FR2768375A1 - Dispositif de stabilisation de marche destine a etre installe sur un vehicule - Google Patents
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Abstract
Dispositif pour générer une rotation différentielle (5) d'un véhicule, entre les roues libres gauche et droite par un couple de sortie d'un moteur électrique (7). Lorsque la condition de conduite du véhicule est dans un état de moteur non-actif ou lorsque l'angle de dérapage (theta) est supérieur à une valeur prédéterminée (thetas), un couple de lacet pour diminuer l'angle de dérapage (theta) est généré par un actionnement indépendant des freins gauches et droits (9). Lorsque l'angle de dérapage (theta) est inférieur à la valeur prédéterminée (thetas), le dispositif de génération de rotation différentielle (5) est commandé pour, de ce fait, générer le couple de lacet afin de diminuer l'angle de dérapage.
Description
nTDISPOSTTIF DFE STARTT,TSATTON DE MARCHE DESTTNE A ETRE
TNSTATIT,E SUTR TTN VEHTCUIT,E
CONTEXTE DE T'INVENTTON
1. Domaine de l'invention La présente invention concerne un dispositif de stabilisation de marche (ou de conduite) destiné à être installé sur un véhicule, tel qu'un véhicule automobile, dans lequel les roues avant ou les roues arrière sont des roues motrices à entraîner par un
moteur et les autres sont des roues libres.
2. Description de l'art connexe
On connaît un dispositif de stabilisation de marche
dans lequel un angle de dérapage du véhicule, c'est-à-
dire une inclinaison du véhicule par rapport à la direction de déplacement (ou de circulation) du véhicule, est détecté. Les freins gauches et droits du véhicule sont actionnés de manière indépendante en fonction de l'angle de dérapage. Un couple de lacet, qui réduit l'angle de dérapage par la différence entre
les forces de freinage gauches et droites, est généré.
L'inclinaison du véhicule est ainsi corrigée pour
améliorer la stabilité de marche du véhicule.
Dans l'état de la technique décrit ci-dessus, les freins sont actionnés en fonction de l'angle de dérapage du véhicule même dans un état dit de " moteur actif " dans lequel la pédale d'accélérateur est enfoncée, les roues motrices étant alors directement entraînées par le moteur. Il en résulte que la charge sur les freins devient importante et leur durabilité devient médiocre. De plus, comme la force de décélération est appliquée au véhicule dans son ensemble, le confort de conduite au moment de
l'accélération devient médiocre.
La présente invention a pour objet de proposer un dispositif de stabilisation de marche qui peut corriger l'inclinaison du véhicule sans actionner les freins
lorsque le moteur est dans un état actif.
PESTTM DE L'INVENTION
Afin de résoudre le problème décrit ci-dessus, selon la présente invention, un dispositif de stabilisation de marche destiné à être installé sur un véhicule est proposé, dans lequel les roues avant ou les roues arrière sont des roues motrices à entraîner par un moteur et les autres sont des roues libres, le dispositif de stabilisation de marche comprenant: un dispositif de génération de rotation différentielle pour générer une rotation différentielle entre les roues libres gauche et droite par un couple de sortie d'un moteur électrique; des moyens pour détecter un angle de dérapage du véhicule; des moyens pour discriminer si une condition de conduite du véhicule est un état de moteur actif dans lequel les roues motrices sont entraînées directement par le moteur, ou un état de moteur non-actif dans lequel l'entraînement direct des roues motrices par le moteur est arrêté; et des moyens de commande pour actionner les freins gauches et droits du véhicule, de manière indépendante, dans l'état de moteur non- actif et pour commander ledit dispositif de génération de rotation différentielle dans l'état de moteur actif, de sorte qu'un couple de lacet pour diminuer l'angle de dérapage soit généré en
fonction de l'angle de dérapage du véhicule.
