Brevet FR2728836A1 — publié le 19960705

DISPOSITIF DE COMMANDE PERFECTIONNE DE L'ENSEMBLE DE PROPULSION D'UN VEHICULE AllTOMOBIIS La présente invention concerne un dispositif de commande perfectionné de l'ensemble de propulsion d'un véhicule, notamment à propulsion électrique. Le véhicule à propulsion électrique est, à l'heure actuelle, une des solutions envisagées au problème récent de véhicule à émission nulle, dans le cadre de la recherche d'une moindre pollution atmosphérique. Equipé de batteries de traction, il se présente comme une alternative aux véhicules à propulsion conventionnelle. Cependant, les batteries présentent l'inconvénient majeur de posséder une capacité relativement faible, limitant ainsi l'autonomie du véhicule à propulsion électrique et le pénalisant par rapport aux autres types de véhicules. De nombreux efforts tendent donc, d'une part, à accroître la capacité des batteries, et d'autre part, à réduire la consommation d'énergie des véhicules à propulsion électrique. Une des solutions envisagées pour répondre à ce dernier objectif consiste à prévoir un sélecteur de conduite "économique" ou "sportive", le moteur étant bridé dans le premier cas. Cependant, cette solution est très pénalisante, notamment lorsque le conducteur a choisi le mode de conduite "économique" et qu'il a besoin temporairement, par exemple pour dépasser un autre véhicule, de toute la puissance du moteur. Les véhicules à propulsion électrique connus sont munis d'une pédale d'accélérateur couplée à un potentiomètre dont la tension de sortie, représentative de l'actionnement de la pédale, est interprétée par des circuits de traitement adéquats pour commander le moteur. Un ressort de rappel, qui peut faire partie du dispositif à potentiomètre, ramène la pédale à sa position de repos. Cependant, ce ressort possède une raideur généralement constante et faible, de telle sorte que le conducteur peut aussi facilement accéder aux faibles comme aux fortes consignes de puissance.Ainsi, pour accélérer, le conducteur peut avec autant de facilité enfoncer la pédale avec modération, ce qui correspond à une conduite "économique", ou appuyer à fond sur la pédale puis la relâcher complètement ou même freiner, ce qui correspond à une conduite "sportive", consommatrice d'énergie, réduisant l'autonomie et la durée de vie des batteries. Pour accroître l'autonomie des véhicules à propulsion électrique et la durée de vie des batteries, il y a lieu d'inciter, sans contraindre, le conducteur à conduire de façon "économique" plutôt que "sportive". Dans ce but, I'invention propose un dispositif de commande perfectionné de l'ensemble de propulsion d'un véhicule, notamment à propulsion électrique, qui comprend un organe de commande du moteur de traction et au moins un moyen de rappel dudit organe de commande vers une position de repos, L'effort de rappel exercé par ledit moyen de rappel étant une fonction croissante de l'action dudit organe de commande, caractérisé en ce que l'effort de rappel croît avec une pente globalement faible pour des positions dudit organe de commande comprises entre sa position de repos et un seuil de conduite économique, et avec une pente globalement forte pour les positions dudit organe de commande au-delà dudit seuil.Le seuil de conduite économique doit correspondre à une limite au-delà de laquelle l'effort à exercer sur la pédale est considéré comme moins confortable pour le conducteur. Selon une autre caractéristique de l'invention, L'organe de commande est constitué par une pédale coopérant avec un potentiomètre qui délivre un signal de consigne à l'ensemble de propulsion du véhicule. Selon une autre caractéristique de l'invention, la pédale est reliée, au moyen d'un câble, à une pièce conformée en équerre montée sur l'axe du potentiomètre au niveau de la jonction des premier et deuxième bras constitutifs de ladite pièce. Selon une autre caractéristique de l'invention, le corps du potentiomètre porte une butée de débattement angulaire minimum et une butée de débattement angulaire maximum de la pièce en équerre. Selon une autre caractéristique de l'invention, le moyen de rappel de l'organe de commande vers sa position de repos comprend un premier ressort à spirale et un deuxième ressort hélicoïdal. Selon une autre caractéristique de l'invention, le ressort à spirale