Brevet FR3047955A1 — publié le 20170825

SYSTEME COMPLEMENTAI RE DE COMMANDE D'UN EMBRAYAGE DE VEHI CULE L'invention se rapporte à un système complémentaire de commande d'un embrayage de véhicule. Ce système complémentaire est usuellement désigné sous l'appellation « e-clutch » et est destiné à remplacer une commande d'embrayage conventionnelle dès que certaines conditions de roulage sont détectées par le véhicule. Ces conditions sont que, d'une part la chaussée sur la laquelle roule le véhicule est, entre autres, inclinée ou en pente, et d'autre part, la vitesse du véhicule est réduite et inférieure à une valeur seuil de 20km/h, fonction « coasting », ou roue libre. De cette manière, lorsque ces deux conditions sont remplies, le système complémentaire de commande d'embrayage est automatiquement activé pour assurer une phase de débrayage et ainsi permettre de couper le moteur thermique du véhicule ou le maintenir au ralenti. Lorsque la vitesse est comprise entre 20 km/h (seuil minimal) et une vitesse maximale avec les pédales relevées (embrayage et accélération), le système complémentaire de commande d'embrayage est alors automatiquement activé pour assurer une phase de débrayage et ainsi permettre de couper le moteur thermique du véhicule ou le maintenir au ralenti, appelée fonction sailing. Cette disposition permet ainsi de réduire l'utilisation du moteur thermique, limitant la consommation de carburant et les émissions de particules polluantes dans l'atmosphère. Le terme « automatiquement activé » signifie 25 « sans une intervention volontaire du conducteur ». Un tel système de commande d'embrayage complémentaire est par exemple décrit dans le brevet DE102013218786. Actuellement, ces systèmes de commande d'embrayage complémentaires fonctionnent soit avec une commande hydraulique de type 30 CSC, soit avec une commande à fourchette d'embrayage associée à un récepteur hydraulique externe. Or, ces différentes techniques impliquent une 3047955 2 multiplicité de pièces encombrantes ayant un poids non négligeable et agencées de façon complexe. Les systèmes complémentaires de commande d'embrayage selon l'invention, permettent de s'affranchir des inconvénients relevés dans l'état de 5 la technique, en se passant notamment d'un certain nombre de pièces inhérentes aux systèmes existants, comme par exemple un circuit hydraulique, une pompe, un capteur de position complexe. L'invention a pour objet un système complémentaire de commande d'un embrayage d'un véhicule apte à ouvrir automatiquement ledit embrayage 10 dans le cas d'une détection d'une chaussée inclinée et d'une vitesse réduite dudit véhicule inférieure à une valeur seuil. La principale caractéristique d'un système complémentaire de commande d'un embrayage selon l'invention est qu'il comprend un actionneur d'embrayage, un calculateur électronique de contrôle et un récepteur 15 concentrique mécanique (RCM), ledit calculateur étant apte à activer ledit actionneur dans le cas d'une telle détection pour provoquer une phase de débrayage via ledit récepteur. De cette manière, grâce à la présence d'un récepteur concentrique mécanique, un système selon l'invention s'affranchit de l'utilisation d'un circuit hydraulique, d'une pompe et d'un capteur de 20 position complexe, qui sont des pièces encombrantes, lourdes et dont l'agencement électro-hydraulique demeure difficile à mettre au point. Un récepteur concentrique mécanique est de géométrie compacte, et contribue à accroitre la vitesse d'ouverture de l'embrayage. Le terme « complémentaire » signifie que le système de commande d'embrayage selon l'invention est monté en parallèle d'un système de commande d'embrayage conventionnel, et qu'il se substitue à celui-ci lorsque certaines conditions de roulage sont détectées par le véhicule. Un système de commande d'embrayage selon l'invention est déclenché automatiquement dès que lesdites conditions de détection sont remplies, sans aucune action volontaire du conducteur. L'objectif visé par cette phase automatique de débrayage en descente (ou autre condition décrite précédemment), est de pouvoir couper ou mettre au ralenti le moteur thermique d'un véhicule, afin de limiter la consommation de carburant et les 3047955 3 émissions de particules polluantes dans l'atmosphère. Par exemple, la vitesse réduite du véhicule en dessous d'une valeur seuil et l'inclinaison de la chaussée sont traduites par deux signaux électriques spécifiques, qui sont transmis au calculateur électronique, doté d'un algorithme permettant 5 d'activer