Brevet FR2928892A3 — publié le 20090925

FR 2928892 A3 20090925 FR 0851751 A 20080318 DEMANDE DE BREVET B07-3116FR û AxC/EVH Société par Actions Simplifiée dite : RENAULT s.a.s. Système et procédé de commande d'un dispositif anti-roulis pour véhicule automobile Invention de : AGAPIOS Maria LEROY Philippe MONTI Alessandro PLICHET Roger Système et procédé de commande d'un dispositif anti-roulis pour véhicule automobile La présente invention porte sur un système et un procédé de commande anti-roulis pour véhicule automobile. De façon classique, les véhicules automobiles sont pourvus d'un châssis, d'un habitacle, de roues reliées au châssis par un mécanisme de suspension avec des roues avant directrices commandées par un volant à la disposition du conducteur dans l'habitable du véhicule, et des roues arrières directrices ou non directrices. En outre, la plupart des véhicules automobiles sont équipés d'un dispositif anti-roulis, et notamment d'un dispositif anti-roulis semi-actif, utilisant l'énergie du véhicule sans apport d'énergie supplémentaire. De tels dispositifs anti-roulis comprennent, par exemple, des barres anti-roulis ou barres anti-dévers, ou bien des suspensions pilotées. Le document WO2005/120190 décrit un système de commande de dispositif anti-roulis pour véhicule automobile activant ou désactivant le dispositif d'anti-roulis en fonction de la vitesse du véhicule et de l'accélération latérale du véhicule. Ce système gère uniquement le véhicule se déplaçant en marche avant. Le document EP 1 022 169 décrit un dispositif anti-roulis pour véhicule automobile commandé en fonction de la vitesse du véhicule et de la position angulaire du volant. Ce système ne gère également que la marche avant du véhicule. De tels systèmes nécessitent de nombreux capteurs et procurent au véhicule un comportement insuffisamment stable lors de certaines sollicitations du conducteur sur certains états de chaussée. Certaines 3 situations peuvent engendrer une perte de contrôle du véhicule, par exemple lors d'une manoeuvre en marche arrière. Les pertes de contrôle dans ce cas sont souvent dues à une réponse inadaptée du véhicule. L'invention vise un système de commande d'un dispositif antiroulis pour véhicule automobile assurant une sécurité, une sensation de sécurité, un confort et un plaisir de conduite améliorés, à coût réduit, le système étant capable de tenir compte de déplacements du véhicule en marche arrière. L'invention a également pour objet un tel système capable de tenir compte de situations de déplacement en roue libre, c'est-à-dire au point neutre de la boîte de vitesses. Selon un premier aspect de l'invention, il est proposé un système de commande d'un dispositif anti-roulis pour véhicule automobile muni de premiers moyens de détermination du sens de déplacement avant/arrière du véhicule, ledit système comprenant des premiers moyens d'activation et désactivation du dispositif anti-roulis lorsque le véhicule se déplace en marche avant. En outre, le système comprend des deuxièmes moyens d'activation et désactivation adaptés pour commander l'activation ou la désactivation du dispositif anti- roulis lorsque le véhicule se déplace en marche arrière. La présente invention permet de tenir compte de situations dans lesquelles le véhicule se déplace en marche arrière, tenant compte ainsi du sens de déplacement du véhicule. Dans un mode de réalisation, le système comprend, en outre, des deuxièmes moyens de détermination d'un non-engagement de rapport de transmission de la boîte de vitesses, dans lequel les deuxièmes moyens d'activation et désactivation sont, en outre, adaptés pour commander l'activation ou la désactivation du dispositif anti- 4 roulis lorsque, pendant une durée au moins égale à une durée de seuil, aucun rapport de transmission de la boîte de vitesses n'est engagé. La présente invention permet de tenir compte de situations dans lesquelles le véhicule se déplace au point mort ou point neutre de la boîte de vitesses, en dehors des situations de simple changement de rapport de boîte de vitesses. Dans un mode de