FR3031330A1 - Procede et dispositif de controle de la vidange d’amortisseurs avant controlables d’un vehicule a capot avant, en cas de collision avec un pieton - Google Patents

Abstract

Un dispositif (DC) est dédié au contrôle de l'amortissement assuré par au moins des amortisseurs avant contrôlables (AM) d'un véhicule (V) comprenant en outre un capot avant (CV) et des moyens de détection (MD) agencés pour détecter la présence d'un piéton devant le véhicule (V). Ce dispositif (DC) comprend des moyens de contrôle (MC) agencés, en cas de détection de la présence d'un piéton devant le véhicule (V), pour déclencher une action sur les amortisseurs (AM) propre à placer le capot avant (CV) à une hauteur au moins égale à une hauteur en cours, puis pour déclencher un freinage d'urgence du véhicule (V), et, en cas de détection d'une collision avec le piéton par les moyens de détection (MD), pour déclencher une vidange partielle des amortisseurs (AM) propre à permettre une inclinaison du capot avant (CV).

Description

PROCÉDÉ ET DISPOSITIF DE CONTRÔLE DE LA VIDANGE D'AMORTISSEURS AVANT CONTRÔLABLES D'UN VÉHICULE À CAPOT AVANT, EN CAS DE COLLISION AVEC UN PIÉTON L'invention concerne les véhicules qui comprennent un capot avant et des amortisseurs contrôlables électroniquement, et plus précisément le contrôle de tels amortisseurs lors d'une collision avec un piéton. Comme le sait l'homme de l'art, certains véhicules, généralement de 1 o type automobile, comprennent des moyens de détection, comportant par exemple une caméra ou un radar, et chargés de détecter la présence d'un piéton devant leur parechoc avant afin de déclencher un freinage d'urgence lorsqu'une telle situation survient avant que leur conducteur ne s'en soit aperçu. 15 Ce freinage d'urgence permet certes de réduire la vitesse du véhicule et donc l'intensité du choc au début de la collision avec le piéton détecté, mais il provoque également une inclinaison du capot avant en raison de la brusque réduction de la course des amortisseurs induite par l'inertie du véhicule. Cette inclinaison « favorise » le basculement du buste vers le capot avant et donc 20 réduit la durée qui s'écoule entre le choc du corps contre la partie avant du véhicule et le choc de la tête contre le capot avant. Or, plus cette durée est courte, plus la vitesse du véhicule est élevée au moment où se produit l'impact de la tête avec le capot avant, et donc plus les dommages peuvent être sévères au niveau de la tête. 25 La réduction de la course des amortisseurs induit également un rapprochement entre la face externe du capot, où vient s'appuyer la tête du piéton heurté, et les éléments durs situés sous le capot (notamment le haut du moteur et la batterie). La souplesse du capot ne peut alors plus faire son office d'amortisseur du choc avec une butée fin de course plus proche, ce qui 30 entraîne une augmentation des risques de blessures à la tête. Quelques solutions ont été proposées pour améliorer la situation lorsque les véhicules disposent d'amortisseurs contrôlables électroniquement.

