FR3083172A1

FR3083172A1 - Procédé et dispositif de stabilisation latérale d’un véhicule monovoie à l’arrêt

Info

Publication number: FR3083172A1
Application number: FR1906789A
Authority: FR
Inventors: Georg Widmaier; Alessandro Moia; Silas Klug; Jochen Fassnacht; Klaus Beulich
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2018-06-27
Filing date: 2019-06-24
Publication date: 2020-01-03
Also published as: US20200004271A1; US11175678B2; DE102018210465A1; CN110641289A

Abstract

Titre : Procédé et dispositif de stabilisation latérale d’un véhicule monovoie à l’arrêt Procédé de stabilisation latérale d’un véhicule monovoie entraîné par un moteur électrique (100) et se trouvant à l’arrêt et en position relevée, la roue avant (202) du véhicule présentant un braquage pour lequel le moteur électrique (100) est commandé pour exercer alternativement un couple moteur sur le véhicule dans le sens avant et dans le sens arrière. Figure 2

Description

Titre de l'invention : Procédé et dispositif de stabilisation latérale d’un véhicule monovoie à l’arrêt

Domaine de l’invention [0001] La présente invention se rapporte à un procédé et un dispositif de stabilisation latérale d’un véhicule mono voie à l’arrêt.

Etat de la technique [0002] Le document DE 10 2005 059 361 Al concerne un véhicule à deux roues à moteur alimenté par batterie pour une personne debout sur la plateforme du véhicule et qui maintient la plateforme dans une position angulaire correspondant à la position du corps par une superstructure de la plateforme ; une installation de capteur détermine la position angulaire de la plateforme par rapport à la direction horizontale pour ainsi commander l’entraînement des roues pour maintenir la personne à l’équilibre par l’accélération et la décélération du véhicule ; il est prévu une commande particulière à actionner vers la droite et vers la gauche avec des vitesses d’entraînement différentes pour les deux roues.

[0003] Exposé et avantages de l’invention [0004] La présente invention a pour objet un procédé de stabilisation latéral d’un véhicule mono voie entraîné par un moteur électrique et se trouvant à l’arrêt et en position relevée, la roue avant du véhicule présentant un braquage pour lequel le moteur électrique est commandé pour exercer alternativement un couple moteur sur le véhicule dans le sens avant et dans le sens arrière.

[0005] Le procédé permet au conducteur de rester assis sur le véhicule sans avoir à s’appuyer par ses jambes pour éviter le basculement comme cela est, par exemple, le cas à l’arrêt devant un feu rouge.

[0006] Un développement avantageux de l’invention se caractérise en ce qu’avec un système de capteurs, on détermine la direction latérale de basculement du véhicule et pour une direction de basculement orientée dans la direction du braquage de roue, on commande le moteur électrique pour qu’il exerce un couple agissant dans le sens de la marche avant sur le véhicule et pour une direction de basculement tournée dans la direction opposée à celle du braquage de la roue, le moteur électrique est commandé pour qu’il exerce un couple agissant dans le sens de la marche arrière. Cela garantit l’équilibre du véhicule.

[0007] Selon un développement avantageux de l’invention le procédé est neutralisé lorsque le conducteur confirme une demande de démarrage par un élément de demande de couple moteur et qu’en même temps il manœuvre la direction.

[0008] Selon un développement avantageux de l’invention le véhicule monovoie est un scooter électrique.

[0009] Un développement avantageux de l’invention est caractérisé en ce que l’état relevé, vertical, du véhicule correspond à la valeur nulle de l’angle de basculement et la stabilisation latérale du véhicule se fait en régulant l’angle de basculement sur la valeur nulle. L’angle de basculement est l’angle d’inclinaison latérale du véhicule que l’on appelle également l’angle de roulis. L’angle de basculement est nul lorsque le véhicule est relevé verticalement ; cet angle augmente avec l’inclinaison jusqu’à ce que le véhicule basculé soit à un angle de 90 degrés.

[0010] Un développement avantageux de l’invention se caractérise en ce qu’on détermine la direction de basculement par un capteur inertiel.

[0011] L’invention a également pour objet un dispositif comportant des moyens pour mettre en œuvre le procédé selon l’invention. Il s’agit notamment d’un appareil de commande qui contient un code programme pour la mise en œuvre du procédé.

Présentation des dessins [0012] La présente invention sera décrite ci-après selon un mode de réalisation du procédé de l’installation à l’aide des dessins annexés dans lesquels :

[0013] [fig-1] est une vue de côté d’un scooter électrique, [0014] [fig.2] est une vue de dessus d’un scooter électrique à l’arrêt, [0015] [fig.3] montre une structure de régulation pour la mise en œuvre de la fonction d’auto-stabilisation.

[0016] Description d’un mode de réalisation de l’invention [0017] L’invention a pour objet la fonction d’auto-stabilisation d’un scooter électrique ou autres véhicules automobiles mono voie à l’arrêt ; la fonction de stabilisation se réalise sans nécessiter de composant supplémentaire. L’invention permet au conducteur de rester assis sur son scooter à l’arrêt sans avoir à poser les pieds sur le sol. Cela convient, par exemple, pour un arrêt devant un feu rouge en ce que le scooter se stabilise de lui-même comme un gyropode. Toutefois, la stabilisation se fait dans la direction transversale alors que pour le gyropode elle se fait dans la direction longitudinale de circulation.

