Brevet FR2808350A1 — publié le 20011102

PROCEDE D'AIDE A LA CONCEPTION DE SUSPENSION DE VEHICULE DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION Domaine technique de l'invention La présente invention concerne un procédé d'aide à la conception d'une suspension de véhicule afin de générer un modèle de simulation d'une suspension en utilisant un système de conception assistée par ordinateur et, plus particulièrement, un procédé d'aide à la conception d'une suspension de véhicule en entrant facilement des valeurs de spécification au niveau de points de définition de celle-ci indépendamment du type, du mécanisme, etc., de la suspension. Art antérieur Jusqu'ici un système d'aide à la conception a été proposé pour assembler de manière hypothétique un modèle tridimensionnel d'un objet à concevoir sur un ordinateur avant qu'un prototype de l'objet soit réellement réalisé et pour détecter si les composants de l'objet interfèrent les uns avec les autres ou non à la convenance du concepteur afin de confirmer la pertinence de l'agencement des composants de l'objet. Pour produire un modèle tridimensionnel précis, il est nécessaire d'entrer les coordonnées spatiales des pièces principales du modèle tridimensionnel et de définir avec précision les points de fonctionnement de celles-ci. Si le modèle tridimensionnel est défini, alors, étant donné que les positions et le nombre des points de définition dont les coordonnées doivent être entrées sont évidents, les valeurs numériques sont entrées à partir d'un pavé numérique sur un clavier ou similaire. Problèmes à résoudre par l'invention On suppose que le système d'aide à la conception classique est appliqué à la conception d'une suspension de véhicule. Comme cela est bien connu dans l'art, les suspensions de véhicules comprennent celles destinées à être utilisées sur un véhicule à deux roues et celles destinées à être utilisées sur un véhicule à quatre roues, et sont disponibles en une pluralité de types comprenant un type à tige de réaction, un type à (double) triangle de suspension avant, un type à bras oscillant et un type à liaisons multiples. De plus, les suspensions d'un type comportent des mécanismes différents en fonction de leur application à des roues motrices ou à des roues entraînées et, également, en fonction de leur application ou non à des roues de braquage. Différents types et mécanismes de suspensions résultent en différentes positions et en différents nombres de points de définition dont les coordonnées spatiales doivent être entrées. Par conséquent, l'opérateur ne peut pas reconnaître immédiatement les positions et le nombre de points de définition dont les coordonnées spatiales doivent être entrées. L'opérateur a besoin de temps et de travail pour entrer les coordonnée spatiales et peut ne pas entrer toutes les coordonnées spatiales correctement. C'est un objet de la présente invention de proposer un procédé d'aide à la conception d'une suspension de véhicule qui résout les problèmes classiques ci-dessus en permettant de reconnaître facilement les points de définition inhérents aux suspensions indépendamment des différents types et mécanismes de celles-ci, et en permettant d'entrer simplement des valeurs de spécification au niveau des points de définition. Moyens pour résoudre les problèmes Pour atteindre l'objet ci-dessus, un procédé d'aide à la conception d'une suspension de véhicule est proposé selon la présente invention afin de générer un modèle de simulation d'une suspension en utilisant un système de conception assistée par ordinateur, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à indiquer une suspension à concevoir, ouvrir une fenêtre d'entrée de valeurs de spécification pour entrer des valeurs de spécification inhérentes à la suspension indiquée, entrer des valeurs de spécification au niveau de points de définition inhérents à la suspension indiquée dans la fenêtre d'entrée de valeurs de spécification, et générer un modèle de simulation sur la base des valeurs de spécification au niveau des points de définition. Selon les caractéristiques ci-dessus, lorsqu'une suspension à concevoir est indiquée, des points de définition inhérents o des valeurs de spécification, telles que des coordonnées spatiales, doivent être entrées pour générer un modèle de simulation de la suspension sont affichés. Par conséquent, l'opérateur peut facilement reconnaître les points de définition o des