication may comprise a narrowing section disposed between the reservoir on the one hand and the first orifice and the first output of the electric pump on the other hand.
  • This narrowing section can control the value of the pressure in the first chamber by varying the speed of rotation of the pump, the latter being in particular a positive displacement pump.
  • the speed of the pump is low, its pressure is then insufficient to move the piston and the compressed fluid by the electric pump and leaving it by the first outlet then borrows the section shrinkage to gain the tank.
  • the pump speed is higher and it generates a pressure to move the piston, a portion of the fluid leaving the pump through the first outlet takes the section narrowing to gain the reservoir while the remaining fluid wins the first orifice.
  • the valve section of the constriction are preferably arranged in parallel in the connection circuit, so as to combine the benefits associated with each.
  • the selective shutter system of the fluidic communication comprises a three-way solenoid valve, the solenoid valve inlets being respectively in fluid communication with the tank, the first outlet of the electric pump, and the first orifice.
  • This solenoid valve then forms a hydraulic switch between its three inputs, being for example functionally a 3/2 distributor.
  • the solenoid valve can occupy only two positions:
  • this position corresponding to the case where the displacement of the piston to reduce the volume of the second chamber is solely caused by the pressure generated by the electric pump or in the case where this displacement is caused both by the force generated by the interface member with the user and by the pressure generated by the electric pump.
  • the second orifice can be positioned in the cylinder so as to allow, for certain positions of the piston, the fluid present in the second chamber to flow in the connecting circuit to gain the reservoir or a second outlet of the electric pump.
  • piston positions include, for example, the positions of the piston allowing the transmission system to be in the engaged state.
  • the excess fluid in the second chamber can then gain the reservoir, so as to ensure a good positioning of the transmission system when the latter is subjected to a maximum torque, to compensate for thermal expansion in the actuator, to compensate for fluid losses and / or to allow evacuation of air bubbles from the second chamber.
  • the second chamber of the cylinder can communicate with a slave cylinder via a hydraulic channel, this slave cylinder comprising another piston interacting in particular via a fork with a movable element of the transmission system such as a clutch abutment of this system.
  • the aforementioned positioning of the second orifice can then make it possible to adapt the volume of fluid between the piston of the master cylinder and that of the slave cylinder to the variations in time of the rest position of the mobile element, in particular the clutch abutment, the transmission system. This avoids these variations affect the positioning of the interface member with the user, including the clutch pedal, the actuator.
  • the cylinder and the length of the piston can be chosen so that when the piston is in the extreme position in which the volume of the second chamber is minimal, the first chamber is in fluid communication with the circuit. link. This avoids an overpressure likely to destroy the cylinder does occur in the latter, such pressure may be caused by a runaway electric motor driving the electric pump.
  • the cylinder may include a third port for fluidic communication of the second chamber with a movable member of the transmission system.
  • this third port allows for example communication with the slave cylinder via the channel, as mentioned above.
  • the cylinder may comprise:
  • a return member adapted to move respectively maintain the piston to respectively in said extreme position.
  • the transmission system is preferably in the engaged position.
  • This stop member for moving the piston can be positioned in the cylinder so that the first orifice always opens into the first chamber of the cylinder.
  • the piston When the piston is at rest, that is to say when the electric pump does not work and that the interface member with the user does not exert force on the piston, the piston can be maintained in this extreme position against the stop member by the return member.
  • the actuator may comprise a return member external to the cylinder, this return member exerting a force opposing the force generated by the interface member with the user.
  • the return member may exert on the interface member with the user a force to move the latter away from the piston.
  • this interface member may be held by this return member outside the cylinder in a rest position.
  • the return member outside the cylinder takes for example support on the one hand on a portion of the outer surface of the cylinder, and on the other hand on the interface member with the user.
  • the electric pump may comprise a polyphase electric motor and a power supply circuit of said motor.
  • the electric motor can be a synchronous motor or a DC motor.
  • the power supply circuit may comprise a source of electrical energy and arms mounted in parallel with the electric power source, each arm comprising two series switching cells separated by a midpoint, said midpoint allowing the electrical connection. to a terminal of an electrical phase of the engine.
  • Each switching cell comprises for example a bi-directional current-controllable switch. These switches are for example transistors, which may be non-exhaustively field effect, bipolar or IGBT type.
  • the bidirectional current-controllable switches can be set to the open state, so that each electrical phase of the motor is connected only to such open switches. This can allow a rotation of the electric pump in the opposite direction to that used to reduce the volume of the second chamber of the cylinder, and thus to bring back more quickly the interface member with the user in its rest position.
  • an assembly comprising:
  • a transmission system for a motor vehicle comprising a movable member, in particular a clutch abutment movable by the actuator.
  • FIG. 1 represents a diagram illustrating a motor vehicle equipped with an actuator and a transmission system according to an exemplary implementation of the invention
  • FIG. 2 very schematically represents an actuator according to the invention
  • FIG. 3 represents a first embodiment of the actuator of FIG. 2
  • FIGS. 4 and 5 show different configurations of a second embodiment of the actuator of FIG. 2,
  • FIG. 6 represents an electric motor and a power supply circuit of the actuator of FIGS. 3 to 5, and
  • FIGS. 7 and 8 represent, in modular form, two different examples of control unit of the electric pump that can be used for the actuator according to the invention.
  • FIG. 1 shows an example of an environment in which an actuator according to the invention can be implanted.
  • the motor vehicle 1, shown in FIG. 1 comprises a power unit comprising a heat engine 2 and a torque transmission system supplied by this heat engine 2.
  • the transmission system comprises a flywheel 3, for example example a double damping flywheel, and a clutch 4 such than a double clutch.
  • a first portion, said input, the flywheel 3 is connected to the output shaft or crankshaft of the engine 2, while a second portion, said output, the flywheel 3 is connected to a first portion, said input, of the clutch 4, a second portion, said output, is in turn connected to a gearbox 5.
  • the terms "input” and “output” are defined by relative to the transmission direction of the torque from the engine of the vehicle to the wheels of the latter.
  • the flywheel 3 is arranged here between the engine 2 and the gearbox 5 so as to filter the acyclisms due to the succession of explosions in the engine.
  • the transmission of torque between the crankshaft of the engine 2 and the gearbox 5 is ensured when the clutch 4 is in an engaged position and this torque transmission is interrupted when the clutch 4 is in a disengaged position.
  • the flywheel assembly 3, clutch 4 thus selectively transmits a filtered engine torque to the gearbox 5.
  • the vehicle comprises an actuator 19 according to the invention which comprises inter alia an interface member with the user 15.
  • the interface member with the user 15 is in the illustrated example a clutch pedal.
  • This clutch pedal 15 can be pivotally mounted on the chassis of the vehicle between a rest position and a pushed down end position.
  • the clutch pedal 15 is associated with a position sensor 25 capable of delivering a position signal of the clutch pedal 15.
  • the actuator 19 also comprises an electric pump 17, comprising a polyphase electric motor and an electric circuit. power supply of said engine which will be described later.
  • the actuator further comprises a control unit 39, for example an electronic card, which will also be described later.
  • a link 16 represents the physical connection between the clutch 4 and the clutch pedal 15. By this link 16, the user can act mechanically on the clutch.
  • the electric pump 17 is not interposed between the clutch 4 and the clutch pedal 15, but it can selectively assist the user in the clutching and disengaging actions by acting on the link 16.
  • the gearbox 5 comprises an output shaft 7, parallel to an input shaft 6, which is equipped with idle gears 9 cooperating with gear gears 8 carried by the input shaft 6.
  • the output shaft 7 carries means 10 for synchronization or clutching for securing the idler gears 9 to rotation to the output shaft 7, so as to engage a transmission ratio between the input shaft 6 and the output shaft 7
  • the output shaft 7 cooperates with an input pinion of the differential 12 in order to transmit the torque to the wheels 13a, 13b.
  • a shifter 14 makes it possible to manually select and engage the speed synchronization means.
  • the gear lever 14 is associated with a position sensor 24 to detect the selected gear as well as the intention of the user to want to change gears.
  • the vehicle is in the example considered equipped with many data acquisition elements, for example sensors, such as a sensor 22 for measuring the engine speed, a sensor for measuring the speed of rotation 26 of the engine. 6 input shaft of the gearbox 5 and / or a sensor 27 for measuring the speed of rotation of the output shaft 7 of the gearbox 5. All the information acquired by these sensors are received , analyzed and retranscribed by a motor control unit 20 in order to adapt, inter alia, the operation of the actuator 19.
  • sensors such as a sensor 22 for measuring the engine speed, a sensor for measuring the speed of rotation 26 of the engine. 6 input shaft of the gearbox 5 and / or a sensor 27 for measuring the speed of rotation of the output shaft 7 of the gearbox 5. All the information acquired by these sensors are received , analyzed and retranscribed by a motor control unit 20 in order to adapt, inter alia, the operation of the actuator 19.
  • the actuator 19 is connected to a source of electrical energy 18, such as a vehicle battery.
  • a source of electrical energy 18 such as a vehicle battery.
  • the electrical connection between the various electrical elements such as the sensors and the battery 18 is carried out by a power supply network 21.
  • the motor vehicle also comprises a steering wheel 30, a brake pedal 31 associated with a sensor 28 capable of delivering a signal representative of the position of the brake pedal, a brake control module of the ABS 32 type, an accelerator pedal 33 associated with a position sensor 29 of the accelerator pedal, a parking brake 34, a parking brake management module 35 and an automatic parking assistance module 36.
  • the vehicle is furthermore equipped with an assistance mode selection means 37 enabling the driver to choose whether he wishes to benefit from one, several or all of the modes of assistance.
  • the selection means 37 may be a switch disposed on the dashboard and / or a configuration panel having a menu accessible via an electronic interface of the onboard control and allowing a selection of assistance options at the request of the driver.
  • the assistance modes options are also configurable via an application capable of communicating with a dedicated application of a remote telematic / telephone device of the "Smartphone" type.
  • the data acquired by all the aforementioned acquisition elements can be transmitted to the engine control unit 20, ECU type ("Engine Control Unit” in English, control unit motor in French) by a multiplexing bus 38 interconnecting the different acquisition elements and the ECU 20.
  • the multiplexing bus also transmits setpoint signals to the acquisition elements, such as the acquisition durations. or the sampling of the acquisitions to be respected.
