Brevet FR2905154A1 — publié le 20080229

Domaine technique La présente invention concerne un dispositif de commande automatique de la fermeture d'un embrayage à friction pour démarrer un véhicule automobile. Art antérieur Le démarrage d'un véhicule automobile équipé d'un moteur à combustion interne s'effectue classiquement grâce à un embrayage à friction, pour cela le conducteur doit contrôler la pédale d'embrayage lorsque celui-ci embraye afin de ne pas faire caler le moteur et d'obtenir un démarrage progressif sans secousse. La technique de contrôle de la pédale d'embrayage n'est pas des plus faciles à acquérir. De ce fait, certaines personnes éprouvent des difficultés à exercer ce contrôle de manière à produire un embrayage souple, progressif et sans secousse. Ceci est d'autant plus vrai lors des phases de démarrage du véhicule et tout particulièrement dans des configurations difficiles comme le démarrage en côte. En particulier, un embrayage trop rapide tend à provoquer au moins des à-coups si ce n'est l'arrêt du moteur, phénomène connu sous le nom de calage. Exposé de l'invention Le dispositif selon l'invention permet au conducteur de relâcher rapidement la pédale d'embrayage et d'obtenir en tout état de cause un embrayage souple et sans heurt du type de celui obtenu par un conducteur expérimenté. Pour ce faire, un amortisseur de fermeture d'embrayage est monté en coopération avec la pédale d'embrayage. Préférentiellement, l'intensité d'amortissement est variable au cours de la fermeture de façon à obtenir un démarrage souple et harmonieux du véhicule. De cette façon, le conducteur peut relâcher la pédale d'embrayage rapidement et sans contrôle et obtenir une mise en mouvement souple et sans heurt du véhicule. L'invention concerne un dispositif de contrôle de l'embrayage d'un moteur de véhicule, comportant une pédale d'embrayage dont la position de repos correspond à un état embrayé et qui commande l'ouverture de l'embrayage lorsqu'elle est enfoncée, caractérisée en ce que le dispositif comporte des moyens de ralentir la fermeture de l'embrayage lorsque le conducteur relâche la pédale d'embrayage. 2905154 2 Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, les moyens de ralentir la fermeture comprennent un amortisseur destiné à ralentir la fermeture de l'embrayage. 5 Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, l'intensité de l'amortissement et, ce faisant, la vitesse de fermeture de l'embrayage, est variable au cours de l'opération d'embrayage. Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, si l'on considère que 10 l'opération d'embrayage se décompose en trois phases, une première phase où l'embrayage est ouvert, une seconde phase où l'embrayage est en contact non solidaire et une troisième phase où l'embrayage est fermé, l'intensité de l'amortissement est variable en fonction de la phase de l'opération d'embrayage. 15 Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, les variations d'intensité d'amortissement sont obtenues par l'adaptation de la forme du profil de contact d'une came reliée solidairement à la commande de fermeture de l'embrayage coopérant avec une saillie formant butée solidaire de l'amortisseur. 20 Selon un mode particulier de l'invention, l'amortisseur est composé d'un amortisseur hydraulique. Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, cet amortisseur hydraulique travaille en extension et est ramené en position rétractée par un ressort. Selon un mode particulier de réalisation, l'invention comporte un verrou permettant de fixer le point haut de l'amortisseur dans sa position de fonctionnement. Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, le verrou permet 30 également de fixer le point haut de l'amortisseur dans une seconde position de telle sorte qu'il ne soit pas étiré par la fermeture de l'embrayage. Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, le verrou est mécanique et commandé par une tirette dans le poste de conduite. 25 2905154 3 Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, le verrou est commandé électriquement ou électroniquement. 