Brevet FR2600950A1 — publié le 19880108

- 1 La présente invention concerne une suspension hydropneumatique à flexibilité variable pour véhicule automobile du type comprenant, pour chaque roue, un vérin muni d'un accumulateur hydropneumatique et, pour cha5 que essieu, un accumulateur hydropneumatique supplémentaire, un régulateur de raideur propre à mettre en circuit ou hors circuit cet accumulateur supplémentaire sous l'effet d'une pression hydraulique agissant à l'encontre de moyens de rappel, et un correcteur de 10 hauteur propre à relier les vérins de suspension, suivant la charge de l'essieu, soit avec une source de liquide sous pression, soit avec l'échappement. Une suspension de ce genre est décrite par exemple dans le brevet français 2.569.624. Il faut que le correcteur de hauteur puisse intervenir quand le régulateur met hors servicejl'accumulateur supplémentaire; or les moyens prévus à cet effet dans la suspension connue ne donnent pas entière satisfaction. La présente invention a pour objet une suspension hydropneumatique dans laquelle le correcteur de hauteur fonctionne convenablement, que l'accumulateur supplémentaire soit en service ou non. - 2 La suspension selon l'invention est caractérisée en ce que le correcteur de hauteur est relié d'une part au régulateur de raideur de façon à être ou non relié aux vérins de suspension en même temps que l'accumu5 lateur supplémentaire, et d'autre part à un conduit auxiliaire reliant l'un à l'autre les vérins de suspension. Quand le régulateur de raideur isole l'accumulateur supplémentaire des vérins de suspension, le correc10 teur de hauteur alimente de façon équilibrée ces deux vérins par l'intermédiaire du circuit auxiliaire; quand le régulateur de raideur met en service l'accumulateur supplémentaire, le correcteur de hauteur alimente de façon équilibrée les deux vérins de sus15 pension et l'accumulateur supplémentaire. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le conduit auxiliaire comporte des moyens pour obturer la liaison entre les deux vérins de suspension si un débit de fluide tend à s'établir dans ce conduit 20 et la suspension comporte en outre des moyens pour verrouiller en position ouverte les moyens d'obturation en cas de débit du fluide en provenance du correcteur de hauteur. Lorsque le correcteur de hauteur est inactif et que 25 le régulateur de raideur isole l'accumulateur supplémentaire des vérins de suspension, du liquide ne peut passer d'un vérin de suspension à l'autre, ce qui s'oppose au roulis. Cette action anti-roulis ne s'exerce pas lorsque l'accumulateur supplémentaire est en 30 communication avec les vérins de suspension puisque ceux-ci sont de ce fait reliés l'un à l'autre. L'action anti7roulis intervient ainsi seulement lorsque la suspension est dure, ce qui est justement le cas o cette action est le plus nécessaire. - 3 - Les moyens pour obturer la liaison entre les deux vérins de suspension peuvent être constitués par une bille mobile entre deux sièges ménagés dans le conduit auxiliaire, cette bille pouvant être immobilisée en5 tre les deux sièges par un poussoir qui est soumis à l'action d'un ressort de rappel et présente une collerette mobile avec un jeu diamétral calibré dans une chambre en communication avec le correcteur de hauteur. Le régulateur de raideur peut comprendre un tiroir 10 mobile dans un cylindre dont une première extrémité est en communication avec l'accumulateur supplémentaire et dont la seconde extrémité peut être reliée à une source de pression de commande de valeur supérieure à celle de la pression de cet accumulateur supplémen15 taire. La seconde extrémité de ce cylindre peut contenir un joint flottant en un matériau malléable qui est écrasé par le tiroir contre le fond du cylindre, sous l'effet de la pression régnant dans l'accumulateur supplémentaire, quand la communication entre le cylin- dre et la source de pression de commande est interrompue. Ce joint évite les fuites et assure ainsi le maintien de la pression dans l'accumulateur supplémentaire pendant un fonctionnement de longue durée, l'accumulateur étant isolé des vérins de suspension. Comme cet accumulateur est normalement isolé des vérins, ce joint évite en outre à l'arrêt un affaissement du véhicule sur ses butées. La liaison entre la seconde extrémité du cylindre et 30 la source de pression de commande peut être assurée par une électro-vanne commandée par des capteurs, par exemple un capteur de la position angulaire et de lavitesse de pivotement du volant de direction, un capteur d'accélération, un capteur de décélération, un - 4 capteur de la vitesse du véhicule et un capteur de l'amplitude et de la vitesse de débattement des roues. On obtient ainsi une excellente stabilité latérale dans les virages et lors des coups de volant, une excellente stabilité longitudinale lors des accélérations et des décélérations importantes ainsi qu'une meilleure absorption des "cas,sis" et "dos d'âne". On a décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation de la suspension