AUTOMOBILE ROUTIER

[001] L'invention concerne un procédé de commande d'un convoi automobile routier. L'invention concerne également un support d'enregistrement d'informations pour la mise en œuvre de ce procédé de commande. L'invention concerne enfin un convoi automobile routier commandable.

[002] On connaît des convois automobiles routiers qui sont formés d'une pluralité de véhicules attelés entre eux et apte à se déplacer en rotation en lacet les uns par rapport aux autres. On connaît notamment des trains routiers ou des systèmes de transport urbain tel que des autobus poly-articulés. Un problème avec de tels convois est qu'ils peuvent présenter un mouvement de louvoiement (« sway » en langue anglaise) non contrôlé lorsqu'ils circulent. Ce louvoiement se traduit par des oscillations latérales, c'est-à-dire perpendiculaire à la direction de déplacement du convoi. Un tel louvoiement peut d'une part engendrer une perte de contrôle du véhicule, et d'autre part est dangereux pour les autres véhicules et doit être évité.

[003] Un freinage dissipatif est un freinage où l'énergie cinétique des roues est convertie en chaleur. Il s'agit typiquement d'un freinage à l'aide de plaquette de frein.

[004] L'utilisation de l'actionneur en plus des freins présente l'avantage de limiter l'amplitude du couple de freinage à exercer sur les roues pour amortir le mouvement de louvoiement. En effet, ce procédé de commande répartit l'effort pour stabiliser le convoi entre les roues freinées et l'actionneur commandable de l'articulation commandé en cohérence avec les roues. Ainsi, la mise en œuvre répétée du procédé de commande de la demande US-4688818-A1 permet d'amortir le mouvement de louvoiement tout en ralentissant le convoi de façon moins importante que si seuls les freins étaient utilisés pour amortir ce mouvement de louvoiement. Cela permet aussi de limiter les risques de perte d'adhérence d'une roue puisque le couple de freinage est moindre. Toutefois, puisque la mise en œuvre du procédé de commande de la demande US-4688818-A1 ralentit le convoi, il ne peut pas être mis en œuvre en permanence et ne doit être utilisé qu'occasionnellement. Typiquement, ce procédé est mis en œuvre seulement si l'amplitude du mouvement de louvoiement dépasse un seuil prédéterminé. Dès lors, le conducteur du convoi doit s'accommoder d'un faible mouvement de louvoiement, c'est-à-dire d'un mouvement de louvoiement dont l'amplitude reste inférieure à ce seuil prédéterminé.

[005] De l'état de la technique est également connu de :

- US2013/079980A1, et

- US2015/051795A1.

[006] Il existe donc un besoin pour un procédé de commande d'un convoi routier automobile qui permette d'amortir le mouvement de louvoiement tout en ralentissant encore moins le convoi. [007] L'invention concerne donc un procédé de commande d'un convoi automobile routier conforme à la revendication 1.

[008] La commande des machines électriques des première et seconde roues d'un train de roues pour accélérer la première roue sans freiner la seconde roues de ce train, permet de créer un couple sur l'articulation sans freiner les roues. Par conséquent, le procédé de commande revendiqué permet d'amortir le mouvement de louvoiement aussi efficacement que le procédé de commande de la demande US- 4688818-A1 tout en freinant encore moins le convoi lors de la mise en œuvre de ce procédé. Il est dès lors possible de mettre en œuvre en permanence le procédé de commande revendiqué sans que cela conduise à ralentir en permanence ce convoi.

[009] Des modes de réalisation de l'invention peuvent présenter en plus les avantages suivants :

- Dans le procédé revendiqué, l'absence de freinage des roues du convoi élimine le risque de blocage d'une ou plusieurs de ces roues. Le risque de perte d'adhérence d'une roue est également limité. Enfin, le procédé de commande est simplifié.

[0010] Selon un autre aspect, l'invention concerne également un support d'enregistrement d'informations comportant des instructions pour la mise en œuvre des étapes a) et b) du procédé revendiqué lorsque ces instructions sont exécutées par un calculateur électronique.

[0011] Selon un autre aspect, l'invention concerne également un convoi automobile routier conforme à la revendication 11.

[0012] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins sur lesquels :

- la figure 1A est une illustration schématique d'un convoi automobile routier selon une vue latérale ;

- la figure 1B est une illustration schématique du convoi de la figure 1A selon une vue du dessus simplifiée ;

- la figure 2 est une illustration schématique d'un véhicule du convoi de la figure 1A ;

- la figure 3 est un ordinogramme d'un procédé de commande du convoi de la figure 1A ;

- la figure 4 est une illustration de l'évolution au cours du temps d'un angle de braquage d'un véhicule de tête du convoi de la figure 1A en réponse à une commande d'un utilisateur de ce véhicule ;

- les figures 5 et 7 sont des illustrations de l'évolution au cours du temps d'un angle d'articulation d'un véhicule suiveur du convoi de la figure 1A, en réponse au braquage illustré à la figure 4, respectivement, sans et avec application du procédé de la figure 3 ; - la figure 6 est un exemple d'un signal de commande délivré par un dispositif de commande du convoi de la figure 1B pour limiter des oscillations de l'angle d'articulation visibles sur la figure 5 ;

- la figure 8 est une illustration d'un autre mode de réalisation du convoi des figures 1A et 1B ;

- la figure 9 est un ordinogramme d'un autre mode de réalisation du procédé de la figure 3.

[0013] Dans ces figures, les mêmes références sont utilisées pour désigner les mêmes éléments.

[0014] Dans la suite de cette description, les caractéristiques et fonctions bien connues de l'homme du métier ne sont pas décrites en détails.

[0015] Les figures 1A et 1B représentent schématiquement un exemple d'un convoi

2 automobile routier. Ce convoi 2 comporte :

-un véhicule 4 de tête, situé en tête du convoi 2, et

-une pluralité de véhicules, dits véhicules suiveurs, attelés deux à deux l'un derrière l'autre à l'arrière du véhicule 4. L'un de ces véhicules suiveurs est attelé directement à l'arrière du véhicule 4.