Ainsi, il a été proposé d'augmenter la raideur offerte par les amortisseurs juste avant une collision pour maintenir l'assiette du véhicule, et cela pendant toute la durée de la collision. Mais si cela permet de ne pas favoriser le basculement du buste vers le capot avant, en revanche cela empêche un amortissement de l'impact de la tête avec le capot avant. Il a également été proposé de modifier légèrement la position de la carrosserie juste avant une collision en jouant sur les hauteurs des différents amortisseurs. Mais lorsque l'on bloque les hauteurs des amortisseurs pendant toute la durée d'une collision, ils ne sont plus en mesure de remplir leur la fonction d'amortissement. L'invention a donc notamment pour but d'améliorer la situation. Elle propose notamment à cet effet un procédé, dédié au contrôle d'au moins des amortisseurs avant contrôlables d'un véhicule comprenant en outre un capot avant et des moyens de détection agencés pour détecter la 15 présence d'un piéton devant le véhicule. Ce procédé se caractérise par le fait qu'en cas de détection de la présence d'un piéton devant le véhicule, on agit sur les amortisseurs de sorte que le capot avant soit placé à une hauteur au moins égale à une hauteur en cours, puis on déclenche un freinage d'urgence du véhicule, et, en cas de détection d'une collision avec le piéton par les 20 moyens de détection, on déclenche une vidange partielle des amortisseurs propre à permettre une inclinaison du capot avant. Ainsi, on commence par empêcher que la partie avant du véhicule ne « plonge » au début du freinage d'urgence pour éviter de favoriser le basculement du buste du piéton vers le capot avant, puis on impose une 25 vidange partielle des amortisseurs avant afin qu'ils remplissent leur fonction d'amortissement et donc réduisent l'intensité du choc sur le corps du piéton. Le dispositif de contrôle selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : 30 - en cas de détection de la présence d'un piéton devant le véhicule on peut agir sur les amortisseurs de sorte que le capot avant demeure placé à une hauteur égale à la hauteur en cours, ou, en variante de manière à augmenter la hauteur en cours du capot avant ; - en cas de détection d'une collision avec le piéton par les moyens de détection, on peut déclencher une vidange partielle et progressive des amortisseurs propre à permettre une inclinaison progressive du capot avant pendant la durée du choc pour amortir l'impact ; - en cas de détection d'une collision de la tête du piéton avec le capot avant pendant la vidange partielle, on peut vidanger totalement les amortisseurs. L'invention propose également un dispositif dédié au contrôle de l'amortissement assuré par au moins des amortisseurs avant contrôlables d'un véhicule comprenant en outre un capot avant et des moyens de détection agencés pour détecter la présence d'un piéton devant le véhicule. Ce dispositif se caractérise par le fait qu'il comprend des moyens de contrôle agencés, en cas de détection de la présence d'un piéton devant le véhicule, pour déclencher une action sur les amortisseurs propre à placer le capot avant à une hauteur au moins égale à une hauteur en cours, puis pour déclencher un freinage d'urgence du véhicule, et, en cas de détection d'une collision avec le piéton par les moyens de détection, pour déclencher une vidange partielle des amortisseurs propre à permettre une inclinaison du capot avant. Le dispositif de contrôle selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : - en cas de détection de la présence d'un piéton devant le véhicule, ses moyens de contrôle peuvent être agencés pour déclencher une action sur les amortisseurs propre à maintenir le capot avant à une hauteur égale à la hauteur en cours, ou, en variante, à augmenter la hauteur en cours du capot avant ; - en cas de détection d'une collision de la tête du piéton avec le capot avant pendant la vidange partielle, ses moyens de contrôle peuvent être agencés pour déclencher une vidange totale des amortisseurs.

L'invention propose également un véhicule, éventuellement de type automobile, et comprenant des amortisseurs avant contrôlables, un capot avant, des moyens de détection agencés pour détecter la présence d'un piéton devant le véhicule, et un dispositif de contrôle du type de celui présenté ci-avant. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels : la figure 1 illustre de façon schématique et fonctionnelle un exemple de véhicule automobile équipé d'un exemple de dispositif de contrôle selon l'invention, et devant lequel vient d'être détecté un piéton, la figure 2 illustre de façon schématique, dans une vue de côté, le véhicule automobile de la figure 1 juste après la détection du piéton, la figure 3 illustre de façon schématique, dans une vue de côté, le véhicule automobile de la figure 1 pendant la collision détectée mais avant la détection de la percussion du capot avant par la tête du piéton, et la figure 4 illustre de façon schématique, dans une vue de côté, le véhicule automobile de la figure 1 juste après la détection de la percussion du capot avant par la tête du piéton. L'invention a notamment pour but de proposer un procédé de contrôle, et un dispositif de contrôle associé, destinés à permettre le contrôle d'au moins les amortisseurs avant contrôlables AM d'un véhicule V comprenant en outre un capot avant CV.

