Brevet FR2983155A1 — publié le 20130531

DISPOSITIF DE LIAISON ENTRE LA TIGE DE COMMANDE DE FREIN ET LA PEDALE DE FREIN D'UN VEHICULE AUTOMOBILE EQUIPE D'UN SYSTEME ADDITIONNEL DE FREINAGE ELECTRIQUE A RECURERATION D'ENERGIE. La présente invention concerne un dispositif de liaison entre la tige de commande de frein et la pédale de frein d'un véhicule automobile équipé d'un système additionnel de freinage électrique à récupération d'énergie. Les véhicules automobiles hybrides et électriques peuvent être équipés d'un système de freinage électrique permettant de récupérer l'énergie pendant la phase de freinage. Pour une meilleure récupération d'énergie, le système de freinage classique ne doit pas fonctionner immédiatement lorsque le conducteur appuie sur la pédale de frein. Pendant les premiers millimètres de la course de la pédale de frein, seul le système de freinage électrique doit fonctionner pour une bonne récupération d'énergie, le freinage classique reprenant son rôle habituel de freinage dans un deuxième temps. Pour répondre à ce besoin de freinage en deux temps, La pédale de frein doit effectuer une course, dite « course morte » dans la suite du texte, qui permet au freinage électrique de fonctionner et régénérer de l'énergie, le freinage classique entrant en action seulement lorsque cette course morte est réalisée. On a déjà cherché à actionner les deux systèmes de freinage, classique et à récupération d'énergie, au moyen de la pédale de frein, en retardant l'actionnement du système 30 de freinage classique. Ainsi, à titre d'exemple, le document FR 2 950 592 décrit un dispositif de freinage comprenant des moyens de freinage dissipatifs à circuit de commande hydraulique, des moyens de freinage électrique à récupération d'énergie, et 35 un premier actionneur sélectivement déplacé, à partir d'une position de repos et à l'encontre d'une première force élastique exercée par un premier organe de rappel, pour actionner le circuit de commande hydraulique des moyens de freinage dissipatifs. Ce dispositif de freinage comprend, de plus, un deuxième actionneur, un deuxième organe de rappel, et un capteur de position. Le deuxième actionneur est sélectivement déplacé, à partir d'une position de repos et à l'encontre d'une deuxième force élastique exercée par le deuxième organe de rappel, pour actionner les moyens de freinage électrique. Les positions de repos des premier et deuxième actionneurs sont séparées par une distance non nulle. Ces premier et deuxième actionneurs présentent des trajectoires de déplacement respectives telles que le deuxième actionneur entraîne mécaniquement le premier actionneur après avoir atteint une position d'entraînement séparée de sa position de repos par ladite distance non nulle. La deuxième force de rappel est inférieure à la première force de rappel. Le capteur de position délivre un signal de sortie utilisé pour l'actionnement des moyens de freinage électrique et variant en fonction de la position du deuxième actionneur entre sa position de repos et sa position d'entraînement. Le but de la présente invention est de fournir un nouveau dispositif de liaison entre la tige de commande du système de freinage classique et la pédale de frein, qui permette d'obtenir une cours morte au sens exposé précédemment, c'est-à-dire une course de la pédale de frein au cours de la réalisation de laquelle le système de freinage électrique fonctionne seul afin de maximaliser la récupération d'énergie, le freinage classique entrant en action seulement lorsque cette course morte est réalisée. Un autre but de la présente invention est de fournir un tel dispositif, qui permette une réduction de la consommation de carburant du véhicule, une réduction des usures causées par le freinage classique et une réduction des émissions de dioxyde de carbone. Enfin, c'est également un but de la présente invention de fournir un tel dispositif, qui soit, de manière générale, de conception et de montage simples, qui soit stable, fiable et économique. Pour parvenir à ces buts, la présente invention a pour objet un dispositif de liaison entre la tige de commande et la pédale de frein d'un système de freinage classique de véhicule, le véhicule étant également équipé d'un système de freinage additionnel, électrique, à récupération d'énergie, et ce dispositif de liaison nouveau comporte les pièces suivantes : - un support de tige, qui est monté sur l'extrémité de la tige de commande et qui est solidaire en translation de cette dernière, - un support mobile, en forme de manchon coaxial au support de tige, qui est solidaire en translation de la pédale de frein et qui est monté mobile en translation axiale, contre l'action d'une force de rappel élastique, sur le support