[0016] Le convoi 2 et le véhicule 4 sont similaires à ceux décrits dans la demande WO2014/135310. Ainsi, par la suite, seuls les détails techniques nécessaires à la compréhension de l'invention sont décrits en détail. Pour simplifier, le convoi 2 ne comporte que trois véhicules : le véhicule 4 et deux véhicules suiveurs attelés l'un derrière l'autre et à l'arrière du véhicule 4, comme cela sera décrit plus en détail dans ce qui suit. Ces véhicules suiveurs portent les références, respectivement, 6 et 8. Les véhicules 6 et 8 sont ici identiques au véhicule 4. Aussi, seul ce dernier sera décrit en détail.

[0017] Le convoi 2 est apte à se déplacer le long d'un plan de roulement 9. Le plan 9 est défini comme étant le plan passant par les surfaces de contact entre les roues du véhicule 4 et la route sur laquelle circule ce véhicule. Le plan 9 est ici horizontal.

[0018] La figure 2 représente plus en détail le véhicule 4. Le véhicule 4 comporte ici : - un châssis comportant des parties de châssis avant 10 et arrière 12 ;

- une articulation 14 entre les parties 10 et 12 ;

- des trains de roues avant 16 et arrière 18, fixés respectivement sur les parties 10 et 12 ;

- un dispositif 20 de commande de l'articulation 14.

[0019] Sur la figure 2, le dispositif 20 et différents autres organes de commande sont représentés, pour améliorer la lisibilité de la figure, comme étant déportés sur un côté du véhicule 4. Toutefois, dans la réalité, il n'en est rien et le dispositif 20 comme tous les autres organes de commande sont logés à l'intérieur du véhicule 4.

[0020] Le train 16 comporte une roue gauche 30 et une roue droite 32, alignées l'une par rapport à l'autre autour d'un axe transversal 34.. Les roues 30 et 32 sont aptes à se mouvoir en rotation autour d'un axe de rotation de cette roue. Les roues 30 et 32 sont généralement alignées perpendiculairement à l'axe 34 lorsqu'elles ne sont pas braquées. Leurs axes de rotation respectifs sont dans ce cas alignés avec cet axe 34. L'axe 34 est ici solidaire sans degré de liberté de la partie 10.

[0021] Ici, la partie 10 comporte un dispositif de braquage (« steering » en langue anglaise) des roues 30 et 32. Pour simplifier la figure 2, ce dispositif de braquage n'y est pas dessiné. Ce dispositif de braquage est commandable par un conducteur du véhicule 4 pour modifier un angle de braquage φ des roues 30 et 32 afin de diriger le véhicule 4. Par exemple, ce dispositif de braquage est celui décrit dans la demande internationale WO2014/135310 en référence à la figure 10.

[0022] L'angle de braquage φ est ici défini comme étant l'angle aigu entre le plan vertical perpendiculaire à l'axe de roulement de cette roue et le plan vertical qui contient un axe longitudinal de la partie 10.

[0023] On définit l'axe longitudinal de la partie 10 comme étant un axe solidaire sans degré de liberté de la partie 10 et qui est aligné avec l'axe longitudinal du véhicule 4 lorsque les parties 10 et 12 sont alignées entre elles et que les roues 30, 32 ne sont pas braquées. L'axe longitudinal de la partie 10 est ici un axe parallèle au plan 9 de roulement, perpendiculaire à l'axe 34 et qui passe par le centre géométrique de cet axe 34. Le centre géométrique de l'axe 34 est ici situé à équidistance des centres respectifs des roues 30, 32. L'axe de rotation respectif de chacune de ces roues 30, 32 passe par le centre de cette roue.

[0024] Chaque roue 30, 32 comporte une machine électrique commandable apte à fonctionner en tant que moteur et, en alternance, en tant que génératrice. Lorsqu'elle fonctionne en tant que moteur, elle entraîne cette roue en rotation pour propulser le véhicule 4. Les machines des roues 30 et 32 portent respectivement les références 36 et 38. Par exemple, les machines 36 et 38 sont des moteur-roues intégrés au sein des moyeux respectifs des roues 30, 32. Il s'agit par exemple de machines électriques à courant continu, telles que des machines à collecteur à excitation en série. Chaque machine 36, 38 est ici apte à fournir une puissance supérieure ou égale à 2kW ou à 7,5kW ou à 15kW.

[0025] Les machines 36 et 38 sont chacune aptes à fournir un effort de freinage régénératif (aussi nommé freinage à récupération) lorsque qu'elles fonctionnent en génératrice et que le véhicule 4 se déplace. Ainsi, chaque machine 36, 38 est apte, en réponse à un signal de commande, à convertir en énergie électrique une partie de l'énergie cinétique de rotation de la roue respective à laquelle elle appartient. Cela ralentit la rotation de la roue et freine le véhicule 4.

[0026] Par exemple, dans une machine électrique à courant continu et à excitation en série, le freinage régénératif est obtenu en modifiant la tension électrique induite dans la machine pour que le courant électrique induit, et donc le sens de transfert de la puissance, change de sens. [0027] Les machines 36, 38 sont raccordées à un circuit de commande 37 du véhicule 4 qui commande le fonctionnement de ces machines indépendamment l'une de l'autre. Par exemple, le circuit 37 comporte des rhéostats commandables qui permettent de commander le courant d'excitation des machines 36 et 38 indépendamment l'une de l'autre. Le circuit 37 est ici apte à commander les machines 36, 38 pour que les roues 30, 32 tournent à des vitesses différentes et, notamment, pour exercer le freinage régénératif. Pour simplifier la figure 2, le raccordement des machines au circuit 37 n'est pas représenté.

[0028] Chacune des machines 36, 38 est ici également raccordé électriquement à un circuit de puissance 39 du véhicule 4 apte à fournir de l'énergie électrique pour alimenter cette machine. Ce circuit 39 comporte par exemple un dispositif de stockage d'énergie électrique, tel qu'une batterie d'accumulateurs électriques rechargeables. En particulier, ce circuit 39 est ici apte à collecter et à stocker l'énergie générée par l'une quelconque des machines 36, 38 lors d'un freinage régénératif des roues 30 et/ou 32.

[0029] Avantageusement, le train 16 comporte également des freins mécaniques commandables pour freiner les roues 30 et 32. Ces freins mécaniques exercent, lorsqu'ils sont commandés à cette fin, par exemple par un utilisateur du véhicule 4, un freinage dissipatif sur une roue en dissipant sous forme d'énergie thermique au moins une partie de l'énergie cinétique de rotation de cette roue. Par exemple, il s'agit de freins à tambour ou de freins à mâchoire ou de freins à disques.

