FR2626819A1 - Dispositif antiroulis reglable en marche pour vehicules - Google Patents

Dispositif antiroulis reglable en marche pour vehicules Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un dispositif antiroulis pour véhicules permettant de faire varier la raideur antiroulis du véhicule en marche en fonction de paramètres mesurés sur le véhicule et/ou des souhaits du conducteur. Le dispositif est constitué d'une barre antiroulis comprenant une partie centrale 2 et deux branches latérales 3'; la branche étant remplacée par une lame 10 dont la rotation autour de son axe 14 est commandée, au moyen d'un moteur 13, par un système logique agissant en fonction de paramètres mesurés sur le véhicule. Le dispositif permet d'améliorer l'adaptation de la raideur antiroulis du véhicule a ses conditions momentanées d'utilisation (cas de charge, virage...). Le dispositif est utilisable, avec des logiques de fonctionnement différentes, à des véhicules très variés : voiture de course, voiture de tourisme légère, véhicule tout-terrain...

Description

DISPOSITIF ANTIROULIS REGLABLE EN
MARCHE POUR VEHICULES
Les vébicules, et en particulier les automobiles, sont équipés depuis plusieurs années de dispositifs dits "antiroulis" destinés à réduire le roulis pris par la partie suspendue du véhicule (en général la structure principale : chassis ou coque...) lorsqu'elle est soumise à une accélération transversale, en situation de virage par exemple.
Dans la plupart des cas le dispositif antiroulis est réalisé en raliant les roues d'un mème essien ou train par une barre en forme de U comme le montre la figure 1.
Cette barre comporte trois parties dont les dimensions et le mode de réalisation peuvent varier :
- une partie centrale 2 correspondant a la partie
horizontale inférieure du U
- deux parties latérales 3 et 3' correspondant aux parties
verticales du U
Les parties 2, 3 et 3' sont reliées entre elles pour former un ensemble sans degrés de liberté relatifs : un mode de réalisation courant est de réaliser les parties 2, 3 et 3' en coudant à deux reprises une barre cylindrique pour lui donner la forme illustrée par la figure 1.
La partie centrale 2 est reliée a la structure principale suspendue 1 du véhicule (en général appelée chassis ou coque) par des articulations 5 et 5' permettant une rotation de cette partie centrale autour de son axe 4 (ces articulations sont généralement des paliers).
La partie 2 peut avoir une géométrie quelconque par rapport à l'axe de rotation autour d'elle-même défini par les paliers 5 et 5', comme cela est fréquemment observé sur le train avant des antomobiles.
Les parties latérales 3 et 3' appelées "branches" sont reliées aux roues 7 et 7t par des articulations, des blocs flexibles, ou, comme le montre la figure 1, par des leviers 6 et 6' qui mettent en relation les parties latérales 3 et 3' avec l'une ou l'autre des pièces qui supportent les roues (porte moyeu, triangle de suspension...).
Le système antirouLis ainsi constitué (qui est fréquemment utilise sur les véhicules actuels) a un effet de rappel élastique dépendant du dimensionnement des différents éléments raideur de torsion de la partie 2, longueur et raideur de flexion des parties 3, etc...
Un mouvement dissymétrique non identique des roues 7 et 7' par rapport à la structure principale 1 comme, par exemple, le montre la figure 2, introduit un angle de roulis 8 entre le plan d'appui 9 des roues 7 et 7' et la structure principale 1.
Dans cette situation, la partie centrale 2 du dispositif antiroulis est soumise principalement à un effort de torsion et les parties latérales 3 et 3' sont soumises à des efforts de flexion. Ces efforts ont pour conséquence d'exercer un rappel élastique et de réduire la valeur de l'angle de roulis 8 par rapport à ce qu'il aurait été dans le cas d'un véhicule soumis aux mimes conditions (virage par exemple) mais non équipe du dispositif décrit jusqu'ici.
On appelle alors raideur antiroulis du dispositif la valeur de la force qu'il faut exercer à l'une des extrémités 6 ou 6' -des branches 3 ou 3' (ou aux roues pour obtenir un angle de roulis d'une unité d'angle (1 degré ou 1 radian).
Cat effet. antiroulis a une influence sur la tenue de route du véhicule, tant sur le plan du confort que sur celui de la stabilité et de la sécurité. L'optimum de cet effet antiroulis est très dépendant, pour un véhicule donné, des conditions d'utilisation (valeur et répartition de la charge en particulier) et des souhaits du conducteur en matière de compromis entre confort et d'efficacité de conduite par exemple. Le réglage adopté sur les véhicules est donc un compromis qui se révèle mal adapte dans certaines situations.
Pour les véhicules de compétition, la possibilité de régler en marche l'effet antiroulis sur les roues avant et les roues arrière a été progressivement introduite. Cette possibilité est laissée à l'appréciation du pilote qui dispose à cet effet d'une commande manuelle. Cette solution est peu applicable -a un véhicule de tourisme @ elle représente une tache supplémentaire pour un conducteur qui ne dispose généralement pas des capacités d'appréciation suffisantes pour une action appropriée sur l'effet antiroulis.
