Brevet FR2955552A1 — publié le 20110729

La présente invention concerne un dispositif pour le réglage actif de la trajectoire des roues montées sur un essieu d'un véhicule automobile. Le guidage de la trajectoire d'une roue est réalisé par un bras de commande de la trajectoire relié à une direction ou par un réglage élasto- cinématique du bras de commande ou de l'angle du système d'essieu ou par une combinaison de l'un de ces deux dispositifs. Il est également connu d'équiper les essieux arrière des véhicules automobiles avec des dispositifs pour la commande active de la trajectoire. De telles commandes actives de la trajectoire sont utilisées depuis la fin des années 1980. Les anciens systèmes n'étaient cependant pas encore couplés à un système électronique de réglage dynamique de la trajectoire, car des systèmes électroniques de ce type n'existaient pas encore à cette époque. Selon l'état de la technique récent, on utilise des dispositifs pour la commande active de la trajectoire, dans lesquels le bras de commande de la trajectoire est remplacé par une unité de réglage. Une telle unité de réglage peut également être disposée au centre entre les bras de commande de la trajectoire sur les deux côtés et être reliée à ceux-ci par un organe de liaison. Cette unité de réglage règle donc la trajectoire des roues sur cet essieu en fonction des situations de conduite du véhicule. Outre l'utilisation d'unités de réglage formant les bras de commande de la trajectoire, il est possible de réaliser une unité de réglage hydraulique, agencée au centre au niveau de la caisse d'un véhicule ou sur le berceau auxiliaire de l'essieu arrière, pour une influence active de la trajectoire sur l'essieu arrière. En l'occurrence, il convient de distinguer deux stratégies de guidage différentes des roues arrière : d'une part, un guidage en sens inverse des roues arrière par rapport aux roues avant en cas de conduite à faible vitesse, en particulier lors des manoeuvres de stationnement d'un véhicule et, d'autre part, un guidage de même sens des roues arrière par rapport aux roues avant en cas de conduite à grande vitesse, en particulier lors d'un changement de voie ou d'une conduite dans un virage. Il est possible de configurer un dispositif pour le réglage actif de la trajectoire, de telle sorte que, pour influer sur la trajectoire, il exploite un mouvement de la caisse du véhicule (mouvement de roulis ou balancement), induit par le véhicule roulant dans un virage, pour obtenir des mouvements de réglage ciblés de l'unité de réglage. Pour ce faire, au moins l'un des amortisseurs, qui sont montés entre la caisse du véhicule et l'essieu, est en liaison active avec l'unité de réglage, de telle sorte qu'il constitue un mécanisme de commande pour le réglage de la trajectoire. De ce fait, il est possible que le réglage actif des roues montées sur cet essieu soit mis en oeuvre exclusivement à partir du mouvement de la caisse du véhicule. Pendant un mouvement de roulis ou de balancement du véhicule, les amortisseurs induisent la circulation d'un liquide hydraulique, la poussée du liquide hydraulique activant une unité de réglage agissant sur les bras de commande de la trajectoire. En cas de panne de l'unité de réglage, celle-ci est maintenue dans la position, dans laquelle elle se trouve au moment de la panne. Cette position n'est pas clairement définie et peut engendrer une variation du comportement de conduite du véhicule et donc un plus grand risque sur le plan de la sécurité. Dans les dispositifs connus jusqu'à présent les unités de réglage sont actionnées électriquement. Dans la position neutre, c'est-à-dire lorsque le véhicule roule en ligne droite, lesdites unités de réglage doivent être maintenues dans la position correspondante par un courant permanent. Cela peut être réalisé, par exemple, par un système d'arrêt mécanique parcouru par un courant. Toutefois, une telle consommation permanente d'énergie augmente les émissions de CO2 du véhicule et va de pair avec une plus grande consommation de carburant. Dans le dispositif pour le réglage actif de la trajectoire, qui exploite le mouvement de la caisse du véhicule, aucune commande