Brevet FR3082783A1 — publié le 20191227

VEHICULE DE TYPE PENDULAIRE MUNI D'UN SYSTEME DE CONTROLE ACTIF DE ROULIS [0001] La présente invention porte sur un véhicule de type pendulaire muni d'un système de contrôle actif de roulis. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse, mais non exclusive, avec les véhicules pendulaires à trois ou quatre roues munis d'une carrosserie fermée mais pourrait également être mis en oeuvre avec des véhicules à trois ou quatre roues de type scooter. [0002] De façon connue en soi, les véhicules pendulaires comportent des parallélogrammes articulés reliant le châssis aux roues afin de permettre une inclinaison du châssis et des roues du véhicule dans les virages. [0003] Les véhicules pendulaires sont généralement équipés de systèmes passifs nécessitant l'intervention du pilote pour assurer le maintien du châssis et de la cabine dans toutes les situations de vie. Les véhicules de type pendulaire "léger" et sans carrosserie, comme les scooters par exemple, peuvent être contrôlés par le conducteur qui peut déplacer son corps et poser les pieds à terre. Toutefois, dans le cadre d'un véhicule pendulaire à carrosserie fermée, il n'est plus possible de réaliser ces actions. [0004] L'invention vise à remédier efficacement à cet inconvénient en proposant un véhicule de type pendulaire, caractérisé en ce qu'il comporte: - un châssis, - deux ensembles formés chacun par un bras supérieur ayant une première extrémité montée rotative par rapport au châssis et une deuxième extrémité montée rotative par rapport à un élément de roue correspondant, et un bras inférieur ayant une première extrémité montée rotative par rapport au châssis et une deuxième extrémité montée rotative par rapport à l'élément de roue, - un basculeur monté rotatif par rapport au châssis, et - deux éléments de suspension ayant chacun une première extrémité montée rotative par rapport au basculeur et une deuxième extrémité montée rotative par rapport au bras inférieur ou au bras supérieur correspondant, et - un système électromécanique de contrôle de roulis comportant à chacune de ses extrémités une demi-barre anfi-dévers, chaque demi-barre anti-dévers étant reliée à un bras inférieur ou à un bras supérieur correspondant par l'intermédiaire d'une biellette. 2 [0005] L'invention permet ainsi, grâce à l'intégration du système électromécanique, de gérer le roulis dans les différentes situations de vie du véhicule de façon automatique sans action de la part du conducteur. L'invention présente également l'avantage d'être économique et fiable tout en présentant des temps de réponse très courts. [0006] Selon une réalisation, la biellette comporte des rotules à ses extrémités reliées respectivement à la demi-barre anfi-dévers correspondante et au bras supérieur ou au bras inférieur correspondant. [0007] Selon une réalisation, le véhicule comporte un capteur de vitesse du véhicule et/ou un capteur de débattement de chaque roue et/ou un capteur d'angle du châssis et/ou un 10 capteur de direction destinés à transmettre des informations au système électromécanique de contrôle de roulis. [0008] Selon une réalisation, le système électromécanique de contrôle de roulis est configuré pour assurer un blocage ou une limitation du roulis à l'arrêt ou à faible vitesse du véhicule en bloquant ou en limitant une rotation des demi-barres anti-dévers l'une par 15 rapport à l'autre. [0009] Selon une réalisation, le système électromécanique de contrôle de roulis est configuré pour assurer un redressement du châssis lors d'un roulage en dévers par une action de rotation opposée des deux demi-barres anfi-dévers. [0010] Selon une réalisation, le système électromécanique de contrôle de roulis est 20 configuré pour autoriser un déplacement vertical des roues lors d'un pompage par rotation dans un même sens des demi-barres anti-dévers pour amortir un choc. [0011] Selon une réalisation, le système électromécanique de contrôle de roulis est configuré pour assurer une rotation libre des demi-barres anti-dévers à haute vitesse pour permettre au véhicule de s'incliner librement lors d'un virage. 25 [0012] Selon une réalisation, le système électromécanique de contrôle de roulis est disposé entre les bras supérieurs et les bras inférieurs. [0013] Selon une réalisation, les éléments de suspension sont des combinés ressorts-amortisseurs. 3 [0014] Selon une réalisation, le système électromécanique de contrôle de roulis comporte un moteur électrique piloté et un ensemble de réducteurs constitués par exemple par des trains épicycloïdaux montés entre le moteur et les demi-barres anti-dévers. [0015] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Ces figures ne sont données qu'à titre illustratif mais nullement limitatif de l'invention. [0016] Les figures 1, 2, 3, et 4 sont respectivement des vues en perspective, de face, de côté, et de dessus d'un train d'un véhicule de type pendulaire selon la présente invention; [0017] La figure 5 est une vue de face illustrant un débattement des bras supérieurs et 10 inférieurs du véhicule selon l'invention entre deux positions verticales extrêmes par exemple lors de la prise d'un virage; [0018] Les figures 6a à 6d sont des vues de face d'un ensemble du véhicule de type pendulaire selon la présente invention illustrant différents modes de fonctionnement du système électromécanique de contrôle de roulis selon l'invention. 