Brevet FR2949385A1 — publié le 20110304

PROCEDE DE COMMANDE D'UN AMORTISSEUR SEMI-ACTIF, EN VUE DE L'ABAISSEMENT DE VEHICULES La présente invention se rapporte à un procédé de commande d'un amortisseur semi-actif, en vue de l'abaissement de véhicules, ledit amortisseur comprenant un piston séparateur, une vanne de limitation proportionnelle de pression (compression) et une vanne de limitation proportionnelle de traction (détente), des moyens étant prévus pour influencer la courbe caractéristique d'amortissement en fonction de la vitesse longitudinale du véhicule. Des systèmes régulateurs de niveaux de véhicules agricoles, tels que décrits par exemple dans le document DE-C2-196 22 677, sont connus dans l'état de la technique. L'abaissement de la carrosserie a lieu par l'intermédiaire de ressorts pneumatiques à partir desquels une certaine quantité d'air est expulsée. Néanmoins, ces systèmes réclament un plus grand espace d'intégration, au premier chef à cause des moyens nécessaires pour faire varier la pression (compresseur, bloc de distribution, unité de commande, câbles, conduits, etc.). En outre, ces systèmes sont rendus onéreux par les groupes dont la présence est additionnellement requise. C'est pourquoi de tels systèmes régulateurs de niveaux, ou de régulation de la garde au sol, n'équipent, jusqu'à présent, que des véhicules automobiles de haut de gamme. La présente invention a pour objet de fournir un procédé dédié à la régulation de niveaux, grâce auquel la carrosserie d'un véhicule puisse être abaissée de manière plus économique. Conformément à l'invention, l'abaissement de carrosseries de véhicules est assuré par un procédé dans lequel un amortisseur semi-actif est piloté de façon particulière. Comme mentionné en introduction, ledit amortisseur comprend un piston séparateur, une vanne de limitation proportionnelle de pression (compression) et une vanne de limitation proportionnelle de traction (détente). Des moyens sont associés audit amortisseur afin d'influencer la courbe caractéristique d'amortissement en fonction de la vitesse longitudinale du véhicule. Lors du dépassement d'une vitesse longitudinale prédéterminée dudit véhicule, ladite vanne de limitation proportionnelle de pression (compression) est ouverte davantage. Cela a pour effet de minimiser l'amortissement dans la plage de compression. Le fluide amortisseur, une huile en règle générale, est retiré d'un côté du piston séparateur, par ladite vanne limitant la pression, et est notamment délivré au côté opposé dudit piston. Il peut également être refoulé dans une chambre de compensation. Le piston séparateur se déplace et la jambe de suspension devient plus courte. Cela se traduit par un abaissement du véhicule. Le coefficient de traînée s'améliore, et le rejet de CO2 chute. De surcroît, la vanne de limitation proportionnelle de traction (détente) est activée de telle sorte que l'amortissement soit augmenté dans la plage de détente. En d'autres termes, ladite vanne est maintenue fermée jusqu'à ce que soit atteinte une force d'amortissement fermement établie au préalable. Le véhicule demeure ainsi abaissé vis-à-vis de la chaussée. Lorsque cette force d'amortissement réglée est dépassée, la vanne de limitation proportionnelle de traction (détente) est ouverte et il s'opère, dans la plage de niveau de détente, un fort amortissement ayant pour effet de stabiliser le système. Le pilotage de l'amortisseur semi-actif, c'est-à-dire l'activation de la vanne de limitation proportionnelle de traction (détente) et de la vanne de limitation proportionnelle de pression (compression) pouvant, à cette fin, se présenter respectivement comme des limiteurs de pression, peut être assuré par une unité de commande intégrant un algorithme de régulation. Une unité électrique de commande requiert un encombrement considérablement moindre qu'un compresseur pneumatique, par exemple, et peut également être installée, en rattrapage, dans des véhicules équipés d'amortisseurs semi-actifs. L'utilisation d'un algorithme de régulation, pour commander la régulation du niveau d'un véhicule, rend