WO2007144524A1 - Dispositif d'orientation de roues arriere - Google Patents

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Cédric Chassagnol
Stéphane Guegan
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Renault S.A.S.
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D7/00—Steering linkage; Stub axles or their mountings
    • B62D7/06—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
    • B62D7/14—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering
    • B62D7/148—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering provided with safety devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D7/00—Steering linkage; Stub axles or their mountings
    • B62D7/06—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
    • B62D7/14—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering
    • B62D7/15—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels

Definitions

  • the invention relates to vehicles having steering wheels on several axles, and in particular the rear wheel steering devices.
  • the rear wheel steering devices generally comprise a hydraulic or electric actuator.
  • Such actuators have an actuator whose displacements change the orientation angle of the rear wheels around the vertical of the vehicle.
  • the lubricating grease of the guide bearings of the actuating member creates a resistance to movement which increases at low temperature.
  • the viscosity of the hydraulic fluid used to move the actuator also increases substantially.
  • the load of the hydraulic pump used to pump the hydraulic fluid then increases substantially.
  • the efforts required to change the orientation of the rear wheels increase substantially at low speed or when the vehicle is in reverse.
  • a known wheel orientation device determines when the force to be exerted on the actuating member is too great and blocks the wheels in their orientation.
  • this device controls the display of a light in the passenger compartment that recommends the user to stop the vehicle and go to the nearest garage. Thus, a drop in temperature can lead to the ignition of such a light in the passenger compartment.
  • the invention aims to solve one or more of these disadvantages.
  • the invention thus relates to a vehicle rear wheel orientation device, comprising:
  • an actuator comprising:
  • a body having a lubricated guide bearing; an actuating member movable relative to the body, guided by the bearing, and whose movements orient the wheels around the vertical of the rear axle; a temperature sensor;
  • control circuit of the actuator able to control the blocking of displacements of the actuator when the temperature determined by the temperature sensor is below a predetermined threshold.
  • control circuit is able to control the locking of the actuating member in a neutral wheel orientation when the temperature determined by the temperature sensor is below said predetermined threshold.
  • control circuit :
  • a memory storing if the temperature is below the predetermined threshold when the interface receives a contact information; -controls the blocking of movements of the actuator when a temperature below the threshold has been stored and that predefined running conditions are met.
  • the predefined driving conditions are a vehicle speed below a threshold or the engagement of the reverse gear.
  • control circuit updates the contents of the memory at predefined intervals after the reception of a contacting information.
  • the invention also relates to a vehicle comprising an orientation device as described above and a motor management computer including the temperature sensor of said orientation device.
  • the invention also relates to a vehicle comprising an orientation device as described above, an external temperature sensor and a display disposed in the passenger compartment displaying the temperature determined by the outdoor temperature sensor, the temperature sensor of the orientation device being said outdoor temperature sensor.
  • FIG. 1 schematically represents elements of an orientation device according to the invention
  • FIG. 2 diagrammatically represents a device for orienting the rear wheels in plan view.
  • the invention proposes to be able to lock the rear wheels in an orientation relative to the vertical of the axle or the vehicle when crossing a threshold by a parameter representative of the resistance to displacement exerted by the grease of a bearing of guiding an actuating member.
  • a parameter representative of the resistance to displacement exerted by the grease of a bearing of guiding an actuating member This is typically the case when the temperature determined by a sensor is below a predetermined threshold.
  • the temperature threshold can for example be set at -20 °, -25 ° or -30 ° C.
  • the rear wheel orientation device makes it possible not to change the orientation of the wheels when the effort required to exert moving the actuating member of the wheel orientation would be too high. It also avoids the triggering of a warning light in the passenger compartment induced by excessive force exerted on the actuating member during its movement.
  • the solution according to the invention also makes it possible not to oversize the actuator or to modify the bearing grease used. A significant additional cost of the rear wheel alignment device is thus avoided.