15 [0019] Les éléments identiques, similaires, ou analogues conservent la même référence d'une figure à l'autre. [0020] Les figures 1 à 4 montrent un train 10 d'un véhicule intégrant un système de suspension pendulaire. Ce train 10 est avantageusement le train avant du véhicule, mais il pourrait s'agir en variante du train arrière. 20 [0021] Ce système comporte deux ensembles 17 disposés de part et d'autre d'un châssis 12. Ces ensembles 17 sont formés chacun par un bras supérieur 19.1 ayant une première extrémité montée rotative par rapport au châssis 12 et une deuxième extrémité montée rotative par rapport à un élément 14 d'une roue 15 correspondant. En l'occurrence, l'élément de roue 14 est un pivot de roue dont la rotation est commandée par une direction 16. Un 25 bras inférieur 19.2 comporte une première extrémité montée rotative par rapport au châssis 12 et une deuxième extrémité montée rotative par rapport à l'élément de roue 14. Les bras supérieurs 19.1 et inférieurs 19.2 prennent avantageusement la forme de bras en forme de triangle ayant un point de liaison du côté de l'élément de roue 14 et deux points de liaison du côté du châssis 12. 4 [0022] Par ailleurs, un basculeur 21 est monté rotatif par rapport au châssis 12. Deux éléments de suspension 23 comportent chacun une première extrémité montée rotative par rapport au basculeur 21 et une deuxième extrémité montée rotative par rapport au bras inférieur 19.2 correspondant. Suivant une configuration inversée dans laquelle le basculeur 21 est en position basse, les éléments de suspension 23 sont reliés de façon rotative par une de leurs extrémités au basculeur 21 et par leur autre extrémité au bras supérieur 19.1. Les éléments de suspension 23 prennent avantageusement la forme de combinés ressorts-amortisseurs 23.1, 23.2 analogues à ceux utilisés notamment avec les suspensions de scooter ou motocycle. 10 [0023] Une telle configuration autorise ainsi le déplacement libre sur un arc de cercle des extrémités supérieures des combinés ressorts-amortisseurs 23.1, 23.2, annulant la raideur de roulis, de sorte que le véhicule peut pencher librement à droite ou à gauche lors des virages. [0024] En outre, un système électromécanique 25 de contrôle de roulis comporte à 15 chacune de ses extrémités une demi-barre anfi-dévers 27. Ce système 25 intègre un moteur électrique piloté et un ensemble de réducteurs constitués par exemple par des trains épicycloïdaux montés entre le moteur et les demi-barres anti-dévers 27. Avantageusement, le système électromécanique 25 de contrôle de roulis est disposé entre les bras supérieurs 19.1 et les bras inférieurs 19.2. En variante, selon l'architecture du véhicule, le système 20 électromécanique 25 pourra être disposé en-dessous du bras inférieur 19.2 ou au-dessus du bras supérieur 19.1. Le système 25 pourra également être disposé en avant ou en arrière du train 10. [0025] Comme cela est représenté sur les figures 1 à 4, chaque demi-barre anti-dévers 27 est reliée à un bras supérieur 19.1 correspondant par l'intermédiaire d'une biellette 30. 25 Une biellette 30 comporte des rotules 32 à ses extrémités reliées respectivement à la demi- barre anti-dévers 27 correspondante et au bras supérieur 19.1 correspondant. Ces rotules 32 permettent de transmettre un mouvement entre deux cinématiques à priori non compatibles, dans la mesure où la demi-barre anti-dévers 27 présente un mouvement de rotation dans un plan qui est différent du plan dans lequel tourne le bras 19.1 relié également 30 à la biellette 30. En variante, chaque demi-barre anti-dévers 27 pourra toutefois être reliée à un bras inférieur 19.2 correspondant par l'intermédiaire d'une biellette 30. Cela dépend de l'application et de la configuration générale du système. 5 [0026] La figure 5 montre que les débattements maximums des bras supérieurs 19.1 et inférieurs 19.2 sont importants en comparaison avec un véhicule à quatre roues classique. Le système électromécanique 25 permet d'assurer la gestion du roulis pour des grands débattements correspondants à des angles d'inclinaison Al et A2 du véhicule par exemple de l'ordre de 40 degrés. [0027] En outre, le véhicule comporte un capteur de vitesse et/ou un capteur de débattement de chaque roue 15 et/ou un capteur d'angle du châssis 12 et/ou un capteur de direction destinés à transmettre des informations au système électromécanique 25 de contrôle de roulis afin que celui-ci gère de façon automatique l'activation de différents 10 modes de fonctionnement décrits ci-après en référence aux figures 6a à 6d. [0028] Dans un premier mode de fonctionnement représenté sur la figure 6a, le système électromécanique 25 de contrôle de roulis est configuré pour assurer un blocage complet de la suspension sur le train où est installé le système, par exemple dans certaines situations de vie (parking). Le système électromécanique 25 pourra également être 15 configuré pour assurer une limitation du roulis à faible vitesse du véhicule en limitant une rotation des demi-barres anti-dévers 27 l'une par rapport à l'autre. [0029] Dans un deuxième mode de fonctionnement représenté sur la figure 6b, le système électromécanique 25 de contrôle de roulis est configuré pour assurer un redressement du châssis 12 lors d'un roulage en dévers par une