Brevet FR2675435A1 — publié le 19921023

La présente invention concerne la régulation des moyens anti-roulis d'un véhicule. On sait que ces moyens comprennent généralement une barre anti-dévers prolongée par au moins un vérin de levier angulaire agissant sur ladite barre anti-dévers avec une commande hydraulique de l'état d'allongement dudit vérin, de façon à modifier l'effet anti-roulis en fonction de divers facteurs, notamment l'angle de roulis, de l'accélération transversale du véhicule, de l'angle et de la vitesse angulaire du volant de direction et de la vitesse du véhicule. De la sorte on a la possibilité de libérer les vérins (vérins "fous") en sorte que tout se passe comme si le véhicule n'était plus équipé de barres anti-dévers, ce qui améliore de façon notable le confort transversal de la voiture. Ce mode de fonctionnement est bien sûr réservé aux cas de roulage à basse vitesse. Le vérin est automatiquement "ré-embrayé" lorsqu'on s'éloigne de ces conditions opératoires. Dans ce cas, la majorité des systèmes permettent, en modulant la longueur des vérins, donc en modifiant l'état de contrainte de la barre antiroulis, de corriger l'assiette transversale du véhicule. Dans les cas extrêmes, on peut arriver à négocier un virage à angle de roulis nul, ou même à faire en sorte que la voiture penche à l'intérieur du virage. Ces systèmes connus agissent simultanément et de la même façon sur les vérins équipant les barres anti-dévers du train avant et du train arrière, ce qui procure effectivement une sensation de sécurité dans les virages. Le comportement d'un véhicule automobile, notamment en virage, est largement tributaire de la raideur antiroulis procurée par les barres anti-dévers (ainsi que par les ressorts de suspension) mais aussi de leur répartition entre les trains avant et arrière. La raideur globable contribue, quand elle est importante, à une meilleure efficacité du véhicule et à une plus grande sensation de sécurité dans les virages. La répartition des raideurs, entre les trains avant et arrière permet, relativement à la répartition des masses, d'affirmer le caractère du véhicule ; à savoir véhicule sur-vireur, sous-vireur ou neutre.Sur une voiture équipée de suspensions passives, les choix des réglages résulte d'un compromis qui ne peut pas toujours donner satisfaction, tant les cas de figures auxquels peut se trouver confrontée celle-ci peuvent être variés : lorsqu'on lâche le pied de l'accélérateur en virage, pris à forte accélération transversale, il faut à tout prix éviter le tête-à-queue. La solution consiste alors à augmenter la proportion d'anti-roulis sur 1 ' avant. En accélération, en sortie de virage, il faut favoriser la motricité ; la solution dans ce cas consiste à augmenter la proportion d'anti-roulis sur l'arrière. Les exemples de situation sont nombreux qui justifient l'adoption, en complément des prestations décrites plus haut, d'une répartition variable des raideurs anti-roulis. La présente invention vise un procédé et une installation qui permettent d'adopter rigoureusement et à chaque instant et de façon totalement indépendante les effets anti-roulis des barres anti-dévers des trains avant et arrière et cet objectif est atteint en ce que l'on agit d'une façon individuelle sur le vérin de la barre antidévers à l'avant du véhicule d'une part et sur le vérin de la barre anti-dévers à l'arrière du véhicule en fonction de divers facteurs, notamment 1 'angle de roulis, l'accélération transversale du véhicule, l'angle et la vitesse angulaire du volant de direction et la vitesse du vehicule.En différenciant ainsi le circuit de commande du vérin associé à la barre anti-dévers du train avant du circuit de commande du vérin associé à la barre antidévers du train arrière, et en associant à chacun de ces circuits des moyens de commande du type à circuit logique intégrant les diverses données du mouvement du véhicule et du mode opératoire du conducteur, on peut faire face de façon appropriée à toutes les situations de déplacement et de conduite du véhicule en adaptant à chaque instant et le cas échéant de façon différenciée les effets anti-roulis des trains avant et arrière du véhicule. L'invention concerne également une installation de commande des vérins anti-roulis d'un train avant et d'un train arrière de véhicule, du genre comprenant un réservoir de fluide hydraulique sous basse pression, une conduite de soutirage