réalisation, les deuxièmes moyens de détermination d'un non-engagement de rapport de transmission de la boîte de vitesses comprennent un contacteur de point neutre de la boîte de vitesses. On peut ainsi, à coût réduit, détecter une mise au point mort ou point neutre de la boîte de vitesse. Par exemple, les premiers moyens de détermination du sens de déplacement avant/arrière du véhicule comprennent un contacteur d'enclenchement du rapport de transmission de marche arrière de la boîte de vitesses, et le système comprend un capteur de mesure de la vitesse du véhicule. De cette manière, on détermine à faible coût un déplacement en marche arrière du véhicule. Par exemple, les premiers moyens de détermination du sens de déplacement avant/arrière du véhicule comprennent un capteur de mesure de la vitesse algébrique du véhicule. Dans cet autre mode de réalisation, on peut directement déterminer le sens de déplacement du véhicule, à partir du signe de la valeur algébrique de la vitesse. Dans un mode de réalisation, les deuxièmes moyens d'activation et désactivation sont, en outre, adaptés pour activer le dispositif anti-roulis lorsque le véhicule se déplace en marche arrière à une vitesse supérieure, en valeur absolue, à un premier seuil. Ainsi le dispositif anti-roulis est activé lors d'un déplacement du véhicule en marche arrière à vitesse élevée. Dans un mode de réalisation, les deuxièmes moyens d'activation et désactivation sont, en outre, adaptés pour activer le 5 dispositif anti-roulis lorsque le véhicule se déplace, au point neutre de la boîte de vitesses, à une vitesse supérieure, en valeur absolue, à un deuxième seuil. Ainsi le dispositif anti-roulis est activé lors d'un déplacement du véhicule au point neutre, ou point mort, à vitesse élevée. On entend par point neutre ou point mort le non engagement d'un rapport de transmission de la boîte de vitesses. De préférence, le dispositif est activé lors d'un déplacement au point neutre permanent, c'est-à-dire lorsque pendant une durée au moins égale à une durée de seuil, aucun rapport de transmission de la boîte de vitesses n'est engagé. Dans un mode de réalisation, les deuxièmes moyens d'activation et désactivation sont, en outre, adaptés pour désactiver le dispositif anti-roulis lorsque le véhicule se déplace en marche arrière à une vitesse inférieure, en valeur absolue, à un troisième seuil. Ainsi le dispositif anti-roulis est désactivé lors d'un déplacement du véhicule en marche arrière, à faible vitesse. Dans un mode de réalisation, les deuxièmes moyens d'activation et désactivation sont, en outre, adaptés pour désactiver le dispositif anti-roulis lorsque le véhicule se déplace au point neutre de la boîte de vitesses à une vitesse inférieure, en valeur absolue, à un quatrième seuil. De préférence, le déplacement se fait alors au point neutre permanent. Ainsi le dispositif anti-roulis est désactivé lors d'un déplacement du véhicule au point neutre, à faible vitesse. 6 Selon un autre aspect de l'invention, il est également proposé un procédé de commande d'un dispositif anti-roulis pour véhicule automobile dans lequel on commande l'activation ou la désactivation du dispositif anti-roulis lorsque le véhicule se déplace en marche arrière, ou lorsque pendant une durée au moins égale à une durée de seuil, aucun rapport de transmission de la boîte de vitesses n'est engagé, ce qui est appelé ici déplacement au point neutre permanent . La présente invention sera mieux comprise à l'étude de la description détaillée de quelques modes de réalisation pris à titre d'exemple nullement limitatif et illustrés par les dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'un véhicule équipé d'un système de commande selon un aspect de l'invention ; - la figure 2 est une vue schématique d'un véhicule équipé d'un système de commande selon un premier mode de réalisation d'un système selon la figure 1 ; et - la figure 3 est une vue schématique d'un véhicule équipé d'un système de commande selon un deuxième mode de réalisation d'un système selon la figure 1. Comme on peut le voir sur la