Brevet FR2793203A1 — publié le 20001110

- 1 - Procédé et dispositif de commande de frein à main électrique La présente invention se rapporte au domaine technique des procédés de commande de système électrique. Plus particulièrement, elle concerne un procédé de commande d'un système par un utilisateur au moyen d'un premier et d'un second actionneur, chaque actionneur pouvant se translater selon une direction privilégiée et étant relié à des moyens adaptés pour transmettre un signal audit système. Elle trouve une application particulière, mais non exclusive pour la commande de système électrique de frein de stationnement. Le frein de stationnement d'un véhicule peut être actionné de façon mécanique ou électrique. Il est préférentiellement utilisé lorsque le véhicule est à l'arrêt ou à très faible vitesse. Il est toutefois envisageable d'utiliser le frein de stationnement même lorsque le véhicule roule, dans une situation d'urgence par exemple, pour compléter le système de freinage habituel ou le remplacer si celui-ci est défaillant. Dans le cas le plus fréquent o la commande du frein de stationnement est réalisée de façon mécanique, elle se réduit le plus souvent au serrage ou au desserrage du frein de stationnement, sans que le conducteur ait la possibilité de doser la puissance de freinage exercée par le frein de stationnement. La publication US 5 139 315 décrit un frein de stationnement commandé électriquement, pouvant être activé de façon automatique lors d'une défaillance du système de freinage principal afin de maintenir le glissement des roues à une valeur déterminée. Un tel dispositif présente le désavantage d'être d'implantation coûteuse sur un véhicule, puisqu'il fait intervenir une électronique complexe. De plus, la gestion du frein de stationnement étant automatique, le conducteur n'a pas la possibilité de l'utiliser manuellement. -2 - La présente invention vise à obtenir une commande électrique de frein de stationnement qui soit simple à mettre en oeuvre tout en permettant au conducteur de séparer une utilisation normale du frein de stationnement lorsque le véhicule est à l'arrêt ou à faible vitesse, d'une utilisation en situation d'urgence lorsque le véhicule roule. Dans ce but, elle propose un procédé de commande d'un système par un utilisateur au moyen d'un premier et d'un second actionneur, caractérisé en ce qu'un premier signal est transmis au système lorsque l'utilisateur exerce, sur le premier actionneur une traction d'une course inférieure à une valeur de course déterminée, et en ce qu'un second signal est transmis au système lorsque l'utilisateur exerce simultanément la même traction sur le premier actionneur et une pression sur le second actionneur. Selon une autre caractéristique du procédé selon l'invention, lorsque l'utilisateur exerce une traction sur le premier actionneur d'une course inférieure à la première valeur déterminée, une force, inférieure à une valeur de force déterminée, s'opposant à la traction du premier actionneur est appliquée à celui-ci et en ce que lorsque l'utilisateur exerce une traction d'une course supérieure à la valeur de course déterminée, une force supérieure à la valeur de force déterminée, s'opposant à la traction du premier actionneur est appliquée sur celui-ci. Selon une autre caractéristique du procédé selon l'invention, lorsque l'utilisateur n'exerce plus de traction sur le premier actionneur, celuici revient vers une position d'équilibre. Selon une autre caractéristique du procédé selon l'invention, l'utilisateur ne peut exercer une pression sur le second actionneur que lorsqu'il exerce simultanément une traction sur le premier actionneur. Selon une autre caractéristique du procédé selon l'invention, le second actionneur reste immobile lorsque l'utilisateur exerce une traction sur le premier actionneur seul. -3 - L'invention propose aussi un dispositif de commande d'un système caractérisé en ce qu'il comporte une palette adaptée pour se translater dans une direction privilégiée, des moyens pour déterminer la course de ladite palette et des moyens pour transmettre un premier signal, représentatif de ladite course, audit système, un bouton adapté pour se translater dans la même direction privilégiée et coopérer avec un contacteur pouvant transmettre un second signal audit système, un verrou pouvant coopérer avec le bouton et la palette, et des moyens pour maintenir la palette contre une butée lorsqu'aucune force n'est