Il serait intéressant, tant pour une voiture de compétition pour en accroître les performances que pour une voiture de tourisme pour en accroïtre la sécurité, de disposer d'un système capable de régler de façon optimale l'effet antiroulis pOPr l'adapter aux conditions de fonctionnement du moment entrée ou sortie de virage, route bosselée, vitesse...
L'objet de la présente invention est de proposer un dispositif antiroulis réglable en marche comprenant une commande motorisée faisant varier l'effet antiroulis et une logique pilotant cette commande 9 partir des informations issues du pilote ou de mesures effectuées sur le vébicule, ou d'une combinaison des deux
Le dispositif objet de l'invention est présenté par la figure 3 : il sa compose d'une barre antiroulis classique comme celle décrite par la figure 1 dont l'une des branches (par exemple branche 3) est remplacée par une lame de section variable 10 qui peut prendre plusieurs orientations par rotation autour de son axe de plus grande longueur.Cette lame 10 est reliée à la partie centrale 2 en ne laissant subsister pour seul degré de liberté entre la lame 10 et la partie centrale 2 qu'une rotation de la lame 10 autour d'un axe 14 orienté selon sa plus grande longueur. Cet axe 14 forme un angle avec l'axe de rotation autour d'elle-même de la partie 2 qui est celui défini par les paliers 5 et 5' de la figure 1.
Dans un cas de réalisation courant, la lame 10 est prolongée par une partie cylindrique 11 pouvant tourner à l'interieur d'un alésage 12 ; l'alésage 12 étant solidaire de la partie centrale 2 de la barre antiroulis.
L'orientation de la lame 10 obtenue par rotation du prolongement cylindrique 11 dans l'alésage 12 modifie la raideur antiroulis du dispositif formé des parties 10, 11, 12, 2 et 3'.
D'autres solutions peuvent dtre utilisées par la rotation d la lame 10 (roulements...), elles ne sont pas caractéristiques de l'invention.
L'originalité du dispositif objet de la présente invention de commander la rotation de la lame 10, donc la raideur antiroulis du dispositif, par un moteur 13 (électrique ou hydraulique par exemple) dont le mouvement est régulé par un système logique à å tout moment pendant la marche du véhicule, le système logique analyse des informations issues du conducteur ou de mesures sur la véhicule par différents capteurs (par exemple : mesures d'accélérations, de débattement de roues, d'angle de braquage au volant, de vitesse, etc...).A l'issue de cette analyse, le système logique définit la valeur de la raideur antiroulis la mieux adaptée à la situation instantanée du véhicule, et commande le mouvement du moteur 13 qui amène par rotation la lame 10 à la position angulaire correspondant à la valeur de la raideur souhaitée
La figure 4 présente l'organisation du dispositif.
Selon les applications (véhicule de compétition, de tourisme, etc.*.j, le dispositif peut comporter une logique de fonctionnement plus ou moins complexe, pouvant, même comporter des circuits électroniques évolués (microprocesseur), le nombre des capteurs disposés sur le véhicule étant adapté à la finesse d'analyse de la logique. L'ensemble du dispositif formé par les capteurs, le système logique et le moteur 13 peut fonctionner avec une constante de temps plus ou moins grande selon les cas.
L'intérêt du dispositif ainsi constitué est de permettre une adaptation automatique de la raideur antiroulis des différents essieux du véhicule aux conditions d'utilisation (valeur et répartition de la charge transportée par exemple) mais aussi à des circonstances particulières (virage abordé trop vite par exemple) dans le but, selon les circonstances, d'accroître le confort du véhicule, ses performances ou sa sécurité.
La plage de réglage de la raideur antiroulis dépend du dimensionnement de la lame 10. Elle peut encore être accrue en montant à la place de la branche 31, comme le montre la figure 5, une lame 10' identique ou différente de la lame 10i dont la rotation peut être commandée par le même moteur ou par un moteur différent.
Les dispositifs décrits précédemment peuvent également être munis comme le Présente la figure 6, d'une troisième lame 10" située an voisinage du milieu de la partie centrale 2. Cette lame 10" pouvant elle aussi tourner comme les lames 10 et 10' en étant orientée par un moteur distinct ou non de celui orientant les lames 10 et 10'. Cette lame 10" est reliée à une de ses extrémités à la partie centrale 2, comme les lames 10 et 10', et à son autre extrémité 15 a la structure suspendue du véhicule (en général la chassis ou la coque). La lame 10" ainsi reliée constitue alors un ressort de suspension verticale supplémentaire dont l'effet s'ajoute i la suspension du véhicule. L'intérêt du dispositif ainsi réalisé réside dans la variabilité de cette raideur verticale, obtenue par la rotation de la lame 10" : l'action, coordonnée par la logique, sur les lames 10, 10' et 10" par la ou les moteurs 13 permet de faire varier la raideur verticale et la raideur antiroulis sur les différents essieux ou trains de roues du véhicule.