ou réglage de la vitesse de réglage de l'unité de réglage n'est possible lorsque la liaison est établie entre les amortisseurs de la caisse et l'unité de réglage. L'angle de braquage de la roue du véhicule dépend donc directement de l'angle de roulis du véhicule automobile. Il n'est donc pas possible d'influencer la vitesse de réglage lorsque le système de guidage en fonction du roulis est activé. En outre, dans le système de guidage en fonction du roulis inactivé, il n'est pas possible de remettre l'unité de réglage dans la position neutre. C'est pourquoi le but de l'invention est de concevoir un dispositif pour le réglage actif de la trajectoire, lequel remédie aux inconvénients susmentionnés, et, en particulier, de concevoir un dispositif qui permet un réglage contrôlé d'un angle de braquage déterminé sur une roue du véhicule lorsque le système de guidage en fonction du roulis est activé, ainsi qu'un retour contrôlé de l'angle de braquage lorsque le système de guidage en fonction du roulis est inactivé. Cet objectif est résolu par un dispositif pour le réglage actif de la trajectoire des roues montées sur un essieu d'un véhicule automobile, selon l'invention. Selon l'invention, le dispositif pour le réglage actif de la trajectoire est configuré de telle sorte que les conduites hydrauliques, par lesquelles respectivement l'un des amortisseurs est en liaison active avec l'unité de réglage de la trajectoire, sont reliées entre elles par l'intermédiaire d'une vanne de réglage. De ce fait, il est possible de faire circuler un liquide hydraulique à travers cette vanne de réglage, un volume plus ou moins grand de liquide hydraulique peut alors circuler à travers la vanne de réglage en fonction du degré d'ouverture de cette vanne de réglage. En d'autres termes, dans la position activée de l'unité de réglage de la trajectoire, le flux de liquide hydraulique, qui est généré par le mouvement de roulis du véhicule automobile et qui afflue dans l'unité de réglage de la trajectoire, diminue au fur et à mesure que s'agrandit la section d'ouverture de la vanne de réglage. Il en résulte une diminution de la vitesse de la tige de piston de l'unité de réglage de la trajectoire. L'angle de braquage maximum pouvant être atteint au niveau de l'essieu du véhicule peut être diminué par une ouverture de la vanne de réglage et donc être ajusté à chaque situation de conduite. Dans la position inactivée de l'unité de réglage de la trajectoire, c'est-à-dire lorsque la liaison entre les amortisseurs et l'unité de réglage de la trajectoire est interrompue, et que les amortisseurs remplissent ainsi une fonction d'amortissement « normale », il est possible, sous l'effet d'une ouverture de la vanne de réglage, de générer un flux de liquide hydraulique entre les deux chambres de l'unité de réglage de la trajectoire. Des modes de réalisation avantageux de l'invention font l'objet des sous-revendications. Selon une variante de réalisation avantageuse, l'unité de réglage de la trajectoire est réalisée sous la forme d'un vérin hydraulique à double effet avec un piston et deux chambres séparées l'une de l'autre par le piston, chacune des chambres du vérin étant munie d'un raccord pour le branchement des conduites hydrauliques. En l'occurrence, la vanne de réglage est prévue de préférence dans la zone des raccords prévus sur l'unité de réglage de la trajectoire pour le branchement des conduites hydrauliques. Il est ainsi possible de réaliser un mode de construction compact. En outre, cela permet d'éviter les influences négatives générées par des longues distances de conduites. Selon une autre variante de réalisation, un organe de rappel, en liaison active avec le piston, est prévu dans chacune des chambres de l'unité de réglage de la trajectoire, les deux organes de rappel agissant dans le sens de déplacement en sens inverse sur le piston. Ainsi, à l'état inactivé de l'unité de réglage de la trajectoire, il est possible, sous l'effet d'une ouverture de la vanne de réglage, de faire circuler un flux de liquide hydraulique entre les deux chambres de l'unité de réglage de la trajectoire et de régler ainsi une position du piston qui