  • FIG. 2 very schematically describes the operating principle of the actuator 19.
  • the actuator 19 makes it possible to move a clutch 4 from an engaged position to a position disengaged, and vice versa.
  • the electric pump 17 can selectively provide an actuating force which is added to the user generated force on the clutch pedal 15 or provide all the necessary force.
  • the electric pump 17 can assist the user to disengage or take the step on him, and therefore move the pedal. It can therefore exist selectively different modes of actuation of the clutch 4:
  • the link 16 between the clutch 4 and the pedal can always be restored and, in case of malfunction (s) of the electric pump 17, the user can take over and act directly on the clutch by the link 16.
  • the clutch pedal 15 is articulated with respect to the frame 40 of the vehicle by a pivot link 41. It is movable by action of the user on an angular stroke delimited on the one hand by a stop engaged 42b and secondly by a disengaged abutment 42a rigidly secured to the frame 40.
  • An elastic return device 43 comprising for example a spring positioned between the clutch pedal 15 and a fixed stop 44, integral with the frame 40. The device resilient return 43 is secured to the clutch pedal and when the clutch pedal 15 is moved away from its clutch abutment 42b, it generates a return force of the pedal to its engaged stop 42b.
  • FIG. 3 represents a first embodiment of the actuator of FIG. 2.
  • the link 16 is hydraulic and connects the clutch pedal 15 and the clutch 4.
  • the actuator comprises a cylinder 45 adapted to receive a fluid, such as DOT 3, DOT 4, DOT 5.1, or pentosine.
  • the cylinder 45 comprises a piston 46 defining a first and a second chamber 47 and 48.
  • the clutch pedal 15 is able to come into contact with the piston 46 to transmit a force generated by the user so as to reduce the volume of the second chamber 48 to change the state of the clutch 4.
  • the electric pump 17 comprises here but without limitation a simple gear system 49 implementing two toothed wheels meshing with each other, this system being able to generate a pressure causing the displacement of the piston 46 so as to reduce the volume of the second chamber 48.
  • the single gear system 49 is supplied with fluid from a reservoir 70 via a link circuit which will be described later.
  • the electric pump 17 moves the single gear system through an electric motor 82 which may be a permanent magnet synchronous motor or a DC motor.
  • the electronic board 39 controls the pump 17 so that the displacement of the piston 46 is selectively caused:
  • the cylinder 45 receives the piston 46, movable in this cylinder 45.
  • This piston is rigidly connected to a piston rod 50, this piston rod is housed in the first chamber 47 of the cylinder 45 and extends rearwardly towards the piston.
  • clutch pedal 15 through an opening arranged in the body 51 of the cylinder 45.
  • the chamber 47 is closer to the clutch pedal 15 than the chamber 48.
  • the two chambers 47 and 48 are hermetically defined by the piston 46 and by a seal 52 mounted between the outer edge of the piston 46. No fluid communication n ' is, in this example, allowed between the two chambers 47 and 48 via the piston 46.
  • the piston rod 50 is also sealed at the rear by a seal system 54 carried by the body 51 of the cylinder 45.
  • the chamber 47 of the cylinder 45 is hermetic at each of its ends along the axis of movement of the piston.
  • the chamber 47 incorporates a stop member 84 for stopping the piston 46 in translation towards the clutch pedal.
  • the piston rod 50 is adapted to come into contact with the clutch pedal 15 articulated at the pivot connection 41. When it is not subjected to any stress on the part of the user, the pedal is therefore put in support of the abutment 42b. When the pedal
  • the clutch 15 is subjected to a force on the part of the user, it moves the piston 46 via the piston rod 50 which modifies the volume of the chamber 48 of the cylinder 45 as well as the state of the clutch 4 .
  • a position sensor 63 is integrated with the cylinder 45 to allow an optimal measurement of the position of the piston 46 in the cylinder.
  • the chamber 48 incorporates a return member 55 which is here a spring whose one end is fixed to the front edge of the cylinder 45, the second end being fixed to the piston 46.
  • This spring 55 thus ensures the return to a stable position.
  • the chamber 48 is extended forwards by a hydraulic connection 56, such as a vent, communicating with a third chamber 57.
  • This chamber 57 composes the rear chamber of a second cylinder 58 of smaller diameter and length than the cylinder 45.
  • This cylinder 58 also includes an assembly consisting of a piston 59, a rod 60 rigidly connected to said piston 59 and a seal 61.
  • the piston 59 and the seal 61 define two chambers, the one at the rear being the chamber 57 hermetically insulated from the front chamber 83 of this cylinder 58.
  • the rod 60 extends partly in the front chamber 83 of the cylinder and protrudes forwards out of the cylinder 58
  • This cylinder 58 also incorporates a return spring 62 secured to the piston 59 at one end and free in its second. In case of sudden displacement of this piston 59 towards the rear, this spring 62 is able to come to bear on the rear edge of the cylinder 58 and dampen the movement, thus preventing excessive and premature wear of said piston 59.
  • the clutch 4 in front of this cylinder assembly, there is the clutch 4. It comprises a movable plate 67 moved by a diaphragm 66 via a thrust ball bearing 65 concentric sliding on the shaft d 6 of the gearbox 5. This stop is controlled by means of a fork 64, itself moved by the piston 59. In another embodiment of the invention, it could be directly attacked by the piston of a slave cylinder.
  • the three chambers are filled with the same fluid, for example one of those mentioned above, while the front portion 83 of the cylinder 58 is in communication with the external environment in which case, the fluid in said front part is ambient air.
  • the front portion 83 of the cylinder 58 may be filled with the same fluid as the aforementioned three chambers or a different fluid.
  • the actuator 19 comprises a connecting circuit comprising, a circuit 68 called said low pressure circuit, a high pressure line 69.
  • This connecting circuit is connected to a tank 70 and to the pump 17 which is here a volumetric pump and which has, in the example, two hydraulic outputs, a first output 71 called high pressure output and a second output 72 called low pressure output.
  • This connecting circuit is also connected to the cylinder 45 via two orifices 74 and 75.
  • the orifice 75 said high pressure vent, opens into the chamber 47 and allows the fluid from the reservoir 70 and the fluid from the high pressure outlet 71 of the electric pump 17 to enter the chamber 47.
  • the fluid from the tank 70 can also enter the electric pump 17 by the low pressure outlet 72 and into the chamber 48 via of the orifice 74, said low-pressure vent 74.
  • the tank 70 is in direct and direct contact with the low pressure output 72 of the electric pump 17 but between the tank and the high pressure outlet 71 of the electric pump 17 can be selective sealing elements.
  • the orifices 74 and 75 are of the same area and of the same shape.
  • the fluid in the low pressure circuit 68 enters the simple gear system 49 through the low pressure outlet 72, is compressed, and exits through the high pressure outlet 71 prior to direct to the chamber 47 via the high pressure vent 75.
  • the pressure increases in the chamber 47 forcing the piston 46 to move so as to reduce the volume of the chamber 48.
  • the selective sealing elements are arranged between the tank 70 and the high-pressure pipe 69. These elements are not arranged in the fluid path between the electric pump 17 and the cylinder 45 but in the fluid path between the high-pressure pipe 69 and 70. These selective sealing elements are passing or blocking depending on a pressure differential between the low pressure circuit 68 and the high pressure line 69, this has the effect of short-circuiting, in some cases, the pump 17.
  • One of the elements of the selective sealing system is a valve 79 closing the fluid communication of the tank 70 to the high pressure line 69 as the pressure difference through the valve 79 is less than a predefined value and allowing the passage fluid when the pressure in the high pressure line 69 is less than or equal to the pressure of the low pressure circuit 68.
  • This narrowing of the section can be used to control the value of the pressure in the chamber 47 by varying the speed of rotation of the electric pump 17.
  • the speed of the pump electrical 17 When the speed of the pump electrical 17 is low, its pressure is insufficient to move the piston 46, the fluid compressed by the electric pump 17 then borrows the narrowing section 80 to win the tank 70.
  • the speed of the electric pump 17 is larger and that it generates a pressure to move the piston 46, a portion of the fluid leaving the displacement pump 49 through the high pressure outlet 77 takes the narrowing section 80 to gain the tank 70 while the remaining fluid gains the high pressure vent 75 .
  • the single gear system is driven via a mechanical link 81 by the electric motor 82, itself controlled by the electronic card 39 receiving instructions from the ECU 20.
  • the stop member 84 defines the end position of the piston towards the rear of the cylinder 45, this position defining the maximum volume of the chamber 48. This stop prevents the piston 46 obstructs, even partially, the high-pressure vent 75.
  • the piston 46 has no stop other than the spring 55. By its characteristics, this spring 55 allows the piston 46 to obstruct the low pressure vent 74 but prevents the low pressure vent 74 from opening onto the chamber 47 in an extreme position of the piston 46 towards the front.
  • Figures 4 and 5 show another embodiment of an actuator according to the invention.
  • the selective closure system comprises in particular a solenoid valve 80 ', for example a three-way solenoid valve, while the actuator structure 19 comprises the same elements as the actuator shown in FIG. electro valve 80 'ensures a finer and faster control of the pressurization of the chamber with respect to selective sealing elements.
  • the electro valve 80 'shown here is a 3/2 distributor and it comprises three orifices.
  • the three inputs of the solenoid valve 80 ' are respectively connected to the tank 70, to the high pressure line 69 on which the high pressure outlet 77 of the electric pump 17 opens and to the chamber 47.
  • the high pressure outlet 77 is thus disconnected from the chamber 47.
  • the second possible position is to only fluidly connect the inlets leading to the high pressure line 69 and the chamber 47.
  • the fluid communication with the reservoir 70 is therefore removed. This position is illustrated in Figure 5.
  • the solenoid valve 80 ' can be controlled in all or nothing, in Inserte With Modulation (PWM), in proportional current / flow or driven current.
  • PWM Pele With Modulation
  • FIG. 6 shows the electric motor 82 and a power supply circuit for supplying the actuator 19 as shown in the preceding figures.
  • the electric motor has a stator 85 composed of three phases and a rotor 86.
  • the arms 87, each feeding one phase of the stator 85, are connected in parallel.
  • Each arm comprises two series switching cells 88 separated by a midpoint. This midpoint allows the electrical connection to a terminal of an electrical phase of the motor 82.
