FR2935335A1 - Dispositif de guidage actif de la trajectoire des roues d'un vehicule - Google Patents

Abstract

Un dispositif de guidage actif de la trajectoire des roues (9) d'un véhicule comporte un actionneur (4) qui, de manière fixe, est agencé entre une caisse (2) du véhicule et deux biellettes de réglage (10), aptes à être déplacées par l'actionneur (4), ledit actionneur (4) comportant un dispositif de serrage (14) destiné à bloquer la biellette de réglage (10).

Description

La présente invention concerne un dispositif de guidage actif de la trajectoire des roues d'un véhicule. Le guidage de la trajectoire d'une roue est réalisé par une barre d'accouplement reliée à une direction ou par un réglage à bielle/levier élasto- cinématique du système d'essieu ou par une combinaison de ces deux dispositifs ou procédés. Il est également connu d'équiper en particulier les essieux arrière des véhicules avec des dispositifs de guidage actif de la trajectoire. De tels guidages actifs de la trajectoire sont utilisés en série depuis la fin des années 1980. Les anciens systèmes n'étaient cependant pas couplés à un réglage électronique de la dynamique de conduite, car de tels systèmes électroniques n'existaient pas encore à cette époque. Selon l'état de la technique plus récent, on utilise des dispositifs de guidage actif de la trajectoire des roues des véhicules, dans lesquels le dispositif de guidage de trajectoire est remplacé par un actionneur. Un tel actionneur peut également être disposé au centre et être relié des deux côtés, par l'intermédiaire d'un organe de liaison, avec les dispositifs de guidage de trajectoire. Ledit actionneur règle alors la trajectoire des roues sur cet essieu en fonction des situations de conduite du véhicule.

L'inconvénient de ces actionneurs, aptes à être commandés ou réglés par voie électronique, est le fait que ceux-ci, même pour le positionnement des roues dans une position neutre, dans laquelle les roues sont positionnées en trajectoire droite, doivent être alimentés en énergie pour maintenir la position neutre.

