FR2846290A1 - Automobile emergency braking device comprises profiled bottom under bodywork at first height able to rapidly occupy lower height in response to release signal - Google Patents
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Abstract
Description
Dispositif et procédé de freinage d'urgence pour un véhicule automobileEmergency braking device and method for a motor vehicle
L'invention concerne un dispositif et un procédé de freinage The invention relates to a braking device and method.
d'urgence pour un véhicule automobile. emergency for a motor vehicle.
Il existe des situations o un freinage en extrême urgence 10 s'impose pour éviter un accident. Les véhicules actuels, avec les dispositifs de freinage classique, ont des capacités de décélération limitées de l'ordre de 1 G. Cette limite technique des systèmes de freinage conventionnels, imposée par la liaison entre le pneumatique et la route, entraîne des There are situations where extreme emergency braking 10 is necessary to avoid an accident. Current vehicles, with conventional braking devices, have limited deceleration capacities of the order of 1 G. This technical limit of conventional braking systems, imposed by the connection between the tire and the road, results in
distances de freinage considérables. considerable braking distances.
On connaît des systèmes de freinage d'urgence consistant à There are known emergency braking systems consisting of
appliquer sur le sol un sabot de freinage ou une plaque de freinage supplémentaire dont la descente est déclenchée à l'imminence d'un accident. apply a brake shoe or an additional brake plate to the ground, the descent of which is triggered in the event of an accident.
Ces plaques peuvent être de simples plaques de friction, comme connu par le document US 4 325 465, ou comporter des moyens de dépression comme 20 connu par les documents US 3 116 897, US 3 167 154, US 4 317 507, US 4 896 749, WO 00/44599. Tous ces dispositifs demandent des moyens spéciaux pour créer cette dépression, généralement une pompe à vide, et la plupart demandent aussi des dispositifs spéciaux pour appliquer la dépression et garantir l'étanchéité de l'application grâce à des lèvres souples 25 ou analogue. Ces dispositifs présentent de nombreux inconvénients. Ils sont These plates can be simple friction plates, as known from document US 4,325,465, or include vacuum means as known from documents US 3,116,897, US 3,167,154, US 4,317,507, US 4,896 749, WO 00/44599. All these devices require special means to create this depression, generally a vacuum pump, and most also require special devices to apply the depression and guarantee the sealing of the application by means of flexible lips 25 or the like. These devices have many drawbacks. They are
souvent encombrants et posent un problème de stockage sous le véhicule. Il est souvent difficile de rendre étanche la cavité d'aspiration. La consommation de puissance de la pompe à vide est excessive, mais surtout la mise en route de la pompe à vide demande beaucoup trop de temps pour 30 pourvoir être utilisée efficacement dans le cadre d'un freinage d'urgence. often bulky and pose a storage problem under the vehicle. It is often difficult to seal the suction cavity. The power consumption of the vacuum pump is excessive, but above all the start-up of the vacuum pump requires far too long to be able to be used effectively in the context of emergency braking.
Dans un contexte différent, on a aussi déjà proposé d'utiliser la dépression dans une jupe disposée sous un véhicule pour créer un appui vertical sur le véhicule et améliorer son adhérence sur la route, comme par exemple selon les documents US 1 698 482, US 3 209 849, US 3 232 633, 35 US 3 628 625. Cette jupe peut être en partie escamotable, par exemple grâce à des moyens de gonflage, comme montré dans le document US 3 In a different context, it has also already been proposed to use the vacuum in a skirt disposed under a vehicle to create a vertical support on the vehicle and improve its grip on the road, as for example according to documents US 1 698 482, US 3,209,849, US 3,232,633, 35 US 3,628,625. This skirt may be partly retractable, for example by means of inflation, as shown in document US 3
894 609.894,609.