  • Each switching cell comprises for example a bidirectional, bidirectional switch 89. These switches are for example transistors, which can be field effect, bipolar or IGBT type [to be confirmed].
  • the bidirectional current controllable switches 89 are for example set in the open state, so that each electrical phase of the motor 82 is connected only to such open switches 89. This can allow a rotation of the electric pump 17 in the opposite direction to that used to reduce the volume of the chamber 47, and thus bring back more quickly the clutch pedal 15 in its rest position.
  • FIGS 7 and 8 show in block form two different examples of electronic card 39 of the electric pump 17 can be used for the actuator 19 according to the invention.
  • the electronic card 39 comprises an electronic power module 94, connected to the battery 18 via a power supply circuit, designed to supply power to the motors 82 of the actuator 19.
  • the motor is a DC brush motor.
  • the electronic card 39 is connected to a beam connector 92 connecting the electronic card 39 to a power supply network connected to the battery 18 of the vehicle and to the multiplexing bus 38.
  • the beam connector 92 can also ensure the connection of the electronic card 39 to one or more external sensors, such as the sensor 26 for measuring the speed of rotation of the input primary shaft of the gearbox.
  • the electronic card 39 comprises a power distribution and / or regulation device 93, connected to the battery 18 of the vehicle via the beam connector 92 and able to deliver the appropriate voltages and powers to the power supply of the electrical components housed on the electronic card 39.
  • the electronic card 39 further comprises an electronic power module 94 providing power to the brush motor 82, and a programmable controller, such as a microcontroller 95.
  • the power electronic module 94 comprises a transistor H bridge
  • the electronic card 39 is equipped with a multiplexing driver 96 which is arranged to manage the incoming or outgoing communications through the multiplexing bus 38 and communicates with a dedicated interface of the microcontroller 95.
  • the microcontroller 95 is thus adapted to communicate with the ECU 20, and in particular to receive a setpoint signal for controlling the actuator 19.
  • the electronic card 39 houses one or more internal sensors 97, 98 able to deliver a signal representative of a physical parameter of the actuator 19.
  • the electronic card 39 houses a position sensor 97 of the actuator 19 and a sensor 98 measuring the supply current of the brush motor 82. It is also possible to equip the actuator with other sensors such as a sensor for measuring the temperature, for example.
  • the position sensor 97 comprises a detection element supported on the electronic card 39 and arranged vis-à-vis a target mounted on a movable element in rotation of the kinematics of the actuator 19.
  • the position sensor 97 is able to transmit to the microcontroller 95 a signal representative of the position of the actuator.
  • This signal is for example an analog signal or a pulse width modulated signal.
  • the target may be a permanent magnet and the sensing element a hall effect probe.
  • the microcontroller 95 is arranged to control the power electronic module 94 providing power to the motor 82 by means of logic signals or pulse width modulation.
  • the microcontroller 95 drives the electronic power module 94 as a function of the reference signal received from the ECU module 20 and the signals received by the sensors 97, 98.
  • the motor 82 is a permanent magnet motor.
  • the architecture of the electronic card 39 is substantially similar to that described with reference to FIG. 7.
  • the electronic power module 94 comprises a three-phase bridge inverter.
  • a switching sensor 99 is mounted on the motor 82 and makes it possible to deliver, to the microcontroller 95, a signal representative of the position of the motor.
  • the electric motor 82 does not generate pressure, the displacement of the piston 46 being solely caused by the force exerted by the user on the clutch pedal 15.
  • the initial pressure in the high pressure line 69 is approximately equal to the atmospheric pressure
  • the clutch pedal 15 is in the up position, it is that is to say that the pedal is resting on the stop 42b, and the pressure in the chamber 48 of the cylinder 45 is the atmospheric pressure of the reservoir 70 because the piston 46 does not obstruct the low pressure vent 74, allowing the circulation fluid of the low pressure circuit 68 in the chamber 48.
  • the clutch 4 When the user stops acting on the clutch pedal 15, the clutch 4 generates a pressure due to the force of the diaphragm 66 on the rod 60 in the cylinder 58 and delivers the liquid initially transferred into the chamber 57 of the cylinder 58 to the chamber 48 of the cylinder 45.
  • the liquid in the chamber 47 is discharged via the high pressure line 69 to the tank 70 through the restriction 80 and rotating the electric pump 17 because the electric motor 82 not controlled has its terminations connected to switches 89 then in the off state as shown in FIG. 6, the electric motor 17 is thus not electrically braked and allows the electric pump 17 to turn in the opposite direction and to force the liquid towards the reservoir 70 , until the clutch pedal 15 rests against the abutment 42b.
  • the user does not act on the clutch pedal 15.
  • the electronic card 39 and the ECU 20 control the operation of the actuator 19.
  • the electronic card 39 then controls the rotation of the motor 82 generates a flow of liquid which tends to return to the reservoir 70 via the restriction 80 when the rotation of the motor 82 generates for the electric pump 17 a flow rate greater than a predefined flow rate Pa above which the fluid can not pass through the restriction 80. If the pressure in the high pressure line 69 increases and becomes higher than the pressure Pa, the liquid flows into the chamber 47 and exerts a pressure on the piston 46 which moves forward. After closing the low-pressure vent 74, the fluid of the chamber 48 moves towards the chamber 57 and thus controls the displacement of the fork 64 and then of the clutch abutment 65 and finally the opening of the clutch 4.
  • the return to the engaged position is carried out first by progressively slowing down the rotation of the motor 82 and thus reducing the flow rate of the electric pump 17 so as to reduce the pressure in the chamber 47, then stopping completely the rotation of the pump .
  • the direction of rotation of the motor 82 can be reversed.
  • the clutch pedal 15 is held against the stop 42b by the spring 43 while the piston rod 50 no longer comes into contact with the clutch pedal 15 so that to disengage in a transparent manner for the user and without risk of stuck his foot under the pedal.
  • the user can come to provide electrical assistance and restore the link 16 by exerting a pressure on the clutch pedal 15 to come into contact with the end back of the piston rod 50 and then force the movement of the piston forward and open the clutch 4 in a manner identical to the unattended operating mode.
  • the user acts on the clutch pedal 15 and the electronic card 39 also controls the motor 82 so that the electric pump 17 generates a flow in the high pressure line 69 to provide a portion of the clutch. the force required to disengage and relieve the user.
  • the speed of the electric motor 82 is reduced to follow the return to the engaged position and if necessary the electric motor 82 is stopped and may even have its reverse direction of rotation to force the return to a disengaged position more quickly .

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Abstract

Actionneur (19) pour système de transmission, comprenant : - un cylindre (45) apte à recevoir un fluide, le cylindre (45) comprenant un piston (46) délimitant une première (47) et une deuxième (48) chambres dans le cylindre (45), le piston (46) étant mobile entre deux positions extrêmes, - un organe d'interface (15) avec un utilisateur, apte à générer une force provoquant le déplacement du piston (46) de manière à faire diminuer le volume de la deuxième chambre (48), - une pompe électrique (17), apte à générer une pression provoquant le déplacement du piston (46) de manière à faire diminuer le volume de la deuxième chambre (48), et - une unité de pilotage (39) de la pompe électrique (17), commandant la pompe (17) de manière à ce que le déplacement du piston (46) pour faire diminuer le volume de la deuxième chambre (48) soit sélectivement causé: - seulement par la force générée par l'organe d'interface (15) avec l'utilisateur, - seulement par la pression générée par la pompe électrique (17), et - à la fois par la force générée par l'organe d'interface (15) avec l'utilisateur et par la pression générée par la pompe électrique (17).

Description

ACTIONNEUR POUR SYSTEME DE TRANSMISSION
La présente invention concerne un actionneur pour système de transmission, notamment pour véhicule automobile.
L'invention s'applique notamment, mais non exclusivement à l'actionnement d'un embrayage simple dont l'état au repos peut être normalement embrayé ou normalement débrayé.
Il est connu d'utiliser des actionneurs automatisés dans lesquels il n'existe jamais de contact entre l'organe d'interface avec l'utilisateur, tel qu'une pédale d'embrayage, et le piston permettant de modifier l'état du système de transmission, ce piston étant alors exclusivement déplacé à l'aide d'une pompe électrique. En cas d'anomalie(s) de fonctionnement, de tels actionneurs peuvent poser des problèmes en termes de sécurité. Des exemples d'anomalies de fonctionnement sont : l'absence de passage en position débrayée, respectivement embrayée, malgré une commande en ce sens, un passage intempestif en position embrayée, respectivement débrayée. L'absence de liaison physique entre l'organe d'interface avec l'utilisateur et le piston empêche la répercussion sur cet organe d'interface avec l'utilisateur des conséquences des anomalies mentionnées ci- dessus. De telles répercussions correspondent par exemple, dans le cas d'une pédale d'embrayage, à une dureté ou une mollesse à l'actionnement de ladite pédale. Du fait de cette absence de répercussion, l'utilisateur du véhicule risque de ne pas détecter la ou les anomalies se produisant et de ne pas adopter une réaction appropriée.
Pour remédier à cet inconvénient, il est connu de prévoir une architecture plus robuste pour la commande de la pompe électrique de Γ actionneur, une telle architecture étant néanmoins complexe et coûteuse à mettre en œuvre.
Il existe un besoin pour bénéficier d'un actionneur automatisé qui soit sûr, peu coûteux et simple à mettre en œuvre.
L'invention vise à répondre à ce besoin et elle y parvient, selon l'un de ses aspects, à l'aide d'un actionneur pour système de transmission, comprenant :
- un cylindre apte à recevoir un fluide, le cylindre comprenant un piston délimitant une première et une deuxième chambres dans le cylindre, le piston étant mobile entre deux positions extrêmes,
- un organe d'interface avec un utilisateur, apte à générer une force provoquant le déplacement du piston de manière à faire diminuer le volume de la deuxième chambre,
- une pompe électrique, apte à générer une pression provoquant le déplacement du piston de manière à faire diminuer le volume de la deuxième chambre, et
- une unité de pilotage de la pompe électrique, commandant la pompe de manière à ce que le déplacement du piston pour faire diminuer le volume de la deuxième chambre soit sélectivement causé:
- seulement par la force générée par l'organe d'interface avec l'utilisateur, - seulement par la pression générée par la pompe électrique, et
- à la fois par la force générée par l'organe d'interface avec l'utilisateur et par la pression générée par la pompe électrique.
