FR2750388A1 - Dispositif a element de commande pour la commande du deplacement longitudinal et du deplacement transversal d'un vehicule automobile - Google Patents
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Abstract
Dans ce dispositif comportant un élément de réglage (1) actionné manuellement et permettant de commander le déplacement longitudinal du véhicule en fonction d'une force d'actionnement, l'élément de réglage (1) sert en outre à commander le déplacement transversal du véhicule et est disposé à cet effet de manière à être déplaçable dans la direction transversale du véhicule, le déplacement transversal étant commandé en fonction de la déviation transversale de l'élément de réglage en fonction de la force d'actionnement appliquée dans la direction transversale du véhicule. Application: notamment à la conduite de véhicules automobiles.
Description
La présente invention concerne un dispositif à élément de commande pour la
commande du déplacement longitudinal et du déplacement transversal d'un véhicule automobile, comportant un élément de réglage pouvant être actionné manuellement, qui est monté fixe dans la direction longitudinale du véhicule et à l'aide duquel le déplacement longitudinal du véhicule peut être commandé en fonction de la force d'actionnement appliquée à l'élément de réglage
dans la direction longitudinale du véhicule.
Habituellement, dans une automobile, le volant est utilisé en tant qu'élément de commande pour commander le déplacement transversal, et la pédale d'accélérateur et la pédale de frein sont utilisées comme éléments de commande pour commander le déplacement longitudinal. Dans un article de P. Brânneby et consorts, "Improved Active and Passive Safety by Using Active Lateral Dynamic Control and an Unconventional Steering Unit", 13th International Technical Conference on Experimental Safety Vehicles, 4-7.11.1991, Proceedings Vol. 1, page 224, il est proposé comme variante à l'utilisation du volant usuel, un levier de commande disposé par exemple sur le tunnel central du véhicule. D'autre part il est connu de prévoir un élément de commande commun pour la commande de la dynamique longitudinale et de la dynamique transversale d'un véhicule automobile, auquel cas de préférence le déplacement longitudinal est commandé au moyen d'un actionnement de l'élément de commande dans la direction longitudinale du véhicule et le déplacement transversal est commandé au moyen d'un actionnement dudit élément dans la direction transversale, notamment sous la forme d'un mouvement de rotation, conformément au volant usuel. On établit une distinction entre des conceptions passive, isométrique et active de l'actionnement de l'élément de commande. Dans le cas de la conception passive, la grandeur dynamique de déplacement à commander est réglée en fonction de la déviation de l'élément de commande dans la direction d'actionnement associée, et aucune signalisation en retour concernant l'état réel de cette grandeur n'est transmise à l'élément de commande. Ce qui vient d'être indiqué est valable également pour la conception isométrique du système, dans laquelle la grandeur dynamique de déplacement est réglée en fonction de la force d'actionnement appliquée à l'élément de commande dans la direction d'actionnement associée, tandis que l'élément de commande reste fixe dans cette direction d'actionnement. Dans le cas de la conception active du système, le réglage de la grandeur dynamique de déplacement s'effectue en fonction de la déviation de l'élément de commande ou bien de la force d'actionnement appliquée à cet élément, auquel cas simultanément il se produit une signalisation en retour, qui peut être détectée par le conducteur au niveau de l'élément de commande et qui concerne l'état réel du système commandé par cet élément de commande de telle sorte qu'en fonction de cet état réel du système, une force de réaction est appliquée automatiquement à l'élément de commande ou bien l'élément de commande est dévié dans la direction associée d'actionnement, et à cet effet il est prévu respectivement un dispositif d'actionnement
approprié.
Un élément de commande à conception de type passif aussi bien pour la commande de la dynamique longitudinale que pour la commande de la dynamique transversale est décrit dans le brevet US 3 022 850 sous la forme d'un levier de commande ou manche à balai, qui est monté sur un cadre de manière à pouvoir basculer autour d'un axe transversal horizontal, le cadre pouvant tourner pour sa part autour d'un axe longitudinal horizontal. Un élément de commande mentionné dans la publication de H. Bubb,
Arbeitsplatz Fahrer - eine ergonomische Studie, Automobil-
Industrie 3/85, page 265, contient deux poignées en forme de disques qui sont disposées côte-à-côte, sont reliées entre elles mécaniquement et sont montées à l'extrémité d'un étrier qui est guidé de manière à être déplaçable longitudinalement sur la console centrale du véhicule. Un déplacement de l'étrier dans la direction longitudinale du véhicule commande la dynamique longitudinale de ce dernier, tandis que le diamètre transversal est influencé par la rotation des deux poignées en forme de disques dans le plan
transversal du véhicule.
Un dispositif à élément de commande pour la commande du déplacement longitudinal est décrit dans la demande de brevet allemand 196 00 138.2, non publiée antérieurement, dans lequel la commande est réalisée avec un élément de réglage pouvant être actionné manuellement, conformément à une disposition du type indiqué plus haut selon une conception isométrique, ou sinon également selon
une conception active du système.