Par ailleurs, l'alimentation continue en énergie des actionneurs, même dans la position neutre , entraîne une plus grande consommation de carburant et un plus grand dégagement de 002 du véhicule. Un but de la présente invention est de concevoir un dispositif de guidage actif de la trajectoire des roues d'un véhicule, lequel remédie aux 30 inconvénients susmentionnés. Cet objectif est résolu par un dispositif de guidage actif de la trajectoire des roues d'un véhicule comprenant un actionneur qui, de manière fixe, est agencé entre une caisse du véhicule et deux biellettes de réglage, aptes à être déplacées par l'actionneur, caractérisé en ce que ledit actionneur 35 comporte un dispositif de serrage destiné à bloquer la biellette de réglage. Grâce à la conception des actionneurs avec un dispositif de serrage destiné à bloquer la biellette de réglage, l'invention réalise un guidage actif de la trajectoire simple et sûr qui, même en cas de panne de l'unité de réglage, permet un comportement de conduite sûr et contrôlé du véhicule. En outre, par le blocage des biellettes de réglage, il est possible d'injecter de l'énergie dans l'actionneur uniquement en cours de service actif de celui-ci. En position de repos ou position désactivée, ledit actionneur ne consomme pas d'énergie et, de ce fait, diminue la consommation de carburant du véhicule. Selon d'autres dispositions de l'invention : - l'actionneur est disposé sur un essieu arrière d'un véhicule pour 10 le guidage actif de la trajectoire des roues arrière du véhicule, - l'actionneur est réalisé sous la forme d'une unité de réglage actionnable par voie hydraulique De préférence, l'unité de réglage comporte un carter, un piston de réglage en liaison active avec les biellettes de réglage s'engageant à l'intérieur 15 du boîtier, et au moins un réservoir d'énergie, lesdites biellettes de réglage et le piston de réglage étant mobiles axialement par rapport à un essieu reliant le support de roue et la caisse du véhicule. Par l'utilisation d'un réservoir d'énergie, en particulier sous la forme d'un ressort de pression, il est garanti que, même en cas de panne de l'unité de réglage, l'énergie nécessaire pour le 20 blocage des biellettes de réglage est disponible. Dans une variante préférée, une cloison est agencée entre le piston de réglage et le dispositif de serrage. Le réservoir d'énergie est disposé, dans ce cas, entre la cloison et le cône de serrage situé le plus près de la cloison, de telle sorte que le dispositif de serrage peut être positionné par le 25 réservoir d'énergie de telle sorte que le deuxième cône de serrage, disposé sur l'une des biellettes de réglage, entre en prise avec le premier cône de serrage disposé contre la face intérieure du carter et bloque dans ce cas la biellette de réglage. De ce fait, la biellette de réglage, lors d'une désactivation volontaire de l'actionneur, peut être réglée tout d'abord de telle sorte que les roues du 30 véhicule sont orientées pour une trajectoire droite et sont bloquées ensuite de telle sorte que, pendant toute la durée de la conduite en ligne droite, aucune énergie n'est nécessaire pour le fonctionnement de l'actionneur. Dans cette position immobilisée, l'unité de réglage se comporte comme un dispositif classique de guidage de trajectoire. Le principe d'une telle unité de réglage est 35 connu à partir du document EP 1 448 900 B1. Dans ledit document, il s'agit d'un vérin hydraulique avec un blocage automatique en cas de chute de pression. Un cône sur la tige de piston du vérin hydraulique est déplacé par un ressort sur un cône en sens inverse, disposé contre la paroi du cylindre, moyennant quoi la tige de piston est bloquée. Ledit vérin hydraulique a été développé en particulier pour des machines de moulage par injection et des presses. Dans ce secteur de la technique, une telle fonction de blocage est indispensable pour ne pas mettre en danger la santé de l'utilisateur d'une telle unité de réglage en présence d'une chute de pression. Une application d'un tel vérin dans le secteur de la technique automobile n'a pas encore été faite jusqu'à présent.