figure 1, le véhicule 1 comprend un châssis 2, deux roues avant directrices 3 et 4, et deux roues arrière 5 et 6, les roues étant reliées au châssis 2 par un mécanisme de suspension non représenté. Le véhicule 1 se complète par un système de direction 7 comprenant une crémaillère 8 disposée entre les roues avant 3 et 4, un actionneur de crémaillère 9 apte à orienter les roues avant 3 et 4, par l'intermédiaire de la crémaillère 8, en fonction d'ordres reçus, de façon mécanique ou électrique, en provenance d'un volant de direction 10 7 disposé à une extrémité d'une colonne de direction 11 reliée à l'actionneur de crémaillère 9 en son autre extrémité. Le véhicule 1 est équipé d'un dispositif d'anti-roulis, comprenant, sur cet exemple, deux barres anti-roulis 12 et 13 reliant respectivement les roues avant 3 et 4 et les roues arrière 5 et 6. Le dispositif d'anti-roulis comprend au moins un actionneur, tel que représenté ici, deux actionneurs 14 et 15, respectivement associés aux barres anti-roulis avant 12 et arrière 13 capables d'agir sur lesdites barres anti-roulis 12 et 13 pour former des barres anti-roulis semi- actives, à réception d'ordre de commande provenant d'une unité de commande électronique 16 embarquée à bord du véhicule 1. Les actionneurs 14 et 15 sont capables, par exemple, de modifier la raideur des barres anti-roulis 12 et 13 en fonction de la consigne reçue de l'unité de commande électronique 16. Bien entendu, en variante, l'invention s'applique également à tout autre dispositif d'anti-roulis équipant un véhicule automobile. Le système de commande comprend différents capteurs et/ou estimateurs embarqués à bord du véhicule. Par exemple, un capteur 17 de transmet la vitesse longitudinale V du véhicule 1, et un capteur 18 permet de mesurer la position angulaire a du volant 10 afin de déterminer la vitesse angulaire da de rotation du volant 10. L'unité de commande électronique 16 peut être réalisée sous la forme d'un microprocesseur équipé d'une mémoire vive, d'une mémoire morte, d'une unité centrale, et d'interfaces d'entrée/sortie permettant de recevoir des informations des capteurs ou estimateurs, et d'envoyer des instructions, notamment aux actionneurs tels que les actionneurs 14 et 15 des barres d'anti-roulis 12 et 13. En outre, le système de commande du dispositif d'anti-roulis peut être équipé d'un capteur de position 20 de la pédale de freinage, 8 d'un capteur de position 21 de la pédale d'accélération, d'un capteur de position 22 de la pédale d'embrayage, d'un premier module de détermination 23 du sens de déplacement avant/arrière du véhicule, et, de manière optionnelle, d'un deuxième module de détermination 24 d'un non-engagement de rapport de transmission de la boîte de vitesses. L'unité de commande électronique 16 comprend un premier module 25 d'activation et désactivation du dispositif anti-roulis lorsque le véhicule se déplace en marche avant. Ce module 25 peut, par exemple tenir compte pour l'activation et la désactivation, de paramètres de fonctionnement du véhicule tels que la vitesse longitudinale du véhicule, l'accélération latérale du véhicule, la position angulaire du volant et la vitesse angulaire de rotation du volant. La prise en compte de la vitesse angulaire de rotation du volant permet d'anticiper l'évolution de la valeur de la position angulaire du volant ou, en d'autres termes, de construire un signal en avance de phase sur la position angulaire du volant. Ainsi, la gestion de l'activation ou de la désactivation du dispositif d'anti-roulis est améliorée. Lesdits paramètres de fonctionnement du véhicule peuvent comprendre, en outre, une estimation anticipée de la position angulaire du volant, à partir de la position angulaire présente du volant et de la vitesse angulaire de rotation présente du volant, élaborée par des moyens de calcul, à partir de la position angulaire du volant et de la vitesse angulaire de rotation du volant. L'estimation anticipée de la position angulaire du volant permet d'anticiper une connexion du dispositif d'anti-roulis. 