L'invention a pour but, en tant que problème technique, d'indiquer un dispositif à élément de commande du type indiqué plus haut, qui permette au conducteur du véhicule une commande particulièrement confortable du déplacement longitudinal et du déplacement transversal du véhicule. L'invention résout ce problème à l'aide d'un dispositif du type indiqué plus haut caractérisé en ce que l'élément de réglage sert en outre à commander le déplacement transversal du véhicule et est disposé, à cet effet, de manière à être mobile dans la direction transversale du véhicule, le déplacement transversal du véhicule étant commandé en fonction de la déviation transversale de l'élément de réglage ou en fonction de la force d'actionnement appliquée dans la direction
transversale du véhicule.
Dans ce dispositif, l'élément de réglage pouvant être actionné manuellement est utilisé aussi bien pour la commande du déplacement longitudinal que pour la commande du déplacement transversal et, est agencé avec une conception isométrique en ce qui concerne la commande du déplacement longitudinal, c'est-à-dire qu'il est fixe dans la direction longitudinale du véhicule, et est agencé de manière à être déplaçable dans la direction transversale du véhicule pour la commande de déplacement transversal, c'est-à-dire qu'il est passif ou actif. ce type de conception de système pour l'élément de commande facilite, pour le conducteur, le découplage des forces d'actionnement pour la commande de déplacement longitudinal d'une part et pour la commande de déplacement transversal d'autre part étant donné que l'élément de réglage se déplace encore uniquement dans la direction transversale du véhicule. Ce désaccouplement empêche de façon fiable des effets de couplage conjoint entre les deux directions actionnement, ce qui permet d'éviter par exemple que, lors du déclenchement d'un processus de freinage, une action du
volant soit déclenchée en supplément de façon intempestive.
En outre, la conception isométrique de l'élément de réglage en ce qui concerne la direction d'actionnement longitudinal permet d'éviter que le conducteur ait à avancer et rétracter non seulement sa main, mais l'ensemble de l'avant-bras, comme c'est le cas avec des éléments de réglage déplaçables dans la direction longitudinale. Le déplacement de l'élément de réglage dans la direction transversale du véhicule ne requiert au contraire qu'une rotation de la main ou de l'avant-bras tandis que la position du coude reste inchangée. Dans cette conception du système, ce qui est avantageux par ailleurs c'est que la position de l'élément de réglage peut être détectée d'une manière relativement aisée par le conducteur sur la base de la mobilité de l'élément de réglage, qui est limitée au plan transversal. Dans le cas d'un agencement passif du déplacement transversal de l'élément de réglage, la position transversale de l'élément de réglage indique au conducteur une information concernant l'état de consigne de déplacement transversal, qu'il fixe, pour le véhicule, c'est-à-dire pour la valeur de consigne de l'angle de braquage, tandis que, dans le cas d'une conception active, il contient une information concernant l'état réel de
déplacement transversal du véhicule.
Dans le cas d'une variante de réalisation du dispositif à élément de commande selon l'invention, on choisit une conception active, dans laquelle le déplacement transversal du véhicule est commandé en fonction de la déviation transversale de l'élément de réglage, tandis que la transmission en retour concernant l'état réel de déplacement transversal du véhicule s'effectue par application d'une force de réaction correspondante à
l'élément de réglage.
D'autres caractéristiques et avantages de la
présente invention ressortiront de la description donnée
ci-après prise en référence au dessin annexé, dont la figure unique représente une vue en élévation latérale schématique d'un élément de réglage pouvant être actionné manuellement et qui est utilisé pour la commande du déplacement longitudinal et du déplacement transversal d'un
véhicule automobile.
Sur la figure on a représenté en tant que partie, à laquelle on s'intéresse ici, d'un dispositif à élément de commande pour la commande du déplacement longitudinal et du déplacement transversal d'un véhicule automobile, un élément de réglage 1 pouvant être actionné manuellement et qui est disposé latéralement par rapport à un siège de
véhicule, au niveau de la section 2 de la console centrale.