5 Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, le dispositif n'est actif que pour l'enclenchement de la première vitesse ou de la marche arrière, c'est-à-dire pour la mise en mouvement du véhicule. Brève description des dessins 10 Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels : la Fig. 1 représente, vue de face, un exemple de réalisation de l'invention en 15 position embrayée et actionnée. La Fig. 2 représente, vue de face, un exemple de réalisation de l'invention en position débrayée et actionnée. La Fig. 3 représente, vue de face, un exemple de réalisation de l'invention en position neutre embrayée. 20 La Fig. 4 représente, vue de profil, le montage de l'alésage sur le support dans l'exemple de réalisation de l'invention. La Fig. 5 représente le verrou et l'alésage en coupe de l'exemple de réalisation de l'invention. La Fig. 6 représente la came spéciale vue de face de l'exemple de réalisation de 25 l'invention. La Fig. 7 représente, vue de face, une variante de réalisation de l'invention en position neutre verrouillée. Exposé détaillé de l'invention 30 Le dispositif selon l'invention permet au conducteur de ne pas contrôler la pédale d'embrayage au démarrage du véhicule. Il peut, dès qu'il a engagé le rapport de transmission, laisser remonter la pédale d'embrayage très rapidement sans contrôle, en accélérant simultanément le régime du moteur à l'aide de la pédale d'accélération. 2905154 4 Le dispositif fait alors démarrer automatiquement le véhicule, facilitant de ce fait, le démarrage, particulièrement en côte. Dans un exemple de réalisation, le dispositif comporte un support fixé, par 5 exemple, au groupe moteur ou à la boite de vitesse, sur lequel est installé un amortisseur. Cet amortisseur est préférentiellement constitué d'un amortisseur hydraulique télescopique faisant effet à l'extension et pouvant se rétracter rapidement. L'homme du métier comprendra que tout autre type d'amortisseur peut être utilisé comme par exemple un ressort correctement dimensionné. Cet amortisseur aura la 10 fonction de ralentir la fermeture de l'embrayage. L'extrémité de la tige du piston d'amortisseur est logée dans un alésage muni d'un verrou. L'extension de l'amortisseur se fait par la force du mécanisme d'embrayage à l'aide d'un bras qui est entraîné par un levier par l'intermédiaire d'une 15 came spéciale et d'un petit roulement, ce levier est relié par une timonerie à un levier de la fourchette de commande d'embrayage. La Fig. 1 représente, vue de face, un exemple de réalisation de l'invention en position embrayée et actionnée. On y voit un support 1 sur lequel est monté un alésage 20 9 où vient coulisser la tige 13 de l'amortisseur 2. Un orifice sur le côté de l'alésage 9 permet le passage d'un verrou 10. L'alésage 9 n'est pas fixé solidairement du support 1, il est monté sur un axe 14 lui permettant d'osciller légèrement selon la position de l'amortisseur 2. Sur la tige 13 de l'amortisseur 2, une gorge reçoit le verrou 10 pour rendre la tige solidaire de l'alésage 9. 25 La partie extensible de l'amortisseur 2 muni d'un oeil est reliée à un bras 3 par un axe 15. Sur ce bras est fixée, sur le côté, une saillie formant butée composée, par exemple, d'un petit roulement 6, ce bras est articulé sur un axe 8 fixé au support 1. 30 Un levier 4 vient en pression par la force du mécanisme d'embrayage durant la phase d'embrayage sur le petit roulement 6. Cette pression est exercée par l'intermédiaire d'une came spéciale 5 fixée solidairement du levier 4. Ce levier 4 est articulé sur un axe 7 fixé au support 1 et relié à l'autre extrémité par une rotule 16 à une timonerie 17 dont la longueur est réglable par un manchon 18. Cette timonerie 17 2905154 5 est reliée en son autre extrémité par une rotule 19 au levier 20 de la fourchette de commande d'embrayage. L'action du levier 20 est également contrôlée par la pédale d'embrayage de manière classique. 