On a également proposé d'améliorer l'adhérence des véhicules, notamment des voitures de course, en utilisant l'effet aérodynamique de 5 Venturi permettant de créer une dépression sous le véhicule. Par exemple, le document US 3 776 587 montre une plaque fixée en dessous de la caisse à l'avant de la voiture permettant de créer un venturi aidant à maintenir la voiture au sol, notamment dans les virages. Le document GB 2 269 142 montre la combinaison de l'effet Venturi et de divers ailerons pour 10 améliorer la stabilité au sol. Le document US 4 386 801 fait connaître un fond profilé disposé sous la caisse du véhicule et dont la forme est étudiée pour entraîner par effet Venturi un appui vertical permanent. Des jupes latérales complètent le confinement de l'air sous la caisse. Le fond est It has also been proposed to improve the grip of vehicles, in particular race cars, by using the aerodynamic effect of Venturi making it possible to create a depression under the vehicle. For example, document US 3,776,587 shows a plate fixed below the body at the front of the car, making it possible to create a venturi helping to keep the car on the ground, especially when cornering. GB 2,269,142 shows the combination of the Venturi effect and various fins to improve ground stability. Document US 4,386,801 discloses a profiled bottom disposed under the body of the vehicle and the shape of which is designed to cause a permanent vertical support by Venturi effect. Side skirts complete the air confinement under the body. The bottom is
attaché à hauteur fixe aux essieux du véhicule. fixed height attached to the vehicle axles.
On connaît d'autres moyens de freinage d'urgence, tels qu'un ancrage au sol (par exemple par le document CN 1075683) ou un freinage par rétrofusée, mais ces systèmes présentent des inconvénients, comme celui de dégrader la route pour le premier et de n'être pas écologique pour le second. Le but de l'invention est de remédier aux inconvénients des systèmes de freinage d'urgence traditionnels et de proposer un nouveau système de freinage d'urgence qui permette d'engendrer très vite une Other means of emergency braking are known, such as anchoring to the ground (for example by document CN 1075683) or backfire braking, but these systems have drawbacks, such as that of degrading the road for the first and not to be ecological for the second. The object of the invention is to remedy the drawbacks of traditional emergency braking systems and to propose a new emergency braking system which makes it possible to very quickly generate a
décélération du véhicule efficace, sans nuire à l'environnement. efficient vehicle deceleration without harming the environment.
L'invention atteint son but en proposant un dispositif de freinage 25 d'urgence pour un véhicule du type comprenant un fond profilé disposé sous la caisse du véhicule et dont la forme est de nature à entraîner par effet Venturi un appui vertical, caractérisé en ce que le fond est disposé à une première hauteur et susceptible de venir rapidement, en réponse à un signal de déclenchement, occuper une seconde hauteur inférieure à la première, 30 ladite seconde hauteur et la forme du fond profilé lorsqu'il est à cette seconde hauteur étant de nature à entraîner par effet Venturi un appui The invention achieves its object by proposing an emergency braking device 25 for a vehicle of the type comprising a profiled bottom disposed under the body of the vehicle and whose shape is such as to cause vertical support by Venturi effect, characterized in that that the bottom is disposed at a first height and capable of coming quickly, in response to a trigger signal, to occupy a second height less than the first, said second height and the shape of the profiled bottom when it is at this second height being likely to cause a Venturi effect support
vertical supplémentaire s'exerçant soudainement sur le véhicule. additional vertical suddenly acting on the vehicle.
Ainsi, contrairement à l'art antérieur représenté par le document US 4 386 801 qui utilise l'effet Venturi de façon permanente (et d'ailleurs 35 dans le cadre essentiellement de la compétition automobile), l'invention vise à utiliser l'effet Venturi uniquement lors d'une situation de freinage d'urgence. Dans un premier mode de réalisation, le fond profilé est en place en permanence sous la caisse du véhicule, à distance fixe de celle-ci ou 5 même confondu avec le fond de caisse, et des moyens de déclenchement Thus, unlike the prior art represented by document US Pat. No. 4,386,801 which uses the Venturi effect permanently (and moreover 35 in the context essentially of motor racing), the invention aims to use the effect Venturi only during an emergency braking situation. In a first embodiment, the profiled bottom is permanently in place under the vehicle body, at a fixed distance therefrom or even coincident with the body bottom, and triggering means
agissant en réponse au signal de déclenchement permettent de jouer sur la suspension pour provoquer un abaissement rapide de la caisse du véhicule par rapport au sol. Ces moyens agissant sur la suspension peuvent être ou bien des moyens agissant sur une commande de suspension ou bien des 10 moyens destructifs réduisant instantanément la hauteur de suspension. acting in response to the trigger signal, play on the suspension to cause the vehicle body to drop quickly from the ground. These means acting on the suspension can be either means acting on a suspension control or else destructive means instantly reducing the suspension height.