à pompe de pression débouchant, après régulation de débit et de pression, dans une conduite distributrice vers lesdits vérins de régulation de l'effet anti-dévers et cette installation se caractérise en ce que ladite conduite distributrice se subdivise en deux réseaux de conduites individuelles chacun associé à un vérin et présentant des conduites raccordées aux compartiments des vérins, soit directement, soit via une servo-valve, ladite conduite distributrice étant raccordée à un accumulateur hydraulique par une valve à double position, l'une de communication directe, l'autre à clapet anti-retour. De la sorte, on comprend qu'il suffit de réguler individuellement les deux servo-valves associées chacune à un vérin pour obtenir un effet anti-roulis propre à une barre anti-dévers. A cet effet, les servo-valves sont du type à effet proportionnel avec une première position à passage direct de section régulée, et une seconde position à coupure de la conduite alimentatrice et raccordement à section régulée au réservoir basse pression de la conduite reliant la servo-valve au vérin respectif. De préférence on prévoit des moyens de mise en communication simultanée avec le réservoir des conduites d'alimentation des compartiments des vérins, de façon à pouvoir libérer les vérins de toute possibilité d'action, rendant ainsi inopératives les barres anti-dévers. L'invention est maintenant illustrée par deux modes de réalisation en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue d'un véhicule équipé d'une barre anti-dévers à vérin asservi, - les figures 2, 3 et 4 sont des vues schématiques d'un circuit hydraulique de commande de vérins associés à une extrémité de deux barres anti-dévers agencées l'une à l'avant et l'autre à l'arrière du véhicule, selon différents modes de fonctionnement, - la figure 5 est une vue schématique similaire à celle de la figure 1, où la barre anti-dévers à l'avant est associée à deux vérins d'extrémité. En se référant à la figure 1, une voiture automobile 1 présente une caisse 2 reposant sur des roues 3 par l'intermédiaire d'une suspension du type à bras articulés "ou triangle" 4, solidarisée à la caisse 2 par articulation selon des axes longitudinaux XY et X'Y' et portant à leur sommet S des fusées pour les roues 3. Cette suspension qui est double aux niveaux du train avant et du train arrière du véhicule n'est pas décrite en détail, et on se borne à montrer l'agencement d'une barre anti-dévers classique 5, ayant une large extension transversale 6 et deux parties recourbées 7 et 8, dont les extrémités se situent au-dessus des triangles de suspension 4. La barre anti-dévers 5 est solidarisée d'une part à la caisse 2 par des paliers 9 et 10 à l'endroit de son extension transversale 6 et d'autre part aux triangles de suspension 4 par un vérin 11 côté gauche du véhicule, par une biellette rotulée 12 côté droit du véhicule, ou inversement. On comprend que la barre anti-dévers 5 ainsi décrite peut agir sur la tendance au roulis du véhicule, tendance qui consiste à osciller plus ou moins autour de son axe d'avance, lesdites oscillations se répercutant, par l'intermédiaire de la biellette rotulée 12 et par le vérin 11, sous forme d'effets de torsion de la barre antidévers autour de son axe transversal principal formé par la partie médiane 6 solidarisée à rotation libre dans les paliers de caisse 9 et 10. Une barre similaire, non visible à la figure 1, équipe le train arrière du véhicule. En se reportant maintenant à la figure 2, on décrit en détail le circuit hydraulique de commande du vérin Il associé à la barre anti-dévers à l'avant du véhicule et d'un vérin 21 associé à une barre anti-dévers à l'arrière du véhicule. Ce circuit hydraulique de commande des vérins 11 et 21 comporte un réservoir de fluide 22 à la pression atmosphérique, une conduite de soutirage de fluide 23 entre le réservoir 22 et l'entrée 24 d'une pompe 25 couplée par poulies 26, 27 et courroie 28 à un moteur de véhicule 29. La sortie de refoulement sous pression 30 de la pompe 25 débouche dans une conduite distributrice principale 31 à régulateur de débit 32, clapet anti-retour 33 et filtre 34. Un limiteur de pression 35 est branché entre l'entrée 24 et la sortie 30 de la pompe 25. En aval du filtre 34 est branchée une conduite de dérivation 36 aboutissant à un accumulateur 37 par l'intermédiaire d'une électrovalve "tout ou rien" 38, à deux positions