[0030] Le train 18 comporte des roues gauche 40 et droite 42 alignées sur un axe transversal 44. Le train 18 est ici identique au train 16, sauf que les roues 40 et 42 ne peuvent ici pas être braquées. Les machines électriques des roues 40 et 42 portent respectivement les références 46 et 48. Les machines 46 et 48 sont également raccordés aux circuits 37 et 39.

[0031] L'articulation 14 autorise un déplacement en rotation des parties 10 et 12 l'une par rapport à l'autre autour d'un axe 19 de rotation perpendiculaire au plan 9. Ici, l'axe 19 est vertical. Par exemple, l'articulation 14 comporte une liaison pivot 15 raccordant mécaniquement les parties 10 et 12 et présentant comme axe de rotation l'axe 19. Par exemple, l'articulation 14 est celle décrite dans la demande internationale WO2014/135310.

[0032] L'articulation 14 comporte en outre un actionneur 50 commandable. L'actionneur 50 relie mécaniquement les parties 10 et 12 l'une à l'autre. Cet actionneur 50 est capable de verrouiller l'articulation 14 et de freiner la rotation l'une par rapport à l'autre des parties 10 et 12 autour de l'axe 19. En particulier, l'actionneur 50 est apte à exercer un moment de freinage réglable, autour de l'axe 19, en réponse à un signal de commande ici émis par le dispositif 20. Par contre, l'actionneur 50 est incapable de déplacer les parties 10 et 12 l'une par rapport à l'autre. [0033] Par exemple, l'actionneur 50 est un vérin hydraulique à coefficient d'amortissement variable, réglable en fonction d'un signal de commande. Ce vérin comporte ici un réservoir d'un fluide tel que de l'huile, dans lequel un piston est monté coulissant. Ce piston partage, de façon connue, le réservoir en deux parties. Ces deux parties sont reliées fluidiquement l'une à l'autre par une conduite sur laquelle se trouve un réducteur de débit variable, tel qu'une électrovanne. Par exemple, cette électrovanne comporte deux vannes de pression proportionnelle ( « proportional pressure relief valve » an anglais) montées en sens opposé avec des claplets antiretour. Ce réducteur est commandable pour modifier ce débit, ce qui modifie le coefficient d'amortissement du vérin. Ce dispositif est donc beaucoup plus simple que le dispositif actif impliquant la mise en œuvre d'une pompe hydraulique décrit dans le brevet US4688818.

[0034] Ainsi, un effort exercé sur le piston peut être sélectivement plus ou moins atténué en fonction de la valeur de coefficient d'amortissement choisie. Ici, l'actionneur 50 permet d'atténuer le mouvement d'oscillation des parties 10 et 12. Dès lors, l'utilisation de l'actionneur 50 consomme très peu d'énergie électrique. Ici, l'énergie consommée par l'actionneur 50 sert uniquement à régler des coefficients de frottement.

[0035] Ici, l'articulation 14 comporte en outre un capteur 52 d'angle qui est apte à mesurer l'angle d'articulation, noté Θ, entre les parties 10 et 12. Par exemple, cet angle Θ est défini comme le plus petit angle orienté, mesuré dans un plan parallèle au plan 9, entre les axes longitudinaux des parties 10 et 12. Le sens positif d'orientation de cet angle Θ est ici illustré par la flèche 53. Sur l'exemple de la figure 2, l'angle Θ présente donc une valeur positive.

[0036] Ce capteur 52 est ici raccordé à une interface de collecte de données du dispositif 20.

[0037] Le dispositif 20 est notamment apte à mesurer une oscillation de l'angle Θ autour d'une consigne θ ₀ d'angle d'articulation grâce aux données fournies par le capteur 52. En réponse, le dispositif 20 commande l'actionneur 50 pour qu'il exerce sur l'articulation 14 un moment en opposition par rapport aux oscillations mesurées pour amortir ces oscillations.

[0038] Par exemple, le dispositif 20 comporte :

- un support 60 d'enregistrement d'informations ;

- un calculateur 62 électronique programmable ;

- une interface 64 d'échange de données.

[0039] Le support 60 comporte les instructions pour exécuter le procédé de la figure 3. Le calculateur 62 lit et exécute les instructions enregistrées sur le support 60. L'interface 64 permet d'échanger et de transférer des données par exemple en provenance du capteur 52. Par exemple, le calculateur 62 est un microprocesseur de la famille 8086 de la société INTEL®. [0040] En outre, pour exercer le moment de freinage, le dispositif 20 est apte à commander au moins une des machines 36, 38, 46 et 48 conjointement à la commande de l'actionneur 50, pour augmenter la vitesse de rotation de l'une ou l'autre des roues 30, 32, 40, et 42. Par exemple, le dispositif 20 est raccordé au circuit 37 pour délivrer un signal de commande des machines 36, 38, 46 et 48.

[0041] Avantageusement, le dispositif 20 est en outre programmé pour, lorsqu'il détecte que le véhicule 4 est en tête du convoi 2, commander l'actionneur 50 pour qu'il bloque l'articulation 14 sur un angle Θ égal à 0°, et laisser le conducteur du véhicule 4 libre d'actionner le dispositif de braquage de ce véhicule 4. Les parties 10 et 12 sont alors alignées l'une avec l'autre longitudinalement et ne peuvent pas pivoter l'une par rapport à l'autre autour de l'axe 19. Au contraire, si le dispositif 20 détecte que le véhicule auquel il appartient n'est pas en tête du convoi, alors il commande l'actionneur 50 pour ne pas bloquer l'articulation 14 et laisse cette articulation libre pour appliquer le moment en rotation.

[0042] Ici, le véhicule 4 comporte en outre des attelages avant et arrière 70 et 72. Chaque attelage 70, 72 est déplaçable en alternance entre des positions attelée et dételée, par exemple en réponse à un signal de commande d'un utilisateur du convoi 2. L'attelage 70 est apte à coopérer avec un attelage arrière, par exemple identique à l'attelage 72, installé à l'arrière d'un autre véhicule. A cet effet, les attelages 70 et 72 présentent des formes complémentaires l'une avec l'autre. Ici, les attelages 70 et 72 sont ancrés respectivement aux parties 10 et 12 sans degré de liberté en rotation en lacet.

