Brevet FR3104492A1 — publié le 20210618

Dispositif de barre anti-rapprochement (20) pour un véhicule (10), comprenant une première extrémité fixée à une portion latérale (10A) d’un châssis du véhicule (10) et une deuxième extrémité fixée à une portion latérale opposée (10B) du châssis de véhicule (10), le dispositif de barre anti-rapprochement (20) comprenant : Au moins un élément élastique (23) agencé entre les deux extrémités du dispositif de barre anti-rapprochement (20), de sorte à pouvoir exercer un effort d’écartement entre les deux extrémités, Un dispositif réglable de mise en précontrainte de l’élément élastique (23). Figure 2. Dispositif de barre anti-rapprochement pour un véhicule La présente invention concerne un dispositif de barre anti-rapprochement pour un véhicule. La présente invention concerne en outre un procédé d’adaptation de la tenue de route d’un véhicule. L’état des routes ou voies de circulation peut varier significativement selon les pays et régions du monde. Ainsi, un même véhicule peut être utilisé essentiellement en milieu urbanisé sur des routes revêtues de bonne qualité dans un pays ou une région donné, mais il peut circuler sur des routes dégradées ou non revêtues dans un autre pays ou une autre région. De plus, un utilisateur d’un véhicule peut utiliser son véhicule à la fois pour rouler sur des routes revêtues et sur des chemins ou des routes non carrossables. Cependant, les trains roulants d’un véhicule sont généralement réglés une fois pour toutes en usine et sont adaptés pour un certain type de route. Ceci peut résulter dans une dégradation du confort et/ou de la tenue de route du véhicule quand il n’est pas utilisé sur le type de route pour lequel il a été réglé. Le document US10093143 divulgue une barre de torsion permettant de contrôler activement la stabilité d’un véhicule. Cependant, ce système n’est pas adapté pour régler le confort ou la tenue de route d’un véhicule en fonction d’un type de route sur lequel le véhicule évolue. Un but de la présente invention est de pallier ces inconvénients et notamment de proposer un dispositif de barre anti-rapprochement pour un véhicule permettant d’adapter la tenue de route et/ou le confort du véhicule. Pour cela, un premier aspect de l’invention concerne un dispositif de barre anti-rapprochement pour un véhicule, comprenant une première extrémité adaptée pour être fixée à une portion latérale d’un châssis du véhicule et une deuxième extrémité adaptée pour être fixée à une portion latérale opposée du châssis de véhicule, le dispositif de barre anti-rapprochement comprenant en outre: Au moins un élément élastique agencé entre les deux extrémités du dispositif de barre anti- rapprochement, de sorte à pouvoir exercer un effort d’écartement entre les deux extrémités, Un dispositif réglable de mise en précontrainte de l’élément élastique. Un tel dispositif de barre anti-rapprochement permet d’adapter la tenue de route et/ou le confort du véhicule en réglant la précontrainte de l’élément élastique et permet donc un réglage de la rigidité du châssis du véhicule selon le revêtement de la route ou de la voie de circulation sur lequel le véhicule circule ou va circuler. Préférentiellement, un élément élastique est pourvu à chaque extrémité du dispositif de barre anti-rapprochement. Par exemple, l’élément élastique peut être un ressort hélicoïdal en acier. De manière avantageuse, le dispositif réglable de mise en précontrainte ou le dispositif de barre anti-rapprochement est configuré pour adopter au moins une première configuration dans laquelle l’élément élastique n’est pas mis en précontrainte et une deuxième configuration dans laquelle l’élément élastique est mis en précontrainte. Ainsi, le dispositif de barre anti-rapprochement peut permettre une déformation maximale du châssis du véhicule suite à un roulage sur des bosses ou des ornières dans la première configuration, qui est adaptée pour maximiser le confort notamment quand le véhicule circule sur une voie de circulation comprenant un revêtement de bonne qualité. Dans la deuxième configuration, le dispositif de barre anti-rapprochement permet de rigidifier le châssis du véhicule en limitant ou évitant le rapprochement des deux portions latérales du véhicule et donc d’optimiser la tenue de route, par exemple quand le véhicule circule sur une voie de circulation bosselée ou présentant un revêtement dégradé. Avantageusement, le dispositif réglable de mise en précontrainte ou le dispositif de barre anti-rapprochement est en outre configuré pour adopter une troisième configuration dans lequel il comprend ou définit un ensemble