Brevet FR2950596A1 — publié le 20110401

Véhicule comportant une seule roue arrière à maniabilité améliorée et procédé de pilotage d'un tel véhicule La présente invention se rapport à véhicule de type motocyclette ou tricycle à moteur présentant une maniabilité améliorée. Elle concerne notamment un véhicule comportant un châssis, un essieu avant à une ou deux roues coopérant avec un mécanisme directionnel et un essieu arrière comportant une seule roue alignée transversalement en position centrale dudit châssis. Un tel véhicule est par exemple présenté dans le document US2006/0255550 où le véhicule est à trois roues avec un essieu arrière comportant une seule roue et un essieu avant en comportant deux. L'architecture générale du véhicule présenté reste proche de celui d'une motocyclette avec le moteur positionné très en arrière de l'axe des roues avant, avec la boite de vitesse positionnée longitudinalement dans le prolongement du moteur, en arrière de celui-ci, et avec l'essieu arrière aligné dans le prolongement longitudinal de cet ensemble moteur/boite de vitesses. Le conducteur et le passager sont assis en tandem sur une même scelle, suivant l'axe longitudinal du véhicule. Un tel véhicule empreinte aussi une partie de l'architecture d'un véhicule automobile, avec une position abaissée du conducteur et du passager permettant de diminuer d'autant la hauteur du centre de gravité, mais entrainant un allongement supplémentaire de l'empâtement : La diminution de la hauteur de scelle ne permet plus de positionner l'ensemble moteur/boite de vitesses sous celle-ci, le conducteur et le passager sont alors positionnés en arrière de cet ensemble, allongeant d'autant l'empâtement de ce véhicule. Un tel empâtement, s'il permet de stabiliser le véhicule à vitesse élevée, augmente considérablement le rayon de braquage, ce qui s'avère extrêmement pénalisant en ville. Un tel problème de maniabilité ce retrouve aussi pour des motocyclettes 30 de grosse cylindré, où l'encombrement du moteur impose aussi une position reculée du conducteur allongeant d'autant l'empâtement. L'objet de l'invention est de proposer un véhicule à deux ou trois roues présentant une maniabilité en zone urbaine améliorée. A cet effet, l'invention a pour objet un véhicule, notamment du type motocyclette ou tricycle à moteur, comportant un châssis, un essieu avant coopérant avec un premier mécanisme directionnel et un essieu arrière comportant une seule roue, telle que l'essieu arrière comporte en outre un second mécanisme directionnel coopérant sélectivement avec le premier mécanisme directionnel. Suivant une caractéristique, le véhicule comporte un calculateur permettant de traiter des paramètres de fonctionnement et des paramètres de roulage du véhicule, le second mécanisme de direction étant commandé par le calculateur. Suivant une deuxième caractéristique, le véhicule comporte un essieu arrière comporte un bras oscillant monté pivotant sur le châssis et un mécanisme directionnel de l'essieu arrière comportant un porte-moyeu reliant ladite roue à l'extrémité libre du bras oscillant, un actionneur permettant le braquage de la roue par rapport au bras oscillant ; le porte moyeu comportant un axe de pivot collaborant avec l'actionneur. Le porte-moyeu comporte une première partie supportant la roue et un seconde partie formant une chape dont les branches viennent enserrer la première partie, la première partie et les branches comportant des alésages alignés suivant un axe sensiblement vertical, l'axe de pivot étant positionné dans ces alésages, avec la première partie solidaire en rotation de cet axe de pivot. L'actionneur est solidaire de l'extrémité libre du bras oscillant ; l'actionneur étant positionné en regard de l'axe de pivot, l'axe de pivot se prolongeant dans l'actionneur pour être commandé en rotation. L'actionneur comporte un moteur électrique ou un vérin hydraulique du type linéaire ou rotatif. Suivant une troisième caractéristique, l'invention concerne aussi un procédé de pilotage de l'essieu arrière d'un tel véhicule selon lequel le calculateur, pour une vitesse du véhicule inférieure à une vitesse seuil V1, commande le braquage de la roue arrière suivant une direction opposée au braquage de la roue avant, l'angle