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SYSTEME DE FREINAGE FACILITANT LE DEMARRAGE D'UN VEHICLE A MOTEUR La présente invention se rapporte à un système de freinage pour un véhicule à moteur muni d'un embrayage mécanique et d'une boite de vitesses manuelle.
Lors du démarrage d'un véhicule à moteur muni d'un embrayage mécanique et d'une boite de vitesses manuelle le conducteur doit maintenir le freinage par action sur la pédale de frein ou sur le frein"à main", appuyer sur les pédales d'accélérateur et d'embrayage pour fournir le couple de démarrage, ensuite supprimer le freinage en évitant le mouvement contraire au sens de la marche, et enfin appuyer sur la pédale d'accélérateur afin d'augmenter progressivement la vitesse.
Le problème pour l'utilisateur est de combiner ces opérations. Ceci peut s'avérer délicat lors de départs en côte, en marche avant ou arrière, en montée ou en descente. Cette difficulté est encore plus importante si le véhicule se trouve entre des obstacles rapprochés.
La publication EP-A-0 280 818 présente un dispositif pour maintenir la force de freinage d'un véhicule. Ce dispositif vérifie si une charge est imposée au moteur du véhicule sur base de la dépression de la pédale d'accélérateur et de la vitesse de rotation du moteur.
Lorsqu'une telle charge est constatée, la force de freinage est supprimée. Le délai entre l'application de la charge ou véhicule et le relâchement de la force de freinage induit une usure prématurée des freins et un échauffement indésirable.
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La publication WO-A-95/03965 décrit un système qui maintient une force de freinage après un arrêt et la relâche automatiquement lorsque la pédale d'accélérateur est enfoncée, la force de freinage étant maintenue uniquement lorsque la vitesse du véhicule est nulle ou proche de zéro. Lorsque le conducteur appuie par erreur sur la pédale d'accélérateur sans actionner la pédale d'embrayage, la force de freinage est supprimée et le véhicule avance sans contrôle avec les risques que cela comporte.
La publication EP-A-0 589 253 concerne un dispositif automatique pour bloquer temporairement les freins d'un véhicule à moteur sans qu'il soit nécessaire de maintenir une pression sur la pédale de frein ou d'actionner le frein à main. Le dispositif comprend un capteur de mouvement connecté à la chaîne de transmission du moteur, un capteur connecté à la pédale d'accélération et un capteur connecté à la pédale de frein. Ici encore un mouvement involontaire sur la pédale d'accélérateur induit une réaction indésirable.
La publication WO-A-82/02176 décrit un dispositif maintenant une force de freinage lorsqu'il détecte l'arrêt substantiel du véhicule et que la pédale d'accélérateur n'est pas enfoncée. Usure des freins et pression involontaire sur la pédale d'accélérateur posent à nouveau problème.
La publication FR-A-2 305 325 concerne un dispositif de commande de freinage dans lequel le retour du frein n'est libéré que lorsque les pédales d'accélérateur et d'embrayage sont actionnées simultanément. De plus, le système de freinage ne peut s'enclencher que lorsque le véhicule est à l'arrêt, cependant, au démarrage, le
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freinage est relâché uniquement en fonction des pédales d'accélérateur et d'embrayage ce qui pose à nouveau le problème d'usure prématurée des freins et un échauffement indésirable.
La publication FR-A-2 573 018 décrit un circuit de commande de freinage comprenant une valve dans le système hydraulique de freinage actionnée pour exercer une force de freinage lorsque les pédales de frein et d'embrayage sont enfoncées, la valve restant actionnée lorsque la pédale de frein est relâchée. La valve est ouverte et le freinage relâché lorsque les pédales d'accélérateur et d'embrayage sont enfoncées et lorsque le véhicule se déplace à une vitesse prescrite. Le freinage n'étant relâché qu'à une vitesse prescrite, le système de freinage subit une usure prématurée et un échauffement indésirable.
La présente invention vise à éviter les problèmes d'usure et d'échauffement du système de freinage d'un véhicule à moteur et à supprimer les problèmes évoqués ci-dessus conséquents aux actions maladroites et non désirées sur la pédale d'accélérateur du véhicule.
