Brevet FR2957305A1 — publié le 20110916

SYSTEME DE CONTROLE D'UNE SUSPENSION NOTAMMENT OLEOPNEUMATIQUE La présente invention concerne les systèmes de contrôle des suspensions à amortisseurs qui trouvent une application particulièrement avantageuse, mais non exclusivement, pour tester les suspensions de type oléopneumatique ou analogue, dans le but de déterminer et localiser des éventuels défauts dans le circuit fluidique de ces suspensions, par exemple des fuites qui ne seraient pas détectables en vision directe. On sait que tout véhicule de type automobile comporte une suspension, et que certains de ces véhicules sont équipés d'une suspension de type oléopneumatique qui présente un certain nombre d'avantages par rapport aux autres types de suspension. La structure et les avantages de ce type de suspension ne seront pas développés ici, car ils sont bien connus et, en outre, n'entrent pas dans le cadre de la présente invention. On sait qu'une suspension oléopneumatique combine les fonctions de suspension et d'amortissement. La partie de suspension associée à une roue est essentiellement composée d'un circuit fluidique comportant notamment un cylindre dans lequel coulisse un piston et sur lequel s'appuie le bras de suspension de la roue. Le cylindre est rempli d'une huile haute pression incompressible et est coiffé d'une sphère compartimentée par une membrane en élastomère. La partie supérieure de la sphère, au-dessus de la membrane, est remplie d'un gaz sous pression, la partie inférieure est remplie d'huile et communique avec le cylindre à travers une tuyère de petit diamètre. L'huile est maintenue en pression (140 à 175 bars) par une pompe hydraulique haute pression, avec son régulateur associé, située dans le compartiment moteur. Au démarrage du véhicule, la pompe met sous pression l'huile qui est distribuée au cylindre via un circuit haute pression. L'huile appuie sur la membrane en élastomère et comprime le gaz dans la sphère. À ce moment, on peut observer que le véhicule s'élève. Lorsque le véhicule se déplace sur le sol, lorsque la roue rencontre un obstacle, elle appuie sur le piston qui comprime le gaz grâce à l'huile. Lorsque la roue revient à l'état normal, le gaz comprimé repousse le piston. La fonction amortissement est assurée par une tuyère qui relie la sphère et le piston, le passage réduit de la tuyère freinant la circulation d'huile. A la simple description d'une telle suspension, on constate qu'elle est relativement complexe et qu'elle peut être le siège de nombreux dysfonctionnements mécaniques et de nombreuses fuites qui entraînent un dérèglement global du fonctionnement de la suspension. Il est évident que, lorsque ces fuites sont dirigées vers le milieu ambiant, il est relativement facile de les détecter et de les localiser, par différents procédés relativement faciles à mettre en oeuvre, ne serait-ce que par observation visuelle directe. En revanche, quand les fuites dépassant le seuil admis sont internes au circuit, par exemple au niveau du piston dans le cylindre, dans la pompe associée ou non à son régulateur, des soupapes, des distributeurs à tiroir, etc., il est totalement impossible de les localiser par vision directe et, sauf à constater que la suspension ne donne pas satisfaction, leur détection et leur localisation est presque impossible de façon simple et rapide, ce qui rend onéreuses les interventions de service après vente pour les réparations. Aussi, la présente invention a-t-elle pour but de réaliser un système de contrôle de suspension à amortisseur de tout type, notamment pneumatique, oléo, oléopneumatique, mécanique, dans le but de déterminer et de localiser des éventuels défauts dans la suspension, qui soit d'une structure très simple, facile à utiliser, qui donne des résultats exploitables de façon très rapide, aussi bien sur les véhicules lors de leur fabrication que lorsqu'ils sont déjà mis en circulation, et ce, de façon relativement peu onéreuse. Plus précisément, la présente invention a pour objet un système de contrôle pour déterminer et localiser des éventuels défauts dans la suspension d'un véhicule apte à prendre contact avec un sol par des roues, ledit véhicule comportant au moins un châssis, un moteur et quatre bras de suspension des roues, ladite suspension étant montée en coopération entre lesdits bras de suspension des roues et ledit châssis, caractérisé par le fait qu'il comporte : • quatre capteurs de mesure de distance respectivement disposés en quatre points du dit châssis, lesdits quatre points étant sensiblement situés respectivement à proximité et au droit des quatre bras de suspension des roues, chaque capteur étant apte à délivrer à sa sortie un premier signal fonction de la distance qui le sépare du sol, et • un organe de traitement programmable avec un logiciel donné, dont quatre entrées sont respectivement connectées aux sorties des quatre capteurs, ledit organe de traitement étant apte à délivrer à sa sortie des informations exploitables pour déterminer et localiser des éventuels défauts dans ladite suspension en fonction des variations des dits quatre premiers signaux. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description suivante donnée en regard du dessin annexé à titre illustratif mais nullement limitatif, dans lequel : La figure unique est une vue schématique d'un mode de réalisation du système selon l'invention permettant de déterminer et localiser des éventuels défauts dans une suspension de type oléopneumatique en association avec un véhicule automobile. Il est précisé que la figure représente un mode de réalisation de l'objet selon l'invention, mais qu'il peut exister d'autres modes de réalisation qui répondent à la définition de cette invention. Il est en outre précisé que, lorsque, selon la définition de l'invention, l'objet de l'invention comporte "au moins un" élément ayant une fonction donnée, le mode de réalisation décrit peut comporter plusieurs de ces éléments. Réciproquement, si le mode de réalisation de l'objet selon l'invention tel qu'illustré comporte plusieurs éléments de fonction identique et si, dans la description, il n'est pas spécifié que l'objet selon cette invention doit obligatoirement comporter un nombre particulier de ces éléments, l'objet de l'invention pourra être défini comme comportant "au moins un" de ces éléments. Il est enfin précisé que lorsque, dans la présente description, une expression définit à elle seule, sans mention particulière spécifique la concernant, un ensemble de caractéristiques structurelles, ces caractéristiques peuvent être prises, pour la définition de l'objet de la protection demandée, quand cela est techniquement possible, soit séparément, soit en combinaison totale et/ou partielle. La présente invention concerne un système de contrôle pour déterminer et localiser des éventuels défauts dans la suspension Sop d'un véhicule Ve apte à prendre contact avec un sol Sol par des roues. Le véhicule comporte, comme schématiquement illustré sur la figure unique, au moins un châssis Cha, un moteur Mo et quatre bras de suspension des roues Er, la suspension étant montée en coopération, de façon connue, entre les bras de suspension des roues Er et le châssis. Le système comporte quatre capteurs de mesure de distance 11, 12, 13, 14 respectivement disposés en quatre points 111, 112, 113, 114 du châssis Cha, ces quatre points 111, 112, 113, 114 étant sensiblement situés respectivement à proximité et au droit des quatre bras de suspension des roues Er, c'est-à-dire chacun respectivement dans un plan contenant un bras de suspension et perpendiculaire au sol Sol. Ces capteurs 11, 12, 13, 14 sont conçus pour être aptes à délivrer à leur sortie un premier signal fonction de la distance qui le sépare du sol Sol, par exemple de façon continue, mais de préférence à des intervalles de temps réguliers, par exemple chaque 1/10 seconde. A titre d'exemple de réalisation avantageuse, ces capteurs sont constitués par des micromètres lasers que l'on peut se procurer sur le marché, par exemple comme ceux qui sont vendus par la Société Stanley. Le système comporte en outre un organe de traitement 20 programmable avec un logiciel donné, comme un programme dédié ou un programme d'apprentissage, dont quatre entrées sont respectivement connectées aux sorties des quatre capteurs 11, 12, 13, 14. Cet organe de traitement 20, du type à microprocesseur ou analogue, est apte à délivrer à sa sortie, par exemple sur un afficheur 25 comme un écran vidéo, une imprimante ou analogue, des informations exploitables pour déterminer et localiser des éventuels défauts dans la suspension en fonction des variations des quatre premiers signaux. Le logiciel de programmation d'un tel organe de traitement sera facilement élaboré par un homme du métier ayant connaissance notamment de renseignement donné par la présente description, et ne sera donc pas décrit, dans l'unique souci de simplifier cette description. De façon plus avantageuse, comme il sera explicité ci-après, le système comporte en outre préférentiellement un accéléromètre 30 apte à délivrer à sa sortie un deuxième signal fonction de l'accélération du véhicule (aussi bien positive dans le cas d'une accélération proprement dite, que négative dans le cas d'une décélération), quand ce dernier est mis en mouvement selon sensiblement un axe de propagation linéaire 35. Sont en outre prévus des moyens 31 pour lier, par exemple fixer par tous moyens, cet accéléromètre 30 au châssis Cha, et des moyens pour relier sa sortie qui délivre le deuxième signal avec une entrée de l'organe de traitement 20. Quand la suspension comporte, comme par exemple dans les suspensions oléopneumatiques bien connues en elles-mêmes, un circuit de fluide Cfl comportant une bâche 40 remplie de ce fluide, des organes de