de braquage de la roue arrière dépendant de l'angle de braquage de la roue avant. Pour une vitesse du véhicule supérieure à une vitesse seuil V2, ladite roue arrière présente un angle de braquage nul par rapport à l'axe longitudinal du véhicule, avec la vitesse seuil V2 supérieur à la vitesse seuil V1. Le calculateur, pour une vitesse du véhicule comprise entre la vitesse seuil V1 et la vitesse seuil V2, la vitesse du véhicule évoluant de la vitesse seuil V1 vers la vitesse seuil V2, commande le braquage de la roue arrière suivant la même direction que le braquage de la roue avant, l'angle de braquage de la roue arrière dépendant de l'angle de braquage de la roue avant pondéré de la différence entre la vitesse du véhicule et la vitesse seuil V2. Le calculateur, pour une vitesse du véhicule comprise entre la vitesse seuil V1 et la vitesse seuil V2, la vitesse du véhicule évoluant de la vitesse seuil V2 vers la vitesse seuil V1, commande le braquage de la roue arrière suivant la direction opposée au braquage de la roue avant, l'angle de braquage de la roue arrière dépendant de l'angle de braquage de la roue avant pondéré de la différence entre la vitesse du véhicule et la vitesse seuil V2. D'autres avantages et caractéristiques techniques de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui suit en référence aux figures des dessins annexés parmi lesquelles : - La figure 1 représente un essieu arrière d'un véhicule à trois roues suivant l'invention ; et - La figure 2 représente une vue transversale en coupe partielle de cet essieu arrière. Les figures 1 et 2 représentent un essieu arrière 1 d'un véhicule à trois roues et une vue transversale en coupe partielle de cet essieu arrière 1. Contrairement au véhicule trois roues présenté dans le document Us2006/0255550, le cadre (non représenté) est élargi permettant de recevoir deux passagers de part et d'autre du conducteur. Pour limiter la largeur de ce cadre, les deux passagers sont positionnés en retrait du conducteur, permettant de rapprocher latéralement les deux sièges des deux passagers, seul les jambes des passagers venant au niveau du conducteur. Un tel positionnement ne permet plus au véhicule de s'incliner dans les virages. Ainsi la roue arrière 2, et notamment le pneumatique, est proche des roues montées sur les véhicules automobiles. L'essieu arrière 1 comporte une fourche arrière 3 de type « mono- bras » reliant la roue arrière 2 au cadre du véhicule. La fourche arrière 3 est constituée d'une première partie 31 formant un bras, alignée suivant l'axe longitudinal du véhicule, et une seconde partie formant un tube 32, alignée suivant l'axe transversal du véhicule. Le bras 31 est relié perpendiculairement sur la surface périphérique extérieure du tube transversal 32 avec un alignement transversal faisant que le plan médian de la roue arrière 2 coupe symétriquement le tube transversal 32. La fourche arrière 3 est reliée au cadre par l'intermédiaire de deux supports 5 positionnés aux deux extrémités du tube transversale 32. Des moyens de fixations formant deux liaisons pivots 6 permettent au tube 32 de pouvoir pivoter librement entre les deux supports 5. La largeur du tube transversale 32 permet d'écarter au maximum les supports 5, exploitant toute la largeur du cadre pour améliorer le guidage de cet essieu arrière 1. Un ensemble ressort amortisseur 4, constituant les éléments de suspension de cet essieu arrière 1, est relié d'une part au bras 31 et d'autre part au cadre du véhicule. L'ensemble ressort amortisseur 4 est positionné sensiblement verticalement, suivant l'axe longitudinal du véhicule. Entre le point de fixation de l'ensemble ressort amortisseur 4 et le tube transversal 32, le bras 31 présente une forme incurvée vers le bas, permettant lors du débattement de la fourche arrière 3 d d'éviter tout contact avec les spires du ressort de l'ensemble ressort amortisseur 4. La roue arrière 2 comporte en son centre un ensemble constitué d'un disque de frein et d'un moyeu de roue 7 de manière semblable à un véhicule automobile. La roue arrière 2 est reliée à l'extrémité libre du bras 31 de la fourche arrière 3 par l'intermédiaire d'un porte moyeu 8. Comme vu plus particulièrement en figure 2, le porte-moyeu 8 est formé