Dans ce qui suit, on considère, à titre d'exemple non limitatif, que le véhicule V est de type automobile. Il s'agit par exemple d'une voiture. Mais l'invention n'est pas limitée à ce type de véhicule. Elle concerne en effet tout type de véhicule comprenant un capot avant, recouvrant un espace dans lequel est généralement installée une partie au moins d'un groupe motopropulseur, et des amortisseurs contrôlables électroniquement. On a schématiquement et fonctionnellement illustré sur la figure 1 un véhicule V (ici de type automobile) comprenant une partie avant PV comportant un capot avant CV, des roues avant RV couplées à des amortisseurs AM contrôlables électroniquement, et des moyens de détection MD agencés de manière à détecter la présence d'un piéton dans une zone avant ZV située juste devant le véhicule V et à détecter une collision avec un piéton avant qu'elle ne survienne.

Les moyens de détection MD peuvent comprendre des moyens de traitement MT et des moyens d'observation MO chargés d'observer ce qui se passe dans la zone avant ZV située devant le véhicule V et au-dessus du capot avant CV, et de fournir aux moyens de traitement MT des données (de préférence numériques) représentatives de leur observation afin qu'ils les analysent pour détecter l'éventuelle présence d'un piéton et le risque de collision. Par exemple, les moyens d'observation MO peuvent comprendre au moins un module radar ou au moins une caméra d'observation. Par exemple, et comme illustré non limitativement sur les figures 1 à 4, ce module radar ou cette caméra d'observation peut être solidarisé(e) au rétroviseur central intérieur RI du véhicule V. En variante, il (elle) pourrait, par exemple, être solidarisé(e) au toit (ou pavillon) ou à un plafonnier dans une partie située à l'interface avec le bord supérieur du pare-brise.

Dans l'exemple qui est illustré non limitativement sur la figure 1, les moyens de détection MD comprennent également un capteur de choc CC installé dans la partie avant PV, par exemple dans la calandre ou dans un bouclier avant, et chargé de détecter une collision avec un piéton et de signaler immédiatement cette collision aux moyens de traitement MT. Mais dans une variante de réalisation les moyens de traitement MT pourraient être agencés pour déduire l'occurrence d'une collision avec un piéton des seules données fournies par les moyens d'observation MO ou bien de mesures effectuées par des accéléromètres faisant partie des sacs de protection gonflables (ou airbags).

Par exemple, et comme illustré non limitativement sur la figure 1, les moyens de traitement MT peuvent être implantés dans un calculateur CA embarqué dans le véhicule V. Ce calculateur CA peut être dédié exclusivement à la détection de présence d'un piéton et à la détection de collision avec un piéton, ou bien il peut avoir plusieurs fonctions, dont celle de détection. Dans cette dernière alternative, ils (MT) peuvent faire partie d'un autre calculateur du véhicule V sous réserve qu'il dispose des interfaces d'échange appropriées. Dans une variante de réalisation les moyens de traitement MT pourraient faire partie des moyens d'observation MO.

Les moyens de traitement MT peuvent donc être agencés sous la forme de modules logiciels (ou informatiques ou encore « software »), ou bien d'une combinaison de circuits électroniques (ou « hardware ») et de modules logiciels.