est monté coaxialement à l'axe du potentiomètre, entre le corps dudit potentiomètre et la pièce en équerre, d'une part et que les extrémités dudit ressort sont respectivement fixées à la butée de débattement minimum et au premier bras. Selon une autre caractéristique de l'invention, le ressort hélicoïdal est monté entre le premier bras et un élément lié au corps du potentiomètre de telle sorte qu'il travaille en élongation au-delà d'un seuil de commande économique de l'ensemble de propulsion. Selon une autre caractéristique de l'invention, le ressort hélicoïdal est monté entre le deuxième bras et un élément lié à la caisse du véhicule de telle sorte qu'il travaille en compression au-delà d'un seuil de commande économique de l'ensemble de propulsion. Selon une autre caractéristique de l'invention, le ressort hélicoïdal est disposé coaxialement au câble et est fixé sur un élément de la caisse par l'une de ses extrémités, son extrémité libre étant portée au contact du deuxième bras pour une course de la pièce en équerre correspondant au seuil de commande économique. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation particulier de celle-ci, à partir des dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 représente une première variante du dispositif de commande selon l'invention, ce dernier étant dans une position de repos. - la figure 2 représente une première variante du dispositif dans une première position de commande. - la figure 3 représente une première variante du dispositif dans une deuxième position de commande. - la figure 4 représente une deuxième variante du dispositif de commande selon l'invention, ce dernier étant dans une position de repos. - la figure 5 représente une deuxième variante du dispositif dans une première position de commande. - la figure 6 représente une deuxième variante du dispositif dans une deuxième position de commande. - la figure 7 représente des courbes de l'effort de rappel créé par le moyen de rappel en fonction du déplacement de l'organe de commande, pour les deux variantes et pour un système non équipé du dispositif selon l'invention. En référence aux figures 1,2,3 et 6, on va décrire dans une première variante du dispositif selon l'invention. Un potentiomètre rotatif 2 est monté sur une platine 1 montée sur un élément de carrosserie du véhicule, et un câble électrique 3 transmet la consigne du potentiomètre 2 à un système de pilotage du véhicule non représenté. L'axe 4 du potentiomètre 2 est entraîné en rotation par une pièce plate 5 en forme d'équerre montée sur l'axe 4 au point de jonction des deux bras de la pièce en équerre 5. Un ressort à spirale 6 est monté coaxialement à l'axe 4 du potentiomètre 2 entre le corps dudit potentiomètre 2 et la pièce en équerre 5. Une butée 7 de débattement maximum montée sur le corps du potentiomètre 2 limite le débattement angulaire de la pièce en équerre 5. Le ressort à spirale 6 est fixé par une extrémité à cette première butée 7 de débattement maximum, et par l'autre extrémité à un premier bras 8 de la pièce en équerre 5.Ainsi, il joue le rôle de ressort de rappel de la pièce en équerre 5 vers une position de repos où ce premier bras 8 repose sur une butée 9 de débattement minimum montée sur le corps du potentiomètre 2. Un câble d'accélérateur 10 est fixé à l'extrémité du deuxième bras 11 de la pièce en équerre 5. La fixation est recouverte par un capuchon 12. Le câble d'accélérateur 10 coulisse dans une gaine 13 et un embout de gaine 14 est monté fixe sur la platine 1. Un deuxième ressort 15, hélicoïdal celui-ci, est monté entre l'extrémité du premier bras 7 de la pièce en équerre 5 et une patte 16 liée à la platine 1. Une pédale d'accélérateur non représentée, est reliée au câble d'accélérateur 10. Sur la figure 1, la pédale d'accélérateur n'est pas actionnée, le premier bras 8 de la pièce en équerre 5 est rappelé par le ressort à spirale 6 et repose sur la butée 9 de débattement minimum. Lorsque la pédale d'accélérateur est actionnée, le câble 10 se déplace et entraîne la pièce en équerre 5 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, sollicitant le premier ressort de rappel à spirale 6. Le ressort hélicoïdal 15, sur une première plage de débattement de la pièce en équerre, n'est pratiquement pas sollicité en élongation mais pivote autour du point fixe