action de rotation opposée des deux demi- 20 barres anti-dévers 27 suivant les flèches F1 et F2. Ce mode de fonctionnement est notamment mis en oeuvre lorsque deux roues 15 d'un côté du véhicule montent sur un obstacle, tel qu'un trottoir ou autre. [0030] Dans un troisième mode de fonctionnement représenté sur la figure 6c, le système électromécanique 25 de contrôle de roulis est configuré pour autoriser un déplacement 25 vertical des roues 15 lors d'un pompage par rotation dans un même sens des demi-barres anti-dévers 27 suivant les flèches F3 et F4. Ce mode de fonctionnement est notamment mis en oeuvre lorsque les deux roues avant 15 rencontrent un obstacle afin d'amortir un choc grâce à l'action des combinés ressorts-amortisseurs 23.1, 23.2. [0031] Dans un quatrième mode de fonctionnement représenté sur la figure 6d, le système 30 électromécanique 25 de contrôle de roulis est configuré pour assurer une rotation libre des demi-barres anti-dévers 27 à haute vitesse pour permettre au véhicule de s'incliner 6 librement lors d'un virage. Ce mode de fonctionnement est notamment mis en oeuvre lorsque le véhicule dépasse une vitesse seuil, par exemple de l'ordre de 30km/h. [0032] Une transition entre les différents modes de fonctionnement est avantageusement paramétrée pour être progressive notamment lors du passage du premier mode de fonctionnement (blocage des demi-barres anti-dévers 27) au quatrième mode de fonctionnement (inclinaison du véhicule à haute vitesse dans les virages). La transition pourra également être réactive par exemple lors du passage du premier mode de fonctionnement (blocage des demi-barres anti-dévers 27) au troisième mode de fonctionnement (autorisation du déplacement vertical des roues 15 lors d'une REVENDICATIONS: 1. Véhicule de type pendulaire, caractérisé en ce qu'il comporte: - un châssis (12), - deux ensembles (17) formés chacun par un bras supérieur (19.1) ayant une première extrémité montée rotative par rapport au châssis (12) et une deuxième extrémité montée rotative par rapport à un élément de roue (14) correspondant, et un bras inférieur (19.2) ayant une première extrémité montée rotative par rapport au châssis (12) et une deuxième extrémité montée rotative par rapport à l'élément de roue (14), - un basculeur (21) monté rotatif par rapport au châssis (12), et 10 - deux éléments de suspension (23) ayant chacun une première extrémité montée rotative par rapport au basculeur (21) et une deuxième extrémité montée rotative par rapport au bras inférieur (19.2) ou au bras supérieur (19.1) correspondant, et - un système électromécanique (25) de contrôle de roulis comportant à chacune de ses extrémités une demi-barre anfi-dévers (27), chaque demi-barre anfi-dévers (27) étant 15 reliée à un bras inférieur (19.2) ou à un bras supérieur (19.1) correspondant par l'intermédiaire d'une biellette (30). 2. Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que la biellette (30) comporte des rotules (32) à ses extrémités reliées respectivement à la demi-barre anti-dévers (27) correspondante et au bras supérieur (19.1) ou au bras inférieur (19.2) correspondant. 20 3. Véhicule selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte un capteur de vitesse du véhicule et/ou un capteur de débattement de chaque roue (15) et/ou un capteur d'angle du châssis (12) et/ou un capteur de direction destinés à transmettre des informations au système électromécanique (25) de contrôle de roulis. 4. Véhicule selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le 25 système électromécanique (25) de contrôle de roulis est configuré pour assurer un blocage ou une limitation du roulis à l'arrêt ou à faible vitesse du véhicule en bloquant ou en limitant une rotation des demi-barres anti-dévers (27) l'une par rapport à l'autre. 5. Véhicule selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le système électromécanique (25) de contrôle de roulis est configuré pour assurer un 30 redressement du châssis (12) lors d'un roulage en dévers par une action de rotation opposée des deux demi-barres anti-dévers (27). 8 6. Véhicule selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le système électromécanique (25) de contrôle de roulis est configuré pour autoriser un déplacement vertical des roues (15) lors d'un pompage par rotation dans un même sens des demi-barres anti-dévers (27) pour amortir un choc. 7. Véhicule selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le système électromécanique (25) de contrôle de roulis est configuré pour assurer une rotation libre des demi-barres anti-dévers (27) à haute vitesse pour permettre au véhicule de s'incliner librement lors d'un virage 8. Véhicule selon l'une quelconque de revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le 10 système électromécanique (25) de contrôle de roulis est disposé entre les bras supérieurs (19.1) et les bras inférieurs (19.2). 9. Véhicule selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les éléments de suspension (23) sont des combinés ressorts-amortisseurs (23.1, 23.2). 10. Véhicule selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le 15 système électromécanique (25) de contrôle de roulis comporte un moteur électrique piloté et un ensemble de réducteurs constitués par exemple par des trains épicycloïdaux montés entre le moteur et les demi-barres anti-dévers (27).