Brevet FR2554061A1 — publié le 19850503

L'invention part d'une suspension pneumatique fermée pour véhicules automobiles, comprenant une pompe air commandée par moteur un réservoir d'air et un dispositif de rognage de niveau ou correcteur de niveau. Une telle suspension est connue (brevet des EUA 3 736 003). Une suspension connue de ce type utilise un réservoir haute pression et un réservoir basse pression pour emmagasiner l'air comprimé. Elle est de ce fait compliquée et conteuse. I1 sty ajoute que la pompe de la suspension connue est un compresseur 9 piston, ce qui a l'inconvénient que la pompe ne peut pas refouler en sens contraire et qu'elle est en outre bruyante. L'invention vise notamment à éviter les inconvénients mentionnés ci-dessus de l'art antérieur. Selon i'invention, une suspension pneumatique comme définie ci-dessts est caractérisée en ce que la pompe est une pompe refoulante réversible, dont un sens de refoulement va du réservoir d'air au correcteur de niveau et dont l'autre sens de refoulement va du correcteur de niveau au réservoir d'air. Une suspension ainsi réalisée a notamment les avantages suivants : sa eonstitution est très simplex la pompe peut marcher et refouler dans les deux sens et la pompe est très silencieuse. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation non limitatifs, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 représente schématiquement une suspension pneumatique selon un premier mode de réalisation de l'invention - les figures 2 à 5 sont des vues schématiques semblables de suspensions selon des exécutions analogues mais sans soupapes de maintien de pression et antiretour (figure 2), avec un électrovanne à trois voies et deux positions (figure 3), avec des groupes de soupapes de maintien de pression et antiretour (figure 4) et avec un silencieux (figure 5) ; et - la figure 6 montre un détail selon une variante du mode de réalisation selon la figure 5. La suspension pneumatique représentée sur la figure 1 comporte un réservoir d'air fermé 1, dans lequel est disposée une pompe à cellules semi-rotative 2 qui peut être entraînée en marche avant ou en marche arrière par la manoeuvre d'un commutateur non représenté. Le moteur d'entraînement 3 de la pompe 2 est également logé dans le réservoir d'air 1. Entre l'essieu avant 4 du véhicule et sa caisse 5 sont disposés deux ressorts pneumatiques sous forme de soufflets 6 et 7. Un commutateur de niveau 8 respectivement 9 est prévu sur chaque coté pour palper la distance entre la caisse 5 du véhicule et l'essieu avant 4. Les commutateurs de niveau 8 et 9 sont reliés chacun par une ligne électrique à un appareil de commande ou d'exploitation électrique ES 34 placé dans le réservoir 1. C'est à partir de cet appareil que sont commandés les électro-aimants 10 et 11 de deux électrovannes 12, 13 à deux voies et deux positions. L'essieu arrière 14 du véhicule est également équipé de deux ressorts pneumatiques sous forme de deux soufflets 15 et 16, mais qui sont seulement combinés avec un commutateur de niveau 17 et une électrovanne 18 à deux voies et deux positions, avec l'électro- aimant 19. Les trois électrovannes 12, 13 et 18 constituent le correcteur de niveau et sont montées dans le réservoir d'air 1. Par des canalisations 20, 21, 22 et 23, elles sont raccordées à une autre électrovanne 24 à deux voies et deux positions, qui est ellemême raccordée par une canalisation 25 à la pompe 2. La canalisation 23 contient une soupape de maintien de pression 26 et une soupape antiretour 27 est montée en parallèle avec cette soupape. La soupape de maintien de pression 26 est reliée par une canalisation de décharge 28 à une canalisation d'appoint-29, laquelle mène d'un raccord d'air extérieur 30 à travers un filtre 31 et une soupape anti-retour 32 à la canalisation 25. Le réservoir d'air 1 contient en plus un interrupteur manométrique 33. Fonctionnement Dans le réservoir d'air 1 règne habituellement une pression de départ de quelques bars. Lorsque la distance entre la caisse du véhicule et son essieu 4 ou 14 change, au moins l'un des commutateurs de niveau 8, 9, 17 provoque, à travers l'appareil de commande ou d'exploitation 34, la commutation de l'électrovanne 12, 13 ou 18 correspondante, de sorte que la pompe 2 est amenée soit à refouler de l'air