Brevet FR2728835A1 — publié le 19960705

Système de commande de croisière d'un véhicule automobile. Le domaine de l'invention est la régulation de vitesse des véhicules automobiles. Plus particulièrement, I'invention conceme les systèmes de régulation automatique encore appelés système de commande de croisière (cruise control). En substance, la régulation s'effectue de la manière suivante. L'organe de réglage de la puissance du moteur de traction du véhicule, une pédale ou une manette, étant rappelé en fonction de repos par un moyen de rappel, généralement un ressort, un calculateur commande un actionneur, un moteur électrique, pour compenser la force de rappel du ressort à une vitesse de croisière Vc déterminée et stabiliser ainsi la vitesse du véhicule sensiblement autour de cette vitesse Vc. Les systèmes de commande de croisière (CC), indépendamment du fait qu'ils provoquent un certain relâchement de la vigilance et qu'ils ne servent à rien en zone urbaine, présentent l'inconvénient pour les conducteurs de ne plus savoir où poser leur pied de pédale d'accélérateur lorsque la vitesse de leur véhicule est ainsi stabilisée. FR-A-91 16350 conceme un système qu'on peut qualifier d'accélérateur à contrôle sensitif ACS, dans lequel un calculateur commande un actionneur pour, au-delà d'une vitesse déterminée Vs ajouter une force additionnelle à la force du ressort de rappel de la pédale d'accélérateur. Cette vitesse Vs peut être par exemple la vitesse limite en zone urbaine. En d'autres termes, à partir de cette Vs, la pédale d'accélérateur se "durcit", obligeant le conducteur à accroître sa vigilance ou, mieux encore, à ne pas dépasser cette vitesse Vs. La demanderesse a eu l'idée, pour pallier l'inconvénient rappelé ci-dessus des systèmes de commande de croisière (CC), de les combiner à un système d'accélération à contrôle sensitif ACS et c'est ainsi qu'elle propose son invention. L'invention conceme un système de commande de croisière d'un véhicule automobile comprenant un moteur de traction et un organe de réglage à la disposition d'un conducteur pour, contre l'action de moyens de rappel, régler la puissance du moteur de traction, le système comportant des moyens pour stabiliser la vitesse du véhicule sensiblement autour d'une vitesse de croisière Vc et étant caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens de rappel additionnels, agencés pour s'opposer aussi audit organe de réglage, et des moyens pour, à partir d'une vitesse de contrôle sensitif Vs, combiner les actions desdits moyens de rappel et desdits moyens de rappel additionnels. Comme les vitesses Vc et Vs sont naturellement réglables, un réglage des deux sensiblement à une même vitesse dite de confort Uc transforme quasiment la pédale d'accélérateur en reposepied. C'est cette seule faculté de pouvoir transformer la pédale d'accélérateur en repose-pied qui constitue le résultat irréductible et la rendant brevetable- à la combinaison d'une commande de croisière et d'un réglage de puissance à contrôle sensitif, sans pour autant qu'il soit besoin que cette pédale soit effectivement ainsi transformée à une vitesse de confort Uc. On notera que la combinaison, dans le système de l'invention, dune commande de croisière et d'un réglage de puissance à contrôle sensitif peut être obtenue sans capteurs autres que ceux nécessaires à la commande d'un capteur de position de croisière, c'est-åXire l'organe de réglage et un capteur de position de l'organe du moteur de traction commandé par l'organe de réglage. Avantageusement, dans le système de l'invention, lesdits moyens de stabilisation de la vitesse du véhicule comportent des moyens de rappel antagonistes agencés pour compenser les moyens de rappel de l'organe de réglage autour de la vitesse de croisière Vc. On remarquera que les moyens de rappel antagonistes des moyens de stabilisation de la vitesse et les moyens de rappel