FR3117942A1 - Ensemble de mesure de garde au sol - Google Patents

Abstract

L’invention concerne un ensemble de mesure de garde au sol d’un véhicule automobile, comprenant un châssis, une pluralité de roues (16) reliées chacune audit châssis par un bras (12), et une caisse (10) montée solidaire dudit châssis. Ledit bras (12) est mobile en pivotement, entre une position rapprochée de ladite caisse (10) et une position écartée de ladite caisse (10), et entre ladite position écartée et une position éloignée de ladite caisse (10). Ledit ensemble de mesure comporte un capteur angulaire (18) installé sur ledit bras (12), et comprenant un organe mobile (24) relié à ladite caisse (10). L’ensemble comprend un organe élastiquement déformable (28) reliant ensemble ledit organe mobile (24) à ladite caisse (10). Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 2

Description

Ensemble de mesure de garde au sol

La présente invention se rapporte à un ensemble de mesure de garde au sol d'un véhicule automobile.

Un tel ensemble permet notamment, mais non exclusivement, de régler l'orientation des projecteurs lumineux du véhicule automobile en fonction de l'état de chargement du véhicule automobile.

Les véhicules automobiles, et notamment les véhicules utilitaires, comprennent usuellement un cadre de châssis et quatre roues reliées chacune au châssis notamment par au moins un bras pivotant. Ce bras monté pivotant sur le châssis fait partie des éléments de la suspension du véhicule automobile.

Aussi, une caisse de carrosserie du véhicule est installée sur le châssis dont elle est solidaire.

Ainsi, le bras est adapté à pivoter par rapport au châssis en fonction de la charge du véhicule, mais aussi des interactions de la roue avec la surface au sol durant la conduite. Par exemple, le bras pivote vers la caisse lorsque le véhicule est chargé et la suspension se déforme pour venir absorber cette charge. Aussi, le bras pivote sensiblement vers la caisse, lorsque le véhicule automobile rencontre un obstacle sur sa surface de déplacement. En revanche, le bras pivote à l'opposé de la caisse lorsque le véhicule est déchargé. Le bras est alors dans une position angulaire neutre lorsque le véhicule est à vide et au repos.

Le bras peut être amené à pivoter plus encore dans une position éloignée de la caisse lorsque par exemple le véhicule automobile franchit un obstacle à vitesse élevée sur route et qu'il décolle sensiblement. Le bras peut également être entraîné dans cette position éloignée lorsque la caisse est soulevée et que les roues sont suspendues.

Pour pouvoir mesurer la garde au sol du véhicule, il a été imaginé de venir mesurer la position angulaire du bras de roues par l'intermédiaire d'un capteur angulaire relié directement à la caisse.

Le capteur angulaire comporte un socle monté en position fixe sur le bras et un organe rotatif monté à rotation à travers le socle. L'organe rotatif est assorti d'un excentrique relié directement à la caisse. De la sorte, l'excentrique est apte à entraîner en rotation l'organe rotatif entre deux positions extrêmes, l'une dans laquelle le bras de roue est rapproché de la caisse lorsque le véhicule est en charge par exemple, l'autre dans laquelle les roues sont suspendues, soit de manière artificielle, soit durant la conduite. Ainsi le capteur angulaire fournit un signal représentatif des valeurs d'angle entre ces deux positions extrêmes.

Toutefois, les seules valeurs du signal intéressantes à connaître, sont celles correspondant aux positions du bras de roue entre la situation où le véhicule est à vide et celle où il est chargé.

Partant, le capteur angulaire n'est utilisé avantageusement que dans une fraction angulaire de rotation de son organe rotatif. Partant, sa résolution, pour un même capteur angulaire, est faible.

Aussi, un problème qui se pose et que vise à résoudre la présente invention est de fournir un ensemble de mesure qui permette d'améliorer la précision des mesures.