Selon l'invention, l'actionneur peut ainsi déplacer le piston uniquement via la pompe de façon automatisée, comme dans les actionneurs automatisés connus, tout en maintenant la possibilité d'une liaison physique entre l'organe d'interface avec l'utilisateur et le piston, et tout en permettant une assistance électrique de cet organe d'interface avec l'utilisateur par la pompe électrique. Un tel actionneur présente ainsi un niveau d'automatisation équivalent à celui des actionneurs connus tout en remédiant, par la possibilité permanente de rétablir la liaison physique aux inconvénients de sécurité et de coût mentionnés ci-dessus.
L'organe d'interface avec l'utilisateur peut être au moins sélectivement en liaison mécanique avec le piston, c'est-à-dire qu'il peut être soit temporairement en liaison mécanique avec le piston, soit en permanence en liaison cinématique avec le piston.
L'organe d'interface peut être en liaison mécanique directe avec le piston, c'est-à-dire qu'aucune pièce n'est disposée entre l'organe d'interface et le piston.
La liaison mécanique entre l'organe d'interface et le piston peut être rétablie pour toutes configurations de l'actionneur.
Lorsque le déplacement du piston de manière à faire diminuer le volume de la deuxième chambre est causé seulement par la force générée par l'organe d'interface avec l'utilisateur, la pompe électrique ne fonctionne pas.
Le piston peut présenter une extrémité apte à venir en contact avec l'organe d'interface utilisateur, notamment la pédale d'embrayage. Ce contact n'est pas nécessairement permanent, dépendant par exemple de la force générée par l'utilisateur ou conducteur sur la pédale d'embrayage.
L'actionneur peut comprendre un réservoir de fluide, étant par exemple du liquide tel que du DOT 3, du DOT 4, du DOT 5.1, ou encore de la pentosine, et un circuit de liaison entre le réservoir et le cylindre, la pompe électrique étant positionnée dans ce circuit de liaison et ledit circuit débouchant dans le cylindre par au moins deux orifices distincts. Ces deux orifices peuvent ou non avoir la même forme. Les deux orifices peuvent ou non définir une même section de passage dans ledit cylindre.
Le premier orifice peut être positionné dans le cylindre de manière à permettre au fluide issu du réservoir ou au fluide issu d'une première sortie de la pompe électrique de pénétrer dans la première chambre du cylindre. On peut ainsi, le cas échéant, déplacer le piston à l'aide de la pression exercée par l'entrée de ce fluide dans la première chambre du cylindre. La pompe électrique peut présenter une deuxième sortie, cette dernière étant par exemple en communication fluidique permanente avec le réservoir. Lorsque la pompe électrique fonctionne, le fluide à basse pression provenant du réservoir gagne alors la pompe via la deuxième sortie, encore appelée « sortie basse pression », est comprimée par cette dernière qu'il quitte par la première sortie, encore appelée « sortie haute pression », pour se diriger vers le premier orifice afin de déplacer le piston de manière à faire diminuer le volume de la deuxième chambre du cylindre.
Le circuit de liaison peut comprendre un système d'obturation sélective de la communication fluidique entre le réservoir et l'un au moins du premier orifice et de la première sortie de la pompe électrique. Ce système d'obturation peut, selon son état, modifier le parcours du fluide dans le circuit de liaison, de manière à mieux adapter le parcours de ce fluide au déplacement souhaité du piston. Le système d'obturation sélective peut être interposé entre le réservoir et un conduit reliant le premier orifice et la première sortie de la pompe, c'est-à-dire qu'il n'agit pas sur la circulation de fluide entre le premier orifice et la première sortie de la pompe mais uniquement sur la circulation de fluide entre le réservoir et ledit conduit. Ce système d'obturation sélective peut passer d'un état passant à un état bloquant et réciproquement en fonction d'une valeur de différence de pression par exemple. Lorsque le système d'obturation sélective est passant, du fluide peut circuler du réservoir vers le premier orifice, court-circuitant alors la pompe électrique. Le système d'obturation sélective de la communication fluidique peut comprendre un clapet obturant la communication fluidique du réservoir vers l'un au moins du premier orifice et de la première sortie de la pompe électrique tant que la différence de pression à travers le clapet est inférieure à une valeur prédéfinie.
En complément ou en remplacement du clapet, le système d'obturation sélective de la communication fluidique peut comprendre un rétrécissement de section disposé entre le réservoir d'une part et le premier orifice et la première sortie de la pompe électrique d'autre part. Ce rétrécissement de section peut permettre de contrôler la valeur de la pression dans la première chambre en faisant varier la vitesse de rotation de la pompe, cette dernière étant notamment une pompe volumétrique. Lorsque la vitesse de la pompe est faible, sa pression est alors insuffisante pour déplacer le piston et le fluide comprimé par la pompe électrique et quittant celle-ci par la première sortie emprunte alors le rétrécissement de section pour gagner le réservoir. Lorsque la vitesse de la pompe est plus importante et qu'elle génère une pression permettant de déplacer le piston, une partie du fluide quittant la pompe par la première sortie emprunte le rétrécissement de section pour gagner le réservoir tandis que le reste du fluide gagne le premier orifice. Lorsqu'ils sont tous deux prévus, le clapet et le rétrécissement de section sont de préférence disposés en parallèle dans le circuit de liaison, de manière à combiner les avantages associés à chacun.
Dans une variante, le système d'obturation sélective de la communication fluidique comprend une électrovanne à trois entrées, les entrées de l'électrovanne étant respectivement en communication fluidique avec le réservoir, la première sortie de la pompe électrique, et le premier orifice. Cette électrovanne forme alors un aiguillage hydraulique entre ses trois entrées, étant par exemple fonctionnellement un distributeur 3/2. L'électrovanne peut occuper exclusivement deux positions :
- une position dans laquelle le premier orifice est en communication fluidique avec le réservoir, sans communication fluidique avec la première sortie de la pompe électrique, cette position correspondant au cas où le déplacement du piston pour diminuer le volume de la deuxième chambre du cylindre est uniquement causé par la force générée sur le piston par l'organe d'interface avec l'utilisateur, et
- une position dans laquelle le premier orifice est en communication fluidique avec la première sortie de la pompe électrique, sans communication fluidique avec le réservoir, cette position correspondant au cas où le déplacement du piston pour diminuer le volume de la deuxième chambre est uniquement causé par la pression générée par la pompe électrique ou au cas où ce déplacement est causé à la fois par la force générée par l'organe d'interface avec l'utilisateur et par la pression générée par la pompe électrique.
Dans tout ce qui précède, le deuxième orifice peut être positionné dans le cylindre de manière à permettre, pour certaines positions du piston, au fluide présent dans la deuxième chambre de circuler dans le circuit de liaison pour gagner le réservoir ou une deuxième sortie de la pompe électrique. Ces positions du piston comprennent par exemple les positions du piston permettant que le système de transmission soit dans l'état embrayé. Le fluide excédentaire dans la deuxième chambre peut alors gagner le réservoir, de manière à assurer un bon positionnement du système de transmission lorsque ce dernier est soumis à un couple maximal, à compenser les dilatations thermiques dans l'actionneur, à compenser des pertes de fluide, et/ou à permettre une évacuation des bulles d'air de la deuxième chambre.
Lorsque le cylindre est maître, la deuxième chambre du cylindre peut communiquer avec un cylindre esclave via un canal hydraulique, ce cylindre esclave comprenant un autre piston interagissant notamment via une fourchette avec un élément mobile du système de transmission tel qu'une butée d'embrayage de ce système. Le positionnement précité du deuxième orifice peut alors permettre d'adapter le volume de fluide entre le piston du cylindre maître et celui du cylindre esclave aux variations dans le temps de la position au repos de l'élément de mobile, notamment la butée d'embrayage, du système de transmission. On évite ainsi que ces variations n'affectent le positionnement de l'organe d'interface avec l'utilisateur, notamment la pédale d'embrayage, de l'actionneur.
Dans tout ce qui précède, le cylindre et la longueur du piston peuvent être choisis de manière à ce que lorsque le piston est dans la position extrême dans laquelle le volume de la deuxième chambre est minimal, la première chambre soit en communication fluidique avec le circuit de liaison. On évite ainsi qu'une surpression risquant de détruire le cylindre ne se produise dans ce dernier, une telle surpression pouvant être causée par un emballement du moteur électrique entraînant la pompe électrique.
Dans tout ce qui précède, le cylindre peut comprendre un troisième orifice permettant la communication fluidique de la deuxième chambre avec un élément mobile du système de transmission. Lorsque le cylindre est maître, ce troisième orifice permet par exemple la communication avec le cylindre esclave via le canal, comme mentionné précédemment.
Le cylindre peut comprendre :
- un organe de butée pour le déplacement du piston, cet organe de butée définissant la position extrême du piston dans laquelle le volume de la deuxième chambre est maximale, et
- un organe de rappel apte à déplacer, respectivement maintenir, le piston vers, respectivement dans, ladite position extrême.
Dans cette position extrême, le système de transmission est de préférence dans la position embrayée. Cet organe de butée pour le déplacement du piston peut être positionné dans le cylindre de manière à ce que le premier orifice débouche toujours dans la première chambre du cylindre.
Lorsque le piston est au repos, c'est-à-dire lorsque la pompe électrique ne fonctionne pas et que l'organe d'interface avec l'utilisateur n'exerce pas de force sur le piston, le piston peut être maintenu dans cette position extrême contre l'organe de butée par l'organe de rappel.
L'actionneur peut comprendre un organe de rappel extérieur au cylindre, cet organe de rappel exerçant une force s 'opposant à la force générée par l'organe d'interface avec l'utilisateur. L'organe de rappel peut exercer sur l'organe d'interface avec l'utilisateur une force visant à éloigner ce dernier du piston. Lorsqu'aucune force n'est générée par l'utilisateur sur cet organe d'interface, cet organe d'interface peut se trouver maintenu par cet organe de rappel extérieur au cylindre dans une position de repos. L'organe de rappel extérieur au cylindre prend par exemple appui d'une part sur une portion de la surface extérieure du cylindre, et d'autre part sur l'organe d'interface avec l'utilisateur.