Claims (4)

    REVENDICATIONS 1 - Un dispositif antiroulis pour véhicule constitué d'une barre ayant sensiblement la forme d'un U dont la partie centrale (2) est reliée à la structure principale du véhicule par des articulations (5) et (5') qui la laissent libre en rotation autour d'un axe (4) et dont les parties latérales (3) et (3t) sont reliées à leur extrémité libre (16) ou (16') aux supports de roue ou porte-roues ou à la suspension du véhicule par des articulations. ou leviers (6) et (6') ; le le dispositif étant caractérisé par le fait que l'une des parties latérales (3) ou (3') est remplacée par une lame (10) dont la fixation a la partie centrale (2) autorise une rotation autour de l'axe (14) de plus grande dimension de la dite lame, et par le fait que la rotation de cette lame (10) est commandez, au moyen d'un moteur (13), par un système logique pouvant intervenir pendant la marche du véhicule.
  1. 2 - Un dispositif selon 1 caractérisé en ce que le Système logique, à partir d'informations mesurées sur le véhicule par divers capteurs, détermine la position optimale de la lame (10) et actionne le moteur (13) pour obtenir cette position 3 - Un dispositif selon une des revendications 1 et 2 caractérisé en ce que l'analyse par le système logique des informations mesurées sur le véhicule et l'action du système logique sur le moteur (13) a lieu à tout moment de la marche du véhicule.
  2. 4 - Un dispositif selon une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que l'analyse par le système logique des informations mesurees sur le véhicule a lieu à tout instant de la marche du véhicule et que l'action du système logique sur le moteur (13) n'est entreprise que si l'analyse effectuée le justifie.
  3. 5 - Un dispositif selon une des revendications I à 4 caractérisé en ce que la seconde partie latérale (3') est remplacée par une lame (10') semblable dans son principe à la lame (10) ; la rotation de cette lame (10') étant commandée par les mêmes moteur et système logique que (10) ou par des éléments différents.
  4. 6 - Un dispositif selon une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que la partie centrale (2) du dispositif est munie d'une lame supplémentaire (10") située au voisinage du milieu de la partie centrale (2) ; la lame supplémentaire (10") étant reliée à son extrémité libre (15) à la structuré principale du véhicule et ayant sa rotation commandée par les mêmes moteur et système logique que les lames (10) du (10').
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