suspension Amo, au moins une conduite Cdt reliant la bâche aux organes de suspension, par exemple des vérins, des sphères à membrane de mise en pression, une pompe 42 avec son régulateur associé montée en série dans la conduite Cdt, le système selon l'invention comporte en outre, de façon optionnelle mais préférentielle, un manomètre 52 pour mesurer la pression dans la conduite Cdt en sortie de la pompe 42, ce manomètre 52 étant apte à délivrer en sortie un troisième signal fonction de la pression du fluide dans la conduite Cdt, et des moyens pour relier la sortie de ce manomètre 52 avec une entrée de l'organe de traitement 20. De façon préférentielle, pour pouvoir interpréter la valeur de la pression et en déduire éventuellement le débit dans la conduite Cdt, il est préférable que le système comporte en outre, quand la pompe 42 est actionnée au moyen du moteur Mo du véhicule Ve comme schématiquement représenté par la ligne de transmission de mouvement 62, de façon optionnelle mais préférentielle, des moyens 60 pour mesurer la vitesse de rotation du moteur Mo aptes à délivrer un quatrième signal fonction de la vitesse de rotation du moteur Mo, et des moyens pour appliquer ce quatrième signal à une entrée de l'organe de traitement 20. Selon une réalisation avantageuse et possible, ces moyens 60 pour mesurer la vitesse de rotation du moteur Mo comportent un compte-tours. Comme mentionné auparavant, le logiciel de programmation de l'organe de traitement 20 sera facilement élaboré par un homme du métier. Mais en fait, selon une caractéristique de l'invention, ce logiciel dédié sera élaboré à partir des résultats obtenus avec une suspension sans défaut du même type que celle devant être contrôlée. De façon tout à fait avantageuse, le système selon l'invention constitue, à titre d'application, un système de contrôle et de localisation des éventuels défauts dans une suspension oléopneumatique Sop comportant au moins un circuit de liquide Cli et un circuit de gaz Cga. Le système fonctionne et s'utilise de la façon décrite ci-après, en précisant que ce fonctionnement et cette utilisation seront décrits plus particulièrement en faisant référence à une suspension oléopneumatique qui est la plus complexe. Les capteurs 11-14 sont mis en place sur le châssis Cha du véhicule Ve aux points prédéterminés 111-114, comme décrit ci-avant, soit d'origine, soit au moment du contrôle par exemple au moyen de supports magnétiques, puis, sans mettre en marche le moteur, ils sont alimentés en énergie pour que chacun puisse délivrer son premier signal. Le moteur du véhicule n'étant pas mis en marche, les quatre premiers signaux doivent être tous sensiblement identiques. S'ils ne le sont pas, ils sont alors tarés par l'organe de traitement de façon qu'ils aient initialement tous la même valeur. Le moteur du véhicule est ensuite mis en marche, mais le véhicule non roulant. Le manomètre 52 va délivrer le troisième signal qui, éventuellement en combinaison avec le quatrième signal délivré par le compte-tours 60 (si la pompe est entraînée en sortie du moteur Mo), va indiquer sida pression et le débit en sortie de la pompe 42 et de son régulateur associé sont corrects ou non. S'ils ne sont pas conformes aux données du constructeur, il y a une grande probabilité pour que la pompe (ou son régulateur associé) présente un défaut. Si la pompe est jugée correcte par l'organe de traitement 20, la phase suivante du contrôle peut être commandée comme décrit ci-après. Il est procédé à la commande du véhicule pour qu'il se mette, par exemple en position haute, comme il est bien connu avec une suspension oléopneumatique. Lors de ce mouvement, les capteurs 11-14 vont délivrer des premiers signaux en fonction de la variation de la distance qui les sépare du sol Sol lorsque le véhicule se soulève, et leur variation temporelle va être une indication de la qualité de la partie de suspension propre à chaque bras de suspension Er. En effet, si la partie de suspension propre à l'un des bras de suspension Er comporte un défaut, le signal du capteur 11-14 associé à ce bras de suspension va délivrer un signal différent des signaux délivrés par les autres capteurs, quant à sa valeur maximale qui sera atteinte et/ou quant à sa "pente". Le test décrit ci-dessus peut bien entendu être aussi effectué en faisant passer le véhicule en position basse, moyenne, etc. en des temps 20 constants ou variables. Quand cette série de tests est réalisée, l'étude des variations en amplitude et temporelle des premiers signaux pendant ces phases, va permettre de confirmer le défaut et même de le qualifier, et surtout de le localiser encore plus sûrement par comparaison avec les résultats donnés 25 par la suspension d'un autre véhicule, du même type que celle qui est contrôlée mais qui est connue comme sans défaut, par exemple appartenant à un véhicule neuf. Cette comparaison s'effectuera dans