Brevet FR2919365A1 — publié le 20090130

DISPOSITIF DE MESURE DE LA POSITION D'UNE BUTEE D'EMBRAYAGE ET EMBRAYAGE COMPRENANT UN TEL DISPOSITIF La présente invention se situe dans le domaine des butées d'embrayage pour véhicule automobile. Cette invention trouve une application particulièrement avantageuse dans les véhicules hybrides, mais elle est utilisable dans tous types de véhicules mettant en oeuvre une machine électrique. Cette invention vise à atteindre plusieurs objectifs d'amélioration de véhicules, parmi lesquels : une amélioration de l'agrément de la conduite de véhicules, notamment ceux munis de système d'aide au démarrage mains-libres ; et s'affranchir des problèmes de compatibilité du dispositif de mesure de la position de la butée d'embrayage avec le champ électromagnétique de la machine électrique. Un embrayage de véhicule automobile est utilisé pour accoupler et 15 désaccoupler temporairement l'arbre moteur d'un véhicule et un arbre récepteur, appelé également arbre primaire, lié à la boîte de vitesses, afin de permettre une transmission de puissance (ou couple), entre le moteur et les roues motrices du véhicule via la boîte de vitesses. Un dispositif d'embrayage comprend également une butée d'embrayage, qui se déplace en translation afin d'assurer 20 l'embrayage/débrayage. 10 Dans un véhicule automobile en fonctionnement, il est utile de connaître la position de l'embrayage, à savoir une position ouverte (état débrayé), ou fermée (état embrayé). Il est également utile de connaître les positions intermédiaires entre ces positions extrêmes. En effet, la connaissance d'une telle information permet, dans le cadre du fonctionnement de véhicules munis d'une boîte de vitesses pilotée ou manuelle, d'augmenter la précision du pilotage, l'agrément de conduite et la sécurité de fonctionnement du véhicule. En outre, dans le cas particulier des véhicules mettant en oeuvre une boîte de vitesses manuelle, l'information sur la position de la butée d'embrayage permet de déduire une information sur la transmissibilité du couple du moteur thermique, et ainsi de transmettre cette information au système de contrôle du moteur. L'invention concerne ainsi un dispositif permettant de mesurer la position d'une butée d'embrayage dans une boite de vitesses pilotée ou manuelle d'un véhicule automobile, notamment d'un véhicule muni d'une machine électrique, source de champ électromagnétique, tel qu'un véhicule hybride. Parmi les dispositifs existant pour effectuer ce type de mesure, on peut citer un système de capteur linéaire passif à électronique déportée, fonctionnant dans un axe parallèle à l'axe de la ligne d'arbre moteur/boîte de vitesses. Un tel capteur est généralement un capteur sans contact, permettant de mesurer la position de la butée via la détection d'un aimant solidaire de la partie mobile de la butée de débrayage. Toutefois, dans le cadre de développements de véhicules hybrides, les mesures effectuées sont parfois faussées par des perturbations électromagnétiques engendrées par une machine électrique. En effet, on rappelle ici qu'un capteur passif à électronique déportée comprend un dispositif de mesure installé au niveau de la butée d'embrayage, et un circuit électronique distinct, pour transformer la mesure en un signal électrique exploitable par un système de contrôle du véhicule. Or, à proximité d'une machine électrique, le capteur est soumis au champ électromagnétique de la machine, ce qui peut avoir pour conséquence une dégradation de la communication entre le dispositif de mesure et le circuit électronique, et par là même une mauvaise transmission de la mesure. En outre, le capteur, situé à proximité de l'embrayage, est soumis aux hautes températures de cet environnement, typiquement de l'ordre de 150 C à 180 C, et risque donc d'être détérioré. L'invention vise à résoudre au moins l'un de ces inconvénients en proposant un dispositif de mesure dans lequel le capteur est implanté à distance de la machine électrique, de manière à ne pas être soumis aux contraintes environnementales de cette machine électrique, notamment en termes de température et de champ électromagnétique. De manière plus précise, l'invention concerne un dispositif de mesure de la position d'une butée d'embrayage de véhicule caractérisé en ce qu'il comprend un capteur de position déporté, ce dispositif comprenant en outre - un pion inférieur de position, solidaire de la butée, et un dispositif de transmission de mouvement du pion inférieur à un pion supérieur, la mesure de la position du pion supérieur, par le capteur déporté, permettant d'obtenir la mesure de position de la butée d'embrayage. On précise ici que le terme pion désigne un élément mécanique comportant un téton permettant, lors d'un mouvement du pion, d'entraîner une autre pièce mécanique en déplacement. De préférence, le dispositif de transmission de mouvement mis en oeuvre est tel qu'il n'est pas sensible aux conditions rencontrées à proximité de l'embrayage, décrites précédemment. Ainsi, dans une réalisation