On notera que les moyens d'observation MO, les moyens de traitement MT et l'éventuel capteur de choc CC peuvent éventuellement faire partie d'un dispositif anticollision embarqué dans le véhicule V. On notera également que la fourniture des données de détection de présence et de collision aux moyens de traitement MT par les moyens 1 o d'observation MO et l'éventuel capteur de choc CC peut se faire soit directement, soit indirectement via un réseau de communication RC du véhicule V, éventuellement de type multiplexé, comme illustré non limitativement sur la figure 1. Comme indiqué précédemment, l'invention propose un procédé de 15 contrôle destiné à permettre un contrôle d'au moins les amortisseurs avant AM qui sont couplés aux roues avant RV du véhicule V. Un tel procédé (de contrôle) peut être mis en oeuvre par un dispositif de contrôle DC selon l'invention, qui comprend au moins des moyens de contrôle MC. Dans l'exemple qui est illustré non limitativement sur la figure 1, le 20 dispositif de contrôle DC est implanté dans le calculateur CA. Mais en variante il pourrait être implanté dans un autre calculateur embarqué dans le véhicule V ou bien constituer lui-même un calculateur dédié au contrôle des amortisseurs. On notera que les moyens d'observation MO, les moyens de 25 traitement MT et l'éventuel capteur de choc CC pourraient éventuellement faire partie du dispositif de contrôle DC. Le procédé selon l'invention est mis en oeuvre chaque fois qu'un piéton PI est présent et détecté devant le véhicule V par les moyens de détection MD avant que le conducteur ne s'en soit aperçu. On notera que ce 30 sont les moyens de traitement MT qui informent les moyens de contrôle MC du dispositif de contrôle DC de la détection d'un piéton Pl. Selon le procédé, lorsqu'un piéton PI est détecté, on commence par agir sur au moins les amortisseurs avant contrôlables AM (au moins ceux qui sont couplés aux roues avant RV) de sorte que le capot avant CV soit placé à une hauteur au moins égale à une hauteur en cours, puis on déclenche un freinage d'urgence. On comprendra que ce sont les moyens de contrôle MC qui déclenchent une action sur les amortisseurs (avant contrôlables) AM propre à placer le capot avant CV à une hauteur au moins égale à la hauteur en cours, puis qui déclenchent un freinage d'urgence du véhicule V. On entend ici par « hauteur en cours » la hauteur à laquelle est placée une partie de référence du capot avant CV au moment où un piéton PI la est détecté. Cette hauteur en cours, n'est pas forcément la hauteur maximale à laquelle peut être placée la partie de référence du capot avant CV lorsque les amortisseurs AM possèdent leur course d'amortissement (ou débattement) maximal(e). L'objectif du placement à une hauteur au moins égale à la hauteur en 15 cours est de maintenir l'assiette du véhicule V pour empêcher que sa partie avant PV ne « plonge » au début du freinage d'urgence, et donc que son capot avant CV ne s'incline, ce qui favoriserait le basculement du buste du piéton PI vers le capot avant CV et induirait le rapprochement de ce dernier (CV) de la tête du piéton Pl. La réduction de la course des amortisseurs 20 induirait également un rapprochement entre la face externe du capot, où vient s'appuyer la tête du piéton heurté, et les éléments durs situés sous le capot (notamment le haut du moteur et la batterie). La souplesse du capot ne pourrait alors plus faire son office d'amortisseur du choc avec une butée fin de course plus proche, ce qui entraînerait une augmentation des risques de 25 blessures à la tête. Lorsque les amortisseurs AM sont contrôlables électroniquement, il est possible de bloquer (ou d'augmenter) leur course d'amortissement (ou leur débattement) à une certaine valeur, ce qui leur interdit de remplir leur fonction d'amortissement de façon passive. 30 Lorsque chaque amortisseur AM est de type hydropneumatique, le blocage peut, par exemple, être obtenu en fermant totalement la vanne de vidange du circuit hydraulique afin d'empêcher l'évacuation (ou la vidange) du fluide d'amortissement contenu dans la chambre. De même, lorsque chaque amortisseur AM est de type hydropneumatique, l'augmentation de la course d'amortissement peut, par exemple, être obtenue en augmentant la quantité de fluide d'amortissement dans la chambre. La figure 2 illustre l'état dans lequel est placé le véhicule V juste après la détection d'un piéton PI, mais avant la collision avec ce dernier (PI). Ici, les moyens de contrôle MC déclenchent une action sur les amortisseurs AM qui est propre à placer le capot avant CV à une hauteur égale à sa hauteur en cours et correspondant à une hauteur hl entre extrémités inférieure et supérieure d'ancrage des