selon 10 l'invention, avec référence aux dessins annexes dans lesquels: La Figure 1 est une vue d'ensemble de la suspension, l'accumulateur supplémentaire étant isolé des vérins de suspension; La Figure 2 montre un détail de la Figure 1, l'accumulateur supplémentaire étant relié aux vérins de suspension; Là Figure 3 est une vue en coupe suivant III-III de la Figure 1; La Figure 4 est une vue en coupe suivant IV-IV de la Figure 3. On voit à la Figure 1 un essieu comprenant une roue gauche la et une roue droite lb dont chacune est portée par un bras 2a ou 2b articulé en 3a ou 3b sur 25 une traverse 4. La suspension de l'essieu comprend deux vérins dont les pistons 5a et 5b sont articulés en 6a et 6b aux bras 2a et 2b et dont les cylindres 7a et 7b sont fixes ou articulés à la traverse 4. Les cylindres 7a et 7b sont en liaison hydraulique 30 avec des accumulateurs hydropneumatiques 8a et 8b dont les membranes séparent des chambres à liquide et des chambres à gaz. Les deux cylindres 7a et 7b des vérins de suspension - 5 sont reliés l'un à l'autre par un modulateur de raideur comprenant un corps 9 muni d'un perçage ou cylindre 10 dans lequel est monté coulissant un tiroir 11. Dans le perçage 10 débouchent trois trous 12a, 12b et 13 ainsi qu'un conduit 14 ayant leurs axes situés dans un même plan perpendiculaire à l'axe du perçage 10. Le trou 12a débouche dans une cavité 15a qui est reliée par l'intermédiaire d'un dispositif d'amortis10 sement 16a à un raccord 17a lui-même en communication avec le cylindre de suspension 7a. De son côté le trou 12b débouche dans une cavité 15b reliée de manière analogue au cylindre de suspension 7b. Le trou 13 débouche dans une chambre 18 dans laquelle est monté un accumulateur hydropneumatique supplémentaire 19 (voir Figure 3). Le conduit 14 est relié à un dispositif de correcteur de hauteur 21. L'une des extrémités du perçage 10 est fermée par un bouchon 22. La cavité 23 qui est fermée par ce bouchon et dans laquelle se déplace l'extrémité lla du tiroir 11, communique par un trou 24 avec la chambre 18 donc avec l'accumulateur supplémentaire 19. L'autre extrémité du perçage 10 est fermée par un raccord butée 25 et la cavité 26 comprise entre ce 25 raccord et l'extrémité 11b du tiroir 11 peut être mise en communication par l'intermédiaire d'une électro-vanne à trois voies 27 soit avec l'échappement 28, soit avec une source de pression 29 ayant une valeur supérieure à la pression pouvant régner dans la sus30 pension, donc dans la cavité 24. Dans la cavité 26, entre l'extrémité 11b du tiroir 11 et le raccord butée 25 est interposé un joint flottant 30, en un matériau malléable, qui assure l'étanchéité entre le 6 tiroir et le raccord lorsque l'électro--vanne 27 est à l'échappement et que le tiroir est appliqué vers la butée par la pression de la suspension. Ce joint 30 présente, sur sa face opposée au tiroir, un évide5 ment 30a de section au moins aussi grande que celle du tiroir pour que l'effort résultant de la pression sur la surface contenue à l'intérieur de la zone d'étanchéité de ce joint avec le raccord butée 25 compense largement l'effort résultant de la pression 10 de suspension sur la surface opposée du tiroir afin d'assurer dans tous les cas le déplacement du tiroir malgré les frottements. Lorsque l'électro-vanne 27 est sous tension, la cavité 26 est reliée à la source de haute pression 29 et 15 le tiroir 11 est amené dans la position de la Figure 2, dans laquelle son extrémité lia est en butée contre le bouchon 22. Le tiroir 11 comporte une gorge 31 qui, dans cette position, permet une totale communication entre les trous 12a, 12b et 13 et le con20 duit 14. Les cavités 15a et 15b sont reliées l'une à l'autre par un perçage 32 dans lequel peut se déplacer une bille 33 et dont chacune des extrémités porte un siège 34 pour cette bille. Celle-ci empêche tout 25 transfert de liquide entre les cavités 15a et 15b, donc entre les éléments de suspension gauche et droit, mais permet un équilibre de pression entre ces deux cavités lorsque du liquide est évacué vers le dispositif de correction de hauteur 21 ou provient de ce 30 dispositif. Un ressort 36 tend à appliquer un poussoir 35 sur un bouchon 30 servant de butée. Le bouchon 20 est surmonté d'une goupille 44 afin de résister à l'effort exercé par la pression hydraulique. Il est muni d'un 35 joint torique 45 assurant l'étanchéité. Le poussoir 35 - 7 est dimensionné pour laisser un jeu diamétral calibré entre une collerette 35a du poussoir et le corps 9 afin qu'un débit compatible avec une correction de hauteur en roulant soit possible. Lors d'une admission de liquide venant du correcteur de hauteur 21, le débit dans le jeu calibré existant autour de la collerette 35a crée une perte de charge dans un effort sur le poussoir 35 suffisant pour vaincre le ressort 36 et pousser la bille 33 sur la paroi du conduit 32 en 10 l'empêchant de se plaquer sur l'un ou l'autre des sièges 34. L'électro-vanne 27 est commandée par un calculateur électronique 38 qui reçoit des informations d'un capteur 39 de la position angulaire et de la vitesse 15 de pivotement du volant de direction, d'un capteur d'accélération 40, d'un capteur de décélération 41, d'un capteur 42 de la vitesse du véhicule, et d'un capteur 43 de l'amplitude et de la vitesse de débattement des roues. Le calculateur 38 analyse ces informa20 tions et commande l'électro-vanne de façon à avoir les états suivants: 1) Lorsque le véhicule est à l'arrêt et le contact coupé, quel que soit l'état des autres variables, l'électro-vanne 27 n'est pas sous tension et l'accu25 mulateur hydropneumatique supplémentaire 19 n'est pas connecté aux vérins de suspension. 