de liaison agencé pour relier les deux extrémités entre elles et présentant une raideur supérieure à une raideur de l’élément élastique. Par exemple, l’ensemble de liaison peut comprendre des pistons venant en butée sur des interfaces encastrées sur les portions latérales du véhicule et définissant les extrémités du dispositif de barre anti-rapprochement, les pistons étant soumis à une pression d’écartement mécanique et/ou hydraulique. Ainsi, le dispositif réglable de mise en précontrainte dans cette troisième configuration permet de rigidifier le châssis du véhicule en prévenant ou limitant fortement tout rapprochement entre les portions latérales opposées du véhicule. La tenue de route du véhicule est alors optimisée par exemple pour circuler sur des routes non carrossables ou bien hors-piste. De manière optionnelle, l’élément élastique peut être mis dans une précontrainte maximale dans cette troisième configuration, par exemple de telle sorte à ne plus conférer de propriétés élastiques au dispositif de barre anti-rapprochement. Dans le cas d’un ressort hélicoïdal, les spires peuvent être en contact les unes avec les autres. Avantageusement, le dispositif de barre anti-rapprochement comprend une unité de commande du dispositif réglable de mise en précontrainte de l’élément élastique, configuré pour sélectionner une précontrainte de l’élément élastique de manière ponctuelle ou bien en temps réel. Ainsi, la rigidité du châssis du véhicule peut être facilement adaptée via cette unité de commande. De manière spécialement avantageuse, le dispositif de barre anti-rapprochement comprend un premier tube fixé à la première extrémité et un deuxième tube fixé à la deuxième extrémité, l’élément élastique est fixé à la première extrémité et au deuxième tube et le dispositif de barre anti-rapprochement comprend un autre élément élastique fixé à la deuxième extrémité et au premier tube. Un tel dispositif de barre anti-rapprochement a un encombrement limité et une efficacité importante pour modifier la rigidité du châssis du véhicule. Les tubes sont préférentiellement montés coulissant l’un dans l’autre et peuvent bénéficier de traitement de surface et/ou de nuances d’acier adaptés pour réduire un frottement ou une usure et peuvent être fixés à leur extrémité à une interface encastrée ou fixée à demeure dans une portion latérale du châssis du véhicule. Avantageusement, le dispositif réglable de mise en précontrainte comprend au moins un piston agencé pour mettre en précontrainte l’élément élastique et préférentiellement un piston par élément élastique. Le piston peut avoir toute forme adaptée comme une tête adaptée pour appliquer une force sur l’élément élastique et optionnellement un corps accueilli dans un espace central de l’élément élastique, notamment quand il s’agit d’un ressort hélicoïdal. Le piston peut être agencé pour coulisser dans un des tubes sous l’effet d’une force externe de manière à compresser l’élément élastique. Avantageusement, le dispositif réglable de mise en précontrainte comprend un actionneur choisi parmi un moteur électrique, un compresseur hydraulique, une vis à bille et une molette manuelle agencé pour mettre en mouvement le piston et pour comprimer l’élément élastique. Par exemple, l’actionneur est configuré pour n’appliquer aucune pression sur le piston dans la première configuration, une pression limitée ou intermédiaire dans la deuxième configuration et une pression maximale dans la troisième configuration du dispositif de barre anti-rapprochement. Un second aspect de l’invention concerne un procédé d’adaptation de la tenue de route d’un véhicule, le véhicule étant pourvu d’un dispositif de barre anti-rapprochement selon le premier aspect de l’invention, dans lequel la précontrainte appliquée à l’élément élastique est adaptée en fonction d’un état du revêtement de la voie de circulation du véhicule. Cette précontrainte peut être adaptée manuellement ou automatiquement. De manière avantageuse, la précontrainte appliquée à l’élément élastique est adaptée en fonction d’une fréquence et/ou d’une amplitude de chocs acquises par un capteur agencé dans une liaison au sol du véhicule, ce qui permet d’adapter en temps réel la tenue de route et le confort du véhicule aux conditions de roulage, c’est-à-dire à la qualité de la voie de circulation sur laquelle circule le véhicule. Un troisième aspect de la présente invention est un véhicule automobile comprenant un dispositif de barre anti-rapprochement selon le premier aspect de l’invention et/ou mettant en œuvre le procédé d’adaptation de la tenue de route d’un véhicule selon le deuxième