additionnels de contrôle sensitif agissent respectivement de manières opposées sur l'organe de réglage. Dans une forme de réalisation intéressante du système de l'invention, Organe de réglage est relié à ses moyens de rappel par un flexible principal enroulé autour d'une poulie autour de laquelle est aussi enroulé un flexible secondaire à deux brins fixés respectivement à deux poulies, I'une de stabilisation de vitesse, I'autre de contrôle sensitif. Dans une autre forme de réalisation du système, L'organe de réglage est relié à ses moyens de rappel par un flexible enroulé autour d'une poulie à deux axes agencés pour être entraînés en rotation respectivement en sens inverses. Dans la forme de réalisation préférée du système de l'invention, L'organe de réglage est relié par un flexible à une poulie de réglage, un ressort de rappel principal et un ressort de rappel additionnel sont solidaires de la poulie de réglage et d'un pignon de réglage, et un actionneur est agencé pour entraîner en rotation le pignon de réglage, par l'intermédiaire d'une chaîne de pignons et d'un embrayage de contrôle sensitif, et pour entraîner la poulie de réglage, par l'intermédiaire de la chaîne de pignons et d'un embrayage de commande de croisière. Dans ce cas, I'embrayage de commande de croisière est avantageusement monté sur l'axe de la poulie de réglage. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante de trois formes de réalisation avantageuses du système de commande de croisière de l'invention, en référence au dessin annexé, sur lequel: - la figure 1 est un schéma de principe du système, - les figures 2 et 3 illustrent respectivement, en fonction de la vitesse du véhicule, I'évolution des forces de régulation appliquées à la pédale d'accélérateur, respectivement en commande de croisière et en contrôle sensitif, - la figure 4 représente schématiquement la première forme de réalisation, avec des composants discrets, - la figure 5 représente schématiquement la deuxième forme de réalisation, intégrée, et - la figure 6 représente en perspective la troisième forme de réalisation. Le système de commande de croisière de l'invention, monté ici sur une voiture, comporte, comme le montre la figure 1, une chaîne cinématique il commandée par une pédale d'accélérateur 1 et par un calculateur 10. La chaîne cinématique 11 comprend, à une extrémité, un moto-réducteur 12, commandé par le calculateur 10, suivi, dans l'ordre, d'un embrayage de croisière 13, d'un capteur 14 de position d'un papillon 15, disposé dans une tubulure d'alimentation du moteur de la voiture, non représenté, d'un embrayage 16 de contrôle sensitif, d'un capteur 17 de position de la pédale 1 et d'une poulie 18. Le câble d'un flexible 2 passant dans la gorge de la poulie 18 relie la pédale 1 à un ressort 19 de rappel de celleci, relié à un châssis du système. Le calculateur 10 est relié à deux dispositifs de saisie de valeur de vitesse de consigne, respectivement de contrôle sensitif de vitesse Va et de croisière sur route Vc, représentés très schématiquement par deux interrupteurs 3 et 4. La sélection des vitesses de consigne est effectuée au moyen d'un clavier non représenté. En outre, le calculateur 10 reçoit, respectivement par des liaisons 5 et 6, un signal représentant la vitesse de la voiture, issu d'un capteur non représenté, et un signal de commande d'activation d'embrayage'point neutre transmis par un interrupteur 7. Des liaisons 8 et 9 relient respectivement les capteurs 14 et 17 au calculateur 10. Les figures 2 et 3 illustrent respectivement les principes de régulation utilisés pour le mode commande de croisière et pour le mode contrôle sensitif. La vitesse V de la voiture est portée en abscisse et la force du moteur 12 en ordonnée. Dans le mode de commande de croisière, le conducteur affiche une vitesse de croisière de consigne Vc par l'intermédiaire de l'interrupteur 4 et le calculateur 10 