Brevet FR3019109A1 — publié le 20151002

PEDALE D'ACCELERATEUR ET VEHICULE HYBRIDE COMPORTANT UNE TELLE PEDALE La présente invention se rapporte à une pédale d'accélérateur d'un véhicule automobile ainsi qu'à un véhicule hybride comportant une telle pédale. L'invention appartient au domaine des pédales de véhicules automobiles. De façon classique, dans un véhicule automobile, les pédales sont des leviers qui peuvent être actionnés par le pied d'un conducteur du véhicule. Les pédales sont généralement positionnées dans une zone basse de l'habitacle du véhicule et pivotent autour d'un axe fixe, suivant une course située entre une position initiale et une position finale. La pédale d'accélérateur est une commande permettant au conducteur d'agir sur la chaîne de traction du véhicule, la course d'enfoncement de la pédale d'accélérateur étant généralement associée à une courbe prédéterminée de couple de consigne de la chaîne de traction du véhicule. Lorsque le conducteur relâche la pression sur la pédale d'accélérateur, un dispositif de rappel, tel qu'un ressort, ramène la pédale dans sa position initiale. Dans un véhicule hybride, la chaîne de traction comporte une machine de traction réversible, telle qu'une machine électrique, qui échange de l'énergie avec un stockeur d'énergie, telle qu'une batterie électrochimique. L'association d'une machine réversible avec un stockeur d'énergie permet de récupérer une grande partie de l'énergie cinétique du véhicule lors des décélérations. Pour maximiser l'énergie cinétique récupérée lors des décélérations du véhicule, il est nécessaire de freiner le moins possible les roues du véhicule par les dispositifs de freinage dissipatifs classiques, constitués par exemple de plaquettes frottant sur des disques. Une première solution imaginée pour maximiser l'énergie cinétique récupérée lors des décélérations du véhicule consiste à utiliser une pédale de frein du véhicule. Une partie de la course de la pédale de frein est alors utilisée pour contrôler l'énergie récupérée par la machine de traction réversible. Dans ce cas, le dispositif de freinage du véhicule doit être modifié de façon importante, ce qui entraîne un surcoût important de ce dispositif. Une autre solution consiste à utiliser une partie de la course de la pédale d'accélérateur pour doser l'énergie récupérée en décélération par la machine réversible. On connaît par exemple du document US-A-6 134 498 un véhicule comportant une pédale d'accélérateur dont la première partie de la course d'enfoncement correspond à une demande de décélération ou à un couple de freinage du véhicule et dont une seconde partie de la course correspond à une demande d'accélération fournie par la chaîne de traction du véhicule. Un tel dispositif ne permet cependant pas de doser de façon précise le couple de décélération du véhicule. Le but de l'invention est de remédier aux inconvénients de l'art antérieur. Dans ce but, la présente invention propose une pédale d'accélérateur d'un véhicule comportant : - une âme de pédale parcourant une course entre une position initiale et une position finale ; - un moyen de rappel appliquant un effort de rappel sur l'âme de pédale vers sa position initiale ; la pédale étant remarquable en ce que : - l'effort de rappel augmente linéairement suivant un premier gradient d'effort entre la position initiale et une position intermédiaire de l'âme de pédale ; - l'effort de rappel augmente linéairement suivant un second gradient d'effort entre la position intermédiaire et la position finale de l'âme de pédale ; - le premier gradient étant strictement inférieur au second gradient. Ainsi, l'invention permet d'améliorer le dosage du couple de décélération d'un véhicule, pour un surcoût modéré. Selon une caractéristique particulière, à la position intermédiaire de l'âme de pédale, l'effort de rappel présente une discontinuité. Ainsi la position intermédiaire est plus facile à identifier pour un conducteur. Selon une caractéristique particulière, la valeur de la position intermédiaire de l'âme de pédale est comprise entre 15% et 30% de la 