Brevet FR2820090A1 — publié le 20020802

L'invention concerne un système de réglage pneumatique fermé d'une suspension, comprenant plusieurs dispositifs à ressorts pneumatiques qui, par l'interposition de dispositifs à distributeurs, peuvent être reliés à un système de conduites à haute pression et à un système de conduites à basse pression pour déclencher les dispositifs à ressorts pneumatiques. Un tel système de réglage pneumatique fermé d'une suspension est connu d'après le document US 5 393 087. Le système connu de réglage d'une suspension fonctionne avec deux compresseurs et avec deux accumulateurs de pression. Par conséquent, le système connu de réglage d'une suspension est relativement coûteux en moyens et onéreux dans sa fabrication. Le but de l'invention est de fournir un système de réglage pneumatique fermé d'une suspension, du type mentionné initialement, qui puisse être fabriqué de manière simple et peu onéreuse. Le but est atteint en réalisant un système de réglage pneumatique fermé d'une suspension, comprenant plusieurs dispositifs à ressorts pneumatiques qui, par interposition de dispositifs à distributeurs, peuvent être reliés à un système de conduites à haute pression et à un système de conduites à basse pression pour déclencher les dispositifs à ressorts pneumatiques, par le fait qu'il n'est prévu au maximum qu'un seul accumulateur de pression dans le système de réglage d'une suspension. En procédant ainsi, on peut faire l'économie du coût d'un second accumulateur de pression. Un exemple de réalisation préféré du système de réglage d'une suspension est caractérisé en ce que l'accumulateur de pression est raccordé au système de conduite à basse pression. Cela offre l'avantage d'un volume à fournir, côté haute pression, plus petit que dans le cas d'un accumulateur de pression raccordé au système de conduites à haute pression. En outre, les masses déplacées dans le système de conduites à basse pression sont plus grandes, grâce à quoi la puissance volumique du système est supérieure. Un autre exemple de réalisation préféré du système de réglage d'une suspension est caractérisé en ce qu'il n'est prévu qu'un seul compresseur dans le système de réglage d'une suspension. Le compresseur ou le surcompresseur entraîné mécaniquement ou par un moteur électrique fournit de l'air comprimé au système de conduites à haute pression. L'utilisation d'un seul compresseur ou d'un seul surcompresseur conduit à un coût nettement plus faible concernant le montage technique et à des économies très importantes sur le plan financier. Un autre exemple de réalisation préféré du système de réglage d'une suspension est caractérisé en ce que le compresseur comprend une entrée qui est raccordée au système de conduites à basse pression, et une sortie qui est raccordée au système de conduites à haute pression. De ce fait, on garantit une puissance volumique élevée et une disponibilité permanente du système. Un autre exemple de réalisation préféré du système de réglage d'une suspension est caractérisé en ce que les dispositifs à ressorts pneumatiques peuvent être reliés au système de conduites à basse pression ou au système de conduites à haute pression, à chaque fois individuellement ou en groupe, via des dispositifs à distributeurs. Via les dispositifs à distributeurs, les dispositifs à ressorts pneumatiques peuvent être alimentés en air comprimé, individuellement ou en groupes, ou être déchargés dans le système de conduites à basse pression. Le déclenchement des distributeurs se produit par une régulation supérieure ou peut se produire latéralement, de façon axiale ou pour chaque roue individuellement. Le déclenchement latéral sert à garantir ce que l'on appelle une fonction antiroulis. Le déclenchement de façon axiale sert à empêcher un tangage indésirable. La régulation supérieure peut être utilisée également pour la régulation du niveau. Un autre exemple de réalisation préféré du système de réglage d'une suspension est caractérisé en ce que les dispositifs à distributeurs sont constitués à chaque fois d'un distributeur 3/3 par dispositif à ressorts pneumatiques ou par groupe de dispositifs à ressorts pneumatiques, où le dispositif respectif à ressorts pneumatiques ou le groupe respectif de dispositifs à ressorts pneumatiques est en liaison, dans la première position de manoeuvre du distributeur 3/3, avec le système de conduites à haute pression et, dans la deuxième position de manoeuvre du distributeur 3/3, avec le système de conduites à basse pression, où les connexions vers le dispositif respectif à ressorts pneumatiques ou vers le groupe respectif de dispositifs à ressorts pneumatiques sont fermées dans la troisième position de manoeuvre du distributeur 