l'actionneur d'embrayage, qui va aussitôt agir sur le récepteur concentrique mécanique pour assurer la phase de débrayage. L'actionneur agit sur le récepteur concentrique mécanique par l'intermédiaire d'un élément de transmission, pouvant par exemple être une tige ou un câble. Avantageusement, un système complémentaire de commande selon 10 l'invention comprend un capteur de détection d'une inclinaison de la chaussée sur laquelle circule le véhicule, ledit capteur étant apte à envoyer un signal électrique approprié au calculateur dans le cas d'une telle détection. De façon avantageuse, ce capteur permet de détecter une « non horizontalité » de la chaussée sur une période de temps minimale. 15 De façon préférentielle, l'actionneur est électrique. De cette manière, il est peu encombrant et sa source énergétique est déjà présente dans le véhicule, sans qu'il n'y ait nécessité de la créer. Préférentiellement, l'actionneur agit sur le récepteur mécanique concentrique via un câble. 20 De façon avantageuse, le récepteur mécanique concentrique comprend un moyeu à came rotative doté d'au moins une bille et un moyeu à came de translation, la mise en rotation du moyeu à came rotative entraînant par l'intermédiaire de la bille une translation du moyeu à came de translation qui provoque alors une inclinaison de becs de diaphragme pour assurer le 25 débrayage. Tous ces éléments sont rassemblés de façon compacte pour assurer une fonction de débrayage, fiable, précise et sûre, avec un temps de réaction réduit. L'invention a pour autre objet un procédé de commande d'un embrayage au moyen d'un système complémentaire selon l'invention, lors 30 d'une phase de roulage du véhicule sur une chaussée. 3047955 4 La principale caractéristique technique d'un système selon l'invention est qu'il comprend les étapes suivantes, une étape de détection d'une inclinaison de la chaussée et d'une vitesse réduite du véhicule en-dessous d'une valeur seuil, 5 - une étape de déclenchement automatique de l'actionneur initiée par le calculateur électronique, une étape de débrayage par ledit actionneur agissant au niveau du récepteur concentrique mécanique au moyen d'un élément de transmission. 10 Le procédé de commande selon l'invention est automatiquement initié, dès qu'une inclinaison de la chaussée et qu'une vitesse réduite du véhicule sont détectées, sans aucune action du conducteur dans ce sens. Un tel procédé vise à réduire la consommation de carburant du véhicule et donc les émissions de particules polluantes dans l'atmosphère, en permettant de 15 couper le moteur thermique du véhicule ou le maintenir au ralenti, dès que ledit véhicule se retrouve en descente à une vitesse réduite. Avantageusement, l'élément de transmission est un câble. De façon préférentielle, un procédé de commande selon l'invention comprend une étape de détection d'une vitesse réduite du véhicule inférieure 20 à 20km/h. Généralement, la valeur seuil en dessous de laquelle la vitesse du véhicule doit être située pour pouvoir amorcer un procédé selon l'invention est de 20km/h. L'invention a pour autre objet un véhicule comprenant un système de commande d'embrayage conventionnel apte à être piloté par un conducteur au 25 moyen d'une pression sur une pédale d'embrayage et un système complémentaire de commande d'embrayage conforme à l'invention. La principale caractéristique d'un véhicule selon l'invention est que ledit système complémentaire se substitue audit système conventionnel pour assurer une phase de débrayage automatique dès que les conditions de 30 détection sont remplies. Préférentiellement, les deux systèmes de commande 3047955 5 d'embrayage sont montés en parallèle dans le véhicule, sans qu'il n'y ait la moindre interaction entre les deux. La partie commune entre les deux systèmes est représentée par le mécanisme d'embrayage à proprement parler, comprenant notamment le récepteur concentrique mécanique. 5 Avantageusement, un véhicule selon l'invention comprend un moteur thermique, ledit moteur étant coupé lors de la phase de débrayage. Selon un autre mode de réalisation préféré d'un véhicule selon l'invention, le moteur thermique est maintenu au ralenti lors de la phase de débrayage. 