[0018] La figure 1 est une vue de côté d’un véhicule auquel est appliquée l’invention. Le véhicule qui est un scooter électrique représenté, comporte une roue arrière entraînée par un moteur 100 ; la référence 101 désigne un capteur inertiel servant, par exemple, à déterminer l’angle de basculement ; la référence 102 se rapporte à un appareil de commande qui comporte et exécute le programme de mise en œuvre de l’invention. Le véhicule représenté à titre d’exemple à la figure 1 est un scooter électrique équipé d’un moteur électrique 100 sur son axe arrière. Le moteur électrique 100 est commandé par l’appareil de commande 102. L’appareil de commande 102 est relié au capteur inertiel 101 qui peut mesurer la vitesse de circulation et l’accélération autour des axes caractéristiques. La vitesse de roulis est la vitesse angulaire autour de l’axe longitudinal du véhicule. L’angle de roulis est l’angle de rotation autour de l’axe longitudinal du véhicule.

[0019] Pour équilibrer le scooter électrique, il faut que le couple moteur exercé par le moteur d’entraînement 100 se traduise par des forces latérales. C’est pourquoi, à l’arrêt, le conducteur doit maintenir le guidon braqué sur le côté, comme le montre la figure 2. Dans cette figure, le guidon 201 et la roue avant 202 sont braqués vers la droite. La figure 2 montre une vue de dessus du scooter électrique, à l’arrêt et dans cette figure le guidon 201 est tourné vers la gauche. Le conducteur est assis sur le siège 204. La référence 205 désigne la roue arrière du scooter électrique. Il se passe les opérations suivantes :

[0020] lorsque le moteur électrique fournit un couple positif qui déplace le scooter électrique dans le sens de la marche avant, alors une force El agissant vers la gauche s’applique au centre de gravité 203, [0021] si le moteur électrique fournit un couple négatif qui déplace le scooter électrique en marche arrière, alors une force F2 agit dans la direction vers la droite sur le centre de gravité 203.

[0022] Cet effet permet de moduler les forces latérales agissant sur le centre de gravité en ce qu’on choisit le couple moteur exercé par le moteur électrique pour que le changement de direction des efforts transversaux Fl et F2 s’oppose à l’amorce de basculement.

[0023] La figure 3 est un schéma de régulation qui s’applique à la stabilisation automatique d’un véhicule automobile mono voie. L’application du régulateur peut se faire selon les étapes suivantes :

[0024] 1) On détecte que le véhicule mono voie est arrêté.

[0025] 2) On module légèrement le couple moteur et on exploite les signaux de sortie du capteur inertiel pour déterminer si le frein n’est plus actionné et s’il faut déterminer la direction du braquage.

[0026] 3) Si la route est inclinée dans la direction longitudinale, le moteur agit comme maintien auxiliaire et maintient le scooter à l’arrêt de sorte que le conducteur n’a pas à manipuler le frein.

[0027] 4) Les paramètres du régulateur sont adaptés à la situation, par exemple, à la direction du guidon, à l’inclinaison de la chaussée et au poids du conducteur.

[0028] 5) Le régulateur est activé et le scooter est maintenu dans sa position relevée, c’est-à-dire <E>cons=0. Dans cette relation Φ désigne la valeur de consigne de l’angle de roulis. Dans le bloc 302 on détermine l’angle de consigne Cbcons à l’aide de la valeur réelle Cbréel déterminée par le capteur inertiel 301. On compare l’angle de roulis et l’écart par rapport au régulateur 303 qui demande le couple M nécessaire pour stabiliser le véhicule à deux roues. Ainsi le mouvement longitudinal du deux roues, comme dans le cas d’un gyropode est modulé très en douceur de façon que le conducteur ne perçoive rien ou pratiquement rien.

[0029] 6) Le régulateur qui détecte que le conducteur bouge de nouveau la direction et accélère de nouveau pour la marche avant, se coupe.

[0030] 7) La répétition des opérations à partir de l’étape 1) se fait lors de l’arrêt suivant du véhicule.

Claims

Revendications [Revendication 1] Procédé de stabilisation latérale d’un véhicule mono voie entraîné par un moteur électrique (100) et se trouvant à l’arrêt et en position relevée, la roue avant (202) du véhicule présentant un braquage pour lequel le moteur électrique (100) est commandé pour exercer alternativement un couple moteur sur le véhicule dans le sens avant et dans le sens arrière. [Revendication 2] Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’on détermine la direction de basculement latéral du véhicule à l’aide d’un système de capteur (101) et pour une direction de basculement orientée dans la direction du braquage, le moteur électrique (100) est commandé pour exercer un couple agissant sur le véhicule dans le sens avant et pour une direction de basculement dirigée dans la direction opposée au braquage, le moteur électrique (100) est commandé pour exercer un couple agissant sur le véhicule dans le sens arrière. [Revendication 3] Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il est neutralisé lorsque le conducteur signale par l’actionnement d’un élément de demande de couple moteur demande de démarrage et actionne en même temps la direction (201). [Revendication 4] Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le véhicule monovoie est un scooter électrique. [Revendication 5] Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’état orienté verticalement du véhicule automobile correspond à la valeur nulle de l’angle de basculement et la stabilisation latérale du véhicule se fait par la régulation de l’angle de basculement sur la valeur nulle. [Revendication 6] Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu’on détermine la direction de basculement à l’aide d’un capteur inertiel. [Revendication 7] Dispositif comportant des moyens pour la mise en œuvre du procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 6.

1/1