Dans tout ce qui précède, la pompe électrique peut comprendre un moteur électrique polyphasé et un circuit d'alimentation électrique dudit moteur. Le moteur électrique peut être un moteur synchrone ou un moteur à courant continu. Le circuit d'alimentation électrique peut comprendre une source d'énergie électrique et des bras montés en parallèle de la source d'énergie électrique, chaque bras comprenant deux cellules de commutation en série séparées par un point milieu, ledit point milieu permettant la connexion électrique vers une borne d'une phase électrique du moteur. Chaque cellule de commutation comprend par exemple un interrupteur commandable bidirectionnel en courant. Ces interrupteurs sont par exemple des transistors, pouvant être de manière non exhausitive à effet de champ, bipolaires ou de type IGBT. Lorsque la pompe électrique ne fonctionne pas et que le piston se déplace de manière à faire augmenter le volume de la deuxième chambre pour faire passer le système de transmission dans l'état embrayé, les interrupteurs commandables bidirectionnels en courant ci-dessus peuvent être mis à l'état ouverts, de sorte que chaque phase électrique du moteur ne soit connectée qu'à de tels interrupteurs ouverts. Cela peut permettre une rotation de la pompe électrique dans le sens inverse de celui utilisé pour faire diminuer le volume de la deuxième chambre du cylindre, et ainsi de ramener plus rapidement l'organe d'interface avec l'utilisateur dans sa position de repos.
L'invention a encore pour objet selon un autre de ses aspects, un ensemble comprenant :
- un actionneur tel que défini ci-dessus, et
- un système de transmission pour véhicule automobile, ledit système comprenant un élément mobile, notamment une butée d'embrayage déplaçable par l'actionneur.
L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d'exemples non limitatifs de mise en œuvre de celle-ci et à l'examen du dessin annexé sur lequel :
- la figure 1 représente est un schéma illustrant un véhicule automobile équipé d'un actionneur et d'un système de transmission selon un exemple de mise en œuvre de l'invention,
- la figure 2 représente de façon très schématique un actionneur selon l'invention,
- la figure 3 représente un premier mode de réalisation de l'actionneur de la figure 2,
- les figures 4 et 5 représentent différentes configurations d'un deuxième mode de réalisation de l'actionneur de la figure 2,
- la figure 6 représente un moteur électrique et un circuit d'alimentation électrique de l'actionneur des figures 3 à 5, et
- les figures 7 et 8 représentent sous forme modulaire deux exemples différents d'unité de pilotage de la pompe électrique pouvant être utilisés pour l'actionneur selon l'invention.
On a représenté sur la figure 1 un exemple d'environnement dans lequel peut être implanté un actionneur selon l'invention. Le véhicule automobile 1, représenté sur la figure 1, comporte un groupe motopropulseur comprenant un moteur thermique 2 et un système de transmission du couple fourni par ce moteur thermique 2. Le système de transmission comprend dans l'exemple considéré un volant moteur 3, par exemple un double volant amortisseur, et un embrayage 4 tel qu'un double embrayage. Une première partie, dite d'entrée, du volant moteur 3 est connectée à l'arbre de sortie ou vilebrequin du moteur thermique 2, tandis qu'une deuxième partie, dite de sortie, du volant moteur 3 est connectée à une première partie, dite d'entrée, de l'embrayage 4 dont une seconde partie, dite de sortie, est quant à elle connectée à une boite de vitesses 5. Au sens de la présente demande, les termes « entrée » et « sortie » sont définis par rapport au sens de transmission du couple depuis le moteur thermique du véhicule vers les roues de ce dernier.
Le volant moteur 3 est agencé ici entre le moteur thermique 2 et la boîte de vitesses 5 de manière à filtrer les acyclismes dus à la succession des explosions dans le moteur thermique. De manière classique, la transmission de couple entre le vilebrequin du moteur thermique 2 et la boîte de vitesses 5 est assurée lorsque l'embrayage 4 est dans une position embrayée et cette transmission de couple est interrompue lorsque l'embrayage 4 est dans une position débrayée. L'ensemble volant moteur 3, embrayage 4 transmet donc sélectivement un couple moteur filtré à la boite de vitesse 5.
Le véhicule comporte un actionneur 19 selon l'invention qui comprend entre autres un organe d'interface avec l'utilisateur 15. L'organe d'interface avec l'utilisateur 15 est dans l'exemple illustré une pédale d'embrayage. Cette pédale d'embrayage 15 peut être montée pivotante sur le châssis du véhicule entre une position de repos et une position extrême enfoncée. La pédale d'embrayage 15 est associée à un capteur de position 25 apte à délivrer un signal de position de la pédale d'embrayage 15. L'actionneur 19 comporte également une pompe électrique 17, comprenant un moteur électrique polyphasé et un circuit d'alimentation électrique dudit moteur qui sera décrit ultérieurement. L'actionneur comprend encore une unité de pilotage 39, par exemple une carte électronique, qui sera également décrite ultérieurement. Une liaison 16 représente la liaison physique entre l'embrayage 4 et la pédale d'embrayage 15. Par cette liaison 16, l'utilisateur peut agir mécaniquement sur l'embrayage. La pompe électrique 17 n'est pas interposée entre l'embrayage 4 et la pédale d'embrayage 15 mais elle peut assister sélectivement l'utilisateur dans les actions d'embrayage et de débrayage en agissant sur la liaison 16.
La boîte de vitesses 5 comporte un arbre de sortie 7, parallèle à un arbre d'entrée 6, qui est équipé de pignons fous 9 coopérant avec des pignons de vitesses 8 portés par l'arbre d'entrée 6. L'arbre de sortie 7 porte des moyens 10 de synchronisation ou de crabotage permettant de solidariser en rotation les pignons fous 9 à l'arbre de sortie 7, de sorte à engager un rapport de transmission entre l'arbre d'entrée 6 et l'arbre de sortie 7. L'arbre de sortie 7 coopère avec un pignon 11 d'entrée du différentiel 12 afin de transmettre le couple aux roues 13a, 13b. Un levier de vitesses 14 permet de sélectionner et d'engager manuellement les moyens 10 de synchronisation de vitesse. Le levier de vitesses 14 est associé à un capteur de position 24 permettant de détecter le rapport sélectionné ainsi que l'intention de l'utilisateur à vouloir changer de rapport de vitesses.
Par ailleurs, le véhicule est dans l'exemple considéré équipé de nombreux éléments d'acquisition de données, par exemple des capteurs, tels qu'un capteur 22 de mesure du régime moteur, un capteur de mesure de la vitesse de rotation 26 de l'arbre d'entrée 6 de la boîte de vitesses 5 et/ou un capteur 27 de mesure de la vitesse de rotation de l'arbre de sortie 7 de la boîte de vitesses 5. L'ensemble des informations acquises par ces capteurs sont reçues, analysées et retranscrites par une unité de contrôle moteur 20 afin d'adapter entre autre le fonctionnement de Γ actionneur 19.
L'actionneur 19 est relié à une source d'énergie électrique 18, telle qu'une batterie de véhicule. La liaison électrique entre les différents éléments électriques tels que les capteurs et la batterie 18 est réalisée par un réseau d'alimentation électrique 21.
Le véhicule automobile comporte encore dans l'exemple considéré un volant 30, une pédale 31 de frein associée à un capteur 28 apte à délivrer un signal représentatif de la position de la pédale de frein, un module de pilotage du freinage du type ABS 32, une pédale 33 d'accélérateur associée à un capteur de position 29 de la pédale d'accélérateur, un frein de stationnement 34, un module de gestion du frein de stationnement 35 et un module d'assistance au parcage automatique 36.
Dans le mode de réalisation représenté, le véhicule est en outre équipé d'un moyen de sélection 37 de mode d'assistance permettant au conducteur de choisir s'il souhaite bénéficier d'un, de plusieurs ou de la totalité des modes d'assistance proposés. Le moyen de sélection 37 peut être un commutateur disposé sur le tableau de bord et/ou un panneau de configuration comportant un menu accessible via une interface électronique du contrôle de bord et autorisant une sélection des options d'assistance à la demande du conducteur. Dans un autre mode de réalisation, les options des modes d'assistance sont également configurables par l'intermédiaire d'une application apte à communiquer avec une application dédiée d'un dispositif télématique/téléphonique distant, du type « Smartphone ».
Dans ce mode de réalisation de l'invention, les données acquises par l'ensemble des éléments d'acquisition précités peuvent être transmises à l'unité de contrôle moteur 20, de type ECU (« Engine Control Unit » en anglais, unité de contrôle moteur en français) par un bus de multiplexage 38 connectant entre eux les différents éléments d'acquisition et l'ECU 20. Avantageusement, le bus de multiplexage transmet également des signaux de consignes aux éléments d'acquisition, tels que les durées d'acquisition ou l'échantillonnage des acquisitions à respecter.
La figure 2 décrit de façon très schématique le principe de fonctionnement de l'actionneur 19. L'actionneur 19 permet de faire passer un embrayage 4 d'une position embrayée vers une position débrayée, et réciproquement. La pédale d'embrayage 15, qui reçoit de la part de l'utilisateur une force, constitue donc une entrée purement mécanique de l'actionneur 19, tandis que la pompe électrique constitue une entrée purement électrique de l'actionneur 19. Par cette disposition, la pompe électrique 17 peut fournir sélectivement une force d'actionnement qui s'ajoute à la force générée par l'utilisateur sur la pédale d'embrayage 15 ou fournir la totalité de la force nécessaire. A la demande de la carte électronique 39 et/ou de l'ECU 20, la pompe électrique 17 peut assister l'utilisateur pour débrayer ou prendre le pas sur lui, et par conséquent déplacer la pédale. Il peut donc exister sélectivement différents modes d'actionnement de l'embrayage 4 :
- seulement par action de l'utilisateur sur la pédale d'embrayage 15,
- seulement par action de la pompe électrique 17, ou
- par l'action combinée de l'utilisateur sur la pédale d'embrayage 15 et de la pompe électrique 17.
Dans chacun de ces trois modes, la liaison 16 entre l'embrayage 4 et la pédale peut toujours être rétablie et, en cas de dysfonctionnement(s) de la pompe électrique 17, l'utilisateur peut prendre le relais et agir directement sur l'embrayage par la liaison 16.
