Brevet FR2627130A1 — publié le 19890818

" Suspension pneumatique pour véhicules à double essieux dont l'un est entrainé et l'autre est non entrainé, dit essieu se soulevant." L'invention part d'un dispositif pour la susnension, assistée par l'air comprimé, d'un véhicule avec plusieurs essieux arrière, dont au moins un essieu arrière utilisé comme essieu d'entraînement et au moins un autre essieu arrière utilisé comme essieu non entraîné, notamment essieu se soulevant, dispositif comportant - des éléments de suspension pneumatiques de l'essieu d'entratnement disposés entre l'essieu d'entrainement et la carrosserie du véhicule, ainsi que des éléments de suspension pneumatiques de I1 essieu se soulevant disposés entre l'essieu se soulevant et la carrosserie du véhicule, - avec une première vanne de commande disposée entre les éldments de suspension pneumatiques de l'essieu d'en trainement et les éléments de suspension pneumatiques de l'essieu se soulevant, cette vanne reliant dans une de ses positions, les éléments de suspension pneumati ques de l'essieu d'sntrainement aux éléments de suspen sion pneumatiques de l'essieu se soulevant, et reliant dans son autre position, les éléments de suspension pneumatiques de 11 essieu se soulevant avec le côté refoulement d'uns seconde vanne de commande, laquelle est ouverte dans une de ses positions et fermée dans son autre position. Dans des véhicules de ce type, un seul des multi-les essieux arrière est entrain dans la plupart des cas, tandis que les autres essieux arrière en tant qules-ieux tournant en même temps, n'exercent aucune fonction d'entraînement. Dans le cas de véhicule à-double essieux par exemple, celui des deux essieux arrière situé le plus en avant est dans la plupart des cas entraîné, mais ceci peut n'être pas le cas. La plupart du temps, l'essieu non entraîné, qui sera dénommé ci-après"essieu se soulevant" peut être soulevé par un dispositif. Cela se produit surtout lorsque le véhicule n'est pas chargé, pour réduire de cette façon les pertes par frottement. Par contre, lorsque le véhicule est chargé, 11 essieu se soulevant est abaissé, les éléments de suspension pne- mastiques de l'essieu se soulevant sont alimentés à la mêne pression d'air que les éléments de suspension pneu nautique de 11 essieu d'entrainement, ou bien sous un rapport de pression défini par rapport à celui-ci, de sorte que la charge du véhicule est répartie uniformément ou bien partiellement sur les deux essieux. Une suspension pneumatique caractérisée par ces particularités, est par exemple connue par le document "Elektronish geregelte BuStSederung" de la Firme R0BERT BOSCH G.M.B.H Stuttgart 1983.Le dispositif décrit dans ce document offre certes la possibilité, lors du dépassement d'une charge maximale sur l'essieu d'entrainement, d'abaisser l'essieu se soulevant et de répartir de cette façon uni- formément la charge du véhicule sur l'essieu d'entraîne- ment et sur l'essieu se soulevant, mais il subsiste en même temps l'inconvénient, que lors de l'abaissement de l'essieu se soulevant, une augmentation de la pression dans les éléments de suspension pneumatiques de l'essieu se soulevant s'accompagne d'une chute de pression dans les éléments de suspension pneumatiques de l'essieu d'en trainement. La traction, ctest-à-dire l'adhérence de l'essieu d'entrainenent, par exemple sur une base de déplacement instable, peut ainsi être altérée. L'invention a en conséquence pour but d'optimaliser la traction de l'essieu d'entrainement dans le cas d'un véhicule comportant plusieurs essieux arrière. A cet effet, l'invention prévoit que : - la première vanne de commande, lorsqu'elle n'est pas actionnée, prend une position ans laquelle les éléments de suspension pneumatiques de l'essieu se soulevant, sont reliés au côté refoulement de la seconde vanne de commande, - la seconde vanne de commande, lorsqu'elle n'est pas ac tionnée, prend une position de fermeture. Le dispositif conforme à l'inventwon pour la suspension assistée par l'air comprimé d'un véhicule, comportant plusieurs essieux arrière, avec les caractéristiques définies ci-dessus, se distingue en ce qu'à chaque instant, une adhérence remarquable est garantie entre les roues de l'essieu d'entrainement et la base de déplacement. Un patinage des roues d'entrainement est, de cette façon, évité dans une large mesure. Cela est obtenu en ce que l'essieu d'entratnement, pour n'importe quel état de charge, est