  • the invention is advantageously applied to a hydraulic actuator, wherein increasing the viscosity of the low temperature hydraulic fluid also generates a load increase of a hydraulic pump.
  • Figure 1 shows a part of a device 1 for steering the rear wheels of a vehicle.
  • the orientation device 1 comprises a control circuit 8 of a hydraulic actuator 7.
  • the actuator 7 comprises a body (not shown) provided with a lubricated guide bearing.
  • the actuator 7 also comprises an actuator (not shown) movable relative to the body and guided by the bearing.
  • the orientation device 1 also comprises a temperature sensor 2.
  • the temperature sensor 2 is connected to a temperature comparison circuit 5.
  • the circuit 5 samples the temperature supplied by the sensor 2, and compares it with a predefined temperature threshold. When the sampled temperature is below the temperature threshold, a signal Bt indicating a low temperature is generated and applied to a reception interface of a control circuit 6.
  • the initialization signal can typically correspond to a contacting signal. or starting the vehicle.
  • the control circuit 8 can then advantageously store the signal Bt low temperature indicator after receiving such an initialization signal.
  • thermosensor 2 directly determining the temperature of the hydraulic fluid of the actuator 7 or the temperature near the actuator.
  • the movements of the actuating member of the actuator 7 orient the wheels 9 around the vertical of the rear axle 10 in a manner known per se, as illustrated in FIG. 2.
  • the circuit The steering wheel 6 generates rear wheel steering commands intended to influence the direction of the vehicle according to the driving conditions.
  • the control circuit 6 is able to generate a control of the actuating member such that the rear wheels are maintained in an orientation when a signal Bt indicating a low temperature is received.
  • the control circuit blocks the actuating member in an orientation of the neutral wheels.
  • the actuator maintains the wheels in a position as soon as a signal Bt indicating a low temperature is generated. Maintaining the wheels in a position can in particular be performed by interrupting the power supply of the actuator 7.
  • control device 8 conditions the maintenance of the rear wheels in their orientation when predefined driving conditions are met.
  • control circuit 6 has a receiving interface for receiving the signals Vv and Vs respectively from a vehicle speed sensor and a reverse interlock sensor. It is in fact typically at low speed and in reverse that the rear wheel orientation forces to be generated by the actuator 7 are the most important.
  • a variation of the orientation of the wheels may be allowed if the speed is greater than a threshold and if the reverse gear is not engaged, then the orientation can again be blocked or returned to a neutral orientation when returning at low speed or when engaging reverse gear.
  • a speed threshold of 5, 10 or 15 km / h can be provided. It can be provided that the speed threshold triggering an orientation command in the neutral position is greater than the threshold for unlocking the orientation of the wheels.
  • the temperature sensor 2 is advantageously a temperature sensor of a motor management computer, for determining the temperature outside the vehicle.
  • the temperature sensor 2 is an outdoor temperature sensor connected to a display disposed in the passenger compartment to display the measured temperature.
  • the orientation device can thus use a minimum of components of its own to reduce the cost of production.

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract

L'invention concerne un dispositif d'orientation (1) de roues arrière de véhicule, comprenant : -un essieu arrière muni de deux roues orientables; -un actionneur (7) comprenant : -un corps présentant un palier de guidage graissé; -un organe d'actionnement mobile par rapport au corps, guidé par le palier, et dont les déplacements orientent les roues autour de la verticale de l'essieu arrière; -un capteur de température (2); -un circuit de commande (8) de l'actionneur, apte à commander le blocage des déplacements de l'organe d'actionnement lorsque la température déterminée par le capteur de température est inférieure à un seuil prédéterminé.