3/3. Au lieu d'un distributeur 3/3, on peut utiliser également à chaque fois deux distributeurs 2/2. Un autre exemple de réalisation préféré du système de réglage d'une suspension est caractérisé en ce qu'il est prévu, entre le système de conduites à haute pression et le système de conduites à basse pression, une soupape de circuit fermé, en particulier un distributeur 2/2 qui, en fonction des besoins en air comprimé, ouvre ou ferme une connexion entre le système de conduites à haute pression et le système de conduites à basse pression. La soupape de circuit fermé permet un fonctionnement en circuit fermé pratiquement sans perte si aucune quantité d'air comprimé n'est nécessaire dans le système. La soupape de circuit fermé se ferme dès qu'un dispositif à ressorts pneumatiques doit être alimenté en air comprimé. Un autre exemple de réalisation préféré du système de réglage d'une suspension est caractérisé en ce qu'une machine à expansion pouvant être accouplée au compresseur est raccordée au système de conduites à basse pression. Grâce à la machine à expansion, l'air comprimé en expansion dans le système de conduites à basse pression peut être utilisé pour l'entraînement du compresseur, ce qui agit positivement sur le rendement d'ensemble du système. La machine à expansion peut être accouplée au compresseur, directement ou par une transmission. La machine à expansion peut être accouplée également à un alternateur, par exemple la dynamo d'éclairage d'un véhicule automobile. Un autre exemple de réalisation préféré du système de réglage d'une suspension est caractérisé en ce qu'il est prévu une soupape d'apport d'air, en particulier un distributeur 3/2, dans le système de conduites à basse pression, distributeur au moyen duquel le système peut être rempli d'air. La soupape d'apport d'air permet également un remplissage complémentaire du système, pour compenser les fuites. Un autre exemple de réalisation préféré du système de réglage d'une suspension est caractérisé en ce qu'une soupape de limitation de pression est disposée entre le système de conduites à haute pression et le système de conduites à basse pression. La soupape de limitation de pression empêche qu'une pression maximale prédéterminée ne soit dépassée en cours de fonctionnement. D'autres avantages, d'autres caractéristiques et détails de l'invention sont donnés d'après la description qui suit, dans laquelle, en faisant référence aux dessins, on décrit de façon détaillée un exemple de réalisation. La figure montre un plan de montage de l'équipement pneumatique d'un système de réglage d'une suspension selon l'invention. Le système de réglage d'une suspension, représenté sur la figure, comprend un système 1 de conduites à haute pression et un système 2 de conduites à basse pression. Pour différencier les deux systèmes, les conduites à haute pression du système 1 de conduites à haute pression sont représentés en traits plus épais que les conduites à basse pression du système 2 de conduites à basse pression. Sur la figure, on représente un système de réglage d'une suspension, pneumatique et fermé, pour des véhicules automobiles, comprenant quatre ressorts pneumatiques 5,6, 7 et 8 servant à la régulation du niveau ou également à la régulation active d'une suspension. De tels systèmes peuvent être utilisés également pour des camions. Les ressorts pneumatiques 5,6, 7 et 8 comprennent à chaque fois un cylindre 10 dans lequel un piston 11 est logé en étant mobile par va et vient. Le piston 11 limite, dans le cylindre 10, un espace de travail 12. L'espace de travail 12 du cylindre 10 est relié, par une conduite 13 à haute pression, à un distributeur 3/3 15,16, 17,18. Les distributeurs 3/3 15, 16,17, 18 peuvent être actionnés à chaque fois par deux électroaimants 19,21. Les distributeurs 3/3 sont maintenus au repos dans la position centrale représentée sur la figure 1, au moyen de deux ressorts 20,22. En plus de la conduite 13 à haute pression, une conduite 24 à haute pression et une conduite 25 à basse pression sont encore raccordées au distributeur 3/3 15. Dans la position de manoeuvre du distributeur 3/3 15, représentée sur la figure, toutes les connexions sont fermées. Lorsque le distributeur 3/3 15 est déplacé sur le ressort 20, le distributeur parvient dans une position de manoeuvre dans laquelle la conduite 13 à haute pression est reliée à la conduite 25 à basse pression. Dans cette position de manoeuvre, l'espace de travail 12 du cylindre 10 est déchargé. Lorsque le distributeur 3/3 15 est éloigné du ressort 20, à partir de la position centrale représentée sur la figure, par un des électroaimants 19,21, une connexion est libérée entre la conduite 24 à haute pression et la conduite 13 à