correspondant à deux possibilités de communication, dont l'une symbolisée par une flèche à double orientation 39 permet le passage en sens indifférent du fluide vers l'accumulateur 37 ou en provenance de l'accumulateur 37, et dont l'autre symbolisée par un clapet anti-retour 40 ne permet le passage du fluide que de la conduite 31 vers l'accumulateur 37. La conduite principale 31 se subdivise en 40 en deux conduites 41 et 42 pour aboutir chacune à une servo-valve de commande 43, 44 respectivement. Chaque servo-valve 43, 44 présente d'un côté des "entrées" 45, 46, dont l "'entrée" 45 est raccordée à une conduite 41, 42 respectivement, et dont l'autre "entrée" 46 est raccordée par conduite de retour 47, 48 respectivement au réservoir 22 (symbolisé ici par 22' et 22"), et deux "sorties" respectivement opposées 49, 50, dont la "sortie" 49 est raccordée par conduite 51, 52 aux compartiments 53, 54 respectivement, situés par rapport aux pistons 57, 58 du vérin 55, 56, côté opposé aux tiges de vérin 55, 56 et dont l'autre "sortie" 50 est fermée. Chaque élément de servo-valve 43, 44 peut ainsi, suivant sa position commandée, soit selon la symbolisation représentée par les flèches 59, 60 assurer la communication libre entre "entrée" 45 et "sortie" 49 d'une part et "entrée" 48 et sortie 50, soit selon la symbolisation des flèches croisées 61, 62 assurer le passage libre entre "entrée" 45 et "sortie" 50 et le passage libre entre "sortie" 49 et "entrée" 46 vers le réservoir 22 (22', 22"). Les servo-valves 43 et 44 sont chacune by-passées par une conduite de dérivation 63, 64 incorporant une électro-valve à action par tout ou rien 65, 66, le distributeur 65 assurant dans la position représentée à la figure 2 la communication directe des conduites 63 et 31 avec le réservoir 22 (représenté ici symboliquement par 22"'), tandis qu'en état excité, l'électro-valve 66 assure la communication directe de la conduite 64 avec la conduite 42 (donc avec la conduite 31 et de ce fait également avec le réservoir 22). Dans l'autre position, les valves 65, 66 interrompent toute circulation de fluide dans les conduites 63, 64. Les compartiments 67, 68 des vérins 11, 21 traversés par les tiges de piston 55, 56, sont raccordés par conduites 69, 70 à la conduite distributrice 31 soit directement pour la conduite 69, soit via la conduite 42 pour la conduite 70. L'installation qui vient d'être décrite permet la mise en oeuvre de plusieurs modes opératoires, que l'on peut qualifier de "mode confort" et de "mode asservi". Le mode dit "confort" est représenté à la figure 2 où l'on constate les états suivants des diverses valves - la valve 38 est dans la position 40, ce qui signifie que si l'accumulateur 37 peut être chargé, il ne peut en aucun cas être déchargé dans la conduite 31; - les servo-valves 43 et 44 sont dans une position constante et fixée à l'avance; - le distributeur 65 est dans la position de communication libre de la conduite 63 avec le réservoir 22, (22"') - l'électro-valve 66 est dans la position de communication libre de la conduite 64, et de fait, via les conduites 42 et 31 en relation avec le réservoir 22, (22"'). Il en résulte que les compartiments 53 et 57 du vérin 11 et 54 et 58 du vérin 21 sont tous deux reliés au réservoir 22, si bien que les pistons 57 et 58 ne peuvent recevoir aucun effet qu'ils puissent transmettre aux tiges de vérin 55 et 56. Les vérins sont donc totalement libres ou "fous" et les barres anti-dévers à l'avant et à l'arrière du véhicule ne peuvent exercer aucune action anti-roulis. Les figures 3 et 4 représentent divers états du circuit hydraulique en "mode asservi". Sur la figure 3, les électro-distributeurs 65 et 66 sont basculés dans leur position où les conduites 69 et 64 sont interrompues, de sorte que toutes les conduites sont isolées du réservoir 22. Au contraire la conduite 31 et de ce fait les conduites 41, 42, 69 et 70 communiquent librement avec l'accumulateur 37.Les servo-valves 43 et 44 fonctionnent en asservissement de signaux de commande de capteurs d'angle de roulis, d'accélération transversale, d'angle et de vitesse de rotation du volant de direction, et de vitesse du véhicule, qui assurent, selon un circuit logique, une consigne de position pour chaque vérin 11 et 21, créant ainsi une raideur déterminée pour les barres anti-dévers avant et arrière du véhicule et cela en provoquant des déplacements de portée des tiges de