exercée sur celle-ci, et en ce que lorsque la palette est maintenue contre la butée, le verrou coopère simultanément avec la palette et le bouton, empêchant toute translation du bouton. Selon une autre caractéristique du dispositif selon l'invention, la palette est solidaire d'un guide coulissant pouvant se déplacer sur un axe fixe et venir comprimer des moyens élastiques adaptés pour exercer une force de résistance lorsqu'ils sont comprimés. Selon une autre caractéristique du dispositif selon l'invention, les moyens élastiques sont constitués par un premier ressort ayant une première raideur déterminée, et un second ressort ayant une seconde raideur déterminée plus élevée. Selon une autre caractéristique du dispositif selon l'invention, il comprend un anneau montée libre sur l'axe et placé entre les deux ressorts, contre laquelle le guide coulissant vient s'appuyer lorsque la course de la palette atteint une première valeur déterminée. Selon une autre caractéristique du dispositif selon l'invention, les moyens pour déterminer la course de la palette sont constitués d'un aimant solidaire de ladite palette et d'un capteur détectant le déplacement dudit aimant. -4 - D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure I représente, en perspective et en éclaté, certains éléments du dispositif selon l'invention, - la figure 2 représente, vu de côté et en section partielle, le dispositif selon l'invention dans une première position dite d'équilibre du dispositif, - la figure 3 représente en détail certains éléments du dispositif selon la position de la figure 2, - la figure 4 représente, vu de côté et en section partielle, le dispositif selon l'invention dans une seconde position correspondant à une utilisation normale du frein de stationnement, - la figure 5 représente en détail certains éléments du dispositif selon la position de la figure 4, la figure 6 représente, vu de côté et en section partielle, le dispositif selon l'invention dans une troisième position correspondant au desserrage du frein de stationnement lors d'une utilisation normale, - la figure 7 représente en détail certains éléments du dispositif selon la position de la figure 6, - la figure 8 représente, vu de côté et en section partielle, le dispositif selon l'invention dans une quatrième position correspondant à l'utilisation du frein de stationnement en cas d'urgence, - la figure 9 représente en détail certains éléments du dispositif selon la position de la figure 8. Les éléments principaux constituant le dispositif sont représentés sur la figure 1. Certains éléments sont visibles au conducteur, tels que la palette 1 et le bouton de desserrage 2, d'autres sont cachés par la paroi externe 20 du tableau de bord comme le support 11. -5 - Ce support 11 se compose principalement de trois ensembles. Une semelle 14 parallèlépipédique qui comporte, à son extrémité supérieure deux extensions latérales, o sont réalisés deux trous taraudés. Un troisième trou taraudé est percé à la base de la semelle 14. Ces trois trous sont adaptés pour recevoir des moyens, non représentés, de fixation de la semelle 14 sur la paroi interne 10 du tableau de bord (représentée sur la figure 2). La semelle 14 sert d'appui, au niveau de sa partie supérieure, à un boîtier 12. Ce boîtier 12 comprend deux évidements 16,17. Le premier 16 est réalisé près de l'extrémité supérieure du boîtier 12. Il s'étend dans une direction sensiblement perpendiculaire au tableau de bord. Un alésage 21 est percé dans la paroi de l'évidement 16 la plus éloignée du tableau de bord, et débouche sur la face du boîtier 12 la plus éloignée du tableau de bord. Le second évidemment 17 est réalisé perpendiculairement au premier, il comporte une face qui donne sur le premier évidemment 16 et s'étend jusqu'à la base du boîtier 12. De cette base, s'étend, dans une direction perpendiculaire à la paroi interne 10 du tableau de bord, un profilé 13 en forme de " du profilé 13 et située au niveau de l'extrémité des branches du " U ". Cette plaque 25 sert d'appui à un support de guide 26 de forme parallèlépipédique dont les dimensions correspondent sensiblement à l'espace intérieur du profilé 13. Un guide coulissant 19 est vissé dans un alésage taraudé réalisé dans le support de guide 26. Un axe 18 est fixé à l'une de ses extrémités sur la surface d'appui 14 du boîtier 11. La glissière (constituée des deux éléments de liaison 22,23, de la plaque 25, du -6- support de guide 26 et du