haute pression, de sorte que l'espace de travail 12 du cylindre 10 est sollicité par une haute pression. Les distributeurs 3/3 16,17 et 18 fonctionnent de la même manière que le distributeur 3/3 15. Une entrée 27 d'un compresseur 28 est raccordée au système 2 de conduites à basse pression. Une sortie 29 du compresseur 28 est raccordée au système 1 de conduites à haute pression. A travers le compresseur 28, de l'air provenant du système 2 de conduites à basse pression est sollicité par une haute pression. L'entraînement du compresseur 28 a lieu mécaniquement, par exemple au moyen du vilebrequin d'un moteur à combustion interne (non représenté). L'entrée 27 du compresseur 28 est en liaison avec une soupape d'apport d'air 31, via une conduite d'aspiration 30, laquelle soupape d'apport d'air est configurée comme un distributeur 3/2. La soupape d'apport d'air 31 peut être actionnée électromagnétiquement en s'opposant à la force de précontrainte d'un ressort. Dans la position de manoeuvre de la soupape d'apport d'air 31, qui est représentée, la conduite à basse pression 30 est raccordée à une conduite d'apport d'air 33. Passant par la conduite d'apport d'air 33, l'apport d'air parvient dans la conduite d'aspiration 30 du compresseur 28. Lorsque la soupape d'apport d'air 31 est actionnée, une connexion est alors libérée entre une conduite à basse pression 32 et la conduite à basse pression 30. En même temps, la conduite d'apport d'air 33 est fermée. Un accumulateur de pression 38 est raccordé à la conduite à basse pression 32. L'accumulateur de pression 38 sert de réservoir d'énergie et à la compensation de variations du courant d'alimentation du compresseur 28. Par une conduite à basse pression 35, représentée par une ligne en traits pointillés, on indique qu'une machine à expansion 36 peut être raccordée au système 2 de conduites à basse pression. La machine à expansion 36 peut être accouplée au compresseur 28. A travers la machine à expansion 36, on peut récupérer une énergie de pression excédentaire provenant du système. Pour ce faire, la partie 37 de la conduite doit être fermée. Le système de réglage d'une suspension, représenté sur la figure, comprend en outre une soupape 42 de circuit fermé qui est configurée comme un distributeur 2/2 précontraint par un ressort et pouvant être actionné électromagnétiquement. Dans la position de manoeuvre représentée sur la figure, la soupape 42 de circuit fermé a pour fonction que le système 1 de conduites à haute pression ne soit pas en liaison avec le système 2 de conduites à basse pression. Lorsque la soupape 42 de circuit fermé se trouve dans sa seconde position de manoeuvre, non représentée, une connexion entre le système 1 de conduites à haute pression et le système 2 de conduites à basse pression est libérée. Dans cet état de manoeuvre de la soupape 42 de circuit fermé, le système de réglage d'une suspension fonctionne en circuit fermé, à faibles pertes. Un basculement en fonctionnement en circuit fermé se produit si aucune quantité d'air comprimé n'est nécessaire pour l'un des ressorts pneumatiques 5,6, 7,8. Dès que l'un des ressorts pneumatiques 5,6, 7,8 doit être alimenté en air comprimé, la soupape 42 de circuit fermé se ferme. En outre, il est prévu, dans le système représenté de réglage d'une suspension, une soupape de limitation de pression 46 qui libère une connexion entre le système 1 de conduites à haute pression et le système 2 de conduites à basse pression, lorsque la pression dans le système 1 de conduites à haute pression dépasse une pression maximale prédéterminée. Ensuite, la haute pression du système 1 de conduites à haute pression est déchargée dans le système 2 de conduites à basse pression. Le système de suspension pneumatique fermé, représenté schématiquement sur la figure, fonctionne comme suit. Le compresseur 28 entraîné mécaniquement ou par un moteur électrique fournit de l'air comprimé au système 1 de conduites à haute pression. Les ressorts pneumatiques 5,6, 7, 8 peuvent être alimentés en air comprimé, individuellement ou en groupes, par des distributeurs 3/3 15,16, 17,18 ou être déchargés dans le système 2 de conduites à basse pression. La commande des distributeurs 15,16, 17,18 est effectuée par une régulation supérieure (non représentée). Dès que des besoins en air comprimé sont constatés au niveau de l'un des ressorts pneumatiques 5, 6, 7, 8, parce que le ressort pneumatique est, par exemple, comprimé trop profondément, le distributeur correspondant s'ouvre jusqu'à ce que la valeur de consigne de compression soit atteinte. La soupape 42 de circuit fermé est fermée dans cet état. Dans le cas inverse, lorsque le ressort pneumatique correspondant est trop détendu, l'air