Dans un second mode de réalisation, le fond profilé sous la caisse est mobile par rapport à la caisse et maintenu par des moyens de montage qui permettent d'éloigner ledit fond de la caisse lors du déclenchement du freinage d'urgence. Le fond escamoté peut conserver sa 15 forme profilée ou être dans une forme modifiée lors de l'escamotage, la forme du fond étant alors différente en position haute (la forme y étant de préférence plate pour faciliter l'escamotage) et en position basse. Le fond est avantageusement constitué par des sections de plaques articulées In a second embodiment, the profiled bottom under the body is movable relative to the body and held by mounting means which make it possible to move said bottom from the body when the emergency braking is triggered. The retracted bottom may retain its profiled shape or be in a modified shape during retraction, the shape of the bottom then being different in the high position (the shape there preferably being flat to facilitate retraction) and in the low position. The bottom is advantageously constituted by sections of articulated plates
susceptibles de prendre, en position déployée, une forme convergente. likely to take, in the deployed position, a convergent shape.
L'augmentation immédiate de l'appui vertical du véhicule lors du déclenchement conforme à l'invention entraîne une meilleure adhérence des The immediate increase in the vertical support of the vehicle when triggering according to the invention results in better grip of
pneumatiques sur le sol et donc un meilleur freinage. tires on the ground and therefore better braking.
On peut encore augmenter ce freinage en prévoyant des patins de We can further increase this braking by providing pads
freinage liés à la caisse du véhicule ou au fond profilé et venant se mettre en 25 contact avec le sol lors du déclenchement du freinage d'urgence. braking linked to the vehicle body or the profiled bottom and coming into contact with the ground when emergency braking is triggered.
Dans tous les modes de réalisation, il est avantageux de prévoir In all the embodiments, it is advantageous to provide
des jupes latérales de confinement de l'écoulement, et de préférence des jupes escamotables quand le fond est en position haute. Ces jupes associées au fond profilé peuvent recevoir les patins de freinage également associés 30 au fond. side skirts for confining the flow, and preferably retractable skirts when the bottom is in the high position. These skirts associated with the profiled bottom can receive the brake pads also associated with the bottom.
L'invention concerne aussi un procédé de freinage d'urgence pour un véhicule du type comprenant un fond profilé disposé sous la caisse du véhicule et dont la forme est de nature à entraîner par effet Venturi un appui vertical, caractérisé en ce qu'on fait passer rapidement, en réponse à 35 un signal de déclenchement, le fond d'une première hauteur à une seconde hauteur inférieure à la première, ladite seconde hauteur et la forme du fond profilé lorsqu'il est à cette seconde hauteur étant de nature à entraîner par effet Venturi un appui vertical supplémentaire s'exerçant soudainement sur The invention also relates to an emergency braking method for a vehicle of the type comprising a profiled bottom disposed under the body of the vehicle and whose shape is such as to cause a vertical support by Venturi effect, characterized in that quickly passing, in response to a trigger signal, the bottom of a first height to a second height less than the first, said second height and the shape of the profiled bottom when it is at this second height being of a nature to cause by Venturi effect an additional vertical support suddenly acting on
le véhicule.the vehicle.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à Other characteristics and advantages of the invention will become apparent from
la lecture de la description qui va suivre, en référence aux dessins annexés reading the description which follows, with reference to the accompanying drawings
sur lesquels: -la figure 1 est une vue schématique de côté de la caisse d'un véhicule équipé d'un soubassement profilé fixe, conformément à un premier mode de 1o réalisation de l'invention, -la figure 2 est une vue schématique de côté de la caisse d'un véhicule équipé d'un soubassement profilé mobile, conformément à un second mode de réalisation de l'invention, in which: FIG. 1 is a diagrammatic side view of the body of a vehicle equipped with a fixed profiled underbody, in accordance with a first embodiment of the invention, FIG. 2 is a diagrammatic view of side of the body of a vehicle equipped with a movable profiled underbody, in accordance with a second embodiment of the invention,
-la figure 3 est une vue en perspective d'une variante du soubassement 15 profilé mobile conforme au second mode de réalisation. FIG. 3 is a perspective view of a variant of the movable profiled base according to the second embodiment.