comprimé dans les soufflets formant les ressorts pneumatiques, soit à aspirer de l'air de ceux-ci En d'autres termes, pendant le fonctionnement, l'air emmagasiné sous la pression de départ dans le réservoir 1 est transporté dans un sens ou dans l'autre entre ce réservoir et les soufflets 6, 7, 15 et 16.L'un des avantages-de ce système est que, grâce à la pression de départ établie dans le réservoir d'air, la consommation d'énergie de la pompe 2 est plus basse que dans le cas d'une production d'air comprimé à partir-de la pression atmosphérique. Les états de fonctionnement pouvant s'établir sont les suivants 1. Les soufflets 6, 7, 15, 16 sont à la pression minimale. La pression dans le réservoir est alors au maximum. Les électrovannes 12, 13, 18 et 24 ne sont pas excitées et occupent les posi- tions représentées. 2. Les commutateurs de niveau 8, 9 et 17 déclenchent, à la suite de l'abaissement de la caisse du véhicule, l'opération "remplissage". Les électrovannes 12, 13, 18 du correcteur de niveau sont excitées et prennent leur deuxième position. La pompe 2 refoule de l'air comprimé à travers la canalisation 25, l'électrovanne 24 et le correcteur de niveau dans les soufflets 6, 7, 15 et 16. 3. La caisse du véhicule s'élève, par rapport aux essieux, et les commutateurs de niveau 8, 9 et 17 déclenchent l'opération "vidage des soufflets". Les électrovannes 12, 13, 18 du correcteur de niveau sont de nouveau amenées à leur deuxième position. Par contre, la pompe 2 fait marche arrière et refoule de l'air des soufflets 6, 7, 15, 16 dans le réservoir d'air 1, ou la pression monte La soupape de maintien de pression 26 a pour fonction de garantir une certaine pression résiduelle dans les soufflets. 4. La manoeuvre de l'interrupteur manométrique 33 indique que la pression dans le réservoir d'air 1 est trop basse, par exemple par suite d'une petite fuite. L'électrovanne 24 est alors fermée. La pompe 2 fonctionne en marche arrière et aspire de l'air extérieur à travers le raccord d'air extérieur 30, le filtre 31 et la soupape antiretour 32 jusque dans le réservoir d'air 1. La pression dans ce dernier s'élève jusqu'à ce que la pression de départ nécessaire soit rétablie et que l'interrupteur manométrique 33 coupe l'excitation de l'électrovanne 24. L'exécution selon la figure 2 correspond à celle de figure 1 sauf que la soupape de maintien de pression 26 et la soupape antiretour 27 ont été remplacées par un interrupteur manométrique DS 35 qui est branché sur la canalisation 22. La pression résiduelle à conserver dans le système est captée par l'interrupteur manométrique 35 qui fournit un signal pour la fermeture de l'électrovanne 24, dont l'électro-aimant est monté dans le meme circuit électrique que l'interrupteur manomé trique 35. La figure 3 montre une solution où - partant de I'éxécution selon la figure 1 - l'électrovanne conjuguée à la pompe 2 est constituée par une électrovanne 36 à trois voies et deux positions, qui est raccordée au réservoir d'air 1. La soupape antiretour 32 (figure 1) peut être supprimée dans un tel mode de réalisation. La figure 4 représente une exécution où I'ensemble formé de la soupape de maintien de pression 26 et de la soupape antiretour 27 est prévu à la fin de la canalisation de pompe menant au réservoir d'air 1 ou débouchant à l'intérieur de celui-ci. La constitution et le mode de fonctionnement correspondent pour le reste à ceux de figure 1. I1 est également possible d'intercaler ledit ensemble dans la canalisation 25 entre la pompe 2 et l'électro- vanne 24 à deux voies et deux positions. Le fonctionnement de la soupape de maintien de pression 26 est comme suit La pression de maintien, c'est-à-dire la pression minimale devant etre conservée en tant que pression résiduelle, est d'environ 2,5 bars. Lorsque la pression dans les soufflets 6, 7, 15, 16 descend à la pression de maintien, la soupape 26 se ferme. Cette soupape de maintien de la pression est ouverte tant que la pression reste supérieure à cette valeur minimale. il est possible, pour simplifier la construction, de réunir les interrupteurs manométriques 33 et 35. Il est possible également de déterminer la pression au moyen de capteurs de déplacement électriques chargés par ressort. La pression est con- vertie dans ce cas en valseurs de tension