Description

DISPOSITIF D'ORIENTATION DE ROUES ARRIERE
L'invention concerne les véhicules présentant des roues directrices sur plusieurs essieux, et en particulier les dispositifs d'orientation des roues arrière. Les dispositifs d'orientation des roues arrière comprennent en général un actionneur hydraulique ou électrique. De tels actionneurs présentent un organe d'actionnement dont les déplacements modifient l'angle d'orientation des roues arrière autour de la verticale du véhicule. La graisse de lubrification des paliers de guidage de l'organe d'actionnement créé une résistance au déplacement qui augmente à basse température. Pour un actionneur hydraulique, la viscosité du fluide hydraulique utilisé pour déplacer l'organe d'actionnement augmente également sensiblement. La charge de la pompe hydraulique utilisée pour pomper le fluide hydraulique augmente alors sensiblement. De plus, les efforts nécessaires pour modifier l'orientation des roues arrière augmentent sensiblement à basse vitesse où lorsque le véhicule est en marche arrière.
Afin de détecter des dysfonctionnements, un dispositif d'orientation de roue connu détermine lorsque l'effort à exercer sur l'organe d'actionnement est trop important et bloque les roues dans leur orientation. De plus, ce dispositif commande l'affichage d'un voyant dans l'habitacle qui recommande à l'utilisateur de stopper le véhicule et de se rendre au garage le plus proche. Ainsi, une baisse de température peut conduire à l'allumage d'un tel voyant dans l'habitacle.
Par conséquent, un utilisateur peut se retrouver dans des conditions de température et de roulement où les roues arrière sont bloquées dans une position d'orientation non neutre pour le reste de la mission en cours (c'est à dire jusqu'à la coupure du contact), ce qui peut perturber les conditions de conduite. Par position d'orientation neutre, on entend une position dans laquelle les orientations des roues arrière sont symétriques par rapport à l'axe médian de l'essieu du véhicule. L'utilisateur est également inutilement alarmé par un voyant alors que le véhicule n'a en fait pas réellement subi de panne. L'invention vise à résoudre un ou plusieurs de ces inconvénients. L'invention porte ainsi sur un dispositif d'orientation de roues arrière de véhicule, comprenant:
-un essieu arrière muni de deux roues orientables ; -un actionneur comprenant :
-un corps présentant un palier de guidage graissé ; -un organe d'actionnement mobile par rapport au corps, guidé par le palier, et dont les déplacements orientent les roues autour de la verticale de l'essieu arrière; -un capteur de température ;
-un circuit de commande de l'actionneur, apte à commander le blocage des déplacements de l'organe d'actionnement lorsque la température déterminée par le capteur de température est inférieure à un seuil prédéterminé.
Selon une variante, le circuit de commande est apte à commander le blocage de l'organe d'actionnement dans une orientation des roues neutre lorsque la température déterminée par le capteur de température est inférieure audit seuil prédéterminé.
Selon une autre variante, le circuit de commande :
-présente une interface de réception de la mise de contact du véhicule et de réception de conditions de roulage du véhicule ;
-comprend une mémoire mémorisant si la température est inférieure au seuil prédéterminé lorsque l'interface reçoit une information de mise de contact ; -commande le blocage des déplacements de l'organe d'actionnement lorsqu'une température inférieure au seuil a été mémorisée et que des conditions de roulage prédéfinies sont remplies.
Selon encore une variante, les conditions de roulage prédéfinies sont une vitesse du véhicule inférieure à un seuil ou l'enclenchement de la marche arrière.
Selon encore une autre variante, le circuit de commande met à jour le contenu de la mémoire à intervalles prédéfinis après la réception d'une information de mise de contact. L'invention porte également sur un véhicule comprenant un dispositif d'orientation tel que décrit ci-dessus et un calculateur de gestion moteur incluant le capteur de température dudit dispositif d'orientation.
L'invention porte encore sur un véhicule comprenant un dispositif d'orientation tel que décrit ci-dessus, un capteur de température extérieure et un afficheur disposé dans l'habitacle affichant la température déterminée par le capteur de température extérieure, le capteur de température du dispositif d'orientation étant ledit capteur de température extérieure.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels :
-la figure 1 représente schématiquement des éléments d'un dispositif d'orientation selon l'invention ; -la figure 2 représente schématiquement un dispositif d'orientation des roues arrière en vue de dessus.
