Brevet FR2906504A1 — publié le 20080404

Système de limitation de la vitesse d'un véhicule à une vitesse de consigne déterminée en fonction de la masse du véhicule La présente invention concerne un système de limitation de la vitesse d'un véhicule, tel qu'un véhicule automobile, à une vitesse de consigne déterminée en fonction de la masse du véhicule et plus particulièrement de la charge utile de celui-ci. En effet, pour une vitesse de roulage donnée, l'énergie cinétique d'un véhicule est proportionnelle à la masse du véhicule. Cela implique que plus un véhicule est chargé, plus la température du système de freinage augmente. Par ailleurs, plus un véhicule est chargé, plus sa suspension s'écrase et plus la maîtrise de la direction du véhicule est difficile impliquant une altération de la tenue de route. En conséquence, pour améliorer la sécurité routière, la vitesse d'un véhicule doit être limitée en fonction de la masse du véhicule et plus particulièrement de son chargement. Toutefois, les conducteurs ne prennent pas systématiquement en compte ce paramètre pour limiter la vitesse ou ont du mal à respecter cette limitation de vitesse souhaitable. Le but de la présente invention est de proposer un système limitant automatiquement la vitesse d'un véhicule automobile à une vitesse de consigne déterminée en fonction de la masse totale du véhicule. A cet effet, l'invention concerne un système de limitation de la vitesse d'un véhicule, tel qu'un véhicule automobile, en fonction de la masse de celui-ci, comprenant des moyens de limitation automatique de la vitesse du véhicule à une vitesse de consigne variable qui est déterminée par un calculateur embarqué dans le véhicule à partir des signaux électriques d'un capteur de l'assiette du véhicule représentatifs de la masse du véhicule. 2906504 2 Selon une autre caractéristique de l'invention, le capteur de l'assiette du véhicule détecte l'assiette du train arrière de celui-ci. Selon une autre caractéristique de l'invention, le 5 calculateur déterminant la vitesse de consigne est le calculateur associé au groupe motopropulseur du véhicule. Selon une autre caractéristique de l'invention, le capteur de l'assiette du véhicule est celui également utilisé pour la correction de l'orientation des phares du 10 véhicule. Selon une autre caractéristique de l'invention, le calculateur détermine la vitesse de consigne également à partir des signaux électriques d'un capteur de l'état de la suspension arrière représentatifs de la masse du véhicule. 15 Selon une autre caractéristique de l'invention, le calculateur détermine la vitesse de consigne également à partir des signaux électriques d'un capteur de l'accélération verticale notamment des roues arrières du véhicule représentatifs de la masse du véhicule. 20 Selon une autre caractéristique de l'invention, le calculateur détermine la vitesse de consigne également à partir des signaux électriques d'un capteur intégrés dans les pneumatiques du véhicule représentatifs de la masse du véhicule. 25 Selon une autre caractéristique de l'invention, le calculateur détermine la vitesse de consigne également à partir des signaux électriques de capteurs de présence des sièges amovibles dans le véhicule indicatifs de la masse du véhicule. 30 Selon une autre caractéristique de l'invention, le calculateur détermine la vitesse de consigne également à partir des signaux électriques de capteurs du bouclage des ceintures de sécurité de personnes assises sur les sièges correspondants du véhicule, ces signaux étant indicatifs de 35 la masse du véhicule. 2906504 3 Selon une autre caractéristique de l'invention, le calculateur détermine la vitesse de consigne également à partir des signaux électriques de capteurs de poids du chargement placé sur l'assise de sièges du véhicule, ces 5 signaux étant indicatifs de la masse du véhicule. Selon une autre caractéristique de l'invention, le calculateur détermine la vitesse de consigne également à partir des signaux électriques de capteurs du basculement des sièges dans le véhicule, ces signaux étant indicatifs de 10 la masse du véhicule. L'invention sera maintenant décrite en détail en référence à la figure unique annexée qui représente un schéma-blocs représentant l'architecture du système de limitation de vitesse d'un véhicule selon l'invention. 15 Le système de limitation de vitesse, dont l'architecture est représentée sur la figure unique, est implanté dans un véhicule notamment automobile comprenant un habitacle 3, une planche de bord 5 à moyens d'affichages et de commandes 6 et un groupe motopropulseur 10 notamment 20 constitué d'un moteur thermique 11, d'une boite de vitesses 12 et d'un calculateur 13 embarqué dans le véhicule. Ce système agit de sorte que tout dépassement d'une vitesse de consigne soit impossible. A cet effet, le système comprend des moyens 14 de 25 limitation automatique de la vitesse du véhicule, ces moyens étant connus en soi. Ces moyens 14 agissent lorsque la vitesse du véhicule tend à dépasser la vitesse de consigne en modifiant le point de fonctionnement du moteur ou en activant des vannes disposées sur le circuit d'admission ou 30 d'échappement du moteur et/ou en commandant les freins du véhicule si l'action sur le moteur s'avère insuffisante. Dans les systèmes connus, la vitesse de consigne est soit constante et préréglée par construction dans le cas des systèmes dits constructeurs , soit variable et réglée par 35 le conducteur dans les systèmes dits volontaires . 