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Patent Searching and Data


Title:
IMMEDIATE FORCE-FEEDBACK PEDAL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/052539
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention concerns a pedal comprising a control device (2) including a mobile pedal (6), means for returning (20, 22) the control device returning the pedal (6) in its idle position as well as a force-feedback mechanism (4) to produce a hard spot when the pedal (6) is depressed. The force-feedback mechanism (4) comprises an electric motor (28) designed to act on the control device (2), via one-way linking means (36) and gear reduction means, in the same direction as the return means (20, 22). The one-way link prevents any action of the force-feedback mechanism (4) on the control device (3) in the direction opposite to the direction of action of the return means (20, 22). The one-way link advantageously includes a clearance which enables the electric motor (28) to rotate in the direction allowing it to act on the control device (2) without acting immediately on said device.

Inventors:
Allard, Pierre-yves (1 rue des Ormeaux, Fonsorbes, Fonsorbes, F-31470, FR)
Collet, Michel (11 rue Georges Brassens, Toulouse, Toulouse, F-31200, FR)
Mouaici, Gérard (18 rue Lafilaire, Toulouse, Toulouse, F-31500, FR)
Teulings, Wim (3 Lotissement Pré aux Chênes, Fontenilles, Fontenilles, F-31470, FR)
Application Number:
PCT/EP2002/013612
Publication Date:
June 26, 2003
Filing Date:
December 02, 2002
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS VDO AUTOMOTIVE S.A.S. (B.P. 1149, 1 av. Paul Ourliac, Toulouse Cedex 1, F-31036, FR)
Allard, Pierre-yves (1 rue des Ormeaux, Fonsorbes, Fonsorbes, F-31470, FR)
Collet, Michel (11 rue Georges Brassens, Toulouse, Toulouse, F-31200, FR)
Mouaici, Gérard (18 rue Lafilaire, Toulouse, Toulouse, F-31500, FR)
Teulings, Wim (3 Lotissement Pré aux Chênes, Fontenilles, Fontenilles, F-31470, FR)
International Classes:
B60K26/02; B60K31/00; F02D11/02; F02D11/10; F02D29/02; G05G1/30; G05G5/03; (IPC1-7): G05G1/14; B60K26/02
Foreign References:
FR2685667A11993-07-02
FR2460224A11981-01-23
EP0849108A21998-06-24
FR2685667A11993-07-02
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 017, no. 686 (M - 1529) 15 December 1993 (1993-12-15)
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Claims:
REVENDICATIONS
1. Pédale à retour d'effort comportant un dispositif de commande (2) présentant un organe de commande (6) mobile entre une position de repos relevée et une position d'enfoncement maximum, des moyens de rappel (20,22) du dispositif de commande rappelant l'organe de commande (6) dans sa position de repos ainsi qu'un mécanisme de retour d'effort (4) destiné à créer un point dur lors de l'enfoncement de l'organe de commande (6), caractérisée en ce que le mécanisme de retour d'effort (4) comporte un moteur électrique (28) destiné à agir sur le dispositif de commande (2), par l'intermédiaire de moyens de liaison unidirectionnels (36) et éventuellement aussi de moyens de démultiplication, dans le mme sens que les moyens de rappel (20,22) du dispositif de commande (2), la liaison unidirectionnelle interdisant toute action du mécanisme de retour d'effort (4) sur le dispositif de commande (2) dans le sens opposé au sens d'action des moyens de rappel (20, 22).
2. Pédale à retour d'effort selon la revendication 1, caractérisée en ce que la liaison unidirectionnelle présente une flexibilité qui permet, selon la position relative du dispositif de commande (2) et du mécanisme de retour d'effort (4), d'enfoncer l'organe de commande (6) jusqu'au point dur sans transmettre d'effort sur le mécanisme de retour d'effort (4).
3. Pédale à retour d'effort selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le moteur électrique (28) permet le réglage de la position d'un organe de liaison (34) et en ce que les moyens de liaison unidirectionnels (36) sont disposés entre cet organe de liaison (34) et le dispositif de commande (2).
4. Pédale à retour d'effort selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'organe de liaison (34) est un arbre dont la position angulaire est réglée par le moteur électrique (28).
5. Pédale à retour d'effort selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la liaison unidirectionnelle est réalisée par un lien souple (36).
6. Pédale à retour d'effort selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'une démultiplication est prévue entre le moteur électrique (28) et l'organe de liaison (34).
7. Pédale à retour d'effort selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le dispositif de commande (2) comporte une pédale de commande (6) agissant par l'intermédiaire d'une bielle (10) sur une pièce pivotante (12) autour d'un axe, en ce que les moyens de rappel (20,22) agissent sur cette pièce pivotante (12) et en ce que cette pièce pivotante (12) est reliée aux moyens de liaison unidirectionnels (36).
8. Pédale à retour d'effort selon la revendication 7, caractérisée en ce que les moyens de liaison unidirectionnels sont constitués par une bande souple (36) dont une extrémité est fixée tangentiellement à la pièce pivotante (12) de telle sorte que la bande (36) s'enroule à plat autour de la pièce pivotante (12) lorsque l'organe de commande (6) est enfoncé.
9. Pédale à retour d'effort selon les revendications 4 et 8, caractérisée en ce que l'organe de liaison (34) est monté parallèlement à la pièce pivotante (12,32) et lui fait face, en ce que la pièce pivotante (12,32) pivote de moins de 180° autour de son axe et en ce que la fixation de la bande souple (36) sur la pièce pivotante (12,32) est réalisée dans une zone périphérique de la pièce pivotante se trouvant toujours à l'opposé de l'organe de liaison (34).
Description:
Pédale à retour d'effort immédiat La présente invention concerne une pédale à retour d'effort immédiat.