9 Lesdits paramètres de fonctionnement du véhicule peuvent comprendre, en outre, la position de la pédale de freinage et/ou la position de la pédale d'accélération, et/ou la position de la pédale d'embrayage, et/ou le rapport de démultiplication engagé de la boîte de vitesses. La prise en compte de ces paramètres supplémentaires permet d'améliorer la précision de la commande du dispositif d'anti-roulis. Le module 25 peut comprendre des moyens de détermination de l'accélération latérale du véhicule, l'activation et la désactivation du dispositif anti-roulis tenant compte d'une comparaison de l'accélération latérale du véhicule avec un seuil maximum. Le module 25 est adapté pour activer le dispositif anti-roulis lorsqu'une situation d'urgence est détectée par des moyens de détection en fonction de paramètres de fonctionnement du véhicule comprenant la vitesse angulaire de rotation du volant et/ou la pression exercée sur la pédale de freinage et/ou la pression exercée sur la pédale d'accélération, et/ou le rapport de démultiplication engagé de la boîte de vitesses. Lesdits moyens de détection peuvent être adaptés pour détecter une situation d'urgence lorsque la vitesse angulaire de rotation du volant est supérieure à un seuil maximum de vitesse de rotation angulaire du volant, et/ou la position de la pédale de freinage est supérieure à un seuil maximum de position de la pédale de freinage, et/ou la position de la pédale d'accélération est supérieure à un seuil maximum de position de la pédale d'accélération. Lesdits moyens d'activation et désactivation peuvent être adaptés pour désactiver le dispositif anti-roulis lorsque les conditions d'activation du dispositif anti-roulis ne sont pas remplies, et que la vitesse longitudinale du véhicule est inférieure à un seuil de vitesse 10 minimum ou qu'une pluralité de conditions sont réalisées, ladite pluralité de conditions comprenant l'accélération latérale du véhicule inférieure à un seuil d'accélération latérale et la vitesse angulaire de rotation du volant inférieure à un seuil minimum de vitesse angulaire de rotation du volant. L'unité de commande électronique 16 comprend également un deuxième module 26 d'activation et désactivation du dispositif antiroulis lorsque le véhicule se déplace en marche arrière, et de manière optionnelle, lorsque le véhicule se déplace au point neutre ou point mort de la boîte de vitesses, comme c'est le cas sur cet exemple de réalisation. Les signaux correspondant à l'activation du dispositif antiroulis, respectivement en sortie du module 25 et du module 26 sont transmis à un premier module OU 27 délivrant en sortie le résultat d'une fonction "ou logique" appliquée aux entrées du premier module OU 27. Le signal de sortie du premier module OU 27 est transmis à un module NON 28 transmettant en sortie l'inverse du signal reçu en entrée. Les signaux correspondant à la désactivation du dispositif anti- roulis, respectivement en sortie du module 25 et du module 26 sont transmis à un deuxième module OU 29 délivrant en sortie le résultat d'une fonction "ou logique" appliquée aux entrées du deuxième module OU 29. Le signal de sortie du deuxième module OU 29 est transmis à un module ET 30, ainsi que le signal de sortie du module NON 28, réalisant la fonction "ET logique". Le module ET 30 délivre en sortie un signal de désactivation du dispositif de barres d'antiroulis. 11 L'utilisation d'un signal d'activation et d'un signal de désactivation permet d'avoir une redondance pour une sécurité améliorée du système. Pour déterminer l'état de marche du véhicule, il est possible d'utiliser un capteur de vitesse non signée, ou, en d'autres termes de signe positif quel que soit le sens de déplacement du véhicule, et un contacteur d'enclenchement du rapport de transmission de marche arrière de la boîte de vitesses. En variante, pour déterminer l'état de marche du véhicule, il est possible d'utiliser un capteur de vitesse signée, ou, en d'autres termes dont le signe positif ou négatif dépend du sens de déplacement du véhicule. En outre, le non-engagement de rapport de transmission de la