[0043] Par rotation en lacet, on désigne ici un mouvement de rotation uniquement autour d'un axe perpendiculaire au plan 9.

[0044] Par exemple, les attelages 70 et 72 sont ceux décrits dans la demande internationale WO2014/135310.

[0045] Ici, les véhicules 4, 6 et 8 sont attelés deux à deux au moyen des attelages 70 et 72 portés par ces véhicules respectifs. Par exemple, le véhicule 6 est attaché à l'arrière du véhicule 4 au moyen des attelages 72 et 70 des véhicules, respectivement, 4 et 6. Le véhicule 8 est attaché à l'arrière du véhicule 6.

[0046] Dans ce qui suit, pour faire référence aux éléments du véhicule 6, on utilise la même référence numérique que pour l'élément correspondant du véhicule 4 à laquelle on rajoute le suffixe « b ». Par exemple, l'articulation 14 du véhicule 6 porte la référence 14b. On procède de même pour le véhicule 8 avec le suffixe « c ».

[0047] Un exemple de fonctionnement d'un procédé pour amortir le mouvement de louvoiement du convoi 2 va maintenant être décrit, en référence à l'ordinogramme de la figure 3 et à l'aide des figures 1 et 2. Pour simplifier, ce procédé est décrit seulement en référence au véhicule 8 qui se trouve en queue du convoi 2. Cependant, tout ce qui est décrit en référence à ce véhicule 8 peut facilement être transposé au cas du véhicule 6. [0048] Tout d'abord, lors d'une étape 100, le convoi 2 est formé en attachant les véhicules 4, 6 et 8 au moyen de leurs attelages 70 et 72 respectifs. Le dispositif 20 du véhicule 4 détecte que ce véhicule est en tête du convoi 2 et commande le blocage de l'articulation 14 dans la position où les axes longitudinaux des parties 10 et 12 sont alignés. Les dispositifs 20b et 20c détectent que les véhicules, respectivement, 6 et 8, ne sont pas en tête du convoi 2. Les articulations 14b et 14c sont alors libres de pivoter et autorisent un déplacement en rotation. Par contre, les dispositifs 20b et 20c inhibent l'actionnement des dispositifs de braquage des véhicules 6 et 8 par un conducteur de ces véhicules. Typiquement, l'angle de braquage des roues 30b, 32b, 30c et 32c est bloqué dans une position où l'axe de roulement de chacune de ces roues est parallèle à l'axe 34b ou 34c.

[0049] Ensuite, lors d'une étape 102, le convoi 2 est mis en mouvement et se déplace sur le plan 9, par exemple en ligne droite. Ici, le circuit 39 alimente les machines 36, 38, 46 et 48 pour fournir un couple destiné à mettre en rotation les roues 30, 32, 40 et 42 autour de leurs axes de rotation respectifs à une vitesse prédéterminée et dans un même sens. Il en va de même pour les véhicules 6 et 8.

[0050] Lors de ce déplacement, si le procédé décrit ici n'était pas mis en œuvre, le convoi 2 pourrait présenter un mouvement de louvoiement. Par mouvement de louvoiement, on désigne un déplacement fluctuant dans le temps d'un ou plusieurs véhicules du convoi 2 selon une direction parallèle au plan 9 et essentiellement perpendiculaire à la direction de déplacement du convoi 2.

[0051] Par exemple, ce mouvement de louvoiement est déclenché suite à un braquage des roues 30 et 32 commandé par un utilisateur du véhicule 4. Il peut être aussi déclenché par du vent latéral, le dépassement par un autre véhicule ou une variation dans le dévers de la chaussée.

[0052] La figure 4 représente schématiquement l'évolution de l'angle φ des roues 30 et 32 au cours du temps t. Ici, les roues 30 et 32 sont d'abord alignées et présentent un angle de braquage nul. Ensuite, elles sont braquées dans un sens avec un angle cpi puis, dans un second temps, sont braquées dans le sens opposé avec un angle cp ₂ qui est égal à -cpi. Enfin, l'angle φ retrouve sa valeur initiale nulle. En réponse, un mouvement de louvoiement se propage sur les véhicules 6 et 8. Les parties avant et arrière de châssis des véhicules du convoi 2 pivotent l'une par rapport à l'autre autour de leurs articulations respectives avec un mouvement oscillatoire.

[0053] La figure 5 représente l'évolution de la valeur de l'angle Θ de l'articulation 14c du véhicule 8 au cours du temps t, en réponse au braquage des roues 30 et 32 de la figure 4, lorsqu'aucune correction de trajectoire n'est appliquée. On observe un pic (flèche 110) qui correspond à la variation d'angle de braquage des roues 30 et 32. Puis, dans un second temps, à partir d'un instant t ₀ , on observe des oscillations de cette valeur de l'angle Θ qui persistent après que ce braquage soit terminé (zone 112). Ces oscillations sont ici périodiques et présentent une forme sinusoïdale dont l'amplitude augmente linéairement avec le temps. Dans cette situation le louvoiement est incontrôlé et peut engendrer la perte de contrôle du convoi 2. Cette augmentation d'amplitude peut être amplifiée par la résonance du mouvement de louvoiement avec les suspensions du véhicule.

[0054] Pendant ce déplacement, lors d'une étape 104 (figure 3), le capteur 52c mesure cette oscillation des parties 10c et 12c autour de l'axe 19c.

[0055] Ensuite, lors d'une étape 116, les données mesurées sont analysées automatiquement par le dispositif 20c. Ce dernier calcule automatiquement, à partir des mesures du capteur 52c et d'une consigne θ ₀ pour la valeur de l'angle Θ de l'articulation 14c, un moment total M d'amortissement en lacet autour de l'axe 19c qui doit être appliqué sur l'articulation 14c pour s'opposer à ces oscillations. Dans cette description, la valeur du moment total M est définie comme étant la projection sur l'axe vertical 19c, orienté vers le haut, du produit vectoriel suivant :

où P est le point d'application de la force, A, est la projection orthogonale du point P sur l'axe 19c et F la force appliquée.