35 course. Selon une caractéristique particulière, le moyen de rappel comporte un premier ressort ayant une première raideur et un second ressort ayant une seconde raideur strictement supérieure à la première raideur. Selon une caractéristique particulière, le premier ressort et le second ressort sont montés en série. Selon une caractéristique particulière, à la position intermédiaire de l'âme de pédale, le premier ressort est totalement comprimé. L'invention concerne également un véhicule hybride comportant une pédale d'accélérateur telle que décrite précédemment. L'invention a également pour objet un procédé de commande d'un tel véhicule hybride comportant une chaîne de traction pour appliquer un couple de consigne à au moins un train de roues du véhicule, ce procédé étant remarquable en ce que lorsque l'âme de pédale est située à sa position intermédiaire, le couple de consigne est nul. Selon une caractéristique particulière, lorsque l'âme de pédale est située entre sa position initiale et sa position intermédiaire, le couple de consigne est négatif. Selon une caractéristique particulière, lorsque l'âme de pédale est située entre sa position intermédiaire et sa position finale, le couple de consigne est positif. L'invention sera mieux comprise et d'autres aspects et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit d'un mode particulier de réalisation, donné à titre d'exemple nullement limitatif et en référence aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels : - les figures 1A, 1B et 1C sont des vues schématiques d'un mode particulier de réalisation d'une pédale d'accélérateur conforme à l'invention ; - la figure 2 représente l'évolution de l'effort du dispositif de rappel de la pédale des figures 1A à 1C en fonction de sa course ; - la figure 3 présente schématiquement un mode particulier de réalisation d'un véhicule comprenant une chaîne de traction, un calculateur de gestion de cette chaîne de traction et une pédale d'accélérateur conforme à l'invention ; et - la figure 4 représente l'évolution du couple de consigne du groupe motopropulseur du véhicule de la figure 3 en fonction de la course de la pédale d'accélérateur. Les figures 1A à 1C représentent une pédale d'accélérateur 1 conforme à l'invention dans différentes positions d'enfoncement. La pédale d'accélérateur 1 comporte une âme de pédale 10, pivotant autour d'un axe de rotation 15 en parcourant une course Pacc entre une position initiale PO et une position finale P2. La course Pacc est généralement exprimée en pourcents, la position initiale PO correspondant à la valeur 0% et la position finale P2 à 100%. La course Pacc peut également être exprimée en degrés et la valeur totale de la course est comprise entre 45° et 90°. La pédale 1 comporte en outre un dispositif de rappel 20, appliquant sur l'âme 10 un effort de rappel vers sa position initiale P0. Le dispositif de rappel 20 comporte un premier ressort 22 de raideur k1 et un second ressort 24 de raideur k2 strictement supérieure à celle k1 du premier ressort 22. Le premier ressort 22 est de faibles dimensions et comporte des spires jointives sous contraintes. Par exemple, le premier ressort 22 applique sur l'âme 10 un effort de rappel compris entre 0,15 et 0,5 Newton par degré d'enfoncement. Le second ressort 24 possède des caractéristiques similaires à celles d'un ressort de rappel connu habituellement dans une pédale d'accélérateur. Par exemple, le second ressort 24 applique sur l'âme 10 un effort de rappel compris entre 0,3 et 1 Newton par degré d'enfoncement. Les premier et second ressorts 22 et 24 sont montés en série. Dans l'exemple des figures 1A à 1C, le premier ressort 22 est fixé à l'âme 10 de la pédale et le second ressort 24 est fixé à un support 30 fixe, mais l'inverse est également envisageable. Sur la figure 1A, l'âme de la pédale est dans sa position initiale PO et les ressorts 22 et 24 ne sont pas comprimés. Lorsqu'on exerce un effort pour enfoncer l'âme de pédale 10, la raideur k1 du premier ressort 22 étant strictement inférieure à celle k2 du second ressort 24, le premier