Le dispositif de serrage de l'unité de réglage est réalisé, de préférence, sous la forme d'un premier et d'un deuxième cône de serrage, lesquels sont disposés l'un contre la face intérieure d'un carter de l'unité de réglage et l'autre contre l'une des biellettes de réglage de l'unité de réglage. Du fait que les deux cônes sont en prise l'un avec l'autre dans la position neutre, le diamètre du premier cône de serrage est diminué, de telle sorte que celui-ci est en appui sur la face latérale de la biellette de réglage. En outre, le deuxième cône de serrage peut coulisser sur le premier cône de serrage. Ainsi, la biellette de réglage est bloquée de manière simple et sûre et maintient cette position sans consommation d'énergie supplémentaire. L'engagement des deux cônes l'un dans l'autre est obtenu ici uniquement sous l'effet de la force de rappel du ressort de pression. En outre, au moins un réservoir est un réservoir d'énergie mécanique ; le réservoir d'énergie est réalisé, de préférence, sous la forme d'un ressort de pression. Selon d'autres dispositions de l'invention : - le dispositif est caractérisé en ce que l'actionneur peut être actionné électriquement par une unité génératrice de pression et une unité de commande, - il peut être activé et désactivé électriquement par l'intermédiaire de l'unité de commande, - la position de rappel prédéfinie par l'actionneur induit une orientation en trajectoire droite des roues sur l'essieu muni de l'unité de réglage. L'invention est expliquée ci-après de manière plus détaillée à l'appui d'exemples de réalisation par référence aux dessins, parmi lesquels : la figure 1 est une vue en élévation d'une zone d'essieu, représentée schématiquement, d'un véhicule ; 35 la figure 2 est un agrandissement détaillé représentant des éléments du dispositif selon la figure 1, en vue d'expliquer la fonction de l'invention. Dans la description suivante des figures, les termes, tels que haut, bas, gauche, droite, avant, arrière, etc., se réfèrent uniquement à la représentation et à la position, choisies à titre d'exemple sur les figures concernées, du dispositif et des parties de celui-ci. Ces termes ne doivent donc pas être compris dans un sens limitatif, c'est-à-dire que ces concepts varient en fonction des différentes positions de travail ou par une conception symétrique ou similaire. La figure 1 représente un mode de réalisation d'un dispositif de guidage actif de la trajectoire des roues 9 d'un véhicule. Les roues 9 du véhicule sont montées sur un essieu, en particulier un essieu arrière, qui est fixé à la caisse 2 du véhicule, en particulier à un support d'essieu. Chacune des roues 9 du véhicule est fixée sur un support de roue 5 au moyen d'un élément de liaison 8. L'assemblage du support de roue 5 avec la caisse 2 du véhicule est assuré par l'intermédiaire de deux bras de suspension 3 qui, par l'intermédiaire d'éléments de liaison 6, de préférence des silentblocs, sont attachés au support de roue 5 et à la caisse 2 du véhicule. D'autre part, les supports de roue 5 opposés sont reliés entre eux par des biellettes de réglage 10. Lesdites biellettes de réglage 10, au niveau de leurs extrémités orientées vers les roues du véhicule, sont fixées aux supports de roue 5 par l'intermédiaire d'éléments de liaison 7, de préférence également des silentblocs. Une unité de réglage 4 est disposée entre lesdites biellettes de réglage 10, les extrémités des biellettes de réglage 10 s'engageant à l'intérieur de l'unité de réglage 4. Ladite unité de réglage comporte un carter 11, auquel sont fixés des éléments de liaison 21, par l'intermédiaire desquels l'unité de réglage 4 est attachée à la caisse 2 du véhicule. Les détails de l'unité de réglage sont représentés schématiquement sur les figures 2 et 3. L'unité de réglage 4, représentée sur la figure 2, réalisée de préférence sous la forme d'une unité de réglage 4 hydraulique, comporte un carter 11, de préférence cylindrique, un dispositif de serrage 14 destiné à bloquer l'une des deux biellettes de réglage 10 s'engageant dans l'unité de réglage 4, et un piston de réglage 13 en liaison active avec les biellettes de réglage 10. Une cloison 20, parallèle au piston de réglage 13, sépare l'unité de réglage 4 en deux zones. Une zone de serrage, dans laquelle est disposé le dispositif de serrage 14, est située, sur le dessin, à gauche de la cloison 20. À droite de la cloison 20 est située une zone de réglage, dans laquelle est disposé le piston de réglage 13 relié aux biellettes de réglage 10.

Entre la cloison 20 et le dispositif de serrage 14 est disposé un réservoir d'énergie 12, qui pousse le dispositif de serrage 14 dans une position de blocage destinée à bloquer l'une des biellettes de réglage 10. Les biellettes de réglage 10 et le piston de réglage 13 sont mobiles axialement par rapport à un essieu reliant les roues 9 du véhicule. Les biellettes de réglage 10 sont assemblées par une extrémité fermement au piston de réglage 13, disposé dans le carter 11. La biellette de réglage 10, en interaction avec le dispositif de serrage, passe à travers une ouverture dans la cloison 20. Sur le côté intérieur de la zone de serrage, situé en face de la cloison 20 dans le carter 11, est disposé un premier cône de serrage 15 qui, en coopération avec un deuxième cône de serrage 16 disposé de manière à pouvoir glisser sur l'une des biellettes de réglage 10, est apte à bloquer lesdites biellettes de réglage 10. Le blocage est obtenu dans ce cas par un emmanchement du deuxième cône de serrage 16 sur le premier cône de serrage 15, sachant que sous l'effet de l'emmanchement, le diamètre intérieur du premier cône de serrage 15 est diminué, repose, de ce fait, sur la surface latérale extérieure de la biellette de réglage 10 et, de ce fait, bloque ladite biellette de réglage 10 par force. La force pour emmancher le deuxième cône de serrage 16 sur le premier cône de serrage 15 est mise à disposition par un réservoir d'énergie 12, plus précisément deux dans l'exemple de réalisation représenté. Ledit réservoir d'énergie 12 est réalisé de préférence sous la forme d'un ressort de pression. Par ailleurs, dans le mode de réalisation particulier sous la forme d'une unité de réglage hydraulique, le carter 11 de l'unité de réglage 4 comporte trois entrées/sorties 17, 18, 19, à savoir une dans chacune des trois chambres du carter 11 de l'unité de réglage 4, formées par la cloison 20 et le piston de réglage 13, lesquelles entrées/sorties sont destinées à un fluide sous pression, en particulier un liquide hydraulique.