Une pédale à retour d'effort est utilisée dans le domaine de l'assistance à la conduite d'un véhicule automobile et sert alors d'interface entre le véhicule et son conducteur.

Ce type de pédale est par exemple utilisé dans le domaine de la régulation de vitesse. II existe des régulateurs qui gèrent automatiquement la vitesse du véhicule. II suffit alors de sélectionner une vitesse de croisière et un système de gestion électronique assure le maintien du véhicule à cette vitesse.

La régulation de vitesse peut également s'effectuer en créant un point dur lors de l'enfoncement de la pédale d'accélérateur. Lorsque la vitesse de consigne est alors atteinte, le conducteur ressent un point dur dans cette pédale et il sait ainsi que la vitesse de consigne est atteinte.

La pédale à retour d'effort agit dans ce cas comme une alarme lumineuse ou sonore qui avertit le conducteur. Le conducteur a alors la liberté de tenir compte ou non de cette alarme. Ce type de moyen d'information a pour avantage d'tre uniquement perçu par le conducteur, et non pas par les autres passagers.

Le document FR-2 685 667 révèle une pédale à retour d'effort. Dans le dispositif révélé, un servo-moteur commandé par une unité électronique agit sur la pédale en modifiant une force de rappel qui est fonction de l'écart entre la vitesse réelle et la consigne de vitesse limite. Le mécanisme décrit est tel que lorsque la vitesse de consigne est atteinte, le mécanisme vient durcir progressivement la pédale. La raideur du mécanisme de retour d'effort varie progressivement et on constate une lenteur dans la mise en oeuvre du point dur.

De ce fait, la sensation créée dans le pied du conducteur n'est pas très agréable.

Le mécanisme décrit dans ce document n'agit qu'en faisant varier la raideur du mécanisme de rappel de la pédale, Il ne permet pas notamment de maîtriser instantanément l'effort à exercer sur la pédale ni de réaliser des vibrations rapides dans la pédale. De plus, en cas de dysfonctionnement du mécanisme de retour d'effort, il se peut que la force de rappel avec la raideur maximale s'exerce alors en permanence sur la pédale. Ceci n'affecte pas la sécurité du véhicule mais est inconfortable.

Enfin, le mécanisme décrit présente un encombrement relativement important de telle sorte qu'il ne peut pas tre intégré à un module pédale tel que monté actuellement sur de nombreux véhicules automobiles.

