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Title:
SYSTEM FOR CONTROLLING A VEHICLE FITTED WITH ELECTRICAL CONTROLS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/154209
Kind Code:
A1
Abstract:
System for controlling a vehicle fitted with electrical controls, the control system comprising a handgrip (1) mounted on a shaft (1b) and fitted with a position sensor (2) and with a return spring (3) fixed by one end to the handgrip (1) so as to generate a return force moment that opposes the rotation of the handgrip (1). The system comprises at least one actuator (4a, 4b) able to move a cam (5a, 5b) mounted on the shaft (1b) and able to: · alter the preload of the return spring (3) according to the position of the cam (5a) to which the other end of the return spring (3) is attached, and/or · alter the travel of the handgrip (1) by collaborating with an end stop (6) of the handgrip, the end stop (6) coming into contact with a cam (5b) at the end of travel.

More Like This:
Inventors:
TROCME LOÏC (FR)
ROCHARD PASCAL (FR)
Application Number:
FR2018/050320
Publication Date:
August 30, 2018
Filing Date:
February 09, 2018
Export Citation:
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Assignee:
CONTINENTAL AUTOMOTIVE FRANCE (FR)
CONTINENTAL AUTOMOTIVE GMBH (DE)
International Classes:
F02D11/02; B60K26/02; B62K11/14; B62K23/04
Domestic Patent References:
WO2012155925A12012-11-22
Foreign References:
DE10238484A12004-03-04
DE102004033487A12006-02-09
DE102006057732A12007-07-12
DE10027193A12001-12-06
EP1464571A22004-10-06
EP1338502A12003-08-27
US20100071450A12010-03-25
EP2202139A12010-06-30
DE102013213050A12015-01-08
DE102011055482A12013-02-28
US20110260557A12011-10-27
Attorney, Agent or Firm:
CONTINENTAL AUTOMOTIVE FRANCE (FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1 . Système de commande d'un véhicule muni de commandes électriques, le système de commande comprenant une poignée (1 ) montée sur un axe (1 b) et munie d'un capteur de position (2) et d'un ressort de rappel (3) fixé par une extrémité à la poignée (1 ) de sorte à générer un moment de force de rappel s'opposant à la rotation de la poignée (1 ), caractérisé par le fait qu'il comprend au moins un actionneur (4, 4a, 4b) apte à déplacer une came (5, 5a, 5b) montée sur l'axe (1 b) et apte à :

• modifier la précontrainte du ressort de rappel (3) fonction de la position de la came (5,5a) à laquelle l'autre extrémité du ressort de rappel (3) est fixée, et/ou

• modifier la course de la poignée (1 ) en coopérant avec une butée (6) de la poignée, la butée (6) entrant en contact avec une came (5,5b) en fin de course.

2. Système de commande d'un véhicule muni de commandes électriques selon la revendication 1 , dans lequel le ressort de rappel (3) est de type ressort spirale, enroulé autour de l'axe (1 b) de la poignée.

3. Système de commande d'un véhicule muni de commandes électriques selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le capteur de position (2) est un capteur à index collaborant avec un index solidaire de la poignée (1 ), utilisant une interaction mécanique ou magnétique.

4. Système de commande d'un véhicule muni de commandes électriques selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le véhicule est un véhicule muni d'un guidon de commande de direction, la poignée (1 ) étant fixée sur un axe (1 b) dudit guidon de commande de direction.

5. Système de commande d'un véhicule muni de commandes électriques selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la poignée est une poignée d'accélération permettant de commander l'accélération du véhicule.

6. Système de commande d'un véhicule muni de commandes électriques selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le véhicule est un véhicule motorisé à au moins deux roues.

Description:
Système de commande d'un véhicule muni de commandes électriques

L'invention a pour domaine technique les interfaces homme-machine pour véhicule, et plus précisément, de telles interfaces sous forme de poignée.

Historiquement, la commande d'accélérateur dans un motocycle est une commande mécanique des gaz dans laquelle la poignée des gaz est reliée au système d'admission par l'intermédiaire d'un câble. La commande par câble permet d'avoir un retour d'information sur le degré d'ouverture du système d'admission (généralement, un papillon ou un boisseau) du fait de la force de rappel du ressort de rappel dudit système.

Les motocycles munis de systèmes d'accélérateur électronique ETC (acronyme anglophone pour « Electronic Throttle Control »), également connu sous le nom de « ride-by-wire » ou commande électroniques comprennent une poignée d'accélération connectée à un capteur de position.

Dans un tel système, la poignée n'entraîne plus de câble relié au système d'admission comme dans des systèmes de commande entièrement mécaniques, dont la force de rappel variait avec le couple demandé.

En absence de retour d'information, il est difficile pour l'utilisateur de doser la requête de couple, qui peut varier grandement d'un mode de conduite à l'autre.

Par ailleurs, la raideur de la poignée dépend de la tension d'un ressort interne et est fixe après conception ou réglage.

Selon la raideur choisie, l'utilisation de la poignée peut être difficile voire douloureuse ou trop lâche.

De l'état de la technique antérieure, on connaît les documents suivants.