2) Lorsque le contact est mis et que la vitesse du véhicule est inférieure à un certain seuil, quel que soit l'état des autres variables, l'électro30 vanne 27 est sous tension et l'accumulateur 19 est connecté aux vérins. 3) Au-delà d'une certaine vitesse du véhicule, soit pour un angle du volant supérieur à une certaine valeur, soit pour une vitesse de déplacement du -_ 8 volant supérieure à une certaine valeur fonction de la vitesse du véhicule, soit lorsque l'accélération ou la décélération dépasse une certaine valeur, soit lorsque les roues. débattent au-delà d'une certaine valeur, avec une vitesse de débattement supérieure à une valeur donnée, l'électrovanne 27 n'est pas sous tension et l'accumulateur supplémentaire 29 n'est pas connecté aux vérins de suspension. Il va de soi que la présente invention ne doit pas être considérée comme limitée au mode de réalisation décrit et représenté, mais en couvre, au contraire, toutes les variantes. - 9 Revendications 1. Suspension hydropneumatique comprenant, pour chaque roue, un vérin (5a7a ou 5b-7b) muni d'un accumulateur hydropneumatique (8a ou 8b) et, pour chaque essieu, un accumulateur hydropneumatique supplémen5 taire 19, un régulateur de raideur (9-11) propre à mettre en circuit ou hors circuit cet accumulateur supplémentaire (19) sous l'effet d'une pression hydraulique agissant à l'encontre de moyens de rappel, et un correcteur de hauteur (21) propre à relier les 10 vérins de suspension, suivant la charge de l'essieu, soit avec une source de liquide sous pression, soit avec l'échappement, caractérisée en ce que le correcteur de hauteur (21) est relié d'une part au régulateur de raideur (9-11) 15 de façon à être ou non relié aux vérins de suspension en même temps que l'accumulateur supplémentaire (19), et d'autre part à un conduit auxiliaire (32) reliant l'un à l'autre les vérins de suspension (5a-7a et b-7b). 2. Suspension selon la revendication 1, caractérisée en ce que le conduit auxiliaire (32) comporte des moyens (33) pour obturer la liaison entre les deux vérins de suspension si un débit de fluide tend à s'établir dans ce conduit et en ce que la sus25 pension comporte en outre des moyens (35) pour verrouiller en position ouverte ces moyens d'obturation (33) en cas de débit de fluide en provenance du correcteur de hauteur (21). 3. Suspension selon la revendication 1 ou 2, 31 caractérisée en ce que les moyens (33) pour obturer la liaison entre les deux vérins de suspension sont constitués par une bille mobile entre deux sièges (34) - 10 ménagés dans le conduit auxiliaire (32), cette bille pouvant être immobilisée entre les deux sièges par un poussoir (35) qui est soumis à l'action d'un ressort de rappel (36) et présente une collerette (35a) mobile avec un jeu diamétral calibré dans une chambre en communication avec le correcteur de hauteur (21). 4. Suspension selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le régulateur de raideur comprend un tiroir (11) mobile dans un cylindre (10) dont une première extrémité est en communication avec l'accumulateur supplémentaire (19) et dont la seconde extrémité peut être reliée à une source de pression de commande (29) de valeur supérieure à celle de la pression de cet accumulateur supplémentaire. 15 5. Suspension selon la revendication 4, caractérisée en ce que la seconde extrémité du cylindre (10) contient un joint flottant (30) en un matériau malléable qui est écrasé par le tiroir (11) contre le fond du cylindre, sous l'effet de la pres20 sion régnant dans l'accumulateur supplémentaire (19), quand la communication entre le cylindre et la source de pression de commande est interrompue. 6. Suspension selon la revendication 5, caractérisée en ce que le joint (30) comporte un évidement (30a) dans lequel la pression de commande s'applique sur une surface suffisante pour déplacer le tiroir (11). 7. Suspension selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisée en ce que la liaison entre la seconde extré30 mité du cylindre (10) et la source de pression de commande (29) est assurée par une électro-vanne commandée par des capteurs, par exemple un capteur (39) - 11 de la position angulaire et de la vitesse de pivotement du volant de direction, un capteur (40) d'accélération, un capteur (41) de décélération, un capteur (42) de la vitesse du véhicule et un capteur (43) de l'amplitude et de la vitesse de débattement des roues.