Brevet FR3092663A1 — publié le 20200814

Description Titre de l'invention : Procédé et dispositif pour détecter un défaut de fonctionnement de la chaîne d'un véhicule à deux roues DOMAINE DE L'INVENTION [0001] La présente invention se rapporte à un procédé et un dispositif pour détecter un défaut de fonctionnement de la chaîne pendant l'actionnement du pédalier d'un véhicule à deux roues par le cycliste. ETAT DE LA TECHNIQUE [0002] Les conséquences d'une rupture de chaîne ou d'un déraillement de chaîne du plateau pendant la circulation d'un véhicule à deux roues peuvent être très importantes. Dans le cas le plus favorable, le cycliste ne pédale qu'à vide et peut freiner son véhicule à deux roues et s'arrêter sans chute. Or dans le cas d'une activité de pédalage intense dans le sport ou la circulation sur route, l'attention du cycliste est éventuellement plus tournée vers l'environnement de sorte que la rupture de la chaîne ou le déraillage de la chaîne du plateau ou d'un pignon peut faire que le cycliste en l'absence de résistance, glisse de la pédale et qu'éventuellement la rotation rapide de la pédale le frappe au mollet. [0003] Il existe certes des systèmes permettant de vérifier la tension d'une chaîne par exemple selon le document DE 10 2014 208635 Al. Toutefois aucune contre mesure n'a été proposée jusqu'à présent pour compenser l'absence de résistance lors d'une rupture de chaîne ou autre incident ou défaut de fonctionnement de la chaîne. [0004] BUT DE L'INVENTION [0005] La présente invention a pour but de développer un procédé et un dispositif permettant de réduire le risque de chute du cycliste d'un véhicule à deux roues en cas de défaut de fonctionnement de la chaîne, tel qu'une rupture ou un déraillement. [0006] EXPOSE ET AVANTAGES DE L'INVENTION [0007] A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de détection d'un défaut de fonc- tionnement lors de l'actionnement des pédales d'un véhicule à deux roues par le cycliste, procédé selon lequel [0008] - on saisit une grandeur de pédalage qui représente le comportement de pédalage du cycliste, [0009] - on compare la grandeur de pédalage à un seuil prédéfini, et [0010] - en fonction de la comparaison, on génère une information de défaut de fonc- tionnement qui représente le défaut de fonctionnement de la chaîne. [0011] L'invention a également pour objet un dispositif de détection d'un défaut de fonc- tionnement d'une chaîne lors de l'actionnement des pédales d'un véhicule à deux roues 2 par le cycliste comportant un dispositif de commande qui, [0012] - saisit au moins une grandeur de pédalage qui représente le comportement de pédalage du cycliste, [0013] - compare la grandeur de pédalage à un seuil prédéfini, et [0014] - en fonction de la comparaison, génère une information de défaut de fonctionnement qui représente le défaut de fonctionnement de la chaîne. [0015] Le défaut de fonctionnement d'une chaîne peut être sa rupture de la chaîne ou le dé- raillement de celle-ci du plateau ou d'un pignon. Dans les deux cas la résistance qui s'oppose au cycliste appuyé sur la pédale, disparait brutalement si bien qu'il risque de perdre le contrôle de son véhicule à deux roues et de tomber. Grâce à la détection du défaut de fonctionnement, on augmente la sécurité pour le cycliste notamment en lançant une contre-mesure dans le sens d'une augmentation de la résistance au pédalage. [0016] Comme grandeur de pédalage qui représente le comportement de pédalage du cycliste, on peut utiliser et saisir à la fois le couple du pédalage du cycliste avec lequel il actionne la pédale, la fréquence de pédalage de la manivelle et/ou la vitesse du mouvement de pédalage. En variante ou en plus, comme grandeur de pédalage on peut également utiliser la variation du couple de pédalage, la fréquence de pédalage et/ou la vitesse du mouvement de pédalage, que l'on saisit par exemple en formant simplement la différence entre deux grandeurs successives saisies. [0017] Pour détecter un défaut de fonctionnement de la chaîne, par exemple sa rupture, on sélectionne ou on prédéfinit un seuil pour le couple de pédalage qui est nul ou correspond à une grandeur significativement non nulle. Le choix du seuil permet au cycliste de savoir qu'il n'y a plus de résistance au pédalage. [0018] Selon un autre développement de l'invention, on vérifie si le couple de pédalage diminue et passe en dessous du seuil prédéfini. En option on vérifie en plus si la pédale continue de tourner. Ce contrôle supplémentaire évite que si le cycliste arrête de pousser sur la pédale, cela déclenche une détection de défaut de fonctionnement de la chaîne. [0019] Pour détecter un défaut de fonctionnement de la chaîne en se fondant sur la fréquence de pédalage ou la variation de fréquence de pédalage, on peut