guide coulissant 19) est montée libre, au moyen du guide coulissant 19, sur l'axe 18. Le bouton de desserrage 2, susceptible d'être poussé par le conducteur du véhicule, comporte une partie parallèlépipédique pouvant s'engager dans le logement 16 du boîtier 12. La palette I est reliée aux deux éléments de liaison 22,23 par l'intermédiaire de fixations situées sur des extensions placées aux extrémités des éléments de liaison 22,23 adjacentes au tableau de bord. Une traction sur la palette 1 entraîne un coulissement des éléments de liaison 22,23 et par suite, une translation du guide coulissant 19 par rapport à l'axe 18 solidaire du support 11. Deux ressorts 27,28 sont enfilés sur l'axe 18. Ces deux ressorts 27,28 sont séparés par un anneau 29. Le premier ressort 27 prend appui d'une part sur un épaulement réalisé sur le guide coulissant 19, et d'autre part sur une face de l'anneau 29. Le second ressort 29 prend, lui, appui, d'une part sur la face opposée de l'anneau 29 et, d'autre part, sur la surface d'appui 14. Les deux ressorts 27,28 sont choisis de telle sorte que le second ressort 28 possède une raideur beaucoup plus importante que celle du premier ressort 27. Dans le logement 17, est placé un verrou 4 susceptible de pivoter autour d'un axe perpendiculaire à l'axe 18. Ce verrou 4 possède deux surfaces 30,31 adaptées pour correspondre respectivement avec une surface 32 du bouton de desserrage 2, et une surface 33 de la palette 1. Le bouton de desserrage 2 comporte un ajutage 7 adapté pour faire appui sur un connecteur 34 placé au niveau de l'alésage 21 prolongeant l'évidement 16 du boîtier 12. Ce connecteur 34 est relié au système de contrôle de frein de stationnement, non représenté. Le bouton de desserrage 2 comporte en outre un témoin lumineux 3 qui est relié au système de contrôle du frein de stationnement, et qui indique si ce dernier est sollicité. -7- Les figures 3,5,7 et 9 représentent le même détail du dispositif selon l'invention, pour différentes positions, qui n'est pas représenté sur les autres figures pour des raisons de clarté. La plaque 25 supporte un aimant 8 au moyen d'une pièce intermédiaire, cet aimant 8 est donc solidaire des éléments de liaison 22,23 et par suite, de la palette 1. Un capteur 9 est fixé sur le profilé 13 et est adapté pour émettre un signal représentatif du déplacement de l'aimant 8. Les dimensions de la pièce intermédiaire supportant l'aimant 8 sont telles que l'entrefer entre l'aimant 8 et le capteur 9 est de l'ordre de 1 millimètre. Le signal, émis par le capteur 9, est transmis au système de contrôle du frein de stationnement. Le fonctionnement du dispositif est réalisé de la façon suivante: la figure 2 représente la position d'équilibre du dispositif, qui correspond à la position que retrouve le dispositif après chaque manipulation. Les surfaces ,31 du verrou 4 sont toutes deux, en contact respectivement avec la surface 32 du bouton de desserrage 2 et la surface 33 de la palette 1. Le bouton de desserrage 2 est alors solidaire de la palette 1. Pour activer le frein de stationnement en utilisation normale, c'est-à- dire pour un véhicule à l'arrêt ou roulant à faible vitesse, le conducteur tire sur la palette 1 de quelques millimètres, cette traction est représentée par une flèche sur la figure 4. Une traction sur la palette I entraîne une rotation du verrou 4 autour de son axe ce qui désolidarise le bouton de desserrage 2 de la palette 1. Le bouton de desserrage 2 conserve donc sa position d'équilibre. La traction de la palette 1 entraîne un déplacement du guide coulissant 19 qui vient comprimer le premier ressort 27 jusqu'à venir en butée contre l'anneau 29. L'aimant 8 (figure 5) se déplace en même temps que la palette 1, le capteur 9 transmet alors un signal représentatif de la course de l'aimant 8 au système de contrôle du frein de stationnement qui pilote le frein pour une utilisation normale. -8- Seul le premier ressort 27 a tendance, dans un premier temps, à se comprimer sous l'action du guide coulissant 19 car sa raideur est beaucoup plus faible que celle du second ressort 28. Lorsque le guide coulissant 19 vient en butée contre l'anneau 29, le conducteur ressent une augmentation soudaine de la résistance du dispositif à la traction de la palette 1. Il est ainsi averti qu'il ne doit pas tirer davantage sur la palette 1 s'il veut conserver une utilisation normale du frein de stationnement. La course de la palette 1 est alors de