Le document DE 102013213050 divulgue un système actif dont le retour de force de la pédale d'accélérateur est fonction de la pression appliquée par le conducteur sur la pédale et de l'angle d'enfoncement de celle-ci, en vue d'un contrôle de la vitesse ou de la distance dans le trafic.

Le document DE 10201 1055482 divulgue une pédale d'accélération pour véhicule hybride qui commute d'état en fonction de la motorisation active, électrique ou thermique, définissant pour le conducteur un ressenti différent au niveau de l'enfoncement de la pédale lorsque le moteur thermique est actif ou lorsque le moteur électrique est actif, afin que le conducteur reconnaisse facilement la motorisation active.

Le document US 201 10260557 divulgue un actionneur disposé en parallèle du ressort de rappel de la pédale d'accélérateur et qui modifie la résistance de la pédale lors du passage de la motorisation thermique vers la motorisation électrique ou inversement.

Le document IN2003MU01 102 se rapporte à un système de perception de l'ouverture d'un papillon des gaz sur un véhicule muni d'un guidon et d'une poignée d'accélération. La poignée comporte une came qui offre un point de résistance accru à la rotation de la poignée au-delà d'une certaine puissance demandée correspondant à un mode économique. La mise en œuvre de cette résistance accrue est réalisée au moyen d'une came à franchir lorsqu'on sort du mode économique pour entrer dans un mode de puissance.

Ces documents divulguent ainsi des dispositifs permettant de signaler au conducteur un changement de mode de conduite, par exemple un changement de motorisation thermique / électrique pour les véhicules hybrides ou économique / puissance sur un moteur thermique.

Il existe donc un besoin pour un système de commande d'un véhicule muni de commandes électriques muni d'une poignée permettant un retour d'information sur la commande du véhicule.

Il existe également un besoin pour un système de commande d'un véhicule muni de commandes électriques et d'une poignée de commande permettant de modifier la course de ladite poignée lors de l'utilisation.

L'invention a pour objet un système de commande d'un véhicule muni de commandes électriques, le système de commande comprenant une poignée montée sur un axe et munie d'un capteur de position et d'un ressort de rappel fixé par une extrémité à la poignée de sorte à générer un moment de force de rappel s'opposant à la rotation de la poignée. Le système comprend au moins un actionneur apte à déplacer une came montée sur l'axe et apte à :

• modifier la précontrainte du ressort de rappel fonction de la position de la came à laquelle l'autre extrémité du ressort de rappel est fixée, et/ou

• modifier la course de la poignée en coopérant avec une butée de la poignée, la butée entrant en contact avec une came en fin de course.

Le ressort de rappel peut être de type ressort spirale, enroulé autour de l'axe de la poignée.

Le capteur de position peut être un capteur à index collaborant avec un index solidaire de la poignée, utilisant une interaction mécanique ou magnétique.

Le véhicule peut être un véhicule muni d'un guidon de commande de direction, la poignée étant fixée sur un axe dudit guidon de commande de direction.

La poignée peut être une poignée d'accélération permettant de commander l'accélération du véhicule.

Un tel système présente l'avantage d'améliorer le confort et le contrôle du conducteur, tout en fournissant un retour tactile d'information.

Le véhicule peut être un véhicule motorisé à au moins deux roues. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels :

- la figure 1 illustre un premier mode de réalisation du système de commande d'un véhicule muni de commandes électriques selon l'invention,

- la figure 2 illustre les principaux éléments du système de commande d'un véhicule muni de commandes électriques selon le premier mode de réalisation selon une vue selon l'axe de la poignée,

- la figure 3 illustre un deuxième mode de réalisation du système de commande d'un véhicule muni de commandes électriques selon l'invention, et

- la figure 4 illustre les principaux éléments du système de commande d'un véhicule muni de commandes électriques selon le deuxième mode de réalisation selon une vue selon l'axe de la poignée.

Le système de commande d'un véhicule muni de commandes électriques selon l'invention permet la commande de la force de rappel du ressort de la poignée par l'unité de commande électronique régissant les autres fonctions du véhicule de sorte à pouvoir fournir un retour d'information sur la requête de couple au conducteur.

Le système de commande d'un véhicule muni de commandes électriques permet également de commander la course maximale de la poignée d'accélération.

La figure 1 illustre un premier mode de réalisation du système de commande d'un véhicule muni de commandes électriques selon l'invention. Le système comprend une poignée 1 , notamment d'accélération, montée sur un axe 1 b et munie d'un capteur de position 2 et d'un ressort de rappel 3 enroulé autour de l'axe 1 b.

Le système comprend également un premier actionneur 4a apte à déplacer une première came 5a montée sur l'axe 1 b et fixée au ressort de rappel 3, le ressort de rappel étant par ailleurs fixé à la poignée 1 de sorte à générer un moment de force de rappel s'opposant à la rotation de la poignée 1 et s'accroissant au fur et à mesure de la rotation de la poignée 1 . Le déplacement de la première came 5a permet de modifier la précontrainte.

Le système comprend un deuxième actionneur 4b permettant de déplacer une deuxième came 5b montée sur l'axe 1 b coopérant avec une butée 6 de la poignée afin d'en limiter la course.