Lorsque le dispositif de génération de rotation différentielle est commandé, une force d'entraînement pour accélérer l'une des roues libres gauche et droite et une force de freinage pour décélérer l'autre des roues libres gauche et droite sont appliquées par le couple de sortie du moteur électrique. Dans l'état de moteur actif, le couple de lacet pour réduire l'angle de dérapage par la commande du dispositif de génération de rotation différentielle est généré pour, de ce fait, corriger l'inclinaison du véhicule. Donc, aucune force excessive n'est appliquée aux freins et la diminution de leur durabilité sera évitée. De plus, la force de freinage à appliquer à la roue libre d'un côté est annulée par la force d'entraînement à appliquer à la roue libre de l'autre côté. Une force de freinage n'est donc pas mise en oeuvre lorsque les roues libres sont considérées dans leur ensemble. Le confort de conduite
au moment de l'accélération n'est donc pas diminué.
Afin de diminuer le poids du véhicule, un moteur électrique de grande dimension ne peut pas être utilisé. Il existe donc une limite au couple de lacet qui peut être généré par le dispositif de génération de rotation différentielle. En conséquence, lorsque l'angle de dérapage devient grand, il devient difficile de corriger l'inclinaison du véhicule au moyen du dispositif de génération de rotation différentielle. Il est donc souhaitable de réaliser les moyens de commande de sorte que le couple de lacet soit généré par un actionnement indépendant des freins gauches et droits lorsque l'angle de dérapage est supérieur à une valeur
prédéterminée, même dans l'état de moteur actif.
PREVE DESCRIPTION nDES DnSSiNS
Les caractéristiques de l'invention ressortiront
mieux de la description détaillée qui suit interprétée
à la lumière des dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est un schéma simplifié montrant un exemple du dispositif de stabilisation de marche de la présente invention; la figure 2 est un schéma simplifié montrant la réalisation du dispositif de génération de rotation différentielle; la figure 3 est un schéma montrant une condition dans laquelle un angle de dérapage est survenu; la figure 4 est un organigramme montrant le contenu de la commande de stabilisation de marche; et la figure 5 est un schéma simplifié montrant un autre mode de réalisation du dispositif de génération
de rotation différentielle.
DFSCRIPTTON DETATTLEE DES MODES DE REATITSATTON PREFEPSR
La figure 1 montre un véhicule à traction avant dans lequel les roues avant gauche et droite 3L, 3R
sont entraînées par un moteur 1 via une transmission 2.
Entre les roues arrière gauche et droite 4L, 4R qui sont des roues libres, est disposé un dispositif de
génération de rotation différentielle 5.
Le dispositif de génération de rotation différentielle 5 est pourvu, comme montré sur la figure 2, de deux engrenages différentiels gauche et droit 6L, 6R et d'un moteur électrique 7 qui est composé d'un moteur à balais à courant continu de petite dimension
destiné à être utilisé comme démarreur ou similaire.
Chacun des engrenages différentiels 6L, 6R est constitué d'un engrenage différentiel de type à roues coniques qui est constitué en supportant de manière rotative, sur un carter de différentiel 6a, une paire de roues planétaires gauche et droite 6b, 6c qui sont composées de roues coniques, ainsi que des pignons 6d qui sont en prise avec les deux roues planétaires 6b, 6c. Les premières roues planétaires 6b, 6b qui se trouvent sur un premier côté axialement interne des deux engrenages différentiels 6L, 6R sont couplées l'une à l'autre. Le moteur électrique 7 est relié au carter de différentiel 6a de l'un, par exemple, l'engrenage différentiel 6R du côté droit, des deux engrenages différentiels 6L, 6R. La roue arrière droite 4R est reliée à la seconde roue planétaire axialement externe 6c de l'engrenage différentiel 6R. Le carter de différentiel 6a de l'engrenage différentiel 6L du côté gauche est fixé au boîtier du dispositif de génération de rotation différentielle. La roue arrière gauche 4L est reliée, de manière sélective, par l'intermédiaire de moyens de commutation 8, à la première roue planétaire 6b sur un côté axialement interne de l'engrenage différentiel 6L et à la seconde roue
planétaire 6c sur un côté axialement externe de celui-
ci. Les moyens de commutation 8 sont constitués par un taquet mobile 8a qui est relié à la roue arrière gauche 4L et qui est mobile axialement en va-et-vient et des taquets fixes 8b, 8c qui sont montés, respectivement, sur la première roue planétaire 6b et sur la seconde roue planétaire 6c de l'engrenage différentiel 6L du
côté gauche. Le taquet mobile 8a est déplacé en va-et-
vient au moyen d'un électro-aimant 8d de manière à être mis en prise, de manière sélective, avec les deux
taquets fixes 8b, 8c.
