Brevet FR3096650A1 — publié le 20201204

Description Titre de l'invention : Véhicule de type pendulaire muni d'un système de contrôle 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 mise 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 unc 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, 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 unc barre anti-dévers, chaque barre anti-dévers étant reliée à un bras inférieur ou à un bras supérieur correspondant par l'intermédiaire d'une biellette présentant une rotule à chaque extrémité, ladite biellette s'étendant entre une extrémité fixée à la barre anti-devers et une extrémité fixée sur une pièce de liaison portée par le bras, la biellette s'étendant au-delà dudit bras. [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 tout en évitant les contraintes liées aux biellettes dans le cadre d'un train de véhicule à très fort débattement. 2 [0006] De manière avantageuse, chaque biellette comporte des rotules à ses extrémités reliées respectivement à la barre anti-dévers correspondante et au bras supérieur ou au bras inférieur correspondant. Ces rotules permettent d'accepter l'ensemble des positions relatives entre le bras de suspension et la barre anti-devers associée. [0007] En effet, les cinématiques entre les bras de suspension qui pivotent autour d'un axe X correspondant à l'axe longitudinal du véhicule et les barres anti-dcvcrs qui pivotent autour d'un axe Y correspondant à l'axe transversal du véhicule ne se font pas dans le même plan et les rotules à chaque extrémité de la biellette autorisent les positions relatives entre le bras et la barre anti-devers. [0008] Cependant, un train de véhicule selon l'invention présente un très fort débattement avec des angles importants pouvant excéder la capacité angulaire maximale de chaque rotule des biellettes cc qui peut générer des efforts trop importants sur la biellette, augmentant notamment les risques de casse. [0009] Selon l'invention, dans la mesure où l'extrémité de la biellette est fixée sur le bras de manière à s'étendre au-delà dudit bras, les angles de débattement des rotules portées par les extrémités de chaque biellette sont avantageusement limités dans la cinématique et on évite ainsi qu'une contrainte trop forte ne s'exerce sur lesdites biellettes. [0010] Ainsi, une biellette présente avantageusement une longueur supérieure à la distance entre l'extrémité de la barre anti-devers et le bras inférieur ou supérieur correspondant, à la position stable (non inclinée) du véhicule de telle sorte que l'extrémité de la biellette pourvue d'une rotule s'étend au-delà dudit bras et se fixe sur une pièce de liaison portée par le bras. [0011] La pièce de liaison est constituée d'une platine de fixation ménagée en saillie sur le bras, l'extrémité de la biellette s'étendant au-delà du bras et fixée sur ladite platine, soit au-dessus du bras supérieur soit en dessous au bras inférieur. La platine de fixation s'étend dans un plan perpendiculaire au plan dans lequel le bras supérieur ou inférieur s'étend, soit au-dessus dudit bras supérieur soit en-dessous dudit bras inférieur. [0012] De manière encore plus avantageuse, la biellette s'étend au travers du bras de suspension sur lequel elle est fixée. Ainsi, le bras de suspension par exemple constitué d'éléments tubulaires, délimitant sa forme, présente au moins une lumière au travers de laquelle la biellette peut s'étendre. Ce positionnement de la biellette qui traverse le bras par rapport à sa fixation sur le bras permet que les différents débattements ne génèrent pas de contact entre le bras et la biellette. [0013] L'invention présente également l'avantage d'être économique et fiable. En particulier, il est possible d'utiliser des biellettes munies de rotules de type standard. [0014] Selon une forme de 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 3 châssis et/ou un capteur de direction destinés à transmettre des informations au système électromécanique de contrôle de roulis. [0015] Selon une forme dc 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 rapport à l'autre. [0016] Selon une forme dc 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 anti-dévers. [0017] Selon une forme dc réalisation, le système électromécanique de contrôle de roulis est 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. [0018] 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. [0019] Selon une réalisation, le système électromécanique de contrôle de roulis est disposé entre les bras supérieurs et les bras