La présente invention a alors pour but de fournir une pédale à retour d'effort pour laquelle l'effort exercé sur la pédale est immédiat et bien maîtrisé.

Avantageusement, l'apparition d'un point dur sera immédiate lorsque les conditions de mise en place de ce point dur seront réalisées. De préférence, cette pédale permettra en outre de faire varier le point d'application du point dur ainsi que l'amplitude de ce point dur. Dans une forme de réalisation, il sera avantageux qu'un message d'alerte, sous forme par exemple d'une vibration de la pédale, puisse tre transmis au conducteur.

A cet effet, elle propose une pédale à retour d'effort comportant un dispositif de commande présentant un organe de commande mobile entre une position de repos relevée et une position d'enfoncement maximum, des moyens de rappel du dispositif de commande rappelant l'organe de commande dans sa position de repos ainsi qu'un mécanisme de retour d'effort destiné à créer un point dur lors de l'enfoncement de l'organe de commande.

Selon l'invention, le mécanisme de retour d'effort comporte un moteur électrique destiné à agir sur le dispositif de commande, par l'intermédiaire de moyens de liaison unidirectionnels et éventuellement aussi de moyens de démultiplication, dans le mme sens que les moyens de rappel du dispositif de commande, la liaison unidirectionnelle interdisant toute action du mécanisme de retour d'effort sur le dispositif de commande dans le sens opposé au sens d'action des moyens de rappel.

Dans cette nouvelle conception, le moteur électrique ne vient pas uniquement effectuer un réglage permettant de modifier la raideur d'un organe de commande mais exerce un effort transmis directement, ou par l'intermédiaire d'une démultiplication, sur cet organe de commande. Ceci permet de mieux maîtriser l'action exercée sur cet organe de commande. La pédale à retour d'effort selon l'invention permet ainsi d'avoir un point dur présent à une position prédéterminée (fixe ou variable) de la course du dispositif de commande et non pas un point dur qui se met en place lorsque le dispositif de commande atteint une position prédéterminée. Avec un dispositif selon l'invention il est possible

d'associer à chaque position de l'organe de commande un effort à exercer sur celui-ci pour le maintenir dans cette position selon une loi prédéterminée et variable dans le temps. La variation de cet effort à exercer est obtenue par la gestion de l'intensité alimentant le moteur électrique. De cette manière, l'amplitude du point dur peut tre adaptée par le moteur qui agit sur le dispositif de commande.

Dans une forme de réalisation préférentielle, la liaison unidirectionnelle présente une flexibilité qui permet, selon la position relative du dispositif de commande et du mécanisme de retour d'effort, d'enfoncer l'organe de commande sans transmettre d'effort sur le mécanisme de retour d'effort jusqu'au point dur. Grâce à cette flexibilité, le dispositif de commande et le mécanisme de retour d'effort peuvent travailler indépendamment l'un de l'autre tant que la liaison est libre, c'est-à-dire lorsqu'aucun effort n'est transmis du mécanisme de retour d'effort vers le dispositif de commande (ou inversement).

Par contre, lorsque la liaison est bloquée, l'utilisateur qui enfonce l'organe de commande le fait à l'encontre de l'effort fourni par le moteur électrique du mécanisme de retour d'effort ou bien ce mécanisme agit pour relever l'organe de commande.

Pour permettre d'avoir un point dur dont la position est variable au cours de l'enfoncement de l'organe de commande, le moteur électrique permet avantageusement le réglage de la position d'un organe de liaison et les moyens de liaison unidirectionnels sont disposés entre cet organe de liaison et le dispositif de commande. Dans cette forme de réalisation, l'organe de liaison est par exemple un arbre dont la position angulaire est réglée par le moteur électrique.

Plusieurs moyens de nature différente peuvent tre utilisés pour réaliser la liaison unidirectionnelle. Une première forme de réalisation d'une telle liaison met par exemple en oeuvre une roue libre tournant librement dans un sens, sans transmission d'effort, et en prise dans l'autre sens lorsqu'un cran est atteint. Plusieurs autres moyens peuvent ici tre mis en oeuvre. Dans une forme de réalisation préférée, la liaison unidirectionnelle est réalisée par un lien souple.