Lorsque la roue arrière gauche 4L est reliée à la première roue planétaire 6b de l'engrenage différentiel 6L du côté gauche, la roue arrière gauche 4L passe à un état dans lequel elle est directement reliée à la première roue planétaire 6b de l'engrenage différentiel 6R du côté droit. Lorsque le carter de différentiel 6a de l'engrenage différentiel 6R du côté droit est mis en rotation Dar le moteur électrique 7, les deux roues arrière gauche et droite 6L, 6R sont entraînées en
rotation dans le même sens.
Lorsque la roue arrière gauche 4L est reliée à la seconde roue planétaire 6c de l'engrenage différentiel 6L du côté gauche, la première roue planétaire 6b est mise en rotation avec la roue arrière gauche 4L à la même vitesse de rotation dans le sens opposé. Tant que les roues arrière gauche et droite 4L, 4R tournent à la même vitesse de rotation, le carter de différentiel 6a de l'engrenage différentiel 6R du côté droit ne tournera pas. Ensuite, lorsque le carter de différentiel 6a de l'engrenage différentiel 6R du côté droit est mis en rotation par le moteur électrique 7 dans le sens normal, la seconde roue planétaire 6c de l'engrenage différentiel 6R du côté droit est mise en rotation à une vitesse accélérée par rapport à la première roue planétaire 6b. La roue arrière droite 4R tourne donc à une vitesse accélérée par rapport à la roue arrière gauche 4L. Le couple de sortie du moteur électrique 7 est donc transmis à la roue arrière droite 4R en tant que force d'entraînement et à la roue arrière gauche 4L en tant que force de freinage, de telle manière qu'un couple de lacent vers la gauche est généré. De plus, lorsque le carter de différentiel 6a de l'engrenage différentiel 6R du côté droit est mis en rotation par le moteur électrique 7 dans le sens inverse, la première roue planétaire 6b de l'engrenage différentiel 6R du côté droit est mise en rotation à une vitesse accélérée par rapport à la seconde roue planétaire 6c. La roue arrière gauche 4L tourne donc à une vitesse accélérée par rapport à la roue arrière droite 4R. Le couple de sortie du moteur électrique 7 est donc transmis à la roue arrière gauche 4L en tant que force d'entraînement et à la roue arrière droite 4R en tant que force de freinage, de telle manière qu'un
couple de lacet vers la droite est généré.
Un contrôleur 10, comportant une section de commande lOa qui commande le frein 9 de chacune des roues 3L, 3R, 4L, 4R et une section de commande 0lb qui commande le moteur électrique 7, et les moyens de commutation 8 du dispositif de génération de rotation différentielle 5 sont montés sur le véhicule. Les signaux suivants sont appliqués au contrôleur 10, c'est-à-dire, les signaux provenant des capteurs 11L, 11R qui détectent les vitesses de rotation des roues avant gauche et droite 3L, 3R, des capteurs 12L, 12R qui détectent les vitesses de rotation des roues arrière gauche et droite 4L, 4R, d'un commutateur de frein 13 qui est actionné en enfonçant une pédale de frein, d'un commutateur de pédale d'accélérateur 14, d'un commutateur de neutre 15 qui détecte si la transmission 2 est dans l'état neutre ou non, d'un capteur d'angle de direction 16 et d'un capteur de vitesse de lacet 17. La commande d'assistance au démarrage, la commande d'assistance à la négociation de virage et la commande de stabilisation de marche sont
exécutées comme décrit ci-dessous.