commande le papillon 15, en se substituant à la pédale 1, pour que la vitesse, dont la mesure provient par la liaison 5, reste au voisinage de la valeur de consigne Vc, quelle que soit la pente de la route: Le couple Cc, correspondant à la force Fc, exercé à cet effet par le moto-réducteur 12 sur la poulie 18 tend à la faire tourner dans le sens horaire dans le cas de la figure 1, dans le même sens que le ferait un enfoncement de la pédale 1. Dans le cas du contrôle sensitif, la vitesse de consigne Va est foumie au calculateur 10 par l'intermédiaire de l'interrupteur 3. Par comparaison de la vitesse mesurée et de la vitesse de consigne Va, le calculateur 10 applique à la poulie 18, par le moto-réducteur 12, une force Fa = FaO qui s'oppose faiblement à l'enfoncement de la pédale 1 tant que la vitesse V est inférieure à Va, pour atteindre rapidement une valeur élevée, sensiblement constante ici, Fal dès que V dépasse Va. Le couple Ca correspondant subi par la poulie 18 est indiqué sur la figure 1 et s'exerce en sens opposé à celui du couple Cc, c'est-à-dire tend à rappeler la pédale 1 vers sa position de repos. Le conducteur est ainsi informé de façon sensitive du dépassement de la vitesse de consigne Va, tout en ayant cependant tout loisir de la dépasser, en cas de nécessité. Le calculateur 10 peut en particulier, sous la commande des interrupteurs 3, 4, régler les organes de contrôle sensitif et de commande en mode croisière pour que les vitesses de consigne Va et Vc soient quasiment égales à une vitesse dite de confort Uc. Le conducteur peut alors reposer son pied d'actionnement de la pédale 1 sur celleci sans fausser la régulation à la vitesse Vc car, comme le montre la figure 3, I'enfoncement excessif de la pédale 1 ne peut intervenir que par l'exercice d'une force d'écrasement élevée, supérieure à celle due à un appui de repos du pied du conducteur. Sur les figures 4 et 5 représentant respectivement les deux premières formes de réalisation du système de commande, les éléments 1 à 10, externes à la chaîne cinématique, ont la fonction décrite précédemment et ont conservé leur numéro de référence. La chaine cinématique 21 de la figure 4 comporte un moto-réducteur 22, commandé par le calculateur 10, qui entraîne en rotation deux'poulies 31 et 32, ici coaxiales. Le flexible 2, principal, relie la pédale 1 au ressort de rappel 29 en passant autour de la poulie 28 autour de laquelle est aussi enroulé un flexible secondaire à deux brins 33, 34 enroulés respectivement sur les deux poulies 31, 32 et fixés à cellesci. La poulie 31 sert à la stabilisation de la vitesse, en mode croisière, et la poulie 32, au contrôle sensitif. Les deux poulies 31-32 sont entrainées en rotation par le moto-réducteur 22 et agissent sur la poulie de réglage 28 et sur la pédale 1. Par la différence des forces Fc et Fa qu'elles appliquent à la poulie 28, par exemple grâce à leurs diamètres de gorge différents, les deux poulies 31-32 combinent leurs actions pour que la position angulaire de la poulie 28 corresponde à la résultante des commandes relatives à la commande de croisière CC et au contrôle sensitif ACS. Les éléments 24-27 correspondent aux éléments 14-17 de la figure 1 et ne seront donc pas décrits à nouveau. La poulie 31 de mode croisière exerce, sur la poulie 28, une force Fc de même sens que celle que produirait un enfoncement de la pédale 1. II y a ainsi substitution de l'effet de celleci par la poulie 31 pour stabiliser la vitesse de la voiture sensiblement autour de la vitesse de croisière Vc choisie. La poulie 32 de contrôle sensitif exerce sur la poulie 28, au-delå de la vitesse Vc, une force Fa tendant à s'opposer à l'enfoncement de la pédale 1, tout comme le fait le ressort de rappel 29, avec lequel la poulie 32 combine son action. Le système de commande de la figure 5 comporte une chaîne cinématique 41 dont les éléments 4249 correspondent