5 La forme spéciale de la came 5 représentée à la Fig. 6 a pour fonction de faire varier la vitesse de fermeture de l'embrayage en cours de temps. En particulier, la vitesse de fermeture globalement ralentie par l'amortisseur va se retrouver particulièrement ralentie au moment où le disque d'embrayage à friction va entrer en contact avec le plateau de pression et le volant moteur. L'action d'embrayer se 10 décompose en trois phases. Dans une première phase, l'embrayage est ouvert, il n'y a pas de contact entre le disque d'embrayage et le volant moteur, la rotation du moteur et des roues est indépendante. La fermeture de l'embrayage se poursuit et le disque vient en contact sans adhérence, commence alors une phase où le disque est en contact non solidaire, on dit que l'embrayage patine , le disque d'embrayage est en contact 15 et glisse sur le plateau de pression et le volant moteur qui tournent à des vitesses de rotation différentes. La fermeture de l'embrayage se poursuit, la pression du plateau s'intensifie sur le disque et la vitesse de rotation du moteur d'une part et la vitesse des roues transmise par la boite de vitesse d'autre part s'harmonisent. A un moment le contact est solidaire, les vitesses de rotation sont harmonisées, le moteur entraîne les 20 roues via la boite de vitesse sans glissement, on dit que l'embrayage est fermé. On a donc clairement une première phase où l'embrayage est libre, une seconde phase de patinage et la troisième phase où l'embrayage est fermé. Pour obtenir un embrayage souple et sans heurt et un démarrage de la voiture, il 25 faut que la vitesse de fermeture de l'embrayage soit ralentie, en particulier lors de la seconde phase de patinage de l'embrayage. La forme spéciale de la came 5 permet de faire varier la vitesse de fermeture de l'embrayage et d'obtenir ce ralentissement pendant la phase de patinage de l'embrayage. 30 La courbe du profil de la came 5 en contact avec le roulement 6 permet de jouer avec la vitesse de fermeture de l'embrayage en faisant varier l'intensité d'amortissement imposée par l'amortisseur au mouvement de fermeture de l'embrayage. Cette intensité dépend de la pente du profil au point de contact entre la came 5 et le roulement 6. Ce profil est étudié de façon à présenter une pente générant 2905154 6 une faible intensité d'amortissement et donc une vitesse de fermeture relativement rapide dans une première zone A. Cette zone correspond à la première phase d'embrayage, lorsque l'embrayage est ouvert. Dans une seconde zone B, le profil présente une pente générant une plus forte intensité d'amortissement et donc un 5 ralentissement de la vitesse de fermeture de l'embrayage qui va correspondre à la seconde phase, dite de patinage, de la fermeture de l'embrayage. La zone C va elle correspondre à un profil ayant une pente générant de nouveau une faible intensité d'amortissement et donc une accélération de la vitesse de fermeture de l'embrayage correspondant à la troisième phase d'embrayage. De cette manière, la forme du profil 10 de la came 5 permet de reproduire le contrôle de la vitesse de fermeture d'embrayage tel qu'il est effectué par un professionnel de la conduite. Le ressort 11 interposé entre le corps de l'alésage 9 et l'axe 15 de l'oeil de l'amortisseur permet de rétracter l'amortisseur 2 jusqu'à sa butée 21 durant la phase 15 de débrayage. Préférentiellement, la tension du ressort 11 peut être réglée par la tige filetée 12. De même, préférentiellement, le ressort sera taré de façon à ne pas empêcher la fermeture de l'embrayage quel que soit le réglage. Avantageusement il est possible de régler le temps que met le dispositif pour 20 effectuer un embrayage par le réglage de l'angle fait par la came par rapport au levier 4 grâce au trou oblong 23 prévu dans la came 5. L'angle donné à la came permet de modifier d'une même valeur les pentes des différentes zones du profil de contact de la came. 25 Avantageusement, il est possible de régler la synchronisation entre l'embrayage et le dispositif d'amortissement en réglant la longueur de la timonerie 17 à l'aide du manchon 18. En référence à la Fig. 5, une tirette 22 commandée depuis le poste de conduite 30 assure le déplacement du verrou 10. Ce verrou permet de bloquer la tige 13 de façon à permettre l'étirement de l'amortisseur 2. Ce verrou vient donc fixer le point haut de l'amortisseur dans une position lui permettant de remplir sa fonction et d'être étiré par la fermeture de l'embrayage. Quand le verrou ne bloque pas la tige 13, celle-ci évolue librement dans l'alésage 9, le dispositif d'amortissement ne joue donc pas et dans ce 2905154 7 cas le dispositif n'est donc pas actif, le conducteur retrouve donc toute latitude de contrôler la fermeture de l'embrayage à l'aide de la pédale d'embrayage. On voit donc que le dispositif est actif si le verrou 10 bloque la tige 13 tandis qu'il ne l'est pas quand le verrou est libéré. 