inférieurs. [0020] Selon une forme dc réalisation, les éléments de suspension sont des combinés ressorts-amortisseurs. [0021] Selon une forme dc 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 antidévers. [0022] 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 et représentent : [0023] [fig.1] une vue de face d'un train d'un véhicule de type pendulaire selon la présente invention ; [0024] [fig.2] une vue en perspective de dessus d'un train d'un véhicule de type pendulaire selon la présente invention ; [0025] [fig.3] une vue de face illustrant un débattement des bras supérieurs et inférieurs ; [0026] [fig.4] une vue en perspective arrière agrandie d'une partie du train selon la présente invention ; et [0027] [fig..5] une vue en perspective du dessus de la figure 4. [0028] Les éléments identiques, similaires, ou analogues conservent la même référence d'une figure à l'autre. [0029] Les figures 1 et 2 montrent un train 10 d'un véhicule intégrant un système de suspension pendulaire. Ce train 10 est avantageusement le train avant du véhicule, niais il pourrait s'agir en variante du train arrière. [0030] Ce système comporte deux ensembles 17 disposés de part et d'autre d'un châssis. Ces ensembles 17 sont formés chacun par un bras supérieur 19.1 ayant une première extrémité montée rotative par rapport au châssis et une deuxième extrémité montée rotative par rapport à un élément 14 d'une roue 15 correspondant. L'élément de roue 14 est un support de roue dont la rotation est commandée par un bras de direction 12. Un bras inférieur 19.2 comporte une première extrémité montée rotative par rapport au châssis 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. Ces bras 19.1, 19.2 sont principalement constitués d'élément tubulaires et s'étendent respectivement dans un plan parallèle au plan XY du véhicule, X l'axe longitudinal et Y l'axe transversal du véhicule. [0031] Par ailleurs, un basculeur 21 est monté rotatif par rapport au châssis. 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 analogues à ceux utilisés notamment avec les suspensions de scooter ou motocycle. [0032] Une telle configuration autorise ainsi le déplacement libre sur un arc de cercle des extrémités supérieures des combinés ressorts-amortisseurs 23, annulant la raideur de roulis, de sorte que le véhicule peut pencher librement à droite ou à gauche lors des virages. [0033] En outre, un système électromécanique 25 de contrôle de roulis comporte à chacune de ses extrémités une barre anti-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. Le système 25 pourra également être disposé en avant ou en arrière du train 10. [0034] Comme cela est représenté sur les figures 1 et 2, chaque barre anti-dévers 27 est reliée à un bras supérieur 19.1 correspondant par l'intermédiaire d'une biellette 30. Une biellette 30 comporte des rotules 32 à ses extrémités reliées respectivement à la barre anti-dévers 27 correspondante et au bras supérieur 19.1 correspondant dans l'exemple représenté. Ces rotules 32 permettent de transmettre un mouvement entre deux ciné- manques à priori non compatibles, dans la mesure où la barre anti-dévers 27 présente un mouvement de rotation dans un plan différent du plan dans lequel pivote le bras 19.1 relié également à la hiellette 30. [0035] En effet, les cinématiques entre les bras de suspension 19.1 qui pivotent autour d'un axe X correspondant à l'axe longitudinal du véhicule et les barres anti-devers qui pivotent autour d'un axe Y correspondant à l'axe transversal du véhicule ne se font pas dans le même plan et les rotules 32 prévues à chaque extrémité d'une hiellette 30 autorisent les positions relatives entre le bras 19.1 et la barre anti-devers 27 correspondante. [0036] En variante, chaque barre anti-dévers 27 pourra toutefois être reliée à un bras inférieur 19.2 correspondant par l'intermédiaire d'une hiellette 30. Cela dépend de l'application et de la configuration générale du système. [0037] La figure 3 montre que les déhattements maximaux des bras supérieurs 19.1 et in- férieurs 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 déhattements correspondants à des angles d'inclinaison Al et A2 du véhicule par exemple de l'ordre de 40 degrés. [0038] La hiellette 30 présente une longueur telle que l'extrémité de la hiellette 30 s'étend au-delà du bras 19.1, en position dite inactive ou stable, c'est-à-dire non inclinée, du train avant comme on peut le voir sur la figure 1. [0039] Le bras 19.1 comporte une platine de fixation 24 s'étendant en saillie du bras 19.1, dans