prévoir pour le seuil, une grandeur supérieure à la valeur moyenne de la fréquence de pédalage saisie ou de la variation de fréquence de pédalage saisie. De manière particulièrement avantageuse de la réalisation de l'invention, le seuil est suffisamment au-dessus de la valeur moyenne que les dépassements individuels, de l'actionnement de la pédale déclenche la détection de la fonction de défaut. Le seuil peut être choisi pour dépasser d'une valeur de 5%, 10% ou 20%, la valeur moyenne de la grandeur correspondante. En option on peut vérifier si avant l'augmentation de la fréquence de pédalage, il y a eu, pendant un 3 certain temps, aucun mouvement de pédalage. On évite alors la détection d'un défaut de fonctionnement après que le cycliste ait laissé rouler en roue libre, sans pédaler. [0020] En variante, on choisit le seuil de la grandeur correspondante en fonction de la valeur maximale saisie de la fréquence de pédalage ou de la variation de la fréquence de pédalage. La valeur du seuil peut être augmentée de 5%, 10% ou 20% au-dessus de la valeur maximale. Ce choix du seuil évite que des opérations de pédalage intenses, brèves, isolées ne soient détectées comme un défaut de fonctionnement de chaîne et déclenchent la force antagoniste s'exerçant sur la pédale. [0021] Pour la variation du couple de pédalage, on prévoit de fixer le seuil à un certain niveau et le défaut de fonctionnement de la chaîne sera détecté si cette variation prend une valeur négative, c'est-à-dire une diminution. En option on peut également prévoir en plus de vérifier si la pédale continue de bouger. [0022] En option, la détection du défaut de fonctionnement et ainsi le lancement des contre- mesures pour éviter la rotation à vide de la manivelle de la pédale dépendent d'autres conditions. C'est ainsi que l'on vérifie que le deux-roues se déplace à une vitesse suffisante dans la direction longitudinale, ce qui évite que la détection du défaut de fonctionnement et que l'activation conséquente de la contre-force ne s'exerce sur la pédale dans le cas d'une situation d'attente dans laquelle le véhicule à deux roues est par exemple retourné ou est accroché au mur. De telles situations peuvent exister par exemple lorsqu'on remplace la chaîne. Dans ce cas il faut vérifier que la vitesse du véhicule à deux roues est supérieure à 0 km/h De plus on peut également prévoir qu'une telle détection du défaut de fonctionnement de la chaîne soit neutralisée au cours d'une manoeuvre de poussée. Il faudrait pour cela par exemple vérifier que la vitesse est inférieure à 6 kin/h En option ou en plus, on peut vérifier que le conducteur est assis sur la selle. Ce contrôle permet également de distinguer entre une situation d'entretien ou de poussée et une situation de circulation de sorte que la détection du fonctionnement défectueux et le lancement de la contre-mesure pour éviter le pédalage à vide non freiné de la pédale, ne se fassent que lorsque le cycliste est effectivement installé sur la selle et qu'il circule. Pour cela on utilise un capteur qui saisit le poids exercé sur la selle. [0023] Selon une autre variante, la détection du défaut de fonctionnement de la chaîne se fait en cours d'une opération de démarrage. On pourrait également saisir des paramètres de fonctionnement supplémentaires caractérisant la fonction de démarrage, par exemple une valeur d'accélération. [0024] Pour détecter le fonctionnement défectueux, on saisit si avant que ne se produise les conditions exposées, on a détecté une forte poussée sur les pédales car pour cela le cycliste n'est pas nécessairement assis. [0025] Suivant une autre caractéristique, il est possible de faire la détection de la fonction de défaut de la chaîne en relation en cas d'une saisie d'une augmentation significative de la vitesse de pédalage. En même temps on pourrait saisir si le couple exercé sur la pédale est proche de zéro ou si la chute du couple est brusque et forte. [0026] On peut générer l'information de fonction de défauts sous la forme de la commande de l'entraînement du véhicule à deux roues. Pour cela, partant de la détection du défaut de fonctionnement de la chaîne, on commande l'entraînement pour exercer un couple antagoniste sur la manivelle qui signale au cycliste une résistance de la pédale. En option la résistance de pédale ainsi générée artificiellement sera régulée sur une variation de vitesse de pédalage maximale à respecter. Le couple maximum mesuré pendant un bref historique pourrait être utilisé pour générer le couple inversé correspondant. En variante ou en plus on génère l'information du défaut de fonctionnement en commandant la transmission ou le changement de vitesse du véhicule à deux roues pour que la pédale ne puisse plus être bougée que contre une force antagoniste. Brève