amortisseurs AM et donc à une course (d'amortissement) cl qui est non utilisable du fait du blocage. Dans une variante de réalisation, les moyens de contrôle MC pourraient déclencher une action sur les amortisseurs AM qui est propre à augmenter la hauteur en cours du capot avant CV jusqu'à une valeur correspondant à une hauteur h'l entre extrémités inférieure et supérieure d'ancrage des amortisseurs AM strictement supérieure à hl et donc à une course (d'amortissement) c'l strictement supérieure à cl et non utilisable du fait du blocage. Le procédé se poursuit ensuite lorsque les moyens de traitement MT détectent une (ou sont informés par le capteur de choc CC d'une) collision avec le piéton Pl. Dans cette situation, on déclenche une vidange partielle des amortisseurs AM (au moins de la partie avant PV) propre à permettre une inclinaison du capot avant CV pendant la durée du choc pour amortir l'impact et pendant que le freinage d'urgence se poursuit. On comprendra en effet qu'en procédant à une vidange partielle des amortisseurs AM on permet à ces derniers (AM) de remplir leur fonction d'amortissement et donc de réduire l'intensité du choc sur le corps du piéton Pl. En outre, cela permet d'éviter la « brutalité » occasionnée par la fin de course des amortisseurs AM. Lorsque chaque amortisseur AM est de type hydropneumatique, la vidange partielle peut, par exemple, être obtenue en ouvrant la vanne de vidange du circuit hydraulique pendant une durée choisie, inférieure à la durée nécessaire à une vidange (ou purge) totale du fluide d'amortissement contenu dans la chambre. De préférence, on déclenche une vidange partielle et progressive des amortisseurs AM propre à permettre une inclinaison progressive du capot avant CV. Cela permet d'éviter une inclinaison soudaine et brutale pendant le freinage d'urgence tout en offrant un accompagnement « en douceur » du corps du piéton PI et un amortissement optimisé du choc. Lorsque chaque amortisseur AM est de type hydropneumatique, la vidange partielle et progressive peut, par exemple, être obtenue en contrôlant l'ouverture de la vanne de vidange du circuit hydraulique, puis en fermant cette vanne à un instant choisi avant que la chambre ne soit vide. La figure 3 illustre l'état dans lequel est placé le véhicule V pendant la collision détectée, avant que la tête du piéton PI ne percute le capot avant CV. Ici, les moyens de contrôle MC ont déclenché une action sur les amortisseurs AM qui est propre à induire une vidange partielle et éventuellement progressive. A l'instant intermédiaire illustré, la hauteur h2 entre extrémités inférieure et supérieure d'ancrage des amortisseurs AM est strictement inférieure à la hauteur hl initiale, et correspond à une course (d'amortissement) c2 strictement inférieure à la course cl initiale, mais partiellement utilisable du fait de la vidange partielle. On notera qu'il est particulièrement avantageux qu'en cas de détection par les moyens de traitement MT d'une collision de la tête du piéton PI avec le capot avant CV pendant la vidange partielle, on vidange totalement les amortisseurs AM (au moins ceux qui sont couplés aux roues avant RV). La réserve d'amortissement permise par la vidange partielle sert alors à réduire l'intensité du choc sur la tête du piéton PI et permet d'éviter un effet rebond de cette tête sur le capot avant CV. Lorsque chaque amortisseur AM est de type hydropneumatique, la vidange finale et totale peut, par exemple, être obtenue en ouvrant complétement la vanne de vidange du circuit hydraulique. La collision de la tête du piéton PI avec le capot avant CV peut être détectée par les moyens de traitement MT lors de l'analyse des données fournies par les moyens d'observation MO. En effet, comme illustré sur les figures 3 et 4, lorsque le piéton PI se retrouve placé au-dessus du capot avant CV il est placé soit dans le champ d'observation de la caméra, soit dans le faisceau d'analyse du module radar, et donc les moyens de traitement MT peuvent détecter assez facilement l'instant où sa tête va entrer en contact avec le capot avant CV. La figure 4 illustre l'état dans lequel est placé le véhicule V juste après la détection de la percussion du capot avant CV par la tête du piéton Pl. Ici, les moyens de contrôle MC ont déclenché une action sur les amortisseurs AM qui est propre à induire la fin de la vidange totale. A l'instant intermédiaire illustré, la hauteur h3 entre extrémités inférieure et supérieure d'ancrage des amortisseurs AM est strictement inférieure à la hauteur h2 précédente, et correspond à une course (d'amortissement) c3 restante, strictement inférieure à la course c2 précédente, et totalement utilisable du fait de la vidange totale.

