Procédé de réglage binaire de la position angulaire du plan d'une roue de véhicule automobile

L'invention concerne un procédé de réglage de la position angulaire de roulage du plan d'une roue de véhicule automobile, ainsi qu'un montage de roue d'un véhicule automobile dans lequel ledit procédé peut être mis en œuvre.

L'invention s'applique notamment au réglage de la position angulaire de roulage du plan d'une roue non directrice, ainsi qu'un montage de roue arrière d'un véhicule automobile sur un essieu.

Pour améliorer le comportement dynamique d'un véhicule automobile, il est connu de régler statiquement la position angulaire de roulage du plan de roue, notamment en montant ladite roue de sorte qu'elle présente un angle de pince et éventuellement un angle de carrossage non nuls.

L'angle de pince est défini comme étant l'angle séparant, dans un plan horizontal parallèle au sol, le plan de la roue du plan médian du véhicule. Lorsque l'avant de la roue se déplace vers l'intérieur, respectivement vers l'extérieur, on parle alors de pince, respectivement d'ouverture. L'angle de carrossage est l'angle du plan de la roue avec l'axe vertical, le carrossage étant positif si la roue penche vers l'extérieur du véhicule.

Toutefois, lors du roulage, le décalage angulaire entre le plan de roue et le châssis du véhicule induit une sollicitation plus importante du pneumatique ainsi qu'une surconsommation de carburant due à la résistance au roulement qui en résulte.

On connaît par ailleurs des procédés de réglage dynamique de la position angulaire de roulage du plan de roue, dans lesquels ledit réglage est asservi à des conditions de roulage, notamment en vu de régler en continu ladite position angulaire en fonction de la situation dynamique de roulage.

Toutefois, la mise en œuvre de ces réalisations présente une complexité importante. En outre, s'agissant d'une fonction nécessaire au comportement dynamique du véhicule, notamment pour la prise de virage, les contraintes de sécurisation de son fonctionnement sont d'une rigueur importante.

L'invention vise à proposer un procédé de réglage de la position angulaire de roulage du plan d'une roue de véhicule automobile qui permet d'améliorer le rendement énergétique et la sécurité du comportement dynamique du véhicule, l'implémentation dudit procédé étant particulièrement simple tant mécaniquement que relativement aux procédures de validation spécifique aux fonctions intervenant sur le comportement dynamique dudit véhicule.

A cet effet, selon un premier aspect, l'invention propose un procédé de réglage de la position angulaire de roulage du plan d'une roue de véhicule automobile, dans lequel la roue est montée sur ledit véhicule de sorte que le plan de ladite roue puisse présenter une position angulaire statique et une position angulaire de sécurité, ledit procédé prévoyant de maintenir le plan de la roue en position angulaire statique lors du roulage de ladite roue et, en cas de détection d'au moins un paramètre de roulage critique, de déplacer le plan de roue dans une position angulaire de sécurité pendant un laps de temps prédéterminé avant le retour dudit plan de la roue en position angulaire statique.

Selon un deuxième aspect, l'invention propose un montage de roue d'un véhicule automobile par l'intermédiaire d'un porte roue, ledit porte roue étant associé audit véhicule par l'intermédiaire d'au moins un pivot de sorte que le plan de la roue puisse présenter un premier angle de pince sensiblement nul et un deuxième angle de pince non nul, ledit montage comprenant en outre un actionneur binaire pour le déplacement du porte roue dans chacun des angles de pince du plan de roue, ledit actionneur comprenant un dispositif de commande qui est connecté à un système de détermination d'au moins un paramètre de roulage, ledit dispositif de commande étant agencé pour régler l'angle de pince par mise en œuvre d'un tel procédé.

D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit, faite en référence à la figure annexée qui représente de façon schématique le montage d'un porte roue respectivement en position à angle de pince sensiblement nul (figure 1a) et à angle de pince non nul (figure 1b).