comprimé contenu dans l'espace de travail du cylindre correspondant doit être évacué dans le système 2 de conduites à basse pression. Etant donné que l'air comprimé, en provenance de l'espace de travail du cylindre, est en expansion dans le système 2 de conduites à basse pression, l'utilisation de cette énergie de pression est possible à travers la machine à expansion 36. Lorsqu'il n'y a pas de besoins en air comprimé, parce que, par exemple, tous les ressorts pneumatiques 5,6, 7,8 sont comprimés au moins de façon minimum admissible, la soupape 42 de circuit fermé est alors ouverte et le compresseur 28 fait circuler le milieu actif, sans perte, jusqu'à de faibles pertes par frottement, à un niveau de pression relativement élevé, égal par exemple à 5 bars. La régulation supérieure (non représentée) est donc en mesure de réaliser une régulation du niveau de chaque essieu individuel. De plus, avec le système de réglage d'une suspension, conforme à l'invention, on peut réaliser également un réglage d'horizontalité circulaire ou une régulation pneumatique, active d'une suspension. Grâce au niveau élevé à basse pression, le compresseur 28 a une grande puissance volumique, de sorte qu'une suspension active est possible, également de façon pneumatique. REVENDICATIONS 1. Système de réglage pneumatique fermé d'une suspension, comprenant plusieurs dispositifs à ressorts pneumatiques (5,6, 7,8) qui, par interposition de dispositifs à distributeurs (15,16, 17,18), peuvent être reliés à un système de conduites à haute pression et à un système de conduites à basse pression, pour déclencher les dispositifs à ressorts pneumatiques, caractérisé en ce qu'il n'est prévu au maximum qu'un seul accumulateur de pression dans le système de réglage d'une suspension. 2. Système de réglage d'une suspension selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'accumulateur de pression est raccordé au système de conduites à basse pression. 3. Système de réglage d'une suspension selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il n'est prévu qu'un seul compresseur dans le système de réglage d'une suspension. 4. Système de réglage d'une suspension selon la revendication 3, caractérisé en ce que le compresseur comprend une entrée (27) qui est raccordée au système de conduites à basse pression, et une sortie (29) qui est raccordée au système de conduites à haute pression. 5. Système de réglage d'une suspension selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les dispositifs à ressorts pneumatiques (5,6, 7,8) peuvent être reliés au système de conduites à basse pression ou au système de conduites à haute pression, à chaque fois individuellement ou en groupes, via des dispositifs à distributeurs (15,16, 17,18). 6. Système de réglage d'une suspension selon la revendication 5, caractérisé en ce que les dispositifs à distributeurs (15,16, 17,18) sont constitués à chaque fois d'un distributeur 3/3 par dispositif à ressorts pneumatiques (5,6, 7,8) ou par groupe de dispositifs à ressorts pneumatiques, où le dispositif respectif à ressorts pneumatiques ou le groupe respectif de dispositifs à ressorts pneumatiques, dans la première position de manoeuvre du distributeur 3/3, est en liaison avec le système de conduites à haute pression et, dans la deuxième position de manoeuvre du distributeur 3/3, est en liaison avec le système de conduites à basse pression, où le dispositif respectif à ressorts pneumatiques ou le groupe respectif de dispositifs à ressorts pneumatiques est fermé dans la troisième position de manoeuvre du distributeur 3/3. 7. Système de réglage d'une suspension selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu, entre le système de conduites à haute pression et le système de conduites à basse pression, une soupape (42) de circuit fermé, en particulier un distributeur 2/2, qui ouvre ou ferme, en fonction des besoins en air comprimé, la connexion entre le système de conduites à haute pression et le système de conduites à basse pression. 8. Système de réglage d'une suspension selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une machine à expansion (36) pouvant être accouplée au compresseur (28) est raccordée au système de conduites à basse pression. 9. Système de réglage d'une suspension selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu, dans le système de conduites à basse pression, une soupape d'apport d'air (31), en particulier un distributeur 3/2 au moyen duquel le système peut être rempli d'air. 10. Système de réglage d'une suspension selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une soupape de limitation de pression (46) est disposée entre le système de conduites à haute pression et le système de conduites à basse pression.