l'ordre de cinq millimètres. Une fois le frein de stationnement enclenché, le conducteur relâche la traction exercée sur la palette 1, qui, sous l'action du ressort 27, revient à la position d'équilibre représentée sur la figure 1. Le verrou 4 bascule à nouveau autour de son axe et rend solidaire le bouton de desserrage 2 et la palette 1. Le témoin lumineux 3 peut rester allumé tant que le frein de stationnement est sollicité ou bien s'éteindre après une durée déterminée. Pour desserrer le frein de stationnement, le conducteur doit effectuer deux manipulations de façon simultanée, représentées par deux flèches sur la figure 6. Il doit tirer sur la palette 1 et simultanément pousser sur le bouton de desserrage 2. L'ajutage 7 vient alors en appui contre le contacteur 34, transmettant ainsi au système de contrôle du frein de stationnement une demande de desserrage du frein. En tirant sur la palette 1, le conducteur autorise la rotation du verrou 4 autour de son axe, qui, à son tour, rend possible une pénétration du bouton de desserrage 2 dans l'évidement 16. La course de la palette I est de l'ordre de cinq millimètres, celle du bouton de desserrage 2 de deux millimètres. Lorsque le frein de stationnement est desserré, le conducteur relâche son action sur la palette 1 et le bouton de desserrage 2 qui reviennent automatiquement à la position d'équilibre, représentée sur la figure 1. Le bouton de desserrage 2 peut être associé à un ressort (non représenté) afin de forcer son retour à la position d'équilibre. Toutefois, ce retour peut être assuré par la seule coopération de la surface 30 du verrou 4 avec la surface -9- 32 du bouton de desserrage 2 lorsque le verrou 4 pivote autour de son axe sous l'action de la palette 1. Lorsque le conducteur veut utiliser le frein de stationnement dans une situation d'urgence, c'est-à-dire quand le véhicule roule plus ou moins vite, il tire franchement sur la palette 1, au delà des quelques millimètres prévus pour une utilisation du frein de stationnement dans des conditions normales. Cette traction d'amplitude variable est représentée par une double flèche sur la figure 8. Le guide coulissant 19, alors en butée contre l'anneau 29, vient comprimer le second ressort 28. Le capteur 9 détecte la course de l'aimant 8 et envoie au système de contrôle du frein de stationnement un signal en conséquence. Le système de contrôle peut alors, en fonction de cette course, doser plus ou moins le freinage issu du frein de stationnement. L'utilisation d'un second ressort 28 présentant une raideur élevée permet de donner au conducteur en retour une sensation de la progressivité du freinage demandé en fonction de la traction exercée sur la palette 1. La course maximale de la palette 1 est de l'ordre de trente millimètres. Le procédé de commande selon l'invention présente de nombreux avantages: la commande du frein de stationnement en utilisation normale, et le desserrage du frein de stationnement sont réalisés avec des courses de palette et de bouton de desserrage faibles, c'est-à-dire avec des encombrements réduits. De plus, pour les commandes usuelles, les efforts à fournir par le conducteur sont minimes. Le présent procédé permet une manipulation du frein de stationnement avec un niveau de sécurité élevé. En effet, le desserrage du frein de stationnement nécessitant à la fois la traction de la palette et la poussée du bouton de desserrage, toute manipulation accidentelle est ainsi évitée. En outre, la présence d'un témoin lumineux permet de vérifier que le frein de stationnement a bien été enclenché. Finalement, les gestes que le - 10 - conducteur doit accomplir pour provoquer le serrage et le desserrage du frein de stationnement étant différents, il n'y a pas de confusion possible. Le présent procédé permet une utilisation manuelle du frein de stationnement dans le cas d'une situation d'urgence, par exemple lorsque le véhicule roule et que le système de freinage principal est défaillant. Dans ce cas, la commande du frein est aisée. En particulier, le fait d'utiliser un ressort de raideur élevée permet le dosage par le conducteur de la force de freinage qu'il souhaite appliquer. La présente 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. Ainsi, le procédé de commande selon la présente invention peut-il être utilisé pour un autre système qu'un système de contrôle de frein de stationnement. En effet, le dispositif permet la transmission de trois commandes