L'invention propose de pouvoir bloquer les roues arrière dans une orientation par rapport à la verticale de l'essieu ou du véhicule lors du franchissement d'un seuil par un paramètre représentatif de la résistance au déplacement exercée par la graisse d'un palier de guidage d'un organe d'actionnement. C'est typiquement le cas lorsque la température déterminée par un capteur est inférieure à un seuil prédéterminé. Le seuil de température peut par exemple être fixé à -20°, -25° ou -30° C. Ainsi, le dispositif d'orientation des roues arrière permet de ne pas modifier l'orientation des roues lorsque l'effort à exercer pour déplacer l'organe d'actionnement de l'orientation des roues serait trop élevé. On évite également le déclenchement d'un voyant lumineux d'alerte dans l'habitacle induit par effort excessif exercé sur l'organe d'actionnement pendant son déplacement. La solution selon l'invention permet en outre de ne pas avoir à surdimensionner l'actionneur ou à modifier la graisse de palier utilisée. Un important surcoût du dispositif d'orientation des roues arrière est ainsi évité. En outre, l'invention est avantageusement appliquée à un actionneur hydraulique, dans lequel l'augmentation de la viscosité du fluide hydraulique à basse température génère également une augmentation de charge d'une pompe hydraulique.
La figure 1 représente une partie d'un dispositif 1 d'orientation des roues arrière d'un véhicule. Le dispositif d'orientation 1 comprend un circuit de commande 8 d'un actionneur hydraulique 7. L'actionneur 7 comprend un corps (non illustré) muni d'un palier de guidage graissé. L'actionneur 7 comprend également un organe d'actionnement (non illustré) mobile par rapport au corps et guidé par le palier. Le dispositif d'orientation 1 comprend également un capteur de température 2. Le capteur de température 2 est connecté à un circuit 5 de comparaison de température. A réception d'un signal d'initialisation, le circuit 5 échantillonne la température fournie par le capteur 2, et la compare à un seuil de température prédéfini. Lorsque la température échantillonnée est inférieure au seuil de température, un signal Bt indiquant une basse température est généré et appliqué sur une interface de réception d'un circuit de pilotage 6. Le signal d'initialisation peut typiquement correspondre à un signal de mise de contact ou de démarrage du véhicule. Le circuit de commande 8 peut alors avantageusement mémoriser le signal Bt indicateur de basse température après avoir reçu un tel signal d'initialisation.
On peut envisager un capteur de température 2 déterminant directement la température du fluide hydraulique de l'actionneur 7 ou la température à proximité de l'actionneur.
Les déplacements de l'organe d'actionnement de l'actionneur 7 orientent les roues 9 autour de la verticale de l'essieu arrière 10 de façon connue en soi, comme illustré à la figure 2. Dans des conditions usuelles de fonctionnement, le circuit de pilotage 6 génère des commandes d'orientation des roues arrière destinées à influer sur la direction du véhicule en fonction des conditions de roulage. Le circuit de pilotage 6 est apte à générer une commande de l'organe d'actionnement telle que les roues arrière sont maintenues dans une orientation lorsqu'un signal Bt indiquant une basse température est reçu. Avantageusement, le circuit de commande bloque l'organe d'actionnement dans une orientation des roues neutres.
Dans un mode de fonctionnement simplifié, on peut prévoir que l'organe d'actionnement maintienne les roues dans une position dès qu'un signal Bt indiquant une basse température est généré. Le maintien des roues dans une position peut notamment s'effectuer en interrompant l'alimentation électrique de l'actionneur 7.
Avantageusement, le dispositif de commande 8 conditionne le maintien des roues arrière dans leur orientation lorsque des conditions de roulage prédéfinies sont remplies. Pour déterminer de telles conditions de roulage, le circuit de pilotage 6 présente une interface de réception destinée à recevoir les signaux Vv et Vs en provenance respectivement d'un capteur de vitesse du véhicule et d'un capteur d'enclenchement de marche arrière. C'est en effet typiquement à faible vitesse et en marche arrière que les efforts d'orientation des roues arrière devant être générés par l'actionneur 7 sont les plus importants.