Dans ce but il est proposé un ensemble de mesure de garde au sol d’un véhicule automobile, ledit véhicule automobile comprenant d’une part un châssis et une pluralité de roues reliées chacune audit châssis par un bras monté pivotant sur ledit châssis, et d’autre part une caisse montée solidaire dudit châssis, ledit bras étant mobile en pivotement, d’une part entre une position rapprochée de ladite caisse lorsque ledit véhicule est chargé et une position écartée de ladite caisse lorsque ledit véhicule est déchargé, et d’autre part entre ladite position écartée et une position éloignée de ladite caisse, à l’opposé de ladite position rapprochée lorsque la roue est suspendue, ledit ensemble de mesure comportant un capteur angulaire installé sur ledit bras, ledit capteur angulaire comprenant un organe mobile relié à ladite caisse pour pouvoir fournir un signal représentatif de la position angulaire dudit bras par rapport à ladite caisse. L’ensemble comprend en outre un organe élastiquement déformable reliant ensemble ledit organe mobile à ladite caisse, et en ce que ledit capteur angulaire est monté sur ledit bras de manière à ce que ledit organe mobile soit adapté à être entraîné en mouvement entre deux positions opposées lorsque ledit bras pivote entre ladite position écartée et ladite position rapprochée, et que ledit organe mobile demeure dans l’une desdites deux positions opposées, lorsque ledit bras pivote de sa position écartée vers ladite position éloignée, tandis ledit organe élastiquement déformable se déforme.

Ainsi, une caractéristique de l’invention réside dans la mise en œuvre d’un organe élastiquement déformable entre l’organe mobile du capteur angulaire et la caisse. La liaison mécanique rigide entre la caisse et l’organe mobile est remplacée par l’organe élastiquement déformable. De la sorte, le mouvement de l’organe mobile du capteur angulaire s’effectue dans toute son amplitude active de mesure entre les deux positions du bras de roue, rapprochée de la caisse et écarté de la caisse, tandis que l’organe mobile demeure dans l’une des deux positions opposées extrêmes et que l’organe élastiquement déformable se déforme lorsque le bras de roue pivote de la position écartée vers la position éloignée de la caisse.

Aussi, le capteur de mesure est ajusté sur le bras de roue dans une position écartée de l’axe de pivotement du bras de roue par rapport à une position rapprochée qu’il avait selon l’art antérieur.

De la sorte, le signal fourni par le capteur angulaire est représentatif d’une valeur angulaire plus précise du bras de roue. Et partant, on obtient une valeur de garde au sol, soit de la hauteur de la caisse par rapport au sol, plus précise.

Selon un mode de mise en œuvre de l’invention particulièrement avantageux, ledit organe mobile est monté mobile en pivotement entre une position angulaire maximale et une position angulaire minimale opposée.

Ainsi, l'organe mobile comprend une partie montée rotative à l'intérieur d'un manchon et une partie de manœuvre solidaire de la partie rotative et s'étendant radialement de manière à pouvoir commander la partie rotative en rotation. De la sorte, l'extrémité libre de la partie de manœuvre peut être reliée mécaniquement à la caisse. Et le mouvement du bras de roue par rapport à la caisse provoque alors l'entraînement en pivotement de la partie de manœuvre et conséquemment la rotation de la partie rotative. Grâce à l’objet de l’invention, la partie rotative peut être entraînée en rotation sur toute sa course angulaire entre la position rapprochée du bras de roue et sa position éloignée où le véhicule n’est plus en charge, mais où les roues ne sont pas suspendues.

Aussi, le capteur angulaire comprend avantageusement un ressort de rappel dudit organe mobile d’une desdites deux positions opposées vers l’autre. Préférentiellement, le ressort de rappel exerce une force sur l’organe mobile tendant à l’entraîner vers le bras de roue et à l’écarter de la caisse. Autrement dit, grâce au ressort de rappel, le lien mécanique qui relie l’organe mobile et l’organe élastiquement déformable est maintenu en tension.

Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux de l’invention, ledit organe élastiquement déformable comprend une biellette montée à pivotement sur ladite caisse et un autre ressort de rappel destiné à maintenir ladite biellette dans une position de repos rapprochée de ladite caisse.

De la sorte, tant que le bras de bras de roue est entraîné en pivotement entre sa position rapprochée de la caisse et sa position écartée, la biellette demeure immobile. Dès lors que le bras de roue est entraîné en pivotement vers sa position éloignée de la caisse, lorsque la roue décolle par exemple de la chaussée, l’organe mobile demeure sans sa position angulaire maximale, dans laquelle il est maintenu en position fixe, et par là même, il entraîne la biellette qui pivote alors et s’écarte de la caisse.