avantageuse, on utilise un dispositif de transmission sous forme d'un système de renvois mécaniques, ce dispositif comportant ainsi : un renvoi inférieur entraîné en rotation lors d'un déplacement du pion inférieur, un axe de rotation duquel est solidaire le renvoi inférieur, et un renvoi supérieur, solidaire du même axe de rotation, et entraînant un déplacement du pion supérieur lors d'une rotation de l'axe. En fonction des dimensions des différentes pièces formant le dispositif de transmission, la course de la butée d'embrayage est transmise avec un certain facteur de multiplication. Dans une réalisation préférée de l'invention, le dispositif de transmission de mouvement est choisi de façon que ce facteur de multiplication soit unitaire, c'est à dire que la course du pion supérieur soit égale à celle du pion inférieur. Afin de permettre une bonne transmission de mouvement entre le pion inférieur (resp. pion supérieur) et le renvoi inférieur (resp. supérieur), on utilise, dans un mode de réalisation de l'invention, un renvoi inférieur et/ou un renvoi supérieur comportant une ouverture oblongue. Ainsi, une liaison glissière peut être établie entre le pion inférieur et le renvoi inférieur, et/ou entre le pion supérieur et le renvoi inférieur permettant l'établissement d'une liaison glissière entre le renvoi et le pion respectif. Un dispositif selon l'invention présente également, dans certains modes de réalisation, une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, utilisées seules ou en combinaison : le pion supérieur comprend un aimant, le capteur de position du pion supérieur est un capteur magnétique sans contact, le capteur de position mesure la course du pion supérieur et détermine, à partir de cette course, la position de la butée, dans le cas où la butée d'embrayage est installée dans un moteur comportant une machine électrique, le capteur de position et/ou de déplacement est situé dans une zone non perturbée par des ondes électromagnétiques émises par la machine électriques. Avantageusement, le capteur de position est disposé à l'extérieur du carter d'embrayage à l'intérieur duquel est disposée la butée d'embrayage. 25 30 Ces caractéristiques, ainsi que d'autres avantages de l'invention, vont maintenant être décrites, à titre non limitatif, à l'aide des figures sur lesquelles : la figure 1 représente un carter d'embrayage comprenant un dispositif selon l'invention, les figures 2a et 2b représentent deux vues d'un dispositif selon l'invention, les figures 3a et 3b représentent un dispositif selon l'invention installé sur une butée d'embrayage, les figures correspondant respectivement à une position embrayée et débrayée de l'embrayage. La figure 1 montre le carter d'une boîte de vitesses 1 fixé au carter d'un embrayage 2, l'embrayage comprenant une commande d'embrayage hydraulique, de type CSC (Clutch Slave Cylinder), et un dispositif de mesure 3 conforme à 15 l'invention, permettant de déterminer la position de la butée d'embrayage 4. Cette figure montre également une machine électrique 5, ainsi qu'un système de couplage entre l'embrayage et le volant moteur 6. L'ensemble ainsi constitué du dispositif de mesure 3, de la butée 4, de la machine électrique 5, de l'ensemble embrayage couplé au volant moteur 6 20 est disposé dans le carter d'embrayage 2. Le dispositif de mesure 3 est détaillé sur les figures 2a et 2b. Ces deux figures représentent un même dispositif, montré sous des angles différents. 25 Ce dispositif comporte un pion de position de butée 10 destiné à être relié à la butée d'embrayage dont on doit mesurer le déplacement. Ce pion 10 comprend, sur sa partie supérieure, un téton, non représenté sur les figures. Ce téton est inséré dans une ouverture oblongue 11 pratiquée dans un élément volumique formant un renvoi inférieur 12. Lors d'un 30 déplacement du pion 10, le déplacement du téton dans l'ouverture 11 pousse le renvoi, et l'entraîne en rotation autour d'un axe de renvoi 13 à l'extrémité duquel le renvoi inférieur 12 est monté solidairement. A l'autre extrémité de l'axe de renvoi 13, un renvoi supérieur 14 est également monté solidaire. Ainsi, lors d'une rotation de l'axe de renvoi 13, le renvoi 35 supérieur 14 est, lui aussi, entraîné en rotation. 10 De manière similaire à la configuration du renvoi inférieur, le renvoi supérieur 14 comporte une ouverture oblongue dans laquelle est inséré un téton. Ce téton est solidaire d'un pion supérieur 15. Ainsi, lors d'une rotation du renvoi supérieur 14, le pion supérieur 15 est entraîné en translation. Le déplacement de ce pion 15 est mesuré par un capteur de position 16, installé sur un support de capteur 17. Dans cet exemple, le renvoi inférieur 12, l'axe de renvoi 13 et le renvoi supérieur 14 forment ainsi un dispositif de transmission de mouvement d'un pion inférieur 10 à un pion supérieur 15. Dans une réalisation avantageuse, le pion supérieur 15 est équipé d'un aimant, et son déplacement est mesuré à l'aide d'un capteur magnétique 16. Ce capteur magnétique 16 transcrit