possible l'abaissement réglable de la caisse dudit véhicule suite à une variation de la valeur moyenne de la course d'affaissement élastique. L'algorithme de régulation peut être employé tant pour des amortisseurs à tube unique, que pour des amortisseurs à deux tubes. L'avantage procuré par l'abaissement de la caisse réside dans une diminution du coefficient de traînée, ainsi que de la section transversale frontale (surface frontale projetée ou maître-couple). Cela gouverne une réduction de la résistance de l'air, et donc une baisse de la consommation et du rejet de CO2. Un avantage supplémentaire consiste en ce que le procédé peut être mis en oeuvre en rattrapage, dans des véhicules à amortisseurs semi-actifs existants, par adaptation de la commande desdits amortisseurs. Dans le cas optimal, aucun espace structurel supplémentaire n'est nécessaire. Ledit procédé est nettement moins onéreux, à la différence de suspensions pneumatiques, car il réclame un nombre de composants techniques notablement moindre. Qui plus est, ledit procédé se singularise par une très faible consommation d'énergie. Il peut, de surcroît, être mis en application dans tous les véhicules automobiles, notamment aussi indépendamment de l'emploi d'un système à ressort(s) pneumatique(s). La vanne de limitation proportionnelle de traction (détente) peut être commodément munie d'un corps obturateur retenu par un élément élastique, ledit élément étant de préférence précontraint. L'invention va à présent être décrite plus en détail, à titre d'exemples nullement limitatifs, en regard du dessin annexé sur lequel : la figure 1 illustre une courbe caractéristique standard se rapportant à un amortisseur semi-actif ; et la figure 2 représente une courbe caractéristique adaptée se rapportant à un amortisseur semi-actif de type piloté. Le diagramme de la figure 1 montre un exemple de courbe caractéristique standard 1 relative à un amortisseur semi-actif. Sur ledit diagramme, une force d'amortissement Fo exprimée en N est portée en fonction d'une vitesse d'amortissement VD exprimée en mis. Dans le troisième quadrant III du diagramme, l'allure de la courbe détermine le profil d'amortissement dans une plage D de niveau de pression (ou compression). Dans le premier quadrant I dudit diagramme, l'allure de ladite courbe détermine ledit profil d'amortissement dans une plage Z de niveau de traction (ou détente). Dans le troisième quadrant III, la pente ascendante d'un segment 2 de la courbe caractéristique est moins accentuée que celle d'un segment 3 de ladite courbe dans le premier quadrant I. Ainsi, dans la plage D de niveau de compression, le degré d'amortissement est moindre que le degré d'amortissement dans la plage Z de niveau de détente. Dans le cas d'amortisseurs à courbes caractéristiques fixes ou à champs caractéristiques réglables, les valeurs des niveaux de compression ne représentent, fréquemment, que de 30 % à 50 % des valeurs des niveaux de détente. La raison à cela, ou l'objectif poursuivi, tient à un confort élevé en présence de niveaux de compression (forces d'amortissement modestes) et à un fort amortissement dans la plage de détente, en vue d'une stabilisation du système. Dans le cadre de l'invention, il est prévu d'influencer positivement les allures des courbes caractéristiques en fonction de la vitesse de déplacement. Le diagramme de la figure 2 illustre une courbe caractéristique idéale 4, adaptée à de grandes vitesses longitudinales de véhicules, d'un amortisseur semi-actif piloté par le procédé conforme à l'invention. Le but recherché consiste à abaisser la carrosserie du véhicule, vis-à-vis de la chaussée, aussitôt que ledit véhicule atteint une vitesse longitudinale déterminée. A cette fin, la vanne de limitation proportionnelle de pression est ouverte lors du dépassement de ladite vitesse longitudinale du véhicule. Lorsque ledit véhicule s'affaisse élastiquement, le fluide amortisseur s'écoule à travers ladite vanne de limitation proportionnelle, et plus précisément d'une manière indépendante de la vitesse d'amortissement. La force d'amortissement s'en trouve