électrique, qui sont transmises à l'appareil d'exploitation électronique 34. Enfin, il est possible encore de prévoir un groupe de soupapes de maintien de pression et antiretour dans le sens de refoulement allant du correcteur de niveau au réservoir d'air 1, de préférence immédiatemeLlt devant l'embouchure dans le réservoir. I1 peut arriver, dans les exécutions décrites, que l'introduction d'air dans le réservoir 1 à travers ltélectrovanne 24 provoque des bruits. L'aspiration de l'air du réservoir peut egale ment produire du bruit. Pour y remédier, ia figure 5 montre une éxécution qui - à la différence de celles décrites jusqu'ici - est équipée d'un silencieux. Les parties correspondantes portent cependant les mêmes références que dans les figures précédentes. Cette suspension utilise une pompe 2' qui peut seulement refouler dans un sens. Pour cette raison, l'électrovanne 24 à deux voies et deux positions est remplacée ici par une électrovanne 40 à trois voies et deux positions sur le côté refoulement et une électrovanne 41 à trois voies et deux positions sur le coté aspiration de la pompe 2'. Les deux électrovannes 40 et 41 sont raccordées l'une à l'autre par une canalisation de liaison 45. Le silencieux est constitué par la carcasse 3' éventuellement de construction particulière - du moteur électrique 3 entraînant la pompe. A cet effet, la carcasse de ce moteur, qui est par ailleurs étanche, est pourvue d'un orifice 43 pour la canalisation 42 et d'un orifice calibré 44 débouchant dans le réservoir d'air 1. La taille de l'orifice 44 est choisie de manière qu'il n' ait pas d'étranglement inadmissible pour un débit d'air donné. La carcasse 3' du moteur électrique 3 et l'orifice calibré 44 constituent une sotte de filtre passe-bas qui sert à lisser les pulsations d'air. Les bruits sont ainsi amortis.Le silencieux, formé dans ce cas par la carcasse 3' du moteur, peut être prévu dans l'admission côté aspiration de la pompe 2', comme c'est le cas dans l'exemple de figure 5, mais il est possible aussi de le disposer dans la sortie côté refoulement de la pompe, en direction du réservoir d1air. Fonctionnement Pour l'aspiration d'air du réservoir 1, 1'électrovanne 40 est commutée, l'électrovanne 41 restant à la même position. De l'air du réservoir 1 pénètre à travers l'orifice calibré 44 dans la carcasse 3' du moteur, où s'effectue son insonorisation. Pour le refoulement d'air dans le réservoir 1, l'électrovanne 41 est commutée, l'électrovanne 40 restant à la meme position. L'air refoulé par la pompe 2' est ainsi amené à travers la canalisation 42 à la carcasse 3' du moteur, dans laquelle l'air pénètre par l'orifice 43 ; l'air sort dans ce cas de la carcasse 3' par l'orifice calibré 44. Les bruits produits par l'écoulement d'air sont également amortis dans une telle circulation d'air. Pour compenser des fuites, il suffit que ltélectro- vanne 41 soit commutée. De l'air est alors aspiré de l'extérieur à travers le filtre 31 et la soupape antiretour 32. De là, l'air arrive à la pompe 2' puis à travers les canalisations 45 et 42 à l'orifice 43, d'où il peut pénétrer en étant insonorisé, à travers la carcasse 3' du moteur et l'orifice calibré 44 dans le réservoir d'air 1. I1 est possible aussi d'utiliser un récipient séparé à la place de la carcasse 3' du moteur pour amortir les bruits produits par l'écoulement d'air. Une telle solution peut etre avantageuse surtout lorsque le fonctionnement du moteur 3 pose des problèmes thermiques. Comme capacité d'insonorisaton peut servir en outre un espace qui existe de toute manière entre le moteur 3 et la pompe 2', par exemple sous forme d'un adaptateur. La disposition en série de cet espace et du volume intérieur de la carcasse 3' du moteur serait alors également concevable. La figure 6 montre une telle exécution. La carcasse 3' du moteur d'entraînement de la pompe est reliée ici à la pompe 2' par l'intermédiaire d'un adaptateur 46. Cette figure montre également l'orifice calibré 44 débouchant dans le réservoir d'air 1, un orifice 47 prévu sur l'adaptateur 46 pour la canalisation 42 qui mène aux deux électrovannes 40 et 41, de même qu'un orifice 48 faisant com muniquer la carcasse 3' avec le volume intérieur de l'adaptateur 46. On peut ainsi obtenir également une marche très silencieuse de la pompe 2'. REVENDICATIONS 1. Suspension pneumatique fermée pour véhicules automobiles, comprenant une pompe à air commandée par moteur, un réservoir d'air et un dispositif de réglage de niveau ou correcteur de niveau, caractérisée en ce que la pompe (2) est une pompe refoulante réversible, dont un sens de refoulement va du réservoir d'air (1) au correcteur de niveau (électrovannes 12, 13, 18) et dont l'autre sens de refoulement va du correcteur de niveau (électrovannes 12, 13, 18) au réservoir d'air (1). 