dépend uniquement de la force exercée par les organes de rappel sur le piston. Les organes de rappel peuvent être réalisés sous la forme d'organes de rappel mécaniques. De plus, les organes de rappel peuvent être réalisés sous la forme de ressorts de pression ou de traction. En l'occurrence, les organes de rappel sont configurés de préférence de telle sorte que l'unité de réglage de la trajectoire peut être positionnée dans une position neutre sous l'effet de la force exercée par les organes de rappel sur les pistons. C'est pourquoi, par une ouverture de la vanne de réglage, il est possible de ramener l'unité de réglage de la trajectoire dans la position neutre. La vanne de réglage peut être réalisée sous la forme d'une vanne d'étranglement à section réglable. De plus, la vanne de réglage peut être commandée électriquement par l'intermédiaire d'une unité de commande. De manière particulièrement préférée, la vanne de réglage peut être commandée électriquement par une unité de commande, de telle sorte que l'état d'ouverture de la vanne de réglage peut être commandé électriquement par un régulateur. L'unité de réglage de la trajectoire peut être activée et inactivée électriquement par l'intermédiaire de l'unité de commande. L'invention est expliquée ci-après de manière plus détaillée à l'appui d'exemples de réalisation par référence aux dessins annexés, parmi lesquels : la figure 1 est une vue schématique de la zone d'un essieu d'un véhicule automobile vu de l'arrière ; la figure 2 est une vue schématique de l'unité de réglage de la trajectoire avec les conduites hydrauliques raccordées et la vanne de réglage en position activée ; et la figure 3 est une vue schématique de l'unité de réglage de la trajectoire de la figure 2 en position inactivée. Dans la description des figures, ci-après, les expressions, telles que en haut, en bas, à gauche, à droite, à l'avant, à l'arrière, etc., se rapportent exclusivement à la représentation choisie à titre d'exemple sur chacune des figures et à la position du dispositif et d'autres pièces. Ces expressions ne sont pas limitatives, c'est-à-dire que ces rapports peuvent varier en fonction des différentes positions de travail ou de la conception symétrique ou similaire. La figure 1 représente une variante de réalisation d'un dispositif pour le réglage actif de la trajectoire pour des roues 1 montées sur un essieu d'un véhicule automobile. Les roues sont montées sur un essieu, en particulier un essieu arrière, qui est fixé à la caisse 2 d'un véhicule, en particulier sur un support d'essieu. Chacune des roues 1 du véhicule est fixée à un support de roue 21, sur lequel sont disposés un bras de commande de la trajectoire 4 et au moins deux bras de direction des roues 3. Il est aussi concevable de réaliser l'essieu sous forme d'essieu rigide ou d'essieu semi-rigide, en particulier sous forme d'essieu à traverse souple en torsion. Sur respectivement l'un des bras de direction 3 d'une roue 1 du véhicule est agencé un amortisseur 7, 8, qui amortit les mouvements de la caisse du véhicule dans un virage, par exemple. Les bras de commande de la trajectoire 4 des deux roues 1 sont reliés de manière active à une unité de réglage de la trajectoire 6 qui, par des mouvements de réglage ciblés, peut régler la trajectoire des roues 1 du véhicule. Cette unité de réglage de la trajectoire 6 est reliée, en outre, à au moins l'un des amortisseurs 7, 8 via des conduites hydrauliques 17, 18, 19, 20, de telle sorte que le ou les amortisseurs 7, 8 remplissent la fonction d'un mécanisme de commande pour l'unité de réglage de la trajectoire 6. Cette unité hydraulique de réglage de la trajectoire 6 est activée de préférence par un dispositif de commande, qui analyse au préalable toutes les données du véhicule significatives pour la dynamique de conduite ou la sécurité et détermine en l'occurrence la position optimale des roues 1 qui sont reliées au dispositif pour le réglage actif de la trajectoire. Les amortisseurs, réalisés sous forme d'amortisseurs hydrauliques 7, 8, sont formés de manière connue par un carter, dans lequel s'engage une tige 9, 13, disposée sur le bras de commande de la trajectoire 