Aussi, ledit autre ressort de rappel présente un coefficient de raideur supérieur audit un ressort de rappel. De la sorte, tant que les mouvements angulaires du bras de roue demeurent entre la position rapprochée et la position écartée, ledit un ressort se déforme, tandis que ledit autre ressort résiste à la déformation et la biellette est immobile. En revanche, dès que l’organe mobile est bloqué en mouvement et que le bras de roue est entraîné vers sa position éloignée de la caisse, alors ledit autre ressort se déforme puisque la biellette est entraînée en rotation.

Aussi, ladite biellette est préférentiellement reliée audit organe mobile par une tige de liaison. La tige de liaison est avantageusement rigide et elle est montée articulée à l’extrémité de la biellette et à l’opposé, à l’extrémité de l’organe mobile. Elle est par construction sollicitée en traction.

Selon un mode de mise en œuvre de l’invention particulièrement avantageux, l’ensemble de mesure comprend en outre des organes de commande reliés audit capteur angulaire, tandis que ladite caisse comprend des projecteurs lumineux orientables, lesdits organes de commande commandant l’orientation desdits projecteurs en fonction de la valeur du signal représentatif de la position angulaire dudit bras.

De la sorte, l’orientation des projecteurs lumineux est automatiquement réglée en fonction de la charge du véhicule grâce à l’objet de l’invention. En effet, lorsque le véhicule est chargé, la garde au sol est plus faible, et les projecteurs lumineux éclairent sur une distance plus courte à l’avant du véhicule. Aussi, grâce à l’objet de l’invention, les projecteurs lumineux pivotent sensiblement pour allonger en conséquence cette distance d’éclairage.

Bien entendu, chacun des bras de roue du véhicule automobile peut être équipé de l’ensemble de mesure objet de l’invention. Néanmoins, les seuls bras de roue arrière du véhicule sont préférentiellement équipés de l’ensemble de mesure.

Aussi, selon un autre objet, il est proposé un véhicule automobile comprenant un ensemble de mesure tel que décrit ci-dessus.

D’autres particularités et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description faite ci-après d’un mode de réalisation particulier de l’invention, donné à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels :
est une vue schématique de côté de l’ensemble de mesure selon l’invention dans un premier état ;
est une vue schématique de côté de l’ensemble de mesure selon l’invention dans un deuxième état ;
est une vue schématique de côté de l’ensemble de mesure selon l’invention dans un troisième état.

La montre partiellement une caisse 10 d'un véhicule automobile et l'un de ses bras de roue 12 monté à pivotement sur un cadre de châssis non représenté, autour d'un premier axe de pivotement 14. L'arbre de roue 12 est également relié au cadre de châssis par l'intermédiaire d'un dispositif de suspension non représenté non plus. La montre ici une roue arrière droite 16 du véhicule automobile, et le bras de roue 12 s'étend depuis son premier axe de pivotement 14 vers l'arrière du véhicule selon la direction X d’un repère orthogonal (O, X, Y, Z) usuellement utilisé pour définir la position des éléments des véhicules. La roue arrière droite 16 est en appui au sol sur une surface 15.

La caisse 10 est solidaire du cadre de châssis sur lequel elle vient en appui. En outre, le bras de roue 12 est équipé d'un capteur angulaire 18 installé entre la roue 16 et l'axe de pivotement 14. Le capteur angulaire 18 comporte un boîtier 20 à l'intérieur duquel est installé un organe rotatif non représenté, et monté à rotation selon un deuxième axe de pivotement 22, à l'intérieur d'un manchon non représenté.

Aussi, le capteur angulaire 18 comporte un organe de manœuvre 24 solidaire en rotation de l'organe rotatif et qui vient s'étendre radialement à l'extérieur du boîtier 20. De la sorte, l'organe de manœuvre 24 lorsqu'il est actionné, commande en rotation l'organe rotatif à l'intérieur du manchon.

L'organe de manœuvre 24 tel que représenté sur la s'étend dans une position angulaire Pmax maximale par rapport au bras de roue 12. Et, en l'espèce, dans la position angulaire de l'organe rotatif à l'intérieur du manchon et du boîtier 20, le capteur angulaire 18 est adapté à fournir un premier signal représentatif d'une valeur angulaire maximale.

Aussi, le capteur angulaire 18 est relié électriquement à un boîtier de contrôle non représenté et apte à recevoir les signaux fournis par le capteur angulaire 18. Le boîtier de contrôle inclut une sous unité de calcul et de commande comme.