La figure 1 montre la caisse 1 d'un véhicule reposant en position normale sur les suspensions avant 2 et arrière 3 des roues 4 et 5. La caisse 1 a un fond plat 10 ou est doublée par un tel fond plat 10 constituant le fond profilé de l'invention, et comportant notamment une partie inclinée 20 convergente 11 à l'avant, correspondant ici au passage d'essieu avant. Dans Figure 1 shows the body 1 of a vehicle resting in normal position on the front 2 and rear 3 suspensions of the wheels 4 and 5. The body 1 has a flat bottom 10 or is doubled by such a flat bottom 10 constituting the profiled bottom of the invention, and comprising in particular a converging inclined part 20 at the front, here corresponding to the front axle passage. In
cette position, le fond 10 est à une distance importante du sol 6 et l'effet Venturi est à un premier niveau, généralement relativement faible et négligeable, voire nul. Le fond plat 10 permet néanmoins de réduire les frottements aérodynamiques en sous-caisse et va donc dans le sens d'une 25 réduction de la consommation de carburant. this position, the bottom 10 is at a significant distance from the ground 6 and the Venturi effect is at a first level, generally relatively weak and negligible, even zero. The flat bottom 10 nevertheless makes it possible to reduce aerodynamic friction in the underbody and therefore goes in the direction of a reduction in fuel consumption.
Lorsque les conditions de freinage d'urgence sont détectées, par le conducteur ou par un dispositif de détection incorporé au véhicule, des moyens 7 permettent d'abaisser instantanément les suspensions 2 et 3, de sorte que la caisse 1 se retrouve dans la position basse repérée 1', dans 30 laquelle le fond profilé 10, en position 10', est très près du sol 6. Dans cette position, l'effet Venturi est à second niveau, nettement supérieur au When the emergency braking conditions are detected, by the driver or by a detection device incorporated in the vehicle, means 7 allow the suspensions 2 and 3 to be lowered instantaneously, so that the body 1 finds itself in the low position marked 1 ', in which the profiled bottom 10, in position 10', is very close to the ground 6. In this position, the Venturi effect is at the second level, clearly superior to the
premier, et devient donc très sensible et efficace. first, and therefore becomes very sensitive and effective.
Les moyens 7 d'abaissement de la suspension peuvent être réalisés sous plusieurs fonnes: -avec des suspensions pilotées, l'actionnement se faisant par des vérins hydrauliques ou électriques, -avec une rupture soudaine d'un élément de la suspension, tels que ressort, coupelle de ressort, etc. -avec une cartouche pyrotechnique qui propulse le véhicule sur The means 7 for lowering the suspension can be produced in several forms: -with piloted suspensions, the actuation being effected by hydraulic or electric jacks, -with a sudden rupture of an element of the suspension, such as a spring , spring cup, etc. -with a pyrotechnic cartridge which propels the vehicle on
les butées.the stops.