10 Un système complémentaire de commande d'embrayage selon l'invention présente l'avantage d'être peu encombrant et léger, et de mettre en oeuvre un mécanisme de fonctionnement qui est simple et bien maîtrisé. Il a de plus l'avantage de pouvoir accentuer la vitesse d'ouverture de l'embrayage, pour assurer une phase de débrayage avec un faible temps de 15 réponse. On donne ci-après, une description détaillée d'un mode de réalisation préféré d'un système complémentaire d'embrayage selon l'invention, en se référant aux figures suivantes : - La figure 1 est une vue schématique de côté d'un système 20 complémentaire d'embrayage selon l'invention, - La figure 2a est une vue schématique de côté d'un dispositif de commande d'embrayage à récepteur concentrique mécanique en position embrayée, - La figure 2b est une vue schématique de côté d'un dispositif de 25 commande d'embrayage à récepteur concentrique mécanique en position débrayée. En se référant à la figure 1, un système complémentaire 100 de commande d'embrayage d'un véhicule selon l'invention, comprend un actionneur électrique 101, un calculateur électronique de contrôle 102, une 30 boite de vitesses 103 et un dispositif d'embrayage 104 comprenant un récepteur concentrique mécanique 105. Un tel système complémentaire 3047955 6 comporte également un premier capteur de mesure de l'inclinaison de la chaussée sur laquelle roule ledit véhicule et un deuxième capteur de mesure de la vitesse du véhicule (les deux capteurs ne sont pas visibles sur les figures). Le calculateur électronique 102 est doté d'un algorithme permettant 5 d'activer l'actionneur électrique 101 en fonction des signaux qu'il reçoit en provenance du premier et du deuxième capteur. L'actionneur électrique 101, une fois qu'il est activé par le calculateur électronique de contrôle 102, est apte à agir directement sur le récepteur concentrique mécanique 105 au moyen d'un élément de transmission 106, pour assurer une phase de 10 débrayage. Cet élément de transmission 106, comprend un premier câble 107 enfermé partiellement dans une gaine et un câble secondaire 8, le premier câble 107 reliant l'actionneur électrique 101 au câble secondaire 8 et ledit câble 8 secondaire étant connecté au récepteur concentrique mécanique 105. En se référant à la figure 2a, un exemple d'un récepteur concentrique 15 mécanique 105 apte à être utilisé dans un système 100 selon l'invention, possède un moyeu à came rotative 2, un moyeu à came de translation 3, un roulement de butée d'embrayage 4, un tube guide 5, un carter d'embrayage 6, des becs 7 de diaphragme d'embrayage, et le câble secondaire d'embrayage 8. Le moyeu à came rotative 2 comporte indifféremment deux ou trois billes 9 20 équitablement réparties autour dudit moyeu 2, lesdites billes 9 se retrouvant diamétralement opposées s'il n'y en a que deux, ou à 120° l'une de l'autre s'il y en a trois. Le moyeu à came de translation 3 présente une surface incurvée 10 en regard desdites billes 9, lesdites billes 9 étant au contact de ladite surface 10. 25 En se référant à la figure 2b, une traction du câble secondaire 8 selon la flèche 11 provoquée par l'actionneur électrique 101, engendre une rotation du moyeu à came rotative 2, et donc une rotation simultanée des billes 9 qui lui sont solidaires, lesdites billes 9 se déplaçant le long de la surface incurvée 10 du moyeu à came de translation 3 en demeurant à son contact. Puisque le 30 moyeu à came de translation 3 possède un degré de liberté en translation le long de son axe de rotation, il est donc repoussé par lesdites billes 9 le long de cet axe, en créant avec le moyeu à came rotative 2 une course de débrayage 3047955 7 12. Les becs 7 de diaphragme d'embrayage sont alors repoussés par le moyeu à came de translation 3 qui s'est déplacé le long de son axe sous l'effet de la rotation du moyeu à came de rotation 2. Les dispositifs de commande d'embrayage impliquant un récepteur 5 concentrique mécanique, présentent un certain nombre de caractéristiques avantageuses, parmi lesquelles une compacité compatible avec les espaces restreints, disponibles autour du moteur, ainsi qu'une simplicité de conception lui permettant d'être accouplé à différents systèmes d'actionnement. Un procédé de commande d'un embrayage au moyen d'un système 10 100 complémentaire de commande selon l'invention, lors d'une phase de roulage du véhicule sur une chaussée, comprend les étapes suivantes, une étape de détection d'une inclinaison de la chaussée au moyen du premier capteur et d'une vitesse réduite du véhicule en dessous d'une valeur seuil au moyen du deuxième capteur. Cette 15 valeur seuil de la vitesse peut par exemple être de 20km/h. Ces deux paramètres doivent être détectés simultanément lors de la phase de roulage du véhicule, une étape d'activation automatique de l'actionneur 101 électrique initiée par le calculateur électronique 102. En effet, les deux 20 capteurs, une fois qu'ils ont détecté simultanément les deux paramètres ci-dessus mentionnés, envoient au calculateur 102 des signaux électriques représentatifs des paramètres détectés, qui aussitôt initie ledit actionneur 101. L'envoi de l'ordre de fonctionnement à l'actionneur 101 par le calculateur 102 est 25 automatique, ne nécessitant aucune action spécifique du conducteur, une étape de débrayage par l'intermédiaire du récepteur concentrique mécanique 105, qui a été activé par l'actionneur 101 au moyen du premier câble et du câble secondaire 8. 