valeurs de spécification doivent être entrées indépendamment du type et du mécanisme de la suspension. Brève description des dessins La figure 1 est un schéma fonctionnel d'un agencement d'un système de conception assistée par ordinateur auquel un procédé d'aide à la conception d'une suspension de véhicule selon la présente invention est appliqué. La figure 2 est un organigramme d'une séquence d'opérations d'un mode de réalisation de la présente invention. La figure 3 est une vue montrant un exemple d'une fenêtre d'entrée de valeurs de spécification Win. La figure 4 est une vue montrant un exemple affiché d'un modèle d'analyse d'interférences correspondant à la fenêtre d'entrée de valeurs de spécification Win montrée sur la figure 3. La figure 5 est une vue montrant un autre exemple de la fenêtre d'entrée de valeurs de spécification Win. La figure 6 est une vue montrant un exemple affiché d'un modèle d'analyse d'interférences correspondant à la fenêtre d'entrée de valeurs de spécification Win montrée sur la figure 5. La figure 7 est une vue montrant encore un autre exemple de la fenêtre d'entrée de valeurs de spécification Win. La figure 8 est une vue montrant un exemple affiché d'un modèle d'analyse d'interférences correspondant à la fenêtre d'entrée de valeurs de spécification Win montrée sur la figure 7. La figure 9 est une vue montrant un exemple affiché d'une fenêtre d'analyse d'interférences Wkc. La figure 10 est une vue montrant un exemple d'un modèle d'analyse de caractéristique dynamique affiché dans une fenêtre d'analyse de caractéristique dynamique Wge. La figure 11 est une vue montrant un exemple affiché d'un modèle de simulation. Mode de réalisation de l'invention La présente invention va être décrite ci-après en détail avec référence aux dessins. La figure 1 est un schéma fonctionnel d'un système de conception assistée par ordinateur auquel la présente invention est appliquée. Le système de conception assistée par ordinateur comprend une unité centrale 11, un clavier 12 et une unité d'affichage 13 telle qu'une interface homme- machine, un dispositif de mémoire interne (disque à haute densité) 14 qui mémorise un programme principal du système de conception assistée par ordinateur et des données d'images de modèles tridimensionnels, une mémoire morte (ROM) 15 mémorisant des données de référence, etc., une mémoire vive (RAM) 16 fonctionnant comme une zone de travail de l'unité centrale 11, une interface externe 17 et un dispositif de mémoire externe 20 connecté par l'intermédiaire de l'interface externe 17. Des paramètres indiquant une suspension à concevoir et des valeurs de spécification spécifiant la configuration de la suspension sont entrés à partir du clavier 12. Le dispositif de mémoire interne 14 mémorise une pluralité de modèles tridimensionnels typiques de suspensions de différents types et mécanismes. Le dispositif de mémoire interne 14 et le dispositif de mémoire externe 20 ne sont pas limités aux applications cidessus, mais l'un ou l'autre de ceux-ci peut être sélectionné, selon les souhaits, comme dispositif pour mémoriser des programmes et des données. Le fonctionnement du système de conception assistée par ordinateur va être décrit ci-dessous avec référence à un organigramme montré sur la figure 2 et à des images affichées montrées sur les figures 3 à 11. A l'étape Sl, une table d'entrée de valeurs de spécification pour indiquer le type et le mécanisme d'une suspension à concevoir et le système d'entraînement d'un véhicule auquel la suspension est appliquée est lue dans le dispositif de mémoire interne 14 et affichée dans une fenêtre d'entrée de valeurs de spécification Win ouverte sur l'unité d'affichage 13. La figure 3 montre la fenêtre d'entrée de valeurs de spécification Win à titre d'exemple. La table d'entrée de valeurs de spécification comprend une zone de sélection de type 30 pour indiquer le type d'une suspension, etc., une zone de coordonnées cinématiques 31 pour entrer des coordonnées spatiales (tridimensionnelles) en tant que valeurs de spécification au niveau de points de définition donnés d'un modèle tridimensionnel et une zone de géométrie 32 pour entrer les longueurs, les angles, etc., de mécanismes en tant que valeurs de spécification. La zone "Sélectionnez TYPE" 30 comporte un bouton d'icône 301 pour sélectionner un système d'entraînement (TRANSMISSION), un bouton d'icône 302 destiné à sélectionner un type de