aspect de l’invention. Un quatrième aspect de la présente invention concerne un programme d’ordinateur comprenant des portions/moyens/instructions de code de programme pour l’exécution des étapes du procédé selon le deuxième aspect de l’invention lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur comme l’unité de commande du dispositif de barre anti-rapprochement selon le premier aspect de l’invention. D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaitront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit de modes de réalisation de l’invention donnés à titre d’exemples nullement limitatifs et illustrés par le dessin annexé, dans lequel : [Fig. 1] représente un dispositif de barre anti-rapprochement selon la présente invention, dans une première configuration. [Fig. 2] représente un dispositif de barre anti-rapprochement selon la Fig. 1, dans une deuxième configuration. [Fig. 3] représente un dispositif de barre anti-rapprochement selon la Fig. 1, dans une troisième configuration. La présente invention concerne un dispositif de barre anti-rapprochement 20 pour un véhicule et un procédé d’adaptation de la tenue de route pour tout type de véhicule terrestre à trois, quatre roues ou plus circulant sur des voies de circulation ou hors des voies de circulation. Il peut s’agir d’un véhicule individuel ou commercial comme une voiture ou bien d’un véhicule utilitaire, industriel, collectif, agricole ou militaire. Par exemple, le véhicule peut être une berline, par exemple surélevée, un SUV ( Sport and Utility Vehicle ) ou encore un véhicule tout terrain ou 4x4. En référence à la figure 1, un véhicule 10 comprend un châssis définissant deux portions latérales 10A et 10B opposées, par exemple droite et gauche, ainsi qu’un berceau moteur 11. Le berceau moteur 11 est agencé pour recevoir un groupe propulseur ou une portion de ce groupe propulseur, par exemple un moteur à combustion interne et/ou un moteur électrique ainsi qu’éventuellement des éléments de transmission ou des batteries. Un dispositif de barre anti-rapprochement 20 selon un mode de réalisation peut comprendre deux tubes 21 et 22 concentriques et coulissants l’un dans l’autre. Chaque tube 21, 22 comprend une extrémité pouvant être fixée à une des portions latérales 10A, 10B du véhicule, par exemple à une interface 25 fixée sur un élément de châssis ou un élément du berceau moteur 11, par exemple au niveau d’une fixation 12 de suspension. Un élément élastique 23, par exemple sous la forme d’un ressort hélicoïdal, est fixé ou positionné dans chacun des tubes 21, 22 en contact avec une des interfaces 25 de sorte à exercer un effort d’écartement entre les deux extrémités et donc entre les deux portions latérales 10A, 10B. Enfin, un piston 24 est positionné dans chacun des tubes de manière à pouvoir comprimer chaque élément élastique 23. Par exemple, le piston 24 peut comprendre une tête munie d’une première surface agencée pour recevoir une pression hydraulique ou mécanique et une deuxième surface agencée pour être en liaison mécanique avec l’élément élastique 23, par exemple avec des spires du ressort hélicoïdal. En outre, le piston 24 peut comprendre un corps de plus petit diamètre ou largeur s’étendant longitudinalement à partir de la deuxième surface de la tête vers une extrémité du dispositif de barre anti-rapprochement 20 et pouvant être accueilli dans une cavité de l’élément élastique 23, par exemple dans l’espace central du ressort hélicoïdal. Un actionneur 30 tel qu’un compresseur hydraulique peut être hébergé dans le berceau moteur 11 ou dans le châssis du véhicule 10 et est relié à l’espace intérieur des deux tubes concentriques 21 et 22, par exemple de manière à pouvoir appliquer ou retirer une pression hydraulique sur les pistons 24 via un fluide stocké dans les tubes 21, 22. Cet actionneur 30 peut être relié à une unité de commande (non représentée) comprenant par exemple un circuit informatique chargé de piloter la pression hydraulique ou la force appliquée par l’actionneur aux pistons 24. Cette unité de commande peut être connectée à une interface de commande positionnée sur le tableau de bord du véhicule et/ou à un ou plusieurs capteurs de chocs disposés dans les liaisons au sol du véhicule comme dans les trains roulants du véhicule, par exemple dans une roue ou dans un élément de suspension, afin de sélectionner une configuration du dispositif de barre anti-rapprochement 20. Ainsi, les pistons 24 sont adaptés pour appliquer une précontrainte sur les éléments élastiques 23 selon plusieurs configurations. Dans une première configuration visible sur la figure 