distinctes, dont deux sont obtenues par le maniement de la palette seule et une par le maniement simultané de la palette et du bouton, ces trois commandes pouvant être interprétées de façon différente selon le système auquel elles sont transmises. - 11 - REVENDICATIONS I.Procédé de commande d'un système par un utilisateur au moyen d'un premier et d'un second actionneur (1,2), chaque actionneur (1,2) pouvant se translater selon une direction privilégiée et étant relié à des moyens (9,34) adaptés pour transmettre un signal audit système, caractérisé en ce qu'un premier signal est transmis au système lorsque l'utilisateur exerce, sur le premier actionneur (1), une traction d'une course inférieure à une valeur de course déterminée, et en ce qu'un second signal est transmis au système lorsque l'utilisateur exerce simultanément la même traction sur le premier actionneur (I) et une pression sur le second actionneur (2). 2.Procédé de commande d'un système selon la revendication 1, caractérisé en ce que, lorsque l'utilisateur exerce une traction sur le premier actionneur (1) d'une course inférieure à la première valeur déterminée, une force, inférieure à une valeur de force déterminée, s'opposant à la traction du premier actionneur (1) est appliquée à celui-ci et en ce que lorsque l'utilisateur exerce une traction d'une course supérieure à la valeur de course déterminée, une force s'opposant à la traction du premier actionneur (1), d'une valeur supérieure à la valeur de force déterminée, est appliquée sur celui-ci. 3.Procédé de commande d'un système selon l'une des revendications I ou 2, caractérisé en ce que, lorsque l'utilisateur n'exerce plus de traction sur le premier actionneur (1), celui-ci revient vers une position d'équilibre. 4.Procédé de commande d'un système selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'utilisateur ne peut exercer une pression sur le second actionneur (2) que lorsqu'il exerce simultanément une traction sur le premier actionneur (1). 5.Procédé de commande d'un système selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le second actionneur (2) reste -12- immobile lorsque l'utilisateur exerce une traction sur le premier actionneur (1) seul. 6.Dispositif de commande d'un système, caractérisé en ce qu'il comporte une palette (1) adaptée pour se translater dans une direction privilégiée, des moyens (8,9) pour déterminer la course de ladite palette (1) et des moyens pour transmettre un premier signal, représentatif de ladite course, audit système, un bouton (2) adapté pour se translater dans la même direction privilégiée et coopérer avec un contacteur (34) pouvant transmettre un second signal audit système, un verrou (4) pouvant coopérer avec le bouton (2) et la palette (1), et des moyens élastiques (28,27) pour maintenir la palette (1) contre une butée (11) lorsqu'aucune force n'est exercée sur celle-ci, et en ce que lorsque la palette (1) est maintenue contre la butée (1 1), le verrou (4) coopère simultanément avec la palette (1) et le bouton(2), empêchant toute translation du bouton (2). 7.Dispositif de commande d'un système selon la revendication 6, caractérisé en ce que la palette (1) est solidaire d'un guide coulissant (19) pouvant se déplacer sur un axe fixe (18) et venir agir sur les moyens élastiques (27,28) qui sont, en outre, adaptés pour exercer une force de résistance lorsqu'ils sont comprimés. 8.Dispositif de commande d'un système selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que les moyens élastiques (27, 28) sont constitués par un premier ressort (27) ayant une première raideur déterminée, et un second ressort (28) ayant une seconde raideur déterminée plus élevée. 9.Dispositif de commande d'un système selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend un anneau (29) montée libre sur l'axe (18) et placé entre les deux ressorts (27,28), contre laquelle le guide coulissant (19) vient s'appuyer lorsque la course de la palette (1) atteint une première valeur déterminée. -13 - 1O.Dispositif de commande d'un système selon l'une des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que les moyens (8,9) pour déterminer la course de la palette (1) sont constitués d'un aimant (8) solidaire de ladite palette (1) et d'un capteur (9) adapté pour détecter le déplacement dudit aimant (8). 1.Dispositif de commande d'un système selon l'une des revendications 6 à 10, caractérisé en ce que le système est un frein de stationnement électrique.