Comme présenté à la figure 2, la pédale d'embrayage 15, est articulée par rapport au châssis 40 du véhicule par une liaison pivot 41. Elle est déplaçable par action de l'utilisateur sur une course angulaire délimitée d'une part par une butée embrayée 42b et d'autre part par une butée débrayée 42a rigidement solidaire du châssis 40. Un dispositif de rappel élastique 43 comportant par exemple un ressort positionné entre la pédale d'embrayage 15 et une butée fixe 44, solidaire du châssis 40. Le dispositif de rappel élastique 43 est solidaire de la pédale d'embrayage et lorsque la pédale d'embrayage 15 est éloignée de sa butée d'embrayage 42b, il génère un effort de rappel de la pédale vers sa butée embrayée 42b.
On va maintenant décrire en référence aux figures 3 à 8 de façon plus précise des modes de réalisation de l'actionneur selon l'invention.
La figure 3 représente un premier mode de réalisation de l'actionneur de la figure 2. Dans ce mode de réalisation, la liaison 16 est hydraulique et elle relie la pédale d'embrayage 15 et l'embrayage 4. Dans ce mode de réalisation, l'actionneur comporte un cylindre 45 apte à recevoir un fluide, tel que du DOT 3, du DOT 4, du DOT 5.1, ou de la pentosine. Le cylindre 45 comprend un piston 46 délimitant une première et une deuxième chambres 47 et 48. La pédale d'embrayage 15 est apte à venir en contact avec le piston 46 pour lui transmettre une force générée par l'utilisateur de manière à faire diminuer le volume de la deuxième chambre 48 pour modifier l'état de l'embrayage 4.
La pompe électrique 17 comporte ici mais de façon non limitative un système à engrenage simple 49 mettant en œuvre deux roues dentées engrenant entre elles, ce système étant apte à générer une pression provoquant le déplacement du piston 46 de manière à faire diminuer le volume de la deuxième chambre 48. Le système à engrenage simple 49 est alimenté en fluide depuis un réservoir 70 par l'intermédiaire d'un circuit de liaison qui sera décrit ultérieurement. La pompe électrique 17 déplace le système à engrenage simple par l'intermédiaire d'un moteur électrique 82 qui peut être un moteur synchrone à aimants permanents ou un moteur à courant continu.
La carte électronique 39 commande la pompe 17 de manière à ce que le déplacement du piston 46 soit sélectivement causé:
- seulement par la force générée par la pédale d'embrayage 15,
- seulement par la pression générée par la pompe 17, et
- à la fois par la force générée par la pédale d'embrayage 15 et par la pression générée par la pompe électrique 17.
Le cylindre 45 reçoit le piston 46, mobile dans ce cylindre 45. Ce piston est lié rigidement à une tige du piston 50, cette tige de piston est logée dans la première chambre 47 du cylindre 45 et s'étend à l'arrière vers la pédale d'embrayage 15 par une ouverture agencée dans le corps 51 du cylindre 45.
La chambre 47 est plus proche de la pédale d'embrayage 15 que la chambre 48. Les deux chambres 47 et 48 sont délimitées hermétiquement par le piston 46 et par un joint 52 monté entre le bord extérieur du piston 46. Aucune communication fluidique n'est, dans cet exemple, permis entre les deux chambres 47 et 48 via le piston 46. La tige du piston 50 est également étanche à l'arrière par un système de joint 54 porté par le corps 51 du cylindre 45. La chambre 47 du cylindre 45 est donc hermétique à chacune de ses extrémités selon l'axe de déplacement du piston.
La chambre 47 intègre un organe de butée 84 pour arrêter le piston 46 en translation vers la pédale d'embrayage.
La tige du piston 50 est apte à venir en contact avec la pédale d'embrayage 15 articulée au niveau de la liaison pivot 41. Lorsqu'elle n'est soumise à aucune sollicitation de la part de l'utilisateur, la pédale vient donc se mettre en appui de la butée 42b. Lorsque la pédale
d'embrayage 15 est soumise à une force de la part de l'utilisateur, elle déplace le piston 46 via la tige du piston 50 ce qui modifie le volume de la chambre 48 du cylindre 45 ainsi que l'état de l'embrayage 4.
Un capteur de position 63 est intégré au cylindre 45 pour permettre une mesure optimale de la position du piston 46 dans le cylindre.
La chambre 48 intègre un organe de rappel 55 qui est ici un ressort dont une première extrémité est fixée au bord avant du cylindre 45, la deuxième extrémité étant quant à elle fixé au piston 46. Ce ressort 55 assure donc le retour en position stable du piston après que ce ressort 55, via un déplacement du piston 46, ait été éloigné de sa position d'équilibre. La chambre 48 est prolongée vers l'avant par une liaison hydraulique 56, tel qu'un évent, communiquant avec une troisième chambre 57. Cette chambre 57 compose la chambre arrière d'un deuxième cylindre 58 de diamètre et de longueur inférieurs à ceux du cylindre 45. Ce cylindre 58 intègre également un ensemble composé d'un piston 59, d'une tige 60 rigidement liée à ce dit piston 59 et un joint 61. De manière identique au cylindre 45, le piston 59 et le joint 61 délimitent deux chambres, celle à l'arrière étant la chambre 57 hermétiquement isolé de la chambre avant 83 de ce cylindre 58. La tige 60 s'étend en partie dans la chambre avant 83 du cylindre et fait saillie vers l'avant en dehors du cylindre 58. Ce cylindre 58 intègre également un ressort de rappel 62 solidaire du piston 59 en une de ses extrémités et libre en sa deuxième. En cas de déplacement brutal de ce piston 59 vers l'arrière, ce ressort 62 est apte à venir s'appuyer sur le bord arrière du cylindre 58 et amortir le mouvement, empêchant ainsi l'usure excessive et prématurée de ce dit piston 59.
Dans ce mode de réalisation, en avant de cet ensemble de cylindre, on trouve l'embrayage 4. Il comporte un plateau mobile 67 déplacé par un diaphragme 66 par l'intermédiaire d'une butée à billes 65 concentrique coulissant sur l'arbre d'entrée 6 de la boîte de vitesses 5. Cette butée est pilotée par l'intermédiaire d'une fourchette 64, elle-même déplacé par le piston 59. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, elle pourrait être directement attaquée par le piston d'un cylindre esclave.
Selon ce mode de réalisation de l'invention, les trois chambres sont remplies d'un même fluide par exemple l'un de ceux mentionnés précédemment, tandis que la partie avant 83 du cylindre 58 est en communication avec l'environnement extérieur auquel cas, le fluide compris dans ladite partie avant est de l'air ambiant. En variante, la partie avant 83 du cylindre 58 peut être remplie par le même fluide que les trois chambres précitées ou d'un fluide différent.
Selon ce mode de réalisation de l'invention, l'actionneur 19 comprend un circuit de liaison comprenant, un circuit 68 dit circuit basse pression, une conduite haute pression 69. Ce circuit de liaison est connecté à un réservoir 70 et à la pompe 17 qui est ici une pompe volumétrique et qui présente, dans l'exemple considéré, deux sorties hydrauliques, une première sortie 71 dite sortie haute pression et une deuxième sortie 72 dite sortie basse pression. Ce circuit de liaison est également connecté au cylindre 45 par l'intermédiaire de deux orifices 74 et 75. L'orifice 75, dit évent haute pression, débouche dans la chambre 47 et permet au fluide issu du réservoir 70 et au fluide issu de la sortie haute pression 71 de la pompe électrique 17 de pénétrer dans la chambre 47. D'autre part, le fluide issu du réservoir 70 peut également pénétrer dans la pompe électrique 17 par la sortie basse pression 72 et dans la chambre 48 par l'intermédiaire de l'orifice 74, dit évent basse pression 74. Le réservoir 70 est en contact permanent et direct avec la sortie basse pression 72 de la pompe électrique 17 mais entre le réservoir et la sortie haute pression 71 de la pompe électrique 17 peuvent se trouver des éléments d'obturation sélectifs.
Selon ce mode de réalisation, les orifices 74 et 75 sont de même superficie et de même forme. Lorsque la pompe électrique 17 est mise en marche, le fluide se trouvant dans le circuit basse pression 68 entre dans le système d'engrenage simple 49 par la sortie basse pression 72, est comprimé, et sort par la sortie haute pression 71 avant de se diriger vers la chambre 47 via l'évent haute pression 75. La pression augmente dans la chambre 47 obligeant le piston 46 à se déplacer de manière à diminuer le volume de la chambre 48.
Les éléments d'obturation sélectifs sont disposés entre le réservoir 70 et la conduite haute pression 69. Ces éléments ne sont pas disposés dans le chemin fluidique entre la pompe électrique 17 et le cylindre 45 mais dans le chemin fluidique entre la conduite haute pression 69 et le réservoir 70. Ces éléments d'obturation sélectifs sont passants ou bloquants en fonction d'un différentiel de pression entre le circuit basse pression 68 et la conduite haute pression 69, ceci a pour conséquence de court- circuiter, dans certains cas, la pompe électrique 17. Un des éléments du système d'obturation sélectif est un clapet 79 obturant la communication fluidique du réservoir 70 vers la conduite haute pression 69 tant que la différence de pression à travers le clapet 79 est inférieure à une valeur prédéfinie et permettant le passage du fluide lorsque la pression dans la conduite haute pression 69 est inférieure ou égale à la pression du circuit basse pression 68.
En parallèle de ce clapet 79 se trouve un rétrécissement de section 80. Ce rétrécissement de section peut permettre de contrôler la valeur de la pression dans la chambre 47 en faisant varier la vitesse de rotation de la pompe électrique 17. Lorsque la vitesse de la pompe électrique 17 est faible, sa pression est insuffisante pour déplacer le piston 46, le fluide comprimé par la pompe électrique 17 emprunte alors le rétrécissement de section 80 pour gagner le réservoir 70. Lorsque la vitesse de la pompe électrique 17 est plus importante et qu'elle génère une pression permettant de déplacer le piston 46, une partie du fluide quittant la pompe volumétrique 49 par la sortie haute pression 77 emprunte le rétrécissement de section 80 pour gagner le réservoir 70 tandis que le reste du fluide gagne l'évent haute pression 75.
Dans ce mode de réalisation de l'invention, le système d'engrenage simple est entraîné via un lien mécanique 81 par le moteur électrique 82, lui-même commandé par la carte électronique 39 recevant des instructions de la part de l'ECU 20.