L'invention concerne un procédé de réglage de la position angulaire du plan d'une roue de véhicule automobile, notamment d'une roue arrière non directrice. En particulier, le procédé peut être mis en œuvre sur chacune des roues d'un essieu.

Comme représenté sur les figures, la roue est montée de sorte que le plan de la roue puisse présenter deux positions angulaires, nommées respectivement position angulaire statique (figure 1a) et position angulaire de sécurité (figure 1b).

Dans un exemple de réalisation, la position angulaire de roulage est choisie parmi l'angle de pince, l'angle de carrossage ou une combinaison de ces deux angles. En particulier, la position angulaire statique peut correspondre à un angle de pince et/ou à un angle de carrossage sensiblement nul.

Dans des exemples de réalisation, la position angulaire statique correspond à des angles de pince et de carrossage de 0°, la position angulaire de sécurité correspondant à un angle de pince inférieur à 0,5°, notamment de 0,35°, et à un angle de carrossage nul. Dans cette réalisation, le déplacement angulaire du plan de roue étant inférieur à 0,5°, celui-ci n'est objectivement pas perceptible par le conducteur. En variante, l'angle de pince de la position angulaire de sécurité peut être de l'ordre de 1°, ou moins.

La roue est montée en rotation par l'intermédiaire ^; d'un porte roue (non représenté). Dans le mode de réalisation représenté, le porte roue est associé au véhicule par l'intermédiaire d'une platine 1 portant un pivot central 2 permettant la disposition du plan de roue dans les deux positions angulaires par basculement de ladite platine relativement audit véhicule.

Dans le mode de réalisation représenté qui correspond à un montage de roue sur un essieu dit multi-bras, l'extrémité d'un bras de suspension 3 est montée pivotante sur chacune des extrémités de la platine 1 , l'autre extrémité desdits bras étant solidarisée au porte roue pour transmettre le basculement de la platine 1 audit porte roue. Sur les figures, les bras 3 sont espacés longitudinalement de sorte à disposer le plan de roue suivant deux angles de pince différents, notamment un angle de pince sensiblement nul et un angle de pince non nul. Selon une autre réalisation, on pourrait prévoir un essieu comprenant une traverse sur chacune des extrémités de laquelle une roue est montée suivant l'invention.

En variante, on pourrait espacer les bras 3 verticalement pour disposer le plan de roue suivant deux angles de carrossage différents, ou suivant une combinaison de ces deux directions pour disposer le plan de roue suivant deux combinaisons d'angles de pince et de carrossage. En particulier, cette dernière réalisation peut permettre de contre carrosser le plan de roue lors de la prise de pince.

Le montage de roue comprend en outre un actionneur binaire pour le déplacement du porte roue dans chacun des angles de pince du plan de roue. L'actionnaire représenté comprend un vérin 4, par exemple hydroélastique, qui est prévu entre un support 5 solidaire du véhicule et la platine 1. Plus précisément, le vérin 4 comprend un organe 6 d'actionriement de la platine 1 en basculement autour du pivot 2, ledit organe étant associé au voisinage d'une première extrémité de la platine 1 , notamment entre un bras 3 et le pivot 2. Le support peut être solidaire de la caisse du véhicule ou d'un sous-châssis pour faciliter l'assemblage du véhicule et mieux filtrer les vibrations.

L'actionneur comprend en outre, à l'opposé du vérin 4 par rapport au pivot 2, un ressort 7 qui est monté en charge entre le support 5 et la platine 1. Par ailleurs, pour définir la course de basculement de la platine 1 relativement au support 5,

ladite platine comprend des butées 8, 9 de contact avec le support 5 dans respectivement une position de basculement.

Ainsi, lorsque le vérin est mis sous pression, il exerce une force Fi qui est supérieure à la force F ₂ exercée par le ressort 7, de sorte à faire basculer la platine 1 pour la disposer sensiblement longitudinalement (figure 1a) avec une butée 8 en appui sur le support 5. Dans le mode de réalisation représenté, cette disposition correspond à un angle de pince sensiblement nul. En outre, dans cette position, le ressort 7 est préchargé par rapprochement de la platine 1 vers le support 5.