[0056] Par exemple, la consigne θ ₀ est choisie comme étant égale à la valeur moyenne de l'angle Θ moyenné sur une durée prédéfinie. Dans l'exemple considéré, la valeur moyenne est nulle. La valeur de consigne θ ₀ est donc égale à zéro.

[0057] Plus précisément, lors de l'étape 116, le dispositif 20c délivre automatiquement un signal de commande d'une part à l'actionneur 50c et d'autre part au circuit 37c de manière à atténuer, voire supprimer les oscillations. Ces signaux de commande, délivrés à l'actionneur 50c et au circuit 37c, sont fonction de l'écart entre la valeur de l'angle Θ mesuré et la consigne θ ₀ .

[0058] Par exemple, le dispositif 20c comporte un correcteur proportionnel de type PID qui reçoit en entrée la valeur de l'angle Θ mesuré et la consigne θ ₀ puis qui fournit en sortie l'estimation du moment total M à appliquer sur l'articulation 14c pour atténuer les oscillations. De manière générale, la valeur du signal de commande croît ainsi d'autant plus que l'angle Θ mesuré s'écarte de la consigne θ ₀ . Dans cet exemple, les étapes 104 et 116 sont réitérées en temps réel, au fur et à mesure que les oscillations sont mesurées.

[0059] La figure 6 représente un exemple de la valeur du moment total M qui est calculé par le dispositif 20c. Le moment M est ici un signal périodique qui, à l'instar de l'évolution de la valeur de l'angle Θ de la figure 5, présente une amplitude qui augmente linéairement en valeur absolue.

[0060] Ensuite, le dispositif 20c répartit automatiquement le moment total M entre :

- un moment MA qui doit être appliqué par l'actionneur 50c sur l'articulation 14c, et

- un moment MR qui doit être appliqué sur l'articulation 14c à l'aide des machines électriques du véhicule 8. La somme des moments MA et MR est égale au moment total M. Typiquement, le moment MA est égal à X*M et le moment MR et égal à (1-X)*M, où X est un nombre réel compris entre zéro et un et M est la valeur calculée du moment total M. Le symbole « * » désigne l'opération mathématique de multiplication. En fonction des phases de l'oscillation, la répartition X du moment total entre l'actionneur 50c et les machines électriques du véhicule 8 est différente. Par exemple, lorsque la différence I θ - θ ₀ | en valeur absolue, entre l'angle Θ et la consigne θ ₀ , augmente, X est typiquement, et généralement systématiquement, compris entre 0,2 et 1 ou entre 0,2 et 0,9 et, de préférence, entre 0,5 et 0,7. Ici, X est choisi égal à 0,5. Si la différence I θ - θ ₀ | diminue, X est égal à zéro. A l'issue de cette répartition, un signal de commande est envoyé au circuit 37c pour commander les machines électriques du véhicule 8 de manière à appliquer le moment MR sur l'articulation 14c. En parallèle, un signal de commande est également envoyé à l'actionneur 50c pour appliquer le moment MA sur l'articulation 14c .

[0061] En réponse à ces signaux de commande, lors d'une opération 118, l'actionneur 50c applique le moment MA de freinage. Dans ce mode de réalisation, tant que la différence | θ - θ ₀ | augmente, le moment MA appliqué est non nul. A l'inverse, quand la différence | θ - θ ₀ | diminue, l'actionneur 50c exerce un moment MA de freinage dont l'amplitude est, typiquement, deux ou dix fois inférieure à l'amplitude du moment MA de freinage appliqué lorsque la différence I θ— θ ₀ 1 augmente. De préférence, lorsque la différence | θ - θ ₀ | diminue, l'amplitude du moment de freinage est nulle ou presque nulle. Ici, pour cela, le dispositif 20c commande l'électrovanne qui permet de régler le coefficient de frottement du vérin. Lorsque la différence | θ - θ ₀ | augmente, le coefficient de frottement du vérin est réglé sur une valeur importante pour freiner cette augmentation. A l'inverse, lorsque la différence | θ - θ ₀ | diminue, le coefficient de frottement du vérin est réglé sur une valeur dix ou cinquante fois plus faible. Ainsi, l'amplitude du moment MA appliqué par l'actionneur 50c présente une forme quasi-périodique, dont la période dépend de la période des oscillations 112.

[0062] Conjointement à cette application d'un moment de freinage par l'actionneur 50c, lors d'une opération 119, en réponse au signal de commande qui lui est destiné, le circuit 37c commande les machines électriques du véhicule 8 pour exercer le moment MR sur l'articulation 14c. Ce moment MR est de même signe et en phase avec l'angle Θ. A cet effet, dans ce mode de réalisation, le circuit 37c commande seulement les machines 46c et 48c. De plus, dans ce mode de réalisation, la commande d'une machine électrique consiste seulement à régler son couple pour augmenter la vitesse de rotation de la roue ou maintenir cette vitesse constante. Plus précisément, le circuit 37c commande au moins l'une des machines 46c et 48c de manière à provoquer une différence entre les vitesses de rotation des roues 40c et 42c. Cette différence entre les vitesses de rotations des roues 40c et 42c applique sur l'articulation 14c le moment MR.

[0063] Par exemple, dans le cas d'un angle Θ tel que celui représenté sur la figure 2, en réponse au signal de commande reçu, le circuit 37c commande la machine 46c pour qu'elle maintienne constant le couple en rotation à la roue 40c, qui se trouve à l'intérieur du virage. La vitesse de rotation de la roue 40c est ainsi maintenue sensiblement constante. Parallèlement à cela, la machine 48c est commandé par le circuit 37c pour augmenter le couple qu'elle fournit à la roue 42c qui se trouve à l'extérieur du virage. Ainsi, la roue 42c accélère et sa vitesse de rotation augmente.

[0064] En parallèle, ici, le circuit 37c commande le couple des machines 36c et 38c pour maintenir constante les vitesses de rotation des roues 30 et 32. Cela facilite la commande pour appliquer le moment MR sur l'articulation 14c.

[0065] Les opérations 118 et 119 sont répétées, le cas échéant avec des valeurs de moment à appliquer différentes, jusqu'à ce que les oscillations de l'angle Θ disparaissent. L'oscillation est dite disparaître si l'écart, en valeur absolue, entre la valeur de l'angle Θ et la consigne θ ₀ est inférieur ou égal à 0,1*θ ₀ ou à 0,05*θ ₀ .