suspension (TYPE DE SUSPENSION), un bouton d'icône 303 pour sélectionner un mécanisme de timonerie de direction (TYPE DE DIRECTION) et un bouton d'icône 304 pour sélectionner une position de montage de ressort amortisseur (MONTAGE D'AMORTISSEUR). A l'étape S2, les boutons d'icône 301 à 304 sont actionnés afin d'indiquer une suspension à concevoir. Dans l'exemple montré sur la figure 3, un entraînement à quatre roues motrices (4WD) est indiqué en tant que système d'entraînement, une suspension à (double) triangle de suspension (DOUBLE W.B.) en tant que type de suspension, un mécanisme de liaison à bras (ARM) en tant que mécanisme de timonerie de direction et un bras supérieur (UPPER) en tant que position de montage de ressort amortisseur. Une fois que le type de suspension et d'autres détails ont été indiqués, un modèle d'analyse d'interférences typique (premier modèle d'analyse) de la suspension qui satisfait aux conditions actuellement sélectionnées est lu de manière sélective dans le dispositif de mémoire interne 14 et affiché sur l'unité d'affichage 13 à l'étape S3. La figure 4 montre un exemple affiché du modèle d'analyse d'interférences. Une fenêtre d'analyse d'interférences Wkc, qui est différente de la fenêtre d'entrée de valeurs de spécification Win, est ouverte et affichée. Le modèle d'analyse d'interférences est utilisé pour effectuer diverses analyses, notamment une analyse consistant à savoir s'il existe, ou non, des interférences entre les diverses pièces. Etant donné que la suspension à double triangle de suspension appliquée au véhicule à quatre roues motrices est sélectionnée, le modèle d'analyse d'interférences comporte deux bras de suspension supérieur et inférieur, c'est-à-dire un bras supérieur 61 et un bras inférieur 62, une biellette de direction 64 et un arbre d'entraînement 65. De plus, étant donné que le mécanisme de liaison à bras est sélectionné en tant que mécanisme de timonerie de direction et que le bras supérieur 61 est sélectionné en tant que bras sur lequel un ressort hélicoïdal 63 est monté, le ressort hélicoïdal 63 est couplé au bras supérieur 61. Le bras inférieur 62 comporte une extrémité pivotante au niveau d'un point de définition A et deux points d'appui pivotants au niveau de points de définition B, C. De même, le bras supérieur 61 comporte une extrémité pivotante au niveau d'un point de définition E et deux points d'appui pivotants au niveau de points de définition F. G. Le ressort hélicoïdal 63 comporte une extrémité supérieure au niveau d'un point de définition T. Le ressort hélicoïdal 63 et le bras supérieur 61 sont couplés l'un à l'autre au niveau d'un point de définition U. La biellette de direction 64 et une bielle de direction sont couplées l'une à l'autre au niveau d'un point de définition R, et la bielle de direction et un arbre de direction sont couplés l'un à l'autre au niveau d'un point de définition S. L'arbre d'entraînement 65 comporte des extrémités opposées au niveau de points de définition P, W. Un point de définition 0 représente un angle selon lequel l'arbre de direction est fixé. À l'étape S4, dans la fenêtre d'entrée de valeurs de spécification Win, l'aspect des zones d'entrée de valeurs de spécification pour les points de définition o il n'est pas nécessaire que des coordonnées spatiales soient entrées est modifié d'une couleur noire à une couleur claire, indiquant de manière visuelle qu'il n'est pas nécessaire que des coordonnées spatiales soient entrées et désactivant l'entrée de valeurs de spécification dans ces zones. Pour la combinaison "4WD", "DOUBLE W.B.", "ARM", "UPPER", comme pour le mode de réalisation illustré, les zones d'entrée de valeurs de spécification pour les points de définition D, H sont affichées dans la couleur claire, désactivant l'entrée de valeurs de spécification dans ces zones. Selon le présent mode de réalisation, comme décrit ci-dessus, lorsque des paramètres indiquant un type de suspension, un système d'entraînement d'un véhicule auquel la suspension est appliquée, etc., sont indiqués, tous les points de définition nécessaires pour générer un modèle de simulation de la suspension sont sélectionnés. Par conséquent, indépendamment du type de suspension et d'autres détails, l'opérateur peut entrer toutes les valeurs de spécification nécessaires en entrant des valeurs de spécification au niveau des points de définition sélectionnés, pour de ce fait générer de manière