4. À l'intérieur du carter est disposé un piston de réglage 10, 14 qui est monté sur l'autre extrémité de la tige 9, 13 et qui est mobile à l'intérieur du carter. Ledit piston de réglage 10, 14, divise le carter des amortisseurs 7, 8 en deux chambres 11, 12 et respectivement 15, 16, qui sont remplies d'un liquide hydraulique. À chacune de ces chambres 11, 12 et 15, 16 est raccordée une conduite hydraulique 17, 18 et 19, 20, lesquelles débouchent dans les chambres de l'unité de réglage de la trajectoire 6. Comme il est visible sur les figures 2 et 3, les chambres 28, 29 de l'unité de réglage de la trajectoire 6 sont séparées l'une de l'autre par un piston de réglage 22. Le carter de l'unité de réglage de la trajectoire 6 est traversé par une tige de piston 30, qui est reliée aux bras de commande de la trajectoire 4 des roues et est actionnée par celles-ci. Lorsqu'un véhicule automobile, équipé d'un tel dispositif, roule dans un virage, la tige 9, 13 au niveau de l'un des amortisseurs 7, 8 est poussée à l'intérieur de l'amortisseur 7, 8 (flèche A sur la figure 1) en raison de l'inclinaison générée à cette occasion sur le véhicule et donc aussi sur la caisse 2 du véhicule. En même temps, la caisse 2 du véhicule est soulevée sur l'autre amortisseur 8, 7, moyennant quoi la tige 13, 9 de l'amortisseur 8, 7 s'avance davantage hors de l'amortisseur 8, 7 (flèche B). De ce fait, le liquide hydraulique contenu dans les amortisseurs 7, 8 est poussé, sous l'effet du déplacement du piston de réglage 10 ou 14 des amortisseurs, dans l'une des chambres de l'unité de réglage de la trajectoire 6, ce qui entraîne un déplacement de la tige de piston 30 et donc un actionnement des bras de commande de la trajectoire 4. La figure 2 est destinée à expliquer le mode de fonctionnement du dispositif lorsque l'unité de réglage de la trajectoire est activée. Chacune des chambres 28, 29 de ladite unité est munie d'un raccord 25, 26 pour le branchement des conduites hydrauliques 17, 18 et 19, 20. En outre, la vanne de réglage 27, qui est réalisée de préférence sous la forme d'une vanne d'étranglement avec une section réglable, est disposée de préférence dans la zone des raccords 25, 26 prévus sur l'unité de réglage de la trajectoire 6 et relie entre elles les conduites hydrauliques 17, 18 et 19, 20. Les conduites hydrauliques représentées par des flèches sur la figure 2, sont destinées à visualiser ici le sens de circulation du liquide hydraulique sous l'effet d'un mouvement de roulis du véhicule automobile. En fonction du degré d'ouverture de la vanne de réglage 27, un volume plus ou moins grand de liquide hydraulique circulera à travers la vanne de réglage 27. En d'autres termes, le volume de liquide hydraulique, qui afflue dans l'unité de réglage de la trajectoire 6, à savoir dans le cas présent sur la figure 2, dans la chambre gauche 28 de l'unité de réglage de la trajectoire, diminue au fur et à mesure de l'ouverture de la vanne de réglage. Il en résulte une diminution de la vitesse de la tige de piston 30 de l'unité de réglage de la trajectoire 6. La figure 3 représente le dispositif pour le réglage actif de la trajectoire dans la position inactivée de l'unité de réglage de la trajectoire 6. Le terme inactivé signifie ici qu'un mouvement des tiges 9, 13 des amortisseurs 7, 8 n'entraîne pas un afflux de liquide hydraulique dans l'unité de réglage de la trajectoire 6, de telle sorte que les amortisseurs 7, 8 remplissent uniquement leur fonction d'amortissement « normale ». Lorsque, dans cette position inactivée, la vanne de réglage 27 s'ouvre, le liquide hydraulique peut alors circuler entre les deux chambres 28, 29 de l'unité de réglage de la trajectoire 6, comme il est représenté sur la figure 3 par les flèches repérées en 25 et 26. De ce fait, la tige de piston 30 peut se déplacer. Comme il est représenté, en outre, sur les figures 2 et 3, il est prévu dans chacune des chambres 28, 29 de l'unité de réglage de la trajectoire 6 un organe de rappel 23, 24 qui est en liaison active avec le piston 22, les deux organes de rappel 23, 24 agissant sur le piston 22 dans des sens inverses dans le sens de déplacement du piston 22. Les