de tige, ladite translation axiale étant limitée sur une distance dite « course morte » au cours de la réalisation de laquelle ne fonctionne que le système de freinage additionnel à récupération d'énergie, et - des moyens de butée, qui permettant de limiter ladite translation axiale du support mobile relativement au support de tige et qui définissent, par conséquent, la course morte, lesquels moyens de butée, une fois cette dernière réalisée par le support mobile, solidarisent en translation axiale le support mobile et le support de tige de façon à faire fonctionner le système de freinage classique. Selon le principe de la présente invention, ces moyens de butée peuvent être constitués, d'une part, par un épaulement externe de l'extrémité du support de tige tournée vers le support mobile et, d'autre part, par un épaulement interne du support mobile destiné à venir en butée contre l'épaulement externe du support de tige, la distance axiale maximale entre les deux épaulements définissant la course morte. Selon le mode préféré de réalisation de l'invention, l'épaulement interne du support mobile peut être réalisé sous la forme d'une bague filetée montée par vissage sur la partie d'extrémité taraudée du support mobile, de telle sorte qu'en modifiant la position axiale de ladite bague filetée dans le support mobile taraudé, on règle la longueur de la course morte. Selon le mode préféré de réalisation de l'invention également, le support mobile est monté mobile en translation relativement au support de tige contre l'action d'un ressort axial de type hélicoïdal, lequel ressort axial permet également de temporiser l'action de la pédale de frein sur les récepteurs finaux de freinage. L'extrémité de la tige de commande de frein peut être 15 sphérique et montée dans une cavité du support de tige selon une liaison de type articulation à rotule. De préférence, une agrafe de fixation peut être prévue pour verrouiller axialement l'extrémité de la tige de commande dans le support de tige. 20 Cette agrafe de fixation peut être, de préférence, en forme de bague, ouverte sur un secteur angulaire, et munie de pattes ou extensions radiales qui coopèrent par concordance des formes avec des logements internes ménagés dans la paroi du support de tige. 25 De manière avantageuse, une cage peut être prévue pour enserrer le support mobile du dispositif. La présente invention a aussi pour objet un véhicule, en particulier un véhicule automobile, équipé d'un système de freinage classique et d'un système de freinage 30 additionnel, électrique, à récupération d'énergie, et dans ce véhicule automobile, la pédale de frein est reliée à la tige de commande du système de freinage classique par l'intermédiaire d'un dispositif de liaison conforme à celui décrit ci-dessus dans ses grandes lignes. 35 Ce véhicule automobile peut être un véhicule de type hybride ou électrique. D'autres buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description qui suit d'un exemple de réalisation, non limitatif de l'objet et de la portée de la présente demande de brevet, accompagnée de dessins dans lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale, schématique, du dispositif de liaison de l'invention, au repos avant appui sur la pédale de frein par le conducteur du véhicule, - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale, schématique, du dispositif de la figure 1, une fois réalisée la course morte pendant laquelle seul le freinage additionnel électrique à récupération d'énergie fonctionne, - la figure 3 est une vue en perspective, schématique, 15 du dispositif de liaison de l'invention en position sur la pédale de frein du véhicule, et - la figure 4 est vue en perspective, schématique, de l'agrafe de fixation, qui verrouille axialement l'extrémité de la tige de commande de frein dans le dispositif de 20 liaison selon l'invention. En référence au dessin de la figure 1, on a représenté le dispositif de liaison selon l'invention inséré entre, d'une part, l'extrémité sphérique 1A de la tige de maître cylindres - ou tige de commande de frein - désignée 1 du 25 système de freinage classique, et d'autre part, la pédale de frein dont l'action sur le dispositif est une force qui est illustrée par la flèche « F » sur l'extrémité du dispositif opposée à la tige de commande de frein 1. Le système de freinage classique, non décrit en détail 30 dans le présent texte, peut être un système de freinage dissipatif à commande hydraulique, par exemple. Le dispositif de liaison, d'axe général XX', qui permet d'obtenir une course morte de la pédale de frein, comporte les pièces principales suivantes : 35 - un support de tige 11, cylindrique, qui supporte la tige 1 de commande de frein et qui présente une