ressort 22 se comprime avant le second ressort 22. Ainsi, sur la figure 1B, l'âme de la pédale se trouve dans une position intermédiaire P1 dans laquelle le premier ressort 22 est totalement comprimé, tandis que le second ressort 24 n'est pas comprimé. Les spires du premier ressort 22 sont alors jointives. Par exemple, la valeur de la position intermédiaire P1 est comprise entre 15% et 30% de la course Pacc. Sur la figure 1C, correspondant à la position finale P2, l'âme de la pédale est totalement enfoncée et les premier et second ressorts 22 et 24 5 sont comprimés. La figure 2 représente sur un graphique l'évolution de l'effort Eff exercé par le dispositif de rappel 20 sur l'âme de pédale 10 en fonction de sa course Pacc. Dans la position initiale P0, l'effort de rappel Eff prend pour valeur un 10 premier effort EffO prédéterminé, proche de 0. Conformément à l'invention, lorsque la course Pacc évolue entre la position initiale PO et la position intermédiaire P1, du fait de la compression du premier ressort 22, l'effort de rappel Eff augmente linéairement suivant un premier gradient d'effort Gl, jusqu'à un deuxième effort Eff1 prédéterminé. 15 A l'endroit de la position intermédiaire P1, le premier ressort 22 est totalement comprimé et l'effort de rappel Eff présente une discontinuité depuis le deuxième effort Eff1 jusqu'à un troisième effort Eff1' qui lui est supérieur. Ainsi, la position P1 est facile à identifier du fait de la discontinuité de l'effort Eff. 20 Au-delà de la position intermédiaire P1, lorsque l'effort de rappel Eff atteint le troisième effort Eff1', le second ressort 24 commence à se comprimer. L'effort de rappel Eff augmente alors linéairement, suivant un second gradient d'effort G2, jusqu'à un quatrième effort Eff2 prédéterminé, supérieur au troisième Eff1'. 25 Conformément à l'invention, la raideur kl du premier ressort 22 étant strictement inférieure à celle k2 du second ressort 24, le premier gradient d'effort G1 est strictement inférieur au second gradient d'effort G2. La figure 3 illustre un véhicule 100 comprenant un pédale d'accélérateur 1 telle que décrite précédemment. 30 Le véhicule 100 dispose d'une chaîne de traction comprenant un moteur thermique 105 et au moins une machine de traction 107 associée à un dispositif de stockage d'énergie 110. On considère dans ce qui suit, à titre d'exemple non limitatif, que la machine de traction 107 est de type électrique. Mais l'invention n'est pas 35 limitée à ce type de machine. Ainsi, elle concerne également les machines (ou moteurs) hydrauliques ou à air comprimé, dès lors qu'elles permettent de récupérer de l'énergie. La machine de traction 107 étant, dans l'exemple retenu pour la présentation de l'invention, une machine électrique, elle est connectée à un convertisseur de puissance 108 (ou onduleur) pour échanger de l'énergie avec le dispositif de stockage d'énergie électrique 100, par exemple de type batterie haute tension. La chaîne de traction du véhicule 100 comprend au moins un moteur thermique 105 associé à une première transmission 104 pour entraîner un premier train de roues 102 du véhicule 100. On notera que la première transmission 104 peut être automatisée ou non. Par conséquent, il pourra s'agir d'une boîte automatique, d'une boîte de vitesses manuelle pilotée ou non, ou d'une boîte de vitesses à double embrayage (ou DCT), ou encore d'une transmission à variation continue (ou CVT). La machine de traction 107 est associée à une seconde transmission 109 pour entraîner un second train de roues 103 du véhicule 100. Par exemple, la première transmission 104 est chargée d'entraîner en rotation les roues du train avant du véhicule 100, tandis que la seconde transmission 109 est chargée d'entraîner en rotation les roues du train arrière du véhicule 100. Mais l'inverse est également possible. En variante, les transmissions 104 et 109 peuvent entraîner un même train de roues 102 ou 103 du véhicule. Le véhicule 100 comporte un calculateur 114 de gestion de la chaîne de traction. Le calculateur de chaîne de traction 114 permet de piloter la