sollicité par la charge maximale admissible.Lors d'une charge plus importante que la charge maximale admissible pour l'essieu d'entrainement, cet es sieu d'entrainement assure la charge d'essieu admissible et essieu se soulevant assure la charge excédentaire. Il est également avantageux que la mécanique du dispositif conforme à l'invention, puisse être complue tement réalisée avec les composantes d'une installation de suspension pneumatique déjà connue. Le sens d'intervention des deux soupapes doit simplement autre permuté. Un exemple de réalisation de l'invention est représenté schématiquement sur les dessins ci-joints et va être exposé plus en détail dans la ecription ci apres - la figure 1 est un schéma fonction d'un dispositif conforme à l'invention, - la figure 2 montre sur un diagramme, pour préciser le mode de fonctionnement du procédé conforme à ltinvention, l'évolution des charges des essieux en fonction du complément de charge, La figure I est une représentation partielle d'un dispositif pour une suspension assistée par l'air comprimé, de préférence pour un véhicule utilitaire.La référence 1 désigne des soufflets de l'essieu d'entraSne- ment disposés des deux côtés d'un axe longitudinal (A) du véhicule et constituant un coussin d'air de suspension entre l'essieu d'entratnement et et la carrosserie du véhi- cule. Derrière les soufflets îdel'essieu d'entraSnement, dans le sens de déplacement du véhicule, se trouvent des soufflets 2 de l'essieu se soulevant qui constituent un coussin d'air de suspension entre cet essieu se soulevant et la carrosserie du véhicule. Bien entendu, l'expression "soufflets" ne doit pas autre considérée comme impliquant une limitation de construction. Au contraire, l'en- semble des types d'éléments de suspension pneumatiques qui peuvent être reliés à une canalisation sous pression, peuvent être pris en considération pour l'invention, pgr exemple, également, des éléments de suspension pneumatiques non flexibles. La suspension de l'essieu avant n'est pas représentée sur la figure 1. Les soufflets 1 de l'essieu d'entrainement sont en communication avec l'orifice de sortie d'un réservoir sous pression 5 par l'intermédiaire d'une canalisation d'alimentation 6 et avec branchement intermédiaire respectivement d'une vanne 3 de réglage du niveau et d'une vanne de décharge commune 4. Dans le réservoir sous pression 5, règne une pression qui est supérieure à la pression à l'intérieur du systerre de suspension pneumatique. Far l'in ~rméd-aire de a vanne 3 de réglage du niveau, on peut regeler, d'une façon en soi connue, le niveau de la pression d'air dans les soufflets 1 de l'essieu atentraSnement en fonction de la distance entre les roues de l'essieu d'entraSne- ment et la carrosserie du véhicule.Dans la forme de réalisation représentée et décrite, la pression d'air dans le soufflet 1 de l'essieu d'entratrement de chacun des côtés du véhicule, est commandée par la vanne de réglage 3 du niveau de chacun des côtés du véhicule. 3i la distance considérée entre la roue et la carrosserie du véhicule est trop réduite, une section transversale d'écoulement est libérée dans la soupape 3 de réglage du niveau, de façon que de l'air en provenance du récipient sous pression 5, puisse s'écouler dans le soufflet consi- déré 1 de l'essieu d'entratnement par l'intermédiaire de la canalisation d'alimentation 6 et de la vanne de déchar- ge 4 branchée sur le passage. A cet effet, la soupape de réglage 3 du niveau est amenée dans l'une de ces positions.Dans son autre position, la soupape de réglage 3 du niveau se ferme (représenté sur la figure 1), de sorte qu'il n'y a plus de communication entre le réservoir sous pression 5 et le soufflet considéré 1 de l'essieu d'entratnement. Si la distance considérée entre la roue et la carrosserie du véhicule est par contre trop importante, de l'air peut s'échapper dans l'atmosphère à partir des soufflets par l'intermédiaire de la soupape de décharge 4, du fait que les soupapes 3 de réglage de niveau sont ouvertes. Pour déterminer la distance entre la roue et la carrosserie du véhicule, des détecteurs de trajet 7 rapportés sur la carrosserie du véhicule ou bien sur l'essieu d'entrainement, peuvent être mis en oeuvre.Ces détecteurs de trajet 7 émettent un signal électrique qui est appliqué à une unité électronique de commande 8. Cette unité électronique de commande 8 engendre à son tour, des signaux par l'inter édiaxre desquels les soupapes 