fonctionnellement aux éléments respectifs 12-1 9. La chaîne cinématique 41 comporte deux liaisons 51-52 reliant la sortie du motoréducteur 42 à la poulie 48. La liaison 51 sert à la régulation de vitesse en mode croisière et simule un enfoncement de la pédale 1, c'est-à-dire fait toumer la poulie 48, dans le sens horaire sur la figure 5. La liaison 51 relie, dans l'ordre, le capteur 44 de position de papillon, I'embrayage de croisière 43, le papillon 45, le capteur 47 de position de pédale et la poulie 48. La seconde liaison 52, pour le contrôle sensitif, relie par l'embrayage 46 de contrôle sensitif, le moto-réducteur 42 à un ressort spiral 53. Le ressort 53 est disposé sur un flanc de la poulie 48 et monté solidaire d'un axe coaxial avec l'axe, sur la liaison 51, de la poulie 48. Par une rotation de sens déterminé transmise par la liaison 52, l'extrémité libre du ressort spiral 53 vient en appui sur une butée latérale 54 faisant saillie du flanc en regard de la poulie à deux axes 48 pour exercer une force de rappel sur la pédale 1, c'ests dire, dans le cas de la figure 5, faire toumer la poulie 48 dans le sens contraire de celui des aiguilles d'une montre. Ainsi, la poulie à deux axes 48 est commandée par la pédale 1 reliée au ressort 49 par le flexible 2 enroulé autour de la poulie 48, dont les deux axes peuvent être entraînés en rotation respectivement en sens inverses. La figure 6 représente, sans les capteurs, une chaîne cinématique 61 du système de commande, pouvant avoir, indépendamment l'un de l'autre, un fonctionnement en retour d'effort vers la pédale 1, c'est-à-dire de contrôle sensitif, et un fonctionnement en commande de croisière. Le moteur 62 entraîne une chaîne de réduction de cinq pignons 7S77, dont les deux demiers, 76 et 77, sont respectivement reliés à deux embrayages 78, 79, d'ou partent deux liaisons cinématiques respectives 71 et 72. La liaison 71 sert à la commande de croisière et relie l'embrayage 78, monté sur un arbre 81 solidaire de la poulie 68, au papillon 65 et à la poulie 68, commandée par la pédale de réglage 1, c'est-à 18. La liaison 72 de contrôle sensitif comporte, après l'embrayage 79, un arbre 82 solidaire d'un pignon 83 en prise avec un pignon 84 de réglage monté libre en rotation sur l'arbre 81 et ici disposé entre le papillon 65 et la poulie 68. Un premier ressort spiral 69, équivalent fonctionnel du ressort 19r r monté coaxialement sur l'arbre 81, ici entre le pignon 84 et la poulie 68, assure l'application à la poulie 68 d'un couple de rappel sensiblement constant vers la position de repos de la pédale 1. Pour cela, le ressort spiral 69 vient en appui, respectivement par ses deux extrémités, sur deux butées, I'une située sur le flanc de la poulie 68, I'autre, 85, étant solidaire d'un châssis portant la chaine 61. Le maintien du ressort 69 est ici assuré par accrochage sur ses deux butées. Un second ressort spiral 89 est monté coaxialement avec le premier ressort 69 et sert au contrôle sensitif. Par ses extrémités, le ressort 89 vient en appui sur respectivement une butée 86 située sur le flanc du pignon 84 et une butée faisant saillie du flanc en regard de la poulie 68. Pour assurer son maintien, le ressort 89 est solidaire de la butée 86, d'accrochage, et même de la butée de la poulie 68. Dans la position représentée sur la figure 6, I'embrayage 79 de contrôle sensitif étant activé et l'embrayage de croisière 78 désactivé, le moteur 62 entraîne en rotation le pignon 84 dans le sens indiqué par la flèche 84F, ce qui tend le câble 2 et s'oppose à l'enfoncement de la pédale 1, au-delà de la vitesse de contrôle sensitif Va. Le ressort 69, déjà sous tension, transmet à la poulie 68 un couple de rappel Jégèrement accru et le ressort 89, initialement au repos, combine son action avec celle du ressort 69 et transmet à la poulie 68 un couple élevé sensiblement proportionnel au déplacement angulaire du pignon 