Cet objectif est atteint par un système de freinage comprenant deux électrovannes placées en série dans le circuit hydraulique de freinage du véhicule de manière à maintenir automatiquement la puissance de freinage au démarrage du véhicule après un arrêt complet et en réponse à une pression sur la pédale d'embrayage et à l'enclenchement de la première vitesse ou de la marche arrière et à un signal indiquant que la pédale d'accélérateur est relâchée, et de manière à supprimer automatiquement le freinage en réponse soit à un signal indiquant que la pédale d'accélérateur est enfoncée,
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et à un signal indiquant que la pédale d'embrayage est relâchée, soit à un signal indiquant un mouvement de l'arbre primaire de la boite de vitesses.
Les deux électrovannes précitées sont commandées par un relais, lui-même commandé par un premier relais qui est fermé lorsque la pédale d'embrayage est enfoncée et ouvert dans le cas contraire, par un deuxième relais qui est fermé lorsque la pédale d'accélérateur est relâchée et ouvert dans le cas contraire, par un troisième relais qui est fermé lorsque le véhicule est à l'arrêt complet et ouvert en réponse à un signal indiquant un mouvement des pignons de la boite de vitesses, et par un interrupteur qui est fermé lorsque la première vitesse ou la marche arrière est enclenchée, et qui est ouvert dans le cas contraire.
Le système de freinage suivant l'invention maintient donc automatiquement le freinage à l'arrêt complet du véhicule et supprime automatiquement le freinage dès que le couple fourni par l'embrayage est suffisant pour faire démarrer le véhicule, ce qui permet à l'utilisateur de se servir de ses deux pieds pour actionner les pédales d'accélérateur et d'embrayage.
Un mode de réalisation du système de freinage selon l'invention est décrit dans ce qui suit à l'aide des figures jointes dans lesquelles : - la figure 1 représente le dispositif hydraulique du système de freinage, - la figure 2 représente le schéma électrique de commande des électrovannes du dispositif hydraulique, - la figure 3 représente un exemple de réalisation d'un capteur de mouvement des pignons de la boite de vitesses.
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Se reportant à la figure 1, on voit deux électrovannes 1, 2 placées en série dans le circuit hydraulique de freinage du véhicule. Ces électrovannes permettent de maintenir la puissance de freinage que l'on applique au véhicule lors de l'arrêt en empêchant la pression d'huile fournie aux cylindres récepteurs 3,4 de revenir dans le maître cylindre 5.
Pour la sécurité, ces électrovannes 1,2 laissent circuler l'huile normalement lorsqu'elles ne sont pas alimentées. De cette manière, en cas de panne électrique, le freinage peut se faire sans problème. De plus, les électrovannes 1,2 sont munies de soupapes antiretour 6,7 placées en parallèle avec celles-ci ; ces soupapes permettent d'accentuer le freinage si nécessaire par une simple pression sur la pédale de frein, même si les électrovannes 1,2 sont fermées.
La figure 2 présente le schéma de commande des électrovannes 1,2 du dispositif hydraulique. Les électrovannes 1,2 sont commandées par un relais de puissance P.
Lorsque celui-ci est excité, son contact PI se ferme et les électrovannes 1,2 sont alimentées par la tension 12 V de la batterie du véhicule.
Le relais de puissance P précité est lui-même commandé par un ensemble de relais A, E et M, et un interrupteur V. Les contacts Al et El des relais A et E en parallèle sont disposés en série avec le relais de puissance et avec l'interrupteur V et le contact Ml du relais M.
Le relais A répond à un signal représentatif de la position de la pédale d'accélérateur, fourni par un capteur de position de la pédale d'accélérateur constitué par exemple par un potentiomètre Il solidaire de l'axe
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de la pédale d'accélérateur. Le transistor 12 travaillant en commutation convertit le signal analogique du capteur 11 en signal binaire. En fonction d'une valeur ohmique déterminée du potentiomètre 11, c'est-à-dire d'une position déterminée de la pédale d'accélérateur, le transistor 12 commute, permettant l'alimentation du relais A via la batterie 12 V du véhicule.