3 de réglage du niveau et la soupape ae décharge 4 sont com=.andées. Pour maintenir une pr-ssion constante dans Lé réservoir sous pression 5, une soupape de retenue 10 est placée sur la canalisation d'alimentation 6. A la canalisation d'alimentation 6, est raccordé, en outre, un dispositif 11 pour le soulèvement de l'essieu se soulevant, dispositif au moyen duquel en cas de besoin, l'essieu se soulevant peut être soulevé et ainsi complètement déchargé. Le dispositif 11 pour le soulèvement de l'essieu se soulevant est actionné surtout lorsque le véhicule n'est pas chargé. Les soufflets 1 de l'essieu d'entrainement et les soufflets 2 de l'essieu se soulevant, sont susceptibles d'être reliés entre eux par une première vanne de commande 14, par exemple une vanne électro-magnétiaue susceptible d'être actionnée électriquement. il est possible aussi bien de prévoir pour les soufflets de chaque c8té du véhicule, une première vanne de commande 14 qui leur est propre, qu'une première vanne de commande 14 commune pour les soufflets des deux côtés du véhicule. Ce dernier cas est représenté sur la figure 1. La première vanne de commande 14 peut prendre deux positions. Dans l'une de ses positions, les soufflets 1 de l'essieu d'entratnement et les soufflets 2 de l'axe se soulevant de chacun des côtés du véhicule, sont reliés ensemble, et sont alors soumis à la même pression. Conformément à l'invention, la première vanne de commande 14 prend cette première position lorsqu'elle est actionnée. Dans l'autre de ces deux positions de la première vanne de commande 14, les soufflets 2 de l'essieu se soulevant sont reliés à une canalisation d'air comprimé 15 qui aboutit à une seconde vanne de commande 66. Ces canalisations qui aboutissent aux soufflets 1 de l'essieu d'entraînement, sont en mêne temps fermées par la pré père vanne de commande 14, de sorte qu'il nZy a pas de prote de ression dans les soufflets de essieu d'entratneraent. Conformément à l'invention, la première vanne de commande 14 prend cette autre position lorsqu'elle n'est pas commandée. Avantageusement, la première soupape de commande 14 est réalisée sous la forme d'une soupape électromagnétique 5/2. La seconde vanne de commande 16 qui est reliée à la première vanne de commande 14 par la canalisation d'air comprimé 15, est également réalisée sous la forme d'une vanne électromagnétique susceptible d'être actionnée électriquement, elle peut également prendre deux positions. Dans l'une de ces positions qui est prise lorsqu'elle n'est pas actionnée, la deuxième vanne de commande 16 ferme la canalisation d'air comprimé 15. Dans l'autre position, qui est prise lorsqu'elle est actionnée, la deuxième vanne de commande 16 ouvre la canalisation d'air comprimé 15 dans l'atmosphère. L'actionnement de la première vanne de commande 14 et de la deuxième vanne de commande 16 par exemple par alimentation en courant de ces vannes, s'effectue par l'intermédiaire des signaux de l'unité électronique de commande 8 en fonction de la pression d'air dans les soufflets. La pression d'air est déterminée au moyen de détecteurs de pression, deux détecteurs de pression 21, 22 étant de préférence en communication avec les soufflets I de essieu d'entraSnément, tandis qu'au moins un autre détecteur de pression 23 est en communication avec un des soufflets 2 de l'essieu se soulevant. Les détecteurs de pression 21, 22, 23 émettent des signaux de mesure qui sont transmis à l'unité électronique de commande 8. Pour décrire le mode de fonctionnement du dispositif conforme à l'invention, on utilisera la figure 2. Ce Aiagranme montre l'évolution de lz charge d'essieu de ltes--ieu d'er.trainement et flj et de l'essieu se soulevant ou bien de la pression dans les soufflets 1 de l'essieu d'entrainement et dans les soufflets 2 de essieu se soulevant, en fonction du complément de charge du véhicule. Les valeurs chiffrées reportées sur le diagramme se rapportent au cas ou la charge admissible de l'essieu d'entrainement 10 est de 10 tonnes et la charge admissi- ble de l'essieu se soulevant de 7 tonnes. oien entendu, le procédé et le dispositif sont également applicables pour d'autres charges maximales. Dans un premier domaine de charge (101) dans lequel le complément de charge du véhicule est inférieur à la charge admissible de l'essieu d'entrainement, les soufflets 1 de cet essieu d'entrainemerit assumant à peu près la totalité du complément de charge, sont à peu près complètement