cavité intérieure 11A dont la partie de fond est de forme semi sphérique pour former, avec l'extrémité sphérique 1A de la tige 1, une articulation de type « articulation à rotule » de la tige 1 dans le support de tige 11, et - un support mobile 12, en forme de manchon coaxial au 5 support de tige 11, qui est solidaire en translation de la pédale de frein 2 (représentée seulement sur la figure 3) et qui est monté mobile en translation, contre la force de rappel élastique axiale d'un ressort hélicoïdal 15, sur le support de tige 11 sur une distance dite « course 10 morte désignée « D » du dispositif au cours de laquelle ne fonctionne que le système de freinage électrique à récupération d'énergie. Pour définir cette morte « D », des moyens de butée sont prévus, qui limitent le déplacement axial relatif du 15 support mobile 12 par rapport au support de tige 11. Ces moyens de butée en translation axiale comprennent : - un épaulement externe 13 de l'extrémité du support de tige 11 tournée vers le support mobile 12, et 20 - un épaulement interne 14 du support mobile 12 destiné à venir en butée contre l'épaulement externe 13 du support de tige 11. La distance axiale maximale entre les deux épaulements 13 et 14 définit la course morte « D ». 25 Selon le principe de la présente invention, cette course morte « D » est réglable par le fait que l'épaulement interne 14 du support mobile 12 est réalisé sous la forme d'une bague filetée montée par vissage sur la partie d'extrémité 12A taraudée du support mobile 12. 30 Ainsi, en modifiant la position axiale de la bague filetée 14 dans le support mobile 12 taraudé, on règle la longueur « D » de la course morte, ce réglage étant obtenu simplement par rotation de la bague dans le support mobile. Le dispositif de liaison comprend aussi une agrafe de 35 fixation 16, qui vient verrouiller axialement l'extrémité sphérique 1A de la tige 1 de commande de frein 1 dans le support de tige 11. Cette agrafe, comme représentée sur le dessin de la figure 4, est en forme de bague ouverte sur un secteur angulaire désigné « a » et vient s'encastrer, de manière connue en soi, dans le support de tige 11 grâce à des extensions radiales 16A qui coopèrent par concordance des formes avec des logements internes 11D ménagés dans la paroi du support de tige 11 (figures 1 à 3). En référence aux dessins des figures 1 et 2, le dispositif de liaison de l'invention crée une course morte de la manière suivante : Au repos, la pédale de frein étant relâchée (figure 1), le support mobile 12 est distant du support de tige 11 d'une longueur axiale « D », qui est la course morte mentionnée précédemment. Plus précisément, cette distance « D » est la distance séparant la face radiale interne 12B du support mobile 12 de la face d'extrémité 11B du support de tige 11. Cette distance laisse un espace ou volume interne 12C entre les deux supports 12 et 11. La distance « D » est réglable par le vissage du support taraudé 12 sur la bague filetée 14, la bague 14 20 étant en butée contre le support de tige 11 et pouvant coulisser le long de ce dernier. Lorsque le conducteur du véhicule appuie sur la pédale de frein (référence 2 de la figure 3), les actions suivantes s'exécutent dans l'ordre rappelé ci-dessous. 25 Phase A : Freinage électrique à récupération d'énergie seul. Le support mobile 12 et la bague filetée 14 se déplacent (sous l'action de l'effort illustré par « F ») en comprimant le ressort 15 dans son logement 11C du support 11 30 et réduisent la distance « D » jusqu'à ce que la face radiale interne 12B du support mobile 12 vienne en contact avec la face d'extrémité 11B du support de tige 11. La distance « D » devient nulle. Pour garantir cette phase A, la raideur du ressort 15 est déterminée par rapport à 35 l'effort de résistance qu'oppose la tige de commande 1 de frein pendant cette phase. Pendant cette phase A, il n'y a pas de freinage classique : seul le freinage électrique à récupération d'énergie fonctionne. Phase B : Freinage classique. Dès que le support mobile 12 est en appui contre le support de tige 11 (figure 2), le freinage classique débute immédiatement et la tige de commande 1 commence à remplir sa fonction habituelle, ce qu'illustre les déplacements identiques « AD » de la tige de commande 1 et du support mobile 12 (correspondant à l'appui du conducteur sur la pédale de frein), une fois la course morte réalisée. Au cours de cette phase B, le freinage électrique et la récupération d'énergie peuvent être maintenus si nécessaire. Comme montré sur le dessin de la figure 3, il peut être prévu une cage, de référence 20, de forme cylindrique, montée sur la pédale de frein 2, qui enserre notamment le support mobile 12. Le dispositif de liaison décrit