Le relais E répond à un signal représentatif de la position de la pédale d'embrayage, fourni par un capteur de position de pédale d'embrayage constitué par exemple par un potentiomètre 13 solidaire de l'axe de la pédale d'embrayage. Le transistor 14 travaillant en commutation convertit le signal analogique du capteur 13 en signal binaire. En fonction d'une valeur ohmique déterminée du potentiomètre 13, c'est-à-dire d'une position déterminée de la pédale d'embrayage, le transistor 14 commute, permettant l'alimentation du relais E via la batterie 12 V du véhicule.
L'interrupteur V, du type utilisé pour commander le feu de recul par exemple, indique la position du levier de changement de vitesses ; il est fermé uniquement lorsque la première vitesse ou la marche arrière du véhicule est enclenchée.
Le relais M répond à un signal représentatif du mouvement des pignons de la botte de vitesses produit par un capteur de mouvement 15 de manière que le relais M soit ouvert lorsqu'un mouvement des pignons est détecté.
Cette technique permet d'anticiper le mouvement de rotation des roues motrices en profitant des phénomènes de reprise des jeux et d'élasticité des pièces. Le capteur de mouvement 15 est constitué par exemple par un capteur de vitesse du type utilisé dans les systèmes
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ABS. Le signal du capteur 15 est converti en signal binaire par un transistor 16 travaillant en commutation.
La figure 3 représente un exemple de réalisation de capteur détectant le mouvement des pignons de la boîte de vitesses. Il se compose essentiellement d'un aimant permanent 17 et d'un enroulement 18. Les masses polaires 19 sont entourées du champ magnétique de l'aimant permanent 17. Lorsque le pignon 20 tourne, ses dents traversent le champ magnétique au niveau des masses polaires 19. En conséquence, le flux magnétique dans l'enroulement 18 se trouve modifié. Suivant la loi sur l'induction électromagnétique, cette variation de flux entraîne la production de courants induits aux bornes de l'enroulement 18. La fréquence et l'amplitude du signal électrique varient en fonction de la vitesse du pignon.
Revenant à la figure 2, la commande du freinage au démarrage du véhicule se fait de la manière suivante.
Lorsque le véhicule est à l'arrêt, le contact Ml est fermé. L'embrayage est débrayé à fond et la pédale d'accélérateur est relâchée au maximum, ce qui ferme les contacts El et Al, puis la première vitesse ou la marche arrière est enclenchée, ce qui ferme l'interrupteur V. A ce moment, le relais P est alimenté et son contact PI se ferme, ce qui permet d'alimenter les deux électrovannes 1,2 et donc de maintenir la pression du système de freinage.
Ensuite, la pédale d'accélérateur est enfoncée, ce qui ouvre le contact Al, puis la pédale d'embrayage est relâchée, ce qui ouvre le contact El. Dès lors, l'arbre primaire de la boite de vitesses se met en mouvement, ce qui ouvre le contact Ml et met fin à l'alimentation
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du relais P. Celui-ci vient au repos et son contact Pi s'ouvre, supprimant l'alimentation des deux électrovannes, ce qui relâche le système de freinage.
Grâce à ce dispositif, le freinage est libéré très rapidement dès que le couple nécessaire au démarrage est atteint, évitant les échauffements et l'usure. De plus, l'invention est facile à produire, d'un faible coût et peut être montée d'origine aussi bien que sur des véhicules déjà en circulation, s'ils sont munis d'une boite de vitesses manuelle et d'un embrayage mécanique. Enfin, le système ne diminue en rien la sécurité ; même en cas de panne électrique, le freinage reste possible.
La présente invention qui maintient et supprime automatiquement le freinage, à l'arrêt complet du véhicule, permet ainsi à l'utilisateur de se servir de ses deux pieds pour actionner les pédales d'accélérateur et d'embrayage durant le démarrage, facilitant de la sorte les démarrages en côte notamment.
Le mode de réalisation de l'invention décrit dans ce qui précède est un exemple donné à titre illustratif et l'invention n'est nullement limitée à cet exemple. Toute modification, toute variante et tout agencement équivalent doivent être considérés comme compris dans le cadre de l'invention.