2906504 4 Selon l'invention, la vitesse de consigne est variable et est déterminée par le calculateur 13 embarqué dans le véhicule à partir des signaux électriques d'un capteur 20 de l'assiette notamment du train arrière du véhicule, ces 5 signaux électriques étant représentatifs de la masse ou de la charge du véhicule. Le calculateur déterminant la vitesse de consigne est le calculateur 13 associé au groupe motopropulseur 10 du véhicule, représenté sur la figure par un bloc délimité par 10 une ligne fermée en pointillées, c'est-à-dire le boîtier électronique déjà présent dans le véhicule notamment pour assurer la gestion de l'allumage et parfois de l'injection. L'assiette du train arrière correspond à la position d'équilibre de la suspension arrière du véhicule par rapport 15 à un plan horizontal de référence tel que le sol. Ainsi, en considérant que la charge utile est approximativement uniformément répartie ou principalement à l'arrière dans ou sur le véhicule, les signaux électriques du capteur de l'assiette du train arrière 20 peuvent être 20 considérés comme représentatifs de la masse du véhicule et plus particulièrement de sa charge utile. En effet, plus le véhicule est chargé, plus l'assiette est basse, surtout à l'arrière. Comme représenté sur la figure par un bloc délimité 25 par une ligne fermée en pointillées, l'habitacle 3 est muni d'un calculateur 4 recevant directement les signaux électriques du capteur 20 de l'assiette du train arrière du véhicule. A partir de ces signaux, le calculateur 4 établit une évaluation de la masse du véhicule dont la donnée 30 représentative 19 est transmise au calculateur 13 associé au groupe motopropulseur 10 par un bus 18 de transmission de données tel qu'un bus CAN. A partir de cette donnée 19 d'évaluation de la masse, le calculateur 13 associé au groupe motopropulseur 10, 35 détermine une vitesse de consigne appliquée aux moyens 14 de limitation automatique de la vitesse du véhicule. 2906504 5 Afin d'améliorer la sécurité routière, la vitesse de consigne ainsi déterminée est d'autant plus faible que la donnée 19 d'évaluation de la masse du véhicule est élevée. Ainsi, le calculateur 13 associé au groupe motopropulseur 5 10, détermine la vitesse de consigne en considérant la vitesse de consigne comme une fonction décroissante ayant pour variable la donnée 19 d'évaluation de la masse du véhicule. Cette fonction peut être une fonction continue ou une fonction discontinue à paliers correspondant à des 10 seuils de masse de véhicule prédéterminés. Pour des raisons de sécurité, si le calculateur 13 associé au groupe motopropulseur 10 ne reçoit pas de données 19 d'évaluation de la masse du véhicule, la vitesse de consigne considérée est une vitesse de consigne la plus 15 basse correspondant à un poids de chargement important. Il est à noter que certains véhicules, et plus particulièrement les véhicules à forte motorisation, comprennent déjà un capteur 20 de l'assiette du train arrière utilisé pour la correction des phares à lampes à 20 décharge 22. En effet, ces phares 22, émettant environ deux fois plus de puissance que les phares traditionnels, nécessitent un réglage automatique pour éviter l'éblouissement des autres conducteurs de véhicule. 25 Pour ce faire, le calculateur 4 associé à l'habitacle 3 détermine la hauteur appropriée à partir des signaux électriques du capteur 20 de l'assiette du train arrière du véhicule, compare la hauteur déterminée à la position courante des phares 22 détectée par des capteurs 23 de la 30 position des phares 22 et commande en conséquence des moyens de correction de la position des phares 24 agissant sur la position et/ou sur l'orientation des phares 22. Ainsi, pour ces véhicules, le système de l'invention ne nécessite pas de capteur supplémentaire dédié à sa 35 fonction de limitation de la vitesse du véhicule. 2906504 6 Le calculateur 4 associé à l'habitacle 3 reçoit également les signaux électriques d'un capteur 27 de l'état de la suspension arrière 26. Dans le cas de suspensions pneumatiques ou hydropneumatique, le capteur de l'état de la 5 suspension arrière est un capteur de pression 27 dont la pompe est représentée sur le schéma par la référence 28. Ces signaux électriques peuvent également être considérés comme représentatifs de la masse du véhicule. Ainsi, le calculateur 4, associé à l'habitacle 3, peut les prendre en 10 compte pour vérifier et ajuster en conséquence l'évaluation de la masse du véhicule établie également à partir des signaux électriques du capteur 20 d'assiette de train arrière. Le calculateur 4 associé à l'habitacle 3 reçoit 15 également les signaux électriques d'un capteur 30 de l'accélération verticale du train arrière du véhicule. Ce capteur étant souvent utilisé pour les suspensions active ou à amortissement variable ou pour les détecteurs de pressions de pneumatique. Ces résultats permettent d'analyser le mode 20 de suspension arrière et d'en calculer une fréquence de résonance afin d'affiner l'évaluation de la masse du véhicule. Le calculateur 4 associé à l'habitacle 3 reçoit également les signaux électriques de capteurs 33 intégrés 25 dans les pneumatiques 32 du véhicule et à partir desquels le calculateur 4 associé peut affiner l'évaluation de la masse du véhicule. Les capteurs 33 sont connus en soi et aptes à fournir des informations de pression ou de température. La masse du véhicule qui est évaluée correspond à la 30 somme de la masse du véhicule à vide qui est constante et de la charge qu'il s'agisse de passagers, de bagages ou de marchandises. Ainsi, la masse du véhicule peut être vérifiée, et ajustée en conséquence, en fonction de la détection du 35 nombre de passagers présents dans le véhicule. 