En cas de désactivation du vérin 4, la force Fi devient inférieure à la force F ₂ de sorte à induire le basculement de la platine 1 dans la deuxième position avec l'autre butée 9 en appui sur le support 5 (figure 1b). Cette position correspond à un angle de pince non nul pour le plan de roue. Dans cette réalisation, en cas de dysfonctionnement du vérin 4, la platine 1 est positionnée dans la position de la figure 1b, qui correspond à un angle de pince non nul.

On décrit ci-dessous le procédé de réglage selon l'invention qui prévoit de maintenir le plan de roue en position angulaire statique lors du roulage de la roue et, en cas de détection d'au moins un paramètre de roulage critique, de déplacer le plan de roue dans une position angulaire de sécurité pendant un laps de temps prédéterminé avant le retour dudit plan de roue en position angulaire statique.

Dans le mode de réalisation décrit, le déplacement de la roue entre ses deux positions angulaires est réalisé par l'actionneur binaire 4, 7 qui présente un état de mise en position angulaire statique et un état de mise en position angulaire de sécurité. Pour ce faire, l'actionneur 4, 7 comprend un dispositif de commande du vérin 4 qui est connecté à un système de détermination d'au moins un paramètre de roulage, ledit dispositif de commande étant agencé pour régler l'angle de pince par mise en œuvre du procédé. En particulier, le système de détermination peut utiliser les capteurs existants dans le véhicule.

Ainsi, il est possible de maintenir le roulage avec un angle de pince sensiblement nul, ce qui est bénéfique d'un point de vue de l'usure du pneumatique et de la consommation induite. Et, en cas de roulage dans une situation nécessitant un angle de pince, de fournir rapidement cet angle et ce pendant un laps de temps prédéterminé de sorte à améliorer ponctuellement le comportement dynamique du véhicule. En outre, l'angle de pince n'est pas piloté en fonction de conditions de roulage du véhicule, ce qui facilite son implémentation notamment relativement aux contraintes de validation des fonctions de sécurité du véhicule.

En outre, l'état stable de l'actionneur 4, 7 décrit correspond à la position angulaire de sécurité du plan de la roue, ce qui permet de sécuriser le comportement dynamique du véhicule en cas de défaillance dudit actionneur.

Par ailleurs, l'actionneur 4, 7 peut être agencé pour que le temps de mise en position angulaire de sécurité soit de l'ordre du dixième de seconde, ce qui permet une sécurisation rapide du comportement dynamique. Et, le temps de retour en position statique peut être supérieur au temps de mise en position angulaire de sécurité, par exemple de l'ordre de la seconde voire de quelconque dizaines de secondes. Il est donc possible de mettre en œuvre le procédé de réglage avec des actionneurs simples et à faible consommation d'énergie.

Selon une réalisation, le laps de temps pendant lequel la position de sécurité est maintenue peut être inférieur à 10 secondes, notamment de l'ordre de 5 secondes. En effet, cette durée s'avère dans la majorité des cas suffisante pour stabiliser le comportement dynamique du véhicule.

Dans des exemples de réalisation, le paramètre de roulage critique peut correspondre au dépassement d'une valeur seuil pour un paramètre de roulage du véhicule, ledit paramètre pouvant être choisi parmi l'accélération latérale, la pression de freinage, la vitesse de rotation du volant. ;

Dans des exemples de réalisation, la valeur seuil d'accélération latérale est de 0,7 g, la valeur seuil de pression de freinage est de 38 bar et la valeur seuil de vitesse de rotation du volant est de 5007sec. En outre, le paramètre de roulage critique peut être déterminé en fonction de la vitesse d'avancement du véhicule et/ou de l'intervention d'un système de sécurisation du comportement dynamique du véhicule, tel que I ¹ ABS ou l'ESP.