La commande d'assistance au démarrage est exécutée de la manière suivante. A savoir, en mettant les moyens de commutation 8 dans un état dans lequel la roue arrière gauche 4L est reliée à la première roue planétaire 6b de l'engrenage différentiel 6L du côté gauche, le moteur électrique 7 est mis en rotation dans le sens normal ou dans le sens inverse. Les roues arrière gauche et droite tournent donc dans le sens normal ou dans le sens inverse, de telle manière que l'assistance au démarrage pour la marche en avant ou pour la marche en arrière est exécutée. Lorsque les
quatre conditions suivantes sont satisfaites, c'est-à-
dire que le commutateur de frein 13 n'est pas actionné, que le commutateur d'accélérateur 14 est fermé, que la transmission 2 n'est pas dans l'état neutre et que la vitesse du véhicule (vitesse des roues arrière) est inférieure à une valeur prédéterminée, il est jugé que le véhicule est dans un état prêt à démarrer. Lorsque les roues avant 3L, 3R dérapent, de telle manière que la différence entre la vitesse des roues avant et la vitesse des roues arrière dépasse une valeur prédéterminée dans l'état décrit ci-dessus, la commande d'assistance au démarrage est exécutée. Une fois que le véhicule a démarré, les moyens de commutation 8 sont commutés et maintenus dans l'état dans lequel la roue arrière gauche 4L est reliée à la seconde roue planétaire 6c de l'engrenage différentiel 6L du côté gauche et la commande du moteur électrique 7 est
arrêtée à un moment donné.
La commande d'assistance à la négociation de virage est exécutée au moment o le véhicule tourne ou négocie un virage. Dans cette commande, le moteur électrique 7 est commandé de sorte que la roue arrière du côté extérieur, entre les roues arrière gauche et droite 4L, 4R, tourne à une vitesse croissante. Un couple de lacet dans la direction de négociation du virage est généré en communiquant une force d'entraînement à la roue extérieure et une force de freinage à la roue intérieure, assistant de ce fait au mouvement de prise
de virage du véhicule.
La commande de stabilisation de marche est exécutée lorsque le véhicule s'est incliné par rapport à la direction de marche, comme montré sur la figure 3. Le contenu de la commande est tel que montré sur la figure 4. Une explication plus détaillée de celle-ci va être donnée. Il est d'abord déterminé si l'angle de dérapage O du véhicule est supérieur à une valeur prédéterminée Os ou non (Sl). L'angle de dérapage 0 est calculé par comparaison entre une vitesse de lacet de référence du véhicule, qui est calculée à partir de la vitesse du véhicule et de l'angle de direction, et la vitesse de lacet réelle qui est détectée par le capteur de vitesse
de lacet 17.
Si 0 < Os, il est déterminé si le commutateur d'accélérateur 14 a été actionné en conséquence de l'enfoncement de la pédale d'accélérateur, c'est-à-dire si la condition d'entraînement du véhicule est dans un état dit de moteur actif dans lequel les roues avant 3L, 3R sont entraînées directement par le moteur 1 (S2). Lorsque le commutateur d'accélérateur 14 n'est pas actionné, c'est-à-dire lorsque le véhicule est dans un état dit de moteur non-actif dans lequel l'entraînement direct des roues avant 3L, 3R par le moteur 1 est arrêté, les freins gauches et droits 9 sont actionnés de manière indépendante de sorte que le couple de lacet pour réduire l'angle de dérapage 0 peut être généré (S3). Autrement dit, si l'angle de dérapage 0 présente une inclinaison vers la gauche, les freins 9 des roues avant et arrière droites 3R, 4R sont actionnés. Si l'angle de dérapage 0 présente une inclinaison vers la droite, les freins 9 des roues
avant et arrière gauches 3L, 4L sont actionnés.
Egalement, lorsque 0 > Os, les freins gauches et droits
9 sont actionnés de manière indépendante.