Selon ce mode de réalisation de l'invention, l'organe de butée 84 définit la position extrême du piston vers l'arrière du cylindre 45, cette position délimitant le volume maximal de la chambre 48. Cette butée permet d'éviter que le piston 46 n'obstrue, même partiellement l'évent haute pression 75. Vers l'avant, le piston 46 ne possède pas de butée autre que le ressort 55. Par ses caractéristiques, ce ressort 55 permet au piston 46 d'obstruer l'évent basse pression 74 mais interdit que l'évent basse pression 74 ne débouche sur la chambre 47 dans une position extrême du piston 46 vers l'avant.
Lorsque l'on passe d'une position embrayée à une position débrayée la pression dans la chambre 47 augmente, obligeant le piston 46 à se déplacer vers l'avant. Lors de ce déplacement et jusqu'à ce que l'évent basse pression 74 soit obstrué, le piston 46 refoule le liquide de la chambre 48 vers le réservoir 70 ou vers la sortie basse pression 72 de la pompe électrique 17. Lorsque l'évent basse pression 74 est totalement obstrué, le liquide n'est plus refoulé que dans la liaison hydraulique 56 vers le cylindre 58.
Les figures 4 et 5 représentent un autre mode de réalisation d'un actionneur selon l'invention. Dans ce mode de réalisation, le système d'obturation sélective comprend notamment une électrovanne 80', par exemple une électrovanne trois entrées, tandis que la structure de Γ actionneur 19 comporte les mêmes éléments que celui Γ actionneur représenté à la figure 3. L'électro vanne 80' assure un contrôle plus fin et plus rapide de la mise en pression de la chambre d'assistance par rapport aux éléments d'obturation sélectifs. L'électro vanne 80' représentée est ici un distributeur 3/2 et elle comprend trois orifices. Les trois entrées de l'électrovanne 80' sont respectivement connectées au réservoir 70, à la conduite haute pression 69 sur laquelle débouche la sortie haute pression 77 de la pompe électrique 17 et à la chambre 47.
Selon ce mode de fonctionnement de l'actionneur 19, l'électrovanne 80' peut occuper deux positions, une première position pour laquelle seules ses entrées connectées au réservoir 70 et à la chambre 47 sont en communication fluidique. La sortie haute pression 77 est donc déconnectée de la chambre 47.
La deuxième position possible consiste à ne connecter fluidiquement que les entrées débouchant sur la conduite haute pression 69 et la chambre 47. La communication fluidique avec le réservoir 70 est donc supprimée. Cette position est illustrée sur la figure 5.
L'électrovanne 80' peut être pilotée en tout ou rien, en Puise With Modulation (PWM), en proportionnelle courant/débit ou pilotée en courant.
La figure 6 représente le moteur électrique 82 et un circuit d'alimentation électrique destiné à alimenter l'actionneur 19 tel que présenté dans les figures précédentes. Le moteur électrique possède un stator 85 composée de trois phases et un rotor 86. Les bras 87, alimentant chacun une phase du stator 85, sont montés en parallèle. Chaque bras comprend deux cellules de commutation en série 88 séparées par un point milieu. Ce point milieu permet la connexion électrique vers une borne d'une phase électrique du moteur 82. Chaque cellule de commutation comprend par exemple un interrupteur commandable, bidirectionnel en courant 89. Ces interrupteurs sont par exemple des transistors, pouvant être à effet de champ, bipolaires ou de type IGBT [à confirmer]. Lorsque la pompe électrique 17 ne fonctionne pas et que le piston 46 se déplace de manière à faire augmenter le volume de la chambre 48 pour faire passer le système de transmission à l'état embrayé, les interrupteurs commandables bidirectionnels en courant 89 sont par exemple mis à l'état ouvert, de sorte que chaque phase électrique du moteur 82 ne soit connectée qu'à de tels interrupteurs 89 ouverts. Cela peut permettre une rotation de la pompe électrique 17 dans le sens inverse de celui utilisé pour faire diminuer le volume de la chambre 47, et ainsi ramener plus rapidement la pédale d'embrayage 15 dans sa position de repos.
Les figures 7 et 8 représentent sous forme de blocs deux exemples différents de carte électronique 39 de la pompe électrique 17 pouvant être utilisés pour l'actionneur 19 selon l'invention.
La carte électronique 39 comprend un module électronique de puissance 94, connecté à la batterie 18 via un circuit d'alimentation électrique, destiné à assurer l'alimentation des moteurs 82 de l'actionneur 19.
Sur la figure 7, le moteur est un moteur à courant continu à balais. La carte électronique 39 est raccordée à un connecteur faisceau 92 assurant la connexion de la carte électronique 39, à un réseau d'alimentation électrique relié à la batterie 18 du véhicule et au bus de multiplexage 38.
Dans le mode de réalisation décrit, le connecteur faisceau 92 peut également assurer la connexion de la carte électronique 39 à un ou plusieurs capteurs externes, tels que le capteur 26 de mesure de la vitesse de rotation de l'arbre primaire d'entrée de la boîte de vitesses.
La carte électronique 39 comporte un dispositif de distribution et/ou de régulation d'alimentation électrique 93, connecté à la batterie 18 du véhicule via le connecteur faisceau 92 et apte à délivrer les tensions et puissances appropriées à l'alimentation des composants électriques hébergés sur la carte électronique 39.
La carte électronique 39 comporte encore un module électronique de puissance 94 assurant l'alimentation électrique du moteur à balais 82, et un contrôleur programmable, tel qu'un microcontrôleur 95. Le module électronique de puissance 94 comporte un pont en H à transistors
MOS.
Par ailleurs, la carte électronique 39 est équipée d'un pilote de multiplexage 96 qui est agencé pour gérer les communications, entrantes ou sortantes, au travers du bus de multiplexage 38 et communique avec une interface dédiée du microcontrôleur 95. Le microcontrôleur 95 est ainsi apte à communiquer avec l'ECU 20, et notamment à recevoir un signal de consigne pour le pilotage de l'actionneur 19.
La carte électronique 39 héberge un ou plusieurs capteurs internes 97, 98 aptes à délivrer un signal représentatif d'un paramètre physique de l'actionneur 19. Dans le mode de réalisation représenté, la carte électronique 39 héberge un capteur de position 97 de l'actionneur 19 et un capteur 98 mesurant le courant d'alimentation du moteur à balais 82. Il est également possible d'équiper l'actionneur d'autres capteurs tels qu'un capteur de mesure de la température, par exemple.
Le capteur de position 97 comporte un élément de détection supporté sur la carte électronique 39 et disposé en vis-à-vis d'une cible montée sur un élément mobile en rotation de la cinématique de l'actionneur 19. Ainsi, le capteur de position 97 est apte à transmettre au microcontrôleur 95 un signal représentatif de la position de l'actionneur. Ce signal est par exemple un signal analogique ou un signal à modulation de largeur d'impulsion. Dans un mode de réalisation, la cible peut être un aimant permanent et l'élément de détection une sonde à effet hall.
Le microcontrôleur 95 est agencé pour commander le module électronique de puissance 94 assurant l'alimentation électrique du moteur 82 au moyen de signaux logiques ou de modulation de largeur d'impulsion. Le microcontrôleur 95 pilote le module électronique de puissance 94 en fonction du signal de consigne reçue du module de l'ECU 20 et des signaux reçus par les capteurs 97, 98.
Sur la figure 8, le moteur 82 est un moteur à aimants permanents. L'architecture de la carte électronique 39 est sensiblement similaire à celle décrite en relation avec la figure 7. Toutefois, le moteur 82 étant ici un moteur à courant triphasé, le module électronique de puissance 94 comporte un onduleur en pont triphasé. Par ailleurs, un capteur de commutation 99 est monté sur le moteur 82 et permet de délivrer, au microcontrôleur 95, un signal représentatif de la position du moteur.
On va maintenant décrire de façon plus précise le fonctionnement de l'actionneur 19 des figures 2 à 5.
Selon un mode de fonctionnement sans assistance, le moteur électrique 82 ne génère pas de pression, le déplacement du piston 46 étant uniquement causé par la force exercée par l'utilisateur sur la pédale d'embrayage 15.
Lorsque l'embrayage 4 est en position embrayée et que l'actionneur 19 est au repos, la pression initiale dans la conduite haute pression 69 est environ égale à la pression atmosphérique, la pédale d'embrayage 15 est en position haute, c'est-à-dire que la pédale est en appui sur la butée 42b, et la pression dans la chambre 48 du cylindre 45 est la pression atmosphérique du réservoir 70 car le piston 46 n'obstrue pas l'évent basse pression 74, autorisant la circulation du fluide du circuit basse pression 68 dans la chambre 48.
Lorsque l'utilisateur débraye en agissant sur la pédale d'embrayage 15, il commande le déplacement du piston 46 par l'intermédiaire de la tige du piston 50 reliée à la pédale d'embrayage 15. Le piston 46 refoule alors le liquide de la chambre 48 vers le réservoir 70 par l'évent basse pression 74 jusqu'à ce qu'il franchisse la position d'obturation de l'évent basse pression 74. Le liquide est refoulé dans la liaison hydraulique 56 vers le cylindre 58, ce qui commande le déplacement du piston 77 et ainsi commande le passage dans la position débrayée de l'embrayage 4.
Lors du débrayage, la pression dans la chambre 47 décroit du fait du déplacement du piston 46 vers l'avant. Il y a aspiration du fluide depuis la conduite haute pression 69, depuis le circuit basse pression 68 à travers le débit de fuite du système d'engrenage simple 49 et, depuis le réservoir 70 à travers la restriction 80 et le clapet 79 pour éviter de générer une force supplémentaire sur la pédale d'embrayage 15 du à un effet de seringue.
Lorsque l'utilisateur cesse d'agir sur la pédale d'embrayage 15, l'embrayage 4 génère une pression due à l'effort du diaphragme 66 sur la tige 60 dans le cylindre 58 et refoule le liquide initialement transféré dans la chambre 57 du cylindre 58 vers la chambre 48 du cylindre 45. Le liquide présent dans la chambre 47 est refoulé via la conduite haute pression 69 vers le réservoir 70 à travers la restriction 80 et en faisant tourner la pompe électrique 17 car le moteur électrique 82 non commandé a ses terminaisons connectées à des interrupteurs 89 alors à l'état bloqué comme montré sur la figure 6 le moteur électrique 17 n'est ainsi pas freiné électriquement et autorise la pompe électrique 17 à tourner en sens inverse et à refouler le liquide vers le réservoir 70, jusqu'à ce que la pédale d'embrayage 15 revienne en appui contre la butée 42b.