30 Un véhicule selon l'invention comporte un moteur thermique, un système 100 complémentaire de commande d'embrayage selon l'invention et 3047955 8 un système conventionnel de commande d'embrayage basé sur l'actionnement d'une pédale d'embrayage 108 par le conducteur. Dans l'hypothèse où le véhicule se retrouve dans une descente avec une vitesse modérée inférieure à 20km/h, le système complémentaire 100 de 5 commande d'embrayage est automatiquement activé sans l'action du conducteur, pour opérer un débrayage. Le moteur thermique du véhicule est alors simultanément coupé ou maintenu au ralenti pour limiter la consommation de carburant et réduire les émissions de particules polluantes dans l'atmosphère. 10 REVENDICATIONS1. Système complémentaire (100) de commande d'un embrayage d'un véhicule apte à ouvrir automatiquement ledit embrayage dans le cas d'une détection d'une chaussée inclinée et d'une vitesse réduite dudit véhicule inférieure à une valeur seuil, caractérisé en ce qu'il comprend un actionneur d'embrayage (101), un calculateur électronique (102) de contrôle et un récepteur concentrique mécanique (105), et en ce que ledit calculateur (102) étant apte à activer ledit actionneur (101) dans le cas d'une telle détection pour provoquer une phase de débrayage via ledit récepteur (105). 2. Système complémentaire de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un capteur de détection d'une inclinaison de la chaussée sur laquelle circule le véhicule, ledit capteur étant apte à envoyer un signal électrique au calculateur (102) dans le cas d'une telle détection. 3. Système complémentaire de commande selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'actionneur (101) est électrique. 4. Système complémentaire de commande selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'actionneur (101) agit sur le récepteur mécanique concentrique (101) via un câble (107, 8). 5. Système complémentaire de commande selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le récepteur mécanique concentrique (105) comprend un moyeu à came rotative (2) doté d'au moins une bille (9) et un moyeu à came de translation (3), et en ce que la mise en rotation du moyeu à came rotative (2) entraine par l'intermédiaire de la bille (9) une translation du moyeu à calme de translation (3) qui provoque alors une inclinaison de becs (7) de diaphragme pour assurer le débrayage. 6. Procédé de commande d'un embrayage au moyen d'un système complémentaire (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 3047955 10 lors d'une phase de roulage du véhicule sur une chaussée, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes, - une étape de détection d'une inclinaison de la chaussée et d'une vitesse réduite du véhicule en dessous une valeur seuil, 5 - une étape de déclenchement automatique de l'actionneur (101) initiée par le calculateur électronique (102), - une étape de débrayage par ledit actionneur (101) agissant au niveau du récepteur concentrique mécanique (105) au moyen d'un élément de transmission (107, 8). 10 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de détection d'une vitesse réduite du véhicule inférieure à 20km/h. 8. Véhicule comprenant un système de commande d'embrayage conventionnel apte à être piloté par un conducteur au moyen d'une 15 pression sur une pédale d'embrayage (108) et un système complémentaire (100) de commande d'embrayage conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit système complémentaire (100) se substitue audit système conventionnel pour assurer une phase de débrayage automatique dès 20 que les conditions de détection sont remplies. 9. Véhicule selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend un moteur thermique, et en ce que ledit moteur est coupé lors de la phase de débrayage. 10.Véhicule selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend un 25 moteur thermique, et en ce que ledit moteur est maintenu au ralenti lors de la phase de débrayage.