simple et fiable un modèle de simulation souhaité. La figure 5 montre un autre exemple affiché de la fenêtre d'entrée de valeurs de spécification Win pour un type de suspension différent du type de suspension ci- dessus. Dans l'exemple affiché, une traction avant (FF) est indiquée en tant que système d'entraînement, une suspension à double triangle de suspension est indiquée en tant que type de suspension, un mécanisme de liaison à bras en tant que mécanisme de timonerie de direction et un bras supérieur en tant que position de montage de ressort amortisseur. La figure 6 montre un exemple affiché du modèle d'analyse d'interférences qui est lu de manière sélective dans le dispositif de mémoire interne 14 sur la base des détails indiqués ci-dessus. Comme cela est évident à partir d'une comparaison effectuée entre les figures 4 et 6, étant donné que le système à deux roues motrices est indiqué, l'arbre d'entraînement 65 est omis de l'affichage. Dans la fenêtre d'entrée de valeurs de spécification Win montrée sur la figure 5, les points de définition P. W par rapport à l'arbre d'entraînement 65 sont ajoutés en tant que points qui ne doivent pas être définis. La figure 7 montre encore un autre exemple affiché de la fenêtre d'entrée de valeurs de spécification Win pour un type de suspension différent du type de suspension ci-dessus. Dans l'exemple affiché, une traction avant (FF) est indiquée en tant que système d'entraînement, une suspension à double triangle de suspension est indiquée en tant que type de suspension, un mécanisme de liaison à bras en tant que mécanisme de timonerie de direction et un bras inférieur en tant que position de montage de ressort amortisseur. La figure 8 montre un exemple affiché du modèle d'analyse d'interférences qui est lu de manière sélective dans le dispositif de mémoire interne 14 sur la base des détails indiqués ci-dessus. Comme cela est évident à partir d'une comparaison effectuée entre les figures 6 et 8, le ressort hélicoïdal 63 est relié au bras inférieur 62. Si une suspension progressive, qui est principalement une suspension de roue arrière de motocycles, est indiquée en tant que type de suspension, alors, comme montré sur la figure 9, une liste de modèles tridimensionnels d'une pluralité de suspensions progressives comportant différents mécanismes de liaison est affichée à une échelle réduite dans la fenêtre d'analyse d'interférences Wkc. Lorsque l'opérateur indique un mécanisme de liaison souhaité, seul un modèle d'analyse d'interférences de celui-ci est affiché à une échelle agrandie dans la fenêtre d'analyse d'interférences Wkc. Sur la figure 9, les points de définition A, G sont des points o des liaisons B, C, D sont montées sur la carrosserie du véhicule et un point de définition E est un point o un ressort amortisseur est monté sur la carrosserie du véhicule. Dans ce mode de réalisation, un type de suspension peut être sélectionné librement indépendamment du fait que le véhicule est un véhicule à deux roues ou un véhicule à quatre roues. Une fois que la suspension a été indiquée, des valeurs de spécification (coordonnées spatiales) au niveau de points de définition respectifs A, B, C,... du modèle d'analyse d'interférences typique ci-dessus sont enregistrées temporairement automatiquement (non montré) dans les zones d'entrée de valeurs de spécification correspondantes de la fenêtre d'entrée de valeurs de spécification Win à l'étape S5. À l'étape S6, un modèle d'analyse de caractéristique dynamique typique (second modèle d'analyse) de la suspension, qui satisfait aux conditions indiquées actuelles, est lu de manière sélective dans le dispositif de mémoire interne 14 et son modèle tridimensionnel est affiché sur l'unité d'affichage 13. La figure 10 montre un exemple affiché du modèle d'analyse de caractéristique dynamique. Une fenêtre d'analyse de caractéristique dynamique Wge, qui est différente de la fenêtre d'entrée de valeurs de spécification Win et de la fenêtre d'analyse d'interférences Wkc, est alors ouverte et affichée. Dans la fenêtre d'analyse de caractéristique dynamique Wge, un diamètre de roue est représenté par un point de définition 1l, un diamètre extérieur de roue est représenté par un point de définition 4b2, un diamètre intérieur de roue par un point de définition 43, diverses épaisseurs de roue par des points de définition Ll, L2, L3 et une épaisseur de paroi de jante par un point de définition