sur le véhicule. Sur cette plage, le conducteur ne doit vaincre que la résistance du ressort à spirale 6 pour actionner la pédale d'accélérateur. Elle détermine les consignes de commande du véhicule correspondant à une conduite économique. Elle correspond à peu près à 70% du débattement complet de la pédale. Sur la figure 7, la courbe en trait mixte représente l'effort de rappel sur la pédale en fonction de son débattement avec un dispositif de commande selon cette première variante. La courbe en pointillés représente l'effort de rappel sur la pédale en fonction de son débattement, en l'absence de ressort hélicoïdal 15. On remarque que les deux courbes sont pratiquement confondues sur cette première plage puisque seul le ressort à spirale 6 agit. La figure 2 représente le dispositif selon une première variante de l'invention, où le ressort hélicoïdal 15 commence à travailler en élongation, lorsque la pédale d'accélérateur a atteint la fin de la plage de conduite économique, soit à environ 70 % de débattement de la pédale ou de la pièce en équerre 5. Le ressort hélicoïdal 15 commence à être sollicité en élongation et son effort de rappel s'additionne à celui du ressort à spirale 6. Cette transition est marquée sur la courbe en trait mixte de la figure 7 par le changement de pente de l'effort de rappel à partir de cette position de la pédale. L'effort de rappel peut être considéré comme linéaire et de pente positive jusqu'à cette position.Au delà de la position, un effort non linéaire croissant dû au ressort hélicoïdal 15 s'ajoute à l'effort linéaire du ressort à spirale 6. Cette transition est ressentie par le conducteur par une résistance plus grande de la pédale d'accélérateur qui rend les 30% restants de la course de la pédale peu confortables et l'incitent à retourner dans la plage de conduite économique. Par contre, la courbe en pointillés de la figure 7 montre qu'en l'absence de ressort hélicoïdal 15, il n'existe pas de transition puisque la pente de l'effort de rappel est constante sur toute la course de la pédale, ce qui donne accès aux fortes consignes aussi facilement qu'aux faibles. La figure 3 représente le dispositif selon une première variante de l'invention lorsque la pédale a atteint la fin de course. Le deuxième bras 1 1 de la pièce en équerre 5 entre en contact avec la butée 7 de débattement maximum. Le ressort hélicoïdal 14 et le ressort à spirale 6 sont tous les deux sollicités, l'effort du premier étant prépondérant par rapport à l'effort du second. Une deuxième variante une deuxième variante du dispositif selon l'invention est détaillée ci-après en référence aux figures 4,5,6 et 7. Cette deuxième variante se différencie de la première par le fait que le ressort hélicoïdal 15 ne travaille plus en extension, mais en compression. Dans ce but, il est monté coaxialement autour du câble d'accélérateur 10 et est fixé par une extrémité à l'embout de gaine 14. Sa longueur est telle qu'une plage de débattement de la pièce en équerre 5, correspondant à peu près à 70% de la course totale de la pédale, est rendue possible sans que le ressort hélicoïdal 15 ne soit comprimé. La portion du câble d'accélérateur 10 correspondant à ce débattement est visible sur la figure 4 représentant le dispositif au repos, le premier bras 8 de la pièce en équerre 5 reposant sur la butée 9 de débattement minimum du potentiomètre 2. Sur cette plage, le conducteur ne doit vaincre que la résistance du ressort à spirale 6 pour actionner la pédale d'accélérateur. Elle détermine la plage de commande du moteur correspondant à une conduite économique du véhicule. Sur la figure 7, la courbe en trait continu représente l'effort de rappel sur la pédale en fonction de son débattement avec un dispositif de commande selon la deuxième variante. Sur cette première plage on remarque que cette courbe est confondue avec la courbe en pointillés puisque seul le ressort à spirale 6 agit dans les deux cas. La figure 5 représente une position intermédiaire du dispositif selon une deuxième variante de l'invention où le ressort hélicoïdal 15 commence à être sollicité, soit où l'on dépasse la plage de conduite économique. Le ressort hélicoïdal 15 commence à être sollicité en compression et son effort de rappel s'additionne à celui du ressort à spirale 6. Cette transition est marquée sur la courbe