[0066] En parallèle des étapes 104 et 116, l'actionneur 50b et les machines 46b et 48b du véhicule 6 sont commandés de façon similaire pour amortir les oscillations de l'angle de l'articulation 14b.

[0067] L'action conjuguée de l'actionneur 50c et des machines 46c, 48c conduit ainsi à appliquer à chaque instant donné le moment total M sur l'articulation 14c qui s'oppose aux oscillations de l'angle Θ. En supprimant les oscillations de chacun des véhicules 6 et 8, on supprime ainsi le mouvement de louvoiement du convoi 2.

[0068] L'opération 119, en complément de l'opération 118, permet d'exercer un moment d'amortissement en lacet sur toutes les phases de l'oscillation, et pas seulement pendant les périodes où la différence d'angles | θ - θ ₀ | croit. Cela permet donc d'amortir plus rapidement ces oscillations. Par ailleurs l'utilisation simultanée de l'actionneur 50c et des machines électriques 46c, 48c permet de réduire les risques de perte de contrôle dans la mesure où, dans le cas le plus sévère ou l'adhérence serait perdue sur les deux roues, l'articulation peut toujours être contrôlée par l'actionneur 50c. De plus, ce procédé de commande élimine ou réduit très fortement le freinage du convoi et permet donc d'appliquer ce procédé de commande continûment sur des périodes beaucoup plus longues avant que cela ne conduise à l'arrêt du convoi où à une décélération perceptible du convoi. De même cela réduit l'usure des freins.

[0069] Dans le cas particulier où l'accélération de la vitesse de rotation de chaque roue est réglée pour annuler l'absence d'accélération de cette même roue lors d'une précédente itération de l'opération 119, alors la vitesse du convoi peut être maintenue constante tout en appliquant continûment le procédé de commande. [0070] Enfin, en utilisant un vérin uniquement capable de freiner le déplacement en rotation des parties 10c et 12c autour de l'axe 19c, on limite la consommation d'énergie du véhicule. En effet, pour cela il suffit simplement de commander le coefficient de frottement de ce vérin. Cela consomme beaucoup moins d'énergie que s'il était nécessaire de déplacer les parties 10c et 12c l'une par rapport à l'autre à l'aide de ce vérin.

[0071] La figure 7 représente l'évolution de la valeur de l'angle Θ de l'articulation 14c du véhicule 8 au cours du temps, en réponse au braquage des roues 30 et 32 représenté sur la figure 4, lorsque le procédé de la figure 3 est appliqué. On observe, comme précédemment, d'abord un pic 120 de la valeur de l'angle Θ, identique au pic 110 (figure 4). Puis, dans un second temps, on observe des oscillations (zone 122) qui sont rapidement atténuées. La valeur de l'angle Θ tend enfin vers une valeur constante (zone 114) qui correspond à la valeur de consigne θ ₀ .

[0072] La figure 8 illustre un convoi 200 apte à remplacer le convoi 2. Dans ce convoi 200, contrairement au convoi 2, les véhicules ne sont pas articulés, mais chaque attelage comporte une articulation. Ainsi, le véhicule 4 est remplacé par un véhicule 204 qui ne comporte pas l'articulation 14. De même, les véhicules 6 et 8 sont remplacés par des véhicules 206 et 208, par exemple identiques aux véhicule 204. Les parties 10 et 12 d'un même véhicule ne sont pas articulées entre elles et ne peuvent alors pas se déplacer en rotation l'une par rapport à l'autre dans un fonctionnement normal du convoi. Dans ce mode de réalisation, les attelages 70 et 72 sont remplacés par des attelages 210 et 212 qui, lorsqu'ils sont attelés l'un à l'autre, autorisent une rotation en lacet autour d'un axe perpendiculaire au plan de roulement du convoi. Ces attelages 210 et 212 forment alors une articulation 214 qui joue le même rôle que l'articulation 14. Cette articulation 214 est par exemple identique à l'articulation 14. Tout ce qui a été décrit en référence à cette articulation 14 et au mouvement de rotation des parties 10 et 12 l'une par rapport à l'autre s'applique à cette articulation 214 et à la rotation des parties de châssis reliées directement entre elles par ces attelages 210 et 212. En particulier, l'actionneur 50 relie alors directement entre eux les châssis des véhicules attelés entre eux. Le dispositif 20 peut alors être placé sur l'un ou l'autre des véhicules qui sont attachés entre eux au moyen de ces attelages. Le procédé de commande de l'actionneur 50 et des machines électriques logées dans les roues pour éviter le louvoiement du convoi est alors identique à celui de la figure 3.

[0073] La figure 9 est un ordinogramme d'un procédé apte à remplacer le procédé de la figure 3. Dans ce procédé, l'étape 104 est remplacée par une étape 304 dans laquelle la consigne θ ₀ est déterminée différemment. Cette consigne θ ₀ est ici déterminée à partir du calcul de la trajectoire cinématique suivie par le véhicule 4.

[0074] Une façon de déterminer cette trajectoire est par exemple de mesurer une grandeur représentative du rayon de braquage du véhicule 4 pendant le déplacement de ce véhicule 4. Cette grandeur représentative est par exemple l'angle φ. A partir de cette valeur, la consigne θ ₀ de chaque véhicule suiveur 6 et 8 du convoi 2 est déterminée de proche en proche à l'aide de la formule suivante : θ ₀ = 0 _ar - 0 _av , où :

- Θ _3Γ est l'angle entre l'axe longitudinal de la partie 12 et un axe d'un repère R fixe de l'espace,

- θ _3ν est l'angle entre l'axe longitudinal de la partie 10 et ce même axe du repère R.

[0075] Pour le véhicule 4, en tête du convoi, l'articulation 14 du véhicule 4 est bloquée. Dans ces conditions, les coordonnées X _s , Y _s du centre du train arrière 18, c'est-à-dire du milieu de l'axe 44, en fonction des coordonnées X, Y du centre du train avant 16, sont données par les relations suivantes :

ou :

- L est l'empattement du véhicule 4, défini comme étant la distance, mesurée selon l'axe longitudinal du véhicule, entre les axes 34 et 44 ;

[0076] La valeur de l'anlge Θ _3Γ du véhicule 4 est déterminée en résolvant le système d'équations différentielles suivant, par exemple au moyen du dispositif 20b :

J - j£T sin ίθ„ _Γ ϊ I dt

o - ^■

L

X = V c

F = ¥ s ϋη ( θ _αν )

e _0¥ =c ) _iir — φ où V est la vitesse du véhicule 4.