t. Les courses de compression des roues avant et arrière sont représentées par des points de définition Dl, D4, les courses d'extension des roues avant et arrière par des points de définition D3, D7, et les courses des roues avant et arrière lorsque le véhicule est occupé par des passagers et n'est pas occupé par des passagers par des points de définition D2, D6. À l'étape S7, des valeurs de spécification (coordonnées spatiales) au niveau des points de définition 1l, D2,... du modèle d'analyse de caractéristique dynamique typique ci-dessus sont enregistrées temporairement automatiquement (non montré) dans les zones d'entrée de valeurs de spécification correspondantes de la fenêtre d'entrée de valeurs de spécification Win. Une fois que la suspension à concevoir a été indiquée et que la fenêtre d'entrée de valeurs de spécification Win, la fenêtre d'analyse d'interférences Wkc et la fenêtre d'analyse de caractéristique dynamique Wge sont ouvertes, un traitement de mise à jour et d'entrée des valeurs de spécification enregistrées temporairement en fonction de la configuration de suspension souhaitée est sélectionné à l'étape S8. Si une entrée à partir de la fenêtre d'entrée de valeurs de spécification Win est sélectionnée, alors l'opérateur confirme les positions des points de définition A, B,..., (l, 02,... des fenêtres Wkc, Wge tandis que la fenêtre d'analyse d'interférences Wkc et la fenêtre d'analyse de caractéristique dynamique Wge sont affichées avec la fenêtre d'entrée de valeurs de spécification Win dans la même vue d'affichage, et entre, à partir du clavier 12, des valeurs de spécification souhaitées dans les zones d'entrée de valeurs numériques de la fenêtre d'entrée de valeurs de spécification Win qui sont indiquées par les mêmes symboles que ceux attribués aux points de définition dans les fenêtres analytiques Wkc, Wge, à l'étape S9. Les coordonnées spatiales enregistrées temporairement aux étapes S5, S7 sont maintenant mises à jour en fonction de la configuration de suspension souhaitée. À l'étape S12, les valeurs de spécification entrées et modifiées sont mémorisées dans le dispositif de mémoire externe 20 en association avec leurs points de définition. Dans le présent mode de réalisation, étant donné que les symboles représentant les positions des points de définition sont affichés dans une relation de superposition par rapport au modèle d'analyse d'interférences et au modèle d'analyse de caractéristique dynamique, l'opérateur peut reconnaître visuellement les positions des différents points de définition. Par conséquent, il est facile pour l'opérateur de reconnaître visuellement les valeurs de spécification qui sont entrées au niveau des points de définition respectifs. Si une entrée doit être effectuée à partir de la fenêtre d'analyse d'interférences Wkc (ou de la fenêtre d'analyse de caractéristique dynamique Wge), alors les points de définition du modèle d'analyse d'interférences de la fenêtre d'analyse d'interférences Wkc sont traînés afin de déplacer les coordonnées spatiales de celui-ci pour, de ce fait, modifier la configuration du modèle à l'étape S10. À l'étape Sll, les coordonnées des points de définition déplacés sont lues en tant que valeurs de spécification. A l'étape S12, les valeurs de spécification des points de définition déplacés sont mémorisées dans le dispositif de mémoire externe 20 en association avec leurs points de définition. À l'étape S13, les valeurs de spécification mises à jour ou entrées à l'étape S9 sont reportées dans la fenêtre d'analyse d'interférences Wkc et dans la fenêtre d'analyse de caractéristique dynamique Wge, et le modèle de configuration est déformé en fonction des valeurs de spécification. Si des valeurs de spécification ont été entrées ou mises à jour aux étapes S10, Sll, alors elles sont reportées dans la fenêtre d'entrée de valeurs de spécification Win, et les valeurs numériques dans les zones d'entrée de valeurs de spécification correspondantes sont modifiées en fonction des coordonnées spatiales mises à jour. Dans le présent mode de réalisation, comme décrit ci-dessus, lorsque des points de définition sont entrés ou mis à jour dans l'une ou l'autre de la fenêtre d'entrée de valeurs de spécification Win, de la fenêtre d'analyse d'interférences Wkc et de la fenêtre d'analyse de caractéristique dynamique Wge, les points de définition entrés ou mis à jour sont reportés dans les autres fenêtres. Par