1, l’actionneur 30 n’applique pas de pression sur les pistons 24 qui n’appliquent donc pas de précontrainte sur les éléments élastiques 23. Dans cette première configuration, le dispositif de barre anti-rapprochement 20 selon la présente invention n’a pas d’effet de renforcement de la rigidité du véhicule 10 est se trouve en quelque sorte désactivé. Cette première configuration peut être choisie lorsque le véhicule 10 circule sur une route carrossable présentant un revêtement de bonne qualité, afin de maximiser le confort des occupants en permettant une certaine déformation du châssis du véhicule 10. Dans une deuxième configuration visible sur la figure 2, l’actionneur 30 applique une pression sur les pistons 24, qui appliquent à leur tour une précontrainte sur les éléments élastiques 23. Dans cette deuxième configuration, le dispositif de barre anti-rapprochement 20 est actif, c’est-à-dire qu’il permet de rigidifier le châssis du véhicule en empêchant un mouvement de rapprochement entre les portions latérales opposées 10A, 10B du véhicule 10, par exemple à la suite de chocs de faible amplitude. Cette deuxième configuration est donc adaptée à une utilisation du véhicule 10 sur des roues dégradées ou bosselées ou encore pour une conduite sportive du véhicule 10. Dans cette deuxième configuration, la pression appliquée par l’actionneur 30 aux pistons 24 et donc la précontrainte appliquée aux éléments élastiques 23 peuvent varier en continu, en fonction par exemple des informations communiquées par le capteur, et le dispositif de barre anti-rapprochement 20 est alors piloté en temps réel, selon le type de route parcourue par le véhicule. Ces informations peuvent comprendre une ou plusieurs fréquences et amplitudes des chocs auxquels est soumis le capteur ou le train roulant du véhicule. Par exemple, l’actionneur 30 peut travailler à une fréquence de 1 à 100 Hz, préférentiellement 50 Hz. Dans une troisième configuration visible sur la figure 3, l’actionneur 30 applique une pression maximale sur les pistons 24 qui viennent en contact avec les interfaces 25, par exemple au niveau d’une surface extrémale du corps de chacun des pistons 24. Les éléments élastiques ne confèrent plus de propriétés élastiques au dispositif de barre anti-rapprochement 20 puisque les deux tubes 21, 22 ne peuvent plus coulisser l’un par rapport à l’autre. Par exemple, les éléments élastiques 23 peuvent être compressés de manière à voir leurs spires jointives, notamment dans le cas de ressorts hélicoïdaux ayant des spires présentant des surfaces planes. Ainsi, les pistons 24 et le fluide sous pression définissent dans cette troisième configuration un ensemble de liaison entre les extrémités du dispositif de barre anti-rapprochement 20 présentant une raideur très supérieure à la raideur du ou des éléments élastiques. Cet ensemble de liaison peut amener une grande rigidité au châssis du véhicule 10 en empêchant ou en limitant fortement tout rapprochement des portions latérales 10A, 10B opposées. Cette troisième configuration est particulièrement avantageuse dans le cas d’une conduite du véhicule 10 sur une route non carrossable ou bien hors-piste, en conduite tout terrain. Alternativement, cette troisième configuration est également favorable à une conduite sportive sur un circuit, par exemple dans le cadre de compétitions automobiles. Dans le cas d’un compresseur hydraulique, la pression hydraulique appliquée dans cette troisième configuration peut être d’au plus 10 bars, au plus 7 bars ou encore au plus 5 bars. L’actionneur 30 ainsi que les pistons 24 constituent donc un dispositif réglable de mise en précontrainte des éléments élastiques 23, permettant d’adapter une rigidité apportée au châssis du véhicule 10. Dans d’autres modes de réalisation, l’actionneur 30 comprend un ou plusieurs moteurs électriques reliés à des éléments mécaniques comme des crémaillères, des molettes manuelles ou encore des vis à bille agencées pour appliquer une force sur les pistons 24. Par ailleurs, la présente invention concerne aussi un procédé d’adaptation de la tenue de route du véhicule 10 réalisé par le présent dispositif de barre anti-rapprochement 20. Dans un tel procédé, la précontrainte appliquée à l’élément élastique 23 par les pistons 24 est adaptée en fonction d’un état du revêtement de la voie de circulation. Cette précontrainte peut être adaptée selon une entrée de l’interface de commande et/ou selon une information communiquée par le capteur de choc, comme une information de fréquence et/ou d’amplitude des chocs, par exemple selon un déplacement vertical de la roue ou de l’élément de suspension. Pour