5 La Fig. 7 représente une variante de réalisation de l'invention dans laquelle une seconde gorge 30 est aménagée dans la tige 13 en plus de la première gorge 31. Cette seconde gorge permet de bloquer la tige 13 dans la position basse de l'amortisseur, neutralisant de ce fait la remontée de l'amortisseur 2 sous l'action du ressort de rappel 10 11 lors du débrayage. Quand le verrou bloque la tige au niveau de cette nouvelle gorge 30, le dispositif est donc verrouillé en position basse et est donc inactif du fait qu'il ne remonte pas au débrayage. Avantageusement, le verrou peut être commandé électriquement ou 15 électroniquement. Dans ce cas, il peut être envisagé de n'activer le mécanisme que pour le passage de la première vitesse ou de la marche arrière. En effet, le risque de calage ou d'à-coups est plus important lors de la mise en mouvement du véhicule que lors des changements de vitesse suivants. 20 On peut également prévoir un témoin lumineux permettant au conducteur de savoir si le dispositif est actif et donc verrouillé. Ce dispositif peut équiper tout type de véhicule à changement de vitesse équipé d'un embrayage comme les véhicules automobiles routiers ou agricoles. REVENDICATIONS 1/ Dispositif de contrôle de l'embrayage d'un moteur de véhicule, comportant une pédale d'embrayage dont la position de repos correspond à un état embrayé et qui commande l'ouverture de l'embrayage lorsqu'elle est enfoncée, caractérisée en ce que le dispositif comporte des moyens (2) de ralentir la fermeture de l'embrayage lorsque le conducteur relâche la pédale d'embrayage. 2/ Dispositif selon la revendication 1 où les moyens de ralentir la fermeture comprennent un amortisseur (2) destiné à ralentir la fermeture de l'embrayage. 3/ Dispositif selon la revendication 2 où l'intensité de l'amortissement et, ce 15 faisant, la vitesse de fermeture de l'embrayage est variable au cours de l'opération d'embrayage. 4/ Dispositif selon la revendication 3, où si l'on considère que l'opération d'embrayage se décompose en trois phases, une première phase où l'embrayage est 20 ouvert, une seconde phase où l'embrayage est en contact non solidaire et une troisième phase où l'embrayage est fermé, l'intensité de l'amortissement est variable en fonction de la phase de l'opération d'embrayage. 5/ Dispositif selon la revendication 3 ou 4 où les variations d'intensité 25 d'amortissement sont obtenues par l'adaptation de la forme du profil de contact d'une came (5) reliée solidairement à la commande (20) de fermeture de l'embrayage coopérant avec une saillie formant butée (6) solidaire de l'amortisseur (2). 6/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 5 où l'amortisseur 30 est composé d'un amortisseur hydraulique (2). 7/ Dispositif selon la revendication 6 où cet amortisseur hydraulique travaille en extension et est ramené en position rétractée par un ressort (1l). 2905154 9 8/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes comportant un verrou (10) permettant de fixer le point haut de l'amortisseur dans sa position de fonctionnement. 5 9/ Dispositif selon la revendication 8 où le verrou permet également de fixer le point haut de l'amortisseur dans une seconde position de telle sorte qu'il ne soit pas étiré par la fermeture de l'embrayage. 10/ Dispositif selon l'une des revendications 8 ou 9 où le verrou (10) est 10 mécanique et commandé par une tirette (22) dans le poste de conduite. 11/ Dispositif selon l'une des revendications 8 ou 9 où le verrou (10) est commandé électriquement ou électroniquement. 12/ Dispositif selon la revendication 11 où le dispositif n'est actif que pour l'enclenchement de la première vitesse ou de la marche arrière, c'est-à-dire pour la mise en mouvement du véhicule.