vérin 55, 56 lorsque l'une et/ou l'autre valve 43, 44, est dans la position 59-60 (effet différentiel du fluide hydraulique dans les vérins 11-21) ou de rentrée des tiges de vérin 55, 56 lorsque l'une et/ou l'autre valve 43, 44 est dans la position 61, 62, ce qui met le compartiment 53, 54 des vérins 11, 21 en communication avec le réservoir 22. Il y a lieu de noter que les positions exactes des tiges de vérin 55 et 56 sont relevées en 71, 72 pour "boucler" l'asservissement. La figure 4 met en évidence la position des servovalves lorsqu'une consigne est appliquée, en mode asservi. Selon la figure 5, qui représente une variante de réalisation de barre anti-dévers à l'avant équipée de deux vérins 11 et 11' associés aux deux extrémités de la barre anti-dévers, on voit aisément que les deux vérins 11 et 11' sont raccordés au circuit hydraulique de façon à ce que la tige 55 du vérin 11 s'expanse lorsque la tige 55' du vérin 11' se rétracte, ce qui procure des actions dans le même sens sur la barre anti-dévers. REVENDICATIONS 1. Procédé de régulation des moyens anti-roulis d'un véhicule comprenant une barre anti-dévers (5) prolongée par au moins un vérin de levier angulaire (11) agissant sur ladite barre anti-dévers (5), avec une commande hydraulique de l'état d'allongement dudit vérin de façon à modifier l'effet anti-roulis, caractérisé en ce que l'on agit d'une façon individuelle sur le vérin de la barre anti-dévers à l'avant du véhicule (5) d'une part et sur le vérin de la barre anti-dévers à l'arrière du véhicule, de façon à modifier la raideur apparente de chacun des trains, en fonction de divers facteurs, notamment l'angle de roulis, l'accélération transversale du véhicule, l'angle et la vitesse angulaire du volant de direction et la vitesse du véhicule. 2. Installation de commande des vérins anti-roulis d'un train avant et d'un train arrière de véhicule, du genre comprenant un réservoir de fluide hydraulique sous basse pression, une conduite de soutirage à pompe de pression débouchant après régulation de débit et de pression dans une conduite distributrice vers lesdits vérins de régulation de l'effet anti-dévers, caractérisé en ce que ladite conduite distributrice se subdivise en deux réseaux de conduites individuelles chacun associé à un vérin et présentant des conduites raccordées aux compartiments (53, 67) des vérins (11, 21) d'une part, (54, 68) d'autre part, soit directement par une conduite (69, 70) aux compartiments (67, 68), soit via une servovalve (43, 44) aux compartiments de vérin (53, 54) respectivement, ladite conduite principale étant en relation avec un accumulateur hydraulique (37) par une valve à double position, l'une de communication directe (39), l'autre à clapet anti-retour (40). 3. Installation de commande des vérins anti-dévers selon la revendication 2, caractérisée en ce que la communication directe (69, 70) avec le vérin (11, 21) s'effectue vers le compartiment de vérin (67, 68) qui incorpore la tige de vérin (55, 56), tandis que la communication (51, 52) vers les compartiments de vérin (53, 54) dépourvus de tige de vérin s' effectue via les servo-valves (43 et 44). 4. Installation de commande des vérins anti-dévers selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que chaque servo-valve (43, 44) est du type à action progressive avec une première position à passage direct de section régulée, et une seconde position à coupure de la conduite alimentatrice (41, 42) et raccordement à section régulée au réservoir basse pression (22) de la conduite (51, 52) reliant la servo-valve (43, 44) au vérin (11, 21) respectivement. 5. Installation de commande des vérins anti-dévers selon l'une quelconque des revendications 2, 3, 4, caractérisée par des moyens de mise en communication simultanée avec le réservoir (22) des conduites d'alimentation (31, 51, 52, 69, 70) des compartiments (53, 54, 67, 68) des vérins (11, 21). 6. Installation de commande des vérins anti-dévers selon la revendication 5, caractérisée en ce que les moyens de mise en communication simultanée avec le réservoir (22) des conduites (31, 51, 52, 69, 79) incorporent deux valves à deux positions (65, 66), dont l'une (65) raccordée au réservoir (22, 22''') intéresse la conduite (31) et une conduite de by-pass (63) de la servovalve (43) et dont l'autre (66) également raccordée au réservoir (22, 22") intéresse une conduite de by-pass (64) de la servo-valve (44).