Si 0 < Os et si la condition d'entraînement du véhicule est dans l'état de moteur actif, le dispositif de génération de rotation différentielle 5 est commandé pour, de ce fait, générer le couple de lacet pour réduire l'angle de dérapage 0. Autrement dit, si l'angle de dérapage 0 présente une inclinaison vers la gauche, le moteur électrique 7 est commandé dans le sens inverse. La roue arrière gauche 4L est donc accélérée pour, de ce fait, générer le couple de lacet vers la droite. Si l'angle de dérapage 0 présente une inclinaison vers la droite, le moteur électrique 7 est commandé dans le sens normal. La roue arrière droite 4R est donc accélérée pour, de ce fait, générer le couple de lacet vers la gauche. De cette manière, dans un état de moteur actif, l'inclinaison du véhicule est corrigée par le dispositif de génération de rotation différentielle 5 à moins que la condition 0 > Os ne soit satisfaite. Donc, la fréquence d'actionnement des freins 9 dans l'état de moteur actif est extrêmement faible, avec pour résultat
que la durabilité des freins 9 ne sera pas diminuée.
Le dispositif de génération de rotation différentielle 5 n'est pas limité au mode de réalisation décrit ci-dessus. Comme montré sur la figure 5, un agencement peut également être réalisé de sorte que deux engrenages différentiels gauche et droit 6L, 6R et deux moteurs électriques gauche et droit 7L,
7R soient prévus.
Dans ce mode de réalisation, chacun des engrenages différentiels 6L, 6R est constitué par un engrenage différentiel de type planétaire comportant une roue solaire 60, une couronne de train planétaire 61 et un satellite 63 qui supporte, de manière rotative, un pignon planétaire 62 qui est en prise avec les deux engrenages 60, 61. Les roues arrière gauche et droite 4L, 4R sont reliées, respectivement, aux satellites 63,
63 des engrenages différentiels gauche et droit 6L, 6R.
Les moteurs électriques gauche et droit 7L, 7R sont reliés aux roues solaires 60, 60 des engrenages différentiels gauche et droit 6L, 6R. Les couronnes de train planétaire 61, 61 des deux engrenages différentiels gauche et droit 6L, 6R sont reliées l'une à l'autre. Des moyens formant frein 80 pour limiter la rotation de cette couronne de train planétaire 61 sont prévus. Les moyens formant frein 80 sont constitués par un taquet mobile 80a qui est empêché de tourner par rapport à la couronne de train planétaire 61 et qui est mobile axialement en va-et-vient, ainsi que par un taquet fixe 80b qui est fixé au bottier 5a du
dispositif de génération de rotation différentielle 5.
Le taquet mobile 80a est mis en prise et désengagé du taquet fixe 80b par le mouvement de va-et-vient au moyen d'un électro- aimant 80c. La retenue et la libération de la couronne de train planétaire 61 sont
donc exécutées.
Lorsque les moyens formant frein 80 sont actionnés pour, de ce fait, retenir la couronne de train planétaire 61, la couronne de train planétaire comme un élément de réception de force de réaction. Par la rotation dans le sens normal ou dans le sens inverse des roues solaires 60, 60 des engrenages différentiels gauche et droit 6L, 6R en conséquence de la rotation dans le sens normal ou dans le sens inverse des moteurs électriques gauche et droit 7L, 7R, les satellites 63, 63 des deux engrenages différentiels 6L, 6R sont mis en
rotation dans le sens normal ou dans le sens inverse.
Les roues arrière gauche et droite 4L, 4R sont donc
entraînées en rotation dans le même sens.
Lorsque les moyens formant frein 80 sont arrêtés pour, de ce fait, relâcher la retenue de la couronne de train planétaire 61 et que les deux moteurs électriques 7L, 7R sont commandés dans des sens opposés, par exemple, le moteur électrique gauche 7L tourne dans le sens normal et le moteur électrique droit 7R tourne dans le sens inverse, la roue solaire 60 de l'engrenage différentiel 6L du côté gauche tourne dans le sens normal et son satellite 63 tourne dans le sens normal par rapporz à la couronne de train Dlanétaire 61, et la roue solaire 50 de l'engrenage différentiel 6R du côté droit tourne dans le sens inverse et son satellite 63 tourne dans le sens inverse par rapport à la couronne de train planétaire 61. Donc, avec la vitesse de rotation de la couronne de train planétaire 61 comme référence ou base, le satellite 63 de l'engrenage différentiel 6L du côté gauche, c'est-à-dire la roue arrière gauche 4L, est accéléré et le satellite 63 de l'engrenage différentiel 6R du côté droit, c'est-à-dire la roue arrière droite 4R, est décéléré. En conséquence, une force d'entraînement est appliquée à la roue arrière gauche 4L et une force de freinage est appliquée à la roue arrière droite 4R, de telle manière
qu'un couple de lacet vers la droite est généré.