description des dessins [0027] Lc procédé et le dispositif selon l'invention seront décrits ci-après de manière plus détaillé à l'aide d'un exemple représenté dans les dessins annexés dans lesquels : [0028] [fig.1[ schéma par blocs d'un dispositif selon l'invention, [0029] [fig.2[ ordinogramme d'un procédé selon l'invention. Description des modes de réalisation [00301 L'application de l'invention peut se faire à l'aide d'un dispositif comme celui re- présenté schématiquement à la figure 1. Le dispositif de commande 100 qui constitue le coeur du dispositif, comporte une unité de mémoire 110. Le dispositif de commande 100 saisit au moins une grandeur physique qui représente f actionnement des pédales par le cycliste du véhicule à deux roues. Un capteur de couple 120 ou tout autre capteur approprié, saisit le couple de pédalage du cycliste et l'utilise comme hase pour la détection d'un défaut de fonctionnement de la chaîne. En variante ou en plus du couple de pédalage du cycliste, on peut également saisir la fréquence de pédalage avec un capteur 130 approprié. En outre on peut également saisir L vitesse de la pédale par un capteur approprié 140. En option il est prévu de saisir la vitesse longitudinale du véhicule à deux roues à l'aide d'un capteur 150. [00311 Le dispositif de commande 100 compare les grandeurs saisies à des seuils en mémoire ou prédéfinis pour en conclure qu'il y a un fonctionnement défectueux de L chaîne pendant le pédalage. Comme déjà indiqué ci-dessus, un défaut de fonctionnement de la chaîne peut résulter d'une rupture de la chaîne ou d'un déraillement du plateau ou du pignon. En variante ou en plus, on peut également comparer la variation de la grandeur saisie à un seuil pour en conclure à un défaut de fonc- tionnement. Cet ainsi que par exemple une augmentation significative de la fréquence de pédalage entre deux fréquences de pédalage saisies, est un indice de cette connaissance. Bien que les seuils soient enregistrés comme grandeur de mesure saisie, on peut les enregistrer dans la mémoire 11 pour les traiter ensuite. [0032] Pour le fonctionnement d'un véhicule à deux roues électrique avec assistance par un moteur, on saisit le couple de pédalage et/ou la fréquence de pédalage et/ou la vitesse de pédalage. Pour une commande rapide de l'assistance par le moteur on saisit l'activité de la pédale avec un taux de détection élevé. Ce taux élevé (par exemple 1 ms) permet de saisir avec les habituels capteurs d'un véhicule à deux roues électrique, l'emballement de la manivelle et de lancer des contre-mesures appropriées qui protègent le cycliste évitant sa chute. [0033] Pour générer une force antagoniste pour le cycliste pour qu'il ne pédale pas à vide en cas de rupture de la chaîne, l'entraînement 160 de la manivelle peut être commandé en sens opposé pour que la pédale génère un couple antagoniste pour le pédalage. En variante ou en plus, on commande la transmission 170 pour un effet analogue sur la manivelle. Il est également possible de commander le changement de vitesse 180 qui équipe par exemple la manivelle ou l'entraînement auxiliaire, dans le sens qui rend plus difficile r actionnement de la pédale par le cycliste. Une autre possibilité consiste à agir directement sur le pédalier pour éviter sa rotation. On peut prévoir par exemple un moyen magnétique 190 qui génère un effet de freinage par des courants de Foucault. [0034] Le procédé selon l'invention exécuté dans le dispositif de commande 100 sera décrit à l'aide de l'ordinogramme de la figure 2. Après le lancement du procédé, dans la première étape 200 on saisit au moins une grandeur de pédalage qui représente le mouvement de pédalage du cycliste sur la pédale ou sur la manivelle. Comme déjà indiqué le couple de pédalage du cycliste exercé sur la pédale, la fréquence de pédalage et/ou la vitesse de la pédale peuvent se saisir pendant le mouvement. En option, en plus ou en variante, on prévoit d'utiliser la variation entre deux ou plusieurs grandeurs de mesure successives comme mesure de l'intensité de la force de pédalage pour détecter tout défaut de fonctionnement de la chaîne. La variation peut être formée non pas directement à partir de deux grandeurs de mesure successives mais aussi avec des grandeurs de mesure plus éloignées dans le temps. Dans l'étape de comparaison 240 suivante, on compare la grandeur de pédalage saisie à un seuil pour détecter si l'on est en présence d'un défaut de chaîne. Pour le couple de pédalage saisi, s'exerçant sur la pédale on vérifie si la grandeur saisie tend vers zéro pour détecter que le cycliste actionne la pédale à vide c'est-à-dire sans rencontrer de résistance. A la saisie d'une variation du couple de pédalage, on vérifie si la variation augmente brusquement. [0035] Dans le cas de la