ce faire, l’unité de commande de l’actionneur 30 peut être programmée pour recevoir une entrée de l’interface de commande et/ou une information du capteur de choc, de manière à sélectionner la force ou la pression appliquée sur les éléments élastiques 23. On comprendra que diverses modifications et/ou améliorations évidentes pour l’homme du métier peuvent être apportées aux différents modes de réalisation de l’invention décrits dans la présente description sans sortir du cadre de l’invention. Par exemple, l’actionneur 30 peut prendre toute forme connue de l’homme du métier, comme un compresseur hydraulique connecté à une source de puissance mécanique ou électrique du véhicule 10. De plus, les tubes 21 et 22 peuvent comprendre un joint hydraulique permettant leurs mouvements de coulissement respectif sans fuite de liquide hydraulique. Dans le mode de réalisation n’impliquant pas de fluide ou liquide hydraulique, les tubes 21, 22 peuvent en outre être supprimés ou raccourcis. Enfin, les éléments élastiques 30 peuvent comprendre tout type d’élément adapté pour emmagasiner de l’énergie lorsqu’il est déformé et en restituer la même quantité lorsqu’il est relâché comme un ressort hélicoïdal, conique, à volute ou encore un ressort diaphragme, à lame ou à gaz. Dispositif de barre anti-rapprochement (20) pour un véhicule (10), comprenant une première extrémité adaptée pour être fixée à une portion latérale (10A) d’un châssis du véhicule (10) et une deuxième extrémité adaptée pour être fixée à une portion latérale opposée (10B) du châssis de véhicule (10), le dispositif de barre anti-rapprochement (20) comprenant en outre: Au moins un élément élastique (23) agencé entre les deux extrémités du dispositif de barre anti-rapprochement (20), de sorte à pouvoir exercer un effort d’écartement entre les deux extrémités, Un dispositif réglable de mise en précontrainte de l’élément élastique (23). Dispositif de barre anti-rapprochement (20) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le dispositif réglable de mise en précontrainte est configuré pour adopter au moins une première configuration dans laquelle l’élément élastique (23) n’est pas mis en précontrainte et une deuxième configuration dans laquelle l’élément élastique (23) est mis en précontrainte. Dispositif de barre anti-rapprochement (20) selon la revendication précédente, dans lequel le dispositif réglable de mise en précontrainte est en outre configuré pour adopter une troisième configuration dans laquelle il comprend un ensemble de liaison agencé pour relier les deux extrémités entre elles et présentant une raideur supérieure à une raideur de l’élément élastique. Dispositif de barre anti-rapprochement (20) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend une unité de commande du dispositif réglable de mise en précontrainte de l’élément élastique (23). Dispositif de barre anti-rapprochement (20) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend un premier tube (21) fixé à la première extrémité et un deuxième tube (22) fixé à la deuxième extrémité, en ce que l’élément élastique (23) est fixé à la première extrémité et au deuxième tube (22) et en ce qu’il comprend un autre élément élastique (23) fixé à la deuxième extrémité et au premier tube (21). Dispositif de barre anti-rapprochement (20) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif réglable de mise en précontrainte comprend au moins un piston (24) agencé pour mettre en précontrainte l’élément élastique (23). Dispositif de barre anti-rapprochement (20) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le dispositif réglable de mise en précontrainte comprend un actionneur (30) choisi parmi un moteur électrique, un compresseur hydraulique, une vis à bille et une molette manuelle agencé pour mettre en mouvement le piston (24) et pour comprimer l’élément élastique (23). Procédé d’adaptation de la tenue de route d’un véhicule (10), le véhicule (10) étant pourvu d’un dispositif de barre anti-rapprochement (20) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la précontrainte appliquée à l’élément élastique (23) est adaptée en fonction d’un état du revêtement de la voie de circulation du véhicule (10). Procédé d’adaptation de la tenue de route d’un véhicule (10) selon la revendication précédente, dans lequel la précontrainte appliquée à l’élément élastique (23) est adaptée en fonction d’une fréquence et/ou d’une amplitude de chocs acquises par un capteur agencé dans une liaison au sol du véhicule (10). Véhicule automobile (10) comprenant un dispositif de barre anti-rapprochement (20) selon l’une des revendications 1 à 7.