Simultanément à l'abaissement de la suspension, des jupes latérales verticales 8 ont été déployées; ces jupes latérales étaient en position haute de la caisse maintenues repliées horizontalement sous le fond io 10. Ces jupes latérales 8 ont pour but de fermer latéralement le dessous de Simultaneously with the lowering of the suspension, vertical side skirts 8 were deployed; these side skirts were in the high position of the body kept folded horizontally under the bottom 10. These side skirts 8 are intended to laterally close the underside of
caisse et former avec le sol 6 et ledit fond 10' un conduit à section rectangulaire aplatie dans lequel l'effet Venturi va s'appliquer, grâce au convergent d'entrée 11 en position 11'. Les jupes 8, frottant sur la route 6, sont constituées d'un matériau résistant à l'usure. Elles assurent l'étanchéité 15 de l'écoulement. body and form with the ground 6 and said bottom 10 'a conduit with a flattened rectangular section in which the Venturi effect will be applied, by virtue of the inlet convergent 11 in position 11'. The skirts 8, rubbing against the road 6, are made of a wear-resistant material. They seal the flow 15.
L'ensemble du système permet une réduction très sensible de la distance de freinage. Par exemple, pour une distance normale de 75 mètres lorsque le véhicule roule à 130 km/h sur route sèche, la distance de freinage avec l'invention peut passer à 35 m avec une décélération de l'ordre de 4 G. 20 Les figures 2 et 3 illustrent un autre mode de réalisation de l'invention. Le système est constitué essentiellement par une plaque 20 profilée mobile sous la caisse 1 entre une position escamotée o elle est rangée sous la caisse 1 (position non représentée) et une position déployée The whole system allows a very significant reduction in the braking distance. For example, for a normal distance of 75 meters when the vehicle is traveling at 130 km / h on a dry road, the braking distance with the invention can increase to 35 m with a deceleration of the order of 4 G. 20 The figures 2 and 3 illustrate another embodiment of the invention. The system essentially consists of a movable profiled plate 20 under the body 1 between a retracted position where it is stored under the body 1 (position not shown) and a deployed position
représentée sur les figures 2 et 3 o elle descend près du sol 6. shown in Figures 2 and 3 o it descends near the ground 6.
La plaque 20 est supportée à la caisse 1 par des liaisons à glissière 21 représentées schématiquement sur la figure 2, qui permettent à la plaque de descendre verticalement et, une fois en contact avec le sol, la plaque 20 peut rester sensiblement parallèle au sol indépendamment du tangage du The plate 20 is supported at the body 1 by slide links 21 shown schematically in Figure 2, which allow the plate to descend vertically and, once in contact with the ground, the plate 20 can remain substantially parallel to the ground independently pitch
véhicule (tangage notamment lié au freinage soudain). vehicle (pitch in particular related to sudden braking).
Comme le montre la figure 2, la plaque 20 comporte une majeure As shown in Figure 2, the plate 20 has a major
partie presque horizontale 24, légèrement convergente. Cette partie 24 est précédée d'une partie fortement convergente 22, 23. D'autre part, la plaque 20 est bordée latéralement par des jupes verticales 25 qui peuvent être de nature différente selon les sections 22, 23, 24 de la plaque. Ces jupes 25 35 sont escamotées quand la plaque est en position relevée. almost horizontal part 24, slightly convergent. This part 24 is preceded by a strongly convergent part 22, 23. On the other hand, the plate 20 is bordered laterally by vertical skirts 25 which may be of different nature depending on the sections 22, 23, 24 of the plate. These skirts 25 35 are retracted when the plate is in the raised position.
D'autre part, il est prévu des patins de freinage 26 constitués par exemple par le dessous des jupes 25, réalisées, sur toute leur longueur ou seulement sur une partie de celle-ci, en matériau à fort coefficient de frottement. La plaque 20 et ses jupes 25 forment un conduit de section diminuant rapidement et entraînant, par effet Venturi, la création d'un appui vertical qui se transforme, grâce aux liaisons glissières 21 en une composante On the other hand, there are provided braking pads 26 constituted for example by the underside of the skirts 25, made, over their entire length or only over a part thereof, made of a material with a high coefficient of friction. The plate 20 and its skirts 25 form a rapidly decreasing cross-sectional duct and causing, by Venturi effect, the creation of a vertical support which is transformed, thanks to the sliding links 21 into a component
horizontale 27 de traînée de freinage. horizontal brake drag 27.