ainsi minimisée, dans la plage Dl de niveau de compression, ce qui est mis en lumière par le tracé horizontal d'un segment 5 de la courbe caractéristique dans le troisième quadrant III. La vanne de limitation proportionnelle de traction (ou détente) est activée de façon telle qu'elle soit maintenue fermée en présence de forces de traction modestes. Lorsqu'une force d'amortissement F déterminée est atteinte, et à partir de ce stade seulement, ladite vanne est ouverte et la courbe caractéristique, offrant une pente ascendante classique dans une plage Z1 de niveau de traction (détente), poursuit sa progression de manière connue. De ce fait, le segment 6 de la courbe caractéristique présente une pente ascendante à raideur très accentuée, dans le premier quadrant I, jusqu'à la force d'amortissement F déterminée. Un amortissement dans la plage de détente ne se produit que lors d'une ouverture de la vanne de limitation proportionnelle de traction, avec dépassement de ladite force d'amortissement F déterminée. Les deux courbes caractéristiques revêtent uniquement valeur d'exemples, et peuvent représenter des valeurs limites de champs caractéristiques. C'est pourquoi il est possible, et également judicieux, de procéder à des réglages de champs caractéristiques en plusieurs étapes, voire aussi de manière continue, de telle sorte que les occupants du véhicule ne perçoivent pas de brusques variations de confort. De même, il est possible d'effectuer des modifications de champs caractéristiques temporisées, de telle manière que la courbe caractéristique ne subisse pas de modifications par à-coups, et que le véhicule n'accuse aucun tangage en cas de bref dépassement négatif ou positif d'une vitesse longitudinale dudit véhicule. Ledit véhicule automobile peut être adapté aux exigences et aux desiderata individuels par le biais d'une modification de l'algorithme de régulation, éventuellement suite au choix positif d'un style de conduite (sportive, ou plutôt décontractée) opéré par le conducteur. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au procédé décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. Liste des références numériques et alphanumériques 1 courbe caractéristique standard 2 segment de la courbe caractéristique standard 3 segment de la courbe caractéristique standard 4 courbe caractéristique conforme à l'invention 5 segment de la courbe caractéristique conforme à l'invention 6 segment de la courbe caractéristique conforme à l'invention D plage de niveaux de pression Dl plage de niveaux de pression F force d'amortissement déterminée Fo force d'amortissement VD vitesse d'amortissement Z plage de niveaux de traction (de détente) 5 Z1 plage de niveaux de traction (de détente) REVENDICATIONS- 1. Procédé de commande d'un amortisseur semi-actif, en vue de l'abaissement de véhicules, ledit amortisseur comprenant un piston séparateur, une vanne de limitation proportionnelle de pression (compression) et une vanne de limitation proportionnelle de traction (détente), des moyens étant prévus pour influencer la courbe caractéristique d'amortissement en fonction de la vitesse longitudinale du véhicule, procédé caractérisé par le fait que, lors du dépassement d'une vitesse longitudinale prédéterminée du véhicule, la vanne de limitation proportionnelle de pression est ouverte afin de minimiser l'amortissement dans la plage de pression (compression), tandis que la vanne de limitation proportionnelle de traction (détente) est simultanément activée de telle sorte que l'amortissement soit augmenté dans la plage de traction (détente), ladite vanne de limitation proportionnelle de traction (détente) étant maintenue fermée jusqu'à ce qu'une force d'amortissement prédéterminée soit atteinte. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'un limiteur de pression est utilisé comme vanne de limitation proportionnelle de traction (détente). 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la vanne de limitation proportionnelle de traction (détente) est munie d'un corps obturateur retenu par un élément élastique, ledit élément étant précontraint.