en trait continu de la figure 7 par le changement de pente de l'effort de rappel à partir de cette position de la pédale. L'effort de rappel peut être considéré comme linéaire et de pente positive jusqu'à cette position. Au-delà de la position, L'effort linéaire dû au ressort hélicoïdal 15 s'ajoute à l'effort linéaire du ressort à spirale 6, créant une pente plus forte. Cette transition est ressentie par le conducteur par une résistance plus grande de la pédale d'accélérateur qui rendent les 30% restants de la course de la pédale peu confortables et l'incitent à retourner dans la plage de conduite économique. La figure 6 représente le dispositif selon la deuxième variante de l'invention, lorsque la pédale à atteint la fin de course. Le deuxième bras 1 1 de la pièce en équerre 5 entre en contact avec la butée 7 de débattement maximum. Le ressort hélicoïdal 15 et le ressort à spirale 6 sont alors tous les deux sollicités. Bien entendu, I'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et illustré qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. Au contraire, l'invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées suivant son esprit. REVENDICATIONS 1) Dispositif de commande perfectionné d'un ensemble de propulsion d'un véhicule automobile, qui comprend un organe de commande dudit ensemble et au moins un moyen de rappel dudit organe de commande vers une position de repos, l'effort de rappel exercé par ledit moyen de rappel étant une fonction croissante de l'action dudit organe de commande, caractérisé en ce que l'effort de rappel croît avec une pente globalement faible pour des positions dudit organe de commande comprises entre sa position de repos et un seuil de conduite économique, et avec une pente globalement forte pour les positions dudit organe de commande au-delà dudit seuil. 2) Dispositif de commande perfectionné selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de commande est constitué par une pédale coopérant avec un potentiomètre (2) qui délivre un signal de consigne à l'ensemble de propulsion du véhicule. 3) Dispositif de commande selon la revendication 2, caractérisé en ce que la pédale est reliée, au moyen d'un câble (10) de commande du potentiomètre (2), à une pièce conformée en équerre (5) montée sur l'axe (4) du potentiomètre (2) au niveau de la jonction des premier et deuxième bras (8,11) constitutifs de ladite pièce (5). 4) Dispositif de commande perfectionné selon la revendication 3 caractérisé en ce que le corps du potentiomètre (2) porte une butée (9) de débattement angulaire minimum et une butée (7) de débattement angulaire maximum de la pièce en équerre (5). 5) Dispositif de commande perfectionné selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen de rappel de l'organe de commande vers sa position de repos comprend un premier ressort à spirale (6) et un deuxième ressort hélicoïdal (15). 6) Dispositif de commande perfectionné selon la revendication 5, caractérisé en ce que le ressort à spirale (6) est monté coaxialement à l'axe du potentiomètre (4), entre le corps dudit potentiomètre (2) et la pièce en équerre (5), et que les extrémités dudit ressort (6) sont respectivement fixées à la butée (7) de débattement maximum et au premier bras (8). 7) Dispositif de commande perfectionné selon les revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que le ressort hélicoïdal (15) est monté entre le premier bras (8) et un élément (16) lié au corps du potentiomètre de telle sorte qu'il travaille en élongation au-delà d'un seuil de commande économique de l'ensemble de propulsion. 8) Dispositif de commande perfectionné selon les revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que le ressort hélicoïdal (15) est monté entre le deuxième bras (11) et un élément (14) lié à la caisse du véhicule de telle sorte qu'il travaille en compression au-delà d'un seuil de commande économique de l'ensemble de propulsion. 9) Dispositif de commande perfectionné selon la revendication 8, caractérisé en ce que le ressort hélicoïdal (15) est disposé coaxialement au câble (10) et est fixé sur l'élément (14) lié à la caisse du véhicule par l'une de ses extrémités, son extrémité libre étant portée au contact du deuxième bras (11) pour une course de la pièce en équerre (5) correspondant au seuil de conduite économique du véhicule.