La première entrée/sortie 17 sert dans ce cas à débloquer le dispositif de serrage 14, sachant que, sous l'effet de l'introduction d'un fluide sous pression via la première entrée/sortie 17, une force totalement uniforme s'exerce sur le cône de serrage 16 et celui-ci repousse le ou les réservoir(s) d'énergie 12. De ce fait, le cône de serrage 16 n'est plus en prise avec le cône de serrage 15, ce qui confère une libre mobilité à la biellette de réglage 10. En cas de relâchement de la pression que le fluide sous pression exerce sur le cône de serrage 16, le réservoir d'énergie 12 repousse le cône de serrage 16 sur le cône de serrage 15 et, de ce fait, bloque la biellette de réglage 10. La deuxième entrée/sortie 18 et la troisième entrée/sortie 19 servent au positionnement du piston de réglage 13 et donc des biellettes de réglage 10. En fonction de la répartition de la pression sur lesdites deux entrées/sorties 18, 19, le fluide sous pression pousse le piston de réglage vers le support de roue 5 gauche ou vers le support de roue 5 droit. Les entrées/sorties 17, 18, 19 sont actionnées électriquement via une unité génératrice de pression (non représentée). Ladite unité génératrice de pression commande, en position de service, la pression de déblocage destinée à débloquer la biellette de réglage par l'intermédiaire du dispositif de serrage 14, et la position du piston de réglage 13 ou la position des biellettes de réglage 10 et donc également la trajectoire des roues de véhicule 9 montées sur ledit essieu du véhicule.

En cours de service, l'unité de réglage 4 est actionnée par une unité de commande (non représentée) et une unité génératrice de pression, reliée à cette dernière, qui analyse au préalable toutes les données du véhicule relatives à la dynamique de conduite et à la sécurité (par exemple, la vitesse, l'amplitude du mouvement de lacet, l'angle de braquage, les vitesses de rotation des roues) et calcule la trajectoire optimale de la roue 9 du véhicule. Pour faire varier la position de la roue avec une unité de réglage 4 réalisée sous la forme d'une unité de réglage 4 hydraulique, il faut débloquer la biellette de réglage 10, munie du deuxième cône de serrage 16, sous l'effet de la désolidarisation du dispositif de serrage 14. Sous l'effet de l'introduction d'un liquide hydraulique via l'entrée 18, le piston de réglage 13 est amené hors de sa position neutre. Il se déclenche ainsi, par l'intermédiaire des biellettes de réglage 10, reliées au piston de réglage 13, un guidage de la roue 9 qui est reliée à la biellette de réglage 10 par l'intermédiaire du support de roue 5. Le rappel de la roue dans la position en trajectoire droite, à savoir le rappel de l'unité de réglage 4 dans la position neutre, se produit tout d'abord via les entrées/sorties 18, 19. Une fois que la position neutre est atteinte, l'entrée/sortie 17 s'ouvre, de telle sorte que la pression hydraulique appliquée sur le dispositif de serrage 14 est supprimée et que, de ce fait, uniquement sous l'effet de la force appliquée par le ressort de pression 12 sur le deuxième cône de serrage 16, la biellette de réglage 10, munie du deuxième cône de serrage 16, est bloquée dans sa position neutre. Dans cette position immobilisée, l'actionneur 4 se comporte comme un dispositif classique de guidage de trajectoire. Dans cette position, il est inutile d'acheminer de l'extérieur une énergie dans l'unité de réglage, étant donné que cette position, plus précisément la position de blocage des biellettes de réglage 10, est maintenue uniquement par la rigidité du ressort de pression 12. Si la trajectoire droite est relativement longue, l'unité de réglage 4 dans un mode de réalisation préféré peut être désactivée manuellement via l'unité de commande, par exemple au moyen d'une manoeuvre manuelle d'un élément de commande, disposé dans la planche de bord du véhicule et relié électriquement à l'unité de commande, et ultérieurement ladite unité de réglage peut à nouveau être mise en service. L'unité de réglage est toujours amenée automatiquement dans sa position neutre lorsque, hormis la force du réservoir d'énergie 12, aucune autre force n'est exercée sur le piston de réglage 13, notamment aucune force générée par le système hydraulique. Ainsi, l'unité de réglage 4 est amenée ou reste dans cette position neutre même en cas de panne, par exemple, de l'unité génératrice de pression, destinée à alimenter le système hydraulique ou pneumatique de l'unité de réglage 4.