boîte de vitesses peut être déterminé au moyen d'un contacteur de point neutre de la boîte de vitesses. L'unité de commande électronique 16 détermine l'état de marche du véhicule afin de pouvoir sélectionner le premier 25 ou le deuxième 26 module d'activation et désactivation du système antiroulis. En outre, si aucun rapport de transmission de la boîte de vitesse n'est détecté, l'unité de commande électronique détermine si le point neutre ou point mort est atteint depuis au moins une durée de seuil, ce qui permet de différencier un roulage au point mort d'un simple changement de rapport de transmission de la boîte de vitesses. La figure 2 illustre de manière détaillée un mode de réalisation du deuxième module 26 d'activation et désactivation du dispositif d'anti-roulis lorsque le véhicule se déplace en marche arrière ou au point mort. Ce mode de réalisation correspond à la détermination de l'état de marche du véhicule en utilisant un capteur de vitesse non signée et, un contacteur d'enclenchement du rapport de transmission 12 de marche arrière de la boîte de vitesses et un contacteur de point neutre ou point mort. Un premier module de test 31 teste si le véhicule roule en marche arrière, par le contacteur d'enclenchement du rapport de transmission de marche arrière de la boîte de vitesses, et un deuxième module de test 32 teste si la vitesse, non signée, est supérieure à un premier seuil noté seuill . Les signaux de sortie des premier et deuxième modules de test 31 et 32 sont transmis à un deuxième module ET 33. Un troisième module de test 34 teste si aucun rapport de transmission n'est engagé depuis au moins la durée de seuil par le contacteur de point neutre ou point mort, et un quatrième module de test 35 teste si la vitesse du véhicule est supérieure à un deuxième seuil noté seuil2 . Les signaux de sortie des troisième et quatrième modules de test 34 et 35 sont transmis à un troisième module ET 36. Les signaux de sortie des deuxième et troisième modules ET 33 et 36 sont transmis à un troisième module OU 37 dont le signal de sortie est le signal d'activation du dispositif anti-roulis. Un cinquième module de test 38 teste si le véhicule roule en marche arrière, par le contacteur d'enclenchement du rapport de transmission de marche arrière de la boîte de vitesses, et un sixième module de test 39 teste si la vitesse, non signée, est inférieure à un troisième seuil seuil3. Les signaux de sortie des cinquième et sixième modules de test 38 et 39 sont transmis à un quatrième module ET 40. Un septième module de test 41 teste si aucun rapport de transmission n'est engagé depuis au moins la durée de seuil par le contacteur de point neutre ou point mort, et un huitième module de test 42 teste si la vitesse du véhicule est inférieure à un quatrième seuil seuil4. Les signaux de sortie des septième et huitième modules de test 41 et 42 sont transmis à un cinquième module ET 43. Les signaux de sortie des 13 quatrième et cinquième modules ET 40 et 43 sont transmis à un quatrième module OU 44. Le signal de sortie du troisième module OU 37 est inversé par un inverseur NON 45 et transmis à un sixième module ET 46. Le signal de sortie du module OU 44 est également transmis au sixième module ET 46, dont le signal de sortie est le signal de désactivation du dispositif anti-roulis. La figure 3 illustre de manière détaillée un autre mode de réalisation du deuxième module 26 d'activation et désactivation du dispositif d'anti-roulis lorsque le véhicule se déplace en marche arrière ou au point mort. Ce mode de réalisation correspond à la détermination de l'état de marche du véhicule en utilisant un capteur de vitesse signée ou algébrique. Les références identiques à celles de la figure 2 représentent des éléments identiques. Toutefois, dans ce mode de réalisation, les modules de tests 32, 35, 39 et 42 sont immédiatement précédés de modules de valeur absolue 47, 48, 49 et 50 recevant en entrée la vitesse algébrique du véhicule, et délivrant en sortie sa valeur absolue. Enfin, les modules de test 31 et 38 utilisant le contacteur d'enclenchement