valeur du couple appliqué par la chaîne de traction à au moins un train de roues 102 et/ou 103 du véhicule. Ce couple est égal à un couple de consigne Tq qui dépend de la course Pacc de l'âme de pédale 10. La figure 4 présente un graphique de l'évolution du couple de consigne Tq en fonction de la course Pacc de l'âme de pédale 10. Entre la position initiale PO et la position intermédiaire P1, le couple de consigne Tq est négatif, compris entre Tq0 et 0. Ainsi, le conducteur peut doser la décélération du véhicule lorsque l'âme de pédale 10 est entre les positions PO et P1. Lorsque l'âme 10 atteint la position P1, le couple de consigne Tq est nul. La position P1 correspond donc à un fonctionnement en roue libre du véhicule, également appelé « FreeWheeling ». Entre la position intermédiaire P1 et la position finale P2, le couple de consigne Tq est positif, compris entre 0 et Tq2. La course Pacc de l'âme de pédale 10 permet donc au conducteur de doser l'accélération du véhicule entre les positions P1 et P2, de façon équivalente à une pédale d'accélérateur conventionnelle. Ainsi, la mise en oeuvre d'une pédale d'accélérateur selon l'invention, d'un véhicule comportant une telle pédale, ou d'un procédé de commande d'un véhicule selon l'invention permet d'améliorer le dosage du couple de décélération d'un véhicule.10 REVENDICATIONS1. Pédale d'accélérateur (1) d'un véhicule comportant : - une âme (10) de pédale parcourant une course (Pacc) entre une position initiale (P0) et une position finale (P2) ; - un moyen de rappel (20) appliquant un effort de rappel (Eff) sur ladite âme (10) vers ladite position initiale (P0) ; ladite pédale (1) étant caractérisée en ce que : - ledit effort (Eff) augmente linéairement suivant un premier gradient (G1) d'effort entre ladite position initiale (P0) et une position intermédiaire (P1) de ladite âme (10) ; - ledit effort (Eff) augmente linéairement suivant un second gradient (G2) d'effort entre ladite position intermédiaire (P1) et ladite position finale (P2) ; - ledit premier gradient (G1) étant strictement inférieur audit second gradient (G2). 2. Pédale d'accélérateur (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'à ladite position intermédiaire (P1), ledit effort (Eff) présente une discontinuité. 3. Pédale d'accélérateur (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la valeur de ladite position intermédiaire (P1) est comprise entre 15% et 30% de ladite course (Pacc). 4. Pédale d'accélérateur (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que ledit moyen de rappel (20) comporte un premier ressort (22) ayant une première raideur et un second ressort (24) ayant une seconde raideur strictement supérieure à ladite première raideur. 5. Pédale d'accélérateur (1) selon la revendication 4, caractérisée en ce que ledit premier ressort (22) et ledit second ressort (24) sont montés en série. 6. Pédale d'accélérateur (1) selon la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce qu'à ladite position intermédiaire (P1), ledit premier ressort (22) est totalement comprimé. 7. Véhicule hybride (100) caractérisé en ce qu'il comporte une pédale d'accélérateur (1) selon l'une quelconque des revendications 35 précédentes. 8. Procédé de commande d'un véhicule hybride (100) selon la revendication 7 comportant une chaîne de traction pour appliquer un couplede consigne (Tq) à au moins un train de roues (102, 103) dudit véhicule (100), ledit procédé étant caractérisé en ce que lorsque ladite âme (10) est située à ladite position intermédiaire (P1), ledit couple de consigne (Tq) est nul. 9. Procédé de commande d'un véhicule hybride (100) selon la revendication 8, caractérisé en ce que lorsque ladite âme (10) est située entre ladite position initiale (P0) et ladite position intermédiaire (P1), ledit couple de consigne (Tq) est négatif. 10. Procédé de commande d'un véhicule hybride (100) selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que lorsque ladite âme (10) est située entre ladite position intermédiaire (P1) et ladite position finale (P2), ledit couple de consigne (Tq) est positif.