Comme on l'expliquera ci-après, et tel que représenté sur la , l'organe de manœuvre 24 est adapté à pivoter dans le sens horaire à partir de sa position angulaire Pmax, par exemple d'environ 45°, jusqu'à une valeur angulaire minimale et dans laquelle le capteur angulaire 18 fournit un deuxième signal représentatif d'une valeur angulaire minimale.

Aussi, l'organe de manœuvre 24 présente une extrémité 26 opposée au deuxième axe de pivotement 22, et laquelle extrémité 26 est reliée à la caisse 10 par l'intermédiaire d'un organe élastiquement déformable 28 et d'une tige rigide 30.

La tige rigide 30 est montée articulée sur l'extrémité 26 de l'organe de manœuvre 24.

Par ailleurs, le capteur angulaire 18 est équipé d'un premier ressort de rappel non représenté et présentant une raideur k donnée qui tend à entraîner l'organe de manœuvre 24 dans le sens horaire, vers ladite valeur angulaire minimale.

L'organe élastiquement déformable 28 comporte une biellette 32 installée à pivotement sur un socle 34, lequel socle 34 est maintenu en position fixe sur la caisse 10. Et l'organe élastiquement déformable 28 est équipé d'un deuxième ressort 36 présentant une raideur k' et tendant à entraîner la biellette 32 vers la caisse 10.

Aussi, la biellette 32 présente une extrémité libre de biellette 38 sur laquelle la tige rigide 30 est montée articulée.

Ainsi, on observera que les raideurs k et k' des premier et deuxième ressorts sont telles que la biellette 32 est adaptée à exercer sur la tige 30 une force supérieure à celle que peut exercer l'organe de manœuvre 24 en sens opposé sur la tige 30. Préférentiellement, la raideur k' du deuxième ressort est supérieure à la raideur k du premier ressort.

Telle que représentée sur la , la position relative du bras de roue 12 et de la caisse 10 du véhicule automobile correspondant, est celle dans laquelle précisément le véhicule est à vide et qu'il est immobile sur la surface 15.

Dès lors que le véhicule automobile est en situation de charge, des efforts supplémentaires s'exercent sur la suspension et le bras de roue 12 tend à se rapprocher de la caisse 10 comme illustré sur la .

Partant, l'extrémité 26 de l'organe de manœuvre 24 se rapproche également de l'extrémité libre de biellette 38. Et en conséquence, grâce au premier ressort de rappel, l'organe de manœuvre 24 pivote alors dans le sens horaire, tel que représenté sur les et . La tige rigide 30 pivote également sensiblement aux deux extrémités 26, 38 de l’organe de manœuvre 24 et de la biellette 32.

Le capteur angulaire 18 fournit alors le deuxième signal représentatif de la valeur angulaire minimale Pmin si le véhicule est au maximum de sa charge. Une telle position du bras de roue 12 peut également être atteinte lorsqu'en condition d'utilisation normale, le véhicule rencontre un obstacle sur la chaussée que la roue vient heurter.

En revanche, si cette position du bras de roue 12 est exclusivement liée à la charge, le deuxième signal est permanent et grâce à ladite unité de calcul et de commande, l'inclinaison des projecteurs lumineux du véhicule situé à l’avant de la caisse peut être modifiée en conséquence lorsque nécessaire.

On observera que le mouvement de l'organe de manœuvre 24, entre la situation du bras de roue 12 illustrée sur la jusqu'à celle illustrée sur la , balaye plus de 80 % du secteur angulaire maximal du capteur angulaire 18. De la sorte, ce dernier est mis en œuvre avec le meilleur gain possible.

À l'inverse, lorsque le bras de roue 12 est dans la position relative par rapport à la caisse 10, telle qu'illustrée sur la et que le véhicule est en mouvement sur une chaussée bosselée, la roue 16 peut décoller de la surface 15, et le bras de roue 12 est entraîné en pivotement dans une position éloignée de la caisse 10 comme illustrée sur la .

Ainsi, l'organe de manœuvre 24 tel que représenté sur la étendue dans sa position angulaire maximale Pmax est bloqué en rotation dans le sens trigonométrique. En conséquence, lorsque le bras de roue 12 pivote lui-même dans le sens trigonométrique, l'organe de manœuvre 24 exerce un effort en tension sur la tige rigide 30 qui provoque alors la rotation de la biellette 32 dans le sens trigonométrique également. Bien entendu, le deuxième ressort 36 ne résiste pas à l'effort exercé par le bras de roue 12. Aussi, La tige rigide 30 pivote également sensiblement aux deux extrémités 26, 38 de l’organe de manœuvre 24 et de la biellette 32.