Le capteur de position 2 et les actionneurs 4a, 4b sont reliés à l'unité de commande électronique 7.

L'unité de commande électronique 7 reçoit la position de la poignée par l'intermédiaire du capteur de position 2 afin de déterminer le couple requis et les commandes du moteur correspondantes. En retour, elle émet un signal de commande à destination du premier actionneur 4a afin de modifier la position de la première came 5a de sorte à agir sur le ressort de rappel 3 afin d'en modifier la précontrainte. Il est ainsi possible de modifier la résistance ressentie par le conducteur lorsqu'il tourne la poignée. Dans un exemple de mise en œuvre, la poignée offre plus de résistance en rotation lorsque le couple est élevé et moins de résistance lorsque le couple est faible.

L'unité de commande électronique 7 émet un autre signal de commande à destination du deuxième actionneur 4b afin de modifier la position angulaire de la deuxième came 5b, limitant ainsi la course accessible lors de la rotation de la poignée 1 du fait de la présence de la butée 6.

Dans un exemple de mise en œuvre, il est ainsi possible de modifier la course maximale de la poignée de sorte à limiter la course nécessaire pour passer d'un couple nul à un couple maximum. Un tel comportement de la poignée est généralement recherché en compétition pour limiter la fatigue musculaire du pilote et minimiser le temps nécessaire pour obtenir un couple maximum.

La figure 2 illustre les principaux éléments du système de commande d'un véhicule muni de commandes électriques selon le premier mode de réalisation selon une vue selon l'axe de la poignée.

On peut voir que le rayon extérieur de la première came 5a est inférieur au rayon intérieur de la butée 6 de sorte à ne pas interférer.

Par contre, le rayon extérieur de la deuxième came 5b est supérieur au rayon intérieur de la butée 6 de sorte à pouvoir bloquer la course de la poignée.

Bien que les figures 1 et 2 et la description correspondante décrivent un système comprenant un ensemble came/actionneur pour modifier la précontrainte du ressort de rappel de la poignée et un autre ensemble came/actionneur pour modifier la course de la poignée, un système de commande électrique comprenant une seul ensemble came/actionneur pour modifier la course de la poignée demeure dans la portée de la présente demande.

La figure 3 illustre un deuxième mode de réalisation du système de commande d'un véhicule muni de commandes électriques selon l'invention, dans lequel la modification de la précontrainte du ressort de rappel 3 et la modification de la course de la poignée 1 sont liées.

Le système comprend une poignée 1 montée sur un axe 1 b et munie d'un capteur de position 2 et d'un ressort de rappel 3 enroulé autour de l'axe 1 b.

Le système comprend également un actionneur 4 apte à déplacer une came 5 montée sur l'axe 1 b et fixée au ressort de rappel 3, le ressort de rappel étant par ailleurs fixé à la poignée 1 de sorte à générer un moment de force de rappel s'opposant à la rotation de la poignée 1 et s'accroissant au fur et à mesure de la rotation de la poignée 1 . Comme dans le premier mode de réalisation, le déplacement de la came 5 permet de modifier la précontrainte du ressort de rappel.

La came 5 permet également de définir la course de la poignée en coopérant avec la butée 6.

Le capteur de position 2 et l'actionneur 4 sont reliés à l'unité de commande électronique 7.

L'unité de commande électronique 7 reçoit la position de la poignée par l'intermédiaire du capteur de position 2 afin de déterminer le couple requis et les commandes du moteur correspondantes. En retour, elle émet un signal de commande à destination de l'actionneur 4 afin de modifier la position angulaire de la came 5 de sorte à agir sur le ressort de rappel 3 afin d'en modifier la précontrainte et à limiter la course accessible lors de la rotation de la poignée 1 du fait de la présence de la butée 6.

Dans un exemple de mise en œuvre, la poignée offre plus de résistance en rotation et moins de course de poignée, lorsque le couple est élevé et moins de résistance et plus de course de poignée, lorsque le couple est faible.

Dans un autre exemple de mise en œuvre, la poignée offre plus de résistance en rotation et moins de course de poignée, lorsque le véhicule évolue en mode sportif et moins de résistance et plus de course de poignée, lorsque le véhicule évolue en mode touristique.

La figure 4 illustre les principaux éléments du système de commande d'un véhicule muni de commandes électriques selon le deuxième mode de réalisation selon une vue selon l'axe de la poignée.

On peut voir que le rayon extérieur de la came 5 est supérieur au rayon intérieur de la butée 6 de sorte à pouvoir bloquer la course de la poignée tout en étant connectée au ressort de rappel 3.

Dans les modes de réalisation illustrés, le ressort de rappel 3 est de type ressort spirale enroulé autour de l'axe 1 b de la poignée. Toutefois, d'autres types de ressort peuvent être employés, notamment un ressort de traction

Le capteur de position 2 peut être notamment un capteur à index collaborant avec un index solidaire de la poignée 1 , utilisant une interaction mécanique ou magnétique, tel qu'un potentiomètre ou un capteur à effet Hall.