ci-dessus présente l'avantage de permettre une réduction de la consommation de carburant du véhicule, une réduction des usures causées par son freinage classique et une réduction des émissions de dioxyde de carbone. De plus, il constitue un moyen mécanique simple et économique, tant sur le plan de sa fabrication que de son montage, de réalisation d'une course morte de la pédale de frein d'un véhicule hybride ou électrique équipé d'un système additionnel de freinage électrique à récupération d'énergie. REVENDICATIONS1. Dispositif de liaison entre la tige de commande (1) et la pédale de frein d'un système de freinage classique de véhicule, le véhicule étant également équipé d'un système de freinage additionnel, électrique, à récupération d'énergie, caractérisé en ce que ledit dispositif de liaison comporte les pièces suivantes : - un support de tige (11), qui est monté sur 10 l'extrémité de la tige de commande (1) et qui est solidaire en translation de cette dernière, - un support mobile (12), en forme de manchon coaxial au support de tige (11), qui est solidaire en translation de la pédale de frein (2) et qui est monté mobile en 15 translation axiale, contre l'action d'une force de rappel élastique, sur le support de tige (11), ladite translation axiale étant limitée sur une distance dite « course morte (« D ») au cours de la réalisation de laquelle ne fonctionne que le système de freinage additionnel à 20 récupération d'énergie, et - des moyens de butée, qui permettent de limiter ladite translation axiale du support mobile (12) relativement au support de tige (11) et qui définissent, par conséquent, la course morte (« D »), lesquels moyens de 25 butée, une fois cette dernière réalisée par le support mobile (12), solidarisent en translation axiale le support mobile (12) et le support de tige (11) de façon à faire fonctionner le système de freinage classique. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en 30 ce que lesdits moyens de butée qui permettent de limiter ladite translation axiale du support mobile (12) relativement au support de tige (11), sont constitués par un épaulement externe (13) de l'extrémité du support de tige (11) tournée vers le support mobile (12) et par un 35 épaulement interne (14) du support mobile (12) destiné à venir en butée contre l'épaulement externe (13) du supportde tige (11), la distance axiale maximale entre les deux épaulements (13, 14) définissant la course morte (« D »). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'épaulement interne du support mobile (12) est réalisé sous la forme d'une bague filetée (14) montée par vissage sur la partie d'extrémité (12A) taraudée du support mobile (12), de telle sorte qu'en modifiant la position axiale de ladite bague filetée (14) dans le support mobile (12) taraudé, on règle la longueur de la course morte (« D ») . 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support mobile (12) est monté mobile en translation relativement au support de tige (11) contre l'action d'un ressort axial (15) de type hélicoïdal, lequel ressort axial (15) permet également de temporiser l'action de la pédale de frein (2) sur les récepteurs finaux de freinage. 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'extrémité (1A) de la tige de commande (1) de frein est sphérique et est montée dans une cavité (11A) du support de tige (11) selon une liaison de type articulation à rotule. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 5, caractérisé en ce qu'une agrafe de fixation (16) est prévue pour verrouiller axialement l'extrémité (1A) de la tige de commande (1) dans le support de tige (11). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite agrafe de fixation (16) est en forme de bague, ouverte sur un secteur angulaire (« a »), et munie de pattes ou extensions radiales (16A) qui coopèrent par concordance des formes avec des logements internes ménagés dans la paroi du support de tige (11). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'une cage (20) enserre le support mobile (12) du dispositif. 9. Véhicule, en particulier véhicule automobile, équipé d'un système de freinage classique et d'un système de freinage additionnel, électrique, à récupération d'énergie, caractérisé en ce que la pédale de frein (2) est reliée à la tige de commande (1) du système de freinage classique par l'intermédiaire d'un dispositif de liaison conforme à l'une quelconque des revendications précédentes. 10. Véhicule, en particulier véhicule automobile, selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il est un 10 véhicule de type hybride. 11. Véhicule, en particulier véhicule automobile, selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il est un véhicule de type électrique. 15