En conséquence, une telle excursion du bras de roue 12 où la roue 16 est suspendue et pour laquelle aucune information donnée par le capteur angulaire 18 n'est requise, n'a aucun effet sur l'organe de manœuvre 24 qui est maintenu en position fixe et dans sa position angulaire maximale Pmax. Une telle situation peut également exister lorsque le véhicule automobile est en appui sur sa seule caisse 10.

Avantageusement, l'ensemble de mesures de garde au sol ci-dessus décrit peut être installé sur les quatre bras de roue d'un véhicule automobile et les parties de caisse correspondante si le type de véhicule le permet. Préférentiellement, l'ensemble de mesures est installé sur les seuls bras de roue des deux roues arrière, car la charge est usuellement déposée sur l'arrière du véhicule.

Grâce a un tel montage de l'ensemble de mesure conforme à l’invention, on améliore la sensibilité de la mesure de la hauteur de caisse par rapport au sol, autrement dit, on améliore la précision de mesure de la grande au sol, et partant, le réglage de l'orientation des projecteurs lumineux peut être ajusté plus précisément.

Claims (8)

1. Ensemble de mesure de garde au sol d’un véhicule automobile, ledit véhicule automobile comprenant d’une part un châssis et une pluralité de roues (16) reliées chacune audit châssis par un bras (12) monté pivotant sur ledit châssis, et d’autre part une caisse (10) montée solidaire dudit châssis, ledit bras (12) étant mobile en pivotement, d’une part entre une position rapprochée de ladite caisse (10) lorsque ledit véhicule est chargé et une position écartée de ladite caisse (10) lorsque ledit véhicule est déchargé, et d’autre part entre ladite position écartée et une position éloignée de ladite caisse (10), à l’opposé de ladite position rapprochée lorsque la roue (16) est suspendue, ledit ensemble de mesure comportant un capteur angulaire (18) installé sur ledit bras (12), ledit capteur angulaire comprenant un organe mobile (24) relié à ladite caisse (10) pour pouvoir fournir un signal représentatif de la position angulaire dudit bras par rapport à ladite caisse ;
   caractérisé en ce qu’il comprend en outre un organe élastiquement déformable (28) reliant ensemble ledit organe mobile (24) à ladite caisse (10), et en ce que ledit capteur angulaire (18) est monté sur ledit bras (12) de manière à ce que ledit organe mobile (24) soit adapté à être entraîné en mouvement entre deux positions opposées lorsque ledit bras (12) pivote entre ladite position écartée et ladite position rapprochée, et que ledit organe mobile (24) demeure dans l’une desdites deux positions opposées, lorsque ledit bras pivote (12) de sa position écartée vers ladite position éloignée, tandis ledit organe élastiquement déformable (28) se déforme.
2. Ensemble de mesure selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit organe mobile (24) est monté mobile en pivotement entre une position angulaire maximale Pmax et une position angulaire minimale Pmin opposée.
3. Ensemble de mesure selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit capteur angulaire (18) comprend un ressort de rappel dudit organe mobile (24) d’une desdites deux positions opposées vers l’autre.
4. Ensemble de mesure selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit organe élastiquement déformable (28) comprend une biellette (32) montée à pivotement sur ladite caisse (10) et un autre ressort de rappel (36) destiné à maintenir ladite biellette (32) dans une position de repos rapprochée de ladite caisse (10).
5. Ensemble de mesure selon les revendications 3 et 4, caractérisé en ce que ledit autre ressort (36) de rappel présente un coefficient de raideur supérieur audit un ressort de rappel.
6. Ensemble de mesure selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que ladite biellette (32) est reliée audit organe mobile par une tige de liaison (30).
7. Ensemble de mesure selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu’il comprend en outre des organes de commande reliés audit capteur angulaire (18), tandis que ladite caisse (10) comprend des projecteurs lumineux orientables, lesdits organes de commande commandant l’orientation desdits projecteurs en fonction de la valeur du signal représentatif de la position angulaire dudit bras (12).
8. Véhicule automobile comprenant un ensemble de mesure selon l’une quelconque des revendications 1 à 7.