soulagés. il est cependant judicieux de ne pas abaisser tout à fait jusqu'à zéro dans ce cas, la pression dans les soufflets 2 de l'essieu soulevant, mais de maintenir une pression minimale pour éviter, pendant la marche, un "sautillement" de l'essieu se soulevant. Un second domaine de charge (102) se présente ensuite lorsque le complément de charge est supérieur à la charge admissible de l'essieu d'entrainement. Dans un tel cas, les soufflets 1 de l'essieu d'entrainement assument la charge maximale admissible (c'est-à-dire 10 tonnes dans l'exemple selon la figure 2), et les soufflets 2 de l'essieu se soulevant assument le complément de charge excédentaire. Dans le cas survenant éventuellement de façon exceptionnelle où le complément de charge est supérieur au total à la charge admissible de l'essieu d'entrainement et de l'essieu se soulevant, il est, la plupart du temps, avantageux d'aliminter les soufflets 2 de ltessieu se soulevant avec la pression maximale admissible (c'es > -à-dire dans l'exemple représenté, 7 tonnes) et de solliciter avec le complément de charge supplémentaire, les soufflets 1 de essieu d'entrctnemelits de sorte que la charge admissible de I1 essieu d'enQrainemenb soit dépassée.Une telle répartition de la charge est choisie parce que, dans les véhicules, la plupart du temps, l'essieu d'entraSnement est prévu pour des sollicitations mécaniques plus élevées que l'axe se soulevant. le fonctionnement du dispositif conforme à l'invention pour la suspension assistée par l'air comprimé d'un véhicule, comportant plusieurs essieux arrière, va être décrit ci-après en se référant à des exemples : Si un véhicule non chargé est affecté-d'un complément de charge, qui en combinaison avec la charge propre du véhicule est inférieur à la charge admissible de l'essieu d'entrainement, on a le premier domaine de charge (101) de la figure 2. le complément de charge est assumé presque complétement par l'essieu d'entrainement, la première vanne de commande 14 et la seconde vanne de commande 16 prennent leur position en l'absence de courant.Pour maintenir la pression minimale déjà mentionnée dans les soufflets 2 de l'essieu se soulevant, de l'air en provenance des soufflets 1 de l'essieu d'entrainement peut arriver dans les soufflets 2 de l'essieu se soulevant par un actionnement de courte durée de la première vanne de commande 14, et se traduire par une élévation de pression dans les soufflets 2 de l'essieu se soulevant. En compensation, de l'air peut être ramené par l'intermédiaire de la soupape de réglage 3 du niveau dans les soufflets 1 de l'essieu d'entratnement. Si la pression dans les soufflets 2 de l'essieu se soulevant dépasse la pression minimale, on peut, en actionnant pendant un court instant la seconde vanne de commande 16, laisser de l'air s'échapper des soufflets 2 de l'essieu se soulevant.La pression dans les soufflets 2 de l'essieu se soulevant est alors détectée par l'autre détecteur de pression 23 et appliquée, sous la forme d'un signal de mesure, à l'unité électronique de commande 8, laquelle, à son tour, commande la première vanne de commande 14 ou bien la seconde vanne de commande 16 au moyen de si gnaux électriques. Pour un complément de charge du véhicule correspondant au domaine de charge (101), il s'offre également pour le conducteur, la possibilité d'actionner le dispositif 11 pour le soulèvement de l'essieu se soulevant. Dans un tel cas, le complément de charge est naturellement complètement assumé par l'essieu d'entrainement, et une pression minimale dans les soufflets 2 de l'essieu se soulevant n'est pas nécessaire. Si maintenant le complément de charge est élevé à une valeur selon le domaine de charge (102) de la figure 2, de sorte que la charge admissible de l'essieu d'entrainement soit dépassée, ce qui est détecté par les détecteurs de pression 21, 22 et transmis à l'unité électronique de commande 8, alors, par actionnement de la première vanne de commande 14, de l'air est transféré des soufflets 1 de l'essieu d'entratnement dans les soufflets 2 de ltessieu sé soulevant, jusqu'à ce que les détecteurs de pression 21, 22 détectent une valeur qui correspond à la charge admissible de l'essieu d'entrainement. Si cette situation est réalisée, la première vanne de commande 14 prend à nouveau sa position non actionnée.Si la pression dans les soufflets I de l'essieu d'entratnement s'abaisse au-dessous de la valeur qui correspond à la charge d'essieu