l'exemple représenté à la figure 4, au-dessus dudit bras 19.1. Cette platine 24 permet la fixation de la rotule d'extrémité 32 de la biellette 30 en dehors du bras 19.1 lui-même, plus précisément la platine 24 s'étend dans un plan perpendiculaire au plan dans lequel le bras 19.1 s'étend et au-dessus dudit bras 19.1. On peut de ce fait augmenter la longueur de la biellette 30 qui est ainsi supérieure à la distance entre l'extrémité de la barre anti-devers 27 et le bras de suspension supérieur 19.1 et limiter ainsi les angles de débattement de la rotule 32 fixée sur la platine 24 ainsi que les angles de débattement de la rotule 32 montée sur l'extrémité de la ban-e anti-devers 27. [0040] On diminue de ce fait les angles pris par les biellettes par rapport aux bras et à la banc anti-devers et donc les angles pris par les rotules. La biellette étant également lors de son débattement, moins inclinée, les efforts sont transmis de façon globale dans une direction perpendiculaire à la cinématique des bras; on limite ainsi les efforts transversaux ou parasites lors d'un redressement du châssis par le système de contrôle de roulis [0041] De plus, chaque biellette 30 s'étend au travers du bras de suspension 19.1. Celui-ci étant constitué d'élément tubulaires, il délimite ainsi un espace intérieur E du bras de suspension 19.1, vide formant une lumière dans laquelle est engagée la biellette 30 6 pour venir se fixer sur la platine de fixation 24. On évite ainsi que ladite biellette 30 ne touche le bras de suspension 19.1 lors des différentes cinématiques mises en oeuvre. [0042] L'invention permet, de manière avantageuse, d'utiliser des biellettes et des rotules standard. 7 [Revendication 1] [Revendication 2] [Revendication 3] [Revendication 4] [Revendication 5] REVENDICATIONSVéhicule 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 - 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 barre anti-dévers (27), chaque barre antidévers (27) étant reliée à un bras inférieur (19.2) ou à un bras supérieur (19.1) correspondant par l'intermédiaire d'une biellette (30) présentant une rotule (32) à chaque extrémité, - ladite biellette (30) s'étendant entre une extrémité fixée à la barre antidevers (27) et une extrémité fixée sur une pièce de liaison (24) portée par le bras, la biellette (30) s'étendant au-delà dudit bras (19.1 ;19.2). Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que la biellette (30) s'étend au travers du bras de suspension (19.1 ;19.2) sur lequel elle est fixée. Véhicule selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la biellette (30) présente une longueur supérieure à la distance entre l'extrémité de la barre Lulli-devers (27) et le bras inférieur (19.2) ou supérieur (19.1) correspondant, à la position stable, non inclinée, du véhicule. Véhicule selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la pièce de liaison (24) est constituée d'une platine de fixation ménagée en saillie sur le bras (19.1 ;19.2), s'étendant dans un plan perpendiculaire au plan dans lequel le bras supérieur ou inférieur (19.1 ; 19.2) s'étend, au-dessus dudit bras supérieur (19.1) ou en-dessous dudit bras inférieur (19.2). Véhicule selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il 8 [Revendication 6] [Revendication 7] [Revendication 8] [Revendication 9] [Revendication 10] 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. Véhicule selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le système électromécanique (25) de contrôle de roulis est configure 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. Véhicule selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le système électromécanique (25) de contrôle de roulis est configure pour assurer un redressement du châssis (12) lors d'un roulage en dévers par une action de rotation opposée des deux demi-barres anti-dévers (27). Véhicule selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le système électromécanique (25) de contrôle de roulis est configure pour autoriser un déplacement vertical des roues (15) lors d'un pompage par rotation dans un même sens des demi-barres anti-devers (27) pour amortir un choc. Véhicule selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le système électromécanique (25) de contrôle de roulis est configure 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. Véhicule selon l'une de revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le système électromécanique (25) de contrôle de roulis est disposé entre les bras supérieurs (19.1) et les bras inférieurs (19.2).