en deux parties, une première partie 81 solidaire de la roue et une seconde partie 82 fixé à l'extrémité libre du bras 31. La seconde partie 82 forme une chape dont les branches 83 viennent partiellement enserrer la première partie 81. La première partie 81 et les deux branches 83 de la chape 82 du porte-moyeu 8 comportent des alésages, alignés suivant un axe sensiblement vertical, permettant le passage d'un axe de pivot 84. La partie centrale de l'axe de pivot 84 comporte des dentures collaborant avec des dents complémentaires positionnées dans l'alésage de la première partie 81, solidarisant ces deux pièces en rotation. Les deux extrémités de l'axe de pivot 92 sont montés libres en rotation dans deux paliers 85 positionnés dans les deux alésages des deux branches 83 de la chape 82 du porte-moyeu 8. Une des extrémités de l'axe de pivot 84 collabore avec un actionneur 9, solidaire de l'extrémité libre du bras 31, permettant de commander en rotation la première partie 81 du porte-moyeu 8. L'actionneur 9 peut utiliser différentes technologies, telles qu'un moteur électrique ou un vérin hydraulique, le vérin hydraulique pouvant se présenter sous la forme d'un vérin rotatif ou linéaire. L'actionneur 9 est commandé par un calculateur recevant des informations provenant de différents capteurs du véhicule. Le premier capteur nécessaire à la commande de cet actionneur 9 est le capteur d'angle de braquage de l'essieu avant. Cette mesure est pondérée en fonction de l'information provenant du capteur de vitesse du véhicule. Ainsi, en fonction de deux seuils de vitesses V1 et V2, classé de manière croissant dans cet ordre, le calculateur commande le braquage de la roue arrière comme suit : pour une vitesse du véhicule inférieure à V1, le braquage de la roue arrière 2 est commandé suivant une direction opposée au braquage de la roue avant, l'angle de braquage de la roue arrière 2 dépendant de l'angle de braquage de la roue avant, pour une vitesse du véhicule supérieure à une vitesse seuil V2, la roue arrière 2 présente un angle de braquage nul par rapport à l'axe longitudinal du véhicule, pour une vitesse du véhicule comprise entre la vitesse seuil V1 et la vitesse seuil V2, apparait deux cas : ^ soit la vitesse du véhicule évolue de la vitesse seuil V1 vers la vitesse seuil V2, le braquage de la roue arrière 2 alors est commandé suivant la même direction que le braquage de la roue avant, l'angle de braquage de la roue arrière 2 dépendant de l'angle de braquage de la roue avant pondéré de la différence entre la vitesse du véhicule et la vitesse seuil V2, ^ soit la vitesse du véhicule évolue de la vitesse seuil V2 vers la vitesse seuil V1, le braquage de la roue arrière 2 alors commandé suivant la direction opposée au braquage de la roue avant, l'angle de braquage de la roue arrière 2 dépendant de l'angle de braquage de la roue avant pondéré de la différence entre la vitesse du véhicule et la vitesse seuil V2. Il est important qu'aux vitesses seuils V1 et V2 le passage entre les 30 différentes lois de commande se fasse d'une manière progressive, évitant toute variation brutale de braquage de la roue arrière risquant de perturber le comportement du véhicule. Dû fait de cette l'architecture à une seule roue arrière, un tel véhicule présente généralement un comportement survireur. Un braquage de la roue arrière dans le même sens de rotation que la roue avant passé le second seuil de vitesse V2 n'est pas forcément souhaitable. Un tel braquage, qui permet sur un véhicule automobile de stabiliser le véhicule dans les grandes courbes, risque ici au contraire d'amplifier son survirage. Il est donc préférable à partir du second seuil V2, de conserver la roue avant et la roue arrière 2 dans le même alignement longitudinal suivant l'axe longitudinal du véhicule. Les vitesses V1 et V2 peuvent être prisent relativement élevées, par exemple 50 et 70 km/h, permettant de profiter d'une telle aide au braquage lors de la circulation en zone urbaine et non juste pour des manoeuvres à très basse vitesses, par exemple inférieure à une dizaine de km/h. Mais dans le cas d'un véhicule à deux ou trois roues s'inclinant dans les virages, la gestion de l'angle de braquage de la roue arrière doit aussi dépendre de l'inclinaison de ce véhicule. Le plus simple étant, pour éviter que le braquage de la roue arrière 2 ne vienne perturber l'équilibre du véhicule, de limiter le braquage de cette roue arrière 2 aux seules manoeuvres à très basse vitesse en positionnant V1 et V2 au alentour d'une dizaine de Km/h. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au seul mode de réalisation qui vient d'être décrit, il pourra y être apporté de nombreuses modifications sans sortir, pour cela, du cadre de l'invention. Revendications1. Véhicule, notamment du type motocyclette ou tricycle à moteur, comportant un châssis, un essieu avant coopérant avec un premier mécanisme directionnel, et un essieu arrière (1) comportant une seule roue (2), caractérisé en ce que l'essieu arrière (1) comporte en outre un second mécanisme directionnel coopérant sélectivement avec le premier mécanisme directionnel. 2. Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un calculateur permettant de traiter des paramètres de fonctionnement et des paramètres de roulage du véhicule, le second mécanisme de direction étant commandé par le calculateur. 3. Véhicule selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'essieu arrière (1) comporte un bras oscillant (3) monté pivotant sur le châssis et un mécanisme directionnel de l'essieu arrière (1) comportant un porte-moyeu (8) reliant ladite roue (2) à l'extrémité libre du bras oscillant (3), un actionneur (9) permettant le braquage de la roue (2) par rapport au bras oscillant (3) ; le porte moyeu (8) comportant un axe de pivot (84) collaborant avec l'actionneur (9). 4. Véhicule selon la revendication 3, caractérisé en ce que le porte- moyeu (8) comporte une première partie (81) supportant la roue (2) et un seconde partie (82) formant une chape dont les branches (83) viennent enserrer la première partie (81), la première partie (81) et les branches (83) de la chape comportant des alésages alignés suivant un axe sensiblement vertical, l'axe de pivot (84) étant positionné dans ces alésages, avec la première partie (81) solidaire en rotation de l'axe de pivot (84). 5. Véhicule selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'actionneur (9) est solidaire de l'extrémité libre du bras oscillant (3) ; l'actionneur (9) étant positionné en regard de l'axe de pivot (84), l'axe de pivot (84) se prolongeant dans l'actionneur (9) pour être commandé en rotation. 6. Véhicule selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit actionneur (91) comporte un moteur électrique ou un vérin hydraulique du type linéaire ou rotatif. 7. Procédé de pilotage de l'essieu arrière du véhicule selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que le calculateur, pour une vitesse du véhicule inférieure à une vitesse seuil V1 commande le braquage de la roue arrière (2) suivant une direction opposée au braquage de la roue avant, l'angle de braquage de la roue arrière (2) dépendant de l'angle de braquage de la roue avant. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que pour une vitesse du véhicule supérieure à une vitesse seuil V2, elle-même supérieure à la vitesse seuil V1, ladite roue arrière (2) présente un angle de braquage nul par rapport à l'axe longitudinal du véhicule. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que le calculateur, pour une vitesse du véhicule comprise entre la vitesse seuil V1 et la vitesse seuil V2, la vitesse du véhicule évoluant de la vitesse seuil V1 vers la vitesse seuil V2, commande le braquage de la roue arrière (2) suivant la même direction que le braquage de la roue avant, l'angle de braquage de la roue arrière (2) dépendant de l'angle de braquage de la roue avant pondéré de la différence entre la vitesse du véhicule et la vitesse seuil V2. 10. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que le calculateur, pour une vitesse du véhicule comprise entre la vitesse seuil V1 et la vitesse seuil V2, la vitesse du véhicule évoluant de la vitesse seuil V2 vers la vitesse seuil V1, commande le braquage de la roue arrière (2) suivant la direction opposée au braquage de la roue avant, l'angle de braquage de la roue arrière (2) dépendant de l'angle de braquage de la roue avant pondéré de la différence entre la vitesse du véhicule et la vitesse seuil V2.