admissible, il y a deux possibilités d'augmenter à nouveau la pression. Ou bien la seconde vanne de commande 16 est actionnée, c'est-à-dire alimentée en courant, grâce à quoi de l'air peut s'échapper des soufflets 2 de l'essieu se soulevant par l'intermédiaire de la seconde vanne de commande 16, ce qui se traduit par un soulagement de l'essieu sieu se soulevant et donc par une charge de 9 'essieu òtentraSne2ent. Ou bien, la pression dans les soufflets 1 de l'essieu d'entraînement est augmentée par actionnement de la soupape 3 de réglage du niveau et un transfert d'air complémentaire à partir du réservoir sous pression 5. le choix de la première ou de la seconde possibilité décrite pour augmenter la pression dans les soufflets 1 de l'essieu d'entrainement dépend surtout du niveau de la carrosserie du véhicule, qui est détecté par les détecteurs de trajet 7. De même, lors de la décharge du véhicule, le dispositif fonctionne toujours dans un des deux domaines de charge (101) ou bien (102). La diminution de la pression dans les soufflets 2 de l'essieu se soulevant est obtenue, soit directement par l'actionnement de la seconde vanne de commande 16, ou bien indirectement par l'ouver- ture de la soupape 3 de réglage du niveau, par contre, la diminution de la pression dans les soufflets 1 de les sieu d'entraînement est obtenue soit par l'actionnement de la première vanne de commande 14, et donc par transfert de l'air dans les soufflets 2 de l'essieu se soulevant, ou bien par ouverture de la soupape 3 de réglage du niveau, de sorte que la pression d'air excédentaire arrive par l'intermédiaire de la soupape 3 de réglage du niveau à la vanne de décharge 4, à partir de laquelle, pour une commutation appropriée de la soupape de décharge 4, l'air s1 échappe dans l'atmosphère. Entre les modes d'actionnement ici décrits, celui grâce auquel est obtenue une augmentation ou bien une diminution de la pression, dépend, d'une part, de la pression à l'intérieur des soufflets, pression qui est déterminée au moyen des détecteurs de pression 21, 22, 23, et il dépend, d'autre part, dé la distance entre la carrosserie du véhicule et l'essieu d'entraSnement, distance qui est mesurée par l'intermédiaire des détecteurs de trajet 7. il est très avantageux que lors du fonctionne ruent du dispositif, la première vanne de commande 14 et la seconde vanne de commande 16 ne soient actionnées que pendantun court instant. Dans le cas d'utilisation de soupapes électromagnétiques, cela implique seulement une consommation de courant réduite. La constitution mécanique du dispositif décrit, peut être presque complètement réalisée avec les composantes d'une suspension pneumatique déjà connue. il est simplement nécessaire d'opérer une conrutation du sens d'actionnement de la première vanne de commande 14 et de la seconde vanne de commande 16. R E V E N D I 5 A 2 I O N d,Dispositif pour la suspension, assistée par l'air comprimé, d'un véhicule avec plusieurs essieux arrière, dont au moins un essieu arrière utilisé comme essieu d'entra$nement et au moins un autre essieu arrière utilisé comme essieu non entrané, notamment essieu se soulevant, dispositif comportant :: - des éléments de suspension pneumatiques de 14 essieu d'entratnement disposés entre 1' essieu d 'entranement et la carrosserie du véhicule, ainsi que des éléments de suspension pneumatiques de l'essieu se soulevant disposés entre l'essieu se soulevant et la carrosserie du véhicule, - avec une première vanne de commande disposée entre les éléments de suspension pneumatiques de l'essieu d'en traînement et les éléments de suspension pneumatiques de l'essieu se soulevant, cette vanne reliant dans une de ses positions les éléments de suspension pneumati ques de l'essieu d'entrainement aux éléments de sus pension pneumatiques de l'essieu se soulevant, et reliant dans son autre position les éléments de suspen sion pneumatiques de l'essieu se soulevant avec le côté refoulement d'une seconde vanne de commande, laquelle est ouverte dans une de ses positions et fermée dans son autre position, dispositif caractérisé en ce que : - la première vanne de commande (14), lorsqu'elle n1 est pas actionnée, prend une position dans laquelle les éléments de suspension pneumatiques (2) de l'essieu ee soulevant sont reliés au côté refoulement de la seconde vanne de commande (16), - la seconde vanne de commande (16), lorsqu'elle n'est pas actionnée, prend une position de fermeture.