84. Comme le fait comprendre la figure 3, le ressort 89 de contrôle sensitif présente un module d'élasticité bien supérieur à celui du ressort 69, afin de faire varier, sur une plage angulaire limitée de rotation du pignon 84, la force de rappel entre sa valeur minimale, due au ressort 69, et sa valeur maximale, essentiellement due au ressort 89. Dans le cas du fonctionnement en commande de croisière, I'embrayage 78 est activé et l'embrayage 79 désactivé. Dans ce cas, la poulie 68 repousse, par les ressorts 69 et 89, le pignon 84 contre la butée fixe 85, desactivant ainsi le ressort 89 de contrôle sensitif, non commandé par le moteur 62. Le moteur 62 commande alors directement le papillon 65 et la poulie 68. II aurait pu hêtre prévu que le premier ressort 69 soit solidaire du pignon 84, ou en appui sur une butée solidaire de celui, dans le mesure où une butée fixe limiterait le retour du pignon 84 en sens inverse de la flèche 84F et garantirait ainsi une tension permanente du premier ressort 69. REVENDICATIONS 1. Système de commande de croisière d'un véhicule automobile comprenant un moteur de traction (15) et un organe de réglage (1) à la disposition d'un conducteur pour, contre l'action de moyens de rappel (19; 29; 49; 69), régler la puissance du moteur de traction, le système comportant des moyens (10, 22, 28, 31; 42, 43, 48; 62, 73-76, 78) pour stabiliser la vitesse du véhicule sensiblement autour d'une vitesse de croisière (Vc), caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens de rappel additionnels (32, 53, 89), agencés pour s'opposer aussi audit organe de réglage (1), et des moyens (10, 28, 33, 34; 48, 54; 68) pour, à partir d'une vitesse de contrôle sensitif (Vs), combiner les actions desdits moyens de rappel (19; 29; 49; 69) et desdits moyens de rappel additionnels (32, 53, 89). 2. Système de commande selon la revendication 1, dans lequel les moyens de stabilisation de la vitesse (10, 22, 28, 31; 42, 43, 48; 62, 73-76, 78) et les moyens de rappel additionnels (32, 53, 89) sont réglables tous deux sensiblement à une même vitesse de confort (Uc). 3. Système de commande selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel les moyens de stabilisation de la vitesse du véhicule comportent des moyens de rappel antagonistes (31, 32) agencés pour compenser les moyens (19) de rappel de l'organe de réglage (1) autour de la vitesse de croisière ("c). 4. Système de commande selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel l'organe de réglage (1) est relié à ses moyens de rappel (29) par un flexible principal (2) enroulé autour d'une poulie (28) autour de laquelle est aussi enroulé un flexible secondaire à deux brins (33, 34) fixés respectivement à deux poulies (31, 32), I'une (31) de stabilisation de vitesse, I'autre (32) de contrôle sensitif. 5. Système de commande selon l'une des revendications t à 3, dans lequel l'organe de réglage (1) est relié à ses moyens de rappel (49) par un flexible (2) enroulé autour d'une poulie (48) à deux axes (51, 52) agencés pour être entraînés en rotation respectivement en sens inverses. 6. Système de commande selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel L'organe de réglage (i) est relié par un flexible (2) à une poulie de réglage (68), un ressort de rappel principal (69) et un ressort de rappel additionnel (89) sont solidaires de la poulie de réglage (68) et d'un pignon de réglage (84), et un actionneur (62) est agencé pour entraîner en rotation le pignon de réglage (84), par l'intermédiaire d'une chaîne de pignons (73-76) et d'un embrayage de contrôle sensitif (79), et pour entraîner la poulie de réglage (68), par l'intermédiaire de la chaîne de pignons (73-76) et d'un embrayage de commande de croisière (78). 7. Système de commande selon la revendication 6, dans lequel l'embrayage de commande de croisière (78) est monté sur l'axe (81) de la poulie de réglage (68).