Dans le cas où le signal Bt indicateur de basse température a été mémorisé, une variation de l'orientation des roues peut être autorisée si la vitesse est supérieure à un seuil et si la marche arrière n'est pas enclenchée, puis l'orientation peut à nouveau être bloquée ou ramenée vers une orientation neutre lors d'un retour à basse vitesse ou lors de l'enclenchement de la marche arrière. On peut notamment prévoir un seuil de vitesse de 5, 10 ou 15 km/h. On peut prévoir que le seuil de vitesse déclenchant une commande d'orientation en position neutre soit supérieur au seuil de déblocage de l'orientation des roues. Ainsi, on dispose d'une garantie de pouvoir ramener les roues en position neutre, l'opération étant effectuée à une vitesse où l'effort à exercer est moindre.
Afin de ne pas bloquer inutilement les roues dans une orientation, on peut également prévoir qu'un signal d'initialisation soit appliqué à intervalles prédéfinis durant le fonctionnement du véhicule, afin de mettre à jour l'état du signal Bt. Lorsque le dispositif d'orientation 1 est intégré dans un véhicule, le capteur de température 2 est avantageusement un capteur de température d'un calculateur de gestion moteur, destiné à déterminer la température extérieure au véhicule.
On peut également prévoir que le capteur de température 2 soit un capteur de température extérieure connecté à un afficheur disposé dans l'habitacle pour afficher la température mesurée.
Le dispositif d'orientation peut ainsi utiliser un minimum de composants qui lui sont propres pour en réduire le coût de production.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif d'orientation (1 ) de roues arrière de véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend : -un essieu arrière muni de deux roues orientables ; -un actionneur (7) comprenant :
-un corps présentant un palier de guidage graissé ; -un organe d'actionnement mobile par rapport au corps, guidé par le palier, et dont les déplacements orientent les roues autour de la verticale de l'essieu arrière;
-un capteur de température (2) ;
-un circuit de commande (8) de l'actionneur, apte à commander le blocage des déplacements de l'organe d'actionnement lorsque la température déterminée par le capteur de température est inférieure à un seuil prédéterminé.
2. Dispositif de direction selon la revendication 1 , dans lequel le circuit de commande (8) est apte à commander le blocage de l'organe d'actionnement dans une orientation des roues (9) neutre lorsque la température déterminée par le capteur de température (2) est inférieure audit seuil prédéterminé.
3. Dispositif de direction selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le circuit de commande :
-présente une interface de réception de la mise de contact du véhicule et de réception de conditions de roulage du véhicule ; -comprend une mémoire mémorisant si la température est inférieure au seuil prédéterminé lorsque l'interface reçoit une information de mise de contact ;
-commande le blocage des déplacements de l'organe d'actionnement lorsqu'une température inférieure au seuil a été mémorisée et que des conditions de roulage prédéfinies sont remplies.
4. Dispositif de direction selon la revendication 3, dans lequel les conditions de roulage prédéfinies sont une vitesse du véhicule inférieure à un seuil ou l'enclenchement de la marche arrière.
5. Dispositif de direction selon la revendication 3 ou 4, dans lequel le circuit de commande (8) met à jour le contenu de la mémoire à intervalles prédéfinis après la réception d'une information de mise de contact.
6. Véhicule comprenant un dispositif d'orientation selon l'une quelconque des revendications précédentes et un calculateur de gestion moteur incluant le capteur de température (2) dudit dispositif d'orientation (1 ).
7. Véhicule comprenant un dispositif d'orientation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, un capteur de température extérieure (2) et un afficheur disposé dans l'habitacle affichant la température déterminée par le capteur de température extérieure, le capteur de température du dispositif d'orientation étant ledit capteur de température extérieure.
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