du rapport de transmission de marche arrière de la boîte de vitesses, sont remplacés par des neuvième et dixième modules de test 51 et 52 testant directement le signe de la vitesse algébrique du véhicule, le signe négatif étant représentatif d'un déplacement en marche arrière du véhicule. La présente invention permet, à coût réduit, de gérer l'activation et la désactivation d'un système anti-roulis embarqué à bord d'un véhicule automobile, lorsque celui-ci se déplace en marche arrière ou sans rapport de transmission engagé de la boîte de vitesses. REVENDICATIONS 1. Système de commande d'un dispositif anti-roulis (12, 13) pour véhicule automobile (1) muni de premiers moyens de détermination (23) du sens de déplacement avant/arrière du véhicule (1), ledit système comprenant des premiers moyens d'activation et désactivation (25) du dispositif anti-roulis lorsque le véhicule (1) se déplace en marche avant, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, des deuxièmes moyens d'activation et désactivation (26) adaptés pour commander l'activation ou la désactivation du dispositif anti-roulis lorsque le véhicule (1) se déplace en marche arrière. 2. Système selon la revendication 1, comprenant, en outre, des deuxièmes moyens de détermination (24) d'un non-engagement de rapport de transmission de la boîte de vitesses, dans lequel les deuxièmes moyens d'activation et désactivation (26) sont, en outre, adaptés pour commander l'activation ou la désactivation du dispositif anti-roulis lorsque, pendant une durée au moins égale à une durée de seuil, aucun rapport de transmission de la boîte de vitesses n'est engagé. 3. Système selon la revendication 2, dans lequel les deuxièmes moyens de détermination (24) d'un non-engagement de rapport de transmission de la boîte de vitesses comprennent un contacteur de point neutre de la boîte de vitesses. 4. Système selon la revendication 2 ou 3, dans lequel les premiers moyens de détermination (23) du sens de déplacement avant/arrière du véhicule comprennent un contacteur d'enclenchement du rapport de transmission de marche arrière de la boîte de vitesses, et15 le système comprend un capteur (17) de mesure de la vitesse du véhicule. 5. Système selon la revendication 2 ou 3, dans lequel les premiers moyens de détermination (23) du sens de déplacement avant/arrière du véhicule (1) comprennent un capteur (17) de mesure de la vitesse algébrique du véhicule. 6. Système selon la revendication 4 ou 5, dans lequel les deuxièmes moyens d'activation et désactivation (26) sont, en outre, adaptés pour activer le dispositif anti-roulis lorsque le véhicule (1) se déplace en marche arrière à une vitesse supérieure, en valeur absolue, à un premier seuil (seuill). 7. Système selon l'une des revendications 4 à 6, dans lequel les deuxièmes moyens d'activation et désactivation (26) sont, en outre, adaptés pour activer le dispositif anti-roulis lorsque le véhicule (1) se déplace au point neutre permanent de la boîte de vitesses à une vitesse supérieure, en valeur absolue, à un deuxième seuil (seuil2). 8. Système selon l'une des revendications 4 à 7, dans lequel les deuxièmes moyens d'activation et désactivation (26) sont, en outre, adaptés pour désactiver le dispositif anti-roulis lorsque le véhicule (1) se déplace en marche arrière à une vitesse inférieure, en valeur absolue, à un troisième seuil (seuil3). 9. Système selon l'une des revendications 4 à 8, dans lequel les deuxièmes moyens d'activation et désactivation (26) sont, en outre, adaptés pour désactiver le dispositif anti-roulis lorsque le véhicule (1) se déplace au point neutre permanent de la boîte de vitesses à une vitesse inférieure, en valeur absolue, à un quatrième seuil (seuil4).16 10. Procédé de commande d'un dispositif anti-roulis (12, 13) pour véhicule automobile (1) dans lequel on commande l'activation ou la désactivation du dispositif anti-roulis lorsque le véhicule (1) se déplace en marche arrière, ou lorsque pendant une durée au moins égale à une durée de seuil, aucun rapport de transmission de la boîte de vitesses n'est engagé.