2. Suspension selon la revendication 1, où la pompe avec son moteur d'entraînement et le correcteur de niveau sont disposés à l'intérieur du réservoir d'air, caractérisée en ce que la liaison pompe (2), correcteur de niveau (électrovannes 12, 13, 18), réservoir d'air (1) ne présente qu'une seule électrovanne (24, 36) à plusieurs positions. 3. Suspension selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'électrovanne (24) à plusieurs positions est une électrovanne à deux voies et deux positions. 4. Suspension selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce qu'une soupape de maintien de pression (26) et une soupape antiretour (27) sont disposées dans la liaison allant du correcteur de niveau (électrovannes 12, 13, 18) au réservoir d'air (1). 5. Suspension selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisée en ce qu'elle comporte un interrupteur manométrique (35) branché dans le même circuit électrique que l'électrovanne (24) à plusieurs positions (figure 2). 6. Suspension selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l'électrovanne (36) à plusieurs positions est une électrovanne à trois voies et deux positions qui présente une liaison avec le réservoir d'air (1) (figure 3). 7. Suspension selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'un groupe de soupapes de maintien de pression et antiretour est prévu dans la liaison allant du correcteur de niveau (électrovannes 12, 13, 18) au réservoir d'air, de préférence immédiatement avant l'embouchure dans le réservoir d'air. 8. Suspension selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que les interrupteurs manométriques (33 35) sont réunis. 9. Suspension selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que les interrupteurs manométriques sont réalisés sous forme de capteurs de déplacement électriques. 10. Suspension selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que la pompe est une pompe à cellules semirotative. 11. Suspension selon la revendication 2, caractérisée en ce que 1 pompe (2'), enfermée dans le réservoir d'air (i), est combinée avec un silencieux (carcasse de moteur 3', adaptateur 46). 12. Suspension selon la revendication 11, caractérisée en ce que le silencieux (carcasse de moteur 3') est disposé dans la sortie coté refoulement de la pompe (2'), en direction du réservoir d'air (1). 13. Suspension selon la revendication 11, caractérisée en ce que le silencieux (carcasse de moteur 3') est disposé dans l'admission, côté aspiration de la pompe (2'). 14. Suspension selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisée en ce que le silencieux est formé par une carcasse (3') particulière du moteur d'entraînement (3) de la pompe. 15. Suspension selon la revendization 14, caractérisée en ce que la carcasse (3') du moteur présente un seul orifice calibré (44) débouchant dans le réservoir d'air (1). 16. Suspension selon la revendication 11, caractérisée en ce que le silencieux est formé par un espace supplémentaire (adaptateur 46) prévu entre la carcasse du moteur d'entraînement et la pompe. 17. Suspension selon l'une quelconque des revendications 11 à 16, caractérisée en ce que la pompe (2') est une pompe qui peut seulement refouler dans un sens et qui est combinée avec deux électrovannes (40, 41) à trois voies et deux positions. 18. Suspension selon l'une quelconque des revendications 11 à 17, caractérisée en ce que la pompe (2') est combinée, pour l'aspiration et le refoulement, avec deux électrovannes (40, 41) à trois voies et deux positions, qui sont reliées l'une à l'autre par une canalisation de liaison (45) lorsqu'elles occupent leur position de départ où elles en sont pas excitées, et en ce qu'une canalisation (42) mène de cette canalisation de liaison (45) à la carcasse (3') du moteur d'entraanement de la pompe.