2906504 7 Pour ce faire, le calculateur 4 associé à l'habitacle 3 reçoit également les signaux électriques de capteurs de présence des sièges amovibles 34 dans le véhicule ainsi que les signaux électriques de capteurs du bouclage des 5 ceintures de sécurité 35 de personnes assises sur les sièges correspondants du véhicule ; ces signaux étant indicatifs du nombre de passagers dans le véhicule. De plus, le calculateur 4 peut recevoir les signaux électriques de capteurs 36 de poids de la charge placée sur 10 l'assise des sièges du véhicule, ces signaux pouvant être pris en compte pour l'évaluation de la masse du véhicule. Par ailleurs, le calculateur 4 peut recevoir les signaux électriques de capteurs 37 du basculement des dossiers ou des sièges complets du véhicule, le basculement 15 étant détecté au moyen d'interrupteurs électriques. Ces signaux peuvent être considérés comme indicatifs du chargement d'objets encombrants en lieu et place des passagers du véhicule. Un tel système de limitation de la vitesse du véhicule 20 contribue à la sécurité routière sans imposer une vitesse unique de consigne basse pouvant être mal perçue par des acheteurs de véhicule. L'énergie cinétique augmentant avec la vitesse du véhicule et avec la masse de celui-ci, grâce à ce système, 25 l'énergie cinétique maximale que peut atteindre le véhicule est alors réduite. Par conséquent, le dimensionnement du système de freinage peut être réduit, notamment en réduisant le diamètre ou l'épaisseur des disques de frein, ceci ayant 30 pour effet de limiter la masse du dispositif de freinage. De plus, au niveau du système de refroidissement moteur, la surface du radiateur moteur peut également être réduite par la réduction de vitesse du véhicule pilotée par la masse de celui-ci. 2906504 8 Un tel système est d'autant plus avantageux que les véhicules tendent à avoir des masses de plus en plus importantes à cause des nouvelles normes de résistance aux chocs, de pollution et de l'augmentation du nombre 5 d'équipements, et de la présence de moteurs de plus en plus puissants et, par conséquent, de plus en plus lourds. REVENDICATIONS 1. Système de limitation de la vitesse d'un véhicule, tel qu'un véhicule automobile, en fonction de la masse de celui-ci, comprenant des moyens (14) de limitation automatique de la vitesse du véhicule à une vitesse de consigne variable qui est déterminée par un calculateur (13) embarqué dans le véhicule à partir des signaux électriques d'un capteur (20) de l'assiette du véhicule représentatifs de la masse du véhicule. 2. Système selon la revendication 1, dans lequel le capteur (20) de l'assiette du véhicule détecte l'assiette du train arrière de celui-ci. 3. Système selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le calculateur (13) déterminant la vitesse de consigne est le calculateur associé au groupe motopropulseur (10) du véhicule. 4. Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le capteur (20) de l'assiette du véhicule est celui également utilisé pour la correction de l'orientation des phares (22) du véhicule. 5. Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le calculateur (13) détermine la vitesse de consigne également à partir des signaux électriques d'un capteur (27) de pression de la suspension arrière à correction d'assiette (26) représentatifs de la masse du véhicule. 6. Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le calculateur (13) détermine la vitesse de consigne également à partir des signaux électriques d'un capteur (30) de l'accélération verticale notamment des roues arrière du véhicule représentatifs de la masse du véhicule. 7. Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le calculateur (13) détermine la vitesse de consigne également à partir des signaux électriques de capteurs (33) intégrés dans les pneumatiques (32) du véhicule représentatifs de la masse du véhicule. 2906504 10 8. Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le calculateur (13) détermine la vitesse de consigne également à partir des signaux électriques de capteurs (34) de présence des sièges amovibles dans le 5 véhicule indicatifs de la masse du véhicule. 9. Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le calculateur (13) détermine la vitesse de consigne également à partir des signaux électriques de capteurs (35) du bouclage des ceintures de sécurité de 10 personnes assises sur les sièges correspondants du véhicule, ces signaux étant indicatifs de la masse du véhicule. 10. Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le calculateur (13) détermine la vitesse de consigne également à partir des signaux 15 électriques de capteurs (36) de poids du chargement placé sur l'assise de sièges du véhicule, ces signaux étant indicatifs de la masse du véhicule. 11. Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le calculateur (13) détermine la 20 vitesse de consigne également à partir des signaux électriques de capteurs (37) du basculement des sièges dans le véhicule, ces signaux étant indicatifs de la masse du véhicule.