L'élément de réglage contient une douille lb, qui est montée de manière à pouvoir tourner sur la console centrale 2, autour d'un axe de rotation 3 parallèle à l'axe longitudinal du véhicule, ainsi qu'une poignée la pouvant être actionnée manuellement et qui est articulée par une extrémité sur l'enveloppe extérieure de la douille lb et qui s'étend vers le haut. L'articulation de la poignée qui est montée sur la douille lb est choisie de telle sorte que la poignée la est accouplée, de manière à en être solidaire en déplacement, dans la direction transversale du véhicule, à la douille lb, alors qu'elle pourrait basculer, dans la direction longitudinale du véhicule, par rapport à la douille lb, autour d'un axe 4 parallèle à l'axe transversal du véhicule. Cependant, cette possibilité de basculement est empêchée par un capteur de force 5 qui est relié d'une part solidairement en déplacement à la douille lb et d'autre part à la poignée la, pour détecter des forces d'actionnement qui agissent sur la poignée la dans la direction longitudinale du véhicule. En aval du capteur de force 5 est branchée une unité de commande non représentée du dispositif à élément de commande qui, lors d'actionnements correspondants de l'élément de réglage, déclenche des actions associées de commande de la dynamique longitudinale. L'élément de réglage ou de commande 1 possède ainsi un agencement isométrique en ce qui concerne sa direction d'actionnement longitudinale, c'est-à-dire qu'il reste fixe lors de l'application d'une force d'actionnement agissant dans la direction longitudinale du véhicule, par la main du conducteur, qui saisit la poignée la, tandis que la force d'actionnement est détectée par le capteur de force 5 et est retransmise à l'unité de commande, qui commande alors de façon correspondante la dynamique longitudinale du véhicule. En particulier, cette commande de déplacement longitudinal s'effectue de préférence de telle sorte que la vitesse longitudinale du véhicule est conservée tant qu'aucune force d'actionnement, dirigée longitudinalement, n'est appliquée à l'élément de réglage 1. Ceci empêche une fatigue ou des crampes dans la main, le bras ou l'épaule du conducteur. Dès que le conducteur repousse vers l'avant
l'élément de réglage 1 au niveau de sa poignée la, c'est-à-
dire en direction de l'avant du véhicule, le dispositif à élément de réglage déclenche un processus d'accélération, alors qu'il déclenche de façon analogue un processus de décélération dès que le conducteur applique à l'élément de réglage 1 une force de traction dirigée vers l'arrière,
c'est-à-dire en direction de l'arrière du véhicule.
En ce qui concerne la commande du déplacement transversal, l'élément de réglage 1 est conçu selon un mode de réalisation passif, c'est-à-dire que pour le braquage du véhicule, on actionne l'élément de réglage dans la direction transversale, ce qui a pour effet que cet élément exécute un mouvement de rotation D autour de l'axe de rotation 3 de la douille et que l'angle de braquage est réglée en fonction de l'angle de rotation de l'élément de réglage 1. A cet effet, à la douille lb est associé un potentiomètre rotatif non représenté, avec lequel la
position en rotation de la douille lb est détectée.
L'information correspondante de position en rotation est retransmise par le potentiomètre rotatif à l'unité de commande du dispositif à élément de réglage, qui commande
l'angle de braquage associé.
Sinon, on peut prévoir une conception active du déplacement transversal de l'élément de réglage par le fait qu'un actionneur correspondant applique à l'élément de réglage 1, un couple de réaction dirigé en sens opposé de l'actionnement transversal et dont l'intensité est une
mesure de la valeur réelle de l'angle de braquage obtenue.
Comme autre variante, on peut également réaliser un agencement actif de la fonctionnalité du déplacement transversal de l'élément de réglage 1 également par le fait qu'à la douille lb est associé un capteur de couple et que l'angle de braquage est réglé en fonction du couple d'actionnement agissant sur la douille lb. Simultanément, un actionneur correspondant déplace selon un mouvement de rotation la douille lb et par conséquent l'ensemble de l'élément de réglage 1 par exemple en fonction de la valeur réelle respectivement atteinte de l'angle de braquage, qui peut être détectée par le conducteur en tant qu'information de signalisation en retour concernant l'état réel de
déplacement transversal du véhicule.
Dans tous les cas, comme le montre l'exemple de réalisation décrit, on obtient pour le dispositif à élément de réglage selon l'invention un découplage fonctionnel, très avantageux pour la conduite du véhicule, des forces respectives d'actionnement appliquées à l'élément unitaire de réglage pour la commande de la dynamique longitudinale ou la commande de la dynamique transversale du véhicule. En outre l'élément de réglage, qui est utilisé aussi bien pour la commande d'un déplacement longitudinal que pour la commande d'un déplacement transversal, peut être actionné manuellement par le conducteur, d'une manière favorable du point de vue ergonomique, et à cet effet il est inutile de prévoir un volant ainsi qu'une pédale d'accélérateur et une
pédale de frein.
Claims (2)
1. Dispositif à élément de commande pour la commande du déplacement longitudinal et du déplacement transversal d'un véhicule automobile, comportant un élément de réglage (1) pouvant être actionné manuellement, qui est monté fixe dans la direction longitudinale du véhicule et à l'aide duquel le déplacement longitudinal du véhicule est commandé en fonction de la force d'actionnement appliquée à l'élément de réglage dans la direction longitudinale du véhicule, caractérisé en ce que l'élément de réglage (1) sert en outre à commander le déplacement transversal du véhicule et est disposé, à cet effet, de manière à être mobile dans la direction transversale du véhicule, le déplacement transversal du véhicule étant commandé en fonction de la déviation transversale de l'élément de réglage ou en fonction de la force d'actionnement appliquée dans la direction transversale du véhicule.
2. Dispositif à élément de commande selon la revendication 1, caractérisé en outre en ce qu'une force de réaction est appliquée automatiquement à l'élément de réglage (1) en fonction de l'état réel de déplacement
transversal du véhicule.
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