fréquence de pédalage ou de la vitesse du mouvement de rotation de 6 la pédale, on vérifie si la grandeur saisie dépasse un seuil élevé. Le seuil élevé est défini à partir d'une valeur moyenne, à moyen ou long terme et s'il est déterminé à partir de valeur maximale. Les seuils ainsi utilisés dépassent les valeurs maximales de 5%, 10%, 20%, 50% au-dessus des valeurs moyennes correspondantes ou des valeurs maximales pour collecter des maximums d'activité sans détecter par erreur, un défaut de fonctionnement. La même remarque s'applique à la variation de la fréquence de pédalage ou à la vitesse de rotation des pédales. [0036] La comparaison 240 permet de reconnaître que l'on a un défaut de fonctionnement de la chaîne ou un incident de la chaîne, par exemple par le dépassement du seuil de la fréquence de pédalage de sorte que dans l'étape 250 on commande un composant du deux-roues pour générer une résistance exerçant sur la pédale comme par exemple un couple antagoniste ou une force antagoniste. L'entraînement (auxiliaire) du deux-roues pourra être injecté avec un couple négatif s'exerçant sur la manivelle. Il est toutefois possible en option que selon une autre étape 260, on commande la transmission pour rendre plus difficile le mouvement de rotation de la manivelle. Le même effet s'applique à la commande d'un changement de vitesse approprié. Si dans l'étape 240, on n'a pas détecté de défaut de fonctionnement de la chaîne, on termine le procédé et en option on effectue une autre saisie d'une grandeur de pédalage dans l'étape 200. [0037] Selon un développement, dans l'étape 210 on saisit la vitesse du deux-roues. Par la comparaison dans l'étape 240 on compare directement ou par une autre comparaison 220 selon que le deux-roues est en mouvement et circule avec une vitesse d'au moins plus 6 km/h Une telle comparaison permet de détecter par exemple une opération d'entretien consistant à remplacer la chaîne ; l'intervenant déplace la manivelle sans générer de force antagoniste. En outre on peut détecter une phase de poussée au cours de laquelle on ne génère pas de couple opposé ou de force antagoniste car dans ce cas le cycliste n'actionne pas la pédale. Lorsqu'une opération d'entretien est détectée (vitesse inférieure ou égale à 0 km/h) ou en cas de détection d'une phase de poussée (vitesse inférieure à 6 km/h) on termine le procédé ou on exécute de nouveau l'étape 200. [0038] En option on prévoit également que la comparaison dans l'étape 240 ou la commande dans l'étape 250 ou 260 ne sont faites que si le procédé a détecté l'occupation du siège et impliquant l'actionnement de la pédale par le cycliste. On peut utiliser un capteur de pression ou de force pour détecter l'occupation de la selle. Dans l'étape 230 on détecte que selon la pression ou la force exercée sur la selle, il n'y a pas de cycliste et on termine ou on recommence l'étape 200. Lorsque l'occupation de siège est détecté, on effectue en revanche, la comparaison dans l'étape 240. [0039] Suivant des caractéristiques particulièrement avantageuses, [0040] - on saisit une grandeur de vitesse du véhicule à deux roues qui représente sa vitesse 7 longitudinale, et [0041] - on génère une information de défaut de fonctionnement s'il y a, en plus, une aug- mentation de la variation de la grandeur représentant la vitesse. [0042] Suivant une autre caractéristique particulièrement avantageuse, [0043] le dispositif de commande (100) saisit comme grandeur de pédalage, [0044] - le couple de pédalage, et/ou [0045] - la fréquence de pédalage du conducteur, [0046] et notamment comme grandeur de pédalage il saisit, [0047] - une variation du couple de pédalage, et/ou [0048] - la fréquence de pédalage du cycliste. [0049] Suivant une autre caractéristique particulièrement avantageuse, [0050] le dispositif de commande [0051] - saisit la vitesse du véhicule à deux roues qui représente la vitesse longitudinale, et [0052] - génère l'information de défaut de fonctionnement si en plus, la variation de la grandeur de vitesse augmente [0053] Suivant une autre caractéristique particulièrement avantageuse, [0054] le dispositif de commande commande l'entraînement (160) et/ou le changement de vitesse (170, 180) du véhicule à deux roues en fonction de la génération de l'information de défaut, pour générer une résistance de pédale. [0055] NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX [0056] 100 Dispositif de commande [0057] 110 Mémoire [0058] 120 Capteur de couple [0059] 140 Capteur de vitesse de la pédale [0060] 150 Capteur de vitesse longitudinale [0061] 160 Entraînement [0062] 180 Changement de vitesse [0063] 190 Moyen magnétique [0064] 200-260 Etapes du procédé 8 [Revendication 1] [Revendication 2] [Revendication 3] [Revendication 4] [Revendication 5] [Revendication 6]