Brevet FR2714011A1 — publié le 19950623

La présente invention concerne un véhicule automobile à propulsion électrique. L'invention concerne plus particulièrement un véhicule automobile du type comportant deux roues motrices et directrices d'un essieu directeur dont chacune est entraînée par un moteur électrique associé à la roue et dont chacune est reliée à une timonnerie de direction du véhicule comportant au moins une barre de direction associée à la roue et un volant de direction au moyen duquel le conducteur du véhicule peut transmettre aux deux barres de direction un effort mécanique de changement de direction, et un circuit de commande de l'alimentation en courant des deux moteurs. L'invention concerne plus particulièrement une nouvelle conception d'un tel type de véhicule, et notamment des moyens de commande de l'alimentation en courant de ses moteurs qui permet d'obtenir un effort d'assistance au changement de direction. L'assistance au changement de direction est généralement assurée, sur des véhicules conventionnels à propulsion par un moteur à combustion interne, au moyen d'un circuit hydraulique d'assistance comportant généralement un vérin et une pompe entraînés par le moteur. Selon une autre conception, les systèmes d'assistance font appel à un moteur électrique qui applique un couple d'assistance à la colonne de direction en fonction du couple appliqué par le conducteur au volant. Dans le cas d'un véhicule à propulsion électrique, ou à propulsion hybride, l'utilisation d'une pompe hydraulique entraînée par un moteur électrique n'est pas concevable car la consommation d'énergie électrique requise par cette pompe est trop importante, la plus grande partie de l'énergie électrique accumulée transportée par le véhicule devant être réservée à la propul-sion . L'utilisation d'un moteur électrique produisant un couple d'assistance appliqué à la colonne de direction n'entraîne pas une consommation excessive d'énergie électrique mais cette conception nécessite d'installer un moteur électrique supplémentaire et un dispositif mécanique de réduction pour assurer la liaison entre le moteur et la colonne de direction. Cette conception est donc coûteuse et augmente le poids du véhicule. La présente invention a pour but de proposer une nouvelle conception d'un véhicule automobile à propulsion électrique du type mentionné précédemment possédant des moyens d'assistance à l'effort de changement de direction qui ne nécessitent pas de faire appel à un moteur supplémentaire et/ou à une pompe hydraulique. Dans ce but, l'invention propose un véhicule caractérisé en ce qu'il comporte un capteur de mesure de la valeur et du sens du couple mécanique appliqué par le conducteur au volant, et en ce que le circuit de commande de l'alimentation en courant des deux moteurs fait varier la valeur des courants d'alimentation de chacun des moteurs en fonction de la valeur et du sens du couple mesuré par le capteur de manière à créer une différence entre les couples appliqués aux roues par les moteurs pour fournir un effort d'assitance au changement de direction qui est une fonction du couple mesuré. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - le circuit de commande fait varier la valeur des courants d'alimentation de chacun des moteurs selon une loi prédéterminée qui est une fonction de la valeur du couple mesuré - la différence entre les couples appliqués aux roues par les moteurs est sensiblement proportionnelle à la valeur du couple mesuré - le circuit de commande fait varier la valeur des courants d'alimentation de chacun des moteurs lorsque la valeur du couple mesuré est supérieure à une valeur de seuil prédéterminée ; - le circuit de commande fait varier la valeur des courants d'alimentation de chacun des moteurs selon une loi qui est une fonction d'un paramètre de roulage du véhicule - le paramètre de roulage est la vitesse du véhicule - la valeur de seuil prédéterminée du couple mesuré est une fonction de la vitesse du véhicule - le circuit électronique de commande pilote un circuit d'alimentation en courant des moteurs électriques. - le circuit électronique de commande pilote un circuit d'alimentation en courant des moteurs électriques comportant au moins un onduleur ou un hacheur de courant. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera au dessin annexé dans lequel - La figure 1 est une vue schématique en perspective des principaux composants du train avant d'un véhicule réalisé conformément aux enseignements de l'invention et de sa timonnerie de direction ; et - la figure 2 est un schéma électrique illustrant le circuit de commande et d'alimentation en courant des moteurs équipant le train directionnel de véhicule illustré sur la figure 1. On a représenté de manière schématique sur la figure 1 un train avant directionnel comportant deux roues directrices et motrices 10A et 10B dont chacune comporte un arbre de roue 12A, 12B qui est monté à rotation dans un élément de suspension 14A, 14B et est relié par un arbre de transmission 16A, 16B à un moteur électrique MA, MB par l'intermédiaire de joints de transmission. Chaque élément 14A, 14B est porté par une paire de triangles de suspension 18A - 20A, 18B - 20B. Chaque élément 14A, 14B comporte un bras 22A, 22B qui est relié à une barre de direction 24A, 24B appartenant à une timonnerie de direction comportant un mécanisme à crémaillère 26, une colonne de direction 28 et un volant 30. On a représenté de manière schématique sur la figure 1 un capteur C1 de mesure de la valeur du couple mécanique appliqué à la colonne de direction 28 par le conducteur lorsqu'il agit sur le volant 30 et un capteur C2 de mesure du sens de rotation de la colonne de direction. Les moteurs MA et MB sont reliés à un circuit d'alimentation en courant, qui sera décrit par la suite en référence à la figure 2, par deux lignes 32A, 32B tandis que les capteurs C1 et C2 sont reliés à un circuit de commande, qui sera décrit par la suite en liaison avec la figure 2, par deux lignes 34 et 36. On a représenté sur la figure 2 un circuit électronique de commande 38 dont la sortie 40 est reliée par une ligne 42 à l'entrée 44 d'un circuit d'alimentation en courant 46 des moteurs MA et MB dont une entrée 48 est reliée à une source d'énergie électrique 50 et dont les sorties 52 et 54 sont chacune reliées à un onduleur de courant ou hacheur 56A, 56B par des lignes 58A, 58B. La sortie de chaque onduleur de courant ou hacheur 56A, 56B est reliée par la ligne correspondante 32A, 32B au moteur MA, MB. Le circuit d'alimentation électrique des moteurs MA et MB peut, selon une technique connue, assurer la fonction de différentiel du véhicule en assurant le pilotage en égalité des couples des moteurs MA et MB. Les circuits 38 et 44 assurent également, conformément à l'invention, un pilotage en couple des moteurs MA et MB afin d'assurer une différence de couple pour procurer un effort d'assistance au changement de direction lorsque le conducteur agit sur le volant 30. A cet effet, le circuit électronique 38 reçoit par la ligne 36 un signal binaire provenant du capteur C2 qui est appliqué à l'entrée 60 et qui est représentatif du sens de rotation de la colonne de direction 28, et donc du volant 30. La valeur du couple mesuré par le capteur C1 est transmise par la ligne 34 à une entrée 62 d'un comparateur 64 qui reçoit également à une autre entrée 66 une valeur de seuil du couple qui est produite par le circuit électronique de commande 38 dont une sortie 68 est, à cet effet, reliée au comparateur 64 par une ligne 70. Le comparateur 64 délivre à sa sortie 72 un signal qui est transmis par une ligne 74 à une entrée 76 du circuit 38. Enfin, une entrée 78 du circuit 38 peut recevoir un signal représentatif du roulage du véhicule, et par exemple la vitesse de celui-ci qui est mesurée par un capteur C3 et qui est transmise au circuit 38 par une ligne 80. Le circuit 38 assure un conditionnement des signaux qui lui sont transmis par les lignes 36, 70, 74 et 78, des fonctions d'amplification, la production de la valeur du couple de seuil qui est transmise au comparateur 64, et il délivre à la sortie 40 un signal, qui est transmis au circuit 46, représentatif du couple mécanique mesuré par le capteur C1 et du sens de rotation de la colonne de direction 28 de manière à assurer un pilotage de la valeur des courants d'alimentation des moteurs MA et MB pour créer une différence de couple entre les deux moteurs MA et MB qui procure un effort d'assistance au changement de direction. Le pilotage des courants d'alimentation des moteurs MA et MB permet de contrôler directement les couples moteur produits par les moteurs MA et MB et qui sont appliqués aux roues 10A et 10B, la réalisation d'une différence entre ces couples procurant un effort d'assistance et un couple sur la colonne de direction qui est également ressenti par la conducteur. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, la valeur du couple d'assistance est sensiblement proportionnelle au couple mesuré par le capteur C1. La loi de pilotage des valeurs des courants d'alimentation des moteurs MA et MB peut également être une fonction de la vitesse de roulage du véhicule mesurée par le capteur C3. Grâce à l'utilisation d'une valeur de seuil prédéterminée du couple, ou d'une valeur de seuil produite par le circuit 38, il est notamment possible d'assurer une fonction d'assistance dès le démarrage du véhicule et notamment lors des fonctions de parquage. On constate que l'invention ne fait appel à aucun capteur de couple sur les moteurs MA et MB, les circuits 38 et 44 ne faisant appel qu'à des valeurs du courant mesurées par des capteurs (non représentés) qui sont par ailleurs présents lorsque les circuits assurent également la fonction de différentiels. L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit. Les moteurs électriques peuvent être du type à commutation électronique ou des moteurs à courant continu et à commutation mécanique. L'invention n'est pas non plus limitée au type de suspension illustrée sur la figure. REVENDICATIONS 1. Véhicule automobile à propulsion électrique du type comportant deux roues motrices (lOA, lOB) et directrices dont chacune est entraînée par un moteur électrique (MA, MB) associé à la roue (10A, lOB) et dont chacune est reliée à une timonnerie de direction du véhicule automobile comportant au moins une barre de direction (24A, 24B) associée à la roue (lOA, lOB) et un volant de direction (30) au moyen duquel le conducteur du véhicule peut transmettre aux deux barres de direction (24A, 24B) un effort mécanique de changement de direction, et un circuit électronique (38, 44) de commande de l'alimentation en courant des deux moteurs (MA, MB), caractérisé en ce qu'il comporte un capteur (C1, C2) de mesure de la valeur et du sens du couple mécanique appliqué par le conducteur au volant, et en ce que le circuit de commande (38) fait varier la valeur des courants d'alimentation de chacun des moteurs (MA, MB) en fonction de la valeur et du sens du couple mesuré par le capteur (C1, C2) de manière à créer une différence entre les couples appliqués aux roues (lOA, lOB) par les moteurs (MA, MB) pour fournir un effort d'assistance au changement de direction qui est une fonction du couple mesuré. 2. Véhicule automobile à propulsion électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit de commande (38) fait varier la valeur des courants d'alimentation de chacun des moteurs (MA, MB) selon une loi prédéterminée qui est une fonction de la valeur du couple mesure. 3. Véhicule automobile à propulsion électrique selon la revendication 2, caractérisé en ce que la différence entre les couples appliqués aux roues (lOA, lOB) par les moteurs (MA, MB) est sensiblement proportionnelle à la valeur du couple mesuré. 4. Véhicule automobile à propulsion électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le circuit de commande fait varier la valeur des courants d'alimentation de chacun des moteurs (MA, MB) lorsque la valeur du couple mesuré est supérieure à une valeur de seuil prédéterminée. 5. Véhicule automobile à propulsion électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le circuit de commande (38) fait varier la valeur des courants d'alimentation de chacun des moteurs (MA, MB) selon une loi qui est une fonction d'un paramètre de roulage du véhicule. 6. Véhicule automobile à propulsion électrique selon la revendication 5, caractérisé en ce que le paramètre de roulage est la vitesse du véhicule. 7. Véhicule automobile à propulsion électrique selon la revendication 6 prise en combinaison avec la revendication 4, caractérisé en ce que la valeur de seuil prédéterminée du couple mesuré est une fonction de la vitesse du véhicule. 8. Véhicule automobile à propulsion électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le circuit électronique de commande (38, 44) comporte un circuit d'alimentation en courant des moteurs électriques (MA, MB). 9. Véhicule automobile à propulsion électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le circuit électronique de commande (38, 44) comporte un circuit d'alimentation en courant des moteurs comportant au moins un onduleur ou un hacheur de courant (56A, 56B).