organes de rappel 23, 24 sont réalisés de préférence sous forme d'organes de rappel mécaniques, en particulier sous forme de ressorts de pression ou de traction. Les organes de rappel 23, 24 sont, en outre, choisis de préférence de telle sorte que l'unité de réglage de la trajectoire 6 peut être positionnée dans une position neutre sous l'effet de la force exercée par les organes de rappel 23, 24 sur le piston 22. Il est ainsi garanti que, dans la position inactivée de l'unité de réglage de la trajectoire 6 ou bien en cas de panne de l'unité de réglage de la trajectoire 6, la tige de piston 30 de l'unité de réglage de la trajectoire 6 peut être amenée dans chaque cas, sous l'effet de l'ouverture de la vanne de réglage 27, vers la position neutre qui correspond à un déplacement en ligne droite du véhicule ou à un angle de braquage de 0° au niveau de l'essieu. En l'occurrence, la vanne de réglage 27 peut être commandée de préférence électriquement par l'intermédiaire d'une unité de commande, de telle sorte que, de ce fait, la possibilité de diminution de la vitesse de braquage sur l'essieu du véhicule est donnée lorsque le système de guidage en fonction du mouvement de roulis est activé. En outre, il est possible, de ce fait, de diminuer ou d'influencer l'angle de braquage maximal pouvant être obtenu sur l'essieu. Si le système de guidage en fonction du mouvement de roulis est inactivé, le rappel de l'unité de réglage de la trajectoire 6 dans la position neutre est possible. REVENDICATIONS1. Dispositif pour le réglage actif de la trajectoire des roues (1) montées sur un essieu d'un véhicule automobile, comportant une unité de réglage de la trajectoire (6) hydraulique, deux amortisseurs (7, 8) hydrauliques, qui sont montés entre la caisse (2) d'un véhicule et un essieu et qui sont reliés de manière active à l'unité de réglage de la trajectoire (6) via des conduites hydrauliques (17, 18, 19, 20), caractérisé en ce que les conduites hydrauliques (17, 18, 19, 20), par lesquelles respectivement l'un des amortisseurs (7, 8) est en liaison active avec l'unité de réglage de la trajectoire (6), sont reliées entre elles par l'intermédiaire d'une vanne de réglage (27). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité de réglage de la trajectoire (6) est réalisée sous la forme d'un vérin hydraulique à double effet avec un piston (22) et deux chambres (28, 29) séparées l'une de l'autre par le piston (22), chacune des chambres (28, 29) du vérin étant munie d'un raccord (25, 26) pour le branchement des conduites hydrauliques (17, 18, 19, 20). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les conduites hydrauliques (17, 18, 19, 20) sont reliées entre elles par la vanne de réglage (27) dans la zone des raccords (25, 26) prévus sur l'unité de réglage de la trajectoire (6). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'un organe de rappel (23, 24), en liaison active avec le piston (22), est prévu dans chacune des chambres (28, 29) de l'unité de réglage de la trajectoire (6), les deux organes de rappel (23, 24) agissant sur le piston (22) en sens inverse dans le sens de déplacement. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les organes de rappel (23, 24) sont réalisés sous la forme d'organes de rappel mécaniques. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les organes de rappel (23, 24) sont réalisés sous la forme de ressorts de pression ou de traction. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'unité de réglage de la trajectoire (6) peut être positionnée dans une position neutre sous l'effet de la force exercée par les organes de rappel (23, 24) sur le piston (22). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la vanne de réglage (27) est réalisée sous la forme d'une vanne d'étranglement à section réglable. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, 5 caractérisé en ce que la vanne de réglage (27) peut être commandée électriquement par l'intermédiaire d'une unité de commande. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'unité de réglage de la trajectoire (6) peut être activée et inactivée électriquement par l'intermédiaire de l'unité de commande.