Selon le mode de fonctionnement en débrayage automatique, l'utilisateur n'agit pas sur la pédale d'embrayage 15. La carte électronique 39 et l'ECU 20 commandent le fonctionnement de l'actionneur 19. La carte électronique 39 commande alors la rotation du moteur 82 génère un débit de liquide qui tend à retourner vers le réservoir 70 via la restriction 80 lorsque la rotation du moteur 82 génère pour la pompe électrique 17 un débit supérieur à un débit prédéfini Pa en dessus duquel le fluide ne peut pas traverser la restriction 80. Si la pression dans la conduite haute pression 69 augmente et devient supérieure à la pression Pa, le liquide afflue dans la chambre 47 et exerce une pression sur le piston 46 qui se déplace vers l'avant. Après obturation de l'évent basse pression 74, le fluide de la chambre 48 se déplace vers la chambre 57 et commande ainsi le déplacement de la fourchette 64 puis de la butée d'embrayage 65 et enfin l'ouverture de l'embrayage 4.
Le retour en position embrayée s'effectue d'abord en ralentissant progressivement de la rotation du moteur 82 et donc en réduisant le débit de la pompe électrique 17de manière à diminuer la pression dans la chambre 47, puis en arrêtant complètement la rotation de la pompe. En variante, pour accélérer le retour en position embrayée le sens de rotation du moteur 82 peut être inversé.
Pendant cette phase, la pédale d'embrayage 15 est maintenue contre la butée 42b par le ressort 43 alors que la tige du piston 50 ne vient plus en contact avec la pédale d'embrayage 15 de façon à débrayer de manière transparente pour l'utilisateur et sans risquer de coincer son pied sous la pédale. Toutefois en cas d'anomalie(s) de fonctionnement de l'actionneur, l'utilisateur peut venir suppléer l'assistance électrique et rétablir la liaison 16 en exerçant un appui sur la pédale d'embrayage 15 pour venir en contact avec l'extrémité arrière de la tige du piston 50 puis forcer le mouvement du piston vers l'avant et venir ouvrir l'embrayage 4 selon un fonctionnement identique au mode de fonctionnement sans assistance.
Selon le mode de fonctionnement en débrayage assisté, l'utilisateur agit sur la pédale d'embrayage 15 et la carte électronique 39 commande également le moteur 82 pour que la pompe électrique 17 génère un débit dans la conduite haute pression 69 pour fournir une partie de la force nécessaire au débrayage et soulager l'utilisateur.
Lors du retour en position embrayée, la vitesse du moteur électrique 82 est réduite pour suivre le retour en position embrayée et au besoin le moteur électrique 82 est arrêté et peut même avoir son sens de rotation inversé pour forcer le retour à une position débrayée plus rapidement.
Le mode de fonctionnement en débrayage assisté peut être tel qu'enseigné dans la demande déposée en France le 13 octobre 2014 par la Demanderesse sous le numéro 14 59782 et dont le contenu est incorporé par référence à la présente demande.

Claims

Revendications
1. Actionneur (19) pour système de transmission, comprenant :
- un cylindre (45) apte à recevoir un fluide, le cylindre (45) comprenant un piston (46) délimitant une première (47) et une deuxième (48) chambres dans le cylindre (45), le piston (46) étant mobile entre deux positions extrêmes,
- un organe d'interface (15) avec un utilisateur, apte à générer une force provoquant le déplacement du piston (46) de manière à faire diminuer le volume de la deuxième chambre (48),
- une pompe électrique (17), apte à générer une pression provoquant le déplacement du piston (46) de manière à faire diminuer le volume de la deuxième chambre (48), et
- une unité de pilotage (39) de la pompe électrique (17), commandant la pompe (17) de manière à ce que le déplacement du piston (46) pour faire diminuer le volume de la deuxième chambre (48) soit sélectivement causé:
- seulement par la force générée par l'organe d'interface (15) avec l'utilisateur,
- seulement par la pression générée par la pompe électrique (17), et
- à la fois par la force générée par l'organe d'interface (15) avec l'utilisateur et par la pression générée par la pompe électrique (17).
2. Actionneur selon la revendication 1, comprenant un réservoir de fluide (70) et un circuit de liaison (68, 69) entre le réservoir (70) et le cylindre (45), la pompe électrique (17) étant positionnée dans ce circuit de liaison (68, 69) et ledit circuit débouchant dans le cylindre (45) par au moins deux orifices distincts (74, 75).
3. Actionneur selon la revendication 2, le premier orifice (74) étant positionné dans le cylindre (45) de manière à permettre au fluide issu du réservoir (70) ou au fluide issu d'une première sortie (71) de la pompe électrique (17) de pénétrer dans la première chambre (47) du cylindre (45).
4. Actionneur selon la revendication 3, le circuit de liaison (68, 69) comprenant un système d'obturation sélective (79, 80 ; 80') de la communication fluidique entre le réservoir (70) et l'un au moins du premier orifice (74) et de la première sortie (71) de la pompe électrique (17).
5. Actionneur selon la revendication 4, le système d'obturation sélective de la communication fluidique comprenant un clapet (79) obturant la communication fluidique du réservoir (70) vers l'un au moins du premier orifice (74) et de la première sortie (71) de la pompe électrique (17) tant que la différence de pression à travers le clapet (79) est inférieure à une valeur prédéfinie.
6. Actionneur selon la revendication 4 ou 5, le système d'obturation sélective de la communication fluidique comprenant un rétrécissement de section (80) disposé entre le réservoir (70) d'une part et le premier orifice (74) et la première sortie (71) de la pompe électrique (17) d'autre part.
7. Actionneur selon les revendications 5 et 6, le clapet (79) et le rétrécissement (80) de section étant disposés en parallèle dans le circuit de liaison.
8. Actionneur selon la revendication 4, le système d'obturation sélective de la communication fluidique comprenant une électrovanne (80') à trois entrées, les entrées de l'électrovanne étant respectivement en communication fluidique avec le réservoir (70), la première sortie (71) de la pompe électrique (17), et le premier orifice (74).
9. Actionneur selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, le deuxième orifice (75) étant positionné dans le cylindre (45) de manière à permettre, pour certaines positions du piston (46), au fluide présent dans la deuxième chambre (48) de circuler dans le circuit de liaison (68, 69) pour gagner le réservoir (70) ou une deuxième sortie (72) de la pompe électrique (17).
10. Actionneur selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, le cylindre (45) et la longueur du piston (46) étant choisis de manière à ce que, lorsque le piston (46) est dans la position extrême dans laquelle le volume de la deuxième chambre (48) est minimal, la première chambre (47) soit en communication fluidique avec le circuit de liaison (68, 69).
11. Actionneur selon l'une quelconque des revendications précédentes, le cylindre (45) comprenant un troisième orifice (56) permettant la communication fluidique de la deuxième chambre avec un élément mobile du système de transmission.
12. Actionneur selon l'une quelconque des revendications précédentes, le cylindre comprenant :
- un organe de butée (84) pour le piston (46), définissant la position extrême du piston (46) dans laquelle le volume de la deuxième chambre (48) est maximale, et
- un organe de rappel (55) apte à déplacer, respectivement maintenir, le piston vers, respectivement dans, ladite position extrême.
13. Actionneur selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant un organe de rappel (43) extérieur au cylindre (45), cet organe de rappel (45) exerçant une force s 'opposant à la force générée par l'organe d'interface (15) avec l'utilisateur.
14. Actionneur selon l'une quelconque des revendications précédentes, la pompe électrique (17) comprenant un moteur électrique polyphasé (82) et un circuit d'alimentation électrique dudit moteur.
15. Actionneur selon la revendication 14, le circuit d'alimentation électrique comprenant une source d'énergie électrique et des bras montés en parallèle de la source d'énergie électrique, chaque bras comprenant deux cellules de commutation en série séparées par un point milieu, ledit point milieu permettant la connexion électrique vers une borne d'une phase électrique du moteur.
16. Actionneur selon la revendication 15, chaque cellule de commutation comprenant un interrupteur commandable bidirectionnel en courant.
17. Ensemble, comprenant : - un actionneur (19) selon l'une quelconque des revendications précédentes, et
- un système de transmission pour véhicule automobile, ledit système comprenant un élément mobile déplaçable par Γ actionneur.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112294292A (zh) * 2020-10-16 2021-02-02 深圳市盛景基因生物科技有限公司 一种智慧医疗家用生理信息采集装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105946567B (zh) * 2016-04-26 2019-04-19 谭世军 车辆自动离合器系统及其控制方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2373553A (en) * 2001-03-21 2002-09-25 Luk Lamellen & Kupplungsbau Depressurisation of transmission accumulator on shut-down
US20080214355A1 (en) * 2005-08-11 2008-09-04 American Axle & Manufacturing, Inc. Electrohydraulic Torque Transfer Device
WO2010019094A1 (fr) * 2008-08-14 2010-02-18 Haldex Traction Ab Actionneur hydraulique
EP2600022A1 (fr) * 2010-07-30 2013-06-05 Isuzu Motors, Ltd. Dispositif de commande de marche en roue libre

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2373553A (en) * 2001-03-21 2002-09-25 Luk Lamellen & Kupplungsbau Depressurisation of transmission accumulator on shut-down
US20080214355A1 (en) * 2005-08-11 2008-09-04 American Axle & Manufacturing, Inc. Electrohydraulic Torque Transfer Device
WO2010019094A1 (fr) * 2008-08-14 2010-02-18 Haldex Traction Ab Actionneur hydraulique
EP2600022A1 (fr) * 2010-07-30 2013-06-05 Isuzu Motors, Ltd. Dispositif de commande de marche en roue libre

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112294292A (zh) * 2020-10-16 2021-02-02 深圳市盛景基因生物科技有限公司 一种智慧医疗家用生理信息采集装置
CN112294292B (zh) * 2020-10-16 2022-05-31 深圳市盛景基因生物科技有限公司 一种智慧医疗家用生理信息采集装置

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