[0077] Pour les véhicules suiveurs 6 et 8, les coordonnées X _s , Y _s du centre du train arrière 18 en fonction des coordonnées X, Y du centre du train avant 16, sont données par les relations suivantes :

jôJ-ijSÎB ÎÔJ

où :

- Ii est la distance entre l'axe 19 et le centre du train avant 16, et - 1 ₂ est la distance entre l'axe 19 et le centre du train arrière 18 de sorte que li + l ₂ = L.

[0078] Pour les véhicules suiveurs, les coordonnées X, Y du centre du train avant sont égales aux coordonnées X _s , Y _s du centre du train arrière auquel le véhicule suiveur est attelé. De plus, puisque les attelages 70 et 72 n'autorisent ici aucun degré de liberté en rotation en lacet, l'angle θ _3ν du véhicule suiveur et égale à l'angle Θ _3Γ du véhicule à l'arrière duquel il est attelé.

[0079] La valeur de l'angle Θ _3Γ du véhicule suiveur est déterminée en résolvant le système d'équations différentielles suivant, par exemple au moyen du dispositif 20b :

9.... = i f Y cos ( Θ..,. } - / θ ^' cos ί 8 ) cos ( Θ . j - sin. ί Θ .,. ) - /, Q .. sîn ί Θ... J sin ( Θ„„ ) dt

X = Vcos { 8 _av )

Y = V sm ( ¾ _v ) où V est la vitesse du véhicule 4.

[0080] Ainsi, en partant du véhicule 4 de tête et en allant vers le véhicule 8 de queue, le dispositif 20 peut calculer de proche en proche les angles θ _3ν et Θ _3Γ de chaque véhicule suiveur. Ensuite, la consigne θ ₀ de chaque véhicule suiveur est calculée à l'aide de la relation suivante :

[0081] De nombreux autres modes de réalisation sont possibles. Par exemple, le convoi 2 est différent. Il peut comporter un nombre de véhicules différents. Les véhicules 4, 6 et 8 peuvent être différents les uns des autres.

[0082] L'articulation 14 peut être différente de celle décrite. En variante, le blocage de l'articulation 14 est omis pour le véhicule 4. Dans ce cas, la consigne θ ₀ du véhicule 4 est calculée comme décrit pour les véhicules suiveurs.

[0083] Le dispositif 20 peut être réalisé différemment. En variante, le calcul du moment total M à appliquer est réalisé par un seul des dispositifs 20, 20b et 20c. Ce dernier transmet alors à chacun de ces autres dispositifs la valeur du moment à appliquer sur l'articulation correspondante. Les dispositifs 20, 20b et 20c peuvent à cet effet être raccordés ensemble par une liaison d'échange de données. [0084] Le dispositif de braquage des roues 30 et 32 peut être différent. Il peut s'agir d'un dispositif de direction de type Ackermann (« Ackermann steering » en langue anglaise).

[0085] Les machines 36, 38, 46, 48 peuvent être différents. Par exemple, en variante, on utilise des machines électriques asynchrones ou des machines à aimants permanents. En variante, seul un des trains 16 et 18 comporte des machines électriques pour entraîner en rotation les roues de ce train. Ainsi, en variante il peut n'y avoir que les machines 46 et 48, ou que les machines 36 et 38.

[0086] Le nombre de roues portées par les trains 16 et 18 peut être différent. Par exemple, le train 16 comporte deux roues gauche et deux roues droite, jumelées par paire.

[0087] Le nombre de trains de roues montés directement sur la même partie avant ou arrière du châssis peut aussi être supérieur à un. Par exemple, sur une même partie du châssis, il peut y avoir deux trains de roues montés en tandem. Dans ce cas, le procédé précédemment décrit s'applique à un seul de ces trains de roues ou, simultanément, à plusieurs des trains de roues montés sur la même partie du châssis.

[0088] La façon de calculer le moment total M à appliquer peut être différente. Par exemple, le dispositif 20 peut prendre en compte, comme paramètre d'entrée pour ce calcul, des conditions environnementales telles que l'adhérence de la chaussée ou bien des propriétés dynamiques du convoi 2 comme le nombre de véhicules ou bien la masse de ces véhicules. Le dispositif 20 peut aussi prendre en compte les mesures de capteurs inertiels fixés sur chacun des véhicules, d'un dispositif de détermination de trajectoire, d'un accéléromètre qui mesure l'accélération transversale du véhicule ou encore d'un capteur de la vitesse angulaire de lacet de l'articulation. L'étape 104 est alors modifiée en conséquence.

[0089] Pour mesurer les oscillations, il n'est pas nécessaire de mesurer directement les oscillations de l'angle Θ. En fait, il suffit de mesurer des grandeurs physiques représentatives de ces oscillations. Par exemple, le capteur 52 est remplacé par un ou des capteurs qui mesurent indirectement ces oscillations. Typiquement, le capteur 52 peut être remplacé par un capteur qui mesure la vitesse angulaire en lacet de la partie de châssis concernée ou la dérivée temporelle de l'angle Θ. La consigne d'angle θ ₀ est alors remplacée par une consigne de vitesse angulaire en lacet de la partie de châssis concernée ou par une consigne de dérivée temporelle de l'angle Θ.

[0090] Le mouvement d'oscillation de l'angle Θ autour de l'articulation d'un véhicule peut être mesuré différemment. Par exemple, il est mesuré à partir de la vitesse de rotation des roues du véhicule, ou de l'accélération latérale du véhicule, séparément ou en conjonction avec la mesure de l'angle par le capteur 52. Par exemple, ce calcul est réalisé comme décrit dans le brevet US6523911B1 en référence à la figure 9 de ce brevet. Le dispositif 20 et le capteur 52 sont alors adaptés en conséquence. [0091] Le nombre X utilisé pour répartir automatiquement le moment total M entre les moments MA et MR, lorsque la différence | θ - θ ₀ | en valeur absolue augmente, n'est pas nécessairement une constante indépendante du temps et des valeurs des angle Θ et θ ₀ . Par exemple, en variante, la valeur du nombre X varie en fonction de la différence | θ - θ ₀ | lorsque cette différence augmente ou en fonction d'une durée 6t décomptée depuis l'instant où la différence | θ - θ ₀ | a commencé à augmenter. La valeur du nombre X peut aussi varier en fonction d'autres paramètres ou caractéristiques du convoi automobile.