conséquent, des valeurs de spécification peuvent être entrées ou mises à jour au niveau de points de définition de l'une ou l'autre de ces fenêtres. À l'étape S14, il est déterminé si, oui ou non, des valeurs de spécification ont été entrées ou mises à jour pour tous les points de définition. S'il existe un point de définition o aucune valeur de spécification n'a été entrée ou mise à jour, alors le programme retourne à l'étape S7 afin de répéter le traitement ci-dessus. Si des valeurs de spécification ont été entrées ou mises à jour pour tous les points de définition, alors les valeurs de spécification au niveau des points de définition sont enregistrées dans le dispositif de mémoire externe 20 et un modèle de simulation tridimensionnel montré sur la figure 11 est généré à l'étape S15. À l'étape S16, le modèle de simulation est vérifié quant à son fonctionnement et ses interférences. À l'étape S17, il est déterminé si le modèle de simulation doit être corrigé ou non. S'il existe une quelconque zone d'interférence, alors le programme retourne à l'étape S8 afin de corriger un point de définition correspondant. Effets de l'invention La présente invention procure les effets suivants: (1) Lorsque des paramètres indiquant un type de suspension, un système d'entraînement d'un véhicule auquel la suspension est appliquée, etc., sont indiqués, tous les points de définition pour les valeurs de spécification nécessaires pour générer un modèle de simulation tridimensionnel de la suspension sont sélectionnés. Par conséquent, indépendamment du type de suspension et d'autres détails, l'opérateur peut entrer toutes les valeurs de spécification nécessaires en entrant des valeurs de spécification au niveau des points de définition sélectionnés, pour de ce fait générer de manière simple et fiable un modèle de simulation souhaité. (2) Etant donné que les positions des points de définition sont affichées dans une relation de superposition par rapport au modèle d'analyse d'interférences et au modèle d'analyse de caractéristique dynamique, l'opérateur peut reconnaître de manière visuelle les positions des points de définition. Par conséquent, il est facile pour l'opérateur de reconnaître visuellement les données de spécification qui sont entrées au niveau des points de définition respectifs. (3) Lorsque des points de définition sont entrés ou mis à jour dans l'une ou l'autre de la fenêtre d'entrée de valeurs de spécification, de la fenêtre d'analyse d'interférences et de la fenêtre d'analyse de caractéristique dynamique, les points de définition entrés ou mis à jour sont reportés dans les autres5 fenêtres. Par conséquent, des valeurs de spécification peuvent être entrées ou mises à jour au niveau de points de définition dans l'une ou l'autre de ces fenêtres. REVENDICATIONS 1. Procédé d'aide à la conception d'une suspension de véhicule afin de générer un modèle de simulation d'une suspension en utilisant un système de conception assistée par ordinateur, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: indiquer une suspension à concevoir; ouvrir une fenêtre d'entrée de valeurs de spécification (Win) pour entrer des valeurs de spécification inhérentes à la suspension indiquée; entrer des valeurs de spécification au niveau de points de définition inhérents à la suspension indiquée dans ladite fenêtre d'entrée de valeurs de spécification (Win); et générer un modèle de simulation sur la base des valeurs de spécification au niveau des points de définition. 2. Procédé d'aide à la conception d'une suspension de véhicule selon la revendication 1, comprenant, de plus, les étapes consistant à: ouvrir une première fenêtre d'analyse pour afficher un premier modèle d'analyse de la suspension sélectionnée et des points de définition de celle-ci; ouvrir une seconde fenêtre d'analyse pour afficher un second modèle d'analyse de la suspension sélectionnée et des points de définition de celle-ci; et entrer des valeurs de spécification sur au moins l'un dudit premier modèle d'analyse et dudit second modèle d'analyse. 3. Procédé d'aide à la conception d'une suspension de véhicule selon la revendication 1 ou 2, dans lequel, lorsque les points de définition sont entrés dans l'une ou l'autre de ladite fenêtre d'entrée de valeurs de spécification, de ladite première fenêtre d'analyse et de ladite seconde fenêtre d'analyse, les points de définition entrés sont reportés dans les autres fenêtres.