La figure 3 détaille une variante de réalisation de la plaque 20, 10 constituée d'une section principale 24 bordée par des patins de caoutchouc 28 constituant pour cette section à la fois la jupe de confinement et les patins de freinage. Ces patins 28 peuvent être éventuellement équipés d'inserts métalliques et rainurés ou dotés de reliefs divers destinés à améliorer leur adhérence et leur effet de barrière transversale pour 15 l'écoulement. A l'avant de la section 24 sont articulées deux sections de convergent 22 et 23, formant l'entrée du conduit de confinement de l'écoulement. Ces deux sections sont bordées par des brins résistants 29 parallèles organisés comme un balai et constituant la jupe de confinement pour ces sections. Ces brins peuvent d'ailleurs s'étendre en avant même de 20 la plaque d'entrée 23, comme représenté. Des tirants 30 et de tirants télescopiques 31 sont prévus pour attacher de manière articulée la plaque 20 à la caisse. Des roues 32 peuvent être prévues pour aider la plaque à se mettre correctement en position sur la route lors de son déploiement au moment du freinage d'urgence. Dans un mode de réalisation, la hauteur des 25 jupes 28 en sortie du conduit de confinement d'écoulement est de 20 mm alors que la hauteur des jupes 29 à l'entrée est de 170 mm. La section d'écoulement, d'environ 0,17 m2 à l'entrée 33 n'est plus que de 0,016 m2 en sortie 34, ce qui crée un puissant appui vertical par effet Venturi et donc un Figure 3 details an alternative embodiment of the plate 20, 10 consisting of a main section 24 bordered by rubber pads 28 constituting for this section both the confinement skirt and the brake pads. These pads 28 can optionally be fitted with metallic and grooved inserts or provided with various reliefs intended to improve their adhesion and their transverse barrier effect for flow. At the front of the section 24 are articulated two converging sections 22 and 23, forming the inlet of the flow confinement conduit. These two sections are bordered by parallel resistant strands 29 organized like a broom and constituting the confinement skirt for these sections. These strands can moreover extend even in front of the input plate 23, as shown. Tie rods 30 and telescopic tie rods 31 are provided to articulate the plate 20 to the body. Wheels 32 can be provided to help the plate to correctly position itself on the road when it is deployed during emergency braking. In one embodiment, the height of the skirts 28 at the outlet from the flow confinement duct is 20 mm while the height of the skirts 29 at the inlet is 170 mm. The flow section, about 0.17 m2 at inlet 33 is only 0.016 m2 at outlet 34, which creates a strong vertical support by Venturi effect and therefore a
freinage important au niveau de la plaque 20. heavy braking on the plate 20.
Une trappe 35 peut être prévue dans la section 24 de la plaque 20. A hatch 35 can be provided in section 24 of the plate 20.
Il est possible de réaliser une autre liaison de la plaque et de la caisse que les liaisons glissières 21. On peut utiliser des câbles tendus, la plaque étant en permanence sur le sol, ou bien des bras munis de rotules au deux It is possible to make another connection of the plate and the body than the slide connections 21. One can use tensioned cables, the plate being permanently on the ground, or arms provided with ball joints in both.
bouts pour piloter la descente de la plaque. tips to control the descent of the plate.
La plaque peut être constituée de sections articulées comme représenté destinées à prendre leurs positions relatives après déploiement * grâce à un système de tirants ad hoc ou analogue. En alternative, la plaque peut être réalisée en un matériau à mémoire de forme qui peut être stocké 5 aplati sous la caisse mais retrouve sa forme profilée lorsque la plaque est The plate can be made up of articulated sections as shown intended to take their relative positions after deployment * thanks to an ad hoc tie system or the like. Alternatively, the plate can be made of a shape memory material which can be stored flattened under the body but regains its profiled shape when the plate is
descendue en cas de freinage d'urgence. lowered in the event of emergency braking.
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- 2002-10-23 FR FR0213232A patent/FR2846290B1/en not_active Expired - Fee Related
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 14 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 15 |
|
ST | Notification of lapse |
Effective date: 20180629 |