On notera que pour obtenir un accompagnement encore plus en douceur du corps du piéton PI et un amortissement encore plus optimisé du choc, la distance séparant le capot avant CV des équipements installés en-dessous de ce dernier (CV) et/ou la forme du capot avant CV et/ou le matériau dans lequel est réalisé le capot avant CV peu(ven)t être opti misé (e)(s).

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1. Procédé de contrôle d'au moins des amortisseurs avant contrôlables (AM) d'un véhicule (V) comprenant en outre un capot avant (CV) et des moyens de détection (MD) agencés pour détecter la présence d'un piéton devant ledit véhicule (V), caractérisé en ce qu'en cas de détection de la présence d'un piéton devant ledit véhicule (V), on agit sur lesdits amortisseurs (AM) de sorte que ledit capot avant (CV) soit placé à une hauteur au moins égale à une hauteur en cours, puis on déclenche ledit freinage d'urgence et, en cas de détection d'une collision avec ledit piéton par lesdits moyens de détection (MD), on déclenche une vidange partielle desdits amortisseurs (AM) propre à permettre une inclinaison dudit capot avant (CV).
2. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'en cas de détection de la présence d'un piéton devant ledit véhicule (V) on agit sur lesdits amortisseurs (AM) de sorte que ledit capot avant (CV) demeure placé à une hauteur égale à ladite hauteur en cours.
3. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'en cas de détection de la présence d'un piéton devant ledit véhicule (V) on agit sur lesdits amortisseurs (AM) de manière à augmenter ladite hauteur en cours dudit capot avant (CV).
4. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'en cas de détection d'une collision avec ledit piéton par lesdits moyens de détection (MD), on déclenche une vidange partielle et progressive desdits amortisseurs (AM) propre à permettre une inclinaison progressive dudit capot avant (CV) pendant la durée du choc pour amortir l'impact.
5. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'en cas de détection d'une collision de la tête dudit piéton avec ledit capot avant (CV) pendant ladite vidange partielle, on vidange totalement lesdits amortisseurs (AM).
6. 6. Dispositif (DC) de contrôle de l'amortissement assuré par au moins des amortisseurs avant contrôlables (AM) d'un véhicule (V) comprenant en outre un capot avant (CV) et des moyens de détection (MD) agencés pourdétecter la présence d'un piéton devant ledit véhicule (V), caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de contrôle (MC) agencés, en cas de détection de la présence d'un piéton devant ledit véhicule (V), pour déclencher une action sur lesdits amortisseurs (AM) propre à placer ledit capot avant (CV) à une hauteur au moins égale à une hauteur en cours, puis pour déclencher un freinage d'urgence dudit véhicule (V), et, en cas de détection d'une collision avec ledit piéton par lesdits moyens de détection (MD), pour déclencher une vidange partielle desdits amortisseurs (AM) propre à permettre une inclinaison dudit capot avant (CV).
7. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'en cas de détection de la présence d'un piéton devant ledit véhicule (V), lesdits moyens de contrôle (MC) sont agencés pour déclencher une action sur lesdits amortisseurs (AM) propre à maintenir ledit capot avant (CV) à une hauteur égale à ladite hauteur en cours.
8. 8. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'en cas de détection de la présence d'un piéton devant ledit véhicule (V), lesdits moyens de contrôle (MC) sont agencés pour déclencher une action sur lesdits amortisseurs (AM) propre à augmenter ladite hauteur en cours dudit capot avant (CV).
9. 9. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce qu'en cas de détection d'une collision de la tête dudit piéton avec ledit capot avant (CV) pendant ladite vidange partielle, lesdits moyens de contrôle (MC) sont agencés pour déclencher une vidange totale desdits amortisseurs (AM).
10. 10. Véhicule (V) comprenant des amortisseurs avant contrôlables (AM), un capot avant (CV) et des moyens de détection (MD) agencés pour détecter la présence d'un piéton devant ledit véhicule (V), caractérisé en ce qu'il comprend en outre un dispositif de contrôle (DC) selon l'une des revendications 6 à 9.