II s'agit là par exemple d'un câble ou d'une bande en matériau souple.

Une démultiplication par câble est de préférence prévue entre le

moteur électrique et l'organe de liaison. De cette manière, lorsque la liaison unidirectionnelle est en prise, les efforts transmis par un utilisateur sur le dispositif de commande sont retransmis au moteur avec un couple moindre. Des essais ont aussi montré que cette démultiplication permettait d'amoindrir les variations parasites de couple du moteur électrique transmises à l'organe de commande, ce qui est plus agréable pour l'utilisateur.

Dans une forme de réalisation bien adaptée à une pédale à retour d'effort selon l'invention, le dispositif de commande comporte une pédale de commande agissant par l'intermédiaire d'une bielle sur une pièce pivotante autour d'un axe, les moyens de rappel agissent sur cette pièce pivotante et cette pièce pivotante est reliée aux moyens de liaison unidirectionnels. Dans ce cas là, les moyens de liaison unidirectionnels sont avantageusement constitués par une bande souple dont une extrémité est fixée tangentiellement à la pièce pivotante de telle sorte que la bande s'enroule à plat autour de la pièce pivotante lorsque l'organe de commande est enfoncé. Dans cette forme précise de réalisation, lorsqu'alors le moteur électrique agit sur un organe de liaison en forme d'arbre pour le positionner angulairement, cet organe de liaison est avantageusement monté parallèlement à la pièce pivotante et lui fait face, la pièce pivotante pivote de moins de 180° autour de son axe et la fixation de la bande souple sur la pièce pivotante est avantageusement réalisée dans une zone périphérique de la pièce pivotante se trouvant toujours à l'opposé de l'organe de liaison.

Les détails et avantages de la présente invention ressortiront mieux de la description qui suit, faite en référence au dessin schématique annexé sur lequel : Figure 1 est une vue en perspective d'une pédale à retour d'effort selon l'invention, Figure 2 est une vue de côté du dispositif de la figure 1, Figure 3 est une vue en coupe selon la ligne de coupe III-III de la figure 2, Figure 4 est une vue en perspective à échelle agrandie d'un détail d'une transmission par câble et poulies, Figure 5 est une courbe de réponse d'une pédale classique sans retour d'effort, et

Figure 6 est une courbe de réponse de la pédale à retour d'effort représentée sur les figures 1 à 3.

La pédale à retour d'effort représentée au dessin comprend d'une part un mécanisme d'actionnement 2, appelé aussi par la suite dispositif de commande, et d'autre part un mécanisme de retour d'effort 4. Ces deux mécanismes sont reliés par une liaison unidirectionnelle décrite plus loin et sont montés tous deux sur un mme support.

Le mécanisme d'actionnement 2 est un mécanisme connu de l'homme du métier. De tels mécanismes sont montés en série sur de nombreux véhicules automobiles.

Le dispositif de commande représenté au dessin comporte une pédale de commande 6 montée pivotante autour d'un arbre 8. Du côté opposé à l'arbre 8, la pédale est reliée par l'intermédiaire d'une rotule à une bielle 10 pour agir sur une bague 12 montée pivotante autour d'un arbre fixe 14. La liaison entre la bielle 10 et la bague 12 est réalisée elle aussi par une rotule articulée au niveau de l'extrémité d'un bras 16 solidaire de la bague 12. Grâce à cette liaison, lorsque la pédale de commande 6 pivote autour de l'arbre 8, elle induit une rotation de la bague 12 autour de son arbre fixe 14. Un capteur de position 18 à effet Hall est monté sur l'arbre fixe 14 et mesure la position de la bague 12 par rapport à cet arbre fixe 14.

Deux ressorts de rappel 20 agissent sur la bague 12 pour ramener celle-ci en position de repos, correspondant à la position prise par le mécanisme d'actionnement lorsqu'aucun effort n'est exercé sur la pédale de commande 6.