Claims (14)

1. REVENDICATIONS1. Dispositif de guidage actif de la trajectoire des roues (9) d'un véhicule, comportant un actionneur (4) qui, de manière fixe, est agencé entre une caisse (2) du véhicule et deux biellettes de réglage (10), aptes à être déplacées par l'actionneur (4), caractérisé en ce que ledit actionneur (4) comporte un dispositif de serrage (14) destiné à bloquer la biellette de réglage (10).
2. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'actionneur (4) est disposé sur un essieu arrière d'un véhicule pour le guidage actif de la trajectoire des roues (9) arrière du véhicule.
3. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que 15 l'actionneur (4) est réalisé sous la forme d'une unité de réglage actionnable par voie hydraulique.
4. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'actionneur (4) comporte 20 a) un carter (11), b) un piston de réglage (13), en liaison active avec les biellettes de réglage (10) s'engageant à l'intérieur du carter, et c) au moins un réservoir d'énergie (12), lesdites biellettes de réglage (10) et ledit piston de réglage (13) 25 étant mobiles axialement par rapport à un essieu reliant le support de roue (5) et la caisse (2) du véhicule.
5. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif de serrage (14) comporte un premier cône de serrage (15), disposé 30 contre la face intérieure du carter (11), et un deuxième cône de serrage (16), disposé contre l'une des biellettes de réglage (10).
6. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le deuxième cône de serrage (16) peut coulisser sur le premier cône de serrage 35 (15).
7. 7. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que ledit au moins un réservoir d'énergie (12) est un réservoir d'énergie mécanique.
8. 8. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le 5 réservoir d'énergie (12) est réalisé sous la forme d'un ressort de pression (12).
9. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'actionneur (4) comporte une cloison (20) entre le piston de réglage (13) et le dispositif de serrage (14).
10. 10. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le réservoir d'énergie (12) est disposé entre la cloison (20) et le cône de serrage (15, 16) situé le plus près de ladite cloison. 15
11. 11. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 10, caractérisé en ce que le dispositif de serrage (14) peut être positionné par le réservoir d'énergie (12) de telle sorte que le deuxième cône de serrage (16), disposé contre la biellette de réglage (10), est en prise avec le premier cône de serrage (15), disposé contre la face intérieure du carter (11), et de ce fait bloque la 20 biellette de réglage (10).
12. 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'actionneur (4) peut être actionné électriquement par une unité génératrice de pression et une unité de 25 commande.
13. 13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en 'ce que l'actionneur (4) peut être activé ou désactivé électriquement par l'intermédiaire de l'unité de commande.
14. 14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que la position de rappel prédéfinie de l'actionneur (4) induit une orientation en trajectoire droite des roues (9) sur l'essieu muni de l'unité de réglage (4). 10 30