[0092] La façon d'appliquer le moment MR peut également être différente. Par exemple, lors de l'opération 119, le circuit 37c commande le couple des machines 46c et 48c pour accélérer à la fois la vitesse de rotation des roues 40c et 42c. Toutefois, l'accélération de l'une de ces roues est alors supérieure à l'accélération de l'autre de ces roues. Ainsi, le procédé de commande peut être mis en œuvre tout en accélérant le convoi.

[0093] Dans un autre mode de réalisation, l'unité 37c commande seulement les machines 36c et 38c à la place des machines 46c et 48c pour exercer le moment MR. Enfin, l'unité de commande 37c peut aussi simultanément commander les machines 36c, 38c, 46c et 48c pour exercer ce moment MR.

[0094] Dans une autre variante, lors de l'opération 119, la machine 36 d'un véhicule suiveur est commandée simultanément à la machine 46 du véhicule qui le précède. De même la machine 38 d'un véhicule suiveur peut être commandée simultanément à la machine 48 du véhicule qui le précède.

[0095] Il est aussi possible de commander le moment MR engendré par les roues avec un déphasage par rapport à l'angle Θ . Ainsi le moment MR peut être en avance de phase de 0 à 90° par rapport à l'angle θ. Il est aussi possible de commander l'application du moment MR engendré par les roues avec un retard de phase de 0 à 45° par rapport à l'angle Θ.

[0096] Il est aussi possible de commencer à appliquer le moment MA de freinage exercé par l'actionneur 50c lorsque la différence | θ - θ ₀ | diminue et juste avant que la valeur de cette différence ne s'annule.

[0097] La manière de calculer et/ou d'appliquer le moment M n'est pas nécessairement la même pour tous les véhicules du convoi 2.

[0098] L'actionneur 50 peut être différent. En particulier, en variante, l'actionneur 50 est apte à fournir un travail pour déplacer les parties 10 et 12 l'une par rapport à l'autre en rotation autour de l'axe 19 pour atteindre une valeur d'angle Θ donnée, en réponse à un signal de commande émis par le dispositif 20. Par exemple, l'actionneur 50 comporte un vérin hydraulique commandable dont les extrémités opposées sont ancrées respectivement aux parties 10 et 12 sans degré de liberté. Dans une autre variante, l'actionneur 50 n'est pas un vérin hydraulique mais un amortisseur magnéto- rhéologique.

[0099] Les oscillations de la valeur de l'angle Θ peuvent présenter une forme différente de celle décrite. Par exemple, elles ne sont pas périodiques. Leur amplitude peut ne pas être modulée. Elle peuvent ne pas être continûment croissantes.

[00100] Les attelages 70 et 72 ne sont pas forcément commandables. Ils peuvent aussi être différents.

[00101] En variante, lors de l'étape 104 ou de l'étape 304, la consigne θ ₀ est déterminée différemment. Alternativement, lors de l'étape 304, la trajectoire est obtenue au moyen d'un dispositif de géolocalisation, par exemple le système GPS ("Global Positioning System" en langue anglaise).

[00102] Les freins mécaniques peuvent être omis.

[00103] Dans une autre variante, dans le cas d'un angle Θ tel que celui représenté sur la figure 2, en réponse au signal de commande reçu, le circuit 37c commande la machine 46c pour qu'elle cesse de fournir un couple en rotation à la roue 40c qui se trouve à l'intérieur du virage et, à la place, exerce un freinage régénératif sur la roue 40c. La machine 46c fonctionne alors comme une génératrice d'électricité et convertit au moins une partie de l'énergie cinétique de rotation de la roue 40c en énergie électrique, qui est collectée et stockée dans le circuit 39c. Cela réduit la vitesse de rotation de la roue 40c. Avantageusement, parallèlement à cela, la machine 48c est commandée par le circuit 37c pour accélérer la vitesse de rotation de la roue 42c qui se trouve à l'extérieur du virage. Encore plus avantageusement, pour réaliser cette accélération, le circuit 39c alimente la machine 48c avec l'énergie générée par la machine 46c pendant le freinage régénératif. Lors de l'itération suivante de l'opération 119, la machine qui fonctionnait en tant que génératrice peut fonctionner en tant que moteur et vice versa. En outre, en utilisant simultanément un freinage régénératif sur une roue et une accélération sur une autre roue, la tenue de route du véhicule 8 est améliorée. En effet, la force du freinage exercée par la roue pour obtenir le même moment d'amortissement en lacet est alors plus petite, ce qui réduit le risque de perte d'adhérence par rapport au cas où le freinage n'est appliqué que sur une seule des roues. Dans un autre mode de réalisation, c'est l'accélération de la roue 42c qui est omise lors de l'opération 119. L'accélération de la roue 42c peut aussi être réalisée sans utiliser l'énergie générée par la machine 46c. Selon une autre variante, l'accélération de la roue 42c peut être réalisée en consommant immédiatement l'énergie générée par la machine 46c sans que celle-ci ne soit stockée dans le circuit 39. Avantageusement, lorsque le couple maximum de freinage que peut exercer l'une des machines électriques par freinage régénératif est atteint, le freinage régénératif est alors complété par un freinage dissipatif réalisé au moyen des freins mécaniques. Ce freinage dissipatif peut être rendu nécessaire, par exemple dans des situations d'urgence, lorsque la valeur de l'angle Θ s'écarte trop de la valeur de consigne θ ₀ et doit être corrigée rapidement et que l'actionneur 50c n'est pas en mesure de réaliser cette correction.

[00104] La manière de réaliser le freinage régénératif d'une machine peut être différente. De façon générale, l'homme du métier sait qu'elle dépend de la nature de la machine électrique utilisée et du circuit 37.