le déplacement en une variation d'un signal électrique correspondant à la valeur de déplacement de la butée. Le fonctionnement d'un tel dispositif est montré à l'aide des figures 3a et 3b, sur lesquelles le dispositif est installé sur une commande d'embrayage. La figure 3a correspond à une position embrayée, et la figure 3b correspond à une figure débrayée. Sur ces deux figures, on constate le déplacement de la butée d'embrayage 4, illustré par le déplacement d'un pion inférieur 10 solidaire de cette butée. Il apparaît sur ces figures que le déplacement du pion inférieur 10 est transmis à un pion supérieur 15 qui effectue alors un déplacement en translation de la même distance. Un dispositif tel que celui-ci permet de retranscrire la course de la butée d'embrayage 4 jusqu'au niveau du capteur de position 16, par un système de renvois mécaniques. Dans l'exemple présenté ici, le déplacement du pion supérieur a une valeur équivalente au déplacement du pion inférieur. Il est toutefois possible de prévoir un ensemble de renvois mécaniques tel qu'il existe un facteur de démultiplication entre le déplacement de l'un et l'autre des pions. Un tel facteur de démultiplication peut être utile, par exemple, pour augmenter la précision de la mesure, notamment dans le cas où le déplacement de la butée est très faible. Avec un dispositif selon l'invention, il est ainsi possible de positionner le capteur 16 suffisamment loin de l'embrayage pour éviter toute dégradation due aux fortes températures qui règnent à proximité de cet embrayage et plus particulièrement à l'intérieur du carter d'embrayage 2, par exemple des températures supérieures à 150 C. En outre, il est également possible de positionner le capteur 16 suffisamment loin de la machine électrique, dont les rayonnements électromagnétiques risquent de perturber le fonctionnement du capteur 16, et ainsi de dégrader ces performances. 15 Dans le mode de réalisation illustré en figure 1, le capteur 16 est avantageusement positionné à l'extérieur du carter d'embrayage 2, une ouverture étant ménagée pour laisser passer le mécanisme de renvoi (ou dispositif de transmission du mouvement), et plus particulièrement pour 20 laisser traverser l'axe de rotation 13. Le support de capteur 17 est ainsi fixé sur ce carter d'embrayage 2, à l'extérieur de celui-ci, de sorte que le capteur 16 soit le moins perturbé par l'environnement thermique et électromagnétique régnant à l'intérieur de ce carter d'embrayage 2. 25 Ce dispositif présente donc un intérêt majeur en ce qu'il permet de fiabiliser le système de contrôle de la butée d'embrayage en le positionnant dans un environnement présentant des conditions de fonctionnement favorables, notamment en termes de température et de perturbations électromagnétiques. 10 30 REVENDICATIONS 1. Dispositif de mesure de la position d'une butée d'embrayage (4) de véhicule caractérisé en ce qu'il comprend un capteur de position (16) déporté, ce dispositif comprenant en outre un pion inférieur de position (10), solidaire de la butée, et un dispositif de transmission de mouvement du pion inférieur à un pion supérieur (15), la mesure de la position du pion supérieur, par le capteur déporté, permettant d'obtenir la mesure de position de la butée d'embrayage. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de transmission de mouvement comprend : un renvoi inférieur (12) entraîné en rotation lors d'un déplacement en translation du pion inférieur (10), un axe de rotation (13), duquel est solidaire le renvoi inférieur, et un renvoi supérieur (14), solidaire du même axe de rotation (13), et entraînant un déplacement du pion supérieur (15) lors d'une rotation de l'axe. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le renvoi inférieur (12) comporte une ouverture oblongue (11) permettant l'établissement d'une liaison glissière entre le pion inférieur (10) et le renvoi inférieur (12). 4. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le renvoi supérieur (14) comporte une ouverture oblongue permettant l'établissement d'une liaison glissière entre le pion supérieur (15) et le renvoi supérieur (14). 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le pion supérieur (15) comprend un aimant. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le capteur de position (16) du pion supérieur est un capteur magnétique sans contact. 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le capteur de position (16) mesure la course du pion supérieur (15) et détermine, à partir de cette course, la position de la butée. 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le capteur de position (16) est disposé à l'extérieur d'un carter d'embrayage (2) à l'intérieur duquel est disposé la butée d'embrayage (4). 9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que, lorsque la butée d'embrayage est installée dans un moteur comportant une machine électrique, le capteur de position et/ou de déplacement est situé dans une zone non perturbée par des ondes électromagnétiques émises par la machine électrique.