l'organe de traitement 20 avec son programme dédié comme explicité ci-avant, ou avec son programme d'apprentissage dont la mise en oeuvre est bien connue des 30 hommes du métier, notamment dans le domaine de l'informatique industrielle. Tous ces contrôles sont effectués alors que le véhicule est en statique, c'est-à-dire ne roule pas sur le sol Sol, mais moteur en marche. Pour affiner encore plus le contrôle de la suspension et la localisation des défauts, il est préférable d'effectuer des tests alors que le véhicule est en état de roulement normal, en accélération, ou en décélération. L'accélération est obtenue par exemple par un démarrage relativement brutal du véhicule, la décélération est obtenue par exemple par un coup de frein. Les valeurs d'accélération et de décélération du véhicule Ve sont obtenues grâce à l'accéléromètre 30. L'étude des variations des premiers signaux délivrés par les quatre capteurs 11-14 en fonction des valeurs de 10 l'accélération ou de la décélération va permettre d'affiner la localisation des défauts dans la suspension globale et/ou dans la partie de suspension propre à chaque bras de suspension. REVENDICATIONS1. Système de contrôle pour déterminer et localiser des éventuels défauts dans la suspension (Sop) d'un véhicule (Ve) apte à prendre contact avec un sol (Sol) par des roues, ledit véhicule comportant au moins un châssis (Cha), un moteur (Mo) et quatre bras de suspension des roues (Er), ladite suspension étant montée en coopération entre lesdits bras de suspension des roues (Er) et ledit châssis, caractérisé par le fait qu'il comporte • quatre capteurs de mesure de distance (11, 12, 13, 14) respectivement disposés en quatre points (111, 112, 113, 114) du dit châssis (Cha), lesdits quatre points (111, 112, 113, 114) étant sensiblement situés respectivement à proximité et au droit des quatre bras de suspension des roues (Er), chaque capteur (11, 12, 13, 14) étant apte à délivrer à sa sortie un premier signal fonction de la distance qui le sépare du sol (Sol), et • un organe de traitement (20) programmable avec un logiciel donné, dont quatre entrées sont respectivement connectées aux sorties des quatre capteurs (11, 12, 13, 14), ledit organe de traitement (20) étant apte à délivrer à sa sortie des informations exploitables pour déterminer et localiser des éventuels défauts dans ladite suspension en fonction des variations des dits quatre premiers signaux. 2. Système de contrôle selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte en outre un accéléromètre (30), ledit accéléromètre étant apte à délivrer à sa sortie un deuxième signal fonction de l'accélération du véhicule quand il est mis en mouvement selon un axe de propagation linéaire (35), des moyens (31) pour lier ledit accéléromètre (30 au dit châssis (Cha) et des moyens pour relier la sortie du dit accéléromètre avec une entrée de l'organe de traitement (20. 3. Système de contrôle selon l'une des revendications 1 et 2, lorsque la suspension comporte un circuit de fluide (Cfl) comprenant une bâche (40) remplie de ce dit fluide, des organes de suspension (Arno), au moins une conduite (Cdt) reliant ladite bâche aux organes de suspension et une pompe (42) montée en série dans ladite conduite (Cdt), caractérisé par le fait qu'il comporte en outre un manomètre (52) pour mesurer la pression dans ladite conduite (Cdt) en sortie de ladite pompe (42), ledit manomètre (52) étant apte à délivrer en sortie un troisième signal fonction de la pression du fluide dans ladite conduite (Cdt), et des moyens pour relier la sortie du manomètre (52) à une entrée de l'organe de traitement (20). 4. Système de contrôle selon la revendication 3, lorsque ladite pompe (42) est actionnée au moyen du moteur (Mo) du véhicule (Ve), caractérisé par le fait qu'il comporte en outre des moyens (60) pour mesurer la vitesse de rotation du moteur (Mo) aptes à délivrer un quatrième signal fonction de la vitesse de rotation du dit moteur, et des moyens pour appliquer ledit quatrième signal à une entrée de l'organe de traitement (20). 5. Système de contrôle selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les moyens (60) pour mesurer la vitesse de rotation du moteur (Mo) comportent un compte-tours. 6. Système de contrôle selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les capteurs de distance (11, 12, 13, 14) sont constitués par des micromètres lasers. 7. Système de contrôle selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledit logiciel donné est élaboré à partir des résultats obtenus avec une suspension sans défaut du même type que celle devant être contrôlée. 8. Système de contrôle selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il constitue, à titre d'application, un système de contrôle et de localisation des éventuels défauts dans une suspension oléopneumatique,(Sop) comportant un circuit de liquide (Cli) et un circuit de gaz (Cga).