D'autre part, si le moteur électrique gauche 7L est mis en rotation dans le sens inverse et que le moteur électrique droit 7R est mis en rotation dans le sens normal, une force de freinage est appliquée à la roue arrière gauche 4L et une force d'entraînement est appliquée à la roue arrière droite 4R, de telle manière
qu'un couple de lacet vers la gauche est généré.
De cette manière, en utilisant un contrôleur qui est identique à celui décrit ci-dessus, la commande d'assistance au démarrage, la commande d'assistance à la négociation de virage et la commande de stabilisation de marche peuvent être exécutées de la
même manière que dans le mode de réalisation décrit ci-
dessus. L'agencement suivant peut également être employé. A savoir, en supprimant les moyens de commutation 8 dans le mode de réalisation montré sur la figure 2, la roue arrière gauche 4L est constamment reliée à la seconde roue planétaire 6c de l'engrenage différentiel gauche 6L. De plus, en supprimant les moyens de freinage 80 dans le mode de réalisation montré sur la figure 5, la couronne de train planétaire 81 est rendue constamment libre pour, de ce fait, exécuter uniquement la commande d'assistance à la négociation de virage et la commande
d'assistance à la stabilisation de marche.
Une explication a, jusqu'ici, été donnée concernant le véhicule à traction avant dans lequel les roues arrière 4L, 4R sont des roues libres. La présente invention peut également être appliquée à un véhicule à propulsion arrière dans lequel les roues avant sont des
roues libres.
Comme on peut le voir à partir des explications ci-
dessus, selon la présente invention, la fréquence d'actionnement des freins dans un état de moteur actif devient faible. Donc, par la commande de stabilisation de marche, on peut éviter que la durabilité des freins soit réduite ainsi que le confort de conduite au moment
de l'accélération.
Il est évident que le dispositif de stabilisation de marche décrit cidessus destiné à être installé sur
un véhicule répond à tous les objectifs mentionnés ci-
dessus et présente également l'avantage d'une large utilité commerciale. On devrait comprendre que la forme spécifique de l'invention décrite ci-dessus est destinée à être uniquement représentative, étant donné que certaines modifications comprises dans l'étendue de ces enseignements seront évidentes pour les
spécialistes de l'art.
Claims (2)
1. Dispositif de stabilisation de marche destiné à être installé sur un véhicule, caractérisé en ce que les roues avant ou les roues arrière sont des roues motrices à entraîner par un moteur (1) et les autres sont des roues libres, le dispositif de stabilisation de marche comprenant: un dispositif de génération de rotation différentielle (5) pour générer une rotation différentielle entre les roues libres gauche et droite par un couple de sortie d'un moteur électrique (7); des moyens pour détecter un angle de dérapage du véhicule; des moyens pour discriminer si une condition de conduite du véhicule est un état de moteur actif dans lequel les roues motrices sont entraînées directement par le moteur (1), ou un état de moteur non- actif dans lequel l'entraînement direct des roues motrices par le moteur est arrêté; et des moyens de contrôle pour actionner les freins gauches et droits (9) du véhicule de manière indépendante dans l'état de moteur non-actif et pour commander ledit dispositif de génération de rotation différentielle (5) dans l'état de moteur actif de sorte qu'un couple de lacet pour diminuer l'angle de dérapage (0) soit généré en fonction de l'angle de dérapage (O)
du véhicule.
2. Dispositif de stabilisation de marche selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de contrôle (10) sont réalisés de sorte que le couple de lacet soit généré par un actionnement indépendant des freins gauches et droits (9) lorsque l'angle de dérapage (0) est supérieur à une valeur prédéterminée
(Os) même dans l'état de moteur actif.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20090529 |