Les ressorts de rappel 20 agissent sur la bague 12 par l'intermédiaire de câbles 22 fixés à l'une de leurs extrémités sur la bague 12, l'autre extrémité étant fixée à chaque fois à un ressort de rappel 20. Chaque ressort de rappel 20 est en outre attaché à un point fixe du support de la pédale à retour d'effort. Sur le dessin, les ressorts de rappel agissent sur la bague 12 et tendent à faire tourner celle-ci dans le sens trigonométrique inverse (vu dans le mme sens que sur la figure 2).

La position de repos de la pédale de commande 6 est définie (figure 2) par un crochet 24 fixé sous la pédale de commande 6 et coopérant avec une butée 26 fixe. Les liaisons entre la bague 12 et la pédale de commande 6 étant des liaisons rotules, les efforts exercés par les câbles 22 et les ressorts 20 sur la

bague 12 sont retransmis à la pédale de commande 6 et inversement (aux frottements-faibles-des rotules près).

Le mécanisme d'actionnement tel que décrit ci-dessus correspond à un mécanisme classique. Le conducteur du véhicule automobile correspondant agit sur la pédale de commande 6. On considère dans la suite de la description qu'il s'agit d'une pédale d'accélérateur. En fonction de la puissance que le moteur doit délivrer, le conducteur enfonce plus ou moins la pédale de commande 6. Le capteur de position 18 permet de connaître exactement la position de cette pédale de commande 6 et son enfoncement. Cette information est alors fournie à un dispositif de gestion du moteur et est utilisée pour réguler par exemple l'angle d'ouverture d'un papillon d'admission d'air frais.

Le mécanisme de retour d'effort 4 comporte un moteur 28 électrique utilisé pour réaliser le réglage en position d'un arbre pivotant 30. Ce dernier est parallèle à l'arbre fixe 14. Chacun de ces arbres 14,30 porte respectivement une poulie 32,34, les deux poulies se faisant face. La poulie 32 montée sur l'arbre fixe 14 est solidaire de la bague 12 tandis que la poulie 34 ne forme qu'une seule pièce avec l'arbre pivotant 30. Les deux poulies 32 et 34 sont reliées l'une à l'autre par une bande souple 36 réalisée par exemple en acier (clinquant) ou en matière composite.

La bande 36 est fixée sur la poulie 32 de telle sorte que, quel que soit le sens de rotation de la poulie 34, la bande 36 ne puisse agir sur la bague 12 que dans le sens d'un rappel de la pédale de commande 6 vers sa position de repos. Dans la forme de réalisation représentée au dessin, la bague 12 et donc aussi la poulie 32 associée, présentent une course angulaire de l'ordre de 60°, c'est-à-dire bien inférieure à 180°. Dans ce cas, il existe une zone de la poulie 32 qui ne fait jamais face à la poulie 34 et lui est toujours opposée. La bande souple 36 vient alors se fixer sur une telle zone tangentiellement à la poulie 32. Lorsque la bague 12 pivote suite à un enfoncement de la pédale de commande 6, la bande souple 36 s'enroule à plat sur une partie de la périphérie de la poulie 32, sans faire de pli. Cette bande souple 36 est fixée de façon similaire sur la poulie 34. Toutefois, comme l'amplitude du mouvement de cette poulie 34 peut tre supérieure à 180°, la zone d'attache de la bande souple 36 ne se trouve pas forcément à l'opposé de la poulie 32. Le dispositif de gestion de la pédale à

retour d'effort veillera à ce que le moteur 28 commande le mouvement de la poulie 34 de telle sorte que la bande souple 36 s'enroule sans faire de pli autour de la poulie 34.

Le moteur 28 agit sur l'arbre pivotant 30 par l'intermédiaire d'un réducteur. Pour des raisons d'encombrement, l'axe du moteur 28 n'est pas monté parallèlement, mais perpendiculairement, à l'axe de l'arbre pivotant 30.

Deux étages de réduction sont prévus entre le moteur 28 et l'arbre pivotant 30.

Le moteur électrique 28 comporte un arbre de sortie 38 solidaire d'une poulie 40 de faible diamètre. Un câble métallique relie cette poulie 40 à une poulie de grand diamètre 42. Cette dernière est montée pivotante sur un arbre intermédiaire 44 parallèle aux arbres pivotant 30 et fixe 14. Des poulies de renvoi 46 sont prévues pour le câble 48 reliant les poulies 40 et 42.

L'arbre intermédiaire 44 porte également une poulie 50 de petit diamètre coopérant par l'intermédiaire d'un câble 52 avec une poulie de grand diamètre 54. Cette dernière poulie est solidaire de l'arbre pivotant 30.

A chaque câble 48,52 correspond un étage de démultiplication. Un tel étage est représenté sur la figure 4. II s'agit de l'étage faisant intervenir le câble 52.

La poulie 54 est constituée de deux demie poulies 54a et 54b. Ces deux demie poulies sont de diamètre identique et sont montées coaxialement sur l'arbre pivotant 30. Un ressort 56 agissant en torsion relie les deux demie poulies 54a et 54b.

Chaque extrémité du câble 52 est munie d'une bille d'arrt 58 et chaque demie poulie 54a et 54b est équipée d'un logement 60 correspondant destiné à recevoir une bille d'arrt 58. Ainsi, une extrémité du câble 52 est fixée sur la demie poulie 54a par l'intermédiaire d'une bille d'arrt 58 et du logement 60 correspondant. Le câble s'enroule alors sur une partie de la périphérie de cette demie poulie 54a, puis est enroulé de plusieurs tours autour de la poulie de petit diamètre 50 et est enfin enroulé autour d'une partie de la périphérie de la seconde demie poulie 54b, l'autre extrémité du câble 52 étant fixée sur cette demie poulie 54b par l'intermédiaire de la seconde bille d'arrt 58 et du logement 60 correspondant. Grâce au ressort 56 et au degré de liberté de rotation entre les deux demie poulies 54a et 54b, le câble 52 est toujours tendu.

On remarque sur la figure 4 que le câble 52 comporte une troisième bille d'arrt 62. Cette dernière est placée par exemple à mi-longueur sur le câble 52. Elle prend place dans un logement 64 correspondant réalisé dans la poulie 50. De cette manière, aucun glissement ne peut venir perturber la transmission du mouvement du moteur 28 de la poulie 50 vers la poulie 54, ou plus précisément la demie poulie 54a.

La transmission entre la poulie 40 et la poulie 42 est réalisée de la mme manière. Comme déjà indiqué plus haut, on a dans cette transmission des poulies de renvoi 46 qui, mis à part le changement d'orientation, ne modifient en rien la cinématique du mécanisme. Une autre différence mineure est que le câble 48 n'est pas muni de bille d'arrt en son centre. Bien entendu, une telle bille et un logement correspondant pourraient tre prévus mais ils sont optionnels compte tenu des efforts moindres exercés sur le câble 48 et donc du risque très faible de glissement de ce câble autour de la poulie 40.

La position de l'arbre pivotant 30 est mesurée à l'aide d'un potentiomètre 66. Les informations fournies par ce potentiomètre 66 permettent de connaître exactement la position angulaire de l'arbre pivotant 30 et donc aussi de la poulie 34. Ces informations, combinées avec celles données par le capteur 18 à effet Hall, permettent de connaître le jeu existant au niveau de la bande souple 36.

Le fonctionnement de la pédale à retour d'effort décrite ci-dessus en référence aux figures 1 à 4 est alors le suivant.

Cette pédale à retour d'effort peut tout d'abord fonctionner comme une pédale classique. On suppose ici qu'il s'agit d'une pédale d'accélérateur. II suffit alors de positionner l'arbre pivotant 30 dans une position telle que, quelle que soit la position de la bague 12 et donc de la poulie 32, la bande souple 36 ne soit jamais tendue. II suffit de prévoir alors une bande souple 36 de longueur suffisante. Cette longueur est calculée en fonction de la distance séparant les axes fixe 14 et pivotant 30, les diamètres des poulies 32 et 34 ainsi que les positions d'attache de la bande souple 36 sur ces poulies.

Le comportement de la pédale de commande 6, non équipée d'un mécanisme de retour d'effort, est schématisé sur la figure 5. Sur cette figure, on a porté en abscisse l'angle d'enfoncement A de la pédale qui correspond à la

position de la pédale de commande 6 par rapport à son arbre 8, position directement proportionnelle à l'angle de rotation de la bague 12. Sur l'axe des ordonnées, on a reporté la force F appliquée par le pied d'un conducteur sur la pédale de commande 6. II apparaît sur la courbe de cette figure 5 que la force à appliquer pour actionner la pédale de commande 6 doit dans un premier temps (cf réf 80) vaincre la force de rappel des ressorts 20 destinés au retour à la position de repos de ladite pédale, puis la loi suit une forme linéaire (cf réf 82).

Lors du relâchement de la pédale de commande 6, le retour à la position suit également une loi linéaire (cf réf 84). La courbe de la figure 5 met en évidence un hystérésis de la pédale de commande 6 dû notamment aux frictions se produisant entre les câbles 22 et la bague 12. Ce comportement est recherché afin d'augmenter le confort et l'ergonomie de cette pédale de commande 6.

Lorsqu'on souhaite que le conducteur ressente un point dur lors de l'enfoncement de la pédale, on agit sur le moteur électrique 28 et on vient tendre la bande souple 36 de telle sorte que lorsque la pédale de commande 6 arrive dans la position à laquelle le point dur doit apparaître, la bande souple 36 soit alors tendue. Lorsque la pédale de commande 6 arrive alors dans la position où la bande souple 36 est juste tendue, pour continuer à enfoncer la pédale de commande 6 il faut d'une part continuer à vaincre la force de rappel des ressorts 20 et d'autre part faire pivoter l'arbre pivotant 30 à l'encontre de l'effort exercé sur cet arbre par le moteur 28, qui agit par l'intermédiaire des moyens de démultiplication décrits plus haut.

On retrouve alors un comportement schématisé sur la figure 6. Sur cette figure, il a été reporté pour mémoire le comportement d'une pédale classique sans retour d'effort tel que représenté sur la figure 5. La nouvelle courbe fait apparaître la présence d'un point dur pour un angle d'enfoncement a de la pédale de commande 6. Ce point dur se traduit sur la courbe par des portions quasi verticales 86 de la courbe.

Au-delà du point dur, la loi de comportement suit une forme linéaire classique avec présence d'un hystérésis (cf réf 88).

On remarque que le point dur apparaît sans transition. La raideur ressentie par le conducteur varie brusquement. En effet, ici le mécanisme de retour d'effort travaille indépendamment du mécanisme d'actionnement. Si la

consigne donnée est de réaliser un point dur lorsque l'angle d'enfoncement de la pédale de commande 6 vaut a le moteur électrique 28 agit en conséquence pour positionner correctement l'arbre pivotant 30. Ce réglage est effectué dès que la valeur de consigne est connue et est réalisé avant que la pédale de commande 6 atteigne la position correspondante. Le retour d'effort est alors présent lorsque la pédale de commande 6 arrive à la position déterminée et ne se met pas en place uniquement lorsque la pédale de commande arrive dans cette position.

Une fois la bande souple 36 tendue, en agissant sur l'intensité du courant alimentant le moteur électrique 28, il est possible de faire varier l'amplitude du point dur. Ces différentes amplitudes sont schématisées sur la figure 6 par des lignes en pointillés (enfoncement de la pédale 6) et en trait mixte (relâchement de la pédale 6). On peut ainsi créer un point dur facilement surmontable ou un point dur difficilement surmontable par le conducteur. Ceci permet de fournir au conducteur des informations différentes.

Le mécanisme de retour d'effort selon l'invention permet également de faire parvenir au conducteur, via la pédale de commande 6, des vibrations dans le pied. Pour ce faire, il suffit d'alimenter alternativement en courant le moteur électrique 28. Ainsi, un moyen supplémentaire est disponible pour fournir des informations au conducteur.

Dans un cas extrme, on peut mme imaginer que le moteur exerce sur l'arbre pivotant 30 et donc ainsi sur la bande souple 36 et la bague 12, un effort suffisant pour ramener la pédale de commande 6 dans sa position de repos. Ceci peut tre par exemple envisagé en coopération avec un dispositif de sécurité, détectant par exemple l'endormissement du conducteur ou d'autres paramètres.

On remarque que si, pour une raison ou une autre, le mécanisme de retour d'effort est défaillant, il ne provoque en aucun cas le blocage de la pédale de commande 6 et permet toujours le retour de celle-ci dans sa position de repos.

Pour le cas exceptionnel où une force importante serait exercée sur la pédale de commande 6 alors que la bande souple 36 est tendue, afin de ne pas transmettre cet effort important au moteur électrique 28 et pour protéger celui-ci, un dispositif de débrayage 68 est prévu entre l'arbre pivotant 30 et le moteur

électrique 28. Ce dispositif de débrayage 68 est par exemple disposé entre l'arbre pivotant 30 et la poulie 54. Il est ainsi garanti qu'aucun couple supérieur à un couple prédéterminé ne puisse tre transmis au moteur électrique 28.

Dans la pédale à retour d'effort décrite ci-dessus, le moteur électrique agit directement sur la pédale de commande 6. Grâce à la transmission originale par câbles et poulies mise en oeuvre ici, le moteur électrique fournit un effort minimal (frottements réduits) et peut tre choisi dans une gamme de moteurs de faible encombrement dont le coût est avantageusement relativement peu élevé.

Un autre mode de transmission, par engrenages par exemple, nécessiterait un moteur plus volumineux et plus onéreux. Bien entendu, la démultiplication choisie est telle que l'effort d'appui du pied du conducteur sur la pédale de commande 6, mme lorsque le conducteur décide de passer outre l'avertissement donné par le mécanisme de retour d'effort, ne va pas générer de surintensité au niveau du moteur et ainsi ne pas risquer de l'endommager.

La liaison unidirectionnelle, réalisée ici par la bande souple 36, entre le mécanisme de retour d'effort et le mécanisme d'actionnement de la pédale de commande, permet aux ressorts de rappel 20 d'agir librement sur la pédale de commande, indépendamment du mécanisme de retour d'effort. Ceci garantit tout d'abord que seul l'enfoncement de la pédale de commande au-delà du point dur soit freiné mécaniquement alors que le retour à la position de repos est libre de tout frein, la bande souple ne s'opposant pas au travail des ressorts de rappel.

Ce découplage total entre le mécanisme de retour d'effort et le mécanisme d'actionnement de la pédale de commande permet une grande souplesse dans la gestion (électronique) de la pédale à retour d'effort selon l'invention.

La pédale de retour d'effort telle que décrite ci-dessus peut tre réalisée sous la forme d'un module que l'on vient simplement visser et connecter à l'emplacement dédié à la pédale d'accélérateur dans un véhicule automobile.

Ce dispositif peut tre assez compact pour ne pas gner la pédale de commande de frein voisine.

Cette pédale présente également l'avantage qu'un seul et mme dispositif permet d'avoir des lois de comportement très variables : position du point dur sur toute la plage d'enfoncement de la pédale de commande, amplitude du point dur, envoi de vibrations dans la pédale de commande, etc....

La présente invention ne se limite pas à la forme de réalisation décrite ci-dessus à titre d'exemple non limitatif. Elle concerne également toutes les variantes de réalisation à la portée de l'homme du métier dans le cadre des revendications ci-après.

Ainsi, l'invention a une application principale concernant les pédales d'accélérateur de véhicule automobile. Toutefois, d'autres applications sont envisageables : manette de commande pour tout type de machine, industrielle ou domestique, manette de jeux, etc....

Le nombre d'étages de démultiplication est de deux dans l'exemple décrit ci-dessus. Un seul étage, ou au contraire plusieurs étages peuvent également tre envisagés.

La bande souple réalisant une liaison unidirectionnelle entre le mécanisme d'actionnement de la pédale et le mécanisme de retour d'effort pourrait tre remplacé par